JP2020190214A

JP2020190214A - Evaporated fuel treatment device

Info

Publication number: JP2020190214A
Application number: JP2019094963A
Authority: JP
Inventors: 岡田　賢治; Kenji Okada; 賢治岡田; 田中　和明; Kazuaki Tanaka; 和明田中; 克也六山; Katsuya Mutsuyama; 山下　哲生; Tetsuo Yamashita; 哲生山下
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-11-26
Anticipated expiration: 2039-05-21
Also published as: JP7235203B2

Abstract

To accurately determine the adsorbed state of evaporated fuel in a canister and appropriately stop the purge of the evaporated fuel according to the determination result.SOLUTION: An evaporated fuel treatment device includes a purge passage 66, a canister 64, a purge valve 67, and an ECU 10. The ECU 10 finds a feedback correction amount for correcting the fuel injection amount of a fuel injection valve 6 in air-fuel ratio feedback control on the basis of a difference between an actual air-fuel ratio detected by an air-fuel ratio sensor SW8 and a target air-fuel ratio to be set, finds an evaporated fuel concentration learning value for learning the concentration of the evaporated fuel on the basis of the feedback correction amount, starts the integration of a purge amount when the evaporated fuel concentration learning value is smaller than a predetermined value and the state of the evaporated fuel concentration learning value is determined to be stable, and closes the purge valve 67 to stop the purge of the evaporated fuel to an intake passage 40 when the integrated purge amount reaches a predetermined amount.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料をエンジンの吸気通路に放出するための蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporative fuel processing device for discharging evaporative fuel in a fuel tank into an intake passage of an engine.

従来から、燃料タンク内に発生した蒸発燃料（エバポガス）をキャニスタに一旦吸着させ、キャニスタに吸着された蒸発燃料を、パージ通路に設けられたパージ弁を開弁することで、当該パージ通路からエンジンの吸気通路へとパージ（放出）する蒸発燃料パージ制御を実行する蒸発燃料処理装置が知られている。 Conventionally, the evaporated fuel (evaporative gas) generated in the fuel tank is once adsorbed on the canister, and the evaporated fuel adsorbed on the canister is discharged from the purge passage by opening the purge valve provided in the purge passage. There is known an evaporative fuel processing apparatus that executes evaporative fuel purge control for purging (releasing) to the intake passage of the fuel.

上記のような蒸発燃料パージ制御の実行に起因する空燃比のずれを抑制するために、この制御中に、吸気通路にパージされるガスに含まれる蒸発燃料の濃度に関する学習が行われている。そして、この学習された蒸発燃料濃度（蒸発燃料濃度学習値）に基づき、燃料噴射量の補正や蒸発燃料パージ制御が行われている。例えば、特許文献１には、エンジン停止時間や外気温や燃温などに基づいて、エンジン停止期間中の蒸発燃料濃度の変化量を推定し、この変化量に基づいて、エンジン停止前に学習した蒸発燃料濃度の学習値を補正する技術が開示されている。 In order to suppress the deviation of the air-fuel ratio due to the execution of the evaporative fuel purge control as described above, learning about the concentration of the evaporative fuel contained in the gas purged in the intake passage is performed during this control. Then, based on the learned evaporative fuel concentration (evaporative fuel concentration learning value), the fuel injection amount is corrected and the evaporative fuel purge control is performed. For example, in Patent Document 1, the amount of change in the fuel vapor concentration during the engine stop period is estimated based on the engine stop time, the outside temperature, the fuel temperature, etc., and based on this change amount, learning is performed before the engine is stopped. A technique for correcting the learning value of the evaporated fuel concentration is disclosed.

他方で、例えば特許文献２には、空燃比をリーンに設定するリーン運転を行っているときに、蒸発燃料のパージを禁止する技術が開示されている。この技術では、リーン運転時に蒸発燃料をパージすることによる燃焼安定性の悪化の抑制を図っている。 On the other hand, for example, Patent Document 2 discloses a technique for prohibiting purging of evaporated fuel during a lean operation in which the air-fuel ratio is set to lean. In this technology, deterioration of combustion stability is suppressed by purging the evaporated fuel during lean operation.

特開２００９−２９９６２７号公報JP-A-2009-299627 特開平８−１７７５４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-177546

ところで、キャニスタ内に多量の蒸発燃料が蓄積された状態において、例えば上記の特許文献２に記載された技術のように所定の要求に応じて蒸発燃料のパージを禁止すると、蒸発燃料がキャニスタから外部に放出されてしまう可能性がある。したがって、このような蒸発燃料のパージの禁止は、キャニスタ内の蒸発燃料の吸着状態を的確に推定して、蒸発燃料が外部に放出される可能性がないと判定された場合に実行することが望ましい。ここで、従来技術として、上記の蒸発燃料濃度学習値（つまり学習されたパージガス中の蒸発燃料の濃度）に基づいて、キャニスタ内の蒸発燃料の吸着状態を判定するものが知られている。しかしながら、この蒸発燃料濃度学習値だけでは、キャニスタ内の蒸発燃料の吸着状態、具体的には蒸発燃料のパージを禁止しても蒸発燃料が外部に放出される可能性がないようなキャニスタの状態を、的確に判定することは困難である。例えば、蒸発燃料濃度学習値の精度が確保されていない状況においては、この蒸発燃料濃度学習値に基づきキャニスタ内の蒸発燃料の吸着状態を的確に判定できないからである。 By the way, in a state where a large amount of evaporative fuel is accumulated in the canister, if purging of the evaporative fuel is prohibited according to a predetermined requirement as in the technique described in Patent Document 2 above, the evaporative fuel is removed from the canister. It may be released to. Therefore, such prohibition of purging of evaporative fuel can be executed when it is determined that there is no possibility that the evaporative fuel is released to the outside by accurately estimating the adsorption state of the evaporative fuel in the canister. desirable. Here, as a prior art, there is known one that determines the adsorption state of the evaporated fuel in the canister based on the above-mentioned evaporative fuel concentration learning value (that is, the concentration of the evaporated fuel in the learned purge gas). However, based on this evaporative fuel concentration learning value alone, the state of adsorption of the evaporative fuel in the canister, specifically, the state of the canister in which the evaporative fuel is not likely to be released to the outside even if the purging of the evaporative fuel is prohibited. It is difficult to accurately determine. For example, in a situation where the accuracy of the evaporative fuel concentration learning value is not ensured, the adsorption state of the evaporative fuel in the canister cannot be accurately determined based on the evaporative fuel concentration learning value.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、キャニスタ内の蒸発燃料の吸着状態を精度良く判定して、その判定結果に応じて蒸発燃料のパージを適切に停止することができる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and accurately determines the adsorption state of the evaporated fuel in the canister, and appropriately purges the evaporated fuel according to the determination result. It is an object of the present invention to provide an evaporative fuel processing apparatus that can be stopped.

上記の目的を達成するために、本発明は、蒸発燃料処理装置であって、燃料タンクからエンジンの吸気通路に向けて延び、燃料タンク内の蒸発燃料を吸気通路にパージするためのパージ通路と、パージ通路上に設けられ、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着して蓄積するキャニスタと、キャニスタの下流側のパージ通路上に設けられ、当該パージ通路を開閉するパージ弁と、少なくともパージ弁を制御して、蒸発燃料を吸気通路にパージするための蒸発燃料パージ制御を実行するよう構成された制御器と、を有し、制御器は、エンジンの排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサによって検出された実空燃比と設定すべき目標空燃比との差に基づき、エンジンの燃料噴射弁の燃料噴射量を空燃比フィードバック制御において補正するためのフィードバック補正量を求め、フィードバック補正量に基づき、吸気通路にパージされるガスに含まれる蒸発燃料の濃度を学習するための蒸発燃料濃度学習値を求め、蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定されたときに、吸気通路にパージされる蒸発燃料を含むガスのパージ量の積算を開始し、積算されたパージ量が所定量に達したときに、パージ弁を閉弁して、吸気通路への蒸発燃料のパージを停止する、よう構成されている、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is an evaporative fuel processing apparatus, which extends from the fuel tank toward the intake passage of the engine and has a purge passage for purging the evaporated fuel in the fuel tank into the intake passage. , A canister that is installed on the purge passage and absorbs and accumulates the evaporated fuel from the fuel tank, and a purge valve that is installed on the purge passage on the downstream side of the canister and opens and closes the purge passage, and at least controls the purge valve. It has a controller configured to perform evaporative fuel purge control for purging the evaporative fuel into the intake passage, and the controller is provided by an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas of the engine. Based on the difference between the detected actual air fuel ratio and the target air fuel ratio to be set, the feedback correction amount for correcting the fuel injection amount of the fuel injection valve of the engine in the air fuel ratio feedback control is obtained, and based on the feedback correction amount, The evaporative fuel concentration learning value for learning the concentration of the evaporative fuel contained in the gas purged in the intake passage is obtained, the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value, and the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable. When it is determined that the fuel is present, the accumulation of the purge amount of the gas containing the evaporated fuel to be purged in the intake passage is started, and when the integrated purge amount reaches a predetermined amount, the purge valve is closed. It is characterized in that it is configured to stop purging the vaporized fuel into the intake passage.

このように構成された本発明では、蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定されたときに、パージ量の積算を開始し、この積算されたパージ量（積算パージ量）が所定量に達したときに、パージ弁を閉弁して、蒸発燃料のパージを停止する。これにより、蒸発燃料の濃度が薄いことが精度良く判定されてから、キャニスタ内の残りの蒸発燃料が適切に放出されたときに、蒸発燃料のパージを停止することができる。よって、本発明によれば、蒸発燃料のパージ停止時に、蒸発燃料がキャニスタから外部に放出されてしまうことを確実に抑制できる。 In the present invention configured as described above, when it is determined that the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value and the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, the integration of the purge amount is started. When the accumulated purge amount (integrated purge amount) reaches a predetermined amount, the purge valve is closed to stop purging the evaporated fuel. As a result, after it is accurately determined that the concentration of the evaporated fuel is low, the purging of the evaporated fuel can be stopped when the remaining evaporated fuel in the canister is appropriately released. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably prevent the evaporated fuel from being released from the canister to the outside when the purging of the evaporated fuel is stopped.

本発明において、好ましくは、制御器は、積算されたパージ量が所定量に達したときに、パージ弁を閉弁すると共に、目標空燃比を理論空燃比よりもリーンな空燃比に設定してエンジンを運転させる所定の燃焼モードの実行を許可するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、積算パージ量が所定量に達して蒸発燃料のパージを停止したときに、目標空燃比を理論空燃比よりもリーンな空燃比に設定する燃焼モード（以下では適宜「リーン燃焼モード」と呼ぶ。）の実行を許可するので、燃焼安定性が確保された状態においてリーン燃焼モードを適切に実行することができる。また、本発明によれば、上述したように蒸発燃料が外部に放出される可能性がないと精度良く判定された状態において、リーン燃焼モードの実行を許可するので、リーン燃焼モードの実行のためにパージを停止することによる蒸発燃料の外部への放出を確実に抑制できる。その結果、蒸発燃料の外部への放出を防止しつつ、リーン燃焼モードを実行する機会を適切に確保できるようになる。 In the present invention, preferably, the controller closes the purge valve when the accumulated purge amount reaches a predetermined amount, and sets the target air-fuel ratio to a leaner air-fuel ratio than the theoretical air-fuel ratio. It is configured to allow the execution of certain combustion modes that drive the engine.
According to the present invention configured in this way, when the cumulative purge amount reaches a predetermined amount and the purging of the evaporated fuel is stopped, the target air-fuel ratio is set to a leaner air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio (combustion mode). Hereinafter, the execution of the "lean combustion mode" is appropriately referred to), so that the lean combustion mode can be appropriately executed in a state where the combustion stability is ensured. Further, according to the present invention, the execution of the lean combustion mode is permitted in a state where it is accurately determined that the evaporated fuel is not likely to be released to the outside as described above, so that the execution of the lean combustion mode is performed. By stopping the purging, the emission of evaporated fuel to the outside can be reliably suppressed. As a result, it becomes possible to appropriately secure an opportunity to execute the lean combustion mode while preventing the evaporative fuel from being released to the outside.

本発明において、好ましくは、制御器は、燃焼モードが許可されて当該燃焼モードが実行された後に、蒸発燃料の発生量が所定量に達したと判定されたときに、燃焼モードの実行を禁止するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、パージ停止時に実行されるリーン燃焼モードを適切なタイミングで終了することができる。こうしてリーン燃焼モードが終了された後に、蒸発燃料のパージが再開される。よって、本発明によれば、リーン燃焼モードの実行のためにパージを停止することによる蒸発燃料の外部への放出を確実に抑制できる。 In the present invention, preferably, the controller prohibits execution of the combustion mode when it is determined that the amount of evaporated fuel generated reaches a predetermined amount after the combustion mode is permitted and the combustion mode is executed. It is configured to do.
According to the present invention configured in this way, the lean combustion mode executed when the purge is stopped can be ended at an appropriate timing. After the lean combustion mode is thus terminated, the evaporative fuel purging is resumed. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably suppress the release of the evaporated fuel to the outside by stopping the purge for the execution of the lean combustion mode.

本発明において、好ましくは、制御器は、キャニスタにおける大気開放口付近の蒸発燃料の吸着量に基づき、パージ量を判定するための所定量を設定するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、キャニスタにおける大気開放口付近の蒸発燃料の吸着量に基づき設定された所定量だけ、蒸発燃料をパージしてから、蒸発燃料のパージを停止する。これにより、キャニスタの大気開放口付近に残存した蒸発燃料（蒸発燃料がキャニスタに多量に吸着された状態からパージを行った場合に蒸発燃料が大気開放口付近に残存する傾向にある）がパージ停止時に外部に放出されてしまうことを適切に抑制できる。 In the present invention, preferably, the controller is configured to set a predetermined amount for determining the purge amount based on the adsorption amount of the evaporated fuel near the air opening in the canister.
According to the present invention configured as described above, the evaporative fuel is purged by a predetermined amount set based on the adsorption amount of the evaporative fuel near the atmosphere opening in the canister, and then the purging of the evaporative fuel is stopped. As a result, the evaporated fuel remaining near the air opening of the canister (the evaporated fuel tends to remain near the atmospheric opening when purging from a state where a large amount of evaporated fuel is adsorbed on the canister) stops purging. It is possible to appropriately suppress the occasional release to the outside.

本発明において、好ましくは、制御器は、蒸発燃料の濃度の学習開始時に求められた蒸発燃料濃度学習値に基づき、パージ量を判定するための所定量を設定するよう構成されている。
キャニスタにおいて大気開放口付近にある蒸発燃料の吸着量は、蒸発燃料の濃度の学習開始時に求められた蒸発燃料濃度学習値に応じた量となる。そのため、上記の本発明では、積算パージ量を判定するための所定量を、この学習開始時に求められた蒸発燃料濃度学習値に基づき設定する。そして、このように設定された所定量だけ蒸発燃料をパージしてから、蒸発燃料のパージを停止する。これによっても、キャニスタの大気開放口付近に残存した蒸発燃料がパージ停止時に外部に放出されてしまうことを適切に抑制できる。 In the present invention, preferably, the controller is configured to set a predetermined amount for determining the purge amount based on the evaporative fuel concentration learning value obtained at the start of learning the evaporative fuel concentration.
In the canister, the amount of adsorbed evaporative fuel near the air opening is an amount corresponding to the evaporative fuel concentration learning value obtained at the start of learning the evaporative fuel concentration. Therefore, in the present invention described above, a predetermined amount for determining the cumulative purge amount is set based on the evaporative fuel concentration learning value obtained at the start of this learning. Then, after purging the evaporated fuel by the predetermined amount set in this way, the purging of the evaporated fuel is stopped. This also makes it possible to appropriately prevent the evaporated fuel remaining near the air opening of the canister from being released to the outside when the purge is stopped.

本発明において、好ましくは、制御器は、蒸発燃料パージ制御に関係する制御弁及び／又はセンサの特性により生じる空燃比のばらつきに起因する蒸発燃料濃度学習値のばらつき量を求め、蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定され、尚且つばらつき量が所定量未満であるときに、パージ量の積算を開始する、よう構成されている。
このように構成された本発明によれば、蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定され、尚且つ蒸発燃料濃度学習値のばらつき量が所定量未満である場合に、積算パージ量が所定量に達してから蒸発燃料のパージを停止する。これにより、蒸発燃料の濃度が薄いことをより正確に判定した状態において、蒸発燃料のパージを停止することができ、蒸発燃料が外部に放出されてしまうことをより効果的に抑制できる。 In the present invention, preferably, the controller obtains the amount of variation in the evaporative fuel concentration learning value due to the variation in the air fuel ratio caused by the characteristics of the control valve and / or the sensor related to the evaporative fuel purge control, and learns the evaporative fuel concentration. When the value is less than the predetermined value, the state of the fuel vapor concentration learning value is determined to be stable, and the variation amount is less than the predetermined amount, the integration of the purge amount is started. ..
According to the present invention configured as described above, it is determined that the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value and the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, and the amount of variation in the evaporative fuel concentration learning value. If is less than the predetermined amount, the purging of the evaporated fuel is stopped after the integrated purge amount reaches the predetermined amount. As a result, the purging of the evaporative fuel can be stopped in a state where it is more accurately determined that the concentration of the evaporative fuel is low, and the evaporative fuel can be more effectively suppressed from being released to the outside.

本発明において、好ましくは、制御器は、蒸発燃料濃度学習値の変化量が所定量未満である状態が所定時間継続した場合、又は連続して求められた所定数の蒸発燃料濃度学習値の全ての変化量が所定量未満である場合に、蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、蒸発燃料濃度学習値の状態が安定しているか否かを精度良く判定することができる。 In the present invention, preferably, the controller is in a state where the change amount of the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined amount for a predetermined time, or all of the predetermined number of evaporative fuel concentration learning values obtained continuously. When the amount of change in is less than a predetermined amount, it is determined that the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable.
According to the present invention configured as described above, it is possible to accurately determine whether or not the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable.

本発明による蒸発燃料処理装置によれば、キャニスタ内の蒸発燃料の吸着状態を精度良く判定して、その判定結果に応じて蒸発燃料のパージを適切に停止することができる。 According to the evaporative fuel processing apparatus according to the present invention, the adsorption state of the evaporative fuel in the canister can be accurately determined, and the purging of the evaporative fuel can be appropriately stopped according to the determination result.

本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるエンジンの制御系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the engine by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるエンジンの運転領域についての説明図である。It is explanatory drawing of the operating area of the engine by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による全体制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole control processing by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による第２燃焼モード許可判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd combustion mode permission determination process by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による第２燃焼モード許可判定処理を実行したときの各種パラメータの変化の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the change of various parameters when the 2nd combustion mode permission determination process by embodiment of this invention is executed. 蒸発燃料をパージしたときのキャニスタ内の状態の具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific example of the state in the canister when the evaporative fuel is purged. 本発明の実施形態による全体制御処理を実行した場合の各種パラメータの変化の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the change of various parameters when the whole control process by embodiment of this invention is executed.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置について説明する。 Hereinafter, the evaporated fuel treatment apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

＜エンジンの構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置が適用されるエンジンの具体例について説明する。なお、図１及び図２に示すエンジンは、あくまで本発明が適用されるエンジンの一例であり、図１及び図２に示すエンジンに本発明を適用することに限定はされない。 <Engine configuration>
First, a specific example of an engine to which the evaporated fuel treatment apparatus according to the embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The engine shown in FIGS. 1 and 2 is merely an example of an engine to which the present invention is applied, and the present invention is not limited to the engine shown in FIGS. 1 and 2.

図１は、本発明の実施形態によるエンジンの構成を例示する図である。図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御系統を示すブロック図である。なお、図１における吸気側は紙面左側であり、排気側は紙面右側である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an engine control system according to an embodiment of the present invention. The intake side in FIG. 1 is on the left side of the paper, and the exhaust side is on the right side of the paper.

本実施形態において、エンジン１は、四輪の自動車に搭載された部分圧縮着火燃焼（ＳＰＣＣＩ：SPark Controlled Compression Ignition）を行うガソリンエンジンである。具体的には、エンジン１は、シリンダブロック１２と、その上に載置されるシリンダヘッド１３とを備えている。シリンダブロック１２の内部に複数のシリンダ１１が形成されている。図１では、１つのシリンダ１１のみを示すが、本実施形態においてエンジン１は、多気筒エンジンである。 In the present embodiment, the engine 1 is a gasoline engine that performs partial compression ignition combustion (SPCCI: SPark Controlled Compression Ignition) mounted on a four-wheeled automobile. Specifically, the engine 1 includes a cylinder block 12 and a cylinder head 13 mounted on the cylinder block 12. A plurality of cylinders 11 are formed inside the cylinder block 12. Although FIG. 1 shows only one cylinder 11, the engine 1 is a multi-cylinder engine in the present embodiment.

各シリンダ１１内には、ピストン３が摺動自在に内挿されている。ピストン３は、コネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１５に連結されている。ピストン３は、シリンダ１１及びシリンダヘッド１３と共に燃焼室１７を区画する。なお、「燃焼室」は、ピストン３が圧縮上死点に至ったときに形成される空間の意味に限定されない。「燃焼室」の語は広義で用いる場合がある。つまり、「燃焼室」は、ピストン３の位置に関わらず、ピストン３、シリンダ１１及びシリンダヘッド１３によって形成される空間を意味する場合がある。 A piston 3 is slidably inserted in each cylinder 11. The piston 3 is connected to the crankshaft 15 via a connecting rod 14. The piston 3 partitions the combustion chamber 17 together with the cylinder 11 and the cylinder head 13. The "combustion chamber" is not limited to the meaning of the space formed when the piston 3 reaches the compression top dead center. The term "combustion chamber" may be used in a broad sense. That is, the "combustion chamber" may mean a space formed by the piston 3, the cylinder 11, and the cylinder head 13 regardless of the position of the piston 3.

エンジン１の幾何学的圧縮比は、理論熱効率の向上や、後述するＣＩ（Compression Ignition）燃焼の安定化を目的として高く設定されている。具体的に、エンジン１の幾何学的圧縮比は、１７以上である。幾何学的圧縮比は、例えば１８としてもよい。幾何学的圧縮比は、１７以上２０以下の範囲で、適宜設定すればよい。 The geometric compression ratio of the engine 1 is set high for the purpose of improving the theoretical thermal efficiency and stabilizing the CI (Compression Ignition) combustion described later. Specifically, the geometric compression ratio of the engine 1 is 17 or more. The geometric compression ratio may be 18, for example. The geometric compression ratio may be appropriately set in the range of 17 or more and 20 or less.

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、２つの吸気ポート１８（図１）が形成されている。吸気ポート１８は、燃焼室１７に連通している。吸気ポート１８には、吸気弁２１が配設されている。吸気弁２１は、燃焼室１７と吸気ポート１８との間を開閉する。吸気弁２１は、可変動弁機構である吸気ＶＶＴ（Variable Valve Timing）２３（図２）によって、所定のタイミングで開閉する。吸気ＶＶＴ２３は、吸気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更するよう構成されている。それによって、吸気弁２１の開弁時期及び閉弁時期を、連続的に変化させることができる。なお、吸気ＶＶＴ２３は、電動式又は液圧式に駆動されるよう構成される。 The cylinder head 13 is formed with two intake ports 18 (FIG. 1) for each cylinder 11. The intake port 18 communicates with the combustion chamber 17. An intake valve 21 is provided at the intake port 18. The intake valve 21 opens and closes between the combustion chamber 17 and the intake port 18. The intake valve 21 is opened and closed at a predetermined timing by the intake VVT (Variable Valve Timing) 23 (FIG. 2), which is a variable valve mechanism. The intake VVT 23 is configured to continuously change the rotational phase of the intake camshaft within a predetermined angle range. Thereby, the valve opening timing and the valve closing timing of the intake valve 21 can be continuously changed. The intake VVT 23 is configured to be driven by an electric type or a hydraulic type.

シリンダヘッド１３にはまた、シリンダ１１毎に、２つの排気ポート１９（図１）が形成されている。排気ポート１９は、燃焼室１７に連通している。排気ポート１９には、排気弁２２が配設されている。排気弁２２は、燃焼室１７と排気ポート１９との間を開閉する。排気弁２２は、可変動弁機構である排気ＶＶＴ２４（図２）によって、所定のタイミングで開閉する。排気ＶＶＴ２４は、排気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更するよう構成されている。それによって、排気弁２２の開弁時期及び閉弁時期を、連続的に変化させることができる。なお、排気ＶＶＴ２４は、電動式又は液圧式に駆動されるよう構成される。 The cylinder head 13 is also formed with two exhaust ports 19 (FIG. 1) for each cylinder 11. The exhaust port 19 communicates with the combustion chamber 17. An exhaust valve 22 is provided at the exhaust port 19. The exhaust valve 22 opens and closes between the combustion chamber 17 and the exhaust port 19. The exhaust valve 22 is opened and closed at a predetermined timing by the exhaust VVT 24 (FIG. 2), which is a variable valve mechanism. The exhaust VVT 24 is configured to continuously change the rotational phase of the exhaust camshaft within a predetermined angular range. Thereby, the valve opening timing and the valve closing timing of the exhaust valve 22 can be continuously changed. The exhaust VVT 24 is configured to be driven electrically or hydraulically.

本実施形態において、エンジン１は、吸気ＶＶＴ２３及び排気ＶＶＴ２４によって、吸気弁２１の開弁と排気弁２２の開弁とに係るオーバーラップ期間の長さを調整することができる。これにより、燃焼室１７の中の残留ガスを掃気したり、燃焼室１７の中に熱い既燃ガスを閉じ込めたり（つまり、内部ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスを燃焼室１７の中に導入）することができる。なお、このような内部ＥＧＲガスの導入をＶＶＴによって実現することに限定はされない。 In the present embodiment, the engine 1 can adjust the length of the overlap period related to the opening of the intake valve 21 and the opening of the exhaust valve 22 by the intake VVT 23 and the exhaust VVT 24. As a result, the residual gas in the combustion chamber 17 is evacuated, and the hot burned gas is trapped in the combustion chamber 17 (that is, the internal EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas is introduced into the combustion chamber 17). be able to. It should be noted that the introduction of such an internal EGR gas is not limited to the realization by VVT.

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、燃料噴射弁６が取り付けられている。燃料噴射弁６は、燃焼室１７の中に燃料を直接噴射するように、燃焼室１７の天井面に設けられている。また、燃料噴射弁６は、その噴射軸心が、シリンダ１１の中心軸に沿うように配設されている。なお、燃料噴射弁６の噴射軸心は、シリンダ１１の中心軸と一致していなくてもよい。燃料噴射弁６は、詳細な図示は省略するが、複数の噴口を有する多噴口型の燃料噴射弁によって構成され、燃料噴霧が、燃焼室１７の中央から放射状に広がるように燃料を噴射する。なお、燃料噴射弁６は、多噴口型のインジェクタに限らない。燃料噴射弁６は、外開弁タイプのインジェクタを採用してもよい。 A fuel injection valve 6 is attached to the cylinder head 13 for each cylinder 11. The fuel injection valve 6 is provided on the ceiling surface of the combustion chamber 17 so as to inject fuel directly into the combustion chamber 17. Further, the fuel injection valve 6 is arranged so that its injection axis is along the central axis of the cylinder 11. The injection axis of the fuel injection valve 6 does not have to coincide with the central axis of the cylinder 11. Although detailed illustration is omitted, the fuel injection valve 6 is composed of a multi-injection type fuel injection valve having a plurality of injection ports, and injects fuel so that the fuel spray spreads radially from the center of the combustion chamber 17. The fuel injection valve 6 is not limited to the multi-injection type injector. The fuel injection valve 6 may employ an externally open valve type injector.

燃料噴射弁６には、図示しない燃料供給路を介して燃料タンク６３から燃料が供給される。この燃料供給路には、図示しない燃料ポンプ及びコモンレールが設けられている。燃料ポンプは、コモンレールに燃料を圧送するように構成されている。コモンレールは、燃料ポンプから圧送された燃料を、高い燃料圧力で蓄えるよう構成されている。燃料噴射弁６が開弁すると、コモンレールに蓄えられていた燃料が、燃料噴射弁６の噴口から燃焼室１７の中に噴射される。例えば、３０ＭＰａ以上の高い圧力（１つの例では最高燃料圧力は１２０ＭＰａ程度）の燃料が燃料噴射弁６に供給される。また、燃料噴射弁６は、パルス駆動され、供給される制御信号のパルス幅が大きくなるほど、噴射する燃料量が多くなる。 Fuel is supplied to the fuel injection valve 6 from the fuel tank 63 via a fuel supply path (not shown). A fuel pump and a common rail (not shown) are provided in this fuel supply path. The fuel pump is configured to pump fuel to the common rail. The common rail is configured to store the fuel pumped from the fuel pump at a high fuel pressure. When the fuel injection valve 6 is opened, the fuel stored in the common rail is injected into the combustion chamber 17 from the injection port of the fuel injection valve 6. For example, a fuel having a high pressure of 30 MPa or more (in one example, the maximum fuel pressure is about 120 MPa) is supplied to the fuel injection valve 6. Further, the fuel injection valve 6 is pulse-driven, and the larger the pulse width of the control signal supplied is, the larger the amount of fuel to be injected.

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、点火プラグ２５が取り付けられている。点火プラグ２５は、燃焼室１７の中の混合気に強制的に点火をする。点火プラグ２５は、本実施形態においては、シリンダ１１の中心軸を挟んだ吸気側に配設されている。また、点火プラグ２５は、２つの吸気ポート１８の間に位置している。点火プラグ２５は、上方から下方に向かって、燃焼室１７の中央に近づく方向に傾いて、シリンダヘッド１３に取り付けられている。点火プラグ２５の電極は、燃焼室１７の中に臨んでかつ、燃焼室１７の天井面の付近に位置している。 A spark plug 25 is attached to the cylinder head 13 for each cylinder 11. The spark plug 25 forcibly ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 17. In the present embodiment, the spark plug 25 is arranged on the intake side with the central axis of the cylinder 11 interposed therebetween. The spark plug 25 is located between the two intake ports 18. The spark plug 25 is attached to the cylinder head 13 so as to be inclined from the upper side to the lower side toward the center of the combustion chamber 17. The electrodes of the spark plug 25 face the combustion chamber 17 and are located near the ceiling surface of the combustion chamber 17.

図１に示すように、エンジン１の一側面には吸気通路４０が接続されている。吸気通路４０は、各シリンダ１１の吸気ポート１８に連通している。吸気通路４０は、燃焼室１７に導入するガスが流れる通路である。吸気通路４０の上流端部には、新気を濾過するエアクリーナー４１が配設されている。吸気通路４０の下流端近傍には、サージタンク４２が配設されている。サージタンク４２よりも下流の吸気通路４０は、詳細な図示は省略するが、シリンダ１１毎に分岐する独立通路を構成している。独立通路の下流端が、各シリンダ１１の吸気ポート１８に接続されている。 As shown in FIG. 1, an intake passage 40 is connected to one side surface of the engine 1. The intake passage 40 communicates with the intake port 18 of each cylinder 11. The intake passage 40 is a passage through which the gas introduced into the combustion chamber 17 flows. An air cleaner 41 for filtering fresh air is provided at the upstream end of the intake passage 40. A surge tank 42 is arranged near the downstream end of the intake passage 40. The intake passage 40 downstream of the surge tank 42 constitutes an independent passage that branches for each cylinder 11, although detailed illustration is omitted. The downstream end of the independent passage is connected to the intake port 18 of each cylinder 11.

吸気通路４０におけるエアクリーナー４１とサージタンク４２との間には、スロットル弁４３が配設されている。スロットル弁４３は、弁の開度を調整することによって、燃焼室１７の中への新気の導入量を調整するよう構成されている。 A throttle valve 43 is provided between the air cleaner 41 and the surge tank 42 in the intake passage 40. The throttle valve 43 is configured to adjust the amount of fresh air introduced into the combustion chamber 17 by adjusting the opening degree of the valve.

吸気通路４０にはまた、スロットル弁４３の下流に、過給機４４が配設されている。過給機４４は、燃焼室１７に導入するガスを過給するよう構成されている。本実施形態において、過給機４４は、エンジン１によって駆動される機械式の過給機である。機械式の過給機４４は、例えばルーツ式としてもよい。機械式の過給機４４の構成はどのような構成であってもよい。機械式の過給機４４は、リショルム式や遠心式であってもよい。 In the intake passage 40, a supercharger 44 is also arranged downstream of the throttle valve 43. The supercharger 44 is configured to supercharge the gas to be introduced into the combustion chamber 17. In the present embodiment, the supercharger 44 is a mechanical supercharger driven by the engine 1. The mechanical turbocharger 44 may be, for example, a roots type. The configuration of the mechanical turbocharger 44 may be any configuration. The mechanical turbocharger 44 may be a Rishorum type or a centrifugal type.

過給機４４とエンジン１の出力軸との間には、電磁クラッチ４５が介設している。電磁クラッチ４５は、過給機４４とエンジン１との間で、エンジン１から過給機４４へ駆動力を伝達したり、駆動力の伝達を遮断したりする。後述するように、ＥＣＵ１０（図２）が電磁クラッチ４５の接続状態と非接続状態を切り替えることによって、過給機４４はオンとオフとが切り替わる。つまり、このエンジン１は、過給機４４が、燃焼室１７に導入するガスを過給することと、過給機４４が、燃焼室１７に導入するガスを過給しないこととを切り替えることができるよう構成されている。 An electromagnetic clutch 45 is interposed between the supercharger 44 and the output shaft of the engine 1. The electromagnetic clutch 45 transmits a driving force from the engine 1 to the supercharger 44 or cuts off the transmission of the driving force between the supercharger 44 and the engine 1. As will be described later, when the ECU 10 (FIG. 2) switches between the connected state and the non-connected state of the electromagnetic clutch 45, the supercharger 44 is switched on and off. That is, the engine 1 can switch between supercharging the gas introduced into the combustion chamber 17 by the supercharger 44 and not supercharging the gas introduced into the combustion chamber 17 by the supercharger 44. It is configured so that it can be done.

吸気通路４０における過給機４４の下流には、インタークーラー４６が配設されている。インタークーラー４６は、過給機４４において圧縮されたガスを冷却するよう構成されている。インタークーラー４６は、例えば水冷式に構成すればよい。 An intercooler 46 is arranged downstream of the supercharger 44 in the intake passage 40. The intercooler 46 is configured to cool the compressed gas in the turbocharger 44. The intercooler 46 may be configured to be water-cooled, for example.

吸気通路４０には、バイパス通路４７が接続されている。バイパス通路４７は、過給機４４及びインタークーラー４６をバイパスするよう、吸気通路４０における過給機４４の上流部とインタークーラー４６の下流部とを互いに接続する。バイパス通路４７には、バイパス制御弁であるエアバイパス弁４８が配設されている。エアバイパス弁４８は、バイパス通路４７を流れるガスの流量を調整する。 A bypass passage 47 is connected to the intake passage 40. The bypass passage 47 connects the upstream portion of the supercharger 44 and the downstream portion of the intercooler 46 in the intake passage 40 to each other so as to bypass the supercharger 44 and the intercooler 46. An air bypass valve 48, which is a bypass control valve, is provided in the bypass passage 47. The air bypass valve 48 adjusts the flow rate of gas flowing through the bypass passage 47.

過給機４４をオフにしたとき（つまり、電磁クラッチ４５を遮断したとき）には、エアバイパス弁４８を全開にする。これにより、吸気通路４０を流れるガスは、過給機４４をバイパスして、エンジン１の燃焼室１７に導入される。エンジン１は、非過給、つまり自然吸気の状態で運転する。一方で、過給機４４をオンにしたとき（つまり、電磁クラッチ４５を接続したとき）には、過給機４４を通過したガスの一部は、バイパス通路４７を通って過給機の上流に逆流する。エアバイパス弁４８の開度を調整することによって、逆流量を調整することができるから、燃焼室１７に導入するガスの過給圧を調整することができる。この構成例においては、過給機４４とバイパス通路４７とエアバイパス弁４８とによって、過給システム４９が構成されている。 When the supercharger 44 is turned off (that is, when the electromagnetic clutch 45 is disengaged), the air bypass valve 48 is fully opened. As a result, the gas flowing through the intake passage 40 bypasses the supercharger 44 and is introduced into the combustion chamber 17 of the engine 1. The engine 1 operates in a non-supercharged state, that is, in a naturally aspirated state. On the other hand, when the supercharger 44 is turned on (that is, when the electromagnetic clutch 45 is connected), a part of the gas that has passed through the supercharger 44 passes through the bypass passage 47 and is upstream of the supercharger. Backflow to. Since the reverse flow rate can be adjusted by adjusting the opening degree of the air bypass valve 48, the boost pressure of the gas introduced into the combustion chamber 17 can be adjusted. In this configuration example, the supercharging system 49 is configured by the supercharger 44, the bypass passage 47, and the air bypass valve 48.

また、吸気通路４０には、燃焼室１７内の吸気流動を強化するためのスワール制御弁（不図示）が設けられている。エンジン１の各燃焼室１７に接続された吸気通路４０は、平行に延びる２本の通路から構成され、このうちの一方の吸気通路４０は、エンジン１のフロント側に設けられて、２つの吸気ポート１８の一方に接続され、他方の吸気通路４０は、エンジン１のリヤ側に設けられて、２つの吸気ポート１８の他方に接続される。スワール制御弁は、フロント側にある吸気通路４０内に設けられる。スワール制御弁の開度が小さいと、一方の吸気ポート１８から燃焼室１７に流入する吸気流量が相対的に減り、且つ他方の吸気ポート１８から燃焼室１７に流入する吸気流量が相対的に増えるため、燃焼室１７内のスワール流が強くなる。これに対して、スワール制御弁の開度が大きいと、２つの吸気ポート１８のそれぞれから燃焼室１７に流入する吸気流量が略均等になり、燃焼室１７内のスワール流が弱くなる。このようなスワール制御弁も、ＥＣＵ１０（図２）により制御される。 Further, the intake passage 40 is provided with a swirl control valve (not shown) for strengthening the intake flow in the combustion chamber 17. The intake passage 40 connected to each combustion chamber 17 of the engine 1 is composed of two passages extending in parallel, and one of the intake passages 40 is provided on the front side of the engine 1 and has two intakes. It is connected to one of the ports 18, and the other intake passage 40 is provided on the rear side of the engine 1 and is connected to the other of the two intake ports 18. The swirl control valve is provided in the intake passage 40 on the front side. When the opening degree of the swirl control valve is small, the intake flow flow from one intake port 18 to the combustion chamber 17 is relatively reduced, and the intake flow flow from the other intake port 18 to the combustion chamber 17 is relatively increased. Therefore, the swirl flow in the combustion chamber 17 becomes stronger. On the other hand, when the opening degree of the swirl control valve is large, the intake flow rates flowing into the combustion chamber 17 from each of the two intake ports 18 become substantially equal, and the swirl flow in the combustion chamber 17 becomes weak. Such a swirl control valve is also controlled by the ECU 10 (FIG. 2).

エンジン１の他側面には、排気通路５０が接続されている。排気通路５０は、各シリンダ１１の排気ポート１９に連通している。排気通路５０は、燃焼室１７から排出された排気ガスが流れる通路である。排気通路５０の上流部分は、詳細な図示は省略するが、シリンダ１１毎に分岐する独立通路を構成している。独立通路の上流端が、各シリンダ１１の排気ポート１９に接続されている。排気通路５０には、１つ以上の触媒コンバーター５１を有する排気ガス浄化システムが配設されている。触媒コンバーター５１は、三元触媒を含んで構成されている。なお、排気ガス浄化システムは、三元触媒のみを含むものに限らない。 An exhaust passage 50 is connected to the other side surface of the engine 1. The exhaust passage 50 communicates with the exhaust port 19 of each cylinder 11. The exhaust passage 50 is a passage through which the exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 flows. Although detailed illustration is omitted, the upstream portion of the exhaust passage 50 constitutes an independent passage that branches for each cylinder 11. The upstream end of the independent passage is connected to the exhaust port 19 of each cylinder 11. An exhaust gas purification system having one or more catalytic converters 51 is arranged in the exhaust passage 50. The catalyst converter 51 is configured to include a three-way catalyst. The exhaust gas purification system is not limited to the one containing only the three-way catalyst.

吸気通路４０と排気通路５０との間には、外部ＥＧＲシステムを構成するＥＧＲ通路５２が接続されている。ＥＧＲ通路５２は、既燃ガスの一部を吸気通路４０に還流させるための通路である。ＥＧＲ通路５２の上流端は、排気通路５０における触媒コンバーター５１の下流に接続されている。ＥＧＲ通路５２の下流端は、吸気通路４０における過給機４４の上流に接続されている。 An EGR passage 52 constituting an external EGR system is connected between the intake passage 40 and the exhaust passage 50. The EGR passage 52 is a passage for returning a part of the burnt gas to the intake passage 40. The upstream end of the EGR passage 52 is connected to the downstream of the catalytic converter 51 in the exhaust passage 50. The downstream end of the EGR passage 52 is connected to the upstream of the turbocharger 44 in the intake passage 40.

ＥＧＲ通路５２には、水冷式のＥＧＲクーラー５３が配設されている。ＥＧＲクーラー５３は、既燃ガスを冷却するよう構成されている。ＥＧＲ通路５２にはまた、ＥＧＲ弁５４が配設されている。ＥＧＲ弁５４は、ＥＧＲ通路５２を流れる既燃ガスの流量を調整するよう構成されている。ＥＧＲ弁５４の開度を調整することによって、冷却した既燃ガス、つまり外部ＥＧＲガスの還流量を調整することができる。 A water-cooled EGR cooler 53 is provided in the EGR passage 52. The EGR cooler 53 is configured to cool the burnt gas. An EGR valve 54 is also provided in the EGR passage 52. The EGR valve 54 is configured to regulate the flow rate of the burnt gas flowing through the EGR passage 52. By adjusting the opening degree of the EGR valve 54, the recirculation amount of the cooled burnt gas, that is, the external EGR gas can be adjusted.

本実施形態において、ＥＧＲシステム５５は、ＥＧＲ通路５２及びＥＧＲ弁５４を含んで構成されている外部ＥＧＲシステムと、前述した吸気ＶＶＴ２３及び排気ＶＶＴ２４を含んで構成されている内部ＥＧＲシステムとによって構成されている。 In the present embodiment, the EGR system 55 is composed of an external EGR system including an EGR passage 52 and an EGR valve 54, and an internal EGR system including the above-mentioned intake VVT23 and exhaust VVT24. ing.

また、図１に示すように、エンジン１には、燃料タンク６３内で発生した蒸発燃料を吸気通路４０にパージするためのパージシステム６１が設けられている。具体的には、パージシステム６１は、燃料タンク６３内で蒸発した蒸発燃料が供給され、この蒸発燃料を吸着するキャニスタ６４と、キャニスタ６４に空気を導入する大気開放通路６５と、燃料タンク６３と吸気通路４０とをキャニスタ６４を介して連結するパージ通路６６と、を有する。パージ通路６６は、スロットル弁４３と過給機４４との間の吸気通路４０上の位置に接続されている。 Further, as shown in FIG. 1, the engine 1 is provided with a purge system 61 for purging the evaporated fuel generated in the fuel tank 63 into the intake passage 40. Specifically, the purge system 61 includes a canister 64 to which the evaporated fuel evaporated in the fuel tank 63 is supplied and adsorbs the evaporated fuel, an air opening passage 65 for introducing air into the canister 64, and a fuel tank 63. It has a purge passage 66 that connects the intake passage 40 with the canister 64 via a canister 64. The purge passage 66 is connected to a position on the intake passage 40 between the throttle valve 43 and the supercharger 44.

キャニスタ６４に吸着された蒸発燃料は、大気開放通路６５から導入された空気によって、キャニスタ６４から脱離される。キャニスタ６４から脱離された蒸発燃料は、空気と共にパージ通路６６を通って吸気通路４０にパージされる。以下では、パージ通路６６から吸気通路４０にパージされる蒸発燃料と空気とを含むガスを「パージガス」と呼ぶことがある。 The evaporated fuel adsorbed on the canister 64 is desorbed from the canister 64 by the air introduced from the air opening passage 65. The evaporated fuel desorbed from the canister 64 is purged to the intake passage 40 through the purge passage 66 together with the air. Hereinafter, the gas containing the evaporated fuel and air purged from the purge passage 66 to the intake passage 40 may be referred to as “purge gas”.

キャニスタ６４の下流側のパージ通路６６上には、当該パージ通路６６を開閉するパージ弁６７が設けられている。パージ弁６７は、デューティ制御弁であり、開閉を繰り返して、１回の開弁期間と閉弁期間とを合わせた単位期間に対する開弁期間の割合であるデューティ比が変更されることでその開度が変更されるようになっている。パージ弁６７は、電磁式バルブであり、デューティ比は、１回の通電期間と１回の非通電期間とを合わせた単位期間に対する通電期間の割合である。パージ弁６７は、デューティ比が０％で全閉となり、１００％で全開となる。 A purge valve 67 for opening and closing the purge passage 66 is provided on the purge passage 66 on the downstream side of the canister 64. The purge valve 67 is a duty control valve, and is opened by repeating opening and closing to change the duty ratio, which is the ratio of the valve opening period to the unit period including one valve opening period and the valve closing period. The degree is to be changed. The purge valve 67 is an electromagnetic valve, and the duty ratio is the ratio of the energization period to the unit period including one energization period and one non-energization period. The purge valve 67 is fully closed when the duty ratio is 0% and fully opened when the duty ratio is 100%.

次に、図２に示すように、エンジン１は、これを運転するためのＥＣＵ（Power-train Control Module）１０を備えている。ＥＣＵ１０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）としてのマイクロプロセッサ１０ａと、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリ１０ｂと、電気信号の入出力をする入出力バス等を備えている。ＥＣＵ１０は、制御器の一例である。 Next, as shown in FIG. 2, the engine 1 includes an ECU (Power-train Control Module) 10 for operating the engine 1. The ECU 10 is a controller based on a well-known microcomputer, and includes a microprocessor 10a as a central processing unit (CPU) for executing a program, and for example, a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only). It is composed of a Memory) and includes a memory 10b for storing programs and data, an input / output bus for inputting / outputting electric signals, and the like. The ECU 10 is an example of a controller.

ＥＣＵ１０には、図１及び図２に示すように、各種のセンサＳＷ１〜ＳＷ１５が接続されている。センサＳＷ１〜ＳＷ１５は、検知信号をＥＣＵ１０に出力する。センサには、以下のセンサが含まれる。 As shown in FIGS. 1 and 2, various sensors SW1 to SW15 are connected to the ECU 10. The sensors SW1 to SW15 output a detection signal to the ECU 10. The sensors include the following sensors.

すなわち、吸気通路４０におけるエアクリーナー４１の下流に配置されかつ、吸気通路４０を流れる新気の流量を検知するエアフローセンサＳＷ１、及び、新気の温度を検知する第１吸気温度センサＳＷ２、吸気通路４０におけるＥＧＲ通路５２の接続位置よりも下流でかつ、過給機４４の上流に配置されかつ、過給機４４に流入するガスの圧力を検知する第１圧力センサＳＷ３（以下では適宜「吸気圧センサＳＷ３」と言い換える）、吸気通路４０における過給機４４の下流でかつ、バイパス通路４７の接続位置よりも上流に配置されかつ、過給機４４から流出したガスの温度を検知する第２吸気温度センサＳＷ４、サージタンク４２に取り付けられかつ、過給機４４の下流のガスの圧力（過給圧）を検知する第２圧力センサＳＷ５、各シリンダ１１に対応してシリンダヘッド１３に取り付けられかつ、各燃焼室１７内の圧力（筒内圧）を検知する指圧センサＳＷ６、排気通路５０に配置されかつ、燃焼室１７から排出した排気ガスの温度を検知する排気温度センサＳＷ７、燃焼室１７から排出された排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサＳＷ８（より詳しくは、当該センサＳＷ８は排気ガスに含まれる酸素濃度を検出するリニアＯ₂センサ（リニアＡ／Ｆセンサ：ＬＡＦＳ）に相当する）、エンジン１の出力軸近傍に配置されかつ、出力軸の回転数を検出するエンジン回転数センサＳＷ９、エンジン１に取り付けられかつ、冷却水の温度を検知する水温センサＳＷ１０、エンジン１に取り付けられかつ、クランクシャフト１５の回転角を検知するクランク角センサＳＷ１１、アクセルペダル機構に取り付けられかつ、アクセルペダルの操作量に対応したアクセル開度を検知するアクセル開度センサＳＷ１２、エンジン１に取り付けられかつ、吸気カムシャフトの回転角を検知する吸気カム角センサＳＷ１３、エンジン１に取り付けられかつ、排気カムシャフトの回転角を検知する排気カム角センサＳＷ１４、ＥＧＲ通路５２に配置されかつ、ＥＧＲ弁５４の上流及び下流の差圧を検知するＥＧＲ差圧センサＳＷ１５である。 That is, the air flow sensor SW1 which is arranged downstream of the air cleaner 41 in the intake passage 40 and detects the flow rate of fresh air flowing through the intake passage 40, the first intake temperature sensor SW2 which detects the temperature of the fresh air, and the intake passage. The first pressure sensor SW3 (hereinafter, appropriately "intake pressure") is located downstream of the connection position of the EGR passage 52 in 40 and upstream of the supercharger 44 and detects the pressure of the gas flowing into the supercharger 44. (In other words, sensor SW3), a second intake gas that is located downstream of the supercharger 44 in the intake passage 40 and upstream of the connection position of the bypass passage 47 and detects the temperature of the gas flowing out from the supercharger 44. The temperature sensor SW4, the second pressure sensor SW5 that is attached to the surge tank 42 and detects the pressure (supercharging pressure) of the gas downstream of the supercharger 44, and is attached to the cylinder head 13 corresponding to each cylinder 11. , The finger pressure sensor SW6 that detects the pressure (in-cylinder pressure) in each combustion chamber 17, the exhaust temperature sensor SW7 that is arranged in the exhaust passage 50 and detects the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 17, and is discharged from the combustion chamber 17. Air-fuel ratio sensor SW8 that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas (more specifically, the sensor SW8 corresponds to a linear O ₂ sensor (linear A / F sensor: LAFS) that detects the oxygen concentration contained in the exhaust gas). , The engine rotation speed sensor SW9 which is arranged near the output shaft of the engine 1 and detects the rotation speed of the output shaft, the water temperature sensor SW10 which is attached to the engine 1 and detects the temperature of the cooling water, and is attached to the engine 1. , Crank angle sensor SW11 that detects the rotation angle of the crank shaft 15, accelerator opening sensor SW12 that is attached to the accelerator pedal mechanism and detects the accelerator opening corresponding to the amount of operation of the accelerator pedal, and is attached to the engine 1. The intake cam angle sensor SW13 that detects the rotation angle of the intake cam shaft, the exhaust cam angle sensor SW14 that is attached to the engine 1 and detects the rotation angle of the exhaust cam shaft, is arranged in the EGR passage 52, and is upstream of the EGR valve 54. And the EGR differential pressure sensor SW15 that detects the differential pressure downstream.

ＥＣＵ１０は、これらの検知信号に基づいて、エンジン１の運転状態を判断すると共に、各デバイスの制御量を計算する。ＥＣＵ１０は、計算をした制御量に係る制御信号を、燃料噴射弁６、点火プラグ２５、吸気ＶＶＴ２３、排気ＶＶＴ２４、スロットル弁４３、ＥＧＲ弁５４、過給機４４の電磁クラッチ４５、エアバイパス弁４８、及び、パージ弁６７に出力して、エンジン１を制御する。例えば、ＥＣＵ１０は、第１圧力センサＳＷ３及び第２圧力センサＳＷ５の検知信号から得られる過給機４４の前後差圧に基づいてエアバイパス弁４８の開度を調整することにより、過給圧を調整する。また、ＥＣＵ１０は、ＥＧＲ差圧センサＳＷ１５の検知信号から得られるＥＧＲ弁５４の前後差圧に基づいてＥＧＲ弁５４の開度を調整することにより、燃焼室１７の中に導入する外部ＥＧＲガス量を調整する。 Based on these detection signals, the ECU 10 determines the operating state of the engine 1 and calculates the control amount of each device. The ECU 10 sends a control signal related to the calculated control amount to the fuel injection valve 6, the spark plug 25, the intake VVT23, the exhaust VVT24, the throttle valve 43, the EGR valve 54, the electromagnetic clutch 45 of the supercharger 44, and the air bypass valve 48. , And output to the purge valve 67 to control the engine 1. For example, the ECU 10 adjusts the opening degree of the air bypass valve 48 based on the front-rear differential pressure of the supercharger 44 obtained from the detection signals of the first pressure sensor SW3 and the second pressure sensor SW5 to adjust the boost pressure. adjust. Further, the ECU 10 adjusts the opening degree of the EGR valve 54 based on the front-rear differential pressure of the EGR valve 54 obtained from the detection signal of the EGR differential pressure sensor SW15, thereby introducing an external EGR gas amount into the combustion chamber 17. To adjust.

なお、本実施形態においては、主に、パージ通路６６、キャニスタ６４、パージ弁６７、及びＥＣＵ１０が、本発明に係る「蒸発燃料処理装置」を構成する。 In the present embodiment, the purge passage 66, the canister 64, the purge valve 67, and the ECU 10 mainly constitute the "evaporated fuel processing device" according to the present invention.

＜運転領域＞
次に、図３を参照して、本発明の実施形態によるエンジン１の運転領域について説明する。図３は、エンジン１の暖機が完了した温間時（例えば「エンジン水温≧８０℃」又は「吸気温≧５０℃」のとき）に適用される運転マップを示している。 <Driving area>
Next, the operating region of the engine 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an operation map applied when the warm-up of the engine 1 is completed (for example, when “engine water temperature ≧ 80 ° C.” or “intake air temperature ≧ 50 ° C.”).

図３に示すように、エンジン回転数が比較的低い領域Ｒ１及びエンジン回転数が比較的高い領域Ｒ２では、一般的なＳＩ（Spark Ignition）燃焼が実行される。ＳＩ燃焼とは、点火プラグ２５を用いた火花点火により混合気に点火し、その点火点から周囲へと燃焼領域を拡げていく火炎伝播により混合気を強制的に燃焼させる形態のことである。このようなＳＩ燃焼の実現のために、エンジン１の主な構成部は、ＥＣＵ１０によって次のように制御される。燃料噴射弁６は、少なくとも吸気行程と重複する所定の期間にわたって噴射を噴射する。例えば、燃料噴射弁６は、吸気行程から圧縮行程にかけた一連の期間にわたって燃料を噴射する。また、点火プラグ２５は、圧縮上死点の近傍で混合気に点火する。例えば、点火プラグ２５は、圧縮上死点よりもやや進角側のタイミングで混合気に点火する。そして、この点火をきっかけにＳＩ燃焼が開始され、燃焼室１７内の混合気の全てが火炎伝播により燃焼する。ＥＧＲ弁５４は、燃焼室１７内の空気量と燃料量との割合である空燃比がほぼ理論空燃比（１４．７）となるように、その開度が制御される。 As shown in FIG. 3, general SI (Spark Ignition) combustion is executed in the region R1 where the engine speed is relatively low and the region R2 where the engine speed is relatively high. SI combustion is a form in which the air-fuel mixture is ignited by spark ignition using a spark plug 25, and the air-fuel mixture is forcibly burned by flame propagation that expands the combustion region from the ignition point to the surroundings. In order to realize such SI combustion, the main components of the engine 1 are controlled by the ECU 10 as follows. The fuel injection valve 6 injects injection for a predetermined period at least overlapping the intake stroke. For example, the fuel injection valve 6 injects fuel over a series of periods from the intake stroke to the compression stroke. Further, the spark plug 25 ignites the air-fuel mixture near the compression top dead center. For example, the spark plug 25 ignites the air-fuel mixture at a timing slightly ahead of the compression top dead center. Then, SI combustion is started triggered by this ignition, and all of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is burned by flame propagation. The opening degree of the EGR valve 54 is controlled so that the air-fuel ratio, which is the ratio of the amount of air and the amount of fuel in the combustion chamber 17, is substantially the stoichiometric air-fuel ratio (14.7).

一方、エンジン回転数に関して上記の領域Ｒ１と領域Ｒ２との間に挟まれた領域Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５では、ＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とをミックスした部分圧縮着火燃焼（ＳＰＣＣＩ燃焼）が実行される。ＣＩ燃焼とは、ピストン３の圧縮により高温・高圧化された環境下で混合気を自着火により燃焼させる形態のことである。そして、ＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とをミックスしたＳＰＣＣＩ燃焼とは、混合気が自着火する寸前の環境下で行われる火花点火により燃焼室１７内の混合気の一部をＳＩ燃焼させ、当該ＳＩ燃焼の後に（ＳＩ燃焼に伴うさらなる高温・高圧化により）燃焼室１７内の残りの混合気を自着火によりＣＩ燃焼させる、という燃焼形態のことである。 On the other hand, in the regions R3, R4, and R5 sandwiched between the regions R1 and R2 in terms of engine speed, partial compression ignition combustion (SPCCI combustion) in which SI combustion and CI combustion are mixed is executed. CI combustion is a form in which the air-fuel mixture is burned by self-ignition in an environment where the temperature and pressure are increased by the compression of the piston 3. In SPCCI combustion, which is a mixture of SI combustion and CI combustion, a part of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is SI-combusted by spark ignition performed in an environment just before the air-fuel mixture self-ignites, and the SI combustion is performed. This is a combustion mode in which the remaining air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is CI-combusted by self-ignition (due to further increase in temperature and pressure accompanying SI combustion).

ＳＰＣＣＩ燃焼は、ＳＩ燃焼時の熱発生よりもＣＩ燃焼時の熱発生の方が急峻になるという性質がある。例えば、ＳＰＣＣＩ燃焼による熱発生率の波形は、ＳＩ燃焼に対応する燃焼初期の立ち上がりの傾きが、その後のＣＩ燃焼に対応して生じる立ち上がりの傾きよりも小さくなる。言い換えると、ＳＰＣＣＩ燃焼時の熱発生率の波形は、ＳＩ燃焼によって形成された相対的に立ち上がりの傾きが小さい熱発生率部と、ＣＩ燃焼によって形成された相対的に立ち上がりの傾きが大きい熱発生部とが、この順に連続するように形成される。また、このような熱発生率の傾向に対応して、ＳＰＣＣＩ燃焼では、ＳＩ燃焼時に生じる燃焼室１７内の圧力上昇率（ｄｐ／ｄθ）がＣＩ燃焼時のそれよりも小さくなる。 SPCCI combustion has the property that the heat generation during CI combustion is steeper than the heat generation during SI combustion. For example, in the waveform of the heat generation rate due to SPCCI combustion, the slope of the rise at the initial stage of combustion corresponding to SI combustion becomes smaller than the slope of the rise that occurs corresponding to the subsequent CI combustion. In other words, the waveform of the heat generation rate during SPCCI combustion is the heat generation rate part formed by SI combustion with a relatively small rising slope and the heat generation formed by CI combustion with a relatively large rising slope. The portions are formed so as to be continuous in this order. Further, in response to such a tendency of the heat generation rate, in SPCCI combustion, the pressure increase rate (dp / dθ) in the combustion chamber 17 generated during SI combustion becomes smaller than that during CI combustion.

ＳＩ燃焼によって、燃焼室１７内の温度及び圧力が高まると、これに伴い未燃混合気が自着火し、ＣＩ燃焼が開始される。この自着火のタイミング（つまりＣＩ燃焼が開始するタイミング）で、熱発生率の波形の傾きが小から大へと変化する。すなわち、ＳＰＣＣＩ燃焼における熱発生率の波形は、ＣＩ燃焼が開始するタイミングで現れる変曲点を有している。 When the temperature and pressure in the combustion chamber 17 increase due to SI combustion, the unburned air-fuel mixture self-ignites and CI combustion is started. At the timing of this self-ignition (that is, the timing at which CI combustion starts), the slope of the waveform of the heat generation rate changes from small to large. That is, the waveform of the heat generation rate in SPCCI combustion has an inflection point that appears at the timing when CI combustion starts.

ＣＩ燃焼の開始後は、ＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とが並行して行われる。ＣＩ燃焼は、ＳＩ燃焼よりも混合気の燃焼速度が速いため、熱発生率は相対的に大きくなる。ただし、ＣＩ燃焼は、圧縮上死点の後に行われるため、熱発生率の波形の傾きが過大になることはない。すなわち、圧縮上死点を過ぎるとピストン３の下降によりモータリング圧力が低下するので、このことが熱発生率の上昇を抑制する結果、ＣＩ燃焼時のｄｐ／ｄθが過大になることが回避される。このように、ＳＰＣＣＩ燃焼では、ＳＩ燃焼の後にＣＩ燃焼が行われるという性質上、燃焼騒音の指標となるｄｐ／ｄθが過大になり難く、単純なＣＩ燃焼（全ての燃料をＣＩ燃焼させた場合）に比べて燃焼騒音を抑制することができる。 After the start of CI combustion, SI combustion and CI combustion are performed in parallel. Since the combustion rate of the air-fuel mixture is faster in CI combustion than in SI combustion, the heat generation rate is relatively large. However, since CI combustion is performed after the compression top dead center, the slope of the heat generation rate waveform does not become excessive. That is, when the compression top dead center is passed, the motoring pressure decreases due to the lowering of the piston 3, and as a result of suppressing the increase in the heat generation rate, it is possible to prevent the dp / dθ during CI combustion from becoming excessive. To. In this way, in SPCCI combustion, CI combustion is performed after SI combustion, so that dp / dθ, which is an index of combustion noise, is unlikely to become excessive, and simple CI combustion (when all fuels are CI-combusted). ), Combustion noise can be suppressed.

ＣＩ燃焼の終了に伴いＳＰＣＣＩ燃焼も終了する。ＣＩ燃焼はＳＩ燃焼に比べて燃焼速度が速いので、単純なＳＩ燃焼（全ての燃料をＳＩ燃焼させた場合）に比べて燃焼終了時期を早めることができる。言い換えると、ＳＰＣＣＩ燃焼では、燃焼終了時期を膨張行程内において圧縮上死点に近づけることができる。これにより、ＳＰＣＣＩ燃焼では、単純なＳＩ燃焼に比べて燃費性能を向上させることができる。 With the end of CI combustion, SPCCI combustion also ends. Since CI combustion has a faster combustion rate than SI combustion, the combustion end time can be earlier than that of simple SI combustion (when all fuels are SI-combusted). In other words, in SPCCI combustion, the combustion end time can be brought closer to the compression top dead center within the expansion stroke. As a result, in SPCCI combustion, fuel efficiency can be improved as compared with simple SI combustion.

ここで、領域Ｒ３、Ｒ４では、燃焼室１７内の空燃比をほぼ理論空燃比（１４．７）又は理論空燃比よりもやや小さい値に設定して、ＳＰＣＣＩ燃焼が行われる。言い換えると、領域Ｒ３、Ｒ４では、空気過剰率λ（実空燃比を理論空燃比で割った値）がほぼ１又は１よりもやや小さい空燃比リッチな環境下（λ≒１又はλ≦１）でＳＰＣＣＩ燃焼（以下では、領域Ｒ３、Ｒ４で行われるＳＰＣＣＩ燃焼のことを適宜「第１燃焼モード」と呼ぶ。）が行われる。このような領域Ｒ３、Ｒ４では、エンジン１の主な構成部は、ＥＣＵ１０によって次のように制御される。燃料噴射弁６は、少なくとも一部の燃料の噴射時期を吸気行程にまで早める。例えば、燃料噴射弁６は、１回目の燃料噴射を吸気行程中に実行するとともに、２回目の燃料噴射を圧縮行程中に実行する。点火プラグ２５は、圧縮上死点の近傍で混合気に点火する。例えば、点火プラグ２５は、圧縮上死点よりもやや進角側のタイミングで混合気に点火する。そして、この点火をきっかけにＳＰＣＣＩ燃焼が開始され、燃焼室１７内の一部の混合気が火炎伝播により燃焼（ＳＩ燃焼）し、その後に残りの混合気が自着火により燃焼（ＣＩ燃焼）する。 Here, in the regions R3 and R4, SPCCI combustion is performed by setting the air-fuel ratio in the combustion chamber 17 to substantially the stoichiometric air-fuel ratio (14.7) or a value slightly smaller than the stoichiometric air-fuel ratio. In other words, in the regions R3 and R4, the air-fuel ratio rich environment (λ≈1 or λ≤1) in which the excess air ratio λ (the value obtained by dividing the actual air-fuel ratio by the theoretical air-fuel ratio) is approximately 1 or slightly smaller than 1. SPCCI combustion (hereinafter, the SPCCI combustion performed in the regions R3 and R4 is appropriately referred to as a "first combustion mode") is performed. In such regions R3 and R4, the main components of the engine 1 are controlled by the ECU 10 as follows. The fuel injection valve 6 advances the injection timing of at least a part of the fuel to the intake stroke. For example, the fuel injection valve 6 executes the first fuel injection during the intake stroke and the second fuel injection during the compression stroke. The spark plug 25 ignites the air-fuel mixture near the compression top dead center. For example, the spark plug 25 ignites the air-fuel mixture at a timing slightly ahead of the compression top dead center. Then, SPCCI combustion is started triggered by this ignition, a part of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is burned by flame propagation (SI combustion), and then the remaining air-fuel mixture is burned by self-ignition (CI combustion). ..

吸気ＶＶＴ２３及び排気ＶＶＴ２４は、吸気弁２１及び排気弁２２のバルブタイミングを、内部ＥＧＲを行うためのタイミング、つまり、吸気弁２１及び排気弁２２の双方が排気上死点を跨いで開弁されるバルブオーバーラップ期間が十分に形成されるようなタイミングに設定する。これにより、燃焼室１７に既燃ガスを残留させる内部ＥＧＲが実現され、燃焼室１７の温度（圧縮前の初期温度）が高められる。具体的には、領域Ｒ３、Ｒ４では、吸気ＶＶＴ２３は、ＳＩ燃焼よりも早いタイミングで吸気弁２１を閉じ、排気ＶＶＴ２４は、ＳＩ燃焼よりも遅いタイミングで排気弁２２を閉じる。スロットル弁４３は、所定の中間開度まで閉じられ、燃焼室１７内の全体の空燃比がほぼ理論空燃比又は理論空燃比よりもやや小さい値に設定される。 In the intake VVT 23 and the exhaust VVT 24, the valve timings of the intake valve 21 and the exhaust valve 22 are set to the timing for performing the internal EGR, that is, both the intake valve 21 and the exhaust valve 22 are opened across the exhaust top dead center. Set the timing so that the valve overlap period is sufficiently formed. As a result, an internal EGR that leaves burned gas in the combustion chamber 17 is realized, and the temperature of the combustion chamber 17 (initial temperature before compression) is raised. Specifically, in the regions R3 and R4, the intake VVT 23 closes the intake valve 21 at a timing earlier than SI combustion, and the exhaust VVT 24 closes the exhaust valve 22 at a timing later than SI combustion. The throttle valve 43 is closed to a predetermined intermediate opening degree, and the overall air-fuel ratio in the combustion chamber 17 is set to a value that is substantially smaller than the stoichiometric air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio.

ＥＧＲ弁５４は、燃焼室１７内の全体の空燃比が目標空燃比となるように、その開度が制御される。基本的には、ＥＧＲ弁５４は、燃焼室１７に導入される全ガス量から、目標空燃比に相当する空気量と、内部ＥＧＲにより燃焼室１７に残留させられる既燃ガスの量とを除いた分のガスが、外部ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路５２から燃焼室１７に還流されるように、ＥＧＲ通路５２内の流量を調整する。 The opening degree of the EGR valve 54 is controlled so that the entire air-fuel ratio in the combustion chamber 17 becomes the target air-fuel ratio. Basically, the EGR valve 54 excludes the amount of air corresponding to the target air-fuel ratio and the amount of burnt gas left in the combustion chamber 17 by the internal EGR from the total amount of gas introduced into the combustion chamber 17. The flow rate in the EGR passage 52 is adjusted so that the excess gas is returned from the EGR passage 52 to the combustion chamber 17 as the external EGR gas.

また、領域Ｒ３、Ｒ４のうちで高負荷側の領域Ｒ３では、電磁クラッチ４５が締結されて過給機４４とエンジン１とが連結されることにより、過給機４４による過給が行われる。このとき、第２圧力センサＳＷ５により検出される過給圧が、運転条件（回転速度／負荷）ごとに予め定められた目標圧力に一致するように、エアバイパス弁４８の開度が制御される。例えば、エアバイパス弁４８の開度が大きくなるほど、バイパス通路４７を通じて過給機４４の上流側に逆流する吸気の流量が多くなる結果、サージタンク４２に導入される吸気の圧力つまり過給圧が低くなる。エアバイパス弁４８は、このように吸気の逆流量を調整することにより、過給圧を目標圧力に制御する。一方、低負荷側の領域Ｒ４では、電磁クラッチ４５が解放されて過給機４４とエンジン１との連結が解除されるとともに、エアバイパス弁４８が全開とされることにより、過給機４４による過給が停止される。 Further, in the region R3 on the high load side of the regions R3 and R4, the supercharger 44 performs supercharging by engaging the electromagnetic clutch 45 and connecting the supercharger 44 and the engine 1. At this time, the opening degree of the air bypass valve 48 is controlled so that the boost pressure detected by the second pressure sensor SW5 matches the target pressure predetermined for each operating condition (rotation speed / load). .. For example, as the opening degree of the air bypass valve 48 increases, the flow rate of the intake air flowing back to the upstream side of the supercharger 44 through the bypass passage 47 increases, and as a result, the pressure of the intake air introduced into the surge tank 42, that is, the boost pressure increases. It gets lower. The air bypass valve 48 controls the boost pressure to the target pressure by adjusting the reverse flow rate of the intake air in this way. On the other hand, in the low load side region R4, the electromagnetic clutch 45 is released to release the connection between the supercharger 44 and the engine 1, and the air bypass valve 48 is fully opened, so that the supercharger 44 causes the supercharger 44. Supercharging is stopped.

他方で、領域Ｒ４における低回転側且つ低負荷側にある領域Ｒ５では、燃焼室１７内の空燃比を理論空燃比（１４．７）よりも大きい値に設定して、ＳＰＣＣＩ燃焼が行われる。言い換えると、領域Ｒ５では、空気過剰率λが１より大きくなる空燃比リーンな環境下（λ＞１）でＳＰＣＣＩ燃焼（以下では、領域Ｒ５で行われるＳＰＣＣＩ燃焼のことを適宜「第２燃焼モード」と呼ぶ。なお、第２燃焼モードは上述したリーン燃焼モードに相当する。）が行われる。１つの例では、空気過剰率λが２以上に設定される。このような領域Ｒ５では、エンジン１の主な構成部は、ＥＣＵ１０によって次のように制御される。燃料噴射弁６は、１サイクル中に噴射すべき燃料の全量または大半を圧縮行程中に噴射する。例えば、燃料噴射弁６は、圧縮行程の中期から後期にかけた２回に分けて燃料を噴射する。点火プラグ２５は、圧縮上死点の近傍で混合気に点火する。例えば、点火プラグ２５は、圧縮上死点よりもやや進角側のタイミングで混合気に点火する。そして、この点火をきっかけにＳＰＣＣＩ燃焼が開始され、燃焼室１７内の一部の混合気が火炎伝播により燃焼（ＳＩ燃焼）し、その後に残りの混合気が自着火により燃焼（ＣＩ燃焼）する。 On the other hand, in the region R5 on the low rotation side and the low load side in the region R4, the air-fuel ratio in the combustion chamber 17 is set to a value larger than the stoichiometric air-fuel ratio (14.7), and SPCCI combustion is performed. In other words, in the region R5, SPCCI combustion in an air-fuel ratio lean environment (λ> 1) in which the excess air ratio λ is larger than 1 (hereinafter, the SPCCI combustion performed in the region R5 is appropriately referred to as “second combustion mode”. The second combustion mode corresponds to the lean combustion mode described above.). In one example, the excess air ratio λ is set to 2 or more. In such a region R5, the main components of the engine 1 are controlled by the ECU 10 as follows. The fuel injection valve 6 injects all or most of the fuel to be injected during one cycle during the compression stroke. For example, the fuel injection valve 6 injects fuel in two steps from the middle to the latter half of the compression stroke. The spark plug 25 ignites the air-fuel mixture near the compression top dead center. For example, the spark plug 25 ignites the air-fuel mixture at a timing slightly ahead of the compression top dead center. Then, SPCCI combustion is started triggered by this ignition, a part of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is burned by flame propagation (SI combustion), and then the remaining air-fuel mixture is burned by self-ignition (CI combustion). ..

吸気ＶＶＴ２３及び排気ＶＶＴ２４は、吸気弁２１及び排気弁２２のバルブタイミングを内部ＥＧＲを行うためのタイミング、つまり、吸気弁２１及び排気弁２２の双方が排気上死点を跨いで開弁されるバルブオーバーラップ期間が十分に形成されるようなタイミングに設定する。これにより、燃焼室１７に既燃ガスを残留させる内部ＥＧＲが実現され、燃焼室１７の温度（圧縮前の初期温度）が高められる。具体的には、領域Ｒ５では、吸気ＶＶＴ２３は、ＳＩ燃焼よりも早いタイミングで吸気弁２１を閉じ、排気ＶＶＴ２４は、ＳＩ燃焼よりも遅いタイミングで排気弁２２を閉じる。スロットル弁４３は、全開相当の開度まで開かれ、燃焼室１７内の全体の空燃比が３０〜４０に設定される。また、領域Ｒ５では、電磁クラッチ４５が解放されて過給機４４とエンジン１との連結が解除されるとともに、エアバイパス弁４８が全開とされることにより、過給機４４による過給が停止される。 The intake VVT 23 and the exhaust VVT 24 are the timings for performing the internal EGR for the valve timings of the intake valve 21 and the exhaust valve 22, that is, the valves in which both the intake valve 21 and the exhaust valve 22 are opened across the exhaust top dead center. Set the timing so that the overlap period is sufficiently formed. As a result, an internal EGR that leaves burned gas in the combustion chamber 17 is realized, and the temperature of the combustion chamber 17 (initial temperature before compression) is raised. Specifically, in the region R5, the intake VVT 23 closes the intake valve 21 at a timing earlier than SI combustion, and the exhaust VVT 24 closes the exhaust valve 22 at a timing later than SI combustion. The throttle valve 43 is opened to an opening degree corresponding to full opening, and the overall air-fuel ratio in the combustion chamber 17 is set to 30 to 40. Further, in the region R5, the electromagnetic clutch 45 is released to release the connection between the supercharger 44 and the engine 1, and the air bypass valve 48 is fully opened to stop the supercharging by the supercharger 44. Will be done.

＜制御内容＞
次に、本発明の実施形態においてＥＣＵ１０によって行われる制御内容について説明する。まず、本発明の実施形態による制御の概要について説明する。 <Control content>
Next, the control content performed by the ECU 10 in the embodiment of the present invention will be described. First, the outline of the control according to the embodiment of the present invention will be described.

ＥＣＵ１０は、蒸発燃料のパージに起因する空燃比のずれ（詳しくは、実空燃比を目標空燃比に設定するための空燃比フィードバック制御に生じるずれ）を抑制するために、蒸発燃料パージ制御中に、吸気通路４０にパージされるパージガスに含まれる蒸発燃料の濃度を学習する（蒸発燃料濃度学習）。なお、ＥＣＵ１０は、この蒸発燃料パージ制御中においては、目標空燃比をほぼ理論空燃比に設定する第１燃焼モードを許可する一方で、目標空燃比を理論空燃比よりもリーンな空燃比に設定する第２燃焼モードを禁止する。こうするのは、蒸発燃料のパージ中に第２燃焼モードを実行すると燃焼安定性が悪化するからである。 During the evaporative fuel purge control, the ECU 10 suppresses the deviation of the air-fuel ratio due to the purging of the evaporated fuel (specifically, the deviation caused in the air-fuel ratio feedback control for setting the actual air-fuel ratio to the target air-fuel ratio). , The concentration of the evaporated fuel contained in the purge gas purged in the intake passage 40 is learned (evaporated fuel concentration learning). During this vaporized fuel purge control, the ECU 10 allows the first combustion mode in which the target air-fuel ratio is set to substantially the stoichiometric air-fuel ratio, while the target air-fuel ratio is set to a leaner air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio. The second combustion mode is prohibited. This is because the combustion stability deteriorates when the second combustion mode is executed while purging the evaporated fuel.

そして、ＥＣＵ１０は、このように学習された蒸発燃料の濃度（蒸発燃料濃度学習値）に基づき、キャニスタ６４内の蒸発燃料の吸着状態を推定して、パージを停止しても蒸発燃料が外部に放出される可能性がないと判定されたときに、パージ弁６７を閉弁して蒸発燃料のパージを停止する。特に、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、（１）蒸発燃料濃度学習値が所定値未満である、（２）蒸発燃料濃度学習値の状態が安定している、（３）蒸発燃料パージ制御に関係する制御弁及び／又はセンサの特性により生じる空燃比のばらつきに起因する蒸発燃料濃度学習値のばらつき量が所定量未満である、という全ての条件が成立したときにパージ量の積算を開始し、この積算されたパージ量（積算パージ量）が所定量に達したときに蒸発燃料のパージを停止する。こうすることで、蒸発燃料の濃度が薄いことが精度良く判定されてから、キャニスタ６４内の残りの蒸発燃料（特に大気開放通路６５の接続部（大気開放口）付近に吸着した蒸発燃料）が適切に放出されたときに、蒸発燃料のパージが停止されるようにしている。 Then, the ECU 10 estimates the adsorption state of the evaporative fuel in the canister 64 based on the evaporative fuel concentration (evaporative fuel concentration learning value) learned in this way, and even if the purge is stopped, the evaporative fuel is discharged to the outside. When it is determined that there is no possibility of release, the purge valve 67 is closed to stop purging the evaporated fuel. In particular, in the present embodiment, the ECU 10 is related to (1) the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value, (2) the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, and (3) the evaporative fuel purge control. When all the conditions that the variation amount of the fuel vapor concentration learning value due to the variation of the air-fuel ratio caused by the characteristics of the control valve and / or the sensor is less than the predetermined amount are satisfied, the integration of the purge amount is started. When the accumulated purge amount (integrated purge amount) reaches a predetermined amount, the purging of the evaporated fuel is stopped. By doing so, after it is accurately determined that the concentration of the evaporated fuel is low, the remaining evaporated fuel in the canister 64 (particularly the evaporated fuel adsorbed near the connection portion (air opening port) of the atmospheric opening passage 65) is released. When properly released, the purging of evaporated fuel is stopped.

そして、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、このように蒸発燃料のパージを停止したときに、第２燃焼モードを許可する。こうすることで、パージを停止して燃焼安定性が確保された状態において第２燃焼モードが実行されるようにしている。こうして第２燃焼モードが許可されて当該燃焼モードが実行された場合、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モードの実行後に蒸発燃料の発生量が所定量に達したと判定されたときに（例えば第２燃焼モード開始からのタイマを用いて当該判定を行う）、第２燃焼モードの実行を禁止する。そして、ＥＣＵ１０は、パージ弁６７を開弁して、蒸発燃料のパージ及び蒸発燃料濃度学習を再開する。こうすることで、第２燃焼モード実行のための蒸発燃料のパージ停止により、蒸発燃料がキャニスタ６４から外部に放出されてしまうことを確実に抑制するようにしている。 Then, in the present embodiment, the ECU 10 permits the second combustion mode when the purging of the evaporated fuel is stopped in this way. By doing so, the second combustion mode is executed in a state where the purging is stopped and the combustion stability is ensured. When the second combustion mode is permitted and the combustion mode is executed in this way, the ECU 10 determines that the amount of evaporated fuel generated has reached a predetermined amount after the execution of the second combustion mode (for example, the second combustion). The determination is made using the timer from the start of the mode), and the execution of the second combustion mode is prohibited. Then, the ECU 10 opens the purge valve 67 to restart the purging of the evaporated fuel and the learning of the concentration of the evaporated fuel. By doing so, it is ensured that the evaporative fuel is prevented from being released to the outside from the canister 64 due to the purge stop of the evaporative fuel for executing the second combustion mode.

次に、図４乃至図７を参照して、本発明の実施形態による制御内容について具体的に説明する。図４は、本発明の実施形態による全体制御処理を示すフローチャートであり、図５は、この全体制御処理中に行われる、本発明の実施形態による第２燃焼モード許可判定処理を示すフローチャートである。図４及び図５に示すフローチャートは、ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。図６は、本発明の実施形態による第２燃焼モード許可判定処理を実行したときの各種パラメータの変化の一例を示すタイムチャートである。図７は、蒸発燃料をパージしたときのキャニスタ６４内の状態の具体例を示す模式図である。 Next, the control contents according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG. 4 is a flowchart showing the overall control process according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart showing the second combustion mode permission determination process according to the embodiment of the present invention performed during the overall control process. .. The flowcharts shown in FIGS. 4 and 5 are repeatedly executed by the ECU 10 at a predetermined cycle. FIG. 6 is a time chart showing an example of changes in various parameters when the second combustion mode permission determination process according to the embodiment of the present invention is executed. FIG. 7 is a schematic view showing a specific example of the state in the canister 64 when the evaporated fuel is purged.

まず、図４に示す全体制御処理が開始されると、ステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、パージ弁６７を開弁して、パージ通路６６から吸気通路４０へのパージガスの導入を開始する。 First, when the overall control process shown in FIG. 4 is started, in step S1, the ECU 10 opens the purge valve 67 and starts introducing the purge gas from the purge passage 66 to the intake passage 40.

次いで、ステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、蒸発燃料濃度学習の実行を許可する条件（学習許可条件）が成立したか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ１０は、エンジン１の現在の運転状態が蒸発燃料濃度学習を精度良く行うことが可能な状態にあるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１０は、エンジン１の吸入空気量に対するパージガスのパージ量の比率（パージガス導入比率）が所定値以上であるか否か、及び／又は、吸気圧センサＳＷ３により検出された吸気圧（吸気通路４０の負圧）が所定圧力以下であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、エアフローセンサＳＷ１により検出された流量や、パージ弁６７の開度や、吸気通路４０の負圧や、スロットル弁４３の開度や、大気圧などに基づき、パージガス導入比率を求める。ＥＣＵ１０は、そのようなパージガス導入比率が所定値以上である場合や、吸気圧センサＳＷ３により検出された吸気圧が所定圧力以下である場合に、エンジン１の現在の運転状態が蒸発燃料濃度学習を精度良く行うことが可能な状態にある、つまり学習許可条件が成立したと判定する（ステップＳ２：Ｙｅｓ）。この場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３に進む。一方、ＥＣＵ１０は、学習許可条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、全体制御処理を終了する。 Next, in step S2, the ECU 10 determines whether or not the condition for permitting the execution of the evaporative fuel concentration learning (learning permission condition) is satisfied. Here, the ECU 10 determines whether or not the current operating state of the engine 1 is in a state where the evaporative fuel concentration learning can be performed accurately. Specifically, the ECU 10 determines whether or not the ratio of the purge amount of the purge gas to the intake air amount of the engine 1 (purge gas introduction ratio) is equal to or higher than a predetermined value, and / or the intake pressure detected by the intake pressure sensor SW3. It is determined whether or not (negative pressure in the intake passage 40) is equal to or lower than a predetermined pressure. The ECU 10 obtains the purge gas introduction ratio based on the flow rate detected by the air flow sensor SW1, the opening degree of the purge valve 67, the negative pressure of the intake passage 40, the opening degree of the throttle valve 43, the atmospheric pressure, and the like. When the purge gas introduction ratio is equal to or higher than a predetermined value, or when the intake pressure detected by the intake pressure sensor SW3 is equal to or lower than the predetermined pressure, the ECU 10 learns the evaporative fuel concentration in the current operating state of the engine 1. It is determined that the learning permission condition is satisfied, that is, the learning permission condition is satisfied (step S2: Yes). In this case, the ECU 10 proceeds to step S3. On the other hand, when it is determined that the learning permission condition is not satisfied (step S2: No), the ECU 10 ends the overall control process.

次いで、ステップＳ３において、ＥＣＵ１０は、パージガス中の蒸発燃料の濃度である蒸発燃料濃度学習値と、この蒸発燃料濃度学習値に含まれるばらつき量（学習値ばらつき量）を求める。具体的には、ＥＣＵ１０は、以下の手順で蒸発燃料濃度学習値及び蒸発燃料濃度学習値を求める。まず、ＥＣＵ１０は、空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量を求める。この場合、ＥＣＵ１０は、空燃比センサＳＷ８により検出された空燃比（実空燃比）と空燃比フィードバック制御における目標空燃比（典型的には理論空燃比）との差に基づき、フィードバック補正量を求める。加えて、ＥＣＵ１０は、蒸発燃料濃度学習に対して外乱として作用する種々の因子（例えばパージ弁６７や燃料噴射弁６や吸気圧センサＳＷ３や空燃比センサＳＷ８であり、以下では適宜「学習環境因子」と呼ぶ。）の特性（誤差特性）に起因する空燃比のばらつきの程度を示すばらつき量を求める。例えば、ＥＣＵ１０は、パージ弁６７に適用しているデューティ比が小さいほど、パージ弁６７のばらつき量として大きな量を求める。また、ＥＣＵ１０は、燃料噴射弁６に出力している制御信号のパルス幅が小さいほど、燃料噴射弁６のばらつき量として大きな量を求める。また、ＥＣＵ１０は、吸気圧センサＳＷ３により検出された吸気圧が小さいほど吸気圧センサＳＷ３のばらつき量として大きな量を求める。そして、ＥＣＵ１０は、このような学習環境因子のばらつき量（複数の学習環境因子を用いる場合には複数のばらつき量を統合する）、パージガス導入比率、及びフィードバック補正量などに基づき、蒸発燃料濃度学習値を求める。具体的には、ＥＣＵ１０は、学習環境因子のばらつき量及びフィードバック補正量に応じた、目標空燃比に対する空燃比のずれに基づき、現在のパージガス導入比率に応じた量のパージガスに含まれる蒸発燃料の濃度（蒸発燃料濃度学習値）を求める。また、ＥＣＵ１０は、この蒸発燃料濃度学習値に含まれるばらつき量（学習値ばらつき量）を、パージガス導入比率を加味した上で学習環境因子のばらつき量及びフィードバック補正量に基づき求める。この学習値ばらつき量は、蒸発燃料濃度学習値の信頼度を示すものとなる。 Next, in step S3, the ECU 10 obtains the evaporative fuel concentration learning value, which is the concentration of the evaporative fuel in the purge gas, and the amount of variation (learning value variation amount) included in the evaporative fuel concentration learning value. Specifically, the ECU 10 obtains the evaporative fuel concentration learning value and the evaporative fuel concentration learning value by the following procedure. First, the ECU 10 obtains a feedback correction amount for air-fuel ratio feedback control. In this case, the ECU 10 obtains a feedback correction amount based on the difference between the air-fuel ratio (actual air-fuel ratio) detected by the air-fuel ratio sensor SW8 and the target air-fuel ratio (typically the theoretical air-fuel ratio) in the air-fuel ratio feedback control. .. In addition, the ECU 10 is various factors (for example, a purge valve 67, a fuel injection valve 6, an intake pressure sensor SW3, and an air-fuel ratio sensor SW8) that act as disturbances on the learning of the evaporated fuel concentration. The amount of variation indicating the degree of variation in the air-fuel ratio due to the characteristics (error characteristics) of) is obtained. For example, the ECU 10 obtains a larger amount of variation in the purge valve 67 as the duty ratio applied to the purge valve 67 becomes smaller. Further, the ECU 10 obtains a larger amount of variation in the fuel injection valve 6 as the pulse width of the control signal output to the fuel injection valve 6 becomes smaller. Further, the ECU 10 obtains a larger amount of variation in the intake pressure sensor SW3 as the intake pressure detected by the intake pressure sensor SW3 becomes smaller. Then, the ECU 10 learns the evaporative fuel concentration based on such a variation amount of the learning environment factor (when a plurality of learning environment factors are used, a plurality of variation amounts are integrated), a purge gas introduction ratio, a feedback correction amount, and the like. Find the value. Specifically, the ECU 10 uses the evaporative fuel contained in the purge gas in an amount corresponding to the current purge gas introduction ratio based on the deviation of the air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio according to the variation amount of the learning environment factor and the feedback correction amount. Obtain the concentration (learned value of evaporative fuel concentration). Further, the ECU 10 obtains the variation amount (learning value variation amount) included in the evaporated fuel concentration learning value based on the variation amount of the learning environment factor and the feedback correction amount after considering the purge gas introduction ratio. This learning value variation amount indicates the reliability of the evaporative fuel concentration learning value.

次いで、ステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モードを許可してよいか否かを判定するための第２燃焼モード許可判定処理を実行する。この第２燃焼モード許可判定処理について、図５を参照して説明する（図６も適宜参照する）。 Next, in step S4, the ECU 10 executes a second combustion mode permission determination process for determining whether or not the second combustion mode may be permitted. The second combustion mode permission determination process will be described with reference to FIG. 5 (see also FIG. 6 as appropriate).

図５に示す第２燃焼モード許可判定処理が開始されると、ステップＳ２１において、ＥＣＵ１０は、上記のステップＳ３で求められた蒸発燃料濃度学習値が所定値未満であるか否かを判定する。ここでは、蒸発燃料の濃度が薄く、蒸発燃料の発生量が少ないため、蒸発燃料のパージを停止しても（後述する蒸発燃料のパージ処理を更に実行することが前提となる）、蒸発燃料が外部へ放出される可能性が低い状況であるか否かを判定している。そういった観点より、蒸発燃料濃度学習値を判定するための所定値が事前に設定される。なお、蒸発燃料の濃度が薄い状態は（つまり蒸発燃料濃度学習値が小さい場合）、基本的には、キャニスタ６４内の蒸発燃料の吸着量や蒸発燃料の発生量が少ない状態であると言える。蒸発燃料濃度学習値が所定値未満である場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２２に進む。図６に示す例では、時刻ｔ１１において蒸発燃料濃度学習が開始され、この後の時刻ｔ１２において、蒸発燃料濃度学習値が符号Ａ１１で示す所定値未満となる（グラフＧ１１参照）。一方、蒸発燃料濃度学習値が所定値以上である場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モード許可判定処理を終了する（この場合には、ＥＣＵ１０は図４の全体制御処理も終了する）。 When the second combustion mode permission determination process shown in FIG. 5 is started, in step S21, the ECU 10 determines whether or not the evaporative fuel concentration learning value obtained in step S3 is less than a predetermined value. Here, since the concentration of the evaporated fuel is low and the amount of the evaporated fuel generated is small, even if the purging of the evaporated fuel is stopped (it is premised that the purging process of the evaporated fuel described later is further executed), the evaporated fuel remains. It is determined whether or not the situation is unlikely to be released to the outside. From such a viewpoint, a predetermined value for determining the evaporative fuel concentration learning value is set in advance. It can be said that a state in which the concentration of the evaporated fuel is low (that is, a case where the learning value of the evaporated fuel concentration is small) is basically a state in which the amount of the evaporated fuel adsorbed in the canister 64 and the amount of the evaporated fuel generated are small. When the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value (step S21: Yes), the ECU 10 proceeds to step S22. In the example shown in FIG. 6, the evaporative fuel concentration learning is started at the time t11, and the evaporative fuel concentration learning value becomes less than the predetermined value indicated by the reference numeral A11 at the subsequent time t12 (see graph G11). On the other hand, when the evaporative fuel concentration learning value is equal to or higher than a predetermined value (step S21: No), the ECU 10 ends the second combustion mode permission determination process (in this case, the ECU 10 also ends the overall control process of FIG. To do).

次いで、ステップＳ２２において、ＥＣＵ１０は、上記のステップＳ３で求められた学習値ばらつき量が所定値未満であるか否かを判定する。ここでは、蒸発燃料濃度学習値の信頼度が確保された状態であるか否かを判定している。すなわち、第２燃焼モード許可判定処理の精度を確保すべく、当該判定処理において種々の判定で用いる蒸発燃料濃度学習値の信頼度が確保された状態であるか否かを判定している。学習値ばらつき量が所定値未満である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２３に進む。図６に示す例では、時刻ｔ１３において、学習値ばらつき量が符号Ａ１２で示す所定値未満となる（グラフＧ１２参照）。一方、学習値ばらつき量が所定値以上である場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モード許可判定処理を終了する（この場合には、ＥＣＵ１０は図４の全体制御処理も終了する）。 Next, in step S22, the ECU 10 determines whether or not the learning value variation amount obtained in step S3 is less than a predetermined value. Here, it is determined whether or not the reliability of the evaporative fuel concentration learning value is ensured. That is, in order to ensure the accuracy of the second combustion mode permission determination process, it is determined whether or not the reliability of the evaporative fuel concentration learning value used in various determinations in the determination process is ensured. When the learning value variation amount is less than a predetermined value (step S22: Yes), the ECU 10 proceeds to step S23. In the example shown in FIG. 6, at time t13, the learning value variation amount becomes less than the predetermined value indicated by the reference numeral A12 (see graph G12). On the other hand, when the learning value variation amount is equal to or greater than a predetermined value (step S22: No), the ECU 10 ends the second combustion mode permission determination process (in this case, the ECU 10 also ends the overall control process of FIG. ).

次いで、ステップＳ２３において、ＥＣＵ１０は、上記のステップＳ３で求められた蒸発燃料濃度学習値が安定しているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ１０は、時間的に連続して求められた所定数の蒸発燃料濃度学習値の全ての変化量が所定量未満であるか否かを判定することで、蒸発燃料濃度学習値が安定しているか否かを判定する。蒸発燃料の濃度が薄い場合には蒸発燃料濃度学習値の変動量が小さくなるが、蒸発燃料の濃度が濃い場合には蒸発燃料濃度学習値の変動量が大きくなるので、ステップＳ２３の判定は、蒸発燃料濃度学習値の変動量に基づき、蒸発燃料の濃度を再確認していることに相当する。蒸発燃料濃度学習値が安定していると判定された場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２４に進む。図６に示す例では、ＥＣＵ１０は、時刻ｔ１４において、時間的に連続する所定数の蒸発燃料濃度学習値の全ての変化量が所定量未満となることで、より具体的には前回の蒸発燃料濃度学習値に対する今回の蒸発燃料濃度学習値の変化量（割合）が５〜１０％未満となる状態が５回継続することで、蒸発燃料濃度学習値が安定していると判定する（グラフＧ１１に付した矢印Ａ１３参照）。一方、蒸発燃料濃度学習値が安定していないと判定された場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モード許可判定処理を終了する（この場合には、ＥＣＵ１０は図４の全体制御処理も終了する）。 Next, in step S23, the ECU 10 determines whether or not the evaporative fuel concentration learning value obtained in step S3 above is stable. For example, the ECU 10 stabilizes the evaporative fuel concentration learning value by determining whether or not all the changes in the evaporative fuel concentration learning value of a predetermined number obtained continuously over time are less than the predetermined amount. Judge whether or not. When the concentration of the evaporated fuel is low, the fluctuation amount of the evaporative fuel concentration learning value becomes small, but when the concentration of the evaporative fuel is high, the fluctuation amount of the evaporative fuel concentration learning value becomes large. Therefore, the determination in step S23 is determined. It corresponds to reconfirming the concentration of evaporated fuel based on the amount of change in the learning value of the evaporated fuel concentration. When it is determined that the evaporative fuel concentration learning value is stable (step S23: Yes), the ECU 10 proceeds to step S24. In the example shown in FIG. 6, in the ECU 10, at time t14, all the changes in the evaporative fuel concentration learning value of a predetermined number continuously in time are less than the predetermined amount, and more specifically, the previous evaporative fuel It is determined that the evaporative fuel concentration learning value is stable by continuing the state in which the change amount (ratio) of the evaporative fuel concentration learning value this time with respect to the concentration learning value is less than 5 to 10% five times (Graph G11). (See arrow A13 attached to). On the other hand, when it is determined that the evaporative fuel concentration learning value is not stable (step S23: No), the ECU 10 ends the second combustion mode permission determination process (in this case, the ECU 10 controls the entire control of FIG. 4). The process also ends).

なお、上記のステップＳ２３では、時間的に連続して求められた所定数の蒸発燃料濃度学習値の全ての変化量が所定量未満である場合に（換言すると蒸発燃料濃度学習値の変化量が所定量未満である状態が所定回数継続した場合）、蒸発燃料濃度学習値が安定していると判定する例を示したが、他の例では、蒸発燃料濃度学習値の変化量が所定量未満である状態が所定時間継続した場合に、蒸発燃料濃度学習値が安定していると判定してもよい。 In step S23 described above, when all the changes in the predetermined number of evaporative fuel concentration learning values obtained continuously over time are less than the predetermined amount (in other words, the change in the evaporative fuel concentration learning value is An example of determining that the evaporative fuel concentration learning value is stable when the state of being less than the predetermined amount continues for a predetermined number of times is shown, but in other examples, the amount of change in the evaporative fuel concentration learning value is less than the predetermined amount. When the state of is continued for a predetermined time, it may be determined that the evaporative fuel concentration learning value is stable.

次いで、ステップＳ２４において、ＥＣＵ１０は、上記のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の全ての条件が成立したことを示す学習値安定判断フラグをオンにする（図６のグラフＧ１３参照）。 Next, in step S24, the ECU 10 turns on the learning value stability determination flag indicating that all the conditions of steps S21, S22, and S23 are satisfied (see graph G13 in FIG. 6).

次いで、ステップＳ２５において、ＥＣＵ１０は、積算パージ量を判定するためのパージ閾値を設定し、積算パージ量のカウントを開始する（図６のグラフＧ１４参照）。この後、ＥＣＵ１０は、積算パージ量がパージ閾値に達するまで、蒸発燃料のパージを継続して実行する。ここで、図７を参照して、上記のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の全ての条件が成立した後に（つまり学習値安定判断フラグをオンにした後）、要するに蒸発燃料の濃度が薄いことが精度良く判定された後に、積算パージ量がパージ閾値に達するまで蒸発燃料のパージを継続する理由について説明する。 Next, in step S25, the ECU 10 sets a purge threshold value for determining the cumulative purge amount and starts counting the cumulative purge amount (see graph G14 in FIG. 6). After that, the ECU 10 continuously executes the purging of the evaporated fuel until the integrated purge amount reaches the purge threshold value. Here, referring to FIG. 7, it is accurate that the concentration of the evaporated fuel is low after all the conditions of steps S21, S22, and S23 are satisfied (that is, after the learning value stability determination flag is turned on). After a good judgment, the reason why the purging of the evaporated fuel is continued until the integrated purge amount reaches the purge threshold value will be described.

図７（Ａ）は、比較的多量の蒸発燃料がキャニスタ６４に吸着されている状態（例えば蒸発燃料がキャニスタ６４にほぼ満充填されている状態）から蒸発燃料のパージを行った場合のキャニスタ６４の状態を示している。図７（Ｂ）は、比較的少量の蒸発燃料がキャニスタ６４に吸着されている状態（例えば蒸発燃料がキャニスタ６４の容量の半分程度充填されている状態）から蒸発燃料のパージを行った場合のキャニスタ６４の状態を示している。 FIG. 7A shows the canister 64 when the evaporative fuel is purged from a state in which a relatively large amount of evaporative fuel is adsorbed on the canister 64 (for example, a state in which the evaporative fuel is almost fully filled in the canister 64). Indicates the state of. FIG. 7B shows a case where the evaporative fuel is purged from a state in which a relatively small amount of evaporative fuel is adsorbed on the canister 64 (for example, a state in which the evaporative fuel is filled to about half the capacity of the canister 64). It shows the state of the canister 64.

図７（Ａ）に示すように、比較的多量の蒸発燃料がキャニスタ６４に吸着されている状態からパージを行った場合には、キャニスタ６４内において大気開放口６５ａからパージ通路６６に向かって延びる部分（キャニスタ６４の中央部分）から蒸発燃料が脱離していき、当該部分の周りの部分（キャニスタ６４の中央部分の周りの外周部分）に蒸発燃料が残存する傾向にある。その結果、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近の蒸発燃料がパージされずに残存する傾向にある。一方で、図７（Ｂ）に示すように、比較的少量の蒸発燃料がキャニスタ６４に吸着されている状態からパージを行った場合には、キャニスタ６４内の蒸発燃料がパージ通路６６に向かう方向に全体的に均等に減少していく傾向にある、つまり図７（Ａ）のようにキャニスタ６４の中央部分の周りの外周部分に蒸発燃料が残存することはない。 As shown in FIG. 7A, when purging is performed from a state in which a relatively large amount of evaporated fuel is adsorbed on the canister 64, it extends from the atmosphere opening 65a toward the purge passage 66 in the canister 64. Evaporative fuel tends to be desorbed from the portion (central portion of the canister 64), and the evaporated fuel tends to remain in the portion around the portion (the outer peripheral portion around the central portion of the canister 64). As a result, the evaporated fuel in the vicinity of the atmospheric opening 65a of the canister 64 tends to remain without being purged. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when purging is performed from a state in which a relatively small amount of evaporated fuel is adsorbed on the canister 64, the evaporated fuel in the canister 64 tends toward the purge passage 66. There is a tendency for the fuel to decrease evenly as a whole, that is, no evaporated fuel remains in the outer peripheral portion around the central portion of the canister 64 as shown in FIG. 7 (A).

図７（Ａ）の右側の図及び図７（Ｂ）の右側の図が、蒸発燃料濃度学習値が同じであり、当該蒸発燃料濃度学習値が上記の所定値未満であるときの状態を示すものとする。このような状態において蒸発燃料のパージを停止すると、図７（Ｂ）の場合には、蒸発燃料の濃度が薄いため、蒸発燃料が大気開放口６５ａから放出される可能性はない。しかしながら、図７（Ａ）の場合には、蒸発燃料の濃度が薄いが、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近に蒸発燃料が残存しているため、この蒸発燃料が脱離して大気開放口６５ａから放出される可能性がある（矢印Ａ１７参照）。すなわち、蒸発燃料がキャニスタ６４に多量に吸着された状態からパージを行った場合には、蒸発燃料の濃度が薄い状態になっていても、この状態で蒸発燃料のパージを停止すると蒸発燃料が放出される可能性がある。 The figure on the right side of FIG. 7A and the figure on the right side of FIG. 7B show a state when the evaporative fuel concentration learning value is the same and the evaporative fuel concentration learning value is less than the above-mentioned predetermined value. It shall be. If the purging of the evaporated fuel is stopped in such a state, in the case of FIG. 7B, since the concentration of the evaporated fuel is low, there is no possibility that the evaporated fuel is released from the atmospheric opening 65a. However, in the case of FIG. 7A, although the concentration of the evaporated fuel is low, the evaporated fuel remains in the vicinity of the air opening 65a of the canister 64, so that the evaporated fuel is desorbed from the atmospheric opening 65a. May be released (see arrow A17). That is, when purging is performed from a state in which a large amount of evaporated fuel is adsorbed on the canister 64, even if the concentration of the evaporated fuel is low, if the purging of the evaporated fuel is stopped in this state, the evaporated fuel is released. May be done.

したがって、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、上述したように学習値安定判断フラグをオンにした後に蒸発燃料のパージを継続して実行することで、蒸発燃料のパージを停止したときの蒸発燃料の放出を確実に抑制するようにする。具体的には、ＥＣＵ１０は、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近にある蒸発燃料の吸着量に基づきパージ閾値を設定し（詳しくは当該吸着量が多いほどパージ閾値を大きくする）、学習値安定判断フラグをオンにしてからの積算パージ量が当該パージ閾値に達するまで、蒸発燃料のパージを継続して実行する。こうすることで、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近にある蒸発燃料を確実にパージするようにする。 Therefore, in the present embodiment, the ECU 10 continuously executes the purging of the evaporated fuel after turning on the learning value stability determination flag as described above, so that the evaporated fuel is released when the purging of the evaporated fuel is stopped. Make sure to suppress. Specifically, the ECU 10 sets a purge threshold value based on the adsorption amount of the evaporated fuel near the atmospheric opening 65a of the canister 64 (specifically, the purge threshold value is increased as the adsorption amount is larger), and the learning value stability determination is made. The evaporative fuel is continuously purged until the cumulative purge amount after turning on the flag reaches the purge threshold value. By doing so, the evaporated fuel near the atmosphere opening 65a of the canister 64 is surely purged.

ここで、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近にある蒸発燃料の吸着量は、蒸発燃料のパージ開始時の蒸発燃料の濃度に応じた量となる、つまり蒸発燃料濃度学習の開始時に求められた蒸発燃料濃度学習値（基本的には学習中に得られる蒸発燃料濃度学習値の最大値）に応じた量となる。そのため、ＥＣＵ１０は、大気開放口６５ａ付近の蒸発燃料の吸着量を直接用いずに、この吸着量を間接的に示す、蒸発燃料濃度学習の開始時の蒸発燃料濃度学習値に基づき、パージ閾値を設定する。具体的には、ＥＣＵ１０は、蒸発燃料濃度学習の開始時の蒸発燃料濃度学習値が大きいほど、パージ閾値を大きくする。図６に示す例では、ＥＣＵ１０は、符号Ａ１４で示す蒸発燃料濃度学習値（時刻ｔ１１直後の学習値）に基づき、符号Ａ１５で示すパージ閾値を設定する（グラフＧ１１、Ｇ１４参照）。 Here, the amount of evaporated fuel adsorbed in the vicinity of the atmospheric opening 65a of the canister 64 is an amount corresponding to the concentration of the evaporated fuel at the start of purging the evaporated fuel, that is, the evaporation obtained at the start of learning the evaporative fuel concentration. The amount corresponds to the fuel concentration learning value (basically, the maximum value of the evaporated fuel concentration learning value obtained during learning). Therefore, the ECU 10 does not directly use the adsorption amount of the evaporated fuel near the atmosphere opening 65a, but indirectly indicates the adsorption amount, and sets the purge threshold value based on the evaporation fuel concentration learning value at the start of the evaporation fuel concentration learning. Set. Specifically, the ECU 10 increases the purge threshold value as the evaporative fuel concentration learning value at the start of evaporative fuel concentration learning increases. In the example shown in FIG. 6, the ECU 10 sets the purge threshold value indicated by the reference numeral A15 based on the evaporative fuel concentration learning value indicated by the reference numeral A14 (the learning value immediately after the time t11) (see graphs G11 and G14).

図５に戻ると、上記のステップＳ２５の後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２６に進み、積算パージ流量がパージ閾値に達したか否かを判定する。その結果、積算パージ流量がパージ閾値に達していない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２６に戻る。この場合には、ＥＣＵ１０は、積算パージ流量がパージ閾値に達するまで、ステップＳ２６の判定を繰り返すことで、蒸発燃料のパージを継続して実行する。一方で、積算パージ流量がパージ閾値に達した場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２７に進み、第２燃焼モードを許可するための第２燃焼モード許可フラグをオンにする。図６に示す例では、時刻ｔ１５において、積算パージ流量が符号Ａ１５で示すパージ閾値に達し、第２燃焼モード許可フラグがオンにされる（グラフＧ１４、Ｇ１５参照）。この後、ＥＣＵ１０は、図５に示す第２燃焼モード許可判定処理を終了し、図４に示す全体制御処理を再開する。具体的には、ＥＣＵ１０は、図４に示す全体制御処理において、ステップＳ４からステップＳ５に進む。 Returning to FIG. 5, after the above step S25, the ECU 10 proceeds to step S26 and determines whether or not the integrated purge flow rate has reached the purge threshold value. As a result, when the integrated purge flow rate has not reached the purge threshold value (step S26: No), the ECU 10 returns to step S26. In this case, the ECU 10 continuously executes the purging of the evaporated fuel by repeating the determination in step S26 until the integrated purge flow rate reaches the purge threshold value. On the other hand, when the integrated purge flow rate reaches the purge threshold value (step S26: Yes), the ECU 10 proceeds to step S27 and turns on the second combustion mode permission flag for permitting the second combustion mode. In the example shown in FIG. 6, at time t15, the integrated purge flow rate reaches the purge threshold indicated by reference numeral A15, and the second combustion mode permission flag is turned on (see graphs G14 and G15). After that, the ECU 10 ends the second combustion mode permission determination process shown in FIG. 5 and restarts the overall control process shown in FIG. Specifically, the ECU 10 proceeds from step S4 to step S5 in the overall control process shown in FIG.

図４に戻ると、ＥＣＵ１０は、ステップＳ５において、エンジン１を第２燃焼モードにて運転させる要求が有るか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ１０は、エンジン１の現在の運転状態（エンジン回転数及びエンジン負荷）が図３に示した領域Ｒ５に含まれるか否かを判定することで、第２燃焼モードの要求が有るか否かを判定する。その結果、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モードの要求が有る場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進み、第２燃焼モードの要求が無い場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、全体制御処理を終了する。 Returning to FIG. 4, the ECU 10 determines in step S5 whether or not there is a request to operate the engine 1 in the second combustion mode. For example, the ECU 10 determines whether or not the current operating state (engine speed and engine load) of the engine 1 is included in the region R5 shown in FIG. 3, and thus whether or not there is a request for the second combustion mode. Is determined. As a result, the ECU 10 proceeds to step S6 when there is a request for the second combustion mode (step S5: Yes), and when there is no request for the second combustion mode (step S5: No), the overall control process To finish.

次いで、ステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、エンジン１の第２燃焼モードを実行すべく、まず、パージ弁６７を閉弁して蒸発燃料のパージを停止し、この後に、第２燃焼モードを実行させるようにエンジン１を制御する。第２燃焼モードでのエンジン１の制御は、上記の「運転領域」のセクションで述べた通りである。 Next, in step S6, in order to execute the second combustion mode of the engine 1, the ECU 10 first closes the purge valve 67 to stop purging the evaporated fuel, and then executes the second combustion mode. Controls the engine 1. The control of the engine 1 in the second combustion mode is as described in the "Operating Area" section above.

次いで、ステップＳ７において、ＥＣＵ１０は、第２燃焼モードの実行時間（第２燃焼モードの開始からの経過時間）を計測するためのタイマのカウントを開始すると共に、第２燃焼モードを終了して蒸発燃料のパージを再開すべきか否かを判定するための、当該タイマに対して適用する復帰判定閾値を設定する。以下では、このタイマを適宜「復帰判定タイマ」と呼ぶ。例えば、ＥＣＵ１０は、蒸発燃料のパージを停止してから、蒸発燃料がキャニスタ６４の容量の半分程度充填されるまでの時間に基づき、復帰判定閾値を設定する。この例では、ＥＣＵ１０は、外気温などに基づき蒸発燃料の発生量（特に蒸発燃料の発生速度であり、外気温が高くなるほど当該速度が高くなる）を推定し、この蒸発燃料の発生量から、蒸発燃料がキャニスタ６４の容量の半分程度充填されるまでの時間を求めて、当該時間を復帰判定閾値に設定する。
なお、第２燃焼モードを終了して蒸発燃料のパージを再開すべきか否かを判定するに当たって、上記のような復帰判定タイマ及び復帰判定閾値に基づき当該判定を行うことに限定はされず、他の例では、蒸発燃料の発生量（換言すると蒸発燃料の発生速度）に基づき当該判定を行ってもよい。この例では、蒸発燃料の発生量が所定量（蒸発燃料がキャニスタ６４の容量の半分程度充填されたときの蒸発燃料の発生量に相当する）に達したときに、第２燃焼モードを終了して蒸発燃料のパージを再開すべきと判定すればよい。 Next, in step S7, the ECU 10 starts counting the timer for measuring the execution time of the second combustion mode (the elapsed time from the start of the second combustion mode), and ends the second combustion mode to evaporate. A return determination threshold applied to the timer is set to determine whether to restart fuel purging. Hereinafter, this timer is appropriately referred to as a “return determination timer”. For example, the ECU 10 sets the return determination threshold value based on the time from when the purging of the evaporated fuel is stopped until the evaporated fuel is filled with about half of the capacity of the canister 64. In this example, the ECU 10 estimates the amount of evaporative fuel generated (particularly the rate of evaporative fuel generation, and the higher the outside temperature, the higher the rate) based on the outside temperature and the like, and from this amount of evaporative fuel generated, The time until the evaporated fuel is filled with about half of the capacity of the canister 64 is obtained, and the time is set as the return determination threshold.
In determining whether or not to end the second combustion mode and restart the purging of the evaporated fuel, the determination is not limited to the determination based on the return determination timer and the return determination threshold as described above. In the example of, the determination may be made based on the amount of evaporative fuel generated (in other words, the rate of evaporative fuel generation). In this example, the second combustion mode is terminated when the amount of evaporative fuel generated reaches a predetermined amount (corresponding to the amount of evaporative fuel generated when the evaporative fuel is filled to about half the capacity of the canister 64). It may be determined that the purging of the evaporated fuel should be restarted.

次いで、ステップＳ８において、ＥＣＵ１０は、復帰判定タイマが復帰判定閾値に達したか否かを判定する。その結果、復帰判定タイマが復帰判定閾値に達した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ９に進み、復帰判定タイマのカウントを停止し、復帰判定タイマをリセットする。そして、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０に進み、エンジン１の第２燃焼モードを終了し、パージ弁６７を開弁して蒸発燃料のパージを再開する。この場合、ＥＣＵ１０は、エンジン１の燃焼モードを第２燃焼モードから第１燃焼モードに切り替える制御を行う。また、ＥＣＵ１０は、蒸発燃料のパージの再開に伴って、蒸発燃料濃度学習も再開する。ＥＣＵ１０は、このようなステップＳ１０の後、全体制御処理を終了する。 Next, in step S8, the ECU 10 determines whether or not the return determination timer has reached the return determination threshold value. As a result, when the return determination timer reaches the return determination threshold value (step S8: Yes), the ECU 10 proceeds to step S9, stops the count of the return determination timer, and resets the return determination timer. Then, the ECU 10 proceeds to step S10, ends the second combustion mode of the engine 1, opens the purge valve 67, and restarts the purging of the evaporated fuel. In this case, the ECU 10 controls to switch the combustion mode of the engine 1 from the second combustion mode to the first combustion mode. Further, the ECU 10 also restarts the evaporative fuel concentration learning as the evaporative fuel purging is restarted. The ECU 10 ends the overall control process after such step S10.

一方で、復帰判定タイマが復帰判定閾値に達していない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１に進み、エンジン１を第２燃焼モードにて運転させる要求が無くなったか否かを判定する。その結果、第２燃焼モードの要求が有る場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ８に戻る。この場合、ＥＣＵ１０は、復帰判定タイマをカウントアップしながら当該タイマを復帰判定閾値と比較する判定を行いつつ（ステップＳ８）、蒸発燃料のパージを停止した状態でのエンジン１の第２燃焼モードを継続する。 On the other hand, when the return determination timer has not reached the return determination threshold value (step S8: No), the ECU 10 proceeds to step S11 and determines whether or not the request for operating the engine 1 in the second combustion mode has disappeared. .. As a result, when there is a request for the second combustion mode (step S11: No), the ECU 10 returns to step S8. In this case, the ECU 10 counts up the return determination timer, makes a determination to compare the timer with the return determination threshold value (step S8), and sets the second combustion mode of the engine 1 in a state where the purging of the evaporated fuel is stopped. continue.

一方で、第２燃焼モードの要求が無い場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０に進み、上述したように、エンジン１の第２燃焼モードを終了し、パージ弁６７を開弁して蒸発燃料のパージを再開する。そして、ＥＣＵ１０は、全体制御処理を終了する。 On the other hand, when there is no request for the second combustion mode (step S11: Yes), the ECU 10 proceeds to step S10, ends the second combustion mode of the engine 1 and opens the purge valve 67 as described above. And restart the purging of the evaporated fuel. Then, the ECU 10 ends the overall control process.

なお、このように第２燃焼モードの要求が無くなって第２燃焼モードを終了した場合には、ＥＣＵ１０は、復帰判定タイマをリセットせずに、復帰判定タイマのカウントを継続する。ＥＣＵ１０は、次の全体制御処理（特に第２燃焼モード許可判定処理）において、第２燃焼モード許可フラグがオンになるまで、復帰判定タイマのカウントアップを継続する。つまり、ＥＣＵ１０は、パージを停止しても蒸発燃料がキャニスタ６４から外部に放出される可能性がないことが判定されるまで、復帰判定タイマをカウントアップする。こうすることで、第２燃焼モードの要求が無くなって第２燃焼モードを終了した後に、第２燃焼モードの要求が再度発せられて第２燃焼モードを実行するときに（典型的には第２燃焼モードの終了後すぐに第２燃焼モードの要求が発せられた場合）、このようなカウントが継続して行われた復帰判定タイマを用いて第２燃焼モードの実行可否を判定することにより、蒸発燃料がキャニスタ６４から外部に放出されることを適切に防止できる。 When the request for the second combustion mode is eliminated and the second combustion mode is terminated in this way, the ECU 10 continues counting the return determination timer without resetting the return determination timer. In the next overall control process (particularly, the second combustion mode permission determination process), the ECU 10 continues to count up the return determination timer until the second combustion mode permission flag is turned on. That is, the ECU 10 counts up the return determination timer until it is determined that there is no possibility that the evaporated fuel is discharged from the canister 64 to the outside even if the purge is stopped. By doing so, when the request for the second combustion mode is issued again and the second combustion mode is executed after the request for the second combustion mode is eliminated and the second combustion mode is terminated (typically, the second combustion mode is executed). (When the request for the second combustion mode is issued immediately after the end of the combustion mode), by determining whether or not the second combustion mode can be executed by using the return determination timer in which such counting is continuously performed. It is possible to appropriately prevent the evaporative fuel from being released from the canister 64 to the outside.

次に、図８を参照して、上述した本発明の実施形態による全体制御処理を実行した場合の各種パラメータの変化について説明する。図８は、上から順に、第２燃焼モード許可フラグ、第２燃焼モード要求フラグ、第２燃焼モード実行フラグ、復帰判定タイマを示している。第２燃焼モード要求フラグは、エンジン１側での第２燃焼モードの要求の有無を示すフラグであり、第２燃焼モード実行フラグは、第２燃焼モード許可フラグや第２燃焼モード要求フラグなどに応じて第２燃焼モードを最終的に実行するか否かの決定を示すフラグである。 Next, with reference to FIG. 8, changes in various parameters when the overall control process according to the above-described embodiment of the present invention is executed will be described. FIG. 8 shows the second combustion mode permission flag, the second combustion mode request flag, the second combustion mode execution flag, and the return determination timer in order from the top. The second combustion mode request flag is a flag indicating whether or not a second combustion mode is requested on the engine 1 side, and the second combustion mode execution flag is used as a second combustion mode permission flag, a second combustion mode request flag, or the like. It is a flag indicating a decision as to whether or not to finally execute the second combustion mode accordingly.

時刻ｔ２１では、エンジン１が第１燃焼モードにて運転されているものとする。こうして第１燃焼モードが実行されている状態において、第２燃焼モード許可フラグがオンになる（時刻ｔ２２）。この後、第２燃焼モード許可フラグがオンの状態において、第２燃焼モード要求フラグがオンになることで、第２燃焼モード実行フラグがオンになり、その結果、エンジン１の燃焼モードが第１燃焼モードから第２燃焼モードに切り替えられる（時刻ｔ２３）。このときに、第２燃焼モード許可フラグがオンからオフに切り替えられると共に、復帰判定タイマのカウントアップが開始される。 At time t21, it is assumed that the engine 1 is being operated in the first combustion mode. In this way, in the state where the first combustion mode is being executed, the second combustion mode permission flag is turned on (time t22). After that, while the second combustion mode permission flag is on, the second combustion mode request flag is turned on, so that the second combustion mode execution flag is turned on, and as a result, the combustion mode of the engine 1 is set to the first. The combustion mode can be switched to the second combustion mode (time t23). At this time, the second combustion mode permission flag is switched from on to off, and the return determination timer starts counting up.

この後、復帰判定タイマが符号Ａ２１で示す復帰判定閾値に達することで、第２燃焼モード実行フラグがオフになり、その結果、エンジン１の燃焼モードが第２燃焼モードから第１燃焼モードに切り替えられる（時刻ｔ２４）。このときに、復帰判定タイマがリセットされる（矢印Ａ２２参照）。そして、第１燃焼モードが実行されている状態において、第２燃焼モード許可フラグがオンになる（時刻ｔ２５）。この場合、第２燃焼モード要求フラグがオンの状態において、第２燃焼モード許可フラグがオンになることで、第２燃焼モード実行フラグがオンになり、その結果、エンジン１の燃焼モードが第１燃焼モードから第２燃焼モードに切り替えられる（時刻ｔ２６）。このときに、第２燃焼モード許可フラグがオンからオフに切り替えられると共に、復帰判定タイマのカウントアップが開始される。 After that, when the return determination timer reaches the return determination threshold value indicated by reference numeral A21, the second combustion mode execution flag is turned off, and as a result, the combustion mode of the engine 1 is switched from the second combustion mode to the first combustion mode. (Time t24). At this time, the return determination timer is reset (see arrow A22). Then, in the state where the first combustion mode is being executed, the second combustion mode permission flag is turned on (time t25). In this case, when the second combustion mode request flag is on and the second combustion mode permission flag is turned on, the second combustion mode execution flag is turned on, and as a result, the combustion mode of the engine 1 is set to the first. The combustion mode can be switched to the second combustion mode (time t26). At this time, the second combustion mode permission flag is switched from on to off, and the return determination timer starts counting up.

この後、第２燃焼モード要求フラグがオフになることで、第２燃焼モード実行フラグがオフになり、その結果、エンジン１の燃焼モードが第２燃焼モードから第１燃焼モードに切り替えられる（時刻ｔ２７）。この場合には、上述したような理由より、復帰判定タイマがリセットされずに、復帰判定タイマのカウントアップが継続される（矢印Ａ２３参照）。そして、第１燃焼モードが実行されている状態において、第２燃焼モード許可フラグがオンになる（時刻ｔ２８）。このときに、復帰判定タイマがリセットされる（矢印Ａ２４参照）。この後、第２燃焼モード許可フラグがオンの状態において、第２燃焼モード要求フラグがオンになることで、第２燃焼モード実行フラグがオンになり、その結果、エンジン１の燃焼モードが第１燃焼モードから第２燃焼モードに切り替えられる（時刻ｔ２９）。このときに、第２燃焼モード許可フラグがオンからオフに切り替えられると共に、復帰判定タイマのカウントアップが開始される。 After that, when the second combustion mode request flag is turned off, the second combustion mode execution flag is turned off, and as a result, the combustion mode of the engine 1 is switched from the second combustion mode to the first combustion mode (time). t27). In this case, for the reason described above, the return determination timer is not reset and the return determination timer continues to count up (see arrow A23). Then, in the state where the first combustion mode is being executed, the second combustion mode permission flag is turned on (time t28). At this time, the return determination timer is reset (see arrow A24). After that, while the second combustion mode permission flag is on, the second combustion mode request flag is turned on, so that the second combustion mode execution flag is turned on, and as a result, the combustion mode of the engine 1 is set to the first. The combustion mode can be switched to the second combustion mode (time t29). At this time, the second combustion mode permission flag is switched from on to off, and the return determination timer starts counting up.

なお、図８では、燃焼モードが第２燃焼モードから第１燃焼モードに切り替えられた後、復帰判定タイマのカウントアップを継続している最中に第２燃焼モード許可フラグがオンになり、復帰判定タイマがリセットされる例を示したが、この最中に、第２燃焼モード許可フラグはオフのままであるが、第２燃焼モード要求フラグがオフからオンになった場合には、カウントアップが継続されている復帰判定タイマに基づき燃焼モードを切り替えればよい。つまり、復帰判定タイマが復帰判定閾値未満である場合には、燃焼モードを第１燃焼モードから第２燃焼モードに切り替え、復帰判定タイマが復帰判定閾値以上である場合には、燃焼モードを切り替えずに第１燃焼モードに維持すればよい。 In FIG. 8, after the combustion mode is switched from the second combustion mode to the first combustion mode, the second combustion mode permission flag is turned on and the return is made while the count-up of the return determination timer is being continued. An example is shown in which the judgment timer is reset. During this period, the second combustion mode permission flag remains off, but if the second combustion mode request flag changes from off to on, the count is increased. The combustion mode may be switched based on the return determination timer in which That is, when the return judgment timer is less than the return judgment threshold value, the combustion mode is switched from the first combustion mode to the second combustion mode, and when the return judgment timer is equal to or higher than the return judgment threshold value, the combustion mode is not switched. The first combustion mode may be maintained.

＜作用効果＞
次に、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置による作用及び効果について説明する。 <Effect>
Next, the operation and effect of the evaporated fuel treatment apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態によれば、蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定されたときに、パージ量の積算を開始し、この積算されたパージ量が所定量に達したときに、パージ弁６７を閉弁して、蒸発燃料のパージを停止する。これにより、蒸発燃料の濃度が薄いことが精度良く判定されてから、キャニスタ６４内の残りの蒸発燃料が適切に放出されたときに、蒸発燃料のパージを停止することができる。よって、本実施形態によれば、蒸発燃料のパージ停止時に、蒸発燃料がキャニスタ６４から外部に放出されてしまうことを確実に抑制できる。 According to the present embodiment, when it is determined that the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value and the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, the integration of the purge amount is started and the integration is performed. When the purge amount reaches a predetermined amount, the purge valve 67 is closed to stop purging the evaporated fuel. As a result, it is possible to stop purging the evaporated fuel when the remaining evaporated fuel in the canister 64 is appropriately released after it is accurately determined that the concentration of the evaporated fuel is low. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reliably prevent the evaporated fuel from being released from the canister 64 to the outside when the purging of the evaporated fuel is stopped.

また、本実施形態によれば、積算パージ量が所定量に達して蒸発燃料のパージを停止したときに、目標空燃比を理論空燃比よりもリーンな空燃比に設定する第２燃焼モードの実行を許可するので、燃焼安定性が確保された状態において第２燃焼モードを適切に実行することができる。また、本実施形態によれば、上述したように蒸発燃料が外部に放出される可能性がないと精度良く判定された状態において、第２燃焼モードの実行を許可するので、第２燃焼モードの実行のためにパージを停止することによる蒸発燃料の外部への放出を確実に抑制できる。その結果、蒸発燃料の外部への放出を防止しつつ、第２燃焼モードを実行する機会を適切に確保できるようになる。 Further, according to the present embodiment, when the integrated purge amount reaches a predetermined amount and the purging of the evaporated fuel is stopped, the execution of the second combustion mode in which the target air-fuel ratio is set to a leaner air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the second combustion mode can be appropriately executed in a state where combustion stability is ensured. Further, according to the present embodiment, the execution of the second combustion mode is permitted in a state where it is accurately determined that there is no possibility that the evaporated fuel is released to the outside as described above. The release of evaporated fuel to the outside by stopping the purge for execution can be reliably suppressed. As a result, it becomes possible to appropriately secure an opportunity to execute the second combustion mode while preventing the evaporative fuel from being released to the outside.

また、本実施形態によれば、第２燃焼モードが許可されて当該燃焼モードが実行された場合に、第２燃焼モードの実行後に蒸発燃料の発生量が所定量に達したと判定されたときに、第２燃焼モードの実行を禁止し、蒸発燃料のパージを再開する。これにより、第２燃焼モードの実行のためにパージを停止することによる蒸発燃料の外部への放出を確実に抑制できる。 Further, according to the present embodiment, when the second combustion mode is permitted and the combustion mode is executed, it is determined that the amount of evaporated fuel generated reaches a predetermined amount after the execution of the second combustion mode. In addition, the execution of the second combustion mode is prohibited, and the purging of the evaporated fuel is restarted. This makes it possible to reliably suppress the release of the evaporated fuel to the outside by stopping the purge for the execution of the second combustion mode.

また、本実施形態によれば、キャニスタ６４における大気開放口６５ａ付近の蒸発燃料の吸着量に基づき、積算パージ量を判定するためのパージ閾値を設定して、積算パージ量が当該パージ閾値に達するまで蒸発燃料をパージしてから、蒸発燃料のパージを停止する。これにより、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近に残存した蒸発燃料（蒸発燃料がキャニスタ６４に多量に吸着された状態からパージを行った場合に蒸発燃料が大気開放口６５ａ付近に残存する傾向にある）がパージ停止時に外部に放出されてしまうことを適切に抑制できる。 Further, according to the present embodiment, a purge threshold value for determining the cumulative purge amount is set based on the adsorption amount of the evaporated fuel near the atmospheric opening 65a in the canister 64, and the cumulative purge amount reaches the purge threshold value. Purge the evaporative fuel until, and then stop purging the evaporative fuel. As a result, the evaporated fuel remaining in the vicinity of the air opening 65a of the canister 64 (when purging is performed from the state where the evaporated fuel is adsorbed in a large amount in the canister 64, the evaporated fuel tends to remain in the vicinity of the atmospheric opening 65a. ) Can be appropriately suppressed from being released to the outside when the purge is stopped.

また、本実施形態によれば、蒸発燃料の濃度の学習開始時に求められた蒸発燃料濃度学習値に基づき、積算パージ量を判定するためのパージ閾値を設定して、積算パージ量が当該パージ閾値に達するまで蒸発燃料をパージしてから、蒸発燃料のパージを停止する。これによっても、キャニスタ６４の大気開放口６５ａ付近に残存した蒸発燃料がパージ停止時に外部に放出されてしまうことを適切に抑制できる。 Further, according to the present embodiment, a purge threshold for determining the cumulative purge amount is set based on the evaporated fuel concentration learning value obtained at the start of learning the concentration of the evaporated fuel, and the cumulative purge amount is the purge threshold. Purge the evaporative fuel until it reaches, and then stop purging the evaporative fuel. This also makes it possible to appropriately prevent the evaporated fuel remaining in the vicinity of the atmospheric opening 65a of the canister 64 from being released to the outside when the purge is stopped.

また、本実施形態によれば、蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定され、尚且つ学習値ばらつき量が所定量未満である場合に、積算パージ量がパージ閾値に達してから蒸発燃料のパージを停止する。これにより、蒸発燃料の濃度が薄いことをより正確に判定した状態において、蒸発燃料のパージを停止することができ、蒸発燃料が外部に放出されてしまうことをより効果的に抑制できる。 Further, according to the present embodiment, when the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value, it is determined that the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, and the learning value variation amount is less than a predetermined amount. In addition, the purging of the evaporated fuel is stopped after the cumulative purge amount reaches the purge threshold. As a result, the purging of the evaporative fuel can be stopped in a state where it is more accurately determined that the concentration of the evaporative fuel is low, and the evaporative fuel can be more effectively suppressed from being released to the outside.

また、本実施形態によれば、蒸発燃料濃度学習値の変化量が所定量未満である状態が所定時間継続した場合、又は連続して求められた所定数の蒸発燃料濃度学習値の全ての変化量が所定量未満である場合に、蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定する。これにより、蒸発燃料濃度学習値の状態が安定しているか否かを精度良く判定することができる。 Further, according to the present embodiment, when the state in which the change amount of the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined amount continues for a predetermined time, or all the changes of the predetermined number of evaporative fuel concentration learning values obtained continuously are changed. When the amount is less than a predetermined amount, it is determined that the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable. As a result, it is possible to accurately determine whether or not the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable.

１エンジン
６燃料噴射弁
１０ＥＣＵ
１７燃焼室
２５点火プラグ
４０吸気通路
４３スロットル弁
４４過給機
５０排気通路
６１パージシステム
６３燃料タンク
６４キャニスタ
６５大気開放通路
６５ａ大気開放口
６６パージ通路
６７パージ弁
ＳＷ３第１圧力センサ（吸気圧センサ）
ＳＷ８空燃比センサ 1 engine 6 fuel injection valve 10 ECU
17 Combustion chamber 25 Spark plug 40 Intake passage 43 Throttle valve 44 Supercharger 50 Exhaust passage 61 Purge system 63 Fuel tank 64 Canister 65 Atmospheric pressure opening passage 65a Atmospheric pressure opening 66 Purge passage 67 Purge valve SW3 First pressure sensor (intake pressure sensor) )
SW8 air-fuel ratio sensor

Claims

蒸発燃料処理装置であって、
燃料タンクからエンジンの吸気通路に向けて延び、前記燃料タンク内の蒸発燃料を前記吸気通路にパージするためのパージ通路と、
前記パージ通路上に設けられ、前記燃料タンクからの蒸発燃料を吸着して蓄積するキャニスタと、
前記キャニスタの下流側の前記パージ通路上に設けられ、当該パージ通路を開閉するパージ弁と、
少なくとも前記パージ弁を制御して、前記蒸発燃料を前記吸気通路にパージするための蒸発燃料パージ制御を実行するよう構成された制御器と、
を有し、
前記制御器は、
前記エンジンの排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサによって検出された実空燃比と設定すべき目標空燃比との差に基づき、前記エンジンの燃料噴射弁の燃料噴射量を空燃比フィードバック制御において補正するためのフィードバック補正量を求め、
前記フィードバック補正量に基づき、前記吸気通路にパージされるガスに含まれる前記蒸発燃料の濃度を学習するための蒸発燃料濃度学習値を求め、
前記蒸発燃料濃度学習値が所定値未満で、且つ前記蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定されたときに、前記吸気通路にパージされる蒸発燃料を含むガスのパージ量の積算を開始し、
積算された前記パージ量が所定量に達したときに、前記パージ弁を閉弁して、前記吸気通路への前記蒸発燃料のパージを停止する、
よう構成されている、ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。 Evaporative fuel processing equipment
A purge passage extending from the fuel tank toward the intake passage of the engine and purging the evaporated fuel in the fuel tank into the intake passage.
A canister provided on the purge passage and adsorbing and accumulating evaporative fuel from the fuel tank.
A purge valve provided on the purge passage on the downstream side of the canister and opening and closing the purge passage,
A controller configured to at least control the purge valve to perform evaporative fuel purge control for purging the evaporative fuel into the intake passage.
Have,
The controller
In the air-fuel ratio feedback control, the fuel injection amount of the fuel injection valve of the engine is determined based on the difference between the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas of the engine and the target air-fuel ratio to be set. Find the feedback correction amount for correction,
Based on the feedback correction amount, the evaporative fuel concentration learning value for learning the concentration of the evaporative fuel contained in the gas purged in the intake passage was obtained.
When it is determined that the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined value and the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, the integration amount of the purge amount of the gas containing the evaporative fuel purged in the intake passage is integrated. To start
When the accumulated purge amount reaches a predetermined amount, the purge valve is closed to stop purging the evaporated fuel into the intake passage.
An evaporative fuel treatment device characterized in that it is configured in such a manner.

前記制御器は、積算された前記パージ量が前記所定量に達したときに、前記パージ弁を閉弁すると共に、前記目標空燃比を理論空燃比よりもリーンな空燃比に設定して前記エンジンを運転させる所定の燃焼モードの実行を許可するよう構成されている、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。 When the accumulated purge amount reaches the predetermined amount, the controller closes the purge valve and sets the target air-fuel ratio to a leaner air-fuel ratio than the theoretical air-fuel ratio of the engine. The evaporated fuel treatment apparatus according to claim 1, which is configured to allow the execution of a predetermined combustion mode for operating the engine.

前記制御器は、前記燃焼モードが許可されて当該燃焼モードが実行された後に、前記蒸発燃料の発生量が所定量に達したと判定されたときに、前記燃焼モードの実行を禁止するよう構成されている、請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。 The controller is configured to prohibit the execution of the combustion mode when it is determined that the generated amount of the evaporated fuel has reached a predetermined amount after the combustion mode is permitted and the combustion mode is executed. The evaporative fuel treatment apparatus according to claim 2.

前記制御器は、前記キャニスタにおける大気開放口付近の前記蒸発燃料の吸着量に基づき、前記パージ量を判定するための前記所定量を設定するよう構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 Any one of claims 1 to 3, wherein the controller is configured to set the predetermined amount for determining the purge amount based on the adsorption amount of the evaporated fuel near the air opening in the canister. The evaporated fuel treatment apparatus according to paragraph 1.

前記制御器は、前記蒸発燃料の濃度の学習開始時に求められた前記蒸発燃料濃度学習値に基づき、前記パージ量を判定するための前記所定量を設定するよう構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 The controller is configured to set the predetermined amount for determining the purge amount based on the evaporated fuel concentration learning value obtained at the start of learning the concentration of the evaporated fuel. The evaporated fuel treatment apparatus according to any one of 3.

前記制御器は、
前記蒸発燃料パージ制御に関係する制御弁及び／又はセンサの特性により生じる空燃比のばらつきに起因する前記蒸発燃料濃度学習値のばらつき量を求め、
前記蒸発燃料濃度学習値が前記所定値未満で、且つ前記蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定され、尚且つ前記ばらつき量が所定量未満であるときに、前記パージ量の積算を開始する、
よう構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 The controller
The amount of variation in the evaporative fuel concentration learning value due to the variation in the air-fuel ratio caused by the characteristics of the control valve and / or the sensor related to the evaporative fuel purge control was obtained.
When the evaporative fuel concentration learning value is less than the predetermined value, it is determined that the state of the evaporative fuel concentration learning value is stable, and the variation amount is less than the predetermined amount, the purge amount is integrated. To start,
The evaporated fuel treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, which is configured as described above.

前記制御器は、前記蒸発燃料濃度学習値の変化量が所定量未満である状態が所定時間継続した場合、又は連続して求められた所定数の前記蒸発燃料濃度学習値の全ての変化量が所定量未満である場合に、前記蒸発燃料濃度学習値の状態が安定していると判定するよう構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 In the controller, when the state in which the amount of change in the evaporative fuel concentration learning value is less than a predetermined amount continues for a predetermined time, or when all the changes in the predetermined number of the evaporative fuel concentration learning values obtained continuously are obtained. The evaporated fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, which is configured to determine that the state of the evaporated fuel concentration learning value is stable when the amount is less than a predetermined amount.