JP3788204B2 - エンジンのパージ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンのパージ制御装置に係り、特に空燃比制御とパージ学習制御とを行うエンジンのパージ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンにおいては、燃料タンク内に連通したエバポ通路とエンジンの吸気系に連通したパージ通路との間には燃料タンクからの蒸発燃料を吸着保持するとともに大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスをエンジンに供給するキャニスタを設け、パージ通路途中にはエンジンの運転状態に応じてパージオン及びパージオフされてエンジンへのパージガスの流量であるパージ量を制御（パージ制御）するパージバルブを設け、エンジンの排気系に空燃比センサを設け、この空燃比センサからの出力信号及びエンジンへのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度を反映して空燃比をフィードバック制御し、パージオン時にパージ濃度の演算を学習して空燃比をパージ学習値で補正制御し、パージオフ時には空燃比を通常学習値で補正制御するパージ制御装置を備えたものがある。上述のパージ量は、一般に、エンジン回転数とエンジン負荷との２次元マップで予め制御手段（ＥＣＵ）に設定した設定パージ量になるように、パージバルブが作動されることによって制御される。
【０００３】
このようなエンジンのパージ制御装置としては、例えば、特開平１１−２２５６５号公報に開示されている。この公報に記載のものは、前回のパージ濃度とパージ量とからパージ補正値を算出し、パージオン時と同期させてこのパージ補正値によって空燃比を補正制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、パージ制御装置にあっては、エンジンの低負荷時には、パージ濃度が安定せず、このように安定していないパージ濃度によって空燃比が補正制御されてしまうと、空燃比状態が不安定となり、排ガスの排出量が多くなったり、ドライブビリティが悪化するという不都合があった。
【０００５】
また、加速時・減速時には、空燃比の変化をパージ濃度に取り組んでしまうことで、空燃比状態が不安定となり、排ガスの排出量が多くなるという不都合があった。
【０００６】
更に、低パージ量及び低吸入空気量でエンジンが始動した後に、最初にパージ濃度を演算すると、キャニスタ内に蒸発燃料が貯まっていなくても、キャニスタと燃料タンクとを連絡するパイプ内（エバポ通路）に漂っている蒸発燃料がエンジン内に吸入されてしまい、よって、パージ濃度が濃いとして演算をする。そして、その濃いとするパージ濃度でパージ率を設定し、その後、特に吸入空気量が多い状態で空燃比を補正制御すると、そのパージ濃度分だけ空燃比をリーン化しようとするが、実際には、キャニスタ内やパイプ内には蒸発燃料が少なく、空燃比のみリーンに誤補正してしまい、このため、ドライブビリティの悪化や、排ガスの排出量が多くなるという不都合がある。
【０００７】
更にまた、パージ制御にあっては、パージ量をパージ濃度によって設定しているので、燃料のフィードバック制御及びパージ濃度を演算するパージ学習の制御が行われていない領域では、パージ量の設定ができないことから、パージ制御を停止している。従って、エンリッチ状態の高負荷領域、高回転領域では、燃料のフィードバック制御を停止しているので、パージ制御も停止している。
【０００８】
しかし、登坂等の運転が長く続くと、燃料タンク内に蒸発燃料が多く溜まり、特に、高地では、燃料タンク内で蒸発燃料の発生量が多くなるとともに、エンジン出力も低下することから、アクセルペダルの踏み込み量も大きくなり、エンリッチでの走行時間が増加する。このため、燃料タンク内の圧力が蒸発燃料によって高くなり、蒸発燃料がキャニスタの大気開口から外部に洩れてしまう可能性があった。また、蒸発燃料により燃料タンク内の圧力が急上昇し、タンク内圧センサが正常であるにも拘らず、異常と誤診断してしまうという不都合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、燃料タンク内に連通したエバポ通路とエンジンの吸気系に連通したパージ通路との間には前記燃料タンクからの蒸発燃料を吸着保持するとともに大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスを前記エンジンに供給するキャニスタを設け、前記パージ通路途中には前記エンジンの運転状態に応じてパージオン及びパージオフされて前記エンジンへのパージガスの流量であるパージ量を制御するパージバルブを設け、前記エンジンの排気系に空燃比センサを設け、この空燃比センサからの出力信号及び前記エンジンへのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度を反映して空燃比をフィードバック制御し、パージオン時に前記パージ濃度の演算を学習して空燃比をパージ学習値で補正制御し、パージオフ時には空燃比を通常学習値で補正制御するエンジンのパージ制御装置において、前記パージ濃度の演算の学習頻度を変更するように前記パージ学習の回数と前記通常学習の回数とを前記演算されたパージ濃度状態によって設定する制御手段を設け、この制御手段は、前記エンジンの低負荷時に、エンジン負荷によってパージ濃度補正係数を求め、このパージ濃度補正係数によって前記パージ濃度を補正することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明は、空燃比を補正制御する際に用いるパージ学習値および通常学習値を演算学習するためのパージ学習の回数と通常学習の回数とを、演算されたパージ濃度状態によって設定することにより、パージ濃度の演算学習の頻度を変更する。例えば、キャニスタ内に蒸発燃料が多いときには、パージ量を多くし、これにより、パージ濃度の変化も大きくなることから、パージ学習の頻度を多くする。よって、パージ濃度の演算学習の頻度を多くしてパージ濃度の演算を高精度とし、この高精度に演算されたパージ濃度によって空燃比を制御することから、ドライブビリティを向上し、また、排ガスの排出量を安定することができる。更に、パージ濃度が特に高い時は、排ガス制御が安定しなくなるため、パージ率を下げることができる。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜１７は、この発明の実施例を示すものである。図１７において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はオイルパン、１０はクランク軸、１２はエアクリーナ、１４は吸気管、１６はスロットルボディ、１８はスロットル弁、２０はサージタンク、２２は吸気マニホルド、２４は排気マニホルド、２６はフロント触媒コンバータ、２８は排気管、３０はリア触媒コンバータ、３２は燃料タンクである。この燃料タンク３２には、燃料タンク３２内の燃料レベルを検出して、この燃料レベルに対応する電圧を出力する燃料レベルゲージ３４が設けられている。
【００１２】
サージタンク２０と燃料タンク３２間には、蒸発燃料制御装置３６が設けられている。この蒸発燃料制御装置３６にあっては、燃料タンク３２に連通するエバポ通路３８とエンジン２の吸気系のサージタンク２０に連通するパージ通路４０との間に、キャニスタ４２が設けられている。このキャニスタ４２は、燃料タンク３２からの蒸発燃料を吸着保持するとともに、大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスをエンジン２に供給するものである。また、エバポ通路３８には、燃料タンク３２側から順次にタンク内圧センサ４４とセパレータ４６と圧力制御弁４８とが設けられている。この圧力制御弁４８は、圧力通路５０を介してサージタンク２０に連通している。この圧力通路５０には、負圧弁制御弁５２が設けられている。また、パージ通路４０には、エンジン２の運転状態に応じてパージオン及びパージオフされてエンジン２へのパージガスの流量であるパージ量を制御（パージ制御）するパージバルブ５４が設けられている。このパージバルブ５４は、デューティ制御されるものである。キャニスタ４２には、大気制御弁５６が設けられている。
【００１３】
また、エンジン２の吸気系には、排気の一部を吸気系に供給するＥＧＲ装置５８が設けられている。このＥＧＲ装置５８は、ＥＧＲ制御弁６０と背圧制御弁６２とＥＧＲ判定弁６４とを有している。
【００１４】
また、サージタンク２０には、フィルタ６６を介して吸気管圧力を検出する圧力センサ６８が設けられている。
【００１５】
エンジン２には、クランク角センサ７０が設けられる。このクランク角センサ７０は、エンジン回転数センサとしての機能をも有し、クランク軸１０に取付けられて外周縁に複数の歯部７２を有するクランク角プレート７４と、シリンダブロック４に取付けた電磁ピックアップ７６とからなる。
【００１６】
このクランク角センサ７０は、制御手段（ＥＣＵ）７８に連絡している。
【００１７】
この制御手段７８には、また、シリンダヘッド６に取付けた水温センサ８０と、吸気管１４に取付けた吸気温センサ８２と、スロットルボディ１６に取付けたスロットル開度センサ８４と、点火装置８６と、燃料レベルゲージ３４と、圧力センサ６８と、タンク内圧センサ４４と、負圧制御弁５２と、大気制御弁５６と、パージバルブ５４と、ＥＧＲ制御弁６０と、ＥＧＲ判定弁６４と、排気マニホルド２４に取付けた空燃比センサであるフロント酸素濃度センサ８８と、リア触媒コンバータ３０の下流側の排気管２８に取付けた他の空燃比センサであるリア酸素濃度センサ９０と、大気圧を検出する大気圧センサ９２と、バッテリ９４と、イグニションキー９６と、そして、アイドルスイッチ９８とが連絡している。
【００１８】
この制御手段７８は、従来と同じように、燃料のフィードバック制御をするとともに、酸素濃度センサ８８、９０からの出力信号及びエンジン２へのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を反映して空燃比をフィードバック制御する。即ち、所定のパージ学習制御条件（例えば、水温が７５℃以上）が成立すると、パージオンとパージオフを交互に繰り返し、パージオン時には、パージバルブ５４を開き、この時のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を演算して学習するとともにパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を演算し、このパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）をパージ補正値として空燃比を補正制御する。また、パージオフ時には、パージバルブ５４を閉じ、この時の通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を演算し、この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を通常補正値として空燃比を補正制御する（図１、１６参照）。この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）は、図１２に示す如く、エンジン回転数とエンジン負荷との記憶マップに記憶される。また、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）は、直前の値のみ記憶マップに記憶される（図示せず）。
【００１９】
また、制御手段７８は、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算の学習頻度を変更するように、演算されたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によってパージ学習の回数と通常学習の回数とを設定するものである（図８参照）。この図８においては、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第１所定値Ｐ１付近までは、通常学習の回数がパージ学習の回数よりも少し多いが、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第１所定値Ｐ１を越えると、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第２所定値Ｐ２になるまで、通常学習の回数が漸次少なくなり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第２所定値Ｐ２になると、通常学習の回数が所定の回数Ｎ１に設定される一方、パージ学習の回数が漸次多くなり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第２所定値Ｐ２になると、パージ学習の回数が所定の回数Ｎ２に設定される。
【００２０】
更に、制御手段７８は、エンジン２の始動後に、パージ学習を初回のみ固定回数とするように、通常パージ割合値（ＰＱＡＭＮ）まで一定割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作するとともに、パージ学習が積算され所定回数としての４０回終了するまでパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算を継続して学習するものである（図３、１６参照）。
【００２１】
更にまた、制御手段７８は、エンジン２への吸入空気量に対するパージ量の割合であるパージ率（ＰＱＡ）をパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって設定するものである（図９参照）。
【００２２】
また、制御手段７８は、エンジン２の低負荷時に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算において、フィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）がパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算に対して悪影響を及ぼさないように、エンジン負荷（吸入空気量、スロットル開度、吸気管負圧等）によってパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ）を求め、このパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ）によってパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を補正するものである（図１０参照）。
【００２３】
更に、制御手段７８は、エンジン負荷の変化時に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算において、フィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）の変動がパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算に対して悪影響を及ぼさないように、エンジン負荷変化量によってパージ濃度補正係数（ｙＤＥＮ）を求め、このパージ濃度補正係数（ｙＤＥＮ）によってパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を補正するものである（図１１参照）。
【００２４】
更にまた、制御手段７８は、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算において、エンジン負荷に応じたパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ）、または、エンジン負荷変化量に応じたパージ濃度補正係数（ｙＤＥＮ）を求め、このパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ、ｙＤＥＮ）によってパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の補正をする場合に、図７に示すように、初回のパージ学習時のみ、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を補正するものである。
【００２５】
また、制御手段７８は、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化量がパージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）よりも大きく且つパージ率（ＰＱＡ）の変化量がパージ率比較値（ＰＱＤＬＴ）よりも大きいときに、パージ率を目標パージ率（ＰＱＡ）（図９参照）になるまで数回に分けて一定割合でゆっくりなまして増加し、一方、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化量がパージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）よりも小さく且つパージ率（ＰＱＡ）の変化量がパージ率比較値（ＰＱＤＬＴ）よりも小さいときには、パージ率（ＰＱＡ）をなまさないで、目標パージ率（ＰＱＡ）（図９参照）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御するものである（図４、１６参照）。
【００２６】
更に、制御手段７８は、燃料のフィードバック制御が停止してエンリッチ領域に入った場合に、一定のパージ率、又は、エンジン回転数とエンジン負荷とで設定されたパージ率（図１３参照）、又は、エンジン負荷で設定されたパージ率（図１４参照）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御するものである（図５参照）。このため、制御手段７８には、エンリッチ時に、吸気管圧力によってパージ量とパージバルブ５４の開度（％）が設定されている（図１５参照）。
【００２７】
更にまた、制御手段７８は、アイドルスイッチ９８のオン時及び／またはエンリッチ領域以外で燃料のフィードバック制御が停止した領域では、一定のパージ率又はエンジン回転数とエンジン負荷とで設定されたパージ率（図１３参照）又はエンジン負荷で設定されたパージ率（図１４参照）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御するものである（図５参照）。
【００２８】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２９】
制御手段７８において、図１に示す如く、イグニションキー９６のオンによるエンジン２のスタートによってプログラムがスタートすると（ステップ１０２）、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）とパージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）とパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）とパージ積算値（ＣＰＴＯＴＡＬ）とを夫々クリアする（ステップ１０４）。
【００３０】
これは、キャニスタ４２からの蒸発燃料のパージは、キャニスタ４２の温度によって大きく変化するので、高温下では燃料タンク３２内の蒸発燃料がキャニスタ４２に吸着保持されても、エンジン２を停止し、エンジン２が冷えてしまえば、次にエンジン２を始動した時には、キャニスタ４２や燃料タンク３２内からの蒸発燃料の発生量が少ないからであり、よって、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、前回のエンジン始動時の値で使用することができず、エンジン２を始動する毎に、クリアにする。
【００３１】
エンジン２を始動し、燃料のフィードバック制御及びパージ学習制御が始まるまでは、パージオフあるいは制限された低いパージ率でパージ制御され、この場合には、通常学習値記憶マップ（図１２参照）の通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）によって空燃比の補正制御を行なう（ステップ１０６）。
【００３２】
そして、燃料のフィードバック制御が開始したか否かを判断する（ステップ１０８）。
【００３３】
このステップ１０８がＹＥＳの場合には、所定のパージ学習制御条件（例えば、水温が７５℃以上）が成立したか否かを判断する（ステップ１１０）。
【００３４】
このステップ１１０がＹＥＳの場合には、パージバルブ制御の第１のパージ制御（パージ制御１）（図３参照）を行う（ステップ１１２）。
【００３５】
一方、ステップ１０８がＮＯの場合及びステップ１１０がＮＯの場合には、パージバルブ制御の第２のパージ制御（パージ制御２）（図５参照）を行う（ステップ１１４）。
【００３６】
先ず、パージバルブ制御のパージ制御１においては、図３に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ３０２）、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する（ステップ３０４）。
【００３７】
このステップ３０４がＹＥＳの場合には、エンジン２の始動時は、キャニスタ４２内及び燃料配管（図示せず）内の濃度が解らないため、エンジン２の始動の初回のみ、パージ学習を固定回数（例えば４０回）とするように、通常パージ割合値（ＰＱＡＭＮ）まで、一定割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作する（ステップ３０６）（図１６参照）。
【００３８】
そして、このパージ学習が固定回数の４０回終了したか否かを判断する（ステップ３０８）。
【００３９】
このステップ３０８がＮＯの場合には、ステップ３０４に戻し、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する。
【００４０】
ステップ３０８がＹＥＳの場合には、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）を、ＰＣＯＵＮＴ←１とする（ステップ３１０）。
【００４１】
そして、パージバルブ５４を閉動作してパージオフとする（ステップ３１２）。なお、このパージバルブ５４の閉動作時には、後述する通常学習値を演算する通常学習を行っている。
【００４２】
また、前記ステップ３０４でＮＯの場合には、このステップ３１２に直接的に移行させる。
【００４３】
このパージオフしている時間は、通常学習の回数により決定される。この通常学習の回数は、図８に示すように、後述する如き直前に演算されたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって設定される（ステップ３１４）。
【００４４】
そして、この通常学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ３１６）。
【００４５】
このステップ３１６がＮＯの場合には、ステップ３１２に戻し、通常学習が所定の回数終了まで、パージバルブ５４の閉状態を継続する。
【００４６】
ステップ３１６がＹＥＳの場合には、パージ率（ＰＱＡ）を、図９により、前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）（重み付け値）状態によって設定する（ステップ３１８）。このパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、後述する図６の第１実施例（実施例１）、図７の第２実施例（実施例２）のパージ学習制御によって設定されるものである。
【００４７】
そして、パージ率（ＰＱＡ）を目標パージ率（ＰＱＡ）にしてパージバルブ５４を開動作する。あるいは、パージ率（ＰＱＡ）を目標パージ率（ＰＱＡ）になるまで数回に分けて増加し、このパージ率（ＰＱＡ）によってパージバルブ５４を開動作する（ステップ３２０）。なお、このパージバルブ５４の開動作時には、後述するパージ濃度およびパージ学習値を演算するパ−ジ学習を行っている（図４参照）。
【００４８】
次に、このパージ学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ３２２）。
【００４９】
このステップ３２２がＮＯの場合には、ステップ３１８に戻す。
【００５０】
ステップ３２２がＹＥＳの場合には、ステップ３０４に戻す。
【００５１】
なお、前記ステップ３１８、３２０（図３参照）におけるパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によるパージ率（ＰＱＡ）の設定としては、図４に基づいて行う。
【００５２】
即ち、図４に示す如く、パージ学習が固定回数の４０回終了の前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）から今回のパージ率（ＰＱＡ）を設定する（ステップ４０２）。そして、後述する図６のパージ学習制御の第１実施例（実施例１）及び図７のパージ学習制御の第２実施例（実施例２）で説明する計算式（式１、式２）で演算されて記憶された前回（直前）のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、読み出す（ステップ４０４）。
【００５３】
そして、図９より、前回（直前）のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によって今回のパージバルブ５４のパージ率（ＰＱＡ）を求める（ステップ４０６）。
【００５４】
次いで、この読み出した前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）とパージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）とを比較し、前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）≧パージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）か否かを判断する（ステップ４０８）。
【００５５】
このステップ４０８がＹＥＳの場合には、蒸発燃料が多量にあるため、さらに今回のパージ率（ＰＱＡ）とパージ率比較値（ＰＱＡＬＴ）とを比較し、今回のパージ率（ＰＱＡ）≧パージ率比較値（ＰＱＡＬＴ）か否かを判断する（ステップ４１０）。
【００５６】
このステップ４１０がＹＥＳの場合には、蒸発燃料が多く、図９で求めた目標パージ率（ＰＱＡ）まで、一定の割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作し、パージ率（ＰＱＡ）をゆっくりなまして増加する（ステップ４１２）。こうすることで、低パージ量及び低吸入空気量でエンジン２が始動した後において、最初にパージ濃度を演算することがなく、実際に、キャニスタ４２内やエバポ通路３８内には蒸発燃料が少ない場合に、パージ濃度が濃いとして演算をすることがないので、空燃比のみリーンに誤補正するのを回避させ、よって、ドライブビリティの悪化を防止し、また、排ガスの排出量が多くなるのを防止することができる。
【００５７】
一方、ステップ４０８でＮＯの場合及び前記ステップ４１０でＮＯの場合には、図９で求めたパージ率をなまさないで、直接に目標パージ率（ＰＱＡ）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御を実施する（ステップ４１４）。
【００５８】
前記ステップ４１２及び前記ステップ４１４の処理後は、この設定を繰り返す（ステップ４１６）。
【００５９】
次に、図５に示すパージバルブ制御のパージ制御２について説明する。
【００６０】
即ち、プログラムがスタートすると（ステップ５０２）、先ず、水温が、水温＞設定値（ＰＴＷ：例えば７５℃）か否かを判断する（ステップ５０４）。
【００６１】
このステップ５０４がＹＥＳの場合には、アイドルスイッチ９８がオフか否かを判断する（ステップ５０６）。
【００６２】
そして、このステップ５０６がＹＥＳの場合には、エンリッチ領域か否かを判断する（ステップ５０８）。
【００６３】
このステップ５０８がＹＥＳの場合には、一定の第１パージ率（例えば２％）、又は、図１３のエンジン回転数とエンジン負荷とで設定したパージ率、又は、図１４のエンジン負荷としての例えば吸入空気量で設定したパージ率により、パージバルブ５４を開動作させパージ制御を実施する（ステップ５１０）。
【００６４】
前記ステップ５０６でＮＯの場合、及び、前記ステップ５０８でＮＯの場合には、上述の第１パージ率（例えば２％）より小さい一定の第２パージ率（例えば０．５％）、又は、図１３のエンジン回転数とエンジン負荷とで設定したパージ率、又は、図１４のエンジン負荷としての例えば吸入空気量で設定したパージ率により、パージバルブ５４を開動作させパージ制御を実施する（ステップ５１２）。こうすることで、パージ制御において、パージ量をパージ濃度によって設定し、燃料のフィードバック制御及びパージ濃度を演算するパージ学習の制御が行われていない領域では、パージ量の設定ができないことから、パージ制御を停止し、エンリッチ状態の高負荷領域、高回転領域では、燃料のフィードバック制御を停止して、パージ制御も停止している場合には、登坂等の運転が長く続き、燃料タンク３２内に蒸発燃料が多く溜まり、特に、高地では、燃料タンク内で蒸発燃料の発生量が多くなるとともに、エンジン出力も低下することから、アクセルペダルの踏み込み量も大きくなり、エンリッチでの走行時間が増加するという不具合が生じようとするが、燃料タンク３２内の圧力が蒸発燃料によって高くなるのを回避させ、蒸発燃料がキャニスタ４２の大気開口から外部に洩れる可能性をなくし、また、蒸発燃料により燃料タンク３２内の圧力が急上昇するのを回避させ、タンク内圧センサ４４がタンク内圧を誤って診断してしまうのを防止することができる。
【００６５】
一方、前記ステップ５０４でＮＯの場合には、パージバルブ５４を開動作することなく、図１のステップ１０６に移行させ、前記ステップ５１０及び前記ステップ５１２の処理後は、各パージ率でパージバルブ５４を開動作させている状態で、図１のステップ１０６に移行させる。
【００６６】
次に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）及びパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）、通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を演算するためのパージ学習制御について説明する。なお、このパージ学習制御には、図６に示す第１実施例（実施例１）と図７に示す第２実施例（実施例２）とがある。
【００６７】
まず、第１実施例（実施例１）のパージ学習制御は、図６に示す如く、エンジン２の始動後に、プログラムがスタートすると（ステップ６０２）、先ず、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する（ステップ６０４）。
【００６８】
このステップ６０４がＹＥＳの場合には、パージバルブ５４をゆっくり開けているため、空燃比のフィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）は、空燃比をリーンに補正する方向に制御される。そして、この時のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を求める（ステップ６０６）（図１６参照）。
【００６９】
そして、この４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）の計測時におけるエンジン負荷の平均値及びエンジン負荷変化量を求める（ステップ６０８）。
【００７０】
そして、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、図１０のエンジン負荷と図１１のエンジン負荷変化量によって補正して求める（ステップ６１０）。
つまり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、
ＰＤＥＮＣ＝（ＫＬＥＲＮＣ−ＫＬＥＲＮＡ＋ＧＡＭＡＡＶＥ×ｘＤＥＮ×ｙＤＥＮ）÷パージ率 …（式１）
で求められる。
ここで、
ＫＬＥＲＮＣ：前回学習したパージ学習値（エンジン始動後、最初は０）
ＫＬＥＲＮＡ：通常学習値（図１２の記憶マップに記憶）
ＧＡＭＡＡＶＥ：フィードバック補正値の４周期分の平均値
ｘＤＥＮ：エンジン負荷に対するパージ濃度補正係数（図１０に記憶）
ｙＤＥＮ：エンジン負荷変化量に対するパージ濃度補正係数（図１１に記憶） である。
この（式１）の結果得られたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を記憶する。そして、このパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）からパージ学習値を演算する（後に、図２の空燃比補正制御のフローチャートに従って説明する）。
【００７１】
そして、パージ学習が所定回数終了したか否かを判断する（ステップ６１２）。なお、初回は４０回、その後は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態によって決定される。
【００７２】
このステップ６１２がＮＯの場合には、ステップ６０６に戻し、パージ学習を繰り返す。
【００７３】
ステップ６１２がＹＥＳの場合には、ＰＣＯＵＮＴ←１とする（ステップ６１４）。この場合、少なくとも初回のパージ学習制御が終了する。
【００７４】
そして、パージバルブ５４を閉動作してパージオフとする（ステップ６１６）。
【００７５】
次いで、このパージバルブ５４が閉動作状態での空燃比のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を測定し、このフィードバック補正値の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）として学習する通常学習を行なう（ステップ６１８）。
【００７６】
同時に、エンジン負荷およびエンジン回転数を計測し、この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を、図１２に示すエンジン負荷およびエンジン回転数毎に区画された通常学習値記憶マップに記憶する（ステップ６２０）。
【００７７】
次に、このパージオフ時における通常学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ６２２）。この通常学習の回数は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態によって決定される。
【００７８】
このステップ６２２がＮＯの場合には、ステップ６１６に戻し、通常学習を繰り返す。
【００７９】
ステップ６２２がＹＥＳの場合には、ステップ６０４に戻す。
【００８０】
一方、前記ステップ６０４がＮＯの場合には、パージバルブ５４を開動作した直後の所定時間、つまり学習禁止（ＬＲＮＤＬＹ）の時間ではパージ学習を禁止する（ステップ６２４）（図１６参照）。この学習禁止（ＬＲＮＤＬＹ）の時間の経過後は、ステップ６０６に移行する。こうすることで、パージオンから実際に蒸発燃料がエンジン２に到達するまでのパージ不安定による制御への悪影響を取り除くことができる。
【００８１】
一方、第２実施例（実施例２）のパージ学習制御は、エンジン２始動後の初回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）演算においてのみ、図１０のエンジン負荷と図１１のエンジン負荷変化量によって補正し、２回目以降のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）演算では、エンジン負荷とエンジン負荷変化量による上述の補正を省くものである。
【００８２】
即ち、図７に示す如く、エンジン２の始動後に、プログラムがスタートすると（ステップ７０２）、先ず、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する（ステップ７０４）。
【００８３】
このステップ７０４がＹＥＳの場合には、パージバルブ５４をゆっくり開けているため空燃比のフィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）は、空燃比をリーンに補正する方向に制御される。そして、この時のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を求める（ステップ７０６）（図１６参照）。
【００８４】
そして、そのフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）の計測時におけるエンジン負荷の平均値及びエンジン負荷変化量を求める（ステップ７０８）。
【００８５】
そして、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、図１０のエンジン負荷と図１１のエンジン負荷変化量とによって補正して求める（ステップ７１０）。
つまり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、
ＰＤＥＮＣ＝（ＫＬＥＲＮＣ−ＫＬＥＲＮＡ＋ＧＡＭＡＡＶＥ×ｘＤＥＮ×ｙＤＥＮ）÷パージ率 …（式２）
で求められる。
ここで、
ＫＬＥＲＮＣ：前回学習したパージ学習値（エンジン始動後、最初は０）
ＫＬＥＲＮＡ：通常学習値（図１２の記憶マップに記憶）
ＧＡＭＡＡＶＥ：フィードバック補正値の４周期分の平均値
ｘＤＥＮ：エンジン負荷に対するパージ濃度補正係数（図１０に記憶）
ｙＤＥＮ：エンジン負荷変化量に対するパージ濃度補正係数（図１１に記憶）
である。
この（式２）の結果得られたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を記憶する。そして、このパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）からパージ学習値を演算する（後に、図２の空燃比補正制御のフローチャートに従って説明する）。
【００８６】
そして、パージ学習が所定回数終了したか否かを判断する（ステップ７１２）。なお、初回は４０回、その後は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態により決定される。
【００８７】
このステップ７１２がＮＯの場合には、ステップ７０６に戻し、パージ学習を繰り返す。
【００８８】
ステップ７１２がＹＥＳの場合には、ＰＣＯＵＮＴ←１とする（ステップ７１４）。この場合に、少なくとも初回のパージ学習制御が終了する。
【００８９】
そして、パージバルブ５４を閉動作してパージオフとする（ステップ７１６）。
【００９０】
このパージバルブ５４が閉動作状態での空燃比のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を測定し、このフィードバック補正値の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）として学習する通常学習を行なう（ステップ７１８）。
【００９１】
同時に、エンジン負荷およびエンジン回転数を計測し、この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を図１２に示すエンジン負荷およびエンジン回転数毎に区画された通常学習値記憶マップに記憶する（ステップ７２０）。
【００９２】
次に、このパージオフ時における通常学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ７２２）。この通常学習の回数は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態によって決定される。
【００９３】
このステップ７２２がＮＯの場合には、ステップ７１６に戻し、通常学習を繰り返す。
【００９４】
ステップ７２２がＹＥＳの場合には、ステップ７０４に戻す。
【００９５】
一方、ステップ７０４がＮＯの場合には、パージバルブ５４を開動作した直後の所定時間、つまり学習禁止（ＬＲＮＤＬＹ）の時間ではパージ学習を禁止する（ステップ７２４）（図１６参照）。
【００９６】
そして、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、
ＰＤＥＮＣ＝（ＫＬＥＲＮＣ−ＫＬＥＲＮＡ＋ＧＡＭＡＡＶＥ）÷パージ率 …（式２）
で求める（ステップ７２６）。
【００９７】
そして、パージ学習が図８により設定される所定回数終了したか否かを判断する（ステップ７２８）。
【００９８】
次に、このステップ７２８がＹＥＳの場合には、ステップ７１６に移行する。
【００９９】
一方、このステップ７２８がＮＯの場合には、ステップ７２６に戻す。
【０１００】
次に、空燃比補正制御におけるパージ学習値の演算と補正制御を説明する。パージオン時のパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）は、図２示すように演算されて補正が行われる。
【０１０１】
即ち、図２に示す如く、このパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）の演算においては、プログラムがスタートすると（ステップ２０２）、パージオフからパージオンへの切り替わり時に、前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって図９から今回のパージ率（ＰＱＡ）を求めるとともに、パージオフ時に演算して図１２の通常学習値記憶マップに記憶した通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を読み出し、
パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を、
パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）＝パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）×パージ率（ＰＱＡ）＋通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ） …（式３）
で求める（ステップ２０４）。
【０１０２】
そして、パージ率（ＰＱＡ）の変化と同期して今回補正するパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を求め、パージオフからパージオンへの切り替わり時及びパージオン状態であってパージ率（ＰＱＡ）が変化する都度に、その求められたパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）で空燃比の補正を実施する（ステップ２０６）。
【０１０３】
次いで、パージオフ時には、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を零、つまり、ＫＬＥＲＮＣ←０にするとともに、図１２の通常学習値記憶マップに記憶した通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を読み出し通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）で空燃比の補正を実施する（ステップ２０８）。
【０１０４】
その後、上述の演算および空燃比補正制御を繰り返えす（ステップ２１０）。
【０１０５】
従って、図１に示すように、燃料のフィードバック制御の停止中又は燃料学習制御の停止中は、図５のパージ制御２によってパージバルブ制御を行っている。これにより、例えば、登坂時、高地等で、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなり、燃料タンク３２内の圧力が高くなっても、蒸発燃料が外部に洩れる可能性がない。また、タンク圧力センサ４４がタンク内圧の誤診断をすることがない。
【０１０６】
また、図３のパージバルブ制御のパージ制御１においては、図８に示す如く、パージ学習の回数と通常学習の回数とをパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によって設定することから、例えば、キャニスタ４２内に蒸発燃料が多い時にはパージ量を多くし、よって、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化も大きくなり、パージ学習の頻度を多くし、これにより、パージ濃度の演算の頻度を多くしてパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算の精度を高くし、その高精度の演算されたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって空燃比を制御することから、排ガスの排出量が多くなるのを防止するとともに、ドライブビリティを向上することができる。
【０１０７】
更に、図９に示す如く、パージ率（ＰＱＡ）をパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって設定することで、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が高い時にパージ量を多くすると、排ガスの排出量が増加するので、パージ量を絞り、逆に、パージ濃度が低い時にもパージ量を多くすると、吸入空気量が燃焼室内に多量に入り、燃料のフィードバック制御の制御性が悪くなるのを回避させ、排ガスの排出量が多くなるのを防止することができる。
【０１０８】
更にまた、エンジン２の始動後に、キャニスタ４２内の蒸発燃料量が不明であることから、パージ学習を初回のみある程度に設定した固定回数としたことにより、パージ学習を確実に実行させることができる。
【０１０９】
また、図９に示す如く、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によるパージ率（ＰＱＡ）の設定においては、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によってパージ率（ＰＱＡ）及び燃料の補正量を制御する場合に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を大きく変化させると、燃料制御の精度が低下してしまい、排ガスの排出量の増加やドライブビリティの悪化が発生する場合があるので、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化量及びパージ率（ＰＱＡ）の変化量が大きい時には、目標パージ率（ＰＱＡ）まで一定の割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作し、その不具合が生ずるのを防止することができる。
【０１１０】
更に、図５のパージバルブ制御のパージ制御２においては、エンリッチ領域でのパージ率（ＰＱＡ）と、アイドルスイッチ９８のオン時又はエンリッチ領域以外のパージ率とは別々にしており、エンリッチ時には、吸入空気量が多いが、吸気管負圧が大気圧に近づくので、実際にパージされるパージ量は、図１５に示すように、少なくなる。従って、パージ率（ＰＱＡ）は、低負荷時よりも大きく設定しても、燃料制御への影響が小さいので、図１３、１４で設定した固定値でパージ制御を行うことができ、パージ制御を良好とすることができる。
【０１１１】
更にまた、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、図６に示すパージ学習制御の実施例１又は図７に示す実施例２に従って求められるが、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を求める際に、図１０に示す如く、低負荷側でパージ濃度補正係数を減少させるように制限することにより、排ガスの排出量が多くなるのを防止するとともに、ドライブビリティを向上することができる。
【０１１２】
また、図１１に示す如く、エンジン負荷変化が大きい時にパージ濃度補正係数を減少させるように制限したり、図６に示すパージ学習制御の実施例１においては、パージ学習制御時には常にパージ濃度補正係数を減少させるように制限したり、また、図７に示すパージ学習制御の実施例２においては、エンジン２の始動後、初回のみパージ濃度補正係数を減少させるように制限したことにより、排ガスの排出量が多くなるのを防止するとともに、ドライブビリティを向上することができる。
【０１１３】
この結果、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を精度良く求めることができ、高精度のパージバルブ制御及び燃料の空燃比制御が可能となり、ドライブビリティの悪化を防止し、また、排ガスの排出量を安定させることができる。
【０１１４】
また、このように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によって学習回数を変更することにより、外気条件や運転条件に拘らず、パージ量と空燃比とを適正に制御させることができる。
【０１１５】
更に、高地等の走行時でも、蒸発燃料が外部に洩れるのを防止することができる。
【０１１６】
更にまた、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によってパージ量を制御するので、必要量以上のパージを防止し、ドライブビリティの悪化を防止し、また、排ガスの排出量を安定させることができる。
【０１１７】
また、登坂時等で、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなり、燃料タンク３２内の圧力が高くなっても、エンリッチ領域において、蒸発燃料が外部に洩れることがない。また、タンク内圧センサ４４の誤診断を防止することができる。
【０１１８】
なお、この発明のおいては、パージオン時に、常に、パージ学習の制御を行っているが、運転状況によって必要のないときには、パージ学習の制御を停止し、制御手段側で、時間的、プログラム上で余裕を持たせ、制御手段への負荷を軽減することができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、パージ濃度の演算の学習頻度を変更するようにパージ学習の回数と通常学習の回数とを演算されたパージ濃度状態によって設定する制御手段を設け、この制御手段は、エンジンの低負荷時に、エンジン負荷によってパージ濃度補正係数を求め、このパージ濃度補正係数によってパージ濃度を補正する。
【０１２０】
これにより、パージ濃度の演算の学習の頻度を変更するように、例えば、キャニスタ内に蒸発燃料が多いときには、パージ量を多くし、そして、パージ濃度の変化が大きくなることから、パージ学習の頻度を多くし、よって、パージ濃度の演算の学習の頻度を多くしてパージ濃度の演算を高精度とし、この高精度に演算されたパージ濃度によって空燃比を制御することができ、この結果、ドライブビリティを向上し、また、排ガスの排出量を安定させ、更に、登坂時等で、蒸発燃料が外部に洩れるのを防止し、しかも、タンク内圧センサの誤診断を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン始動時のパージバルブ制御のフローチャートである。
【図２】パージ学習値の演算及びパージ学習値、通常学習値による空燃比補正制御のフローチャートである。
【図３】パージバルブ制御のパージ制御１を示すフローチャートである。
【図４】パージ濃度によるパージ率の設定を示すフローチャートである。
【図５】パージバルブ制御のパージ制御２を示すフローチャートである。
【図６】パージ学習制御の実施例１を示すフローチャートである。
【図７】パージ学習制御の実施例２を示すフローチャートである。
【図８】パージ濃度による各学習回数を設定する図である。
【図９】パージ濃度によるパージ率を設定する図である。
【図１０】エンジン負荷によるパージ濃度補正係数を設定する図である。
【図１１】エンジン負荷変化量によるパージ濃度補正係数を設定する図である。
【図１２】エンジン回転数とエンジン負荷とによる通常学習値の記憶マップを示す図である。
【図１３】エンジン回転数とエンジン負荷とによるパージ率を設定する図である。
【図１４】吸入空気量によるパージ率を設定する図である。
【図１５】吸気管負圧によるパージ量を設定する図である。
【図１６】実施例に係る制御のタイムチャートである。
【図１７】パージ制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
２ エンジン
５４ パージバルブ
７０ クランク角センサ
７８ 制御手段
８８ フロント酸素濃度センサ
９０ リア酸素濃度センサ
９２ 大気圧センサ
９６ イグニションキー
９８ アイドルスイッチ
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンのパージ制御装置に係り、特に空燃比制御とパージ学習制御とを行うエンジンのパージ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンにおいては、燃料タンク内に連通したエバポ通路とエンジンの吸気系に連通したパージ通路との間には燃料タンクからの蒸発燃料を吸着保持するとともに大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスをエンジンに供給するキャニスタを設け、パージ通路途中にはエンジンの運転状態に応じてパージオン及びパージオフされてエンジンへのパージガスの流量であるパージ量を制御（パージ制御）するパージバルブを設け、エンジンの排気系に空燃比センサを設け、この空燃比センサからの出力信号及びエンジンへのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度を反映して空燃比をフィードバック制御し、パージオン時にパージ濃度の演算を学習して空燃比をパージ学習値で補正制御し、パージオフ時には空燃比を通常学習値で補正制御するパージ制御装置を備えたものがある。上述のパージ量は、一般に、エンジン回転数とエンジン負荷との２次元マップで予め制御手段（ＥＣＵ）に設定した設定パージ量になるように、パージバルブが作動されることによって制御される。
【０００３】
このようなエンジンのパージ制御装置としては、例えば、特開平１１−２２５６５号公報に開示されている。この公報に記載のものは、前回のパージ濃度とパージ量とからパージ補正値を算出し、パージオン時と同期させてこのパージ補正値によって空燃比を補正制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、パージ制御装置にあっては、エンジンの低負荷時には、パージ濃度が安定せず、このように安定していないパージ濃度によって空燃比が補正制御されてしまうと、空燃比状態が不安定となり、排ガスの排出量が多くなったり、ドライブビリティが悪化するという不都合があった。
【０００５】
また、加速時・減速時には、空燃比の変化をパージ濃度に取り組んでしまうことで、空燃比状態が不安定となり、排ガスの排出量が多くなるという不都合があった。
【０００６】
更に、低パージ量及び低吸入空気量でエンジンが始動した後に、最初にパージ濃度を演算すると、キャニスタ内に蒸発燃料が貯まっていなくても、キャニスタと燃料タンクとを連絡するパイプ内（エバポ通路）に漂っている蒸発燃料がエンジン内に吸入されてしまい、よって、パージ濃度が濃いとして演算をする。そして、その濃いとするパージ濃度でパージ率を設定し、その後、特に吸入空気量が多い状態で空燃比を補正制御すると、そのパージ濃度分だけ空燃比をリーン化しようとするが、実際には、キャニスタ内やパイプ内には蒸発燃料が少なく、空燃比のみリーンに誤補正してしまい、このため、ドライブビリティの悪化や、排ガスの排出量が多くなるという不都合がある。
【０００７】
更にまた、パージ制御にあっては、パージ量をパージ濃度によって設定しているので、燃料のフィードバック制御及びパージ濃度を演算するパージ学習の制御が行われていない領域では、パージ量の設定ができないことから、パージ制御を停止している。従って、エンリッチ状態の高負荷領域、高回転領域では、燃料のフィードバック制御を停止しているので、パージ制御も停止している。
【０００８】
しかし、登坂等の運転が長く続くと、燃料タンク内に蒸発燃料が多く溜まり、特に、高地では、燃料タンク内で蒸発燃料の発生量が多くなるとともに、エンジン出力も低下することから、アクセルペダルの踏み込み量も大きくなり、エンリッチでの走行時間が増加する。このため、燃料タンク内の圧力が蒸発燃料によって高くなり、蒸発燃料がキャニスタの大気開口から外部に洩れてしまう可能性があった。また、蒸発燃料により燃料タンク内の圧力が急上昇し、タンク内圧センサが正常であるにも拘らず、異常と誤診断してしまうという不都合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、燃料タンク内に連通したエバポ通路とエンジンの吸気系に連通したパージ通路との間には前記燃料タンクからの蒸発燃料を吸着保持するとともに大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスを前記エンジンに供給するキャニスタを設け、前記パージ通路途中には前記エンジンの運転状態に応じてパージオン及びパージオフされて前記エンジンへのパージガスの流量であるパージ量を制御するパージバルブを設け、前記エンジンの排気系に空燃比センサを設け、この空燃比センサからの出力信号及び前記エンジンへのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度を反映して空燃比をフィードバック制御し、パージオン時に前記パージ濃度の演算を学習して空燃比をパージ学習値で補正制御し、パージオフ時には空燃比を通常学習値で補正制御するエンジンのパージ制御装置において、前記パージ濃度の演算の学習頻度を変更するように前記パージ学習の回数と前記通常学習の回数とを前記演算されたパージ濃度状態によって設定する制御手段を設け、この制御手段は、前記エンジンの低負荷時に、エンジン負荷によってパージ濃度補正係数を求め、このパージ濃度補正係数によって前記パージ濃度を補正することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明は、空燃比を補正制御する際に用いるパージ学習値および通常学習値を演算学習するためのパージ学習の回数と通常学習の回数とを、演算されたパージ濃度状態によって設定することにより、パージ濃度の演算学習の頻度を変更する。例えば、キャニスタ内に蒸発燃料が多いときには、パージ量を多くし、これにより、パージ濃度の変化も大きくなることから、パージ学習の頻度を多くする。よって、パージ濃度の演算学習の頻度を多くしてパージ濃度の演算を高精度とし、この高精度に演算されたパージ濃度によって空燃比を制御することから、ドライブビリティを向上し、また、排ガスの排出量を安定することができる。更に、パージ濃度が特に高い時は、排ガス制御が安定しなくなるため、パージ率を下げることができる。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜１７は、この発明の実施例を示すものである。図１７において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はオイルパン、１０はクランク軸、１２はエアクリーナ、１４は吸気管、１６はスロットルボディ、１８はスロットル弁、２０はサージタンク、２２は吸気マニホルド、２４は排気マニホルド、２６はフロント触媒コンバータ、２８は排気管、３０はリア触媒コンバータ、３２は燃料タンクである。この燃料タンク３２には、燃料タンク３２内の燃料レベルを検出して、この燃料レベルに対応する電圧を出力する燃料レベルゲージ３４が設けられている。
【００１２】
サージタンク２０と燃料タンク３２間には、蒸発燃料制御装置３６が設けられている。この蒸発燃料制御装置３６にあっては、燃料タンク３２に連通するエバポ通路３８とエンジン２の吸気系のサージタンク２０に連通するパージ通路４０との間に、キャニスタ４２が設けられている。このキャニスタ４２は、燃料タンク３２からの蒸発燃料を吸着保持するとともに、大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスをエンジン２に供給するものである。また、エバポ通路３８には、燃料タンク３２側から順次にタンク内圧センサ４４とセパレータ４６と圧力制御弁４８とが設けられている。この圧力制御弁４８は、圧力通路５０を介してサージタンク２０に連通している。この圧力通路５０には、負圧弁制御弁５２が設けられている。また、パージ通路４０には、エンジン２の運転状態に応じてパージオン及びパージオフされてエンジン２へのパージガスの流量であるパージ量を制御（パージ制御）するパージバルブ５４が設けられている。このパージバルブ５４は、デューティ制御されるものである。キャニスタ４２には、大気制御弁５６が設けられている。
【００１３】
また、エンジン２の吸気系には、排気の一部を吸気系に供給するＥＧＲ装置５８が設けられている。このＥＧＲ装置５８は、ＥＧＲ制御弁６０と背圧制御弁６２とＥＧＲ判定弁６４とを有している。
【００１４】
また、サージタンク２０には、フィルタ６６を介して吸気管圧力を検出する圧力センサ６８が設けられている。
【００１５】
エンジン２には、クランク角センサ７０が設けられる。このクランク角センサ７０は、エンジン回転数センサとしての機能をも有し、クランク軸１０に取付けられて外周縁に複数の歯部７２を有するクランク角プレート７４と、シリンダブロック４に取付けた電磁ピックアップ７６とからなる。
【００１６】
このクランク角センサ７０は、制御手段（ＥＣＵ）７８に連絡している。
【００１７】
この制御手段７８には、また、シリンダヘッド６に取付けた水温センサ８０と、吸気管１４に取付けた吸気温センサ８２と、スロットルボディ１６に取付けたスロットル開度センサ８４と、点火装置８６と、燃料レベルゲージ３４と、圧力センサ６８と、タンク内圧センサ４４と、負圧制御弁５２と、大気制御弁５６と、パージバルブ５４と、ＥＧＲ制御弁６０と、ＥＧＲ判定弁６４と、排気マニホルド２４に取付けた空燃比センサであるフロント酸素濃度センサ８８と、リア触媒コンバータ３０の下流側の排気管２８に取付けた他の空燃比センサであるリア酸素濃度センサ９０と、大気圧を検出する大気圧センサ９２と、バッテリ９４と、イグニションキー９６と、そして、アイドルスイッチ９８とが連絡している。
【００１８】
この制御手段７８は、従来と同じように、燃料のフィードバック制御をするとともに、酸素濃度センサ８８、９０からの出力信号及びエンジン２へのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を反映して空燃比をフィードバック制御する。即ち、所定のパージ学習制御条件（例えば、水温が７５℃以上）が成立すると、パージオンとパージオフを交互に繰り返し、パージオン時には、パージバルブ５４を開き、この時のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を演算して学習するとともにパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を演算し、このパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）をパージ補正値として空燃比を補正制御する。また、パージオフ時には、パージバルブ５４を閉じ、この時の通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を演算し、この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を通常補正値として空燃比を補正制御する（図１、１６参照）。この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）は、図１２に示す如く、エンジン回転数とエンジン負荷との記憶マップに記憶される。また、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）は、直前の値のみ記憶マップに記憶される（図示せず）。
【００１９】
また、制御手段７８は、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算の学習頻度を変更するように、演算されたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によってパージ学習の回数と通常学習の回数とを設定するものである（図８参照）。この図８においては、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第１所定値Ｐ１付近までは、通常学習の回数がパージ学習の回数よりも少し多いが、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第１所定値Ｐ１を越えると、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第２所定値Ｐ２になるまで、通常学習の回数が漸次少なくなり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第２所定値Ｐ２になると、通常学習の回数が所定の回数Ｎ１に設定される一方、パージ学習の回数が漸次多くなり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が第２所定値Ｐ２になると、パージ学習の回数が所定の回数Ｎ２に設定される。
【００２０】
更に、制御手段７８は、エンジン２の始動後に、パージ学習を初回のみ固定回数とするように、通常パージ割合値（ＰＱＡＭＮ）まで一定割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作するとともに、パージ学習が積算され所定回数としての４０回終了するまでパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算を継続して学習するものである（図３、１６参照）。
【００２１】
更にまた、制御手段７８は、エンジン２への吸入空気量に対するパージ量の割合であるパージ率（ＰＱＡ）をパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって設定するものである（図９参照）。
【００２２】
また、制御手段７８は、エンジン２の低負荷時に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算において、フィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）がパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算に対して悪影響を及ぼさないように、エンジン負荷（吸入空気量、スロットル開度、吸気管負圧等）によってパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ）を求め、このパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ）によってパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を補正するものである（図１０参照）。
【００２３】
更に、制御手段７８は、エンジン負荷の変化時に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算において、フィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）の変動がパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算に対して悪影響を及ぼさないように、エンジン負荷変化量によってパージ濃度補正係数（ｙＤＥＮ）を求め、このパージ濃度補正係数（ｙＤＥＮ）によってパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を補正するものである（図１１参照）。
【００２４】
更にまた、制御手段７８は、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算において、エンジン負荷に応じたパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ）、または、エンジン負荷変化量に応じたパージ濃度補正係数（ｙＤＥＮ）を求め、このパージ濃度補正係数（ｘＤＥＮ、ｙＤＥＮ）によってパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の補正をする場合に、図７に示すように、初回のパージ学習時のみ、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を補正するものである。
【００２５】
また、制御手段７８は、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化量がパージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）よりも大きく且つパージ率（ＰＱＡ）の変化量がパージ率比較値（ＰＱＤＬＴ）よりも大きいときに、パージ率を目標パージ率（ＰＱＡ）（図９参照）になるまで数回に分けて一定割合でゆっくりなまして増加し、一方、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化量がパージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）よりも小さく且つパージ率（ＰＱＡ）の変化量がパージ率比較値（ＰＱＤＬＴ）よりも小さいときには、パージ率（ＰＱＡ）をなまさないで、目標パージ率（ＰＱＡ）（図９参照）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御するものである（図４、１６参照）。
【００２６】
更に、制御手段７８は、燃料のフィードバック制御が停止してエンリッチ領域に入った場合に、一定のパージ率、又は、エンジン回転数とエンジン負荷とで設定されたパージ率（図１３参照）、又は、エンジン負荷で設定されたパージ率（図１４参照）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御するものである（図５参照）。このため、制御手段７８には、エンリッチ時に、吸気管圧力によってパージ量とパージバルブ５４の開度（％）が設定されている（図１５参照）。
【００２７】
更にまた、制御手段７８は、アイドルスイッチ９８のオン時及び／またはエンリッチ領域以外で燃料のフィードバック制御が停止した領域では、一定のパージ率又はエンジン回転数とエンジン負荷とで設定されたパージ率（図１３参照）又はエンジン負荷で設定されたパージ率（図１４参照）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御するものである（図５参照）。
【００２８】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２９】
制御手段７８において、図１に示す如く、イグニションキー９６のオンによるエンジン２のスタートによってプログラムがスタートすると（ステップ１０２）、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）とパージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）とパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）とパージ積算値（ＣＰＴＯＴＡＬ）とを夫々クリアする（ステップ１０４）。
【００３０】
これは、キャニスタ４２からの蒸発燃料のパージは、キャニスタ４２の温度によって大きく変化するので、高温下では燃料タンク３２内の蒸発燃料がキャニスタ４２に吸着保持されても、エンジン２を停止し、エンジン２が冷えてしまえば、次にエンジン２を始動した時には、キャニスタ４２や燃料タンク３２内からの蒸発燃料の発生量が少ないからであり、よって、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、前回のエンジン始動時の値で使用することができず、エンジン２を始動する毎に、クリアにする。
【００３１】
エンジン２を始動し、燃料のフィードバック制御及びパージ学習制御が始まるまでは、パージオフあるいは制限された低いパージ率でパージ制御され、この場合には、通常学習値記憶マップ（図１２参照）の通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）によって空燃比の補正制御を行なう（ステップ１０６）。
【００３２】
そして、燃料のフィードバック制御が開始したか否かを判断する（ステップ１０８）。
【００３３】
このステップ１０８がＹＥＳの場合には、所定のパージ学習制御条件（例えば、水温が７５℃以上）が成立したか否かを判断する（ステップ１１０）。
【００３４】
このステップ１１０がＹＥＳの場合には、パージバルブ制御の第１のパージ制御（パージ制御１）（図３参照）を行う（ステップ１１２）。
【００３５】
一方、ステップ１０８がＮＯの場合及びステップ１１０がＮＯの場合には、パージバルブ制御の第２のパージ制御（パージ制御２）（図５参照）を行う（ステップ１１４）。
【００３６】
先ず、パージバルブ制御のパージ制御１においては、図３に示す如く、プログラムがスタートすると（ステップ３０２）、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する（ステップ３０４）。
【００３７】
このステップ３０４がＹＥＳの場合には、エンジン２の始動時は、キャニスタ４２内及び燃料配管（図示せず）内の濃度が解らないため、エンジン２の始動の初回のみ、パージ学習を固定回数（例えば４０回）とするように、通常パージ割合値（ＰＱＡＭＮ）まで、一定割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作する（ステップ３０６）（図１６参照）。
【００３８】
そして、このパージ学習が固定回数の４０回終了したか否かを判断する（ステップ３０８）。
【００３９】
このステップ３０８がＮＯの場合には、ステップ３０４に戻し、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する。
【００４０】
ステップ３０８がＹＥＳの場合には、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）を、ＰＣＯＵＮＴ←１とする（ステップ３１０）。
【００４１】
そして、パージバルブ５４を閉動作してパージオフとする（ステップ３１２）。なお、このパージバルブ５４の閉動作時には、後述する通常学習値を演算する通常学習を行っている。
【００４２】
また、前記ステップ３０４でＮＯの場合には、このステップ３１２に直接的に移行させる。
【００４３】
このパージオフしている時間は、通常学習の回数により決定される。この通常学習の回数は、図８に示すように、後述する如き直前に演算されたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって設定される（ステップ３１４）。
【００４４】
そして、この通常学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ３１６）。
【００４５】
このステップ３１６がＮＯの場合には、ステップ３１２に戻し、通常学習が所定の回数終了まで、パージバルブ５４の閉状態を継続する。
【００４６】
ステップ３１６がＹＥＳの場合には、パージ率（ＰＱＡ）を、図９により、前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）（重み付け値）状態によって設定する（ステップ３１８）。このパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、後述する図６の第１実施例（実施例１）、図７の第２実施例（実施例２）のパージ学習制御によって設定されるものである。
【００４７】
そして、パージ率（ＰＱＡ）を目標パージ率（ＰＱＡ）にしてパージバルブ５４を開動作する。あるいは、パージ率（ＰＱＡ）を目標パージ率（ＰＱＡ）になるまで数回に分けて増加し、このパージ率（ＰＱＡ）によってパージバルブ５４を開動作する（ステップ３２０）。なお、このパージバルブ５４の開動作時には、後述するパージ濃度およびパージ学習値を演算するパ−ジ学習を行っている（図４参照）。
【００４８】
次に、このパージ学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ３２２）。
【００４９】
このステップ３２２がＮＯの場合には、ステップ３１８に戻す。
【００５０】
ステップ３２２がＹＥＳの場合には、ステップ３０４に戻す。
【００５１】
なお、前記ステップ３１８、３２０（図３参照）におけるパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によるパージ率（ＰＱＡ）の設定としては、図４に基づいて行う。
【００５２】
即ち、図４に示す如く、パージ学習が固定回数の４０回終了の前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）から今回のパージ率（ＰＱＡ）を設定する（ステップ４０２）。そして、後述する図６のパージ学習制御の第１実施例（実施例１）及び図７のパージ学習制御の第２実施例（実施例２）で説明する計算式（式１、式２）で演算されて記憶された前回（直前）のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、読み出す（ステップ４０４）。
【００５３】
そして、図９より、前回（直前）のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によって今回のパージバルブ５４のパージ率（ＰＱＡ）を求める（ステップ４０６）。
【００５４】
次いで、この読み出した前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）とパージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）とを比較し、前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）≧パージ濃度比較値（ＰＤＬＴ）か否かを判断する（ステップ４０８）。
【００５５】
このステップ４０８がＹＥＳの場合には、蒸発燃料が多量にあるため、さらに今回のパージ率（ＰＱＡ）とパージ率比較値（ＰＱＡＬＴ）とを比較し、今回のパージ率（ＰＱＡ）≧パージ率比較値（ＰＱＡＬＴ）か否かを判断する（ステップ４１０）。
【００５６】
このステップ４１０がＹＥＳの場合には、蒸発燃料が多く、図９で求めた目標パージ率（ＰＱＡ）まで、一定の割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作し、パージ率（ＰＱＡ）をゆっくりなまして増加する（ステップ４１２）。こうすることで、低パージ量及び低吸入空気量でエンジン２が始動した後において、最初にパージ濃度を演算することがなく、実際に、キャニスタ４２内やエバポ通路３８内には蒸発燃料が少ない場合に、パージ濃度が濃いとして演算をすることがないので、空燃比のみリーンに誤補正するのを回避させ、よって、ドライブビリティの悪化を防止し、また、排ガスの排出量が多くなるのを防止することができる。
【００５７】
一方、ステップ４０８でＮＯの場合及び前記ステップ４１０でＮＯの場合には、図９で求めたパージ率をなまさないで、直接に目標パージ率（ＰＱＡ）でパージバルブ５４を開動作させてパージ制御を実施する（ステップ４１４）。
【００５８】
前記ステップ４１２及び前記ステップ４１４の処理後は、この設定を繰り返す（ステップ４１６）。
【００５９】
次に、図５に示すパージバルブ制御のパージ制御２について説明する。
【００６０】
即ち、プログラムがスタートすると（ステップ５０２）、先ず、水温が、水温＞設定値（ＰＴＷ：例えば７５℃）か否かを判断する（ステップ５０４）。
【００６１】
このステップ５０４がＹＥＳの場合には、アイドルスイッチ９８がオフか否かを判断する（ステップ５０６）。
【００６２】
そして、このステップ５０６がＹＥＳの場合には、エンリッチ領域か否かを判断する（ステップ５０８）。
【００６３】
このステップ５０８がＹＥＳの場合には、一定の第１パージ率（例えば２％）、又は、図１３のエンジン回転数とエンジン負荷とで設定したパージ率、又は、図１４のエンジン負荷としての例えば吸入空気量で設定したパージ率により、パージバルブ５４を開動作させパージ制御を実施する（ステップ５１０）。
【００６４】
前記ステップ５０６でＮＯの場合、及び、前記ステップ５０８でＮＯの場合には、上述の第１パージ率（例えば２％）より小さい一定の第２パージ率（例えば０．５％）、又は、図１３のエンジン回転数とエンジン負荷とで設定したパージ率、又は、図１４のエンジン負荷としての例えば吸入空気量で設定したパージ率により、パージバルブ５４を開動作させパージ制御を実施する（ステップ５１２）。こうすることで、パージ制御において、パージ量をパージ濃度によって設定し、燃料のフィードバック制御及びパージ濃度を演算するパージ学習の制御が行われていない領域では、パージ量の設定ができないことから、パージ制御を停止し、エンリッチ状態の高負荷領域、高回転領域では、燃料のフィードバック制御を停止して、パージ制御も停止している場合には、登坂等の運転が長く続き、燃料タンク３２内に蒸発燃料が多く溜まり、特に、高地では、燃料タンク内で蒸発燃料の発生量が多くなるとともに、エンジン出力も低下することから、アクセルペダルの踏み込み量も大きくなり、エンリッチでの走行時間が増加するという不具合が生じようとするが、燃料タンク３２内の圧力が蒸発燃料によって高くなるのを回避させ、蒸発燃料がキャニスタ４２の大気開口から外部に洩れる可能性をなくし、また、蒸発燃料により燃料タンク３２内の圧力が急上昇するのを回避させ、タンク内圧センサ４４がタンク内圧を誤って診断してしまうのを防止することができる。
【００６５】
一方、前記ステップ５０４でＮＯの場合には、パージバルブ５４を開動作することなく、図１のステップ１０６に移行させ、前記ステップ５１０及び前記ステップ５１２の処理後は、各パージ率でパージバルブ５４を開動作させている状態で、図１のステップ１０６に移行させる。
【００６６】
次に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）及びパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）、通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を演算するためのパージ学習制御について説明する。なお、このパージ学習制御には、図６に示す第１実施例（実施例１）と図７に示す第２実施例（実施例２）とがある。
【００６７】
まず、第１実施例（実施例１）のパージ学習制御は、図６に示す如く、エンジン２の始動後に、プログラムがスタートすると（ステップ６０２）、先ず、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する（ステップ６０４）。
【００６８】
このステップ６０４がＹＥＳの場合には、パージバルブ５４をゆっくり開けているため、空燃比のフィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）は、空燃比をリーンに補正する方向に制御される。そして、この時のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を求める（ステップ６０６）（図１６参照）。
【００６９】
そして、この４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）の計測時におけるエンジン負荷の平均値及びエンジン負荷変化量を求める（ステップ６０８）。
【００７０】
そして、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、図１０のエンジン負荷と図１１のエンジン負荷変化量によって補正して求める（ステップ６１０）。
つまり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、
ＰＤＥＮＣ＝（ＫＬＥＲＮＣ−ＫＬＥＲＮＡ＋ＧＡＭＡＡＶＥ×ｘＤＥＮ×ｙＤＥＮ）÷パージ率 …（式１）
で求められる。
ここで、
ＫＬＥＲＮＣ：前回学習したパージ学習値（エンジン始動後、最初は０）
ＫＬＥＲＮＡ：通常学習値（図１２の記憶マップに記憶）
ＧＡＭＡＡＶＥ：フィードバック補正値の４周期分の平均値
ｘＤＥＮ：エンジン負荷に対するパージ濃度補正係数（図１０に記憶）
ｙＤＥＮ：エンジン負荷変化量に対するパージ濃度補正係数（図１１に記憶） である。
この（式１）の結果得られたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を記憶する。そして、このパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）からパージ学習値を演算する（後に、図２の空燃比補正制御のフローチャートに従って説明する）。
【００７１】
そして、パージ学習が所定回数終了したか否かを判断する（ステップ６１２）。なお、初回は４０回、その後は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態によって決定される。
【００７２】
このステップ６１２がＮＯの場合には、ステップ６０６に戻し、パージ学習を繰り返す。
【００７３】
ステップ６１２がＹＥＳの場合には、ＰＣＯＵＮＴ←１とする（ステップ６１４）。この場合、少なくとも初回のパージ学習制御が終了する。
【００７４】
そして、パージバルブ５４を閉動作してパージオフとする（ステップ６１６）。
【００７５】
次いで、このパージバルブ５４が閉動作状態での空燃比のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を測定し、このフィードバック補正値の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）として学習する通常学習を行なう（ステップ６１８）。
【００７６】
同時に、エンジン負荷およびエンジン回転数を計測し、この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を、図１２に示すエンジン負荷およびエンジン回転数毎に区画された通常学習値記憶マップに記憶する（ステップ６２０）。
【００７７】
次に、このパージオフ時における通常学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ６２２）。この通常学習の回数は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態によって決定される。
【００７８】
このステップ６２２がＮＯの場合には、ステップ６１６に戻し、通常学習を繰り返す。
【００７９】
ステップ６２２がＹＥＳの場合には、ステップ６０４に戻す。
【００８０】
一方、前記ステップ６０４がＮＯの場合には、パージバルブ５４を開動作した直後の所定時間、つまり学習禁止（ＬＲＮＤＬＹ）の時間ではパージ学習を禁止する（ステップ６２４）（図１６参照）。この学習禁止（ＬＲＮＤＬＹ）の時間の経過後は、ステップ６０６に移行する。こうすることで、パージオンから実際に蒸発燃料がエンジン２に到達するまでのパージ不安定による制御への悪影響を取り除くことができる。
【００８１】
一方、第２実施例（実施例２）のパージ学習制御は、エンジン２始動後の初回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）演算においてのみ、図１０のエンジン負荷と図１１のエンジン負荷変化量によって補正し、２回目以降のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）演算では、エンジン負荷とエンジン負荷変化量による上述の補正を省くものである。
【００８２】
即ち、図７に示す如く、エンジン２の始動後に、プログラムがスタートすると（ステップ７０２）、先ず、パージカウンタ（ＰＣＯＵＮＴ）が、ＰＣＯＵＮＴ＝０か否かを判断する（ステップ７０４）。
【００８３】
このステップ７０４がＹＥＳの場合には、パージバルブ５４をゆっくり開けているため空燃比のフィードバック補正値（ＧＡＭＡＳＡ）は、空燃比をリーンに補正する方向に制御される。そして、この時のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を求める（ステップ７０６）（図１６参照）。
【００８４】
そして、そのフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）の計測時におけるエンジン負荷の平均値及びエンジン負荷変化量を求める（ステップ７０８）。
【００８５】
そして、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、図１０のエンジン負荷と図１１のエンジン負荷変化量とによって補正して求める（ステップ７１０）。
つまり、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、
ＰＤＥＮＣ＝（ＫＬＥＲＮＣ−ＫＬＥＲＮＡ＋ＧＡＭＡＡＶＥ×ｘＤＥＮ×ｙＤＥＮ）÷パージ率 …（式２）
で求められる。
ここで、
ＫＬＥＲＮＣ：前回学習したパージ学習値（エンジン始動後、最初は０）
ＫＬＥＲＮＡ：通常学習値（図１２の記憶マップに記憶）
ＧＡＭＡＡＶＥ：フィードバック補正値の４周期分の平均値
ｘＤＥＮ：エンジン負荷に対するパージ濃度補正係数（図１０に記憶）
ｙＤＥＮ：エンジン負荷変化量に対するパージ濃度補正係数（図１１に記憶）
である。
この（式２）の結果得られたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を記憶する。そして、このパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）からパージ学習値を演算する（後に、図２の空燃比補正制御のフローチャートに従って説明する）。
【００８６】
そして、パージ学習が所定回数終了したか否かを判断する（ステップ７１２）。なお、初回は４０回、その後は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態により決定される。
【００８７】
このステップ７１２がＮＯの場合には、ステップ７０６に戻し、パージ学習を繰り返す。
【００８８】
ステップ７１２がＹＥＳの場合には、ＰＣＯＵＮＴ←１とする（ステップ７１４）。この場合に、少なくとも初回のパージ学習制御が終了する。
【００８９】
そして、パージバルブ５４を閉動作してパージオフとする（ステップ７１６）。
【００９０】
このパージバルブ５４が閉動作状態での空燃比のフィードバック補正値の４周期分の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を測定し、このフィードバック補正値の平均値（ＧＡＭＡＡＶＥ）を通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）として学習する通常学習を行なう（ステップ７１８）。
【００９１】
同時に、エンジン負荷およびエンジン回転数を計測し、この通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を図１２に示すエンジン負荷およびエンジン回転数毎に区画された通常学習値記憶マップに記憶する（ステップ７２０）。
【００９２】
次に、このパージオフ時における通常学習が所定の回数だけ終了したか否かを判断する（ステップ７２２）。この通常学習の回数は、図８に示すように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の状態によって決定される。
【００９３】
このステップ７２２がＮＯの場合には、ステップ７１６に戻し、通常学習を繰り返す。
【００９４】
ステップ７２２がＹＥＳの場合には、ステップ７０４に戻す。
【００９５】
一方、ステップ７０４がＮＯの場合には、パージバルブ５４を開動作した直後の所定時間、つまり学習禁止（ＬＲＮＤＬＹ）の時間ではパージ学習を禁止する（ステップ７２４）（図１６参照）。
【００９６】
そして、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を、
ＰＤＥＮＣ＝（ＫＬＥＲＮＣ−ＫＬＥＲＮＡ＋ＧＡＭＡＡＶＥ）÷パージ率 …（式２）
で求める（ステップ７２６）。
【００９７】
そして、パージ学習が図８により設定される所定回数終了したか否かを判断する（ステップ７２８）。
【００９８】
次に、このステップ７２８がＹＥＳの場合には、ステップ７１６に移行する。
【００９９】
一方、このステップ７２８がＮＯの場合には、ステップ７２６に戻す。
【０１００】
次に、空燃比補正制御におけるパージ学習値の演算と補正制御を説明する。パージオン時のパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）は、図２示すように演算されて補正が行われる。
【０１０１】
即ち、図２に示す如く、このパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）の演算においては、プログラムがスタートすると（ステップ２０２）、パージオフからパージオンへの切り替わり時に、前回のパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって図９から今回のパージ率（ＰＱＡ）を求めるとともに、パージオフ時に演算して図１２の通常学習値記憶マップに記憶した通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を読み出し、
パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を、
パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）＝パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）×パージ率（ＰＱＡ）＋通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ） …（式３）
で求める（ステップ２０４）。
【０１０２】
そして、パージ率（ＰＱＡ）の変化と同期して今回補正するパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を求め、パージオフからパージオンへの切り替わり時及びパージオン状態であってパージ率（ＰＱＡ）が変化する都度に、その求められたパージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）で空燃比の補正を実施する（ステップ２０６）。
【０１０３】
次いで、パージオフ時には、パージ学習値（ＫＬＥＲＮＣ）を零、つまり、ＫＬＥＲＮＣ←０にするとともに、図１２の通常学習値記憶マップに記憶した通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）を読み出し通常学習値（ＫＬＥＲＮＡ）で空燃比の補正を実施する（ステップ２０８）。
【０１０４】
その後、上述の演算および空燃比補正制御を繰り返えす（ステップ２１０）。
【０１０５】
従って、図１に示すように、燃料のフィードバック制御の停止中又は燃料学習制御の停止中は、図５のパージ制御２によってパージバルブ制御を行っている。これにより、例えば、登坂時、高地等で、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなり、燃料タンク３２内の圧力が高くなっても、蒸発燃料が外部に洩れる可能性がない。また、タンク圧力センサ４４がタンク内圧の誤診断をすることがない。
【０１０６】
また、図３のパージバルブ制御のパージ制御１においては、図８に示す如く、パージ学習の回数と通常学習の回数とをパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によって設定することから、例えば、キャニスタ４２内に蒸発燃料が多い時にはパージ量を多くし、よって、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化も大きくなり、パージ学習の頻度を多くし、これにより、パージ濃度の演算の頻度を多くしてパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の演算の精度を高くし、その高精度の演算されたパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって空燃比を制御することから、排ガスの排出量が多くなるのを防止するとともに、ドライブビリティを向上することができる。
【０１０７】
更に、図９に示す如く、パージ率（ＰＱＡ）をパージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によって設定することで、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）が高い時にパージ量を多くすると、排ガスの排出量が増加するので、パージ量を絞り、逆に、パージ濃度が低い時にもパージ量を多くすると、吸入空気量が燃焼室内に多量に入り、燃料のフィードバック制御の制御性が悪くなるのを回避させ、排ガスの排出量が多くなるのを防止することができる。
【０１０８】
更にまた、エンジン２の始動後に、キャニスタ４２内の蒸発燃料量が不明であることから、パージ学習を初回のみある程度に設定した固定回数としたことにより、パージ学習を確実に実行させることができる。
【０１０９】
また、図９に示す如く、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によるパージ率（ＰＱＡ）の設定においては、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によってパージ率（ＰＱＡ）及び燃料の補正量を制御する場合に、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を大きく変化させると、燃料制御の精度が低下してしまい、排ガスの排出量の増加やドライブビリティの悪化が発生する場合があるので、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）の変化量及びパージ率（ＰＱＡ）の変化量が大きい時には、目標パージ率（ＰＱＡ）まで一定の割合でゆっくりパージバルブ５４を開動作し、その不具合が生ずるのを防止することができる。
【０１１０】
更に、図５のパージバルブ制御のパージ制御２においては、エンリッチ領域でのパージ率（ＰＱＡ）と、アイドルスイッチ９８のオン時又はエンリッチ領域以外のパージ率とは別々にしており、エンリッチ時には、吸入空気量が多いが、吸気管負圧が大気圧に近づくので、実際にパージされるパージ量は、図１５に示すように、少なくなる。従って、パージ率（ＰＱＡ）は、低負荷時よりも大きく設定しても、燃料制御への影響が小さいので、図１３、１４で設定した固定値でパージ制御を行うことができ、パージ制御を良好とすることができる。
【０１１１】
更にまた、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）は、図６に示すパージ学習制御の実施例１又は図７に示す実施例２に従って求められるが、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を求める際に、図１０に示す如く、低負荷側でパージ濃度補正係数を減少させるように制限することにより、排ガスの排出量が多くなるのを防止するとともに、ドライブビリティを向上することができる。
【０１１２】
また、図１１に示す如く、エンジン負荷変化が大きい時にパージ濃度補正係数を減少させるように制限したり、図６に示すパージ学習制御の実施例１においては、パージ学習制御時には常にパージ濃度補正係数を減少させるように制限したり、また、図７に示すパージ学習制御の実施例２においては、エンジン２の始動後、初回のみパージ濃度補正係数を減少させるように制限したことにより、排ガスの排出量が多くなるのを防止するとともに、ドライブビリティを向上することができる。
【０１１３】
この結果、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）を精度良く求めることができ、高精度のパージバルブ制御及び燃料の空燃比制御が可能となり、ドライブビリティの悪化を防止し、また、排ガスの排出量を安定させることができる。
【０１１４】
また、このように、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）状態によって学習回数を変更することにより、外気条件や運転条件に拘らず、パージ量と空燃比とを適正に制御させることができる。
【０１１５】
更に、高地等の走行時でも、蒸発燃料が外部に洩れるのを防止することができる。
【０１１６】
更にまた、パージ濃度（ＰＤＥＮＣ）によってパージ量を制御するので、必要量以上のパージを防止し、ドライブビリティの悪化を防止し、また、排ガスの排出量を安定させることができる。
【０１１７】
また、登坂時等で、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなり、燃料タンク３２内の圧力が高くなっても、エンリッチ領域において、蒸発燃料が外部に洩れることがない。また、タンク内圧センサ４４の誤診断を防止することができる。
【０１１８】
なお、この発明のおいては、パージオン時に、常に、パージ学習の制御を行っているが、運転状況によって必要のないときには、パージ学習の制御を停止し、制御手段側で、時間的、プログラム上で余裕を持たせ、制御手段への負荷を軽減することができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、パージ濃度の演算の学習頻度を変更するようにパージ学習の回数と通常学習の回数とを演算されたパージ濃度状態によって設定する制御手段を設け、この制御手段は、エンジンの低負荷時に、エンジン負荷によってパージ濃度補正係数を求め、このパージ濃度補正係数によってパージ濃度を補正する。
【０１２０】
これにより、パージ濃度の演算の学習の頻度を変更するように、例えば、キャニスタ内に蒸発燃料が多いときには、パージ量を多くし、そして、パージ濃度の変化が大きくなることから、パージ学習の頻度を多くし、よって、パージ濃度の演算の学習の頻度を多くしてパージ濃度の演算を高精度とし、この高精度に演算されたパージ濃度によって空燃比を制御することができ、この結果、ドライブビリティを向上し、また、排ガスの排出量を安定させ、更に、登坂時等で、蒸発燃料が外部に洩れるのを防止し、しかも、タンク内圧センサの誤診断を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン始動時のパージバルブ制御のフローチャートである。
【図２】パージ学習値の演算及びパージ学習値、通常学習値による空燃比補正制御のフローチャートである。
【図３】パージバルブ制御のパージ制御１を示すフローチャートである。
【図４】パージ濃度によるパージ率の設定を示すフローチャートである。
【図５】パージバルブ制御のパージ制御２を示すフローチャートである。
【図６】パージ学習制御の実施例１を示すフローチャートである。
【図７】パージ学習制御の実施例２を示すフローチャートである。
【図８】パージ濃度による各学習回数を設定する図である。
【図９】パージ濃度によるパージ率を設定する図である。
【図１０】エンジン負荷によるパージ濃度補正係数を設定する図である。
【図１１】エンジン負荷変化量によるパージ濃度補正係数を設定する図である。
【図１２】エンジン回転数とエンジン負荷とによる通常学習値の記憶マップを示す図である。
【図１３】エンジン回転数とエンジン負荷とによるパージ率を設定する図である。
【図１４】吸入空気量によるパージ率を設定する図である。
【図１５】吸気管負圧によるパージ量を設定する図である。
【図１６】実施例に係る制御のタイムチャートである。
【図１７】パージ制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
２ エンジン
５４ パージバルブ
７０ クランク角センサ
７８ 制御手段
８８ フロント酸素濃度センサ
９０ リア酸素濃度センサ
９２ 大気圧センサ
９６ イグニションキー
９８ アイドルスイッチ
Claims (3)
- 燃料タンク内に連通したエバポ通路とエンジンの吸気系に連通したパージ通路との間には前記燃料タンクからの蒸発燃料を吸着保持するとともに大気の導入によってこの吸着保持された蒸発燃料をパージさせてパージガスを前記エンジンに供給するキャニスタを設け、前記パージ通路途中には前記エンジンの運転状態に応じてパージオン及びパージオフされて前記エンジンへのパージガスの流量であるパージ量を制御するパージバルブを設け、前記エンジンの排気系に空燃比センサを設け、この空燃比センサからの出力信号及び前記エンジンへのパージガス中の蒸発燃料の濃度として演算されるパージ濃度を反映して空燃比をフィードバック制御し、パージオン時に前記パージ濃度の演算を学習して空燃比をパージ学習値で補正制御し、パージオフ時には空燃比を通常学習値で補正制御するエンジンのパージ制御装置において、前記パージ濃度の演算の学習頻度を変更するように前記パージ学習の回数と前記通常学習の回数とを前記演算されたパージ濃度状態によって設定する制御手段を設け、この制御手段は、前記エンジンの低負荷時に、エンジン負荷によってパージ濃度補正係数を求め、このパージ濃度補正係数によって前記パージ濃度を補正することを特徴とするエンジンのパージ制御装置。
- 前記制御手段は、前記パージ濃度補正係数による前記パージ濃度の補正を、前記初回のパージ学習時のみ行なうことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのパージ制御装置。
- 前記制御手段は、前記パージ濃度のパージ濃度変化量がパージ濃度比較値よりも大きく且つ前記パージ率のパージ率変化量がパージ率比較値よりも大きいときに、前記パージ率を目標パージ率になるまで数回に分けて一定割合でゆっくりなまして増加し、前記パージ濃度変化量が前記パージ濃度比較値よりも小さく且つ前記パージ率変化量が前記パージ率比較値よりも小さいときには、前記パージ率をなまさないで前記目標パージ率で前記パージバルブを開動作させてパージ制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジンのパージ制御装置。
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