JP2007321681A - Air fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

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智章 中野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air fuel ratio control device for an internal combustion engine capable of simultaneously performing air fuel ratio learning and purging. <P>SOLUTION: An air fuel ratio learning routine calculates deviation quantity of air fuel ratio between target air fuel ratio and air fuel ratio detected by an air fuel ratio sensor 6 by using fuel evaporation concentration C detected in a concentration detection routine (step S 309) if the engine is under purging (step S302), and calculates learning correction value flaf for correcting the calculated air fuel ratio deviation quantity (step S310). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関するものである。   The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine.

従来、特許文献1に記載の技術によれば、例えば、空燃比学習の学習完了条件が一定期間不成立の場合、空燃比の学習を一時的に停止して強制的にパージを実施する。これにより、パージが長時間に亘って停止されたときに、キャニスタの吸着量が飽和状態に達し、それ以降の吸着が不可能にならないようにしている。
特許第3404872号公報
Conventionally, according to the technique described in Patent Document 1, for example, when the learning completion condition for air-fuel ratio learning is not established for a certain period, the air-fuel ratio learning is temporarily stopped and the purge is forcibly executed. As a result, when the purge is stopped for a long time, the adsorption amount of the canister reaches a saturated state so that the subsequent adsorption is not impossible.
Japanese Patent No. 3,404,872

上述した従来技術では、空燃比の学習中にパージを実施した場合、空燃比センサ等で検出された空燃比と目標空燃比との空燃比ずれ量がパージの実施によるものか、或いはそれ以外の要因(例えば、インジェクタの個体差等)によるものかが区別できないため、空燃比学習を一時的に停止して強制的にパージを実施する。   In the above-described prior art, when purging is performed during learning of the air-fuel ratio, the amount of deviation of the air-fuel ratio between the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor or the like and the target air-fuel ratio is due to the purging, or other than that Since it cannot be distinguished whether it is caused by a factor (for example, individual difference of injectors, etc.), the air-fuel ratio learning is temporarily stopped and the purge is forcibly executed.

しかしながら、上記空燃比ずれ量がパージの実施によるものか、或いはそれ以外の要因によるものかの区別が可能であれば、空燃比学習を一時的に停止することなく、空燃比の学習を行いながらパージを行うことができるようになる。すなわち、空燃比学習とパージを同時に行うことができるようになる。   However, if it is possible to discriminate whether the air-fuel ratio deviation amount is due to purging or other factors, the air-fuel ratio learning is performed without temporarily stopping the air-fuel ratio learning. Purge can be performed. That is, the air-fuel ratio learning and the purge can be performed simultaneously.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、空燃比学習とパージを同時に行うことができる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that can simultaneously perform air-fuel ratio learning and purge.

請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置は、
燃料タンク内から導入通路を介して導かれた燃料蒸気を一時的に吸着する吸着材を有するキャニスタと、
吸着材に吸着した燃料蒸気が当該吸着材から離脱して混合気となったとき、この混合気中の燃料状態を検出する燃料状態検出手段と、
キャニスタと内燃機関の吸気管とを接続するパージ管と、
パージ管から吸気管へのパージを実施するパージ実施手段と、
内燃機関の排気管に設けられ、当該内燃機関から排出される排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、
空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との空燃比ずれ量を修正するための空燃比学習を行う空燃比学習手段と、
空燃比センサによる空燃比が目標空燃比になるように、空燃比学習手段の学習補正値に基づき内燃機関への燃料噴射量を制御する空燃比制御手段と、を備えるものにおいて、
燃料状態検出手段は、
絞りを備える計測通路と、
計測通路にガス流を発生させるガス流発生手段と、
ガス流発生手段がガス流を発生させたときに、絞りによって生じる圧力を計測する圧力計測手段と、
計測通路を大気に開放して、計測通路に流れるガスを空気とする第1の計測状態と、計測通路をキャニスタに連通して、計測通路に流れるガスをキャニスタからの燃料蒸気を含む混合気とする第2の計測状態とに切替える計測通路切替手段と、
第1の計測状態のときに圧力計測手段によって計測される第1の圧力と、第2の計測状態のときに圧力計測手段によって計測される第2の圧力とに基づいて、混合気中の燃料状態を演算する燃料状態演算手段と、を有し、
空燃比学習手段は、パージ実施手段がパージ実施中の場合、燃料状態検出手段によって検出された燃料状態を用いて空燃比学習を行うことを特徴とする。
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A canister having an adsorbent for temporarily adsorbing fuel vapor introduced from the inside of the fuel tank through the introduction passage;
A fuel state detecting means for detecting a fuel state in the mixture when the fuel vapor adsorbed on the adsorbent is separated from the adsorbent and becomes a mixture;
A purge pipe connecting the canister and the intake pipe of the internal combustion engine;
A purge execution means for purging from the purge pipe to the intake pipe;
An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust pipe of the internal combustion engine for detecting an air-fuel ratio of exhaust gas discharged from the internal combustion engine;
Air-fuel ratio learning means for performing air-fuel ratio learning for correcting the air-fuel ratio deviation amount between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor;
An air-fuel ratio control means for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine based on the learning correction value of the air-fuel ratio learning means so that the air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor becomes the target air-fuel ratio,
The fuel state detection means
A measuring passage with a restriction,
Gas flow generating means for generating a gas flow in the measurement passage;
A pressure measuring means for measuring a pressure generated by the throttle when the gas flow generating means generates a gas flow; and
A first measurement state in which the measurement passage is opened to the atmosphere and the gas flowing in the measurement passage is air; and the gas mixture that includes the fuel vapor from the canister is connected to the measurement passage through the measurement passage. Measuring passage switching means for switching to the second measurement state
Fuel in the air-fuel mixture based on the first pressure measured by the pressure measuring means in the first measurement state and the second pressure measured by the pressure measurement means in the second measurement state Fuel state calculation means for calculating the state,
The air-fuel ratio learning means performs air-fuel ratio learning using the fuel state detected by the fuel state detection means when the purge execution means is performing the purge.

このように、本発明は、燃料状態検出手段の検出した燃料状態を用いて、パージ実施中であっても空燃比学習を可能としたものである。つまり、燃料状態検出手段によって混合気中の燃料状態を検出しておけば、その検出後にパージを実施しても、空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との空燃比ずれ量がパージの実施によるものか、パージの実施以外の要因(例えば、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタの個体差等)によるものかの区別が可能となる。従って、従来技術のように、空燃比学習を一時的に停止することなく、空燃比学習を行いながらパージを実施する(言い換えれば、空燃比学習とパージを同時に行う)ことができるようになる。   Thus, the present invention enables learning of the air-fuel ratio using the fuel state detected by the fuel state detection means even during the purge. In other words, if the fuel state in the air-fuel mixture is detected by the fuel state detection means, even if purging is performed after the detection, the air-fuel ratio deviation amount between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor is purged. Or due to factors other than purging (for example, individual differences in injectors that inject fuel into the internal combustion engine, etc.). Therefore, unlike the prior art, the purge can be performed while performing the air-fuel ratio learning (in other words, the air-fuel ratio learning and the purge are performed simultaneously) without temporarily stopping the air-fuel ratio learning.

請求項2に記載の内燃機関の空燃比制御装置によれば、
空燃比学習手段は、
パージ実施手段がパージ未実施であるときの空燃比学習手段の学習補正値を基準に、パージ実施手段がパージ実施中であるときの学習補正値に対する学習ガード値を設定する学習カード値設定手段を備え、
パージ実施手段がパージ実施中の場合、学習ガード値設定手段の設定した学習カード値を用いて空燃比学習を行うことを特徴とする。
According to the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
The air-fuel ratio learning means is
A learning card value setting means for setting a learning guard value for the learning correction value when the purge execution means is performing the purge, based on the learning correction value of the air-fuel ratio learning means when the purge execution means is not purged. Prepared,
When the purge execution unit is performing the purge, the learning card value set by the learning guard value setting unit is used to perform air-fuel ratio learning.

例えば、パージ管に亀裂が生じたり、圧力計測手段が一時的に故障したりした場合、燃料状態検出手段は混合気中の燃料状態を誤検出することになるが、上記空燃比学習手段は、この燃料状態検出手段の検出した燃料状態を用いて空燃比学習を行うため、燃料状態の誤検出に起因して、空燃比を誤って学習することになる。   For example, if a crack occurs in the purge pipe or the pressure measuring means temporarily fails, the fuel state detecting means will erroneously detect the fuel state in the mixture, but the air-fuel ratio learning means Since the air / fuel ratio learning is performed using the fuel state detected by the fuel state detecting means, the air / fuel ratio is erroneously learned due to erroneous detection of the fuel state.

そこで、空燃比学習手段が大きく誤学習しないよう、パージが未実施であるときの空燃比学習手段の学習補正値を基準に学習ガード値を設定する。そして、パージ制御が実施中であるときは、この設定した学習ガード値を用いて空燃比学習を行う。これにより、空燃比学習手段は、燃料状態検出手段による燃料状態の検出精度の影響を受け難くなる。   Therefore, the learning guard value is set based on the learning correction value of the air-fuel ratio learning means when purging has not been performed so that the air-fuel ratio learning means does not mislearn. When purge control is being performed, air-fuel ratio learning is performed using the learning guard value that has been set. As a result, the air-fuel ratio learning unit is not easily affected by the detection accuracy of the fuel state by the fuel state detection unit.

請求項3記載の内燃機関の空燃比制御装置によれば、
空燃比学習手段は、パージ実施手段がパージ実施中の場合、学習ガード値に対する学習補正値の張り付き傾向を判定する判定手段を備え、
判定手段によって、学習ガード値に対して学習補正値が張り付いている、若しくは張り付き傾向にあると判定された場合、パージ実施手段はパージ実施を禁止し、燃料状態検出手段は、パージ実施が禁止しているときに、混合気中の燃料状態を再検出することを特徴とする。
According to the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3,
The air-fuel ratio learning means includes a determination means for determining a sticking tendency of the learning correction value with respect to the learning guard value when the purge execution means is performing the purge,
When it is determined by the determination means that the learning correction value is sticking to or prone to sticking to the learning guard value, the purge execution means prohibits the purge execution, and the fuel state detection means prohibits the purge execution. In this case, the fuel state in the air-fuel mixture is detected again.

学習カード値設定手段の設定した学習ガード値に学習補正値が張り付いている、若しくは張り付き傾向にある(言い換えれば、学習補正値が学習ガード値に対して所定値以上近づいていた)場合、燃料状態検出手段の検出した燃料状態や学習ガード値が異常な値を示していると考えられる。このような場合には、パージの実施を禁止して、パージが未実施であるときの混合気中の燃料状態を再検出する。これにより、燃料状態や学習ガード値がリセットされ、そのうえで再び空燃比学習が行われるため、常に一定レベルの制御性が確保されるようになる。   When the learning correction value is stuck to or tends to stick to the learning guard value set by the learning card value setting means (in other words, the learning correction value is closer to the learning guard value than the predetermined value), the fuel It is considered that the fuel state and the learning guard value detected by the state detecting means indicate abnormal values. In such a case, execution of the purge is prohibited, and the fuel state in the air-fuel mixture when the purge is not executed is detected again. As a result, the fuel state and the learning guard value are reset, and then the air-fuel ratio learning is performed again, so that a certain level of controllability is always ensured.

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態による空燃比制御装置の構成を示す構成図である。本実施形態による空燃比制御装置は、例えば自動車のエンジンに適用され、内燃機関であるエンジン1の燃料タンク11は、導入通路であるエバポライン12を介してキャニスタ13と接続されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control apparatus according to an embodiment of the present invention. The air-fuel ratio control apparatus according to this embodiment is applied to, for example, an automobile engine, and a fuel tank 11 of an engine 1 that is an internal combustion engine is connected to a canister 13 via an evaporation line 12 that is an introduction passage.

キャニスタ13内には吸着材14が充填されており、燃料タンク11内で発生した燃料蒸気を吸着材14で一時的に吸着する。キャニスタ13は、パージ管であるパージライン15を介してエンジン1の吸気管2と接続されている。パージライン15には、パージ制御弁としてのパージバルブ16が設けられ、その開き時にはキャニスタ13と吸気管2とが連通するようになっている。   The canister 13 is filled with an adsorbent 14, and the fuel vapor generated in the fuel tank 11 is temporarily adsorbed by the adsorbent 14. The canister 13 is connected to the intake pipe 2 of the engine 1 via a purge line 15 that is a purge pipe. The purge line 15 is provided with a purge valve 16 as a purge control valve, and the canister 13 and the intake pipe 2 communicate with each other when the purge valve 15 is opened.

なお、キャニスタ13における、エバポライン12の接続位置と、パージライン15の接続位置との間の、キャニスタ13の内部に仕切板14aが設けられ、エバポライン12から導入された燃料蒸気が、吸着材14に吸着されることなく、パージライン15から放出されることを防止している。また、キャニスタ13には、後述するように大気ライン17も接続されている。この大気ライン17の接続位置とパージライン15の接続位置との間の、キャニスタ13の内部には、吸着材14の充填深さとほぼ同じ深さの仕切板14bが設けられている。これにより、エバポライン12から導入された燃料蒸気が大気ラインから放出されることを防止するようにしている。   In addition, a partition plate 14 a is provided in the canister 13 between the connection position of the evaporation line 12 and the connection position of the purge line 15 in the canister 13, and the fuel vapor introduced from the evaporation line 12 flows into the adsorbent 14. It is prevented from being discharged from the purge line 15 without being adsorbed. An atmospheric line 17 is also connected to the canister 13 as will be described later. A partition plate 14 b having a depth substantially equal to the filling depth of the adsorbent 14 is provided inside the canister 13 between the connection position of the atmospheric line 17 and the connection position of the purge line 15. This prevents fuel vapor introduced from the evaporation line 12 from being released from the atmospheric line.

パージバルブ16は電磁弁であり、エンジン1の各部を制御する電子制御ユニット(ECU30)によってその開度が調整される。パージライン15を流れる燃料蒸気を含む混合気の流量は、パージバルブ16の開度によって制御され、その流量が制御された混合気が、スロットルバルブ3によって発生される吸気管2内の負圧により吸気管2内にパージされ、インジェクタ4からの噴射燃料とともに燃焼される(以下、適宜、パージされる燃料蒸気を含む混合気をパージガスという)。   The purge valve 16 is an electromagnetic valve, and its opening degree is adjusted by an electronic control unit (ECU 30) that controls each part of the engine 1. The flow rate of the air-fuel mixture containing fuel vapor flowing through the purge line 15 is controlled by the opening degree of the purge valve 16, and the air-fuel mixture whose flow rate is controlled is taken in by the negative pressure in the intake pipe 2 generated by the throttle valve 3. The gas is purged into the pipe 2 and burned together with the fuel injected from the injector 4 (hereinafter, an air-fuel mixture containing fuel vapor to be purged is referred to as purge gas as appropriate).

キャニスタ13には、先端がフィルタを介して大気に開放する大気ライン17が接続されている。この大気ライン17には、キャニスタ13を大気ライン17とポンプ26の吸入側のいずれかに連通させる切替弁18が設けられている。なお、切替弁18は、ECU30による非駆動時には、キャニスタ13を大気ライン17に連通させる第1位置にあり、駆動時に、キャニスタ13をポンプ26の吸入側に連通させる第2位置に切替られる。   Connected to the canister 13 is an atmospheric line 17 whose tip is opened to the atmosphere via a filter. The atmospheric line 17 is provided with a switching valve 18 that allows the canister 13 to communicate with either the atmospheric line 17 or the suction side of the pump 26. When the ECU 30 is not driven, the switching valve 18 is in a first position where the canister 13 communicates with the atmospheric line 17, and when driven, the switching valve 18 is switched to a second position where the canister 13 communicates with the suction side of the pump 26.

パージライン15から分岐する分岐ライン19は、3位置弁21の一方の入力ポートに接続されている。また、3位置弁21の他方の入力ポートには、フィルタを介して大気に開放されるポンプ26の吐出ライン27から分岐する空気供給ライン20が接続されている。3位置弁21の出力ポートには、計測通路である計測ライン22が接続されている。   A branch line 19 branched from the purge line 15 is connected to one input port of the three-position valve 21. The other input port of the three-position valve 21 is connected to an air supply line 20 that branches from a discharge line 27 of a pump 26 that is opened to the atmosphere via a filter. A measurement line 22 that is a measurement passage is connected to the output port of the three-position valve 21.

3位置弁21は計測通路切替手段であり、ECU30によって空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置、計測ライン22に対して空気供給ライン20および分岐ライン19のいずれとの連通も遮断する第2位置、および分岐ライン19を計測ライン22に接続する第3位置のいずれかに切り替えられる。なお、非駆動時、3位置弁21は第1位置となるように構成されている。   The three-position valve 21 is a measurement passage switching means, and is a first position where the ECU 30 connects the air supply line 20 to the measurement line 22, and the communication between the air supply line 20 and the branch line 19 with respect to the measurement line 22 is interrupted. To the second position where the branch line 19 is connected to the measurement line 22. The three-position valve 21 is configured to be in the first position when not driven.

計測ライン22には、絞り23およびポンプ26が設けられている。ガス流発生手段であるポンプ26は電動ポンプであり、駆動時に絞り23側を吸入側として計測ライン22にガスを流動させるもので、その駆動のオンオフおよび回転数がECU30により制御される。ECU30は、ポンプ26を駆動する際、その回転数が予め設定した所定値で一定となるように制御する。   The measurement line 22 is provided with a throttle 23 and a pump 26. The pump 26 that is a gas flow generating means is an electric pump, and causes the gas to flow through the measurement line 22 with the throttle 23 side as the suction side during driving. The driving ON / OFF and the rotation speed are controlled by the ECU 30. When driving the pump 26, the ECU 30 controls the rotational speed to be constant at a predetermined value set in advance.

従って、図2に示すように、切替弁18は第1位置のまま、3位置弁21を第1の位置とした状態で、ECU30がポンプ26を駆動すると、計測ライン22を空気が流動する「第1の計測状態」となる。また、図3に示すように、3位置弁21を第3の位置とした状態でポンプ26を駆動すると、大気ライン17、キャニスタ13、分岐ライン19までのパージライン15の一部、および分岐ライン19を介して供給される燃料蒸気を含む混合気が計測ライン22を流動する「第2の計測状態」となる。   Accordingly, as shown in FIG. 2, when the ECU 30 drives the pump 26 with the switching valve 18 in the first position and the three-position valve 21 in the first position, air flows through the measurement line 22. The first measurement state is set. As shown in FIG. 3, when the pump 26 is driven with the three-position valve 21 in the third position, the atmospheric line 17, the canister 13, a part of the purge line 15 up to the branch line 19, and the branch line The air-fuel mixture containing the fuel vapor supplied via 19 enters the “second measurement state” in which the measurement line 22 flows.

また、計測ライン22には、絞り23の下流側、すなわち、絞り23とポンプ26との間に、圧力計測手段である圧力センサ24の一方の端が接続されている。この圧力センサ24の他方の端は大気に開放しており、圧力センサ24によって、大気圧と計測ライン22の絞り23よりも下流側の圧力との差圧が検出される。この圧力センサ24によって計測された圧力はECU30に出力される。   In addition, one end of a pressure sensor 24 that is a pressure measuring unit is connected to the measurement line 22 downstream of the throttle 23, that is, between the throttle 23 and the pump 26. The other end of the pressure sensor 24 is open to the atmosphere, and the pressure sensor 24 detects the differential pressure between the atmospheric pressure and the pressure downstream of the throttle 23 of the measurement line 22. The pressure measured by the pressure sensor 24 is output to the ECU 30.

ECU30は、吸気管2に設けられて吸入空気量を調整するスロットルバルブ3の開度、インジェクタ4からの燃料噴射量、パージバルブ16の開度等を種々のセンサによって検出された検出値に基づいて制御する。例えば、吸気管2に設けたエアフローセンサ31により検出される吸入空気量、吸気圧センサ(図示せず)により検出される吸気圧、排気管5に設けた空燃比センサ6により検出される空燃比の他、イグニッション信号、エンジン回転数、エンジン冷却水温、アクセル開度等に基づいて、スロットル開度、燃料噴射量、パージバルブ16の開度等を制御する。   The ECU 30 is provided in the intake pipe 2 and adjusts the intake air amount, based on the detected values detected by various sensors such as the opening of the throttle valve 3, the fuel injection amount from the injector 4, the opening of the purge valve 16, and the like. Control. For example, the intake air amount detected by the air flow sensor 31 provided in the intake pipe 2, the intake pressure detected by the intake pressure sensor (not shown), the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 6 provided in the exhaust pipe 5. In addition, the throttle opening, the fuel injection amount, the opening of the purge valve 16 and the like are controlled based on the ignition signal, the engine speed, the engine coolant temperature, the accelerator opening, and the like.

以下、本実施形態のECU30の制御処理について詳述する。図4は、キャニスタ13からパージされるパージガス中の燃料濃度(燃料状態)を検出する濃度検出ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、ECU30による所定時間毎の時間割り込みにて実行する。   Hereinafter, the control process of the ECU 30 of the present embodiment will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart showing a concentration detection routine for detecting the fuel concentration (fuel state) in the purge gas purged from the canister 13. This routine is executed by a time interruption every predetermined time by the ECU 30.

図4に示すステップS101では、濃度検出が未実施であるか否かを判断する。すなわち、濃度検出完了フラグXIPRGHCが”0”(未実施)であるか否かを判断する。この判断が否定判断である場合、すなわち、濃度検出完了フラグXIPRGHCが”1”(濃度検出完了)である場合にはステップS103に処理を進め、肯定判断である場合には、ステップS102に処理を進める。   In step S101 shown in FIG. 4, it is determined whether density detection has not been performed. That is, it is determined whether or not the concentration detection completion flag XIPRGHC is “0” (not implemented). If this determination is negative, that is, if the concentration detection completion flag XIPRGHC is “1” (concentration detection completion), the process proceeds to step S103. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S102. Proceed.

ステップS102にて、パージバルブ16が”閉”であるか否かを判断する。このステップS102が否定判断である場合、すなわち、パージバルブ16が開いている場合には、ステップS104において、圧力計測に基づく濃度検出を禁止すると決定して、本ルーチンを終了する。一方、ステップS102が肯定判断である場合には、圧力計測に基づく濃度検出を開始すると決定して、ステップS105へ処理を進める。   In step S102, it is determined whether or not the purge valve 16 is “closed”. If this determination in step S102 is negative, that is, if the purge valve 16 is open, it is determined in step S104 that concentration detection based on pressure measurement is prohibited, and this routine is terminated. On the other hand, if the determination in step S102 is affirmative, it is determined to start concentration detection based on pressure measurement, and the process proceeds to step S105.

ステップS103において、前回の圧力計測に基づく濃度検出完了から所定時間以上経過したかどうか判断する。このステップS103が否定判断である場合には、前述のステップS104を実行し、肯定判断である場合にはステップS102へ処理を進める。   In step S103, it is determined whether a predetermined time or more has elapsed since the completion of concentration detection based on the previous pressure measurement. When this step S103 is negative determination, the above-mentioned step S104 is executed, and when it is positive determination, the process proceeds to step S102.

ステップS105では、計測ライン22にガス流として空気を流動させた状態で、圧力センサ24により圧力P0の測定を行う。この状態が「第1の計測状態」に相当する。なお、ステップS105の処理の実行前は、パージバルブ16は閉じられており、切替弁18はキャニスタ13を大気ライン17に連通させる第1位置となっており、3位置弁21は、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置となっている。このため、初期状態において、圧力センサ24によって検出される圧力はほぼ大気圧と同じになっている。   In step S <b> 105, the pressure P <b> 0 is measured by the pressure sensor 24 in a state where air is flowed as a gas flow through the measurement line 22. This state corresponds to the “first measurement state”. Prior to the execution of the process of step S105, the purge valve 16 is closed, the switching valve 18 is in the first position where the canister 13 is communicated with the atmospheric line 17, and the three-position valve 21 is the air supply line 20. Is the first position to connect to the measurement line 22. For this reason, in the initial state, the pressure detected by the pressure sensor 24 is substantially the same as the atmospheric pressure.

このステップS105における空気流による圧力P0の測定は、3位置弁21を第1位置に保持したまま、ポンプ26を駆動することによりなされる。この場合、計測ライン22には空気供給ライン20を介して空気が供給される。空気供給ライン20の絞り23よりも上流側は、圧力センサ24の一方の端と同じ気圧であり、圧力センサ24の他方は空気供給ライン20の絞り23よりも下流側に接続されているので、圧力センサ24によって、空気が絞り23を通過したときの圧力低下量が検出される。   The measurement of the pressure P0 due to the air flow in step S105 is performed by driving the pump 26 while the three-position valve 21 is held at the first position. In this case, air is supplied to the measurement line 22 via the air supply line 20. The upstream side of the throttle 23 of the air supply line 20 has the same atmospheric pressure as one end of the pressure sensor 24, and the other side of the pressure sensor 24 is connected to the downstream side of the throttle 23 of the air supply line 20. A pressure drop when the air passes through the throttle 23 is detected by the pressure sensor 24.

ステップS106では、計測ライン22にガス流として燃料蒸気を含む混合気を流動させた状態で、圧力P1の測定を行う。この状態が「第2の計測状態」に相当する。混合気流による圧力P1の測定は、3位置弁21を第3位置に切替えつつ、ポンプ26を駆動することによりなされる。   In step S106, the pressure P1 is measured in a state in which an air-fuel mixture containing fuel vapor flows as a gas flow through the measurement line 22. This state corresponds to a “second measurement state”. Measurement of the pressure P1 by the mixed airflow is performed by driving the pump 26 while switching the three-position valve 21 to the third position.

この場合、計測ライン22には、大気ライン17、キャニスタ13、分岐ライン19までのパージライン15の一部、及び分岐ライン19を介して供給される燃料蒸気を含む混合気が供給される。すなわち、大気ライン17から導入される空気がキャニスタ13内を流動することにより、燃料蒸気と空気との混合気となり、パージライン15の一部及び分岐ライン19を介して計測ライン22に供給される。従って、混合気流による圧力測定時には、圧力センサ24によって、燃料蒸気を含む混合気が計測ライン22の絞り23を通過したときの圧力低下量が検出される。   In this case, an air-fuel mixture containing fuel vapor supplied via the branch line 19 is supplied to the measurement line 22 from the atmospheric line 17, the canister 13, a part of the purge line 15 up to the branch line 19. That is, the air introduced from the atmospheric line 17 flows in the canister 13 to become a mixture of fuel vapor and air, and is supplied to the measurement line 22 via a part of the purge line 15 and the branch line 19. . Therefore, at the time of pressure measurement by the mixed air flow, the pressure sensor 24 detects the amount of pressure drop when the air-fuel mixture containing fuel vapor passes through the restriction 23 of the measurement line 22.

ステップS107では、ステップS105及びステップS106で測定した圧力P0およびP1に基づいて燃料濃度Cを算出し、記憶する。燃料濃度Cの算出は、圧力P0とP1との圧力比RPを数式1に従って算出し、圧力比RPに基づいて燃料濃度Cを数式2に従って算出する。数式2中、k1は予め実験などにより適合された定数である。   In step S107, the fuel concentration C is calculated and stored based on the pressures P0 and P1 measured in steps S105 and S106. In calculating the fuel concentration C, the pressure ratio RP between the pressures P0 and P1 is calculated according to Equation 1, and the fuel concentration C is calculated according to Equation 2 based on the pressure ratio RP. In Equation 2, k1 is a constant previously adapted by experiments or the like.

(数1)
RP=P1/P0
(数2)
C=k1×(RP−1)(=(P1−P0)/P0)
燃料蒸気は空気よりも重いため、パージガスに燃料蒸気が含まれていると、密度が高くなる。そして、ポンプ26の回転数が同じで計測ライン22の流速(流量)が同じであれば、エネルギー保存の法則により、密度が高いほど、絞り23の両側の差圧が大きくなる。従って、燃料濃度Cが大きくなるほど、圧力比RPが大きくなり、燃料濃度Cと圧力比RPとの関係は数式2に示すように直線関係となる。なお、このようにして求めた燃料濃度Cは、パージガス中の燃料蒸気の濃度を質量比で表したものである。
(Equation 1)
RP = P1 / P0
(Equation 2)
C = k1 * (RP-1) (= (P1-P0) / P0)
Since the fuel vapor is heavier than air, the density increases if the purge gas contains the fuel vapor. If the rotation speed of the pump 26 is the same and the flow velocity (flow rate) of the measurement line 22 is the same, the pressure difference on both sides of the throttle 23 increases as the density increases according to the law of energy conservation. Therefore, as the fuel concentration C increases, the pressure ratio RP increases, and the relationship between the fuel concentration C and the pressure ratio RP becomes a linear relationship as shown in Equation 2. The fuel concentration C obtained in this way represents the concentration of the fuel vapor in the purge gas as a mass ratio.

ステップS108では、各部を初期状態に戻す。すなわち、切替弁18をキャニスタ13と大気ライン17とが連通する第1位置とし、3位置弁21は、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置とする。ステップS109では、濃度検出完了フラグXIPRGHCを”1”に設定して、本ルーチンを終了する。   In step S108, each unit is returned to the initial state. That is, the switching valve 18 is a first position where the canister 13 and the atmospheric line 17 communicate with each other, and the three-position valve 21 is a first position where the air supply line 20 is connected to the measurement line 22. In step S109, the concentration detection completion flag XIPRGHC is set to “1”, and this routine ends.

図5は、空燃比フィードバック(F/B)制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ECU30において一定カム角度毎に実行されるものである。このルーチンでは、空燃比センサ6からの出力電圧を入力し、混合気のリッチ・リーン判定を行う。そして、リッチ状態からリーン状態に反転した場合及びリーン状態からリッチ状態に反転した場合は燃料噴射量を増減すべく空燃比補正係数FAFを段階状に変化(スキップ)させるとともに、リッチ状態又はリーン状態のときには空燃比補正係数FAFを徐々に増減させる。   FIG. 5 is a flowchart of an air-fuel ratio feedback (F / B) control routine. This routine is executed in the ECU 30 at every constant cam angle. In this routine, the output voltage from the air-fuel ratio sensor 6 is input, and the rich / lean determination of the air-fuel mixture is performed. Then, when the state is reversed from the rich state to the lean state and when the state is reversed from the lean state to the rich state, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is changed (skipped) stepwise to increase or decrease the fuel injection amount, and the rich state or the lean state In this case, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is gradually increased or decreased.

図5に示すステップS201では、空燃比フィードバック制御が許容されるか否かを判断する。すなわち、
(1)始動時でない
(2)燃料カット中でない
(3)冷却水温度(THW)≧0°C
(4)空燃比センサ6が活性状態である
の全ての条件(以下、F/B条件)が満足されたときに空燃比フィードバック制御が許容され、何れか1つの条件が満足されないときは空燃比フィードバック制御は許容されない。
In step S201 shown in FIG. 5, it is determined whether air-fuel ratio feedback control is permitted. That is,
(1) Not when starting (2) Not cutting fuel (3) Cooling water temperature (THW) ≥ 0 ° C
(4) The air-fuel ratio feedback control is permitted when all the conditions (hereinafter referred to as F / B conditions) that the air-fuel ratio sensor 6 is in the active state are satisfied, and the air-fuel ratio is satisfied when any one of the conditions is not satisfied. Feedback control is not allowed.

ステップS201で肯定判断されたときはステップS202に進む。ステップS202では、空燃比センサ6の出力電圧VOXを読み込み、ステップS203において、その出力電圧VOXが、所定の基準電圧V(例えば0.45V)以下であるか否かを判断する。ステップS203で肯定判断された場合は、排気ガスの空燃比はリーンであるとしてステップS204に進み、空燃比フラグXOXを“0”にセットする。 If a positive determination is made in step S201, the process proceeds to step S202. In step S202, the output voltage V OX of the air-fuel ratio sensor 6 is read. In step S203, it is determined whether or not the output voltage V OX is equal to or lower than a predetermined reference voltage V R (for example, 0.45V). If an affirmative determination is made in step S203, it is determined that the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, the process proceeds to step S204, and the air-fuel ratio flag XOX is set to “0”.

次いで、ステップS205において、空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する。ステップS205で肯定判断されたときは、リーン状態が継続しているものとして、ステップS206で空燃比補正係数FAFをリーン積分量“a”増加してこのルーチンを終了する。一方、ステップS205で否定判断されたときは、リッチ状態からリーン状態に反転したものとして、ステップS207にて空燃比補正係数FAFをリーンスキップ量“A”増加する。なお、リーンスキップ量“A”はリーン積分量“a”に比較して十分大に設定する。そして、ステップS208で状態維持フラグXOXOをリセットしてこのルーチンを終了する。   Next, in step S205, it is determined whether the air-fuel ratio flag XOX and the state maintenance flag XOXO match. If an affirmative determination is made in step S205, it is assumed that the lean state is continuing, and in step S206, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the lean integral amount “a”, and this routine is ended. On the other hand, if a negative determination is made in step S205, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the lean skip amount “A” in step S207, assuming that the rich state is reversed to the lean state. The lean skip amount “A” is set sufficiently larger than the lean integral amount “a”. In step S208, the state maintenance flag XOXO is reset and this routine is terminated.

ステップS203で否定判断された場合は、排気ガスの空燃比はリッチであるとしてステップS209に進み、空燃比フラグXOXを“1”にセットする。そして、ステップS210で空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する。ステップS210で肯定判断されたときは、リッチ状態が継続しているものとして、ステップS211で空燃比補正係数FAFをリッチ積分量“b”減少してこのルーチンを終了する。一方、ステップS210で否定判断されたときは、リーン状態からリッチ状態に反転したものとしてステップS212に進み、空燃比補正係数FAFをリッチスキップ量“B”減少する。なおリッチスキップ量“B”はリッチ積分量“b”に比較して十分大に設定する。   If a negative determination is made in step S203, it is determined that the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich, the process proceeds to step S209, and the air-fuel ratio flag XOX is set to “1”. In step S210, it is determined whether or not the air-fuel ratio flag XOX matches the state maintenance flag XOXO. If an affirmative determination is made in step S210, it is assumed that the rich state continues, and in step S211, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is reduced by the rich integration amount “b”, and this routine is ended. On the other hand, if a negative determination is made in step S210, it is assumed that the lean state has been reversed to the rich state, and the flow proceeds to step S212, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is reduced by the rich skip amount “B”. The rich skip amount “B” is set sufficiently larger than the rich integration amount “b”.

ステップS213では、状態維持フラグXOXOを“1”にセットしてこのルーチンを終了する。なお、ステップS201で否定判断されたときは、ステップS214に進み空燃比補正係数FAFを“1.0”にセットしてこのルーチンを終了する。   In step S213, the state maintenance flag XOXO is set to “1”, and this routine ends. If a negative determination is made in step S201, the process proceeds to step S214, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to “1.0”, and this routine is ended.

図6は、ECU30によるベースルーチンとしての空燃比学習ルーチンを示すフローチャートである。図6に示すステップS301では、空燃比学習開始条件が成立しているかどうかを判断する。この空燃比学習開始条件には、前述のF/B条件や冷却水温度条件(THW>80℃)、及び濃度検出完了条件(濃度検出完了フラグXIPRGHC=1)等が含まれる。   FIG. 6 is a flowchart showing an air-fuel ratio learning routine as a base routine by the ECU 30. In step S301 shown in FIG. 6, it is determined whether the air-fuel ratio learning start condition is satisfied. The air-fuel ratio learning start condition includes the aforementioned F / B condition, cooling water temperature condition (THW> 80 ° C.), concentration detection completion condition (concentration detection completion flag XIPRGHC = 1), and the like.

ステップS301にて肯定判断された場合にはステップS302へ処理を進め、否定判断される場合には、空燃比学習開始条件が成立するまで待機状態となる。空燃比学習開始条件が成立すると、ステップS302ではパージ停止フラグXIPGRが”1”(パージ未実施)であるか否かを判断する。ここで、肯定判断される場合にはステップS303以降の処理を実施し、否定判断される場合にはステップS308以降の処理を実行する。   If an affirmative determination is made in step S301, the process proceeds to step S302. If a negative determination is made, the process waits until the air-fuel ratio learning start condition is satisfied. When the air-fuel ratio learning start condition is satisfied, it is determined in step S302 whether or not the purge stop flag XIPGR is “1” (purging is not performed). Here, if an affirmative determination is made, the processing after step S303 is executed, and if a negative determination is made, the processing after step S308 is executed.

ステップS303では、後述する学習補正値flafに対する学習ガード値(上限値AFGmax、及び下限値AFGmin)を数式3及び数式4のように設定する。なお、数式3及び数式4におけるkMAX1及びkMIN1の各々の値は予め設定されている。   In step S303, learning guard values (upper limit value AFGmax and lower limit value AFGmin) for a learning correction value flaf, which will be described later, are set as in Expression 3 and Expression 4. Note that the values of kMAX1 and kMIN1 in Equation 3 and Equation 4 are set in advance.

(数3)
AFGmax=kMAX1
(数4)
AFGmin=kMIN1
ステップS304では、空燃比センサ6による空燃比と目標空燃比(理論空燃比)との空燃比ずれ量を算出する。ステップS305では、ステップS304にて算出した空燃比ずれ量を修正するための学習補正値flafを算出するとともに、この学習補正値flafをECU30のRAM(図示せず)に記憶する。
(Equation 3)
AFGmax = kMAX1
(Equation 4)
AFGmin = kMIN1
In step S304, the air-fuel ratio deviation amount between the air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor 6 and the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) is calculated. In step S305, a learning correction value flaf for correcting the air-fuel ratio deviation amount calculated in step S304 is calculated, and the learning correction value flaf is stored in a RAM (not shown) of the ECU 30.

ステップS306では、ステップS304にて算出したパージ未実施であるときの学習補正値flafを、パージ実施中であるときの学習ガード値の設定(後述するステップS308)に用いるため、学習ガードベース値flafbseを学習補正値flafに設定する。   In step S306, the learning correction base value flaf calculated in step S304 when purge is not performed is used for setting a learning guard value when purge is being performed (step S308 described later). Is set to the learning correction value flaf.

ステップS307では、空燃比学習完了条件が成立しているかどうかを判断する。この空燃比学習完了条件とは、空燃比補正係数FAFと空燃比補正係数の基準値(=1)との差の絶対値を示す、空燃比補正係数FAFの偏差(ΔFAF)(=|FAF−1|)が2%以内に安定した状態において、空燃比補正係数FAFの所定回数のスキップが完了したことを示す。このステップS307において否定判断された場合には、ステップS304へ処理を移行し、空燃比学習を繰り返し実行する。一方、肯定判断された場合には本ルーチンを終了する。   In step S307, it is determined whether an air-fuel ratio learning completion condition is satisfied. The air / fuel ratio learning completion condition is the deviation (ΔFAF) (= | FAF−) of the air / fuel ratio correction coefficient FAF indicating the absolute value of the difference between the air / fuel ratio correction coefficient FAF and the reference value (= 1) of the air / fuel ratio correction coefficient. 1 |) indicates that a predetermined number of skips of the air-fuel ratio correction coefficient FAF has been completed in a state where the value is stable within 2%. If a negative determination is made in step S307, the process proceeds to step S304, and air-fuel ratio learning is repeatedly executed. On the other hand, if an affirmative determination is made, this routine ends.

ステップS302においてパージ実施中であると判断された場合、ステップS308以降の処理を実行する。ステップS308では、ステップS306にて設定した学習ガードベース値flafbse(=パージ未実施であるときの学習補正値flaf)を基準に、パージ実施中であるときの学習補正値に対する学習ガード値(上限値AFGmax、及び下限値AFGmin)を数式5及び数式6のように設定する。なお、数式5及び数式6におけるkMAX2及びkMIN2の各々の値は予め設定されている。   If it is determined in step S302 that the purge is being performed, the processing after step S308 is executed. In step S308, the learning guard value (upper limit value) for the learning correction value when purging is being performed with reference to the learning guard base value flabse (= learning correction value flaf when purging has not been performed) set in step S306. AFGmax and lower limit value AFGmin) are set as in Equation 5 and Equation 6. Note that the values of kMAX2 and kMIN2 in Equation 5 and Equation 6 are set in advance.

(数5)
AFGmax=flafbse+kMAX2
(数6)
AFGmin=flafbse+kMIN2
ステップS309では、濃度検出ルーチンにて求めたパージガス中の燃料濃度Cを用いて、空燃比センサ6による空燃比と目標空燃比との空燃比ずれ量を算出する。ここで、空燃比センサ6によって検出される空燃比は、エンジン1の吸入行程でシリンダ内に吸い込まれる燃料と空気の重量比を示すものであるが、パージガス中の燃料蒸気の濃度を重量比で示した燃料濃度Cをパージ未実施のときに検出しておけば、その後にパージ実施しても、空燃比センサ6による空燃比と目標空燃比との空燃比ずれ量がパージの実施によるものか、パージ実施以外の要因(例えば、インジェクタ4の個体差等)によるものかの区別が可能になる。
(Equation 5)
AFGmax = flabse + kMAX2
(Equation 6)
AFGmin = flabse + kMIN2
In step S309, the air-fuel ratio deviation amount between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor 6 is calculated using the fuel concentration C in the purge gas obtained in the concentration detection routine. Here, the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 6 indicates the weight ratio of fuel and air sucked into the cylinder during the intake stroke of the engine 1, and the concentration of fuel vapor in the purge gas is expressed by weight ratio. If the indicated fuel concentration C is detected when purging is not performed, whether the air-fuel ratio deviation between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor 6 is due to purging even if purging is performed thereafter. Therefore, it is possible to distinguish whether it is due to factors other than the purge execution (for example, individual differences of the injector 4 or the like).

そこで、ステップS309では、空燃比センサ6による空燃比から燃料濃度Cを減じ、その減算結果と目標空燃比との空燃比ずれ量を算出する。これにより、上述した従来技術のように、空燃比学習を一時的に停止することなく、空燃比学習を実施しながらパージを実施する(言い換えれば、空燃比学習とパージを同時に行う)ことができる。   Therefore, in step S309, the fuel concentration C is subtracted from the air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor 6, and the air-fuel ratio deviation amount between the subtraction result and the target air-fuel ratio is calculated. As a result, the purge can be performed while performing the air-fuel ratio learning (in other words, the air-fuel ratio learning and the purge are performed simultaneously) without temporarily stopping the air-fuel ratio learning as in the conventional technique described above. .

ステップS310では、ステップS309にて算出した空燃比ずれ量を修正するための学習補正値flafを算出するとともに、この学習補正値flafをECU30のRAMに記憶する。   In step S310, a learning correction value flaf for correcting the air-fuel ratio deviation amount calculated in step S309 is calculated, and the learning correction value flaf is stored in the RAM of the ECU 30.

ステップS311では、前述の空燃比学習完了条件が成立しているかどうかを判断する。このステップS307において肯定判断された場合には本ルーチンを終了する。一方、否定判断された場合には、ステップS304へ処理を移行し、空燃比学習を繰り返し実行する。   In step S311, it is determined whether the aforementioned air-fuel ratio learning completion condition is satisfied. If a positive determination is made in step S307, this routine is terminated. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S304, and air-fuel ratio learning is repeatedly executed.

ステップS312では、ステップS310にて算出した学習補正値flafが、ステップS308にて設定した学習ガード値(上限値AFGmax又は下限値AFGmin)に張り付いている、若しくは、張り付き傾向にある(例えば、学習補正値flafgが上限値AFGmax又は下限値AFGminに対して所定値以上近づいている)かどうかを判断する。   In step S312, the learning correction value flaf calculated in step S310 sticks to or tends to stick to the learning guard value (upper limit value AFGmax or lower limit value AFGmin) set in step S308 (for example, learning). It is determined whether the correction value flafg is closer to the upper limit value AFGmax or the lower limit value AFGmin by a predetermined value or more.

このステップS312において肯定判断される場合には、ステップS313へ処理を進め、否定判断される場合には、ステップS309へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行う。   If an affirmative determination is made in step S312, the process proceeds to step S313. If a negative determination is made, the process proceeds to step S309, and the above-described process is repeated.

このように、ステップS308からステップS312の処理では、ステップS306にて設定した学習ガードベース値flafbse(=パージ未実施であるときの学習補正値flaf)を用いて、パージ実施中であるときの学習補正値に対する学習ガード値(上限値AFGmax、及び下限値AFGmin)を設定し、その設定した学習カード値を用いて空燃比学習を行っている。これは、以下の理由による。   As described above, in the processing from step S308 to step S312, learning when purging is being performed using the learning guard base value flabse (= learning correction value flaf when purging has not been performed) set at step S306. A learning guard value (upper limit value AFGmax and lower limit value AFGmin) for the correction value is set, and air-fuel ratio learning is performed using the set learning card value. This is due to the following reason.

例えば、パージライン15に亀裂が生じたり、圧力センサ24が一時的に故障したりした場合、前述の濃度検出ルーチンにおいて燃料濃度Cを誤検出することになるが、本空燃比学習ルーチンでは、パージ実施中の場合、濃度検出ルーチンにおいて検出した燃料濃度Cを用いて空燃比学習を行うため、燃料濃度Cの誤検出に起因して、空燃比を誤って学習することになる。   For example, if the purge line 15 is cracked or the pressure sensor 24 is temporarily broken, the fuel concentration C is erroneously detected in the above-described concentration detection routine. In the case of implementation, since the air-fuel ratio learning is performed using the fuel concentration C detected in the concentration detection routine, the air-fuel ratio is erroneously learned due to erroneous detection of the fuel concentration C.

そこで、パージ実施中であるときは、本空燃比学習ルーチンにおいて大きく誤学習しないよう、パージ未実施であるときの学習補正値を基準に学習ガード値を設定し、この設定した学習ガード値を用いて空燃比学習を行う。これにより、濃度検出ルーチンによる燃料濃度Cの検出精度の影響が受け難くなる。   Therefore, when purging is being performed, a learning guard value is set on the basis of the learning correction value when purging has not been performed so as not to be greatly mislearned in this air-fuel ratio learning routine, and this learning guard value thus set is used. To perform air-fuel ratio learning. Thereby, it becomes difficult to be influenced by the detection accuracy of the fuel concentration C by the concentration detection routine.

ステップS312において肯定判断される場合、すなわち、上限値AFGmax又は下限値AFGminに張り付いている、若しくは張り付き傾向にある場合、ステップS313では、パージの実施を禁止するために、パージ停止フラグXIPGRを”1”に設定する。これにより、後述するパージ実施ルーチンにおいてパージ実施中である場合には、パージが停止する。そして、ステップS314では、濃度検出完了フラグXIPRGHCを”0”(未実施)に設定し、本ルーチンを終了する。これにより、前述の濃度検出ルーチンが開始されるため、パージの実施が停止しているときの燃料濃度Cが再検出されるようになる。   If an affirmative determination is made in step S312, that is, if the upper limit value AFGmax or the lower limit value AFGmin is stuck or tends to stick, in step S313, the purge stop flag XIPGR is set to prohibit the purge operation. Set to 1 ”. As a result, the purge is stopped when the purge is being performed in the purge execution routine described later. In step S314, the concentration detection completion flag XIPRGHC is set to “0” (not implemented), and this routine ends. As a result, since the above-described concentration detection routine is started, the fuel concentration C when the purge is stopped is detected again.

これは、ステップS312において学習補正値flafが学習ガード値(上限値AFGmax又は下限値AFGmin)に張り付いている、若しくは張り付き傾向にある場合、燃料濃度Cや学習ガード値flafが異常な値を示していると考えられるため、パージ実施を禁止して燃料濃度Cを再検出することにより、燃料濃度Cや学習ガード値flafをリセットして、そのうえで再び空燃比学習を行うためである。そして、再び空燃比学習を行えば、常に一定レベルの制御性が確保されるようになるからである。   This is because, in step S312, when the learning correction value flaf is stuck to the learning guard value (upper limit value AFGmax or lower limit value AFGmin) or tends to stick, the fuel concentration C and the learning guard value flaf indicate abnormal values. This is because purging is prohibited and the fuel concentration C is detected again to reset the fuel concentration C and the learning guard value flaf, and then perform air-fuel ratio learning again. Then, if air-fuel ratio learning is performed again, a certain level of controllability is always ensured.

図7は、パージ実施ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、前述の空燃比F/B制御ルーチンと並列的に実行するようになっている。ステップS401では、空燃比フィードバック制御中であるか否かを判断する。ステップS401で肯定判断されたときはステップS402に進み、燃料カット中であるか否かを判断する。   FIG. 7 is a flowchart of the purge execution routine. This routine is executed in parallel with the aforementioned air-fuel ratio F / B control routine. In step S401, it is determined whether air-fuel ratio feedback control is being performed. When an affirmative determination is made in step S401, the process proceeds to step S402 to determine whether or not a fuel cut is in progress.

このステップS402で否定判断されたときはステップS403に進み、通常パージ率制御を行った後、ステップS404に進む。ステップS404では、パージ停止フラグXIPGRをリセットし(0に設定し)、次いで、ステップS405で燃料カットカウンタCcutをリセットしてこのルーチンを終了する。一方、ステップS402で肯定判断されたときはステップS406に進み、再開時補正パージ率演算を行い、次いで、ステップS407にてパージ停止フラグXIPGRを“1”に設定してこのルーチンを終了する。   When a negative determination is made in step S402, the process proceeds to step S403, and after performing normal purge rate control, the process proceeds to step S404. In step S404, the purge stop flag XIPGR is reset (set to 0), and then in step S405, the fuel cut counter Ccut is reset and the routine is terminated. On the other hand, when an affirmative determination is made in step S402, the process proceeds to step S406, a resuming correction purge rate is calculated, and then in step S407, the purge stop flag XIPGR is set to “1”, and this routine is ended.

また、ステップS401で否定判断されたときはステップS408に進み、パージ率PGRをリセットし(0に設定し)、次いで、ステップS409にてパージ停止フラグXIPGRを“1”に設定してこのルーチンを終了する。   If a negative determination is made in step S401, the process proceeds to step S408, the purge rate PGR is reset (set to 0), and then the purge stop flag XIPGR is set to “1” in step S409, and this routine is executed. finish.

図8は、図7に示すパージ率制御ルーチンのステップS403で実行される通常パージ率制御処理のフローチャートである。まず、ステップS4031において、濃度検出完了フラグXIPRGHCが1であるか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合には、ステップS4032においてパージ率初期値決定ルーチンを実行する。   FIG. 8 is a flowchart of the normal purge rate control process executed in step S403 of the purge rate control routine shown in FIG. First, in step S4031, it is determined whether or not the concentration detection completion flag XIPRGHC is 1. If this determination is affirmative, a purge rate initial value determination routine is executed in step S4032.

図9にパージ率初期値決定ルーチンの詳細を示す。まず、ステップS40321、S40322において、パージ流量許容上限値を設定する。すなわち、ステップS40321ではエンジン1の運転状態を検出し、ステップS40322において、許容されるパージ燃料蒸気流量許容値Fmを、検出された運転状態に基づいて算出する。パージ燃料蒸気流量許容値Fmは、現在のスロットル開度などのエンジン1の運転状態のもとで要求される燃料噴射量、インジェクタ4で制御可能な燃料噴射量の下限値などに基づいて算出される。燃料噴射量が大きければ、燃料噴射量に対するパージ燃料蒸気流量の割合が小さくなる方向に作用するからパージ燃料蒸気流量許容値Fmも大きな値まで許容されることになる。   FIG. 9 shows the details of the purge rate initial value determination routine. First, in steps S40321 and S40322, the purge flow allowable upper limit value is set. That is, in step S40321, the operating state of the engine 1 is detected, and in step S40322, an allowable purge fuel vapor flow rate allowable value Fm is calculated based on the detected operating state. The permissible purge fuel vapor flow rate Fm is calculated based on the fuel injection amount required under the operating state of the engine 1 such as the current throttle opening, the lower limit value of the fuel injection amount that can be controlled by the injector 4, and the like. The If the fuel injection amount is large, the ratio of the purge fuel vapor flow rate to the fuel injection amount acts in the direction of decreasing, so the purge fuel vapor flow rate allowable value Fm is allowed to a large value.

ステップS40323では、図示しない吸気圧センサにより、現在の吸気管圧力Piを検出し、ステップS40324で吸気管圧力Piに基づいて基準流量Q100を演算する。基準流量Q100は、パージライン15を流れるガスがエア100%でパージバルブ16の開度(以下、適宜、パージバルブ開度という)を100%のときにパージライン15を流れる前記ガスの流量であり、基準流量マップにしたがって演算される。図10に基準流量マップの一例を示す。   In step S40323, a current intake pipe pressure Pi is detected by an intake pressure sensor (not shown), and in step S40324, a reference flow rate Q100 is calculated based on the intake pipe pressure Pi. The reference flow rate Q100 is the flow rate of the gas flowing through the purge line 15 when the gas flowing through the purge line 15 is 100% air and the opening degree of the purge valve 16 (hereinafter referred to as the purge valve opening degree as appropriate) is 100%. Calculated according to the flow map. FIG. 10 shows an example of the reference flow rate map.

ステップS40325では、濃度検出ルーチンで検出された燃料濃度Cに基づいてパージ混合気の予想流量Qcを数式7にしたがって算出する。予想流量Qcはパージバルブ開度を100%として、パージライン15に現在の燃料濃度Cのパージガスを流したときのパージガス流量の予想値である。図11は、燃料濃度Cと基準流量Q100に対する予想流量Qcの比率(Qc/Q100)との関係を示すもので、燃料濃度Cが大きくなるとパージガスの密度が増大し、吸気管圧力Piが同じであっても、エネルギー保存の法則により、パージガスがエア100%のときに比して流量が減少する。図中の直線は数式7と等価である。数式7中、Aは定数であり、予め制御プログラムなどと共にECU30のROM(図示せず)に記憶される。   In step S40325, the expected flow rate Qc of the purge mixture is calculated according to Equation 7 based on the fuel concentration C detected by the concentration detection routine. The expected flow rate Qc is an expected value of the purge gas flow rate when a purge gas having a current fuel concentration C flows through the purge line 15 with the purge valve opening being 100%. FIG. 11 shows the relationship between the fuel concentration C and the ratio of the expected flow rate Qc to the reference flow rate Q100 (Qc / Q100). As the fuel concentration C increases, the density of the purge gas increases and the intake pipe pressure Pi is the same. Even if it exists, according to the law of energy conservation, flow volume will decrease compared with when purge gas is 100% of air. The straight line in the figure is equivalent to Equation 7. In Equation 7, A is a constant and is stored in advance in a ROM (not shown) of the ECU 30 together with a control program and the like.

(数7)
Qc=Q100×(1−A×C)
ステップS40326では、燃料濃度Cと予想流量Qcとに基づいて、パージバルブ開度を100%として、パージライン15に現在の燃料濃度Cのパージガスを流したときのパージ燃料蒸気の予想流量(以下,適宜、予想パージ燃料蒸気流量という)Fcを数式8にしたがって算出する。
(Equation 7)
Qc = Q100 * (1-A * C)
In step S40326, based on the fuel concentration C and the expected flow rate Qc, the purge valve opening is set to 100%, and the purge fuel vapor expected flow rate (hereinafter referred to as appropriate) when the purge gas of the current fuel concentration C flows through the purge line 15. Fc) (referred to as an expected purge fuel vapor flow rate) is calculated according to Equation 8.

(数8)
Fc=Qc×C
ステップS40327〜S40329ではパージバルブ開度xを設定する。ステップS40327では予想パージ燃料蒸気流量Fcをパージ燃料蒸気流量許容値Fmと比較し、Fc≦Fmであるか否かを判定する。肯定判断された場合は、ステップS40328に進み、パージバルブ開度xを100%とする。パージバルブ開度xを100%としても許容パージ燃料蒸気流量許容値Fmまでに余裕があるからである。Fc≦Fmであるか否かを判定するステップS40327が否定判断されると、パージバルブ開度xが100%では過剰な燃料蒸気により空燃比制御が正常にできなくなるものと判断して、ステップS40329に進み、パージバルブ開度xを(Fm/Fc)×100%とする。Fc>Fmのもとでは適正な空燃比制御が保証されるパージ流量の最大がパージ燃料蒸気流量許容値Fmとなるからである。
(Equation 8)
Fc = Qc × C
In steps S40327 to S40329, the purge valve opening x is set. In step S40327, the expected purge fuel vapor flow rate Fc is compared with the purge fuel vapor flow rate allowable value Fm, and it is determined whether or not Fc ≦ Fm. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S40328, and the purge valve opening x is set to 100%. This is because even if the purge valve opening x is set to 100%, there is a margin to the allowable purge fuel vapor flow rate allowable value Fm. If the determination in step S40327 for determining whether or not Fc ≦ Fm is negative, it is determined that if the purge valve opening x is 100%, the air-fuel ratio control cannot be normally performed due to excessive fuel vapor, and the process proceeds to step S40329. Then, the purge valve opening x is set to (Fm / Fc) × 100%. This is because the maximum purge flow rate at which proper air-fuel ratio control is guaranteed under Fc> Fm is the purge fuel vapor flow rate allowable value Fm.

ステップS40328、S40329においてパージバルブ開度xが算出されることにより、パージバルブ16はその開度に制御される。そして、ステップS40328、S40329の実行後は、ステップS40330で濃度検出完了フラグXIPRGHCをリセットする(”0”にする)とともに、再開時補正パージ率PGRcompを”0”にする。ステップS40330で濃度検出完了フラグXIPRGHCをリセットすることにより、以後は、図8のステップS4031が否定判断となり、ステップS4033以降を実行することになる。   By calculating the purge valve opening x in steps S40328 and S40329, the purge valve 16 is controlled to the opening. After execution of steps S40328 and S40329, the concentration detection completion flag XIPRGHC is reset (set to “0”) in step S40330, and the restart correction purge rate PGRcomp is set to “0”. By resetting the concentration detection completion flag XIPRGHC in step S40330, step S4031 in FIG. 8 is negatively determined, and step S4033 and subsequent steps are executed.

図8におけるステップS4033では、空燃比補正係数FAFがどの領域にあるかを判断する。図12は空燃比補正係数FAFの領域を示すグラフであって、1±F内にあるときは領域Iに、1±Fと1±Gの間にあるときは領域IIに、1±Gの外側にあるときは領域IIIに属すると判断する。なお0<F<Gとする。   In step S4033 in FIG. 8, it is determined in which region the air-fuel ratio correction coefficient FAF is located. FIG. 12 is a graph showing the region of the air-fuel ratio correction coefficient FAF. When it is within 1 ± F, it is in region I, and when it is between 1 ± F and 1 ± G, it is in region II. If it is outside, it is determined that it belongs to region III. Note that 0 <F <G.

ステップS4033で領域Iに属すると判断されたときはステップS4034に進み、パージ率PGRを予め定められたパージ率アップ量Dだけ増加してステップS4036に進む。ステップS4033で領域IIIに属すると判断されたときはステップS4035に進み、パージ率PGRを予め定められたパージ率ダウン量Eだけ減少してステップS4036に進む。ステップS4033で領域IIに属すると判断されたときは、直接ステップS4036に進む。   If it is determined in step S4033 that it belongs to the region I, the process proceeds to step S4034, the purge rate PGR is increased by a predetermined purge rate increase amount D, and the process proceeds to step S4036. If it is determined in step S4033 that it belongs to region III, the process proceeds to step S4035, the purge rate PGR is decreased by a predetermined purge rate down amount E, and the process proceeds to step S4036. If it is determined in step S4033 that it belongs to region II, the process directly proceeds to step S4036.

ステップS4036では、パージ率PGRから後述する再開時補正パージ率PGRcompを減算して、ステップS4037に進む。ステップS4037では、再開時補正パージ率PGRcompを予め定められた一定値F減算し、ステップS4038では、再開時補正パージ率PGRcompが正であるか否かを判断する。   In step S4036, a restart correction purge rate PGRcomp, which will be described later, is subtracted from the purge rate PGR, and the flow proceeds to step S4037. In step S4037, a predetermined fixed value F is subtracted from the resuming correction purge rate PGRcomp. In step S4038, it is determined whether or not the resuming correction purge rate PGRcomp is positive.

ステップS4038で否定判断されたときは、ステップS4039で再開時補正パージ率PGRcompを下限値“0”に設定して、ステップS4040に進む。ステップS4038で肯定判断されたときは直接ステップS4040に進み、パージ率PGRの上下限をチェックしてこのルーチンを終了する。   If a negative determination is made in step S4038, the restart correction purge rate PGRcomp is set to the lower limit value “0” in step S4039, and the process proceeds to step S4040. If an affirmative determination is made in step S4038, the process proceeds directly to step S4040, where the upper and lower limits of the purge rate PGR are checked, and this routine is terminated.

図13は、図7に示したパージ実施ルーチンのステップS406で実行される再開時補正パージ率演算のフローチャートである。まず、ステップS4061において、燃料タンク11内に設けられた図示しない圧力センサにて燃料タンク内圧力PTを検出する。燃料タンク内圧PTは燃料タンク11内の蒸発燃料量の関数であり、燃料タンク11内の蒸発燃料量は燃料の蒸発とキャニスタ13への放出と蒸発燃料の液化等の平衡状態の表れであるので、燃料タンク内圧力PTは燃料タンク11内での燃料の蒸発度合いを表している。なお燃料蒸発の度合いは、燃料温度と燃料表面に作用する圧力によってほぼ決まるものであるので、燃料蒸発の度合いを表すものとして、燃料タンク内圧力PTに代えて燃料温度を用いてもよい。ただし、燃料タンク内圧力PTをパラメータとして用いる場合には大気圧変化等の影響が相殺されるので、より正確な検出が簡単に行える。   FIG. 13 is a flowchart of the correction purge rate calculation at restart executed in step S406 of the purge execution routine shown in FIG. First, in step S4061, the fuel tank internal pressure PT is detected by a pressure sensor (not shown) provided in the fuel tank 11. The fuel tank internal pressure PT is a function of the amount of evaporated fuel in the fuel tank 11, and the amount of evaporated fuel in the fuel tank 11 represents an equilibrium state such as evaporation of fuel, discharge to the canister 13, and liquefaction of evaporated fuel. The fuel tank internal pressure PT represents the degree of fuel evaporation in the fuel tank 11. Since the degree of fuel evaporation is substantially determined by the fuel temperature and the pressure acting on the fuel surface, the fuel temperature may be used in place of the fuel tank pressure PT as an indication of the degree of fuel evaporation. However, when the fuel tank internal pressure PT is used as a parameter, an influence such as a change in atmospheric pressure is offset, so that more accurate detection can be easily performed.

次のステップS4062では、燃料カットカウンタCcutをインクリメントして、ステップS4063に進む。なお燃料カットカウンタCcutは燃料カット状態の継続時間を表している。ステップS4063では、燃料タンク内圧力PTおよび燃料カットカウンタCcutの関数として、燃料カット中にキャニスタ14に吸着された蒸発燃料量VAPOR(PT,Ccut)を求める。   In the next step S4062, the fuel cut counter Ccut is incremented, and the process proceeds to step S4063. The fuel cut counter Ccut represents the duration of the fuel cut state. In step S4063, the evaporated fuel amount VAPOR (PT, Ccut) adsorbed on the canister 14 during the fuel cut is obtained as a function of the fuel tank pressure PT and the fuel cut counter Ccut.

蒸発燃料量VAPORを求めるための関数としては、例えば以下のものを使用することができる。すなわち、燃料タンク内圧力PTの関数として単位時間当たりの燃料蒸発量α(PT)を決定することができるので、単位時間当たりの燃料蒸発量αに経過時間に相当する燃料カットカウンタCcutのカウント値を乗算する数式9により、蒸発燃料量VAPORを求めることができる。   As a function for obtaining the evaporated fuel amount VAPOR, for example, the following can be used. That is, since the fuel evaporation amount α (PT) per unit time can be determined as a function of the fuel tank internal pressure PT, the count value of the fuel cut counter Ccut corresponding to the elapsed time is equal to the fuel evaporation amount α per unit time. Evaporated fuel amount VAPOR can be obtained by Equation 9 that multiplies.

(数9)
VAPOR=α(PT)×Ccut
ステップS4064では、蒸発燃料量VAPOR及びエアフローセンサ31で検出される吸気量GAの関数として、数式10に示す再開時補正パージ率PGRcompを決定する。なお、数式10中のβは係数である。
(Equation 9)
VAPOR = α (PT) × Ccut
In step S4064, a restart correction purge rate PGRcomp shown in Expression 10 is determined as a function of the evaporated fuel amount VAPOR and the intake air amount GA detected by the airflow sensor 31. In Equation 10, β is a coefficient.

(数10)
PGRcomp=β×VAPOR/GA
図14は、パージ制御弁駆動ルーチンのフローチャートであって、パージバルブ16の開度をいわゆるデューティ比制御によって制御する。すなわち、ステップS501でパージ停止フラグXIPGRが“1”であるか否かを判断し、肯定判断されればパージ未実施であるとして、ステップS502でデューティ比Dutyを“0”に設定してこのルーチンを終了する。
(Equation 10)
PGRcomp = β × VAPOR / GA
FIG. 14 is a flowchart of the purge control valve drive routine, in which the opening degree of the purge valve 16 is controlled by so-called duty ratio control. That is, it is determined in step S501 whether or not the purge stop flag XIPGR is “1”. If the determination is affirmative, it is determined that purging has not been performed. In step S502, the duty ratio Duty is set to “0”. Exit.

一方、ステップS501で否定判断されればパージを実施するため、ステップS503に進み、数式11に基づきデューティ比Dutyを演算する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S501, purging is performed, so that the process proceeds to step S503, and the duty ratio Duty is calculated based on Equation 11.

(数11)
Duty=γ×PGR/PGR100+δ
ここで、PGR100は全開パージ率であり、パージバルブ16を全開した時のパージ量を表している。この全開パージ率は、エンジン回転速度Neとスロットル弁開度TAとのマップとして予め設定されている。図15は、その全開パージ率を決定するためのマップの設定例である。γおよびδはパッテリ電圧および大気圧力によって定まる補正係数である。
(Equation 11)
Duty = γ × PGR / PGR 100 + δ
Here, PGR 100 is a fully opened purge rate, and represents the purge amount when the purge valve 16 is fully opened. This fully open purge rate is set in advance as a map of the engine speed Ne and the throttle valve opening TA. FIG. 15 is an example of setting a map for determining the fully open purge rate. γ and δ are correction coefficients determined by the battery voltage and the atmospheric pressure.

図16は、燃料濃度FGPGを演算するための燃料濃度学習ルーチンのフローチャートである。ステップS601では、濃度検出完了フラグXIPRGHCが1であるか否かを判断する。ステップS601が肯定判断である場合にはステップS602を実行する。ステップS602では、図4で検出した燃料濃度Cを数式12に代入して演算することにより、その燃料濃度Cを目標空燃比である理論空燃比(=14.6)と比較したパージガスの相対燃料濃度を表す燃料濃度FGPGに換算する。なお、数式12において、燃料蒸気の密度及び空気の密度は、予め定められた一定値を用いてもよいし、温度に基づいて定めるようにしてもよい。   FIG. 16 is a flowchart of a fuel concentration learning routine for calculating the fuel concentration FGPG. In step S601, it is determined whether the concentration detection completion flag XIPRGHC is 1. If step S601 is affirmative, step S602 is executed. In step S602, the fuel concentration C detected in FIG. 4 is calculated by substituting into the equation 12, so that the fuel concentration C is compared with the theoretical air-fuel ratio (= 14.6) that is the target air-fuel ratio. It converts into the fuel density | concentration FGPG showing a density | concentration. In Formula 12, the density of fuel vapor and the density of air may be fixed values determined in advance, or may be determined based on temperature.

(数12)
FGPG=(1−C)−(14.6×C×燃料蒸気の密度/空気の密度)
上記燃料濃度FGPGは、パージガス中における燃料蒸気の割合が理論空燃比の混合気と同じである場合には0となり、燃料蒸気の割合が理論空燃比よりも多くなるとマイナスとなる。また、燃料蒸気の割合が理論空燃比よりも少なくなるとプラスとなり、燃料蒸気が全く含まれていない場合に1となる。従って、燃料濃度FGPGは、パージガスの理論空燃比からのずれの程度を表しているとも言える。そして、後述するステップS609へ進む。
(Equation 12)
FGPG = (1-C) − (14.6 × C × density of fuel vapor / air density)
The fuel concentration FGPG becomes 0 when the ratio of fuel vapor in the purge gas is the same as the stoichiometric air-fuel ratio mixture, and becomes negative when the ratio of fuel vapor exceeds the stoichiometric air-fuel ratio. Further, it becomes positive when the ratio of the fuel vapor is lower than the stoichiometric air-fuel ratio, and becomes 1 when no fuel vapor is contained. Therefore, it can be said that the fuel concentration FGPG represents the degree of deviation from the theoretical air-fuel ratio of the purge gas. And it progresses to step S609 mentioned later.

ステップS601が否定判断である場合には、ステップS603へ進み、パージ停止フラグXIPGRが“1”であるか否かを判断し、肯定判断されたときはパージ停止中であるとして本ルーチンを終了する。   If the determination in step S601 is negative, the process proceeds to step S603, where it is determined whether the purge stop flag XIPGR is “1”. If the determination is affirmative, this routine is terminated as the purge is stopped. .

ステップS603で肯定判断されたときはステップS604に進み、濃度学習条件が成立しているか否かを判断する。すなわち、
(1)空燃比フィードバック制御中
(2)冷却水温度(THW)≧80°C
(3)始動時燃料増量=0
(4)暖機燃料増量=0
の全ての条件が満足されたときに学習を実行するものとし、いずれかの条件が満足されないときは学習を行わないものとする。
When an affirmative determination is made in step S603, the process proceeds to step S604 to determine whether or not the concentration learning condition is satisfied. That is,
(1) During air-fuel ratio feedback control (2) Cooling water temperature (THW) ≧ 80 ° C
(3) Fuel increase at start-up = 0
(4) Increase in warm-up fuel = 0
Learning is executed when all the conditions are satisfied, and learning is not performed when any of the conditions is not satisfied.

ステップS604で否定判断されたとき、すなわち、学習を行わないときは本ルーチンを終了する。ステップS604で肯定判断されたとき、すなわち、学習を行うときはステップS605に進む。ステップS605では、図5の空燃比F/B制御ルーチンで演算した空燃比補正係数FAFの時間的平均値FAFAVを演算し、ステップS606に進む。   When a negative determination is made in step S604, that is, when learning is not performed, this routine is terminated. When an affirmative determination is made in step S604, that is, when learning is performed, the process proceeds to step S605. In step S605, the temporal average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in the air-fuel ratio F / B control routine of FIG. 5 is calculated, and the process proceeds to step S606.

ステップS606では、平均値FAFAVが“0.98”以下、“0.98”を越え“1.02”未満、“1.02”以上のいずれの領域にあるかを判断する。平均値FAFAVが“0.98”以下であると判断されたときは、ステップS607に進み、燃料濃度FGPGを所定量“Q”(例えば0.4%)減少して、ステップS609に進む。   In step S606, it is determined whether the average value FAFAV is “0.98” or less, exceeds “0.98”, is less than “1.02”, or is “1.02” or more. When it is determined that the average value FAFAV is “0.98” or less, the process proceeds to step S607, the fuel concentration FGPG is decreased by a predetermined amount “Q” (for example, 0.4%), and the process proceeds to step S609.

ステップS606において“1.02”以上であると判断されたときは、ステップS608に進み燃料濃度FGPGを所定量“P”(例えば0.4%)増加して、ステップS609に進む。また、ステップS606において“0.98”を越え“1.02”未満であると判断されたときは燃料濃度FGPGを更新することなくステップS609に進む。   If it is determined in step S606 that the value is “1.02” or more, the process proceeds to step S608, the fuel concentration FGPG is increased by a predetermined amount “P” (for example, 0.4%), and the process proceeds to step S609. If it is determined in step S606 that the value exceeds “0.98” and is less than “1.02”, the process proceeds to step S609 without updating the fuel concentration FGPG.

なお、パージガス中の燃料濃度が“0”であれば、ステップS607又はステップS608を実行して決定した燃料濃度FGPGは“1”に設定され、燃料濃度が大になるほど“1”より小である値となる。ステップS609では、燃料濃度FGPGを所定の上下限値内の値に制限して本ルーチンを終了する。   If the fuel concentration in the purge gas is “0”, the fuel concentration FGPG determined by executing step S607 or step S608 is set to “1”, and the fuel concentration increases as the fuel concentration increases. Value. In step S609, the fuel concentration FGPG is limited to a value within a predetermined upper and lower limit value, and this routine is terminated.

図17は、インジェクタ制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ECU30による所定時間毎の時間割り込みにて実行する。まず、ステップS701では、数式13に示すように、エンジン回転速度Neおよび吸気量GAの関数として基本燃料噴射時間Tpを求める。   FIG. 17 is a flowchart of an injector control routine. This routine is executed by a time interruption every predetermined time by the ECU 30. First, in step S701, as shown in Equation 13, a basic fuel injection time Tp is obtained as a function of the engine speed Ne and the intake air amount GA.

(数13)
Tp=Tp(Ne,GA)
ステップS702では、パージ率PGRと燃料濃度FGPGとに基づいて、数式14に示すパージ補正係数FPGを演算する。
(Equation 13)
Tp = Tp (Ne, GA)
In step S702, a purge correction coefficient FPG shown in Equation 14 is calculated based on the purge rate PGR and the fuel concentration FGPG.

(数14)
FPG=FGPG×PGR
ステップ1503では、空燃比補正係数FAF、パージ補正係数FPG、及び図6の空燃比学習ルーチンにて求めた学習補正値flafを用いて、インジェクタ開弁時間TAUを数式15により決定する。なお、数式15中のα及びβは暖機増量、始動増量等を含む補正係数である。
(Equation 14)
FPG = FGPG × PGR
In step 1503, the injector valve opening time TAU is determined by Equation 15 using the air-fuel ratio correction coefficient FAF, the purge correction coefficient FPG, and the learning correction value flaf obtained in the air-fuel ratio learning routine of FIG. Note that α and β in Equation 15 are correction coefficients including a warm-up increase, a start increase, and the like.

(数15)
TAU=α×Tp×(FAF+FPG)×flaf+β
そして、ステップS704では、インジェクタ開弁時間TAUを出力して、本ルーチンを終了する。
(Equation 15)
TAU = α × Tp × (FAF + FPG) × flaf + β
In step S704, the injector valve opening time TAU is output, and this routine is terminated.

このように、本実施形態の空燃比制御装置は、図6における空燃比学習ルーチンにおいて、濃度検出ルーチンにて求めたパージガス中の燃料濃度Cを用いることによって、パージ実施中であっても空燃比学習を可能とした。これにより、従来技術のように空燃比学習を一時的に停止することなく、空燃比学習を行いながらパージする(言い換えれば、空燃比学習とパージを同時に行う)ことができる。   As described above, the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment uses the fuel concentration C in the purge gas obtained in the concentration detection routine in the air-fuel ratio learning routine in FIG. Learning was possible. Thus, it is possible to perform the purge while performing the air-fuel ratio learning (in other words, the air-fuel ratio learning and the purge are performed simultaneously) without temporarily stopping the air-fuel ratio learning as in the prior art.

本発明の実施形態における空燃比制御装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the air fuel ratio control apparatus in embodiment of this invention. 第1の計測状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a 1st measurement state. 第2の計測状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a 2nd measurement state. 濃度検出ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a density | concentration detection routine. 空燃比F/B制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an air-fuel ratio F / B control routine. 空燃比学習ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an air fuel ratio learning routine. パージ実施ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a purge execution routine. 通常パージ率制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of a normal purge rate control process. パージ率初期値決定ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a purge rate initial value determination routine. 基準流量マップの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the reference | standard flow volume map. 予想流量Qcの比率(Qc/Q100)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship with the ratio (Qc / Q100) of the prediction flow volume Qc. 空燃比補正係数FAFの領域を示すグラフである。It is a graph which shows the area | region of the air fuel ratio correction coefficient FAF. 再開時補正パージ率演算のフローチャートである。It is a flowchart of correction purge rate calculation at the time of restart. パージ制御弁駆動ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a purge control valve drive routine. 全開パージ率を決定するためのマップの設定例である。It is an example of the setting of the map for determining a full open purge rate. 燃料濃度学習ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a fuel concentration learning routine. インジェクタ制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an injector control routine.

符号の説明Explanation of symbols

5:排気管
6:空燃比センサ
11:燃料タンク
13:キャニスタ
14:吸着材
15:パージライン(パージ管)
16:パージバルブ
21:3位置弁(計測通路切替手段)
22:計測ライン(計測通路)
23:絞り
24:圧力センサ(圧力計測手段)
26:ポンプ(ガス流発生手段)
30:ECU
5: Exhaust pipe 6: Air-fuel ratio sensor 11: Fuel tank 13: Canister 14: Adsorbent 15: Purge line (purge pipe)
16: Purge valve 21: 3-position valve (measurement passage switching means)
22: Measurement line (measurement passage)
23: Aperture 24: Pressure sensor (pressure measuring means)
26: Pump (gas flow generating means)
30: ECU

Claims (3)

燃料タンク内から導入通路を介して導かれた燃料蒸気を一時的に吸着する吸着材を有するキャニスタと、
前記吸着材に吸着した燃料蒸気が当該吸着材から離脱して混合気となったとき、この混合気中の燃料状態を検出する燃料状態検出手段と、
前記キャニスタと内燃機関の吸気管とを接続するパージ管と、
前記パージ管から前記吸気管へのパージを実施するパージ実施手段と、
前記内燃機関の排気管に設けられ、当該内燃機関から排出される排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、
前記空燃比センサによる空燃比と目標空燃比との空燃比ずれ量を修正するための空燃比学習を行う空燃比学習手段と、
前記空燃比センサによる空燃比が目標空燃比になるように、前記空燃比学習手段の学習補正値に基づき前記内燃機関への燃料噴射量を制御する空燃比制御手段と、を備える内燃機関の空燃比制御装置において、
前記燃料状態検出手段は、
絞りを備える計測通路と、
前記計測通路にガス流を発生させるガス流発生手段と、
前記ガス流発生手段がガス流を発生させたときに、前記絞りによって生じる圧力を計測する圧力計測手段と、
前記計測通路を大気に開放して、前記計測通路に流れるガスを空気とする第1の計測状態と、前記計測通路を前記キャニスタに連通して、前記計測通路に流れるガスをキャニスタからの燃料蒸気を含む混合気とする第2の計測状態とに切替える計測通路切替手段と、
前記第1の計測状態のときに前記圧力計測手段によって計測される第1の圧力と、前記第2の計測状態のときに前記圧力計測手段によって計測される第2の圧力とに基づいて、混合気中の燃料状態を演算する燃料状態演算手段と、を有し、
前記空燃比学習手段は、前記パージ実施手段がパージ実施中の場合、前記燃料状態検出手段によって検出された燃料状態を用いて空燃比学習を行うことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
A canister having an adsorbent for temporarily adsorbing fuel vapor introduced from the inside of the fuel tank through the introduction passage;
A fuel state detection means for detecting a fuel state in the mixture when the fuel vapor adsorbed on the adsorbent is separated from the adsorbent and becomes a mixture;
A purge pipe connecting the canister and an intake pipe of the internal combustion engine;
Purging means for purging from the purge pipe to the intake pipe;
An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust pipe of the internal combustion engine for detecting an air-fuel ratio of exhaust gas discharged from the internal combustion engine;
Air-fuel ratio learning means for performing air-fuel ratio learning for correcting an air-fuel ratio deviation amount between the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor;
Air-fuel ratio control means for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine based on the learning correction value of the air-fuel ratio learning means so that the air-fuel ratio by the air-fuel ratio sensor becomes the target air-fuel ratio. In the fuel ratio control device,
The fuel state detecting means includes
A measuring passage with a restriction,
Gas flow generating means for generating a gas flow in the measurement passage;
Pressure measuring means for measuring a pressure generated by the throttle when the gas flow generating means generates a gas flow;
A first measurement state in which the measurement passage is opened to the atmosphere, and the gas flowing through the measurement passage is air, and the measurement passage is communicated with the canister, and the gas flowing through the measurement passage is sent to the fuel vapor from the canister. Measurement passage switching means for switching to a second measurement state with an air-fuel mixture containing
Based on the first pressure measured by the pressure measuring means in the first measuring state and the second pressure measured by the pressure measuring means in the second measuring state Fuel state calculating means for calculating the fuel state in the air,
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, wherein the air-fuel ratio learning means performs air-fuel ratio learning using the fuel state detected by the fuel state detection means when the purge execution means is performing a purge.
前記空燃比学習手段は、
前記パージ実施手段がパージ未実施であるときの前記空燃比学習手段の学習補正値を基準に、前記パージ実施手段がパージ実施中であるときの学習補正値に対する学習ガード値を設定する学習カード値設定手段を備え、
前記パージ実施手段がパージ実施中の場合、前記学習ガード値設定手段の設定した学習カード値を用いて空燃比学習を行うことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置。
The air-fuel ratio learning means includes
A learning card value for setting a learning guard value for a learning correction value when the purge execution unit is performing a purge, based on a learning correction value of the air-fuel ratio learning unit when the purge execution unit is not purging Comprising setting means,
2. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the purge execution means is performing the purge, the air-fuel ratio learning is performed using the learning card value set by the learning guard value setting means.
前記空燃比学習手段は、前記パージ実施手段がパージ実施中の場合、前記学習ガード値に対する学習補正値の張り付き傾向を判定する判定手段を備え、
前記判定手段によって、前記学習ガード値に対して学習補正値が張り付いている、若しくは張り付き傾向にあると判定された場合、前記パージ実施手段はパージ実施を禁止し、前記燃料状態検出手段は、前記パージ実施が禁止しているときに、前記混合気中の燃料状態を再検出することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の空燃比制御装置。
The air-fuel ratio learning unit includes a determination unit that determines a sticking tendency of the learning correction value with respect to the learning guard value when the purge execution unit is performing the purge,
When it is determined by the determination means that the learning correction value is attached to the learning guard value or is in a tendency to stick, the purge execution means prohibits the purge execution, and the fuel state detection means 3. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein when the purge is prohibited, the fuel state in the air-fuel mixture is detected again.
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