JP2000073885A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料蒸気のパージ頻度を十分に確保しながら
も、高精度の空燃比制御を実施することのできる内燃機
関の空燃比制御装置を提供する。 【解決手段】燃料タンク１内で発生し、キャニスタ１４
内に一時的に捕集された燃料蒸気はパージ制御弁２２を
介して吸気通路１０へパージされる。電子制御装置５１
は、排気通路１２に設けられた酸素センサ４６を通じて
検出される空燃比に基づき空燃比フィードバック制御を
実行する。電子制御装置５１は、パージ制御弁２２によ
って燃料蒸気の流量を変更し、そのときのフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの変化量に基づきベーパ濃度学習値Ｆ
ＧＰＧのずれを補正するとともに、補正したベーパ濃度
学習値ＦＧＰＧからパージの影響を排除した空燃比のず
れを求め、このずれに応じて空燃比学習値ＫＧを補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼に
供される空気と燃料との混合気の空燃比を制御する内燃
機関の空燃比制御装置に係り、特に燃料タンク内で発生
する燃料蒸気を大気中に放出することなくキャニスタに
捕集し、その捕集した燃料蒸気を内燃機関の吸気通路へ
と適宜パージして処理する燃料蒸気処理装置を備えた内
燃機関において良好な空燃比制御を実現するための学習
制御構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気特性が高い水準で要求される車載用
内燃機関では、三元触媒が幅広く採用されている。三元
触媒は、ＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯxの還元とを同時に
行い、それぞれＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｏ2，Ｎ2へと変換して排
気ガスの浄化を果たすものである。ただし三元触媒が有
効に機能するのは、内燃機関で燃焼される混合気の空燃
比が理論空燃比近傍のごく狭い範囲にある場合に限られ
るため、空燃比を精度良く理論空燃比近傍に維持する必
要がある。そこで、このように混合気を目標とする空燃
比に制御する空燃比制御が従来より実施されている。

【０００３】また、こうした空燃比制御に際しては、エ
アフロメータやインジェクタ等の空燃比制御に係る構成
部材の経時劣化やばらつき等によるベース空燃比と目標
空燃比とのずれを補償するため、空燃比の学習制御が行
われている。

【０００４】一方、上記のような燃料処理装置を備えた
内燃機関においてかかる空燃比制御を実現するには、内
燃機関の燃焼室内に導入される混合気中にパージされる
燃料蒸気が付加されることを考慮する必要がある。

【０００５】パージされる燃料蒸気の影響を加味した空
燃比制御は、一般に以下のように行われる。・ 内燃機
関の回転数や吸気量等の運転条件に基づき算出される基
本燃料噴射量（時間）と空燃比のフィードバック制御に
よって目標空燃比が得られたときの燃料噴射量（時間）
とのずれ量を算出し、このずれ量に対応する燃料噴射量
（時間）の補正量（空燃比学習補正係数）を学習値とし
て記憶する。この空燃比学習補正係数の学習は、パージ
される燃料蒸気の影響を受けないようにパージカット中
に行われる。 ・ パージカット中とパージ実施中との目標空燃比に係
る燃料噴射量（時間）のずれ量を算出し、このずれ量と
吸気量にしめるパージ量の割合（パージ率）とから燃料
蒸気中の燃料の濃度を反映する値（ベーパ濃度学習値）
を学習値として記憶する。これらパージ率とベーパ濃度
学習値とを乗じたものを、燃料蒸気の導入による空燃比
への影響を加味した補正係数（パージ補正係数）として
空燃比補正に用いることとなる。

【０００６】こうして燃料蒸気の影響を加味した空燃比
制御を実施できるようになる。ただし、空燃比学習補正
係数の更新を行うにはパージカットを行う必要がある。
そのため空燃比学習値の学習機会を増やそうとすれば、
自ずとパージカットの実行回数も多くなり、燃料蒸気の
パージが十分に行われなくなる懸念がある。一方、燃料
蒸気のパージを積極的に実施しようとすれば、空燃比学
習値の学習機会が少なくなり、同空燃比学習値が実態と
かけ離れた値となって空燃比の制御精度が悪化するおそ
れがある。

【０００７】そこで従来、例えば、特開平７−１６６９
７８号公報に記載の空燃比制御装置では、パージされる
燃料蒸気中の燃料の濃度が薄いときには空燃比学習値の
学習を許容することで、その学習機会を増やし、空燃比
の制御精度が維持されるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように空燃比学習
値の学習機会を増やすことで、空燃比の制御精度を維持
することも確かに可能となる。

【０００９】しかしながら、上記公報に記載の空燃比制
御装置では、パージされる燃料蒸気の濃度を一定と仮定
した上で空燃比学習値の更新を行っていることから、空
燃比学習値の学習中に燃料蒸気の濃度（ベーパ濃度学習
値）が変化したとしても、学習中にはこの変化を把握す
ることができない。このため、誤った（変化前の）ベー
パ濃度学習値に基づいたて空燃比学習値の学習がなされ
てしまい、同空燃比学習値として実態を反映しない値に
なるおそれがある。勿論、こうして空燃比学習値の誤学
習がなされた場合には、空燃比制御の制御精度の悪化も
免がれない。

【００１０】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、燃料蒸気のパージ頻度を十
分に確保しながらも、高精度の空燃比制御を実施するこ
とのできる内燃機関の空燃比制御装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、燃料タンク内で発生する
燃料蒸気を一時的に捕集するとともに、この捕集した燃
料蒸気を流量調節の可能なパージ制御弁を介して内燃機
関の吸気通路へパージする燃料蒸気処理手段と、同機関
の排気通路に設けられた空燃比センサを通じて検出され
る空燃比に基づき空燃比補正量を求め、該求めた空燃比
補正量に基づいて前記空燃比が目標空燃比となるように
当該機関の吸入空気量及び燃料噴射量の少なくとも一方
をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手
段とを備える内燃機関の空燃比制御装置において、前記
燃料蒸気のパージ実行中に前記空燃比フィードバック制
御手段を通じて求められる空燃比補正量の推移に基づい
て前記吸気通路にパージされる燃料蒸気の濃度を学習す
るベーパ濃度学習手段と、前記空燃比フィードバック制
御手段を通じて求められる空燃比補正量の前記目標空燃
比からのずれ量を学習する空燃比学習手段と、前記燃料
蒸気のパージ量を変化させたときの前記空燃比補正量の
推移に基づいて前記ベーパ濃度学習手段による学習値を
補正するとともに、該ベーパ濃度学習手段による学習値
を補正したときの同学習値の変化量と前記空燃比補正量
とに基づいて前記空燃比学習手段による学習値を補正す
る学習制御手段と、を備えることをその要旨とする。

【００１２】パージされる燃料蒸気の濃度が正確に算出
されていれば、パージ量を変化させたとしても空燃比を
正確に補正できるため、空燃比補正量には変化が生じな
い。換言すれば、パージ量を変化させたときに空燃比補
正量に変化があるならば、学習されている燃料蒸気の濃
度に誤差があることを意味する。よって、このときの空
燃比補正量の変化量から、そのとき学習されている燃料
蒸気の濃度と実状を反映した真の燃料蒸気の濃度との誤
差を算出することができ、この誤差に基づき学習される
燃料蒸気の濃度を正しく修正することができる。

【００１３】また、こうして正しい燃料蒸気の濃度が得
られれば、逆にパージされる燃料蒸気の影響を排除した
当該機関の運転状態に則した空燃比補正量の目標空燃比
からのずれ量を正確に算出することができる。すなわ
ち、ここで得られた燃料蒸気の濃度の誤差分に相当する
空燃比補正量の変化量を算出し、パージ量を変化させた
ときの空燃比補正量の変化量から濃度情報の誤差分に相
当する変化量を省いたものが、実状に則した空燃比補正
量の変化量に相当するためである。

【００１４】したがって上記構成では、以上の処理を実
施することで、燃料蒸気のパージを十分に確保しながら
も正確な空燃比のずれ量及び燃料蒸気の濃度の学習値を
得ることができるようになり、ひいては高精度の空燃比
制御を実施することができるようになる。特に、以上の
処理を例えばアイドル運転状態等の定常運転状態に行う
ようにした場合、外乱を受けない分だけ学習精度を向上
することができるようになる。

【００１５】なお、「燃料蒸気のパージ量を変化させ
る」ことには、パージカットを行う場合も含まれる。こ
の場合も、パージカット前後の空燃比補正量の変化量か
らパージカット実行前の燃料蒸気の濃度の学習値の妥当
性を検証し、誤差がある場合にはこれを補正することが
できる。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記学習
制御手段は、前記燃料蒸気のパージ実行中、前記空燃比
フィードバック制御手段を通じて求められる空燃比補正
量の前記目標空燃比からのずれ量を仮学習値として記憶
し、前記仮学習値を記憶する前後の定常運転状態におい
て前記学習制御手段によって補正される前記ベーパ濃度
学習手段による学習値に変化が少ないこと、及び同ベー
パ濃度学習手段による学習値が所定値未満の燃料蒸気濃
度を示す値となっていることを条件に、前記仮学習値を
正式な学習値として更新することをその要旨とする。

【００１７】上記構成によれば、パージ実施中にあって
非定常運転状態にあるとき、燃料蒸気のパージを実施し
ながらもそのときの空燃比補正量の目標空燃比からのず
れ量を空燃比学習手段の学習値の仮学習値として記憶す
るようにしている。そして、非定常運転状態前後の定常
運転時に、学習制御手段によって学習されるベーパ濃度
学習手段による学習値に変化が小さく、且つ、同学習値
が所定値未満の燃料蒸気濃度を示す値となっていれば、
その間、燃料蒸気の濃度に変化がなかったものと仮定し
て、仮学習された値を正式な学習値として記憶する。一
般にパージされる燃料蒸気の濃度が低い場合、濃度の変
化が少ないためこうした仮定が可能となる。

【００１８】こうしてパージ実行中の非定常状態におい
ても、燃料蒸気の濃度の変化がないことを条件に空燃比
の学習を行うことができるようになるため、空燃比の学
習機会を増やし、更に高精度の空燃比制御が実施される
ようになる。

【００１９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、
当該機関の運転状態と前記パージ制御弁の操作量とから
前記パージ量を演算するパージ率演算手段と、当該機関
の定常運転時において前記パージ制御弁の操作量を変更
し、この操作量の変更前後における吸入空気量の変化量
と前記演算されるパージ量の変化量との差分に応じて前
記演算されるパージ量を補正するパージ量補正手段とを
更に備え、前記学習制御手段は、前記燃料蒸気のパージ
量を変化させるに際し、前記パージ量補正手段によって
補正されたパージ量を用いて、前記ベーパ濃度学習手段
による学習値の補正、及び前記空燃比学習手段による学
習値の補正を行うことをその要旨とする。

【００２０】一般に、パージ量は、当該機関の運転状態
とパージ制御弁の操作量とから演算している。しかしな
がら、内燃機関の温度による燃料蒸気の密度の変化、あ
るいは吸気及び燃料蒸気の通る配管の太さや曲がり具合
等の公差等によって、演算したパージ量と真のパージ量
との間に誤差が生じることがある。こうして誤差が生じ
たパージ量をそのまま空燃比制御に反映させると、その
偏差分だけ空燃比制御の制御精度が低下することとな
る。

【００２１】その点、上記構成では、パージ制御弁の操
作量を変更したときの吸入空気量の変化量と演算される
パージ量の変化量との偏差から、演算したパージ量の真
の燃料蒸気量からのずれ量を把握し、このずれ量に応じ
て演算したパージ量を補正している。こうしてパージ量
の誤差を補正することで、空燃比制御の制御精度を更に
向上することができるようになる。

【００２２】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、前記学習制御手段は、前記ベーパ濃度学習手段に
よる学習値が燃料蒸気中に燃料成分が全く含まれていな
いことを示す値となっており、且つ前記空燃比補正量の
中心値が燃料増量側になっていることを条件に、前記燃
料蒸気のパージ実行中であっても、前記空燃比学習手段
が前記空燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ量を学
習することを許容するものであることをその要旨とす
る。

【００２３】パージされる燃料蒸気中に燃料成分が全く
含まれていなければ、そのときの空燃比補正量の中心値
と空燃比学習手段によって学習されているずれ量との偏
差は学習されたずれ量の誤差に相当する。また、このと
き燃料蒸気中の燃料成分の空燃比に対する影響がないた
め、正確な空燃比学習値を求めることができる。したが
って、上記構成によれば、ベーパ濃度学習手段による学
習値が燃料蒸気中に燃料成分が全く含まれていないこと
を示しており、且つ空燃比補正量の中心値が燃料増量側
（リーン側）になっている場合、空燃比学習手段による
学習値の更新を許容することで、パージ実施中の空燃比
手段による学習値の学習機会を増やし、更に正確な空燃
比制御を行うことができるようになる。

【００２４】また、請求項５の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置において、
前記学習制御手段は、前記ベーパ濃度学習手段による学
習値が燃料蒸気中に燃料成分が全く含まれていないこと
を示す値となっており、且つ前記空燃比補正量の中心値
が燃料増量側になっていることを条件に、前記燃料蒸気
のパージを一時中断すると共に、同空燃比学習手段によ
る同ずれ量の学習を再実行させることをその要旨とす
る。

【００２５】上記したように、パージされる燃料蒸気中
に燃料成分が含まれていないときの空燃比補正量の中心
値と空燃比学習手段によって学習されているずれ量とに
偏差があれば、学習手段によって学習されているずれ量
に誤差あることを示している。そこで、この誤差が所定
以上に大きな場合にはパージを一時中断して空燃比学習
手段による学習値を再学習することで、同学習値の誤差
を正確且つ速やかに補正することができ、更に正確な空
燃比制御を行うことができるようになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置の第１の実施の
形態の概略構成を表す略図である。ここでは、内燃機関
として車載用のガソリンエンジンを用いたものを例示し
ている。

【００２７】ガソリンエンジン８には、吸気通路１０及
び排気通路１２が接続されている。吸気通路１０には、
エアクリーナ１１によって浄化された空気が導入され
る。エアクリーナ１１の下流には、吸入空気の流量調整
を行うスロットルバルブ４１ａが設けられている。この
スロットルバルブ４１ａは図示しないアクセルペダルに
よって直接あるいは電子スロットルとして間接的に開度
が調整される。このスロットルバルブ４１ａによって流
量調節された吸入空気は、サージタンク１０ａを介して
ガソリンエンジン８へと送られる。

【００２８】吸気通路１０とガソリンエンジン８の各気
筒との連結部近傍には、同エンジン８の各気筒毎にイン
ジェクタ７が配置されている。このインジェクタ７に
は、燃料タンク１内に貯蔵され、燃料ポンプ４によって
加圧された燃料が供給される。燃料ポンプ４によって加
圧吐出された燃料は、メインライン５を通じてデリバリ
パイプ６内に貯留され、各インジェクタ７に分配され
る。各インジェクタ７は、電子制御装置（ＥＣＵ）５１
による制御のもとに燃料を噴射供給する。

【００２９】インジェクタ７より噴射された燃料と吸気
通路１０内を流れる吸入空気との混合気は、ガソリンエ
ンジン８の各気筒に供給され、燃焼に供される。デリバ
リパイプ６内に貯留されたものの各インジェクタ７に分
配されることなく余った燃料は、リターンライン９を通
じて燃料タンク１内に還流される。一方、燃焼後の排気
ガスは、排気通路１２を通じて外部へと排出される。

【００３０】本実施の形態の空燃比制御装置には、燃料
タンク１内で発生した燃料蒸気を大気中に放出すること
なく捕集して処理する燃料蒸気処理装置が設けられてい
る。燃料タンク１内で発生した燃料蒸気は、ベーパライ
ン１３を通じてキャニスタ１４に送られる。ベーパライ
ン１３にはキャニスタ１４に供給される燃料蒸気の量を
調整するためのベーパ制御弁２０が設けられている。こ
のベーパ制御弁２０は、ベーパライン１３を含む燃料タ
ンク１側の内圧（タンク側内圧）と、キャニスタ１４側
の内圧（キャニスタ側内圧）との差圧に基づいて開き、
燃料蒸気のキャニスタ１４への流入を許容する。キャニ
スタ１４内には、燃料蒸気を捕集する活性炭等の吸着剤
１５が収納されている。

【００３１】このキャニスタ１４には、上記ベーパライ
ン１３に加え、エアパイプ１７及びアウトレットパイプ
１９、パージライン２１の３本の通路が連結されてい
る。エアパイプ１７は、エアクリーナ１１に連結されて
おり、同エアクリーナ１１を介して吸気通路１０に流入
する吸入空気の一部をキャニスタ１４内に導入するため
の通路である。このエアパイプ１７には、逆止弁よりな
る第１の大気弁１６が設けられている。この大気弁１６
は、キャニスタ１４の内圧が大気圧よりも低いときに開
弁し、同キャニスタ１４内への吸入空気の導入を許容す
る。また、アウトレットパイプ１９は、キャニスタ１４
内の気体を外部へ排出するための通路である。このアウ
トレットパイプ１９にも逆止弁よりなる第２の大気弁１
８が設けられている。この大気弁１８は、キャニスタ１
４の内圧が大気圧よりも所定値以上高いときに開弁し、
同キャニスタ１４内の気体の排出を許容する。これら第
１及び第２の大気弁１６，１８によってキャニスタ１４
の内圧は、常時大気圧付近に保持されるようになる。

【００３２】一方、上記パージライン２１は、キャニス
タ１４内に捕集された燃料蒸気を吸気通路１０内を流れ
る吸入空気中にパージするための通路であり、吸気通路
１０のサージタンク１０ａに連結されている。キャニス
タ１４の吸着剤１５に捕集された燃料蒸気はサージタン
ク１０ａ内を流れる吸入空気の負圧によって吸引され、
このパージライン２１を通じてサージタンク１０ａ内の
吸入空気中にパージされる。また、このパージライン２
１には、燃料蒸気の流量を調整するためのパージ制御弁
２２が設けられている。このパージ制御弁２２は電磁弁
からなり、電子制御装置５１のデューティ制御によって
開度制御される。

【００３３】ところで、ガソリンエンジン８には、同エ
ンジン８の運転状態を検出するための各種センサが設け
られており、これらセンサの出力信号は、電子制御装置
５１に送られる。吸気通路１０にあってエアクリーナ１
１とスロットルバルブ４１ａとの間には、同通路を流れ
る吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ４２、
及び吸入空気の流量を検出するためのエアフロメータ４
３が、また前記スロットルバルブ４１ａの近傍には同バ
ルブ４１ａの開度を検出するためのスロットルセンサ４
１が設けられている。電子制御装置５１は、エアフロメ
ータ４３の出力信号に基づき吸入空気量Ｑを、吸気温セ
ンサ４２の出力信号に基づき吸気温ＴＨＡを、スロット
ルセンサ４１の出力信号に基づきスロットル開度ＴＡを
それぞれ検知する。

【００３４】また、ガソリンエンジン８の本体には、シ
リンダブロック８ａ内を流れる冷却水の温度を検出する
ための水温センサ４４、及び同エンジン８の出力軸であ
るクランクシャフト８ｂの回転位相を検出するためのク
ランク角センサ４５が設けられている。電子制御装置５
１は、水温センサ４４の出力信号に基づき冷却水温ＴＨ
Ｗを、クランク角センサ４５の出力信号に基づきエンジ
ン回転数ＮＥをそれぞれ検知（算出）する。

【００３５】更に、排気通路１２には、同通路１２内を
流れる排気ガス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じ
た信号を出力する酸素センサ４６が設けられている。電
子制御装置５１は同センサ４６の出力信号に基づきエン
ジン８に導入される混合気の空燃比を検知する。

【００３６】図２は、この電子制御装置５１の電気的構
成を示すブロック図である。電子制御装置５１は、バス
５９を中心として接続された中央演算装置（ＣＰＵ）５
２及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）５４，バックアップＲＡＭ５
５、外部入力回路５７、外部出力回路５８等から構成さ
れている。

【００３７】ＲＯＭ５３には、空燃比制御やパージ制御
等に関する所定の制御プログラム等が予め記憶されてい
る。ＣＰＵ５２は、このＲＯＭ５３内に記憶されたプロ
グラムに基づき演算処理を実行する。ＲＡＭ５４には、
ＣＰＵ５２の演算結果が一時的に記憶される。バックア
ップＲＡＭ５５は、バッテリバックアップされた不揮発
性ＲＡＭであり、書き込まれたデータを電子制御装置５
１の通電遮断時においても保存する。

【００３８】外部入力回路５７はバッファや波形整形回
路、フィルタ、ＡＤコンバータ等を備えている。上記各
種センサ４１〜４６の出力信号は、この外部入力回路５
７を介して電子制御装置５１内に取り込まれる。また、
外部出力回路５８はインジェクタ７及びパージ制御弁２
２等の駆動回路を備えており、これらインジェクタ７及
びパージ制御弁２２等に接続されている。ＣＰＵ５２の
発する指令信号は、この外部出力回路５８を通じてイン
ジェクタ７及びパージ制御弁２２に送信される。電子制
御装置５１はこうしてインジェクタ７及びパージ制御弁
２２を駆動制御する。

【００３９】電子制御装置５１は、上記各種センサ４１
〜４６の出力信号に基づきガソリンエンジン８の運転状
態を検知し、それに応じて同エンジン８における混合気
の空燃比が目標とする空燃比（目標空燃比）となるよう
に各インジェクタ７から噴射供給される燃料噴射量を制
御する空燃比制御を実行する。また、電子制御装置５１
は、ガソリンエンジン８の運転状態に応じて燃料蒸気の
パージ量を適量とすべく、パージ制御弁２２の開度をデ
ューティ制御するパージ制御を実行する。なお、吸入空
気中にパージされる燃料蒸気は、ガソリンエンジン８に
おける混合気の空燃比に影響を及ぼす。そのため、空燃
比制御は、空燃比とパージされる燃料蒸気との相関関係
を十分に考慮して実行しなければならない。

【００４０】次に、電子制御装置５１のＣＰＵ５２によ
って実行されるこれら空燃比制御及びパージ制御につい
て説明する。図３は、前回の爆発・燃焼時における燃焼
ガスの空燃比Ａ／Ｆと目標空燃比とのずれ量から空燃比
のフィードバック補正係数ＦＡＦを算出するため実行さ
れる「空燃比フィードバック制御ルーチン」の処理手順
を示すフローチャートである。本ルーチンの処理は、所
定時間毎の割り込み処理として実行される。なお、本実
施の形態では理論空燃比（＝１４．７）を目標空燃比と
している。

【００４１】処理が本ルーチンに移行するとＣＰＵ５２
は、現在のエンジン８の運転状態に照らし合わせて空燃
比のフィードバック制御の実行条件（Ｆ／Ｂ条件）が成
立しているか否かを判定する（ステップ２０１）。この
Ｆ／Ｂ条件は、例えば以下に列記する（a1）〜（a5）の
条件を全て満足している場合に成立する。 （a1）始動時でないこと。 （a2）燃料カット中でないこと。 （a3）冷却水温ＴＨＷが所定値以上であること、すなわ
ちエンジン８が暖機されていること。 （a4）酸素センサ４６が活性化されていること。 （a5）エンジン８が高負荷、高回転運転状態でないこ
と。

【００４２】エンジン８の始動時あるいは冷間運転時に
は、運転を安定とするため燃料噴射量を増量し、理論空
燃比よりも小さい空燃比で運転が行われる。また、高負
荷、高回転運転時には排気温度の上昇を抑制するため、
同様に燃料を増量する。燃料カット中は、燃料噴射その
ものが実行されない。酸素センサ４６が活性化されてい
なければ空燃比を検出するできないため、フィードバッ
ク制御を実行することができない。故に、上記（a1）〜
（a5）の条件が設定されている。

【００４３】ＣＰＵ５２は、これら（a1）〜（a5）の条
件の内、いずれか１つでも満たされていなければ（ステ
ップ２０１において「ＮＯ」）、Ｆ／Ｂ条件が成立して
いないものとして、ＣＰＵ５２はフィードバック補正係
数ＦＡＦを「１．０」に設定し（ステップ２０４）、本
ルーチンの処理を一旦終了する。すなわち、この場合に
は、空燃比のフィードバック制御は実行されない。

【００４４】一方、（a1）〜（a5）の条件全てが満たさ
れていれば（ステップ２０１において「ＹＥＳ」）、Ｃ
ＰＵ５２は酸素センサ４６によって検出される空燃比Ａ
／Ｆの最新値と理論空燃比とのずれ量、及び前回行った
フィードバック補正係数ＦＡＦ算出時の履歴とに基づい
て、今回のフィードバック補正係数ＦＡＦを算出する
（ステップ２０２）。

【００４５】図４（ａ）に酸素センサ４６の出力信号Ｖ
Ｏｘの推移を、図４（ｂ）にフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦの推移を示す。同図４（ａ）に示すように、酸素セ
ンサ４６は、理論空燃比近傍で出力電圧が急変する特性
をもっている。この特性を利用して混合気の空燃比Ａ／
Ｆが理論空燃比よりもリッチ（燃料過剰）であるか、リ
ーン（空気過剰）であるかを判断することができる。

【００４６】基本的には、酸素センサ４６によって検出
される混合気の空燃比Ａ／Ｆがリッチの場合にはフィー
ドバック補正係数ＦＡＦを所定量ずつ減少させ、リーン
の場合には同補正係数ＦＡＦを所定量ずつ増加させる。
また、酸素センサ４６の信号がリッチからリーンへ、あ
るいはリーンからリッチへ切り替わったときには、階段
状に補正係数ＦＡＦを増減（スキップ）させる。このス
キップは、フィードバックの応答性を高め、制御精度を
高めることを目的として行われる。

【００４７】以上のようにしてフィードバック補正係数
ＦＡＦを求めた後、ＣＰＵ５２は、補正係数ＦＡＦの上
下限チェックを行う（図３のステップ２０３）。これは
フィードバック補正係数ＦＡＦの値を所定の下限値から
上限値までの範囲内にガードするための処理である。こ
うしてフィードバック補正係数ＦＡＦを算出した後、Ｃ
ＰＵ５２は本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００４８】図５は、パージ制御弁２２の開度にかかる
制御デューティＤＰＧを算出する「パージ制御ルーチ
ン」の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチ
ンの処理は、吸入空気中にパージされる燃料蒸気の量
（パージ量）をエンジン８の運転状態に応じて適宜調整
すべく、所定時間毎の割り込み処理としてＣＰＵ５２に
よって実行される。なお本実施の形態では、制御デュー
ティＤＰＧ＝０％のときパージ制御弁２２は全閉とさ
れ、ＤＰＧ＝１００％のとき全開とされる構成となって
いる。

【００４９】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２はパージ制御、すなわちキャニスタ１４から吸気通路
１０への燃料蒸気のパージを実行するための条件（パー
ジ条件）が成立しているか否かを判定する（ステップ３
０１）。このパージ条件は、例えば以下に列記する（b
1）〜（b3）の条件を全て満たすことで成立する。 （b1）燃料カット中でないこと。 （b2）空燃比のフィードバック制御を実施中であるこ
と。 （b3）空燃比の学習が終了していること。

【００５０】ＣＰＵ５２は、これら（b1）〜（b3）の条
件のいずれか１つでも満たされていないときには（ステ
ップ３０１において「ＮＯ」）、パージ制御弁２２の制
御デューティＤＰＧを０％に設定、すなわちパージ制御
弁２２を全閉状態として（ステップ３０６）、本ルーチ
ンの処理を一旦終了する。

【００５１】一方、上記（b1）〜（b3）の条件を全て満
足した場合（ステップ３０１において「ＹＥＳ」）、Ｃ
ＰＵ５２は、前記「空燃比フィードバック制御ルーチ
ン」の処理によって算出されている空燃比のフィードバ
ック補正係数ＦＡＦを読み込む（ステップ３０２）。

【００５２】また、ＣＰＵ５２は、現在の吸入空気量Ｑ
とエンジン回転数ＮＥとに基づき、図示しない周知のマ
ップから最大パージ率ＰＧＲＭＸを算出する（ステップ
３０３）。なお、パージ率とは、吸入空気量Ｑに対する
パージ量の割合（流量比）を示している。そして最大パ
ージ率ＰＧＲＭＸは、パージ制御弁２２を制御デューテ
ィＤＰＧ＝１００％で駆動、すなわちパージ制御弁２２
を全開としたときの吸入空気量Ｑに対するパージ量の流
量比である。

【００５３】更にＣＰＵ５２は、先に読み込んだフィー
ドバック補正係数ＦＡＦ等に基づいて、エンジン８の運
転状態に応じた適量の燃料蒸気のパージを実施すべく目
標パージ率ＰＧＲ（吸入空気量Ｑに対するパージ量の流
量比の目標値）を算出する（ステップ３０４）。そして
ＣＰＵ５２は、以下の数式（I）に基づき、目標パージ
率ＰＧＲを確保するのに必要なパージ制御弁２２の制御
デューティＤＰＧを算出する（ステップ３０５）。 ＤＰＧ ＝ （ＰＧＲ／ＰＧＲＭＸ）＊１００ ［％］ … （I） こうしてパージ制御弁２２の制御デューティＤＰＧを算
出した後、ＣＰＵ５２は本ルーチンの処理を一旦終了す
る。こうしてエンジン８の運転状態に応じて適切な燃料
蒸気のパージが実施されるようにパージ制御が実施され
るようになる。

【００５４】図６は、適切な空燃比制御を行う上で必要
とされる情報を学習するために実施される「学習制御ル
ーチン」の処理手順を示すフローチャートである。本ル
ーチンの処理は所定時間毎の割り込み処理として実行さ
れる。

【００５５】なお、本実施の形態の空燃比制御装置で
は、空燃比制御において２つの情報を学習している。す
なわち、空燃比学習値ＫＧとベーパ濃度学習値ＦＧＰＧ
とである。

【００５６】空燃比学習値ＫＧは、基本燃料噴射時間Ｔ
ＡＵｂにかかる空燃比と理論空燃比とのずれを修正する
ための補正係数である。この空燃比学習値ＫＧは、フィ
ードバック補正係数ＦＡＦの中心値を１．０とすべく設
定される。空燃比学習値ＫＧを設定することで、エンジ
ン８の吸気系及びインジェクタ７の経時変化や個体差等
によって生じる偏差が吸収され、空燃比制御の制御精度
や応答性の向上が図られるようになる。

【００５７】また、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧは、パー
ジされる燃料蒸気中に含まれる燃料成分の濃度に対応す
る情報である。パージされる燃料蒸気が空燃比に及ぼす
影響は、パージ量とその中に含まれる燃料成分の量（濃
度）とによって決まる。ただし本実施の形態の空燃比制
御装置では、パージ量に関してはパージ制御弁２２の開
度制御というかたちで直接制御しており、従って直接的
に把握することができるものの、その燃料成分の量（濃
度）に関しては直接的に把握することはできない。その
ため本実施の形態の空燃比制御装置では、燃料蒸気中の
燃料成分の濃度に関する情報、すなわちベーパ濃度学習
値ＦＧＰＧを間接的に把握し、学習値として記憶してい
る。こうして学習したベーパ濃度学習値ＦＧＰＧによっ
て空燃比に対するパージの影響を把握して、空燃比制御
の制御精度の向上を図っている。

【００５８】さて、本ルーチンの処理において、ＣＰＵ
５２は燃料蒸気のパージが実行中であるか否かを判断し
（ステップ４０１）、パージ実行中でなければ（「Ｎ
Ｏ」）、ＣＰＵ５２は空燃比学習値ＫＧを最新値に更新
すべく後述する「空燃比学習ルーチン」の処理を実行し
（ステップ５００）、本ルーチンの処理を一旦終了す
る。パージ実行中には、パージされる燃料蒸気が空燃比
に影響を及ぼすため、パージの影響を排除した空燃比学
習値ＫＧを直接的に求めることは困難である。従って、
空燃比学習値ＫＧの学習は、パージカット中に行われ
る。

【００５９】一方、パージ実行中（ステップ４０１にお
いて「ＹＥＳ」）の場合、ＣＰＵ５２は、アイドル運転
でない、すなわち車両走行中であること（ステップ４０
２において「ＮＯ」）、あるいはアイドル運転中（ステ
ップ４０２において「ＹＥＳ」）であっても今回アイド
ル運転状態となってから「同時学習ルーチン」の処理を
終了している（ステップ４０３において「ＹＥＳ」）こ
とを条件として、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧを最新値に
更新する「ベーパ濃度学習ルーチン」の処理を実行し
（ステップ７００）、更に空燃比学習値ＫＧを仮学習す
る「空燃比仮学習ルーチン」の処理を実行する（ステッ
プ８００）。ここで仮学習された空燃比の仮学習値ＫＧ
ＴＭＰは、後述する所定の条件が成立したときに正式な
空燃比学習値ＫＧに書き換えられ、空燃比制御に使用さ
れることとなる。こうしてベーパ濃度学習値ＦＧＰＧ及
び空燃比の仮学習値ＫＧＴＭＰの更新を行った後、ＣＰ
Ｕ５２は本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００６０】更に、パージ実行中（ステップ４０１にお
いて「ＹＥＳ」）、且つアイドル運転中（ステップ４０
２において「ＹＥＳ」）であって、更に今回アイドル運
転状態となってから「同時学習ルーチン」の処理が未だ
実行されていない（ステップ４０３において「ＮＯ」）
ことを条件として、ＣＰＵ５２は「同時学習ルーチン」
の処理を実行する（ステップ６００）。この「同時学習
ルーチン」では、パージ量を変化させたときの空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦの変化量に応じて、空燃比
学習値ＫＧ及びベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの誤差量を算
出し、この誤差を補正することでこれら両学習値を更新
する処理が行われる。この「同時学習ルーチン」の処理
が完了した後、ＣＰＵ５２は「仮学習値書換判定ルーチ
ン」の処理を実行し、その後本ルーチンの処理を一旦終
了する。この「仮学習値書換判定ルーチン」は、上記
「空燃比仮学習ルーチン」（図１３において詳述）の処
理において仮学習値として求められた仮学習値ＫＧＴＭ
Ｐを正式な空燃比学習値ＫＧに置き換え、空燃比制御に
反映させるか否かを判定する処理である。

【００６１】図７は、本実施の形態の空燃比制御装置を
備える内燃機関が設けられた車両の車速ＳＰＤと実行さ
れる空燃比制御にかかる学習処理との推移を示すタイム
チャートである。

【００６２】本実施の形態の空燃比制御装置では、空燃
比制御にかかる学習値の更新をエンジン８の運転状態に
応じて以下のように場合分けをして実行している。 （i）図７の期間Ａのように、パージカット中には、
「空燃比学習ルーチン」の処理を実行し、空燃比学習値
ＫＧを更新する。 （ii）図７の期間Ｂあるいは期間Ｄ、期間Ｆのように、
パージ実行中であってアイドル運転状態以外の場合に
は、「ベーパ濃度学習ルーチン」の処理を実行してベー
パ濃度学習値ＦＧＰＧの更新を行いつつ、「空燃比仮学
習ルーチン」の処理を実行して空燃比学習値ＫＧの仮学
習を行う。 （iii）図７の期間Ｃあるいは期間Ｄのように、パージ
実行中であってアイドル運転状態となると、「同時学習
ルーチン」の処理を実行し、空燃比学習値ＫＧとベーパ
濃度学習値ＦＧＰＧとを同時に更新する。また、ここで
更新されたベーパ濃度学習値ＦＧＰＧと前回のアイドル
運転時に「同時学習ルーチン」に更新された同ベーパ濃
度学習値ＦＧＰＧの対比に基づき、「空燃比仮学習ルー
チン」において仮学習された空燃比学習値を正式な学習
値とするか否かを判定する「仮学習値書換判定ルーチ
ン」の処理を実行する。

【００６３】図８は、上記「空燃比学習ルーチン」の処
理手順を示すフローチャートである。本ルーチンの処理
は、上記したようにパージカット時に実行される。な
お、空燃比学習値ＫＧは、例えば吸入空気量Ｑ等のエン
ジン８の運転状態を示すパラメータに基づき分割された
複数の領域（ＫＧ領域）毎に個別に記憶される。

【００６４】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２は、現在の運転領域をチェックし（ステップ５０
１）、更に先述した「空燃比フィードバック制御ルーチ
ン」の処理によってそのとき算出されている空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦを読み込む（ステップ５０
２）。そしてＣＰＵ５２は、空燃比学習値ＫＧの更新条
件が成立しているか否かを判定する（ステップ５０
３）。この更新条件は、例えば以下に列記する（c1）〜
（c7）の条件を全て満足したときに限り成立するものと
する。 （c1）空燃比フィードバック制御を実行中であること。 （c2）燃料噴射の始動後増量が「０」であること。 （c3）燃料噴射の暖機増量が「０」であること。 （c4）冷却水温ＴＨＷが所定温度以上であること。 （c5）始動後、学習しようとするＫＧ領域の空燃比学習
値ＫＧの更新が終了していないこと。 （c6）現在の運転領域に入った後、スキップ（空燃比Ａ
／Ｆのリッチ・リーン反転時にフィードバック補正係数
ＦＡＦを階段状に増減させること）の実行回数が所定回
数以上行われていること。 （c7）フィードバック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＡ
Ｖが「１．００」から所定値以上、例えば本実施の形態
の場合には０．０２以上ずれていること。

【００６５】ＣＰＵ５２は、以上の（c1）〜（c7）の条
件の内、いずれか１つでも満たされていない場合（ステ
ップ５０３において「ＮＯ」）、空燃比学習値ＫＧの更
新を行わずに、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００６６】一方、上記（c1）〜（c7）の条件を全て満
足した場合（ステップ５０３において「ＹＥＳ」）、Ｃ
ＰＵ５２は、空燃比学習値ＫＧの更新を行う（ステップ
５０４）。この空燃比学習値ＫＧの更新は、具体的には
次のように行われる。

【００６７】フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡ
Ｖが「１．０２」以上であるのか「０．９８」以下であ
るかを判断し、１．０２以上であれば空燃比学習値ＫＧ
に対して所定値（徐変値）αを加算し、０．９８以下で
あれば同学習値ＫＧから同値αを減算する。そしてＣＰ
Ｕ５２は、今回更新しようとする空燃比学習値ＫＧが予
め設定された上下限を超えていないかをチェックする
（ステップ５０５）。今回更新しようとする空燃比学習
値ＫＧが上下限値を超えていなければ、その値をそのま
ま学習値として記憶、更新する。一方、値が上下限値を
超えていれば上限値あるいは下限値を学習値ＫＧとして
記憶、更新する。こうして空燃比学習値ＫＧを更新した
後、ＣＰＵ５２は本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００６８】図９は、「ベーパ濃度学習ルーチン」の処
理手順を示すフローチャートである。本ルーチンの処理
は、パージ実施中で、「同時学習ルーチン」を実行して
いないときに実行される。

【００６９】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２は、今回のエンジン８の始動後において前記「パージ
制御ルーチン」において説明した燃料蒸気のパージを実
行した履歴があるか否かを判断する（ステップ７０
１）。もし、パージを実行した履歴がなければ（ステッ
プ７０１において「ＮＯ」）、ＣＰＵ５２は本ルーチン
の処理を一旦終了する。

【００７０】一方、パージを実行した履歴があれば（ス
テップ７０１において「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ５２はベー
パ濃度の学習条件が成立しているか否かを判定する（ス
テップ７０２）。この学習条件は、例えば以下に列記す
る（d1）〜（d4）の条件を全て満足したときに成立す
る。 （d1）空燃比学習値ＫＧの更新中でないこと。 （d2）冷却水温ＴＨＷが所定値以上であること。 （d3）バッテリ電圧が所定値以上であること。 （d4）空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの中心値が
「１．００」から所定値以上ずれていないこと。

【００７１】更にＣＰＵ５２は、ベーパ濃度学習値ＦＧ
ＰＧの更新条件が成立しているか否かを判定する（ステ
ップ７０３）。この更新条件は、以下に列記する（e1）
〜（e7）の条件を全て満足するときに成立する。 （e1）始動時でないこと。 （e2）燃料カット中でないこと。 （e3）冷却水温ＴＨＷが所定値以上であること、すなわ
ちエンジン８が暖機されていること。 （e4）酸素センサ４６が活性化されていること。 （e5）エンジン８が高負荷、高回転運転状態でないこ
と。 （e6）目標パージ率ＰＧＲの最新値が所定範囲内である
こと。 （e7）各種センサの検出信号に異常がないこと。

【００７２】これら学習条件及び更新条件の少なくとも
一方の条件を満足しなかった場合（ステップ７０２ある
いはステップ７０３において「ＮＯ」）、ＣＰＵ５２は
本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００７３】他方、これら学習条件及び更新条件を両方
共満足するときには（ステップ７０２及びステップ７０
３において「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ５２はフィードバック
補正係数ＦＡＦ及び目標パージ率ＰＧＲの最新値に基づ
き、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの更新を実行する（ステ
ップ７０４）。更新されるベーパ濃度学習値ＦＧＰＧは
以下の数式（II）に基づき算出される。 ［ＦＧＰＧの更新値］＝［前回のＦＧＰＧ］＋（ＦＡＦＡＶ−１）／ＰＧＲ …（II） 図１０は、本実施の形態における燃料噴射量、すなわち
こうして求められ、あるいは学習されたフィードバック
補正係数ＦＡＦ、空燃比学習値ＫＧ、パージ率ＰＧＲ、
ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧ等に基づきインジェクタ７に
よる１回あたりの燃料噴射量（時間）を決定するための
「燃料噴射制御ルーチン」の処理手順を示すフローチャ
ートである。本ルーチンの処理はエンジン８内の各気筒
における吸気行程に対応して所定のクランク角毎の割り
込み処理として実行される。

【００７４】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２は、各種センサの検出結果に基づき算出されるエンジ
ン８の運転状態にかかる各種パラメータ、例えばスロッ
トルセンサ４１の検出結果から把握されるスロットル開
度ＴＡやエアフロメータ４３の検出結果から把握される
吸入空気量Ｑ、水温センサ４４の検出結果から把握され
る冷却水温ＴＨＷ、クランク角センサ４５の検出結果か
ら把握されるエンジン回転数ＮＥ等を読み込む（ステッ
プ１０１）。そしてＣＰＵ５２は、これらのパラメータ
に基づき、図示しない予め定められた周知のマップを参
照して基本燃料噴射時間ＴＡＵｂを算出する（ステップ
１０２）。更にＣＰＵ５２は、上記パラメータの内、吸
入空気量Ｑに基づき、現在のエンジン８の運転領域を判
定する（ステップ１０３）。なお、ここで判定するエン
ジン８の運転領域は、先述した図８に示す「空燃比学習
ルーチン」において、空燃比学習値ＫＧを記憶する個別
の領域（ＫＧ領域）である。

【００７５】こうして現在のエンジン８の運転状態を把
握した後、ＣＰＵ５２は、前記「空値比フィードバック
制御ルーチン」や「空燃比学習ルーチン」、「パージ制
御ルーチン」、「ベーパ濃度学習ルーチン」等の処理に
よって算出されているフィードバック補正係数ＦＡＦや
現在のＫＧ領域に対応した空燃比学習値ＫＧ、目標パー
ジ率ＰＧＲ、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧ等を読み込む
（ステップ１０４）。

【００７６】そしてＣＰＵ５２は、これらのパラメータ
に基づき、最終燃料噴射時間ＴＡＵｆを算出する（ステ
ップ１０５）。この最終燃料噴射時間ＴＡＵｆは、具体
的には以下の数式（III）に基づき算出される。 ＴＡＵｆ＝ＴＡＵｂ＊（ＦＡＦ＋ＫＧ）＊｛１＋ＰＧＲ＊（ＦＧＰＧ−１）｝ ＊Ｋ１＊Ｋ２＊…＊Ｋｎ …（III） ここでＫ１〜Ｋｎは、例えば燃料噴射の暖機増量や加減
速、出力増量等の各種運転状態に対応した別の補正係数
であり、図示しない別ルーチンの処理において別途算出
される。これらはＲＡＭ５４内に一時記憶されており、
その最新値がＴＡＵｆの算出時に読み込まれ、反映され
る。

【００７７】なお上記数式（III）中における右辺の
｛１＋ＰＧＲ＊（ＦＧＰＧ−１）｝で示される項は、パ
ージされる燃料蒸気が空燃比Ａ／Ｆに及ぼす影響分に相
当する。前記「ベーパ濃度学習ルーチン」の処理におい
て、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧが正しく求められていれ
ば、パージ量、すなわち目標パージ率ＰＧＲの大きさに
関わらず、燃料蒸気が空燃比Ａ／Ｆに及ぼす影響分を正
しく補正することができる。

【００７８】さて、こうして最終燃料噴射時間ＴＡＵｆ
が算出された後、ＣＰＵ５２は同最終燃料噴射時間ＴＡ
Ｕｆに基づきインジェクタ７に燃料噴射を実行させ、本
ルーチンの処理を一旦終了する（ステップ１０６）。

【００７９】以上説明したように、本実施の形態の空燃
比制御装置では、パージカット中に空燃比学習値ＫＧを
更新し、パージ実行中にベーパ濃度学習値ＦＧＰＧを更
新することによって、エンジン８の運転状態に応じた適
切な空燃比制御を実行している。しかしながら、近年の
エミッションに対する要求の高まりに応じて燃料蒸気の
パージを大量に実行する必要が生じている。こうした大
量のパージを実施しようとすると、必然的に空燃比学習
値ＫＧを更新する機会が減少して同学習値ＫＧが実態と
かけ離れた値となってしまい、空燃比制御の制御精度が
低下するおそれがある。

【００８０】そこで、本実施の形態の空燃比制御装置で
は、図６に示す「学習制御ルーチン」において説明した
ように、パージ実行中で且つアイドル運転時には空燃比
学習値ＫＧとベーパ濃度学習値ＦＧＰＧとを同時に更新
する「同時学習ルーチン」の処理を、またパージ実行中
のほぼ全期間において空燃比学習値ＫＧを仮学習し、所
定の条件下で仮学習した値を学習値して採用するための
「空燃比仮学習ルーチン」の処理を実行している。これ
らの「同時学習ルーチン」や「空燃比仮学習ルーチン」
の処理によって、パージ実行中の空燃比学習値ＫＧの更
新機会の減少分を補完して、空燃比制御の制御精度の向
上を図っている。

【００８１】図１１は、パージ実施中且つアイドル運転
時に実行される「同時学習ルーチン」の処理手順を示す
フローチャートである。本ルーチンの処理は、運転状態
が非常に安定しており、空燃比に対する外乱の影響が極
めて少ない、すなわち空燃比制御に関わる各種パラメー
タの変動も小さくなるアイドル運転時に実行される。Ｃ
ＰＵ５２は、こうしたアイドル運転時において、目標パ
ージ率ＰＧＲをエンジン８の運転状態に関わらず強制的
に変更する（ステップ６０１）。その結果、パージ制御
弁２２の開度が変更され、吸気通路１０へのパージ量は
変化する。

【００８２】このとき、上記「ベーパ濃度学習ルーチ
ン」の処理において更新されているベーパ濃度学習値Ｆ
ＧＰＧの最新値が実状に応じた正しい値となっていれ
ば、目標パージ率ＰＧＲが変化、すなわちパージ量が変
化したとしても、同燃料蒸気が空燃比Ａ／Ｆに及ぼす影
響分が正しく補償され、エンジン８の実際の空燃比Ａ／
Ｆに対応する空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの平
均値ＦＡＦＡＶの値には変化が生じないはずである。こ
のとき図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、目標パージ
率ＰＧＲの変化に応じて上記平均値ＦＡＦＡＶに変化が
生じれば、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの値が誤学習され
ていることを意味する。

【００８３】そこで本実施の形態の空燃比制御装置で
は、図１１のフローチャートに示すように、アイドル運
転時に目標パージ率ＰＧＲを変更してパージ量を変化さ
せ（ステップ６０１）、そのときの上記平均値ＦＡＦＡ
Ｖの値から把握されるエンジン８の実際の空燃比Ａ／Ｆ
の変化量からベーパ濃度学習値ＦＧＰＧ及び空燃比学習
値ＫＧのずれ量を算出し、両学習値を修正し、更新して
いる。具体的には、以下のような処理手順によって、上
記両学習値の更新を行っている。

【００８４】ＣＰＵ５２は、パージ量を変化させた後
（ステップ６０１）、フィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値ＦＡＦＡＶに変化があるか否か、すなわちパージ
量を変化させたことでエンジン８の実際の空燃比Ａ／Ｆ
に変化があるか否かを判定する（ステップ６０２）。こ
こで上記平均値ＦＡＦＡＶに変化がなければ（ステップ
６０２において「ＮＯ」）、ＣＰＵ５２は上記両学習値
が正しく学習されているものとして同両学習値をそのま
まの値に保持して本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００８５】他方、上記平均値ＦＡＦＡＶに変化があれ
ば（ステップ６０２において「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ５２
は誤学習があるものとして両学習値を修正し更新する。
ＣＰＵ５２は、ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの更新値を以
下の数式（IV）に基づき算出する（ステップ６０３）。 ＦＧＰＧ＝ＦＧＰＧ＋ΔＦＡＦＡＶ／ΔＰＧＲＳＭ … （IV） ここでΔＰＧＲＳＭは、パージ量の変更前後における目
標パージ率ＰＧＲの徐変値（なまし値）の変化量であ
る。また、上式（IV）の右辺第２項（ΔＦＡＦＡＶ／Δ
ＰＧＲＳＭ）は、誤った（更新以前の）ベーパ濃度学習
値に基づく一次関数の傾きと、一点鎖線で表される真の
ベーパ濃度学習値に基づく一次関数の傾きとの差に相当
する。

【００８６】こうしてベーパ濃度学習値ＦＧＰＧを更新
した後、ＣＰＵ５２は以下の数式（V）に基づき空燃比
学習値ＫＧの更新値を算出する（ステップ６０５）。 ＫＧ＝ＫＧ＋（ΔＦＡＦＡＶ／ΔＰＧＲＳＭ）＊ＰＧＲＳＭ … （V） ここでＰＧＲＳＭはパージ流量変化後の目標パージ率Ｐ
ＧＲの徐変値（なまし値）である。

【００８７】こうして両学習値の更新値を算出した後、
ＣＰＵ５２は空燃比学習値ＫＧの上下限チェックを行
い、図８に示す「空燃比学習ルーチン」のステップ５０
５と同様に、同学習値ＫＧの更新値が予め設定された上
下限を超えない範囲で修正し、更新する（ステップ６０
６）。このようにして両学習値の更新を行った後、ＣＰ
Ｕ５２は、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００８８】このように本ルーチンの処理によって、パ
ージ実行中にも空燃比学習値ＫＧの更新を行うことが可
能となる。そこで本実施の形態の空燃比制御装置では、
パージ実行中に先述した「ベーパ濃度学習ルーチン」の
処理によってベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの更新を行うと
ともに、空燃比学習値ＫＧの仮学習し、所定の条件下で
仮学習された値を学習値に書き換えることで、パージ実
行中の空燃比学習値ＫＧの更新機会を増やす様にしてい
る。

【００８９】なお、こうした学習値の更新は、例えばア
イドル運転状態等の定常運転状態に行うことが望まし
い。過渡の運転状態においても、上記のような学習値の
更新は可能であるが、外乱の影響を受けるため学習の精
度はその分低下してしまう。

【００９０】図１３は、こうした「空燃比仮学習ルーチ
ン」の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチ
ンの処理は、本来、空燃比学習値が更新されないパージ
実施中に実行される。本ルーチンの処理は、図８に示す
「空燃比学習ルーチン」とほぼ同様の手順で実行される
が、ただし本ルーチンでは空燃比学習値ＫＧの代わりに
仮学習値ＫＧＴＭＰを更新している。

【００９１】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２は、現在の運転領域をチェックし（ステップ８０
１）、更に先述した「空燃比フィードバック制御ルーチ
ン」の処理によってそのとき算出されている空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦを読み込む（ステップ８０
２）。そしてＣＰＵ５２は、空燃比の仮学習値ＫＧＴＭ
Ｐの更新条件が成立しているか否かを判定する（ステッ
プ８０３）。この更新条件は、「空燃比学習ルーチン」
の学習値更新条件と同一である（図８のステップ５０３
参照）。更新条件が満たされていない場合（ステップ８
０３において「ＮＯ」）、仮学習値ＫＧＴＭＰの更新を
行わずに、本ルーチンの処理を一旦終了する。一方、更
新条件を満足した場合（ステップ８０３において「ＹＥ
Ｓ」）、ＣＰＵ５２は、仮学習値ＫＧＴＭＰの更新を行
う（ステップ８０４）。この仮学習値ＫＧＴＭＰの更新
も、空燃比学習値ＫＧの更新と全く同様に行われる。

【００９２】その後ＣＰＵ５２は、今回更新しようとす
る仮学習値ＫＧＴＭＰの上下限チェックを行う（ステッ
プ８０５）。こうして仮学習値ＫＧＴＭＰを更新した
後、ＣＰＵ５２は本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００９３】こうして仮学習された値は、前記「同時学
習ルーチン」の処理に引き続いて行われる「仮学習値書
換判定ルーチン」の処理によって、正式な空燃比学習値
ＫＧとして採用されるか否かが判定される。

【００９４】図１４は、この「仮学習値書換判定ルーチ
ン」の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチ
ンの処理に移行すると、ＣＰＵ５２は、今回のエンジン
８の始動後に、「空燃比仮学習ルーチン」の実行履歴が
あるか否かを判定する（ステップ１２０１）。ここで実
行履歴がなければ（ステップ１２０１において「Ｎ
Ｏ」）、ＣＰＵ５２は本ルーチンの処理を一旦終了す
る。

【００９５】一方、実行履歴があれば（ステップ１２０
１において「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ５２は前回のアイドル
運転時における「同時学習ルーチン」の処理において更
新された空燃比学習値ＫＧａとベーパ濃度学習値ＦＧＰ
Ｇａとを読み込み（ステップ１２０２）、更に直前に実
行された「同時学習ルーチン」の処理において更新され
た空燃比学習値ＫＧｂとベーパ濃度学習値ＦＧＰＧｂと
を読み込む（ステップ１２０３）。

【００９６】そしてＣＰＵ５２は、これら読み込んだ学
習値等に基づき、仮学習値を正式な学習値として採用す
るための仮学習値書換条件が成立しているか否かを判定
する（ステップ１２０４）。この仮学習値書換条件は、
以下に列記する（f1）〜（f6）の条件を全て満足するこ
とで成立する。 （f1）前回の同時学習時のベーパ濃度学習値ＦＧＰＧａ
と直前の同時学習時の同学習値ＦＧＰＧｂとがほぼ同じ
値であること。 （f2）上記両学習値ＦＧＰＧａ及びＦＧＰＧｂの値に基
づき把握される燃料蒸気中の燃料成分の濃度が所定の濃
度未満であること。 （f3）前回の同時学習から直前の同時学習までの期間が
短いこと。 （f4）上記期間の積算吸入空気量が所定値以下であるこ
と。 （f5）上記期間中、車両の急加減速が行われていないこ
と。このことは車速やアクセル開度、アクセルペダルの
操作量等の変化量を監視することで把握される。 （f6）上記期間中の冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡの
変化が小さいこと。

【００９７】これら（f1）〜（f6）の条件全てが満たさ
れた場合（ステップ１２０４において「ＹＥＳ」）、Ｃ
ＰＵ５２は、上記期間中の燃料蒸気の濃度が低く、しか
もほとんど変化しなかったものと判断し、同期間中に仮
学習された値を正式な学習値ＫＧとして採用する（ステ
ップ１２０５）。こうして仮学習された値を正式な空燃
比学習値ＫＧに書き換えた後、ＣＰＵ５２は本ルーチン
の処理を一旦終了する。

【００９８】一方、これら（f1）〜（f6）の条件の内少
なくとも１つでも満足しなかった場合には（ステップ１
２０４において「ＮＯ」）、ＣＰＵ５２は上記期間中に
仮学習された値を放棄し、同期間中に更新されたベーパ
濃度学習値ＦＧＰＧのみを空燃比制御に反映させるもの
として、本ルーチンの処理を一旦終了する。

【００９９】ここで、以上説明した同時学習及び空燃比
仮学習の全容を、図７のタイムチャートに基づき説明す
る。アイドル運転状態となった期間Ｃにおいて、「同時
学習ルーチン」の処理が実行され、空燃比学習値ＫＧと
ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧとの同時学習が行われる。こ
のとき、「仮学習値書換判定ルーチン」の処理も実行さ
れるが、期間Ａ以前においてパージカットが実行されて
おり仮学習値の書換条件を満たさないため、それまでに
仮学習された値の正式な学習値ＫＧへの書き換えは行わ
れない。

【０１００】その後、期間Ｄにかけて、「ベーパ濃度学
習ルーチン」の処理と「空燃比仮学習ルーチン」の処理
とが実行され、パージを実行しながらベーパ濃度学習値
ＦＧＰＧの更新と空燃比学習値ＫＧの仮学習とが行われ
る。

【０１０１】そして期間Ｅにおいて、再びアイドル運転
状態となったところで、再度「同時学習ルーチン」の処
理が実行され、空燃比学習値ＫＧとベーパ濃度学習値Ｆ
ＧＰＧとの同時学習が行われる。その後、「仮学習値書
換判定ルーチン」の処理が実行される。この処理におい
て、仮学習値書換条件が成立、すなわち期間Ｃから期間
Ｄまでの間、燃料蒸気の濃度が低く、しかもその変化が
なければ、仮学習された値が正式な学習値ＫＧへと書き
換えられる。

【０１０２】こうして本実施の形態の空燃比制御装置で
は、同時学習が行われていない期間中、空燃比学習値Ｋ
Ｇを仮学習し、同期間中の燃料蒸気の濃度が低く、その
変化がないことを条件として仮学習した値を正式な学習
値ＫＧに書き換えることで、パージ実行中の空燃比学習
値ＫＧの更新期間の減少による空燃比制御の制御精度の
低下を抑制することができるようになる。

【０１０３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を得ることができる。 （１）空燃比学習値ＫＧとベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの
同時学習を行うことで、これらの学習値を正確に求める
ことができるため、パージ中にあっても高精度の空燃比
学習制御を行うことができる。なお、こうした同時学習
を例えばアイドル運転時に行うようにすることで、学習
精度を高めることができる。

【０１０４】（２）定常運転時以外にも空燃比学習値Ｋ
Ｇを仮学習し、その間、ベーパ濃度に変化がない場合に
は仮学習した値を学習値として空燃比フィードバックに
反映させるようにしたことで、パージ中における空燃比
の学習機会を増すことができる。

【０１０５】（３）パージ中にも空燃比学習を高精度に
行えるようにしたことで、パージ量の確保と空燃比制御
の制御精度向上との両立を図ることができるようにな
る。なお、本実施の形態は、以下のように変更してもよ
い。

【０１０６】・本実施の形態では、「仮学習値書換判定
ルーチン」における書換条件（図１４のステップ１２０
５）として、上記した（f1）〜（f6）の条件全てを満足
することとしたが、少なくとも（f1）及び（f2）の条
件、すなわち前回の同時学習時と直前の同時学習時に学
習されたベーパ濃度学習値ＦＧＰＧがほぼ同じであるこ
と、及び同ベーパ濃度学習値ＦＧＰＧの値より把握され
る燃料蒸気中の燃料成分の濃度が所定濃度未満であるこ
とを満たしていれば燃料蒸気の濃度変化がないと仮定
し、仮学習値の書き換えを行うことができる。

【０１０７】・空燃比学習値ＫＧの仮学習にかかる処理
（「空燃比仮学習ルーチン」及び「仮学習値書換判定ル
ーチン」の処理）を実行せず、空燃比制御にかかる学習
制御として「空燃比学習ルーチン」及び「ベーパ濃度学
習ルーチン」、「同時学習ルーチン」の処理だけを行う
構成としてもよい。こうした構成によっても、上記
（１）に記載の効果を得ることはできる。

【０１０８】・本実施の形態では、ベーパ濃度学習値Ｆ
ＧＰＧの更新値を算出する数式(IV)あるいは空燃比学習
値ＫＧの更新値を算出する数式(V)においてフィードバ
ック補正係数の平均値の偏差ΔＦＡＦＡＶを用いている
が、これをフィードバック補正係数の徐変値（なまし
値）の偏差ΔＦＡＦＳＭを用いて算出するようにしても
よい。 （第２実施の形態）以下に、本発明にかかる内燃機関の
空燃比制御装置の第２の実施の形態について説明する。

【０１０９】本実施の形態の空燃比制御装置では、前記
第１の実施の形態における「同時学習ルーチン」（図１
１に詳述）の処理に際して、燃料蒸気を変更したときの
吸入空気量Ｑの変化量に基づきパージ率、すなわち吸入
空気と燃料蒸気との流量比を補正し、この補正したパー
ジ率を用いて学習値の算出を行っている。前記第１の実
施の形態では、目標パージ率ＰＧＲをそのまま用いて学
習値を算出している。この目標パージ率ＰＧＲの値によ
って示されるパージ率は、パージ制御弁２２の操作量で
ある制御デューティＤＰＧから推定された燃料蒸気の流
量に基づき演算された値であって、厳密に言えば、あく
までもパージ率の推定値に過ぎない。そのため、吸入空
気や燃料蒸気の通る配管等の経時変化や個体差等によっ
て、真のパージ率に対してずれが生じることがある。そ
こで本実施の形態の空燃比制御装置では、目標パージ率
ＰＧＲを真のパージ率に近づけるための補正が行われて
いる。

【０１１０】本実施の形態の空燃比制御装置において
も、第１の実施の形態と同様の空燃比フィードバック制
御やパージ制御、燃料噴射制御、空燃比学習制御、ベー
パ濃度学習制御等が実行され、ほぼ同様の処理手順にて
空燃比制御が行われる。ただし本実施の形態の装置で
は、「同時学習ルーチン」の処理において、図１１のフ
ローチャートに示すものとは異なった処理が実行され
る。

【０１１１】図１５に、本実施の形態の空燃比制御装置
における「同時学習ルーチン」の処理手順を示す。な
お、本ルーチンは、前記第１の実施の形態の場合と同様
に、パージ実行中でしかもアイドル運転状態にあるとき
に実行される。

【０１１２】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２は、目標パージ率ＰＧＲに基づき算出されるパージ量
と、真の（実際の）パージ量との偏差を補正するための
「パージ率補正ルーチン」の処理を実行する（ステップ
９０１）。

【０１１３】図１に示したように、エアクリーナ１１に
吸引された空気の一部はエアパイプ１７に導入され、キ
ャニスタ１４へと送られる。エアパイプ１７に導入され
た空気は、キャニスタ１４内において燃料蒸気となり、
パージライン２１を通じてサージタンク１０ａに還流さ
れる。すなわちパージされる燃料蒸気は、エアクリーナ
１１に吸引された空気の一部がエアフロメータ４３をバ
イパスされて通過することとなる。このため、エアクリ
ーナ１１に吸引される空気の流量が一定であるとすれ
ば、エアフロメータ４３において測定される空気の流量
は、燃料蒸気の流量の増減分だけ減増することとなる。
したがって、エアクリーナ１１に流入する空気の流量が
一定であれば、エアフロメータ４３において測定される
空気流量の変化量は、すなわちパージ量の変化量と一致
する。そこでこの「パージ率補正ルーチン」の処理で
は、エンジン８の運転状態と関係なく目標パージ率ＰＧ
Ｒをを強制的に変化させることでパージ制御弁２２の操
作量である制御デューティＤＰＧを変更し、そのときエ
アフロメータ４３において測定される吸入空気量の変化
量から真のパージ量の変化量を算出し、それに基づき目
標パージ率ＰＧＲの値から算出される計算パージ量の補
正を行っている。

【０１１４】図１６は、この「パージ率補正ルーチン」
の処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンの
処理に移行すると、ＣＰＵ５２は、目標パージ率ＰＧＲ
の変更値を算出する（ステップ１００１）。そしてＣＰ
Ｕ５２は、パージされる燃料蒸気の流量を実際に変化さ
せる前に、そのときの吸入空気量Ｑと目標パージ率ＰＧ
ＲとをＲＡＭ５４内に記憶する（ステップ１００２）。
これらの値を記憶した後、ＣＰＵ５２は先に算出した変
更値に基づき、目標パージ率ＰＧＲを変更し、パージ制
御弁２２の開度を実際に変化させる（ステップ１００
３）。実際にパージ量を変化させた後、ＣＰＵ５２はそ
のときの吸入空気量Ｑと目標パージ率ＰＧＲとを再びＲ
ＡＭ５４内に記憶する（ステップ１００４）。

【０１１５】こうして目標パージ率ＰＧＲの変更前後の
吸入空気量Ｑと目標パージ率ＰＧＲを記憶した後、ＣＰ
Ｕ５２は、これらの変化量を算出し（ステップ１００
５）、それに基づいてパージ率の補正を行う（ステップ
１００６）。パージ率の補正値は、以下の数式（VI）に
よって求められる。 ［補正後ＰＧＲ］＝（ΔＱ／ΔＰＧＲ）＊［補正前ＰＧＲ］ … （VI） ここで、ΔＱ及びΔＰＧＲはそれぞれ燃料蒸気の変更前
後の吸入空気量Ｑ及び目標パージ率ＰＧＲの変化量であ
る。

【０１１６】こうしてパージ率の補正を行った後、ＣＰ
Ｕ５２の処理は、再び図１５に示す「同時学習制御ルー
チン」の処理に戻り、同ルーチンにおいてこの補正され
たパージ率に基づきベーパ濃度学習値ＦＧＰＧと空燃比
学習値ＫＧとの更新を行う。これら学習値の更新手順
は、パージ率として上記「パージ率補正ルーチン」にお
いて算出された補正値を用いること以外は、前記第１の
実施の形態の空燃比制御装置における「同時学習ルーチ
ン」（図１１）と同じである。

【０１１７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、第１の実施の形態による前記（１）〜（３）の効果
に加え、以下の効果を得ることができる。 （４）パージ率変更時の吸気量の変化量と演算されたパ
ージ率である目標パージ率ＰＧＲの変化量との相関関係
に基づきパージ率を補正することで、正確なパージ率を
算出することができるようになる。

【０１１８】（５）また、こうして求められた正確なパ
ージ率を用いて空燃比学習値ＫＧとベーパ濃度学習値Ｆ
ＧＰＧとの同時学習を行うことで、学習値の精度が向上
し、ひいては空燃比制御の制御精度の更なる向上を図る
ことができるようになる。

【０１１９】なお、本実施の形態は、以下のように変更
してもよい。 ・吸気通路１０に圧力センサを備え、同センサによって
検出される吸気通路１０内を流れる吸入空気の圧力に基
づき燃料噴射量を算出するスピードデンシティ方式のエ
ンジンにあっても、圧力センサの検出結果に基づき吸入
空気量を計算し、この計算された吸入空気量の変化量を
用いて本実施の形態と同様のパージ率の補正を行うこと
ができる。

【０１２０】・また、「パージ率補正ルーチン」の処理
によって補正されたパージ率を燃料噴射量（時間）の算
出等の「同時学習ルーチン」の処理以外の処理において
も使用するようにしてもよい。その場合、例えばパージ
率の補正率を学習値として記憶しておき、パージ率を必
要とする演算が実行されるときには学習した補正率に基
づき目標パージ率ＰＧＲ、 ・更に、例えば吸入空気量Ｑや燃料蒸気の流量等のエン
ジン８の運転状態に応じて予め区分けされた複数の運転
領域を設定し、この運転領域毎に個別にパージ率の補正
率を学習する構成としてもよい。エンジン８の運転状態
と目標パージ率ＰＧＲ、すなわちパージ制御弁２２の操
作量とから推定されるパージ量と真のパージ量との偏差
率は、エンジン８の運転状態に応じて変化する。特に配
管の公差に基づく偏差の大きさは、配管を流れる吸気や
燃料蒸気の流量によって異なるため、吸入空気量やパー
ジ流量に応じて大きく変化する。そこで、エンジン８の
運転領域、あるいはパージ流量に応じて予め区分けされ
た領域毎にパージ率の補正率の学習を個別に行うこと
で、エンジン８の運転状態に応じた適切なパージ量補正
ができるようになり、空燃比制御の制御精度を更に向上
することができるようになる。

【０１２１】（第３実施の形態）以下、本発明にかかる
空燃比制御装置の第３の実施の形態について説明する。
本実施の形態の空燃比制御装置は、前記第１及び第２の
実施の形態の装置とほぼ同一の構成となっており、ほぼ
同様の空燃比制御を実施している。ただし、前記第１及
び第２の実施の形態の装置では、パージ実行中で「同時
学習ルーチン」の処理を実行していないときにはベーパ
濃度学習値ＦＧＰＧを更新しつつ、空燃比学習値ＫＧの
仮学習を実行しているのに対し、本実施の形態の装置で
は、所定の条件下ではパージ実行中でも直接空燃比学習
値ＫＧの更新を行うようにしている。以下では、前記第
１及び第２の実施の形態と異なる点のみを説明する。

【０１２２】図１７は、「空燃比学習値更新条件判定ル
ーチン」の処理手順を示すフローチャートである。な
お、本ルーチンの処理は所定時間毎の割り込み処理とし
て、先述した「学習制御ルーチン」（図６に詳述）の処
理と並行して実行される。そして、本ルーチンの処理結
果が、「学習制御ルーチン」の処理に反映される。

【０１２３】本ルーチンの処理に移行すると、ＣＰＵ５
２は、現在パージ実行中であるか否かを判定する（ステ
ップ１１０１）。パージ実行中でなければ（ステップ１
１０１において「ＮＯ」）、ＣＰＵ５２は前記第１及び
第２の実施の形態と同様に空燃比学習値ＫＧの更新がな
される（ステップ１１０５）。

【０１２４】パージ実行中であれば（ステップ１１０１
において「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ５２はベーパ濃度学習値
ＦＧＰＧの最新値から現在パージされている燃料蒸気中
の燃料成分の濃度を算出し、算出された濃度情報から燃
料蒸気中に燃料成分が０であるか否か、すなわち燃料蒸
気中に燃料成分が全く含まれていないか否かを判定する
（ステップ１１０２）。本実施の形態の空燃比制御装置
では、先の数式（III）から明らかなように、上記学習
値ＦＧＰＧの値が「１（％／％）」であれば燃料蒸気中
に燃料成分が含まれていないものとして燃料噴射時間の
補正がなされている。したがって、本実施の形態の装置
では、ＦＧＰＧ＝１（％／％）のときに燃料成分が含ま
れていないと仮定することができる。「燃料蒸気の濃度
が０である」ことが正しければ、そのとき生じる空燃比
のずれは全て、空燃比学習値ＫＧのずれによるものと考
えることができる。そこで、ＣＰＵ５２は引き続き以下
の処理を実行する。

【０１２５】ここで「燃料蒸気量が０である」という仮
定が誤り（誤学習）である場合を考える。この場合、本
来燃料蒸気量分に相当する量だけ誤って多くの燃料をイ
ンジェクタから噴射していることになる。そのため空燃
比学習値ＫＧが正しく学習されている場合には、フィー
ドバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶは燃料を減量すべ
くリッチ側の値（減量補正値）となっているはずであ
る。すなわち、フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦ
ＡＶが減量補正値をとっている限りは、空燃比学習値Ｋ
Ｇあるいはベーパ濃度学習値ＦＧＰＧのいずれか、また
はその両方を誤学習しているか否かを判断することはで
きない。逆に、フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦ
ＡＶが燃料を増量させるようなリーン側の値（増量補正
値）となっていれば、少なくとも空燃比学習値ＫＧを誤
学習していると判断できる。

【０１２６】上記学習値ＦＧＰＧの値から算出される燃
料蒸気中の燃料成分の濃度が０でない場合（ステップ１
１０２において「ＮＯ」）、ＣＰＵ５２は本ルーチンの
処理を一旦終了する。この場合、以後の処理において、
先の第１及び第２の実施形態と同様に、パージを実行し
ながら空燃比学習値ＫＧの仮学習がなされることとな
る。

【０１２７】一方、燃料蒸気の濃度が０であると仮定で
きる場合（ステップ１１０２において「ＹＥＳ」）、Ｃ
ＰＵ５２は空燃比フィードバック補正係数の平均値ＦＡ
ＦＡＶの値に基づき空燃比のずれ量を算出する。ここで
算出されたずれ量が所定値（例えば３％）以上であれば
（ステップ１１０３において「ＹＥＳ」）、空燃比学習
値ＫＧに大きなずれが生じていることがわかる。そこで
ＣＰＵ５２は、パージを一時中断し（ステップ１１０
６）、空燃比学習値ＫＧの再学習を実行する（ステップ
１１０７）。この場合空燃比学習値ＫＧのずれが大き
く、空燃比制御の制御精度に及ぼす影響が大きいため、
パージを中断してでも同学習値ＫＧのずれを至急且つ精
度良く補正する必要があるためである。

【０１２８】また、ずれ量が所定範囲内（例えば１％以
上３％未満）にあれば（ステップ１１０３において「Ｎ
Ｏ」且つステップ１１０４において「ＹＥＳ」）、以後
の処理においてＣＰＵ５２はパージ実行中であっても空
燃比学習値ＫＧの更新を許可し（ステップ１１０５）、
本ルーチンの処理を一旦終了する。

【０１２９】先述の「学習制御ルーチン」（図６におい
て詳述）によれば、「空燃比学習ルーチン」の処理はパ
ージ実行中には実行されない（図６のステップ４０１）
こととなっているが、本実施の形態では、この場合に限
りパージ実行中にも「空燃比学習ルーチン」の処理が実
行される。

【０１３０】更に、ずれ量が微小（例えば１％未満）で
あれば（ステップ１１０３において「ＮＯ」、且つステ
ップ１１０４において「ＮＯ」）、空燃比学習値ＫＧの
ずれの影響は許容できるレベルにあるものと判断し、Ｃ
ＰＵ５２は本ルーチンの処理を一旦終了する。この場合
には、以後の処理において空燃比学習値ＫＧの仮学習が
行われることとなる。

【０１３１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、第１の実施の形態における（１）〜（３）及び第２
の実施の形態の（４）、（５）の効果に加え、以下の効
果を得ることができる。

【０１３２】（６）パージ中にあっても、燃料蒸気中に
燃料が含まれていないと判断される場合にあって、しか
もフィードバック補正値の平均値ＦＡＦＡＶが増量側の
値をとっている場合には、空燃比学習値の学習を行うよ
うにしたことで、同空燃比学習値ＫＧの学習機会が増
し、空燃比制御の制御精度を向上できる。

【０１３３】（７）また、そのときの空燃比補正係数平
均値ＦＡＦＡＶの値のずれが大きなときは、パージカッ
トして空燃比学習値ＫＧの学習を行うことで、更に高精
度の空燃比学習値ＫＧの学習を行うことができる。

【０１３４】なお、本実施の形態は、以下のように変更
してもよい。 ・本実施の形態では、空燃比学習値ＫＧの更新の判定基
準としてフィードバック補正値の平均値ＦＡＦＡＶを用
いているが、代わりにフィードバック補正値の徐変値
（なまし値）ＦＡＦＳＭを用いるようにしてもよい。

【０１３５】・本実施の形態では、燃料蒸気中に燃料成
分が全く含まれていないことを示すパージ濃度学習値Ｆ
ＧＰＧの値が１（％／％）であるとして説明した。しか
しながら、上記状態を示すパージ濃度学習値ＦＧＰＧ
は、内燃機関の構成や燃料噴射量算出の方法の違いによ
って他の値をとることもある。例えば、スピード・テン
ション方式の吸気装置を備える内燃機関や、キャニスタ
１４の空気吸い込み口となるエアパイプ１７の吸気通路
１０側の開口端がスロットルバルブ１４ａとエアフロメ
ータ４３との間に設けられた構成のマス・フロー方式の
吸気通路を備える内燃機関の場合には、上記状態を示す
パージ濃度学習値ＦＧＰＧの値は、０（％／％）とな
る。

【０１３６】以上、各実施の形態についてその構成並び
作用、効果を説明したが、本発明はこれら各実施の形態
に限定されるものではなく、下記のようにその構成を変
更して実施してもよい。

【０１３７】・上記各実施の形態では、アイドル運転時
に空燃比学習値ＫＧとベーパ濃度学習値ＦＧＰＧとの同
時学習を実施する構成としたが、空燃比に影響を及ぼす
外乱が少ない定常運転状態にあれば、アイドル運転時以
外のエンジン８の運転状態のときにも同時学習を実施す
るようにしてもよい。

【０１３８】・上記各実施の形態では、燃料噴射量（時
間）をフィードバック制御して空燃比制御を行う構成と
したが、吸入空気量のフィードバック制御によって空燃
比制御を行う場合にあっても、上記各実施の形態と同様
の学習制御を適用することができる。

【０１３９】続いて、以上詳述した各実施の形態から把
握することのできる請求項に記載した以外の技術的思想
について、その効果と共に以下に記載する。 （イ） 燃料タンク内で発生する燃料蒸気を一時的に捕
集するとともに、この捕集した燃料蒸気を流量調節の可
能なパージ制御弁を介して内燃機関の吸気通路へパージ
する燃料蒸気処理手段と、同機関の排気通路に設けられ
た空燃比センサを通じて検出される空燃比に基づき空燃
比補正量を求め、該求めた空燃比補正量に基づいて前記
空燃比が目標空燃比となるように当該機関の吸入空気量
及び燃料噴射量の少なくとも一方をフィードバック制御
する空燃比フィードバック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、前記燃料蒸気のパージ実行
中に前記空燃比フィードバック制御手段を通じて求めら
れる空燃比補正量の推移に基づいて前記吸気通路にパー
ジされる燃料蒸気の濃度を学習するベーパ濃度学習手段
と、前記空燃比フィードバック制御手段を通じて求めら
れる空燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ量を学習
する空燃比学習手段と、当該機関の運転状態と前記パー
ジ制御弁の操作量とから前記パージ量を演算するパージ
量演算手段と、当該機関の定常運手時において前記パー
ジ制御弁の操作量を変更し、この操作量の変更前後にお
ける吸入空気量の変化量と前記演算されるパージ量の変
化との差分に応じて前記演算されるパージ量を補正する
と共に、パージ量の補正率を学習するパージ量補正率学
習手段とを更に備え、当該空燃比制御装置は、前記学習
された補正率を用いて補正されたパージ量を用いて前記
空燃比の制御を行うことを特徴とする内燃機関の空燃比
制御装置。

【０１４０】［（イ）の作用効果］当該機関の運転状態
とパージ制御弁の操作量とから演算されるパージ量と真
のパージ量との誤差は、当該機関の運転状態に応じて変
化する。特に配管の公差に基づく誤差の大きさは、配管
を流れる吸気や燃料蒸気の流量によって異なるため、吸
入空気量に応じて大きく変化する。そこで上記構成で
は、当該機関の運転状態に応じて予め区分けされた運転
領域毎に、個別にパージ量の補正率を算出すると共に、
この補正率に基づき補正したパージ量を用いて空燃比制
御を行っている。こうして当該機関の運転状態に応じた
適切なパージ量の補正が行われるようになり、空燃比制
御の制御精度を更に向上することができるようになる。

【０１４１】（ロ） 燃料タンク内で発生する燃料蒸気
を一時的に捕集するとともに、この捕集した燃料蒸気を
流量調節の可能なパージ制御弁を介して内燃機関の吸気
通路へパージする燃料蒸気処理手段と、同機関の排気通
路に設けられた空燃比センサを通じて検出される空燃比
に基づき空燃比補正量を求め、該求めた空燃比補正量に
基づいて前記空燃比が目標空燃比となるように当該機関
の吸入空気量及び燃料噴射量の少なくとも一方をフィー
ドバック制御する空燃比フィードバック制御手段とを備
える内燃機関の空燃比制御装置において、前記燃料蒸気
のパージ実行中に前記空燃比フィードバック制御手段を
通じて求められる空燃比補正量の推移に基づいて前記吸
気通路にパージされる燃料蒸気の濃度を学習するベーパ
濃度学習手段と、前記空燃比フィードバック制御手段を
通じて求められる空燃比補正量の前記目標空燃比からの
ずれ量を学習する空燃比学習手段と、前記空燃比学習手
段は、前記ベーパ濃度学習手段による学習値が燃料蒸気
中に燃料成分が全く含まれていないことを示す値となっ
ていることを条件に、前記燃料蒸気のパージ実行中であ
っても、前記空燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ
量を学習することを許容することを特徴とする内燃機関
の空燃比制御装置。

【０１４２】［（ロ）の作用効果］パージされる燃料蒸
気中に燃料成分が全く含まれていなければ、そのときの
空燃比補正量の中心値と空燃比学習手段によって学習さ
れているずれ量との偏差は学習されたずれ量の誤差に相
当する。また、このとき燃料蒸気中の燃料成分の空燃比
に対する影響がないため、正確な空燃比学習値を求める
ことができる。したがって、上記構成によれば、ベーパ
濃度学習手段による学習値が燃料蒸気中に燃料成分が全
く含まれていないことを示している場合、空燃比学習手
段による学習値の更新を許容することで、パージ実施中
の空燃比手段による学習値の学習機会を増やし、更に正
確な空燃比制御を行うことができるようになる。

【０１４３】（ハ） 燃料タンク内で発生する燃料蒸気
を一時的に捕集するとともに、この捕集した燃料蒸気を
流量調節の可能なパージ制御弁を介して内燃機関の吸気
通路へパージする燃料蒸気処理手段と、同機関の排気通
路に設けられた空燃比センサを通じて検出される空燃比
に基づき空燃比補正量を求め、該求めた空燃比補正量に
基づいて前記空燃比が目標空燃比となるように当該機関
の吸入空気量及び燃料噴射量の少なくとも一方をフィー
ドバック制御する空燃比フィードバック制御手段とを備
える内燃機関の空燃比制御装置において、前記燃料蒸気
のパージ実行中に前記空燃比フィードバック制御手段を
通じて求められる空燃比補正量の推移に基づいて前記吸
気通路にパージされる燃料蒸気の濃度を学習するベーパ
濃度学習手段と、前記空燃比フィードバック制御手段を
通じて求められる空燃比補正量の前記目標空燃比からの
ずれ量を学習する空燃比学習手段と、前記パージ濃度学
習手段による学習値が燃料蒸気中に燃料成分が全く含ま
れていないことを示す値となっており、且つそのときの
前記フィードバック制御手段を通じて求められる空燃比
補正量の中心値と前記空燃比学習手段によって学習され
る前記空燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ量との
偏差が所定以上であることを条件に、前記燃料蒸気のパ
ージを一時中断すると共に、同空燃比学習手段による同
ずれ量の学習を再実行させることを特徴とする内燃機関
の空燃比制御装置。

【０１４４】［（ハ）の作用効果］上記したように、パ
ージされる燃料蒸気中に燃料成分が含まれていないとき
の空燃比補正量の中心値と空燃比学習手段によって学習
されているずれ量とに偏差があれば、学習手段によって
学習されているずれ量に誤差あることを示している。そ
こで、この誤差が所定以上に大きな場合にはパージを一
時中断して空燃比学習手段による学習値を再学習するこ
とで、同学習値の誤差を正確且つ速やかに補正すること
ができ、更に正確な空燃比制御を行うことができるよう
になる。

【０１４５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、パージ
量を変化させたときの空燃比補正量の推移に基づいてベ
ーパ濃度学習手段の学習値を補正し、この補正した学習
値に基づき空燃比学習手段の学習値も補正することで、
燃料蒸気のパージを十分に確保しながらも正確な空燃比
のずれ量及び燃料蒸気の濃度の学習値を得ることができ
るようになり、ひいては高精度の空燃比制御を実施する
ことができるようになる。

【０１４６】また、請求項２に記載の発明によれば、パ
ージ実行中の非定常状態においても、燃料蒸気の濃度の
変化がないことを条件に空燃比の学習を行うことができ
るようになるため、空燃比の学習機会を増やし、更に高
精度の空燃比制御が実施されるようになる。

【０１４７】また、請求項３に記載の発明によれば、パ
ージ制御弁の操作量を変更したときの吸入空気量の変化
量と演算されるパージ量の変化量との偏差から、演算し
たパージ量の真の燃料蒸気量からのずれ量を把握し、こ
のずれ量に応じて演算したパージ量を補正することで、
空燃比制御の制御精度を更に向上することができるよう
になる。

【０１４８】また、請求項４に記載の発明によれば、ベ
ーパ濃度学習手段による学習値が燃料蒸気中に燃料成分
が全く含まれていないことを示し、且つ前記空燃比学習
手段の中心値が燃料増量側になっている場合、空燃比学
習手段による学習値の更新を許容することで、パージ実
施中の空燃比手段による学習値の学習機会を増やし、更
に正確な空燃比制御を行うことができるようになる。

【０１４９】また、請求項５の発明によれば、パージさ
れる燃料蒸気中に燃料成分が含まれていないときの空燃
比補正量の中心値が燃料増量側の値となっている場合に
はパージを一時中断して空燃比学習手段による学習値を
再学習することで、正確且つ速やかに補正することがで
き、更に正確な空燃比制御を行うことができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる空燃比制御装置の第１実施形態
を示す略図。

【図２】同実施形態の空燃比制御装置の電子制御装置構
成を示すブロック図。

【図３】同実施形態の空燃比フィードバック制御ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャート。

【図４】酸素センサの出力信号及び空燃比フィードバッ
ク補正係数の推移例を示すタイムチャート。

【図５】同実施形態のパージ制御ルーチンの処理手順を
示すフローチャート。

【図６】同実施形態の学習制御ルーチンの処理手順を示
すフローチャート。

【図７】車速と実施される学習制御との関係を示すタイ
ムチャート。

【図８】同実施形態の空燃比学習ルーチンの処理手順を
示すフローチャート。

【図９】同実施形態のベーパ濃度学習ルーチンの処理手
順を示すフローチャート。

【図１０】同実施形態の燃料噴射制御ルーチンの処理手
順を示すフローチャート。

【図１１】同実施形態の同時学習制御ルーチンの処理手
順を示すフローチャート。

【図１２】空燃比補正係数平均値及びパージ率の推移を
示すタイムチャート。

【図１３】同実施形態の空燃比仮学習ルーチンの処理手
順を示すフローチャート。

【図１４】同実施形態の仮学習値書換判定ルーチンの処
理手順を示すフローチャート。

【図１５】本発明にかかる空燃比制御装置の第２実施形
態についてその同時学習制御ルーチンの処理手順を示す
フローチャート。

【図１６】同実施の形態のパージ率補正制御ルーチンの
処理手順を示すフローチャート。

【図１７】本発明にかかる空燃比制御装置の第３実施形
態についてその空燃比学習値更新条件判定ルーチンの処
理手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…燃料タンク、４…燃料ポンプ、５…メインライン、
６…デリバリパイプ、７…インジェクタ、８…エンジ
ン、８ａ…エンジンブロック、８ｂ…クランクシャフ
ト、９…リターンライン、１０…吸気通路、１０ａ…サ
ージタンク、１１…エアクリーナ、１２…排気通路、１
３…ベーパライン、１４…キャニスタ、１５…吸着剤、
１６…大気弁、１７…エアパイプ、１８…大気弁、１９
…アウトレットパイプ、２０…ベーパ制御弁、２１…パ
ージライン、２２…パージ制御弁、４１…スロットルセ
ンサ、４１ａ…スロットルバルブ、４２…吸気温セン
サ、４３…エアフロメータ、４４…水温センサ、４５…
クランク角センサ、４６…酸素センサ、５１…電子制御
装置、５２…ＣＰＵ、５３…ＲＯＭ、５４…ＲＡＭ、５
５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウンタ５７…
外部入力回路、５８…外部出力回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA04 BA09 BA13 BA27 CA05 DA04 EB06 EB15 EB20 EC04 FA07 FA10 FA20 FA29 FA33 3G301 HA01 HA14 JA00 LA00 MA01 MA12 NA08 NA09 NC01 ND05 ND25 PA01Z PA11Z PD02Z PE01Z PE08Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク内で発生する燃料蒸気を一時的
   に捕集するとともに、この捕集した燃料蒸気を流量調節
   の可能なパージ制御弁を介して内燃機関の吸気通路へパ
   ージする燃料蒸気処理手段と、同機関の排気通路に設け
   られた空燃比センサを通じて検出される空燃比に基づき
   空燃比補正量を求め、該求めた空燃比補正量に基づいて
   前記空燃比が目標空燃比となるように当該機関の吸入空
   気量及び燃料噴射量の少なくとも一方をフィードバック
   制御する空燃比フィードバック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、 前記燃料蒸気のパージ実行中に前記空燃比フィードバッ
   ク制御手段を通じて求められる空燃比補正量の推移に基
   づいて前記吸気通路にパージされる燃料蒸気の濃度を学
   習するベーパ濃度学習手段と、 前記空燃比フィードバック制御手段を通じて求められる
   空燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ量を学習する
   空燃比学習手段と、 前記燃料蒸気のパージ量を変化させたときの前記空燃比
   補正量の推移に基づいて前記ベーパ濃度学習手段による
   学習値を補正するとともに、該ベーパ濃度学習手段によ
   る学習値を補正したときの同学習値の変化量と前記空燃
   比補正量とに基づいて前記空燃比学習手段による学習値
   を補正する学習制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装
   置において、 前記学習制御手段は、前記燃料蒸気のパージ実行中、前
   記空燃比フィードバック制御手段を通じて求められる空
   燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ量を仮学習値と
   して記憶し、前記仮学習値を記憶する前後の定常運転状
   態において前記学習制御手段によって補正される前記ベ
   ーパ濃度学習手段による学習値に変化が少ないこと、及
   び同ベーパ濃度学習手段による学習値が所定値未満の燃
   料蒸気濃度を示す値となっていることを条件に、前記仮
   学習値を正式な学習値として更新することを特徴とする
   内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の内燃機関の空燃
   比制御装置において、 当該機関の運転状態と前記パージ制御弁の操作量とから
   前記パージ量を演算するパージ率演算手段と、 当該機関の定常運転時において前記パージ制御弁の操作
   量を変更し、この操作量の変更前後における吸入空気量
   の変化量と前記演算されるパージ量の変化量との差分に
   応じて前記演算されるパージ量を補正するパージ量補正
   手段とを更に備え、 前記学習制御手段は、前記燃料蒸気のパージ量を変化さ
   せるに際し、前記パージ量補正手段によって補正された
   パージ量を用いて、前記ベーパ濃度学習手段による学習
   値の補正、及び前記空燃比学習手段による学習値の補正
   を行うことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関
   の空燃比制御装置において、 前記学習制御手段は、前記ベーパ濃度学習手段による学
   習値が燃料蒸気中に燃料成分が全く含まれていないこと
   を示す値となっており、且つ前記空燃比補正量の中心値
   が燃料増量側になっていることを条件に、前記燃料蒸気
   のパージ実行中であっても、前記空燃比学習手段が前記
   空燃比補正量の前記目標空燃比からのずれ量を学習する
   ことを許容することを特徴とする内燃機関の空燃比制御
   装置。
5. 【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関
   の空燃比制御装置において、 前記学習制御手段は、前記ベーパ濃度学習手段による学
   習値が燃料蒸気中に燃料成分が全く含まれていないこと
   を示す値となっており、且つ前記空燃比補正量の中心値
   が燃料増量側になっていることを条件に、前記燃料蒸気
   のパージを一時中断すると共に、同空燃比学習手段によ
   る同ずれ量の学習を再実行させることを特徴とする内燃
   機関の空燃比制御装置。