JP7035554B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

蒸発燃料を吸気通路に供給するパージ制御を行う内燃機関に適用される制御装置に関する。

従来、燃料容器からキャニスタ内に一時的に貯蔵された蒸発燃料を、内燃機関の吸気通路に供給するパージ制御が知られている。バージ制御中は、気筒に供給される燃料量は、パージ制御により吸気通路に供給される蒸発燃料の量と燃料噴射弁からの燃料噴射量との和となる。

特許文献１には、パージ制御により吸気通路に供給される混合気中の蒸発燃料の濃度であるベーパ濃度を学習し、学習結果を学習値として取得するベーパ濃度学習が開示されている。バージ制御中は、学習値に基づいて、内燃機関の実際の空燃比を示す実空燃比を目標空燃比に制御すべく、燃料噴射量が調整される。

ここで、ベーパ濃度に対して学習値にずれがあると、この学習値に基づいて調整される燃料噴射量とバージ制御により供給される蒸発燃料との和が、目標とする燃料量に対して異なる値となる場合がある。そのため、特許文献１では、排気通路に設けられたリニア空燃比センサの検出値に基づいて、ベーパ濃度に対する学習値のずれの有無が判定され、ずれがあると判定された場合に学習値が再取得される。

特許第４３８９８６７号公報

ベーパ濃度に対する学習値のずれの有無をリニア空燃比センサの検出値により判定する場合、判定が可能となるのは、燃料の燃焼により生じた排気が排気通路のリニア空燃比センサに到達するまで待たなければならない。そのため、ベーパ濃度に対して学習値がずれている場合でも、学習値の再取得に時間を要する場合がある。

本発明は上記課題に鑑みたものであり、ベーパ濃度に対して学習値にずれがある場合に、学習値を早期に再取得できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る制御装置は、気筒内の筒内圧を検出する圧力検出部と、前記気筒に吸入される吸入空気が流れる吸気通路に、蒸発燃料を供給するパージ制御を実施するパージ制御部と、前記パージ制御により前記吸気通路に供給される前記蒸発燃料の濃度を示すベーパ濃度の学習値を取得するベーパ濃度学習部と、前記学習値に基づいて、空燃比を制御すべく燃料噴射量を調整する燃料調整部と、を備える内燃機関に適用される。制御装置は、前記パージ制御の実施中に、前記圧力検出部により検出された前記筒内圧に基づいて、圧縮行程後半から膨張行程前半での筒内圧を示す被判定圧を取得する被判定圧取得部と、前記被判定圧に基づいて、前記ベーパ濃度に対する前記学習値のずれの有無を判定する判定部と、前記ベーパ濃度に対して前記学習値にずれがあると判定された場合に、前記ベーパ濃度学習部に、前記学習値を再取得させる再取得制御部と、を備える。

目標空燃比に対する実空燃比のずれは、筒内圧が高圧側となる圧縮行程後半から燃料行程前半において、筒内圧の挙動に影響を与える。そのため、目標空燃比を変化させるベーパ濃度に対する学習値のずれの影響が、圧縮行程後半から膨張行程前半において、筒内圧の挙動となって表れる。この点、上記構成では、パージ制御が実施されている場合に、圧力検出部により検出された筒内圧に基づいて、圧縮行程後半から膨張行程前半での筒内圧を示す被判定圧が取得される。また、被判定圧に基づいて、ベーパ濃度に対する学習値のずれの有無が判定され、ベーパ濃度に対して学習値にずれがあると判定された場合に、学習値が再取得される。この場合、排気行程よりも前にベーパ濃度に対する学習値のずれの有無が判定され、ベーパ濃度に対して学習値がずれている場合に、学習値を早期に再取得できる。

エンジン制御システムの構成図。 筒内圧を用いて学習値の再取得の要否判定を行う原理を説明する図。 ベーパ濃度学習値の再取得の要否判定を行う手順を説明するフローチャート。 ベース上限値及びベース下限値の設定を説明する図。 ベース上限値及びベース下限値に対する補正値の設定を説明する図。 エンジン制御システムの動作態様を示すタイミングチャート。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態としてのエンジン制御システムを図面に基づいて説明する。

図１に示すエンジン制御システムは、内燃機関としてのエンジン１０と、制御装置としてのＥＣＵ５０とを備えている。エンジン１０は、車両に搭載される筒内噴射式の４サイクルガソリンエンジンである。具体的には、エンジン１０は、４つの気筒２３を備える４気筒エンジンである。なお、図１では、１つの気筒２３のみを図示し、他の気筒については図示を省略している。

エンジン１０は、エンジン本体２０と、エンジン本体２０の吸気ポートと連通し、気筒２３に吸気される吸入空気が流れる吸気通路１１と、エンジン本体２０の排気ポートと連通し、気筒２３から排気される排気が流れる排気通路３５とを備えている。

エンジン本体２０の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ図示しないカム軸の回転に応じて開閉動作する吸気弁３１及び排気弁３２が設けられている。吸気弁３１の開動作により吸気通路１１を流れる吸入空気が気筒２３内に導入される。また、排気弁３２の開動作により燃焼後の排気が排気通路３５に排出される。吸気弁３１及び排気弁３２それぞれには、吸気弁３１及び排気弁３２の開閉タイミングを可変とする可変動弁機構３３，３４が設けられている。可変動弁機構３３，３４は、エンジン１０の出力軸４３と吸排気の各カム軸との相対回転位相を調整するものであり、所定の基準位置に対して進角側及び遅角側への位相調整が可能となっている。可変動弁機構３３，３４としては、油圧駆動式又は電動式の可変動弁機構が用いられればよい。

エンジン本体２０には気筒２３ごとに電磁駆動式のインジェクタ２１が設けられており、シリンダ内壁とピストン２２の上面（頂部）とにより区画形成される燃焼室内にはインジェクタ２１から燃料が直接噴射される。

エンジン１０のシリンダヘッドには点火プラグ３６が取り付けられており、点火プラグ３６には、図示しない点火コイル等を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ３６の対向電極間に火花放電が発生し、気筒２３内の燃料に着火する。

エンジン本体２０には、エンジン１０の運転時に所定クランク角ごとに矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ４２が設けられている。また、クランク角度センサ４２からのクランク角信号により、出力軸４３の回転速度を回転速度ＮＥとして検出できる。本実施形態では、クランク角度センサ４２が回転速度検出部に相当する。また、エンジン本体２０には、冷却水温を検出する冷却水温センサ４１が設けられている。

エンジン本体２０の気筒２３には、気筒２３内の圧力を筒内圧ＣＰとして検出する筒内圧センサ４０が設けられている。本実施形態では、４つの気筒２３のうち、１つの気筒２３に筒内圧センサ４０が設けられている。筒内圧センサ４０が圧力検出部に相当する。

吸気通路１１には気筒２３に吸気される吸入空気の量を吸入空気量として検出するエアフロメータ１２が設けられている。吸気通路１１において、エアフロメータ１２よりも下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１３によって開度調節されるスロットル弁１４が設けられている。吸気通路１１において、スロットル弁１４よりも下流側にはサージタンク１６と、サージタンク１６に流れる吸入空気を、各気筒２３に導入する吸気マニホールド１８とが設けられている。

吸気通路１１において、スロットル弁１４よりも下流側には、パージ制御部を構成する、キャニスタ２５、パージ配管２６及びパージ制御弁２７が設けられている。キャニスタ２５は、燃料容器２４と蒸気配管２８を介して接続されており、燃料容器２４内の蒸発燃料を一時的に吸着する。キャニスタ２５の内部には、例えば、活性炭などの吸着材が充填されている。パージ配管２６は、キャニスタ２５と吸気通路１１とを接続し、キャニスタ２５から吸気通路１１に向けて蒸発燃料が流れる流路を形成している。パージ制御弁２７は、パージ配管２６の途中に設けられており、キャニスタ２５と吸気通路１１との連通状態を切り替える。パージ制御弁２７が閉弁状態から開弁状態となることで、キャニスタ２５に吸着された蒸発燃料を含む混合気が、パージ配管２６を通じて吸気通路１１に供給される。

排気通路３５には、排気を浄化する三元触媒３７が設けられている。三元触媒３７は排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを浄化する。排気通路３５において、三元触媒３７よりも上流側には、排気の空燃比を検出する空燃比センサ３８が設けられている。

吸気通路１１のサージタンク１６と排気通路３５とはＥＧＲ配管４５を介して接続されており、このＥＧＲ配管４５の途中に電磁駆動式のＥＧＲ弁４６が設けられている。ＥＧＲ弁４６の開度（ＥＧＲ開度）が調節され、排気通路３５から吸気通路１１に再循環される排気の量が制御されるようになっている。

上述した各種センサの出力は、ＥＣＵ５０に入力される。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを備え、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムの実行により、エンジン運転状態に応じたインジェクタ２１の燃料噴射量の制御や、点火プラグ３６の点火時期の制御を行う。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、空燃比センサ３８の検出結果や、筒内圧センサ４０の検出結果に基づいて、インジェクタ２１からの燃料噴射量を制御する。

本実施形態では、ＥＣＵ５０は、実空燃比を目標空燃比（例えば、理論空燃比）に制御すべく、燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御を行う。ＥＣＵ５０は、空燃比フィードバック制御において、基本噴射量ＴＰを補正するためのフィードバック補正係数ＦＡＦを設定する。基本噴射量ＴＰは、空燃比を目標空燃比とするための理論上の燃料噴射量である。フィードバック補正係数ＦＡＦは、実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて設定される補正係数である。ＥＣＵ５０は、基本噴射量ＴＰに対してフィードバック補正係数ＦＡＦを含む各種補正係数を用いた補正を行い、最終噴射量ＴＡＵを算出する。そして、その最終噴射量ＴＡＵをインジェクタ２１の噴射時間に換算し、その換算後の噴射時間をインジェクタ２１の開弁時間として設定する。

ＥＣＵ５０は、パージ制御弁２７を閉弁状態から開弁状態へ切り替えることで、キャニスタ２５に一時的に貯蔵された蒸発燃料を含む混合気を吸気通路１１に流すパージ制御を実施させる。バージ制御中は、気筒２３に供給される燃料量は、パージ制御により吸気通路１１に供給される混合気に含まれる蒸発燃料の量とインジェクタ２１からの燃料噴射量との和となる。そのため、バージ制御中では、下記式（１）を用いて基本噴射量ＴＰを補正している。

ＴＡＵ ＝ ＴＰ・（ＦＡＦ＋ＫＧ－ＰＧＲ・Ｂ） … （１）
ここで、空燃比学習値ＫＧは、インジェクタ２１からの燃料噴射量における適正値からの定量的なずれを補償するものである。目標パージ率ＰＧＲはパージ率の目標値である。なお、パージ率は、吸入空気量に対するパージ制御により放出される混合気の比率を表す値である。目標パージ率ＰＧＲは、フィードバック補正係数ＦＡＦが小さな値となるほど、大きな値となり、フィードバック補正係数ＦＡＦが大きな値となるほど、小さな値となる。ベーパ濃度学習値Ｂは、パージ制御により放出される混合気中の蒸発燃料の濃度を示す学習値である。本実施形態では、ＥＣＵ５０が燃料調整部に相当する。

上記式（１）により、パージ制御中は、実空燃比を目標空燃比に近づけるべく、パージ制御により供給される蒸発燃料の分だけインジェクタ２１からの燃料噴射量が減算される。

ＥＣＵ５０は、ベーパ濃度学習値Ｂを再取得するためのベーパ濃度学習を行う。このベーパ濃度学習では、ＥＣＵ５０は、空燃比フィードバック制御及びパージ制御が実施されている場合に、実空燃比を目標空燃比に近づけるベーパ濃度をベーパ濃度学習値Ｂとして再取得する。ＥＣＵ５０は、例えば、バージ制御による吸気通路１１への混合気の放出に伴うフィードバック補正係数ＦＡＦの変化に基づいて算出される。本実施形態では、ＥＣＵ５０が、ベーパ濃度学習部に相当する。

ここで、パージ制御により吸気通路１１に供給されるベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂがずれる場合がある。例えば、燃料容器２４の温度変化や、キャニスタ２５の温度変化に伴い、混合気中のベーパ濃度が変化し、ベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂにずれが生じる。

ベーパ濃度学習値Ｂのずれは、このベーパ濃度学習値Ｂに基づいて算出される最終噴射量ＴＡＵを適正値と異なる値とし、目標空燃比に対する実空燃比のずれが大きくなるおそれがある。そのため、空燃比センサ３８により検出される実空燃比に基づいて、目標空燃比に対する実空燃比のずれの有無を判定し、判定結果に基づいて、ベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定することも考えられる。しかし、ベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を空燃比センサ３８の検出値に基づいて判定する場合、判定が可能となるのは、燃料の燃焼により生じた排気が排気通路３５の空燃比センサ３８に到達するまで待たなければならない。そのため、ベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂがずれている場合でも、学習値の再取得に時間を要する場合がある。

そこで、本実施形態では、圧縮行程後半から膨張行程前半での気筒２３の筒内圧ＣＰに基づいて、ベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定し、判定結果からベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否を判定している。

次に、本実施形態に係るベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定を行う原理を説明する。図２は、筒内圧ＣＰの推移を示しており、横軸をクランク角度（ｄｅｇ．ＣＡ）とし、縦軸を筒内圧ＣＰ（ｂａｒ）とした図である。なお、図２では、ＴＤＣ（上死点）となるクランク角度を中心（＝０ｄｅｇ．ＣＡ）とする筒内圧ＣＰの推移を示しており、吸気行程と圧縮行程とを負のクランク角度により示し、膨張行程と排気行程とを正のクランク角度により示している。

筒内圧ＣＰは、圧縮行程（例えば、－１８０ｄｅｇ．ＣＡ～０ｄｅｇ．ＣＡ）において上昇し、ＴＤＣから所定クランク角度後に最大筒内圧Ｐｍとなる。その後、筒内圧ＣＰは、膨張行程（例えば、０ｄｅｇ．ＣＡ～１８０ｄｅｇ．ＣＡ）において低下していく。その後、排気弁３２が開くと、気筒２３内の混合ガスが排気通路３５を通じて排気される排気行程となる。

目標空燃比に対する実空燃比のずれは、筒内圧ＣＰが高圧側となる圧縮行程後半ＳＴ１（例えば、－９０ｄｅｇ．ＣＡ～０ｄｅｇ．ＣＡ）から膨張行程前半ＳＴ２（例えば、０ｄｅｇ．ＣＡ～９０ｄｅｇ．ＣＡ）において、筒内圧ＣＰの挙動に影響を与える。具体的には、目標空燃比に対して実空燃比が小さいほど、気筒２３内の燃料の燃焼速度を速め、筒内圧ＣＰを大きくする。一方、目標空燃比に対して実空燃比が大きいほど、気筒２３内の燃料の燃焼速度を遅め、筒内圧ＣＰを小さくする。そのため、実際のベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの影響が、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半において、筒内圧ＣＰの挙動となって表れる。

そこで、ＥＣＵ５０は、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２での筒内圧ＣＰを示す被判定圧を取得する。そして、ＥＣＵ５０は、被判定圧に基づいて、ベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定し、判定結果に基づいて、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定を行う。

次に、図３を用いて、本実施形態に係るベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定を行う手順を説明する。図３に示す処理は、ＥＣＵ５０により所定周期で繰り返し実施される。

ステップＳ１１では、パージ制御を実施しているか否かを判定する。本実施形態では、バージ制御の実施中は、パージ制御フラグＦ１をＨｉ状態とするため、パージ制御フラグＨｉの値により、パージ制御を実施しているか否かを判定する。パージ制御を実施していないと判定すると、図３の処理を一旦終了する。パージ制御を実施していると判定すると、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、エンジン１０の行程が、圧縮行程前半ＳＴ０から圧縮行程後半ＳＴ１に移行したか否かを判定する。例えば、クランク角度センサ４２からのクランク角信号ＣＡに基づいて、エンジン１０の行程が、圧縮行程前半ＳＴ０から圧縮行程後半ＳＴ１に移行したか否かを判定すればよい。エンジン１０の行程が、圧縮行程前半ＳＴ０から圧縮行程後半ＳＴ１に移行していないと判定すれば、ステップＳ１３に進まない。エンジン１０の行程が、圧縮行程前半ＳＴ０から圧縮行程後半ＳＴ１に移行したと判定すれば、ステップＳ１３に進む。

圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２において、筒内圧ＣＰが最大筒内圧Ｐｍとなる時期が存在し、この最大筒内圧Ｐｍは、ベーパ濃度と燃料噴射量との和に応じて変化する。具体的には、ベーパ濃度がベーパ濃度学習値Ｂよりも小さいと、最大筒内圧Ｐｍはベーパ濃度学習値Ｂから想定される筒内値よりも小さくなり、ベーパ濃度がベーパ濃度学習値Ｂよりも大きいと、最大筒内圧Ｐｍはベーパ濃度学習値Ｂから想定される筒内値よりも大きくなる。そこで、ステップＳ１３では、筒内圧センサ４０により検出された筒内圧ＣＰのうち、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２での筒内圧ＣＰの最大値を示す最大筒内圧Ｐｍを取得する。すなわち、本実施形態では、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２における最大筒内圧Ｐｍを、被判定圧として取得している。ステップＳ１３が被判定圧取得部に相当する。

ステップＳ１４では、回転速度ＮＥを取得する。本実施形態では、ステップＳ１４が回転速度取得部に相当する。

ステップＳ１５では、エンジン１０の負荷を示すエンジン負荷ＥＬを取得する。エンジン負荷ＥＬとしては、吸入空気量、アクセルの踏み込み量を示すアクセル開度、及びインジェクタ２１からの燃料噴射量の少なくともいずれかに応じて判定すればよい。本実施形態では、ステップＳ１５が、負荷取得部に相当する。

ステップＳ１６では、点火プラグ３６が点火される時期を点火時期Ｔｉｇとして取得する。本実施形態では、ステップＳ１６が点火時期取得部に相当する。

ステップＳ１７では、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定に用いる判定範囲Ｄｒを設定する。本実施形態では、筒内圧ＣＰの変化に影響を与える、点火時期Ｔｉｇ、エンジン負荷ＥＬ、及び出力軸４３の回転速度ＮＥに基づいて、判定範囲Ｄｒの上限値Ｄ１と下限値Ｄ２とを設定する。

回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＥＬが筒内圧ＣＰの変化に与える影響は、点火時期Ｔｉｇが筒内圧ＣＰの変化に与える影響よりも大きい。そこで、本実施形態では、回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＥＬに基づいて、上限値Ｄ１のベース値を示すベース上限値Ｄｂ１、及び下限値Ｄ２のベース値を示すベース下限値Ｄｂ２を設定する。また、点火時期Ｔｉｇに応じてベース上限値Ｄｂ１を補正する上限側補正値Ａ１、及びベース下限値Ｄｂ２を補正する下限側補正値Ａ２を設定する。そして、ベース上限値Ｄｂ１を上限側補正値Ａ１で補正した値を上限値Ｄ１として設定し、ベース下限値Ｄｂ２を下限側補正値Ａ２で補正した値を下限値Ｄ２として設定する。

図４（ａ）は、回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＥＬと、ベース上限値Ｄｂ１との関係を説明する図である。図４（ｂ）は、回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＥＬと、ベース下限値Ｄｂ２との関係を説明する図である。

筒内圧ＣＰは回転速度ＮＥに応じてその値が変化するため、ベース上限値Ｄｂ１及びベース下限値Ｄｂ２は、回転速度ＮＥに応じてその値が定められている。また、エンジン負荷ＥＬが大きいほど、筒内圧ＣＰが大きな値となるため、ベース上限値Ｄｂ１及びベース下限値Ｄｂ２は、エンジン負荷ＥＬが大きいほど、大きな値に設定される。

例えば、回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＥＬの組み合わせと、ベース上限値Ｄｂ１及びベース下限値Ｄｂ２の組み合わせとの関係を定めるマップを保持しておく。そして、このマップから、回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＥＬの組合せに応じた、ベース上限値Ｄｂ１及びベース下限値Ｄｂ２の組合せを参照すればよい。

図５（ａ）は、点火時期Ｔｉｇと、上限側補正値Ａ１との関係を説明する図である。図５（ｂ）は、点火時期Ｔｉｇと、下限側補正値Ａ２との関係を説明する図である。

点火時期Ｔｉｇが基準点火時期に対してクランク角度で遅角側となるほど、気筒２３内の燃焼速度が遅く、筒内圧ＣＰが小さな値となる。そのため、点火時期Ｔｉｇが遅角側となるほど、上限側補正値Ａ１及び下限側補正値Ａ２を小さな値に設定する。点火時期Ｔｉｇが基準点火時期に対してクランク角度で進角側となるほど、気筒２３内の燃焼速度が早く、筒内圧ＣＰが大きな値となる。そのため、点火時期Ｔｉｇが進角側となるほど、上限側補正値Ａ１及び下限側補正値Ａ２を大きな値に設定する。

例えば、点火時期Ｔｉｇと、上限側補正値Ａ１及び下限側補正値Ａ２の組み合わせとの関係を定めるマップを保持しておく。そして、このマップから、点火時期Ｔｉｇに応じた、上限側補正値Ａ１及び下限側補正値Ａ２の組合せを参照すればよい。

図３に戻り、ステップＳ１８では、ステップＳ１３で取得した最大筒内圧Ｐｍが、ステップＳ１７で設定した上限値Ｄ１及び下限値Ｄ２により定められる判定範囲Ｄｒに含まれるか否かを判定する。最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒに含まれない場合、ステップＳ２０に進む。ステップＳ１８が判定部に相当する。

本実施形態では、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定の信頼性を向上させるため、最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒに含まれない状態が所定時間継続していることを条件に、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得が必要であると判定する。具体的には、ステップＳ２０では、最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒに含まれない継続時間を計時する継続カウンタＣｏの増加を開始させる。

ステップＳ２１では、継続カウンタＣｏを判定時間Ｔ１と比較する。継続カウンタＣｏが判定時間Ｔ１以下であると判定すると、図３の処理を一旦終了する。最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒに含まれない状態が継続することで、継続カウンタＣｏが増加されていく。そのため、継続カウンタＣｏが判定時間Ｔ１よりも大きいと判定すると、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２に進む場合、ベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂにずれがあると判定できるため、ベーパ濃度学習値Ｂを再取得させる。具体的には、ベーパ濃度学習を実施し、ベーパ濃度学習値Ｂを再取得する。本実施形態では、ベーパ濃度学習を実施することを示す学習実行フラグＦ２をＨｉ状態とする。これにより、図３の処理とは別の処理において、ベーパ濃度学習値Ｂが再取得される。ステップＳ２２が再取得制御部に相当する。

一方、ステップＳ１８において、最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒに含まれる場合、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９に進む場合、ベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂがずれていないため、継続カウンタＣｏを初期化する。この場合は、ベーパ濃度学習値Ｂを再取得させる必要がないため、学習実行フラグＦ２をＬｏｗ状態とする。そして、図３の処理を一旦終了する。

次に、図６を用いて、本実施形態の作用を説明する。図６（ａ）は、回転速度ＮＥの推移を示している。図６（ｂ）は、エンジン負荷ＥＬの推移を示している。図６（ｃ）は、バージ制御中に取得された最大筒内圧Ｐｍの推移を示している。図６（ｄ）は、パージ制御フラグＦ１の推移を示している。図６（ｅ）は、継続カウンタＣｏの推移を示している。図６（ｆ）は、学習実行フラグＦ２の推移を示している。

時刻ｔ０から時刻ｔ１において、エンジン負荷ＥＬが増加しており、エンジン負荷ＥＬの増加に伴って気筒２３内の最大筒内圧Ｐｍが増加している。また、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において、パージ制御フラグＦ１がＨｉ状態となっており、パージ制御が実施されている。

時刻ｔ１では、パージ制御が一旦停止される。パージ制御が停止される時刻ｔ１～ｔ２の期間では、最大筒内圧Ｐｍが取得されていない。パージ制御の停止中に、例えば、燃料容器２４内の温度が変化したとする。時刻ｔ２においてパージ制御が再開されると、温度変化に伴ってキャニスタ２５から放出されるパージガスの量が変化し、ベーパ濃度が変化する。図６では、ベーパ濃度の低下により、最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒの下限値Ｄ２よりも小さな値となっている。

そのため、時刻ｔ２では、継続カウンタＣｏの増加が開始される。時刻ｔ２以後においても、最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒの下限値Ｄ２よりも小さな値を維持しているため、継続カウンタＣｏの増加が継続されている。そして、時刻ｔ３において、継続カウンタＣｏが判定時間Ｔ１よりも大きな値となり、学習実行フラグＦ２がＨｉ状態となる。そのため、ベーパ濃度学習が実施され、ベーパ濃度学習値Ｂが再取得される。

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏する。

ＥＣＵ５０は、パージ制御が実施されている場合に、筒内圧センサ４０により検出された筒内圧ＣＰに基づいて、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２での筒内圧ＣＰを示す被判定圧を取得する。そして、被判定圧に基づいて、ベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定し、ベーパ濃度学習値Ｂにずれがあると判定した場合に、ベーパ濃度学習値Ｂを再取得する。この場合、排気行程よりも前にベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定でき、ベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂがずれている場合に、学習値を早期に再取得できる。

・ＥＣＵ５０は、最大筒内圧Ｐｍを被判定圧として取得する。そして、最大筒内圧Ｐｍが判定範囲Ｄｒに含まれない場合に、ベーパ濃度に対してベーパ濃度学習値Ｂにずれがあると判定する。この場合、最大筒内圧Ｐｍにより、ベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定でき、複数の筒内圧ＣＰによりベーパ濃度に対するベーパ濃度学習値Ｂのずれの有無を判定する場合よりも、ＥＣＵ５０の演算負荷を軽減できる。

・筒内圧ＣＰは出力軸４３の回転速度ＮＥによっても変化する。この点、ＥＣＵ５０は、回転速度ＮＥに基づいて、判定範囲Ｄｒを設定する。この場合、回転速度ＮＥに応じた適正な判定範囲Ｄｒを設定でき、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得に対する要否判定の精度を向上できる。

・筒内圧ＣＰは、エンジン負荷ＥＬによっても変化する。この点、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＥＬに基づいて、判定範囲Ｄｒを設定する。この場合、エンジン負荷ＥＬに応じた適正な判定範囲Ｄｒを設定でき、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得に対する要否判定の精度を向上できる。

・筒内圧ＣＰは、エンジン１０の点火時期Ｔｉｇによっても変化する。この点、ＥＣＵ５０は、点火時期Ｔｉｇに基づいて、判定範囲Ｄｒを設定する。この場合、点火時期Ｔｉｇに応じた適正な判定範囲Ｄｒを設定でき、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得に対する要否判定の精度を向上できる。

（第１実施形態の変形例）
被判定圧の基準値を定めておき、この基準値に対する最大筒内圧Ｐｍの乖離度合に基づいて、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定を行っても良い。この場合、ステップＳ１８において、基準値に対する最大筒内圧Ｐｍの偏差の絶対値を乖離度合として算出し、この乖離度合を所定の乖離度合判定値と比較する。そして、乖離度合が乖離度合判定値よりも大きいと判定した場合に、ステップＳ２０に進めばよい。また、乖離度合が乖離度合判定値よりも小さい場合に、ステップＳ１９に進めばよい。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。

本実施形態では、エンジン１０の４つの気筒２３毎に筒内圧センサ４０が設けられている構成において、各気筒２３の筒内圧センサ４０により検出された筒内圧ＣＰに基づいて、被判定圧を取得する。

この場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、４つの筒内圧センサ４０により検出された圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２までの各最大筒内圧Ｐｍうち、最大値と最小値を除く２つの最大筒内圧Ｐｍの平均値を被判定圧として取得する。これ以外にも、ＥＣＵ５０は、４つの筒内圧センサ４０により検出された圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２までの各最大筒内圧Ｐｍの平均値を算出し、算出した値を被判定圧として取得するものであってもよい。

以上説明した本実施形態では、複数の気筒２３に設けられた筒内圧ＣＰを用いて、被判定圧を取得するため、被判定圧の精度の低下を抑制できる。

（第２実施形態の変形例）
・第２実施形態に係るエンジン１０は、４気筒に限定されず、２気筒以上のものであればよい。

（その他の実施形態）
・最大筒内圧Ｐｍは、筒内圧ＣＰの変化の傾きにより推定できる。具体的には、筒内圧ＣＰの変化の傾きが大きくなるほど、最大筒内圧Ｐｍが大きくなると推定でき、筒内圧ＣＰの変化の傾きが小さくなるほど、最大筒内圧Ｐｍが小さくなると推定できる。そこで、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２での筒内圧ＣＰの変化の傾きに基づいて、ベーパ濃度学習値Ｂの再取得の要否判定を行ってもよい。

この場合、ステップＳ１３において、圧縮行程後半ＳＴ１から膨張行程前半ＳＴ２までの複数の筒内圧ＣＰを被判定圧として取得し、取得した複数の被判定圧における変化の傾きを傾き値として算出する。また、ステップＳ１７において、傾き値を判定するための傾き判定値を設定する。傾き判定値は、被判定圧が増加又は減少する場合の変化率の上限値を示している。本実施形態においても、筒内圧ＣＰの変化に影響を与える、点火時期Ｔｉｇ、エンジン負荷ＥＬ、及び出力軸４３の回転速度ＮＥに基づいて、傾き判定値を設定してもよい。ステップＳ１８では、傾き値の絶対値を、傾き判定値と比較し、絶対値が所定範囲内と判定すると、ステップＳ１９に進む。一方、絶対値がリッチ側にずれていることを判定するリッチずれ傾き判定値以上であると判定すると、あるいは、リーン側にずれていることを判定するリーンずれ傾き判定値より小さいと判定すると、ステップＳ２０に進む。

・回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＥＬ及び点火時期Ｔｉｇに加えて、吸入空気の温度を、判定範囲Ｄｒを設定する条件に加えるものであってもよい。この場合、吸入空気の温度が高いほど、同じエンジン負荷ＥＬに対する気筒２３内の混合気の燃焼は急峻となり、最大筒内圧Ｐｍは大きくなる。そのため、吸入空気の温度が高いほど、判定範囲Ｄｒを定める上限値Ｄ１及び下限値Ｄ２を大きな値とすればよい。吸入空気の温度は、冷却水温センサ４１により検出される冷却水温を用いて代用してもよい。また、エンジン１０に吸入空気の温度を検出する吸気温度センサが設けられている場合、吸気温度センサの検出値を用いてもよい。

・ＥＧＲ配管４５を通じて排気通路３５から吸気通路１１に再循環される排気の量を、判定範囲Ｄｒを設定する条件に加えるものであってもよい。この場合、再循環される排気の量が多いほど、気筒２３内の混合気の燃焼が緩慢となり、最大筒内圧Ｐｍは小さくなる。そのため、再循環される排気の量が多いほど、判定範囲Ｄｒを定める上限値Ｄ１及び下限値Ｄ２を小さな値とすればよい。なお、ＥＧＲ弁４６の開度、吸気弁３１の位相、及び排気弁３２の位相に基づいて、再循環される排気の量を算出すればよい。

・気筒２３内の気流の流れを変化させるスワールコントロールバルブが吸気通路１１に設けられている構成において、スワールコントロールバルブの動作条件を、判定範囲Ｄｒを設定する条件に加えるものであってもよい。

・ＥＣＵ５０は、回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＥＬ及び点火時期Ｔｉｇにより判定範囲Ｄｒを設定するのに代えて、回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＥＬ及び点火時期Ｔｉｇの少なくともいずれかにより判定範囲Ｄｒを設定してもよい。

１０…エンジン、１１…吸気通路、２３…気筒、２５…キャニスタ、２６…パージ配管、２７…パージ制御弁、３５…排気通路、４０…筒内圧センサ、４３…出力軸。

Claims (5)

1. 気筒内（２３）の筒内圧を検出する圧力検出部（４０）と、
   前記気筒に吸入される吸入空気が流れる吸気通路（１１）に、蒸発燃料を供給するパージ制御を実施するパージ制御部（２５，２６，２７）と、
   前記パージ制御により前記吸気通路に供給される前記蒸発燃料の濃度を示すベーパ濃度の学習値を取得するベーパ濃度学習部と、
   前記学習値に基づいて、空燃比を制御すべく燃料噴射量を調整する燃料調整部と、を備える内燃機関（１０）に適用される内燃機関の制御装置（５０）であって、
   前記パージ制御の実施中に、前記圧力検出部により検出された前記筒内圧に基づいて、圧縮行程後半から膨張行程前半での筒内圧を示す被判定圧を取得する被判定圧取得部と、
   前記被判定圧に基づいて、前記ベーパ濃度に対する前記学習値のずれの有無を判定する判定部と、
   前記ベーパ濃度に対して前記学習値にずれがあると判定された場合に、前記ベーパ濃度学習部に、前記学習値を再取得させる再取得制御部と、を備え、
   前記被判定圧取得部は、前記圧縮行程後半から前記膨張行程前半において、前記圧力検出部により検出された筒内圧の最大値を前記被判定圧として取得し、
   前記判定部は、前記被判定圧が所定範囲に含まれない場合に、前記ベーパ濃度に対して前記学習値にずれがあると判定する内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の出力軸（４３）における回転速度を取得する回転速度取得部を備え、
   前記判定部は、前記回転速度取得部により検出された前記回転速度に基づいて、前記所定範囲を設定する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関の負荷を取得する負荷取得部を備え、
   前記判定部は、前記負荷取得部により取得された前記内燃機関の負荷に基づいて、前記所定範囲を設定する請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記内燃機関の点火時期を取得する点火時期取得部を備え、
   前記判定部は、前記点火時期取得部により検出された前記点火時期に基づいて、前記所定範囲を設定する請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関は、前記気筒を複数備えており、
   前記圧力検出部は、前記気筒毎に設けられており、
   前記被判定圧取得部は、前記気筒それぞれの圧縮行程後半から膨張行程前半での、それぞれの気筒の前記圧力検出部により検出された前記筒内圧に基づいて、前記被判定圧を取得する請求項１～４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

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