JP3550977B2

JP3550977B2 - Control device for internal combustion engine and fault diagnosis device for internal combustion engine

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Publication number: JP3550977B2
Application number: JP30558097A
Authority: JP
Inventors: 成章柿崎; 幹雄松本; 大羽　　拓
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: JPH11141413A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発燃料パージ処理制御装置と、空燃比学習制御装置と、を備えた内燃機関の制御装置及び故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、リーン運転（以下、リーン燃焼とも言う）エンジンでもコストや信頼性の面で勝る酸素センサ（Ｏ_２センサ）を利用する空燃比制御装置が考案されており、従来この種の装置としては、例えば特開昭６１−８７９３５号公報に記載の装置が知られている。
【０００３】
即ち、
ストイキ運転（以下、ストイキ燃焼とも言う）中に、酸素センサの空燃比検出結果（リッチ・リーン反転信号）に基づいて、実際の空燃比がストイキとなるように空燃比フィードバック補正量を介して燃料噴射量（空燃比制御対象）をフィードバック制御するものにおいて、運転領域（横軸Ｎｅ，縦軸ＴＰ）を複数の領域に分割し（例えば４×４学習マップを備え）、各運転領域毎に、前記空燃比フィードバック補正量と中央値（ストイキ相当値）との偏差（空燃比学習値。以下、単に学習値とも言う）を学習し、リーン燃焼時には、この学習値を用いて空燃比をフィードフォワード制御するものである。
【０００４】
更に、前記４×４学習マップをパージ状態｛非導入時（パージ停止中）または導入時（パージ実行中）｝に応じて個別に持ち、所定領域におけるパージ非導入時の学習値とパージ導入時の学習値との偏差が所定値以下のときに、リーン燃焼への移行を許可するようにしたものも提案されている。
即ち、
リーン燃焼時には空燃比フィードバック制御が行なえないため、前記学習値を用いたフィードフォワード制御を行なうが、パージ導入時と非導入時とで学習値に大きな差があると、パージ処理の進行に伴うパージ濃度変化（延いては空燃比変化）が大きいため、パージ処理によるリーン燃焼への悪影響が生じる惧れがあるため、かかる惧れを抑制するために、パージ処理のリーン燃焼への影響が小さい範囲でのみ、リーン運転への移行を許可するようにするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射するようにすると共に、通常は吸気行程中に燃料を噴射して均質混合気（燃焼内全体に均等に燃料が分散している状態）で燃焼を行わせ、所定運転状態（低・低負荷状態等）において、圧縮行程中に燃料を噴射し、燃焼室内に点火栓により着火可能な可燃混合比の混合気からなる層（１）と、ＥＧＲを含む空気層或いは点火栓による着火は困難であるが前記（１）層での燃焼火炎を受け燃焼可能な可燃混合比の混合気からなる層（２）の、層からなる成層混合気を形成し、極希薄な空燃比（リーン限界近傍の空燃比）で燃焼を実現し、ポンピングロスの低減効果等による燃費等の向上を図るようにした内燃機関（燃焼室内直接燃料噴射式内燃機関）がある（特開昭６２−１９１６２２号公報や特開平２−１６９８３４号公報等参照）。
【０００６】
上記の燃焼室内直接燃料噴射式内燃機関（以下、直噴式内燃機関とも言う）における成層リーン燃焼は、空燃比のリッチ側への制御誤差があると、燃料が比較的狭い範囲に偏在していることから均質燃焼に比べて燃焼性に与える影響が大きく、例えば、排気スモーク濃度の増大や燃費の悪化、リッチ失火等を招く惧れが高くなる。
【０００７】
また、パージ制御弁が開固着故障等していても、パージ導入時と非導入時とで学習値には差がないので、従来のように単にパージ導入時と非導入時との学習値の偏差が所定値以下であることに基づいて成層リーン燃焼への移行を許可してしまうものでは、パージ処理の進行に伴うパージ濃度のリーン化によって空燃比が希薄になりすぎ、排気性能や運転性が従来に増して阻害される（リーン失火等が生じる）惧れがある。
【０００８】
一方で、前記４×４学習マップをパージ状態（非導入時または導入時）に応じて個別に持つものでは、以下のような惧れがある。
即ち、ストイキ運転からリーン運転への移行のための前提条件として、前記４×４学習マップの全ての領域において学習値が取得できていることが要求されるため、前記４×４学習マップをパージ状態（非導入時または導入時）に応じて個別に持つ場合、当該前提条件をクリアするには、始動後長期間を要することになるため、なかなかリーン運転への移行が許可されないという惧れがある。
【０００９】
このため、前記学習値を、燃料噴射量に対する乗算補正項と加算補正項とに分け｛即ち、燃料噴射量を、乗算補正項×基本燃料噴射量（ＴＰ）＋加算補正項により求める｝、前者を中負荷領域、後者をアイドル領域で学習する方式（線学習方式）とし、これにより始動後急速に学習を完了させ、リーン運転への移行を始動後早期から許可できるようにしたものが提案されている（特開平７−２５９６０４号公報等参照）。
【００１０】
しかし、この方式（線学習）の場合、学習精度向上や学習早期完了等のため、アイドル運転中における加算補正項の取得中は、パージ非導入（パージ禁止）としていたため、パージの影響度を迅速に把握することができないものであった。
本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたもので、パージの影響度が大きいと判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止することで、燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、蒸発燃料パージ処理装置の故障の有無を高精度に診断できるようにした内燃機関の故障診断装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明では、図１に示すように、
燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸気系に吸入させてパージする蒸発燃料パージ処理制御装置と、
実際の空燃比と、目標空燃比と、の偏差を空燃比学習値として記憶する空燃比学習制御装置と、
を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
パージ実行中に取得された空燃比学習値と、パージ停止中に取得された空燃比学習値と、の何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止する第１リーン運転移行禁止手段を含んで構成するようにした。
【００１３】
かかる構成とすれば、パージ実行中に取得された空燃比学習値が所定値を越えた場合にリーン運転への移行を禁止するので、パージのリーン燃焼への影響度が高い状況下でのリーン運転への移行を禁止させることができるので、例えば、リッチ方向への空燃比制御誤差に伴う排気スモーク濃度の増大や燃費の悪化、リッチ失火等を招く惧れを回避することができることとなる。
【００１４】
また、パージ停止中に取得された空燃比学習値が所定値を越えた場合にリーン運転への移行を禁止するので、蒸発燃料パージ処理制御装置のパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下でのリーン運転への移行を禁止させることができるので、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となる。
【００１５】
即ち、パージの影響度が大きいと判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止することができるので、燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
請求項２に記載の発明では、図２に示すように、
燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸気系に吸入させてパージする蒸発燃料パージ処理制御装置と、
実際の空燃比と、目標空燃比と、の偏差を空燃比学習値として記憶する空燃比学習制御装置と、
を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
パージ停止中に取得された空燃比学習値の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止する第２リーン運転移行禁止手段を含んで構成するようにした。
【００１６】
かかる構成とすれば、パージ停止中に取得された空燃比学習値が所定値を越えた場合にリーン運転への移行を禁止するので、蒸発燃料パージ処理制御装置のパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下でのリーン運転への移行を確実に禁止させることができるので、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となり、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、パージ停止中において、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習すると共にアイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
前記第２リーン運転移行禁止手段を、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止するように構成した。
【００１８】
かかる構成とすれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたことで、急速学習（始動後早期に学習を完了してリーン運転への移行を許可できるようにすること）を可能にすると共に、パージ停止中に学習した加算補正項と乗算補正項の何れかの基準値からの偏差が所定値を越えたときに、リーン運転への移行を禁止するようにしたので、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下でのリーン運転を未然に禁止することができるので、燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習し、アイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
アイドル運転領域において、パージ停止中に前記加算補正項の学習を行なわせ、該学習が完了したら該加算補正項を基準値に固定すると共にパージを実行させ、該パージ実行中に前記乗算補正項の学習を行なわせるパージ状態切換前後空燃比学習制御手段を備えて構成すると共に、
前記第１リーン運転移行禁止手段を、前記パージ状態切換前後空燃比学習制御手段により前記加算補正項と前記乗算補正項とが学習され、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止するように構成した。
【００２０】
かかる構成では、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、パージ停止中のアイドル運転領域において加算補正項の学習更新処理が完了したら、該加算補正項の学習更新処理を停止（加算補正項を例えば中央値にクランプ）して、強制的にパージを導入させて、アイドル運転領域において、従来アイドル運転領域では学習（取得）の対象となっていなかった乗算補正項の学習（取得）を行なわせるようにする。
【００２１】
そして、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えたことに基づいて、前記影響度が大きい（パージ濃度が高い）と判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下を検知するようにする。
これにより、学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、前記影響度が大きい（パージ濃度が高い）と判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止できる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることができるので、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することができる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行許可判定を始動後早期に完了させること（急速学習）も可能である。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習し、アイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
アイドル運転領域において、パージ停止中に前記加算補正項の学習を行なわせ、該学習が完了したら該加算補正項を基準値に固定すると共にパージを実行させ、該パージ実行中に前記乗算補正項の学習を行なわせるパージ状態切換前後空燃比学習制御手段を備えて構成すると共に、
前記第２リーン運転移行禁止手段を、前記パージ状態切換前後空燃比学習制御手段により前記加算補正項が学習され、前記加算補正項の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止するように構成した。
【００２３】
かかる構成では、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、パージ停止中のアイドル運転領域において加算補正項の学習更新処理が完了したら、該加算補正項の学習更新処理を停止（加算補正項を例えば中央値にクランプ）して、強制的にパージを導入させて、アイドル運転領域において、従来アイドル運転領域では学習（取得）の対象となっていなかった乗算補正項の学習（取得）を行なわせるようにする。
【００２４】
そして、前記加算補正項の基準値からの偏差が所定値を越えたことに基づいて、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下を検知するようにする。
これにより、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止できる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることができるので、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することができる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行許可判定を始動後早期に完了させること（急速学習）も可能である。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、前記内燃機関が直噴式内燃機関であることとする。
直噴式内燃機関はその特有の燃焼形態のために、パージの燃焼性への悪影響が大きいものであるが、本発明によれば、パージの制御誤差やパージ制御弁の開固着故障等による悪影響を確実に回避することができるので、直噴式内燃機関にとって、本発明は特に有効な技術となる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、図３に示すように、
燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸気系に吸入させてパージする蒸発燃料パージ処理制御装置と、
実際の空燃比と、目標空燃比と、の偏差を空燃比学習値として記憶する空燃比学習制御装置と、
を含んで構成された内燃機関の故障診断装置であって、
パージ停止中に取得された空燃比学習値の予め設定された基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、前記蒸発燃料パージ処理制御装置に故障が生じていると診断する故障診断手段を含んで構成するようにした。
【００２７】
かかる構成とすれば、パージ停止中に取得された空燃比学習値が所定値を越えたことに基づいて、蒸発燃料パージ処理制御装置のパージ制御弁が開固着故障等している惧れがあると診断することができる。
そして、例えば、このような状況下でのリーン運転への移行を未然に禁止させることができるので、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となり、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、パージ停止中において、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習すると共にアイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
前記故障診断手段を、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、前記蒸発燃料パージ処理制御装置に故障が生じていると診断するように構成した。
【００２９】
かかる構成とすれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたことで、急速学習（始動後早期に学習を完了してリーン運転への移行を許可できるようにすること）を可能にすると共に、パージ停止中に学習した加算補正項と乗算補正項の何れかの基準値からの偏差が所定値を越えたことに基づいて、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがあると診断することができる。
【００３０】
そして、例えば、このような状況下でのリーン運転への移行を未然に禁止させることが可能で、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となり、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
請求項９に記載の発明では、前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習し、アイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
アイドル運転領域において、パージ停止中に前記加算補正項の学習を行なわせ、該学習が完了したら該加算補正項を基準値に固定すると共にパージを実行させ、該パージ実行中に前記乗算補正項の学習を行なわせるパージ状態切換前後空燃比学習制御手段を備えて構成すると共に、
前記故障診断手段を、前記パージ状態切換前後空燃比学習制御手段により前記加算補正項が学習され、前記加算補正項の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、前記蒸発燃料パージ処理制御装置に故障が生じていると診断するように構成した。
【００３１】
かかる構成では、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、パージ停止中のアイドル運転領域において加算補正項の学習更新処理が完了したら、該加算補正項の学習更新処理を停止（加算補正項を例えば中央値にクランプ）して、強制的にパージを導入させて、アイドル運転領域において、従来アイドル運転領域では学習（取得）の対象となっていなかった乗算補正項の学習（取得）を行なわせるようにする。
【００３２】
そして、前記加算補正項の基準値からの偏差が所定値を越えたことに基づいて、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下を診断するようにする。
これにより、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下を高精度に診断することが可能となる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行許可判定を始動後早期に完了させること（急速学習）も可能である。
【００３３】
そして、例えば、パージの影響度が大きいと判断される状況下や、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止できる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることが可能で、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することが可能となる。
【００３４】
請求項１０に記載の発明では、前記内燃機関が直噴式内燃機関であることとする。
直噴式内燃機関はその特有の燃焼形態のために、パージの燃焼性への悪影響が大きいものであるが、本発明によれば、パージ制御弁の開固着故障等の有無を高精度に診断できるので、パージ制御弁の開固着故障等による燃焼性等への悪影響を未然に回避すること等が可能となるので、直噴式内燃機関にとって、本発明は特に有効な技術となる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、パージの影響度が大きいと判断される状況下や蒸発燃料パージ処理制御装置のパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止することができる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることができるので、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することができる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、蒸発燃料パージ処理制御装置のパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下でのリーン運転への移行を確実に禁止させることができるので、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することができる。
請求項３に記載の発明によれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたことで、急速学習（始動後早期に学習を完了してリーン運転への移行を許可できるようにすること）を可能にすると共に、パージ停止中に学習した加算補正項と乗算補正項の何れかの基準値からの偏差が所定値を越えたときに、リーン運転への移行を禁止するようにしたので、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下でのリーン運転を未然に禁止することができるので、燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することができる。
【００３７】
請求項４に記載の発明によれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、前記影響度が大きい（パージ濃度が高い）と判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止できる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることができるので、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することができる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行許可判定を始動後早期に完了させること（急速学習）も可能である。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止できる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることができるので、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することができる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行許可判定を始動後早期に完了させること（急速学習）も可能である。
【００３９】
請求項６に記載の発明によれば、直噴式内燃機関の最適化技術が促進され、採用可能性等を一層促進できる。
請求項７に記載の発明によれば、パージ停止中に取得された空燃比学習値が予め設定された所定値を越えたことに基づいて、蒸発燃料パージ処理制御装置のパージ制御弁が開固着故障等している惧れがあると診断することができる。従って、例えば、このような状況下でのリーン運転への移行を未然に禁止させることができるので、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となり、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
【００４０】
請求項８に記載の発明によれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたことで、急速学習（始動後早期に学習を完了してリーン運転への移行を許可できるようにすること）を可能にすると共に、パージ停止中に学習した加算補正項と乗算補正項の何れかの基準値からの偏差が所定値を越えたことに基づいて、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがあると診断することができる。
【００４１】
従って、例えば、このような状況下でのリーン運転への移行を未然に禁止させることが可能で、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となり、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
請求項９に記載の発明によれば、空燃比学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下を高精度に診断することが可能となる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行許可判定を始動後早期に完了させること（急速学習）も可能である。
【００４２】
従って、例えば、パージの影響度が大きいと判断される状況下や、パージ制御弁が開固着故障等している惧れがある状況下ではリーン運転への移行を禁止できる一方、正常時にはリーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることが可能で、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することが可能となる。
【００４３】
請求項１０に記載の発明によれば、直噴式内燃機関の最適化技術が促進され、採用可能性等を一層促進できる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
図４において、機関１１の吸気通路１２には、図示しないエアクリーナを介して導入される吸入空気流量（単位時間当りの吸入空気量）Ｑａを検出するエアフロメータ１３及び機関吸入空気流量Ｑａを制御するスロットル弁１４が設けられ、気筒毎に燃焼室に臨んで電磁式の燃料噴射弁１５が設けられている。
【００４５】
前記燃料噴射弁１５は、マイクロコンピュータ等を内蔵したコントロールユニット５０からの噴射パルス信号によって開弁駆動され、燃料を直接燃焼室内に噴射供給する。
なお、スロットル弁１４には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ或いはスロットル弁１４の全閉状態を検出するアイドルスイッチ１６等が備えられる。
【００４６】
また、排気通路１７には、マニホールド部分１８の集合部に排気中酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃比を検出する手段としての空燃比センサ｛以下、酸素（Ｏ_２）センサと言う｝１９が設けられている。
また、図示しないディストリビュータには、クランク角センサ２０が内蔵されており、該クランク角センサ２０から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎｅを検出する。更に、冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ２１が設けられている。
【００４７】
一方、燃料タンク（図示せず）の上部空間に溜まる蒸発燃料は、蒸発燃料通路２２を介してキャニスタ２３に導かれ、該キャニスタ２３内の活性炭等の吸着剤により一時的に吸着されるようになっている。キャニスタ２３の上層の空間部は、吸気通路１２のスロットル弁１４下流に形成されたパージポート１２Ａにパージ通路２４を介して連通される。このパージ通路２４には、コントロールユニット５０によって開度制御（例えば、デューティ比制御）されるパージ制御弁２５が介装されている。
【００４８】
なお、本実施形態におけるコントロールユニット５０が、以下に説明するように、本発明にかかる蒸発燃料パージ処理制御装置、空燃比学習制御装置、第１リーン運転移行禁止手段、第２リーン運転移行禁止手段、故障診断手段手段としての機能をソフトウェア的に備えるものである。
ここで、本実施形態におけるコントロールユニット５０が行なう空燃比学習制御（リーン運転許可判定制御、パージ制御弁の故障診断制御も含む）について、図５のフローチャートに従って説明する。
【００４９】
即ち、
ステップ（図では、Ｓと記してある。以下、同様）１では、運転状態｛Ｎｅ，負荷（Ｑａ，ＴＰ，アイドルスイッチ１６の全閉信号など）｝を読み込む。
ステップ２では、イドルスイッチ１６の全閉信号などに基づいて、アイドル学習領域（アイドル運転中）か否かを判定する。
【００５０】
ＹＥＳであればステップ３へ進み、ＮＯであれば本フローを終了する。
ステップ３では、パージ非導入ストイキ燃焼アイドル学習カウンタ（加算補正項ＬＴＳの学習カウンタ）ＣＬＴＳ１が、所定値ＮＬＴＳＴＤ以下か否かを判定する。ＹＥＳであればステップ４へ進み、ＮＯであればステップ１０ヘ進む。
ステップ４では、パージ制御弁２５に対する目標開度出力ＥＶＰＯＵＴを０にセットして（パージ制御弁２５を全閉として；パージ非導入として）、ステップ５へ進む。
【００５１】
ステップ５では、乗算補正項Ｌαを、１．０にセットして、ステップ６へ進む。
ステップ６では、空燃比フィードバック制御（λ制御）中か否かを判定する。
ＹＥＳであればステップ７へ進み、ＮＯであればステップ９へ進む。
ステップ７では、加算補正項ＬＴＳを学習更新して、ステップ８へ進む。
【００５２】
ステップ８では、前記ＣＬＴＳ１を１インクリメントしてステップ９へ進む。
ステップ９では、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
即ち、パージ非導入（パージ停止中）ストイキ燃焼によるアイドル運転状態が検出されている間においては、乗算補正項Ｌαを１．０に固定（クランプ）した空燃比フィードバック制御により加算補正項ＬＴＳを学習更新する。
【００５３】
一方、ステップ３で、前記ＣＬＴＳ１が所定値ＮＬＴＳＴＤを越えている（即ち、加算補正項ＬＴＳを良好に取得できた）と判定された場合には、ステップ１０へ進む。
当該ステップ１０では、パージ導入中ストイキ燃焼アイドル学習カウンタＣＬＴＳ２が、所定値ＮＬＴＳＴＤ以下か否かを判定する。
【００５４】
ＹＥＳであればステップ１１へ進み、ＮＯであればステップ１５ヘ進む。
ステップ１１では、パージ制御弁２５に対する目標開度出力ＥＶＰＯＵＴを目標値（ＥＶＰＯＵＴ０）にセットして（パージ制御弁２５を目標開度として；パージ導入として）、ステップ１２へ進む。
ステップ１２では、空燃比フィードバック制御（λ制御）中か否かを判定する。
【００５５】
ＹＥＳであればステップ１３へ進み、ＮＯであればステップ９へ進む。
ステップ１３では、加算補正項ＬＴＳを固定し、乗算補正項Ｌαを学習（取得、特に更新する必要はない）して、ステップ１４へ進む。ステップ１４では、前記ＣＬＴＳ２を１インクリメントしてステップ９へ進む。
ステップ９では、前記同様、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
【００５６】
即ち、パージ非導入ストイキ燃焼によるアイドル運転により加算補正項ＬＴＳが良好に学習更新された後は、パージを導入し、パージ導入中ストイキ燃焼によるアイドル運転状態において、加算補正項ＬＴＳを固定した空燃比フィードバック制御により乗算補正項Ｌαを学習（取得、特に更新する必要はない）する。
そして、ステップ１０で、前記ＣＬＴＳ２が所定値ＮＬＴＳＴＤを越えたときには、ステップ１５へ進む。
【００５７】
該ステップ１５では、ステップ１３で学習された乗算補正項Ｌαの基準値（例えば、１．０）からの偏差ＤＶＩＬαを求める（ＤＶＩＬα＝｜Ｌα−１．０｜）。
続くステップ１６では、ステップ７で学習された加算補正項ＬＴＳの基準値（例えば、１．０）からの偏差ＤＶＩＬＴＳを求める（ＤＶＩＬＴＳ＝｜ＬＴＳ−１．０｜）。
【００５８】
ステップ１７では、ＤＶＩＬαが、学習値異常しきい値ＬＥＮＬＲＮ以下であるか否かを判定する。
ＹＥＳであれば、ステップ１８へ進む。
一方、ＮＯであれば、乗算補正項Ｌαの値が大きく、所定以上のパージ濃度となっており、パージ処理による成層リーン燃焼への悪影響（リッチ方向への制御誤差）が生じる惧れが高いとして、成層リーン燃焼への移行を禁止すべく、ステップ９へ進み、前記同様、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
【００５９】
ステップ１８では、ＤＶＩＬＴＳが、ＴＳ学習異常しきい値ＬＫＣＨＫ以下であるか否かを判定する。
ＹＥＳであれば、乗算補正項Ｌαの値は小さく、かつ、加算補正項ＬＴＳの値も異常ではないので、パージ制御弁２５が開固着故障等している惧れはなく、かつ、パージ処理による成層リーン燃焼への悪影響は小さいと判断して、成層リーン燃焼への移行を許可すべく、ステップ１９へ進み、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを１として（リーン移行許可として）、リターンする。
【００６０】
一方、ステップ１８で、ＮＯであれば、加算補正項ＬＴＳの値が異常でありパージ制御弁２５が開固着故障等している惧れが高いと判断して、成層リーン燃焼への移行を禁止すべく、ステップ９へ進み、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
そして、ステップ１９において、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮが１にセットされたら、成層リーン燃焼へ移行させるが、このとき、空燃比フィードバック制御を停止して、乗算補正項Ｌαと、加算補正項ＬＴＳと、の偏差（当該偏差はパージ濃度に相当する値となる）を利用したフィードフォワード制御によって、燃料供給を行なうことになる。
【００６１】
なお、本実施形態では、概略、以下のようにして燃料供給（空燃比）制御を行なうようになっている。
即ち、図６は、本実施形態における燃料噴射パルス幅算出ルーチンを示し、例えば１０ｍｓｅｃ毎に実行される。
まず、Ｓ１０１では、エアフローメータ１３からの信号に基づいて検出される吸入空気流量Ｑａと、クランク角センサ２０からの信号に基づいて検出される機関回転数ＮＥとから、次式に従って、ストイキ空燃比に対応する基本噴射パルス幅ＴＰを算出する。
【００６２】
ＴＰ＝Ｋ・Ｑａ／ＮＥ（但し、Ｋは定数）
Ｓ１０２では、次式に従って、各種補正係数ＴＦＢＹＡを算出する。
ＴＦＢＹＡ＝ＤＭＬ＋ＫＡＳ＋ＫＴＷ＋ＫＨＯＴ
ＤＭＬは燃空比補正係数（目標空燃比を達成するための補正係数。言い換えれば、成層リーン燃焼、ストイキ燃焼等を達成するための補正係数。）で、運転条件｛ストイキ燃焼毎或いはリーン燃焼毎のＴＰ（或いは目標トルク）やＮＥ等｝に応じて設定される空燃比設定マップ等を参照することで設定される。ＫＡＳは始動後増量係数、ＫＴＷは低水温増量係数、ＫＨＯＴは高水温増量係数である。
【００６３】
Ｓ１０３では、それぞれ別ルーチンにより設定されているフィードバック補正量としての空燃比フィードバック補正係数α、無効パルス幅ＴＳ、フィードフォワード補正量（学習値）としての乗算補正項Ｌα及び加算補正項ＬＴＳを読込む。
なお、空燃比フィードバック補正係数αは、空燃比フィードバック制御手段により、Ｏ_２センサ１９からの信号に基づき周知の比例積分制御により設定される（図７参照）。
【００６４】
即ち、従来同様に、Ｏ_２センサ１９の出力電圧ＶＯ_２とスライスレベルＳＬＯ_２とを比較してリッチ・リーンを判定し、リッチ→リーンの反転時には空燃比フィードバック補正係数αを所定の比例分Ｐ増大させ、引き続くリーン時には空燃比フィードバック補正係数αを時間経過と共に所定の積分分Ｉずつ増大させる（但しＩ＜＜Ｐ）。そして、リーン→リッチの反転時には空燃比フィードバック補正係数αを所定の比例分Ｐ減少させ、引き続くリッチ時には空燃比フィードバック補正係数αを時間経過と共に所定の積分分Ｉずつ減少させる。但し、かかる空燃比フィードバック制御は、ストイキ運転時のみ行われ、リーン運転時には、α＝１．０にクランプされて、空燃比フィードバック制御が停止される。
【００６５】
そして、無効パルス幅ＴＳは、バッテリ電圧に基づいて設定されている。
なお、乗算補正項Ｌαは、本来は、従来技術である特開平７−２５９６０４号公報に開示されると同様、アイドル運転領域以外の運転領域（図８参照）で学習更新される学習値であり、アイドル運転領域以外の運転領域でストイキ運転中に行なわれる空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバック補正係数αの平均値ＡＬＰの中央値（図７参照）からの偏差に相当する値である。該平均値ＡＬＰの算出方法については後述する。
【００６６】
しかし、前記特開平７−２５９６０４号公報に開示されたものでは、アイドル運転中は、この乗算補正項Ｌαが有効に活用されていなかった。そこで、本実施形態では、既述したように、この乗算補正項Ｌαを、パージ導入時（パージ処理実行中）のストイキ運転中のアイドル運転時の学習値（更新しなくてもよい）として有効に活用することとしたものである。
【００６７】
加算補正項ＬＴＳは、アイドル運転領域（図８参照）で学習更新される学習値であり、パージ非導入時（パージ処理禁止中）のストイキ運転中のアイドル運転中に行なわれる空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバック補正係数αの平均値ＡＬＰの中央値（図７参照）からの偏差に相当する値である。
なお、平均値ＡＬＰは、概略以下のようにして求める。
【００６８】
即ち、図７に示すように、
空燃比フィードバック補正係数αの半周期最小値と半周期最大値とを過去の所定回数ＮＬＲＣ（但し、ＮＬＲＣ≦ＮＪＲＣ）にわたって記憶しておいたデータ（α_１，α_２，… ，α_ＮＬＲＣ）を用いて、それらの最小値ａと最大値ｂとを次式により求める。
【００６９】
ａ＝Ｍｉｎ（α_１，α_２，… ，α_ＮＬＲＣ）
ｂ＝Ｍａｘ（α_１，α_２，… ，α_ＮＬＲＣ）
なお、例えば、半周期最小値と半周期最大値とに交互に番号を振ったとき、最小値ａは、α_１，α_３，… ，α_ｉ，α_ＮＬＲＣのうち最も小さな値、最大値ｂは、α_２，α_４，… ，α_ｉ＋１のうち最も大きな値である。
【００７０】
そして、この求められた最小値ａと最大値ｂとを用いて、空燃比フィードバック補正係数αの平均値ＡＬＰを次式により算出することになる。
ＡＬＰ＝（ａ＋ｂ）／２
続く、Ｓ１０４では、次式に従って、基本噴射パルス幅ＴＰ、各種補正係数ＴＦＢＹＡ、空燃比フィードバック補正係数α、乗算補正項Ｌα、無効パルス幅ＴＳ及び加算補正項ＬＴＳから、燃料噴射パルス幅（量）Ｔｉを算出する。
【００７１】
Ｔｉ＝ＴＰ・ＴＦＢＹＡ・（α＋Ｌα−１．０）＋ＴＳ＋ＬＴＳ
尚、αは１．０中心、Ｌαは１．０中心、ＬＴＳは０．０中心である。
ただし、上式は一般的な場合であって、成層リーン燃焼中のアイドル運転時であってパージ処理中においては、図５のフローチャートにおけるステップ７で更新学習された加算補正項ＬＴＳと、ステップ１３で学習（取得）された乗算補正項Ｌαと、が使用されると共に、上式は、下式のように変形されて用いられる。
【００７２】
即ち、
Ｔｉ＝ＴＰ・ＴＦＢＹＡ・α＋ＴＳ＋（ＬＴＳ−Ｌα）
この場合、αは１．０にクランプ、ＬＴＳはパージ非導入時のアイドル運転中の学習値、Ｌαはパージ導入時のアイドル運転中の学習値であり、（ＬＴＳ−Ｌα）は、パージ濃度ということになる。即ち、本実施形態では、パージ濃度に応じて、燃料噴射パルス幅Ｔｉ（空燃比制御対象）を補正することで、パージ処理を実行しながら、高精度に目標リーン空燃比を達成することができることとなる。
【００７３】
そして、Ｓ１０５では、算出された燃料噴射パルス幅Ｔｉを出力レジスタに転送する。これにより、Ｔｉのパルス幅の燃料噴射パルス信号が機関回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁１５に出力され、燃料噴射が行われる。
以上のように、本実施形態によれば、学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えたものにおいて、パージ非導入時のアイドル運転領域において加算補正項ＬＴＳの学習更新処理が完了したら、該加算補正項ＬＴＳの学習更新処理を停止（加算補正項ＬＴＳを例えば中央値にクランプ）して、強制的にパージを導入させて、アイドル運転領域において、従来アイドル運転領域では学習（取得）の対象となっていなかった乗算補正項Ｌαの学習（取得）を行なわせるようにする。
【００７４】
これにより、学習値として乗算補正項と加算補正項とを備えた直噴式内燃機関の制御装置において、簡単な構成でありながら、パージの影響度を迅速かつ高精度に把握できると共に、前記影響度が大きい（パージ濃度が高い）と判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等していると判断される状況下ではリーン運転への移行を禁止しながら、正常時には成層リーン燃焼中に精度良くパージ処理を行なわせることができるので、以って燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持しつつパージ処理能力を高く維持することができる。しかも、ストイキ運転からリーン運転への移行を始動後早期から許可することも維持されるものである。
【００７５】
また、本実施形態では、ステップ１７において、パージ導入時のアイドル運転中に取得された乗算補正項Ｌαの基準値（例えば、１．０）からの偏差が所定値を越えたときには、リーン燃焼への移行を禁止するようにしたので、パージ処理によるリーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となる。例えば、リッチ方向への空燃比制御誤差に伴う排気スモーク濃度の増大や燃費の悪化、リッチ失火等を招く惧れを回避することができることとなる。
【００７６】
また、ステップ１８において、パージ非導入時のアイドル運転中に取得された加算補正項ＬＴＳの基準値（例えば、１．０）からの偏差が所定値を越えたときには、リーン燃焼への移行を禁止するようにしたので、パージ制御弁２５の開固着故障等の惧れが高い状況下でリーン運転への移行が許可され、以って空燃比がリーンとなり過ぎるような事態を確実に防止でき、リーン燃焼への悪影響等を回避することが可能となる。
【００７７】
即ち、本実施形態によれば、リーン運転への許可判定を始動後早期に完了させることができ、かつ、パージの影響度を迅速に把握することができ、更に、パージの影響度が大きいと判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等していると判断される状況下ではリーン運転への移行を禁止することで、燃焼性、排気性能、運転性などを良好に維持することが可能となる。
【００７８】
なお、本実施形態におけるステップ１８における判断は、パージ制御弁２５の開固着故障等を診断することができるものであり、故障診断手段として機能することができるものである。
ところで、上記実施形態では、従来アイドル運転領域では学習（取得）の対象となっていなかった乗算補正項Ｌαを、パージ処理中の学習値（実際の空燃比の中央値からの偏差量）として利用する構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
即ち、
パージ非導入時に、従来の特開平７−２５９６０４号公報に開示されるものと同様にして、加算補正項（アイドル運転領域）と乗算補正項（アイドル運転領域以外の運転領域）とで空燃比を学習する構成とし、パージ導入時は、別に備えた４×４マップに学習値を記憶させる構成とし、何れか一方（パージ非導入時の加算補正項や乗算補正項と、パージ導入時の４×４マップの学習値）のの基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、パージ影響度が大きい（パージ濃度が高い）と判断される状況下やパージ制御弁が開固着故障等していると判断することができるものである。或いは、加算補正項（アイドル運転領域）と乗算補正項（アイドル運転領域以外の運転領域）とで空燃比を学習する構成を備えず、パージ非導入時とパージ導入時とで、別々の４×４マップを備える構成の場合にも、この考え方は適用できるものである。
【００８０】
つまり、パージ非導入中であるにも拘わらず、パージ非導入中の学習値の基準値からの偏差が所定値を越えた場合には、パージ制御弁が開固着故障等している惧れが高いものと判断できるものであるし、パージ導入中の学習値の基準値からの偏差が所定値を越えた場合には、パージ濃度が高く燃焼性への影響が大きくなる惧れが高いものと判断できるものである。
【００８１】
また、パージ導入中の学習値の基準値からの偏差を考慮せず、パージ非導入中の学習値の基準値からの偏差が所定値を越えた場合には、パージ制御弁が開固着故障等している惧れが高いものと診断して、リーン運転への移行を禁止する構成とすることもできる（即ち、パージ非導入中の学習値の基準値からの偏差に基づいて、パージ制御弁の開固着故障等の故障診断することができる）。
【００８２】
この場合は、例えば、従来の特開平７−２５９６０４号公報に開示されるものと同様の手法により、パージ非導入中に学習される加算補正項ＬＴＳ（アイドル運転領域）と、パージ非導入中に学習される乗算補正項Ｌα（アイドル運転領域以外の運転領域）と、を用い、図９に示すようなフローチャートを実行することで、パージ制御弁２５が開固着故障等している状況下を判断（診断）することができる。
【００８３】
即ち、
ステップ２０１で、パージ非導入中にアイドル運転領域で従来同様にして学習された加算補正項ＬＴＳを読み込み、該加算補正項ＬＴＳの基準値（例えば、１．０）からの偏差ＤＶＩＬＴＳを求める（ＤＶＩＬＴＳ＝｜ＬＴＳ−１．０｜）。
【００８４】
ステップ２０２では、ＰＴＲ（運転領域番号；図９参照）＝１にセットする。
ステップ２０３では、ＰＴＲが１５以下であるか否かを判断する。
ＹＥＳであればステップ２０４へ進み、ＮＯであればステップ２０６へ進む。
ステップ２０４では、現在セットされているＰＴＲに応じた運転領域においてパージ非導入中に従来同様にして学習された乗算補正項Ｌα（ＰＴＲ）を読み込み、該乗算補正項Ｌα（ＰＴＲ）の基準値（例えば、１．０）からの偏差ＤＶＩＬα（ＰＴＲ）を求め｛ＤＶＩＬα（ＰＴＲ）＝｜Ｌα（ＰＴＲ）−１．０｜｝、これを順次記憶する。なお、（ＰＴＲ）は、１〜１５の間で変化する変数である。
【００８５】
ステップ２０５では、現在セットされているＰＴＲを１インクリメントして、ステップ２０３へリターンする。これにより、すべての運転領域（１〜１５）においてパージ非導入中に従来同様にして学習された乗算補正項Ｌα（ＰＴＲ）の基準値（例えば、１．０）からの偏差ＤＶＩＬα（ＰＴＲ）の演算・記憶処理が終了するまで、ステップ２０３〜ステップ２０５が繰り返されることになる。
【００８６】
そして、ステップ２０３で、ＰＴＲが１５を越えたと判断されたときには、ステップ２０６へ進むが、ステップ２０６では、ステップ２０１で求めた偏差ＤＶＩＬＴＳが、ＴＳＣＨＫ（ＴＳ学習値異常しきい値）より大きいか否かを判断する。
ＹＥＳであれば、加算補正項ＬＴＳの値が異常でありパージ制御弁２５が開固着故障等している惧れが高いと判断して、成層リーン燃焼への移行を禁止すべく、ステップ２１１へ進み、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
【００８７】
ＮＯであれば、ステップ２０７以降へ進んで、すべての運転領域で学習された乗算補正項Ｌα（ＰＴＲ）のうち何れかの値が異常であるか否かを判断する。
即ち、ステップ２０７では、ＰＴＲ（運転領域番号；図９参照）＝１にセットする。
ステップ２０８では、ＰＴＲが１５以下であるか否かを判断する。
【００８８】
ＹＥＳであればステップ２０９へ進み、ＮＯであれば、以下に説明するように、ステップ２０９において、偏差ＤＶＩＬα（ＰＴＲ）がＬαＣＨＫ（学習値異常しきい値）を越えた場合がなく、乗算補正項Ｌαは正常値であり、パージ制御弁２５が開固着故障等している惧れはないとして、ステップ２１０へ進ませる。
ステップ２０９では、現在セットされているＰＲＴに対応する偏差ＤＶＩＬα（ＰＲＴ）がＬαＣＨＫ（学習値異常しきい値）を越えているか否かを判断する。
【００８９】
ＹＥＳであれば、乗算補正項Ｌαの値が異常でありパージ制御弁２５が開固着故障等している惧れが高いと判断して、リーン燃焼への移行を禁止すべく、ステップ２１１へ進み、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
ＮＯであれば、ステップ２０８へリターンし、ＰＴＲが１５を越えるまで、即ちすべての運転領域における乗算補正項Ｌαの値の異常判定が終了するまで、ステップ２０８、ステップ２０９を繰り返す。
【００９０】
なお、ステップ２１０では、算補正項Ｌαと加算補正項ＬＴＳの何れもが正常であるので、パージ制御弁２５が開固着故障等している惧れはないとして、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを１として（リーン移行許可として）、リターンする。
ステップ２１１では、算補正項Ｌαと加算補正項ＬＴＳの何れかが異常であるので、パージ制御弁２５が開固着故障等している惧れが高いと判断して、リーン燃焼への移行を禁止すべく、ステップ２１１へ進み、リーン移行許可フラグＦＣＰＬＥＮを０として（リーン移行禁止として）、リターンする。
【００９１】
このようにすると、アイドル運転領域で学習された加算補正項（パージ非導入）と、アイドル運転領域以外の運転領域で学習された乗算補正項（パージ非導入）のすべてを用い、これら学習値のうちの何れかが、所定値（異常判定しきい値）を越えたときには、リーン運転への移行を禁止するようにしたので、パージ制御弁２５の開固着故障等を高精度に検知（診断）でき、以ってパージ制御弁２５の開固着故障等による悪影響を未然に防止することが可能となる。
【００９２】
即ち、機関運転状態によってスロットル弁１４の前後差圧が異なり、これによって吸入空気流量に対するパージ流量比率が異なり、延いてはパージの影響が学習値に反映される度合いが異なることになるので、例えば全吸入空気流量に対するパージ流量比率が小さい領域では、空燃比の誤差（学習値の基準値からの偏差）は小さくなるが、全吸入空気流量に対するパージ流量比率が大きい領域では、空燃比の誤差（学習値の基準値からの偏差）は大きくなる。
【００９３】
従って、あらゆる運転領域で、学習値（空燃比の誤差）の異常の有無を把握しなければ、高精度にパージ制御弁２５の開固着故障等は検知できないことになる。例えば、アイドル領域では少量のパージ流量のため精度よくその異常を検知できない惧れがあったり、他の運転領域では、パージ流量比率が高く、パージ制御弁２５の開固着を高精度に検知できる場合があるのであり、図８のフローチャートのように、あらゆる運転領域で学習された学習値のうちの何れか１つでも所定値を越えたときには、パージ制御弁２５の開固着故障等が生じている惧れが高いと診断すべきであり、これによってパージ制御弁２５の開固着故障等による悪影響を未然に防止することが可能となるのである。
【００９４】
ところで、上記の説明では、直噴式内燃機関について説明してきたが、例えば吸気通路内燃料供給式内燃機関の場合であっても、同様に適用することができるものである。従って、上記で説明したリーン燃焼は、均質リーン燃焼も含むものであり、成層リーン燃焼に限られるものでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明の構成を示すブロック図。
【図２】請求項２に記載の発明の構成を示すブロック図。
【図３】請求項７に記載の発明の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態のシステム構成図。
【図５】同上実施形態における空燃比学習制御（リーン運転移行許可判定制御、故障診断制御も含む）を説明するフローチャート。
【図６】同上実施形態における燃料供給制御を説明するフローチャート。
【図７】同上実施形態における酸素センサの出力変化、空燃比フィードバック補正係数αの変化、平均値ＡＬＰを説明するタイミングチャート。
【図８】同上実施形態におけるアイドル領域と、アイドル領域以外の領域を説明するための図。
【図９】同上実施形態におけるリーン運転移行許可判定制御（故障診断制御）を説明するフローチャート。
【図１０】同上実施形態における運転領域番号（ＰＴＲ）を説明するための図。
【符号の説明】
１１機関
１２吸気通路
１３エアフロメータ
１４スロットル弁
１５燃料噴射弁
１６アイドルスイッチ
１７排気通路
１９酸素センサ
２０クランク角センサ
２３キャニスタ
２４パージ通路
２５パージ制御弁
５０コントロールユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device and a failure diagnosis device for an internal combustion engine including a control device for evaporative fuel purging and a learning control device for an air-fuel ratio.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen sensor (O 2) that is superior in cost and reliability even in a lean operation (hereinafter, also referred to as lean combustion) engine ₂ An air-fuel ratio control device utilizing a sensor has been devised, and as a device of this type, for example, a device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-87935 is known.
[0003]
That is,
During the stoichiometric operation (hereinafter also referred to as stoichiometric combustion), the fuel is supplied via the air-fuel ratio feedback correction amount so that the actual air-fuel ratio becomes stoichiometric based on the air-fuel ratio detection result (rich / lean inversion signal) of the oxygen sensor. In feedback control of the injection amount (air-fuel ratio control target), the operation region (horizontal axis Ne, vertical axis TP) is divided into a plurality of regions (for example, a 4 × 4 learning map is provided), and for each operation region, A learning (air-fuel ratio learning value; hereinafter, also simply referred to as a learning value) between the air-fuel ratio feedback correction amount and a median value (stoichiometric equivalent value) is learned, and at the time of lean combustion, the learning value is used to feed forward the air-fuel ratio. Control.
[0004]
Further, the 4 × 4 learning map is individually held in accordance with the purge state {when the purge is not introduced (pause is stopped) or at the time of introduction (purge is being executed)}, and the learning value when the purge is not introduced in the predetermined area and the purge introduction time Has been proposed to permit the transition to lean combustion when the deviation from the learning value is equal to or less than a predetermined value.
That is,
Since the air-fuel ratio feedback control cannot be performed during lean combustion, feedforward control using the learning value is performed.However, if there is a large difference between the learning value at the time of introduction of the purge and at the time of non-introduction, the purge due to the progress of the purge process is performed. Since the concentration change (and, consequently, the air-fuel ratio change) is large, there is a possibility that the purge process may have an adverse effect on the lean combustion. To suppress such a concern, the purge process has a small effect on the lean combustion. Only to allow the shift to the lean operation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the fuel is directly injected into the combustion chamber of the engine, and the fuel is usually injected during the intake stroke to perform combustion in a homogeneous mixture (a state in which the fuel is uniformly dispersed throughout the combustion). In a predetermined operation state (low / low load state, etc.), fuel is injected during the compression stroke, and a layer (1) composed of a mixture having a combustible mixture ratio capable of being ignited by an ignition plug in the combustion chamber, and EGR is included. It is difficult to ignite with an air layer or a spark plug, but forms a stratified mixture consisting of layers (2) consisting of a mixture of combustible mixture ratios capable of receiving and burning the combustion flame in the layer (1), 2. Description of the Related Art There is an internal combustion engine (a direct fuel injection type internal combustion engine) that achieves combustion at an extremely lean air-fuel ratio (air-fuel ratio near the lean limit) and improves fuel efficiency by reducing pumping loss. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-191622 and See Japanese Publication 2-169834).
[0006]
In the above-described stratified lean combustion in the direct fuel injection type internal combustion engine in the combustion chamber (hereinafter, also referred to as a direct injection type internal combustion engine), fuel is unevenly distributed in a relatively narrow range when there is a control error on the rich side of the air-fuel ratio. Therefore, the influence on the combustibility is greater than in the homogeneous combustion, and for example, there is a high possibility that the exhaust smoke concentration will increase, the fuel efficiency will deteriorate, and rich misfire will occur.
[0007]
Also, even if the purge control valve has an open stuck failure or the like, there is no difference in the learning value between when the purge is introduced and when the purge is not introduced. If the shift to stratified lean combustion is permitted based on the deviation being equal to or less than the predetermined value, the air-fuel ratio becomes too lean due to the leaner purge concentration accompanying the progress of the purge process, and the exhaust performance and drivability are reduced. However, there is a risk that the air flow will be inhibited more than ever (lean misfire, etc.).
[0008]
On the other hand, if the 4 × 4 learning map is individually provided in accordance with the purge state (at the time of non-introduction or at the time of introduction), there is a fear of the following.
That is, as a prerequisite for the transition from the stoichiometric operation to the lean operation, it is required that the learning values can be obtained in all the areas of the 4 × 4 learning map. If it is necessary to maintain the prerequisites in accordance with the state (at the time of non-introduction or at the time of introduction), it will take a long time after start-up to clear the prerequisites. is there.
[0009]
For this reason, the learning value is divided into a multiplication correction term and an addition correction term for the fuel injection amount. That is, the fuel injection amount is obtained by multiplication correction term × basic fuel injection quantity (TP) + addition correction term. A learning method (a line learning method) in which the learning is completed in the medium load region and the latter is performed in the idle region, whereby the learning is rapidly completed after the start, and the transition to the lean operation can be permitted early after the start. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-259604).
[0010]
However, in the case of this method (line learning), the purging is not introduced (purging is prohibited) during the acquisition of the addition correction term during the idling operation in order to improve the learning accuracy and complete the learning early. It could not be grasped quickly.
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and in a situation where the influence of the purge is determined to be large, or in a situation where there is a fear that the purge control valve has an open sticking failure or the like, the lean operation is not performed. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can maintain good flammability, exhaust performance, drivability, and the like by prohibiting transition.
[0011]
It is another object of the present invention to provide a failure diagnosis device for an internal combustion engine which can diagnose with high accuracy whether or not a failure has occurred in an evaporative fuel purge processing device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG.
After adsorbing the evaporated fuel generated in the fuel supply system, the evaporated fuel is sucked into the intake system together with the air and is purged by evaporating fuel purging; and
An air-fuel ratio learning control device that stores a deviation between an actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio as an air-fuel ratio learning value;
A control device for an internal combustion engine configured to include:
When the deviation from the reference value of one of the air-fuel ratio learning value acquired during the purge execution and the air-fuel ratio learning value acquired while the purge is stopped exceeds a predetermined value, the operation shifts to the lean operation. The first lean operation shift prohibiting means for prohibiting the operation is included.
[0013]
With such a configuration, when the air-fuel ratio learning value acquired during the execution of the purge exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is prohibited, so that the lean operation in a situation where the purge has a high influence on the lean combustion is performed. Since the transition to the operation can be prohibited, it is possible to avoid, for example, an increase in the exhaust smoke concentration, a deterioration in fuel efficiency, a rich misfire, and the like due to an air-fuel ratio control error in the rich direction.
[0014]
Further, when the air-fuel ratio learning value acquired during the stop of the purge exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is prohibited, so that the purge control valve of the evaporative fuel purge processing control device may be stuck open. Shift to lean operation under certain circumstances can be prohibited, so that the situation where the air-fuel ratio becomes too lean can be reliably prevented, and adverse effects on lean combustion can be avoided. It becomes.
[0015]
That is, in a situation where the influence of the purge is determined to be large, or in a situation where the purge control valve is likely to be stuck open, the transition to the lean operation can be prohibited. It is possible to maintain good performance and operability.
In the invention according to claim 2, as shown in FIG.
After adsorbing the evaporated fuel generated in the fuel supply system, the evaporated fuel is sucked into the intake system together with the air and is purged by evaporating fuel purging; and
An air-fuel ratio learning control device that stores a deviation between an actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio as an air-fuel ratio learning value;
A control device for an internal combustion engine configured to include:
When the deviation of the learned air-fuel ratio value from the reference value obtained during the stop of the purge exceeds a predetermined value, a second lean operation shift prohibiting means for prohibiting the shift to the lean operation is included.
[0016]
With such a configuration, when the air-fuel ratio learning value acquired during the stop of the purge exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is prohibited, so that the purge control valve of the evaporative fuel purge processing control device has an open stick failure or the like. The shift to lean operation in situations where there is a fear that the air-fuel ratio becomes too lean can be reliably prevented, and adverse effects on lean combustion can be reliably prevented. Can be avoided, so that flammability, exhaust performance, drivability, etc. can be maintained satisfactorily.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, the air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, and learns the addition correction term in the idling operation region while the purge is stopped. When configured to include an air-fuel ratio learning control device that learns the multiplication correction term in a region other than the idle operation region,
The second lean operation shift prohibiting means is configured to prohibit shifting to lean operation when a deviation from a reference value of one of the addition correction term and the multiplication correction term exceeds a predetermined value. did.
[0018]
With such a configuration, the provision of the multiplication correction term and the addition correction term as the air-fuel ratio learning value allows rapid learning (to allow the learning to be completed early after the start and to allow the shift to the lean operation). And when the deviation from the reference value of any of the addition correction term and the multiplication correction term learned during the stop of the purge exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is prohibited. Lean operation in a situation where there is a fear that the purge control valve may be stuck open or the like can be prohibited beforehand, so that good combustibility, exhaust performance, operability, etc. can be maintained.
[0019]
In the invention described in claim 4, the air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, learns the addition correction term in an idling operation region, and performs the learning in a region other than the idling operation region. When configured to include the air-fuel ratio learning control device so as to learn the multiplication correction term,
In the idling operation region, the learning of the addition correction term is performed while the purge is stopped, and when the learning is completed, the addition correction term is fixed to the reference value and the purge is executed. The air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching for performing learning is configured and provided.
The first lean operation shift prohibition unit is configured to learn the addition correction term and the multiplication correction term by the air-fuel ratio learning control unit before and after the purge state switching, and to perform one of the addition correction term and the multiplication correction term. When the deviation from the reference value exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is prohibited.
[0020]
In such a configuration, when the learning update processing of the addition correction term is completed in the idling operation region in which the purge is stopped, the learning update processing of the addition correction term is performed in the apparatus having the multiplication correction term and the addition correction term as the air-fuel ratio learning value. Is stopped (the addition correction term is clamped to, for example, a median value), a purge is forcibly introduced, and in the idle operation area, the multiplication correction term which has not been the target of learning (acquisition) in the conventional idle operation area Learning (acquisition) is performed.
[0021]
Then, under a situation where the influence degree is determined to be large (purge concentration is high) based on a deviation from a reference value of one of the addition correction term and the multiplication correction term exceeding a predetermined value. And a situation in which the purge control valve is likely to be stuck open or the like.
Thus, in the case where the learning value includes the multiplication correction term and the addition correction term, the influence of the purge can be grasped quickly and accurately with a simple configuration, and the influence is large (the purge concentration is low). High), or when there is a risk that the purge control valve may be stuck open, etc., the transition to lean operation can be prohibited, while the purge process is performed accurately during lean combustion during normal operation. Therefore, the purging performance can be maintained high while maintaining good flammability, exhaust performance, operability, and the like. In addition, it is possible to complete the transition permission determination from the stoichiometric operation to the lean operation early after the start (rapid learning).
[0022]
In the invention according to claim 5, the air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, learns the addition correction term in an idling operation region, and performs the learning in a region other than the idling operation region. When configured to include the air-fuel ratio learning control device so as to learn the multiplication correction term,
In the idling operation region, the learning of the addition correction term is performed while the purge is stopped, and when the learning is completed, the addition correction term is fixed to the reference value and the purge is executed. The air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching for performing learning is configured and provided.
The second lean operation shift prohibition unit is operated by the air-fuel ratio learning control unit before and after the purge state switching, wherein the addition correction term is learned, and when the deviation of the addition correction term from a reference value exceeds a predetermined value, the lean operation is performed. It was configured to prohibit the transition to.
[0023]
In such a configuration, when the learning update processing of the addition correction term is completed in the idling operation region in which the purge is stopped, the learning update processing of the addition correction term is performed in the apparatus having the multiplication correction term and the addition correction term as the air-fuel ratio learning value. Is stopped (the addition correction term is clamped to, for example, a median value), a purge is forcibly introduced, and in the idle operation area, the multiplication correction term which has not been the target of learning (acquisition) in the conventional idle operation area Learning (acquisition) is performed.
[0024]
Then, based on the fact that the deviation of the addition correction term from the reference value exceeds a predetermined value, a situation in which there is a possibility that the purge control valve has an open-stuck failure or the like is detected.
Accordingly, in the case where the multiplication correction term and the addition correction term are provided as the air-fuel ratio learning value, the degree of influence of the purge can be grasped quickly and accurately with a simple configuration, and the purge control valve may be stuck open. In the situation where there is a possibility that the operation is lean, it is possible to prohibit the shift to the lean operation, but it is possible to perform the purging process accurately during the lean combustion in the normal state. And the like, and the purging ability can be kept high while maintaining good conditions. In addition, it is possible to complete the transition permission determination from the stoichiometric operation to the lean operation early after the start (rapid learning).
[0025]
In the invention described in claim 6, the internal combustion engine is a direct injection internal combustion engine.
Although the direct injection type internal combustion engine has a large adverse effect on the combustibility of the purge due to its unique combustion mode, according to the present invention, the adverse effect due to the purge control error and the failure of the purge control valve to be stuck open is recognized. The present invention is a particularly effective technique for a direct injection type internal combustion engine because it can be avoided reliably.
[0026]
In the invention according to claim 7, as shown in FIG.
After adsorbing the evaporated fuel generated in the fuel supply system, the evaporated fuel is sucked into the intake system together with the air and is purged by evaporating fuel purging; and
An air-fuel ratio learning control device that stores a deviation between an actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio as an air-fuel ratio learning value;
A failure diagnosis device for an internal combustion engine, comprising:
Of the air-fuel ratio learning value acquired during the purge stop Preset When the deviation from the reference value exceeds a predetermined value, the apparatus includes a failure diagnosis means for diagnosing that a failure has occurred in the evaporative fuel purge processing control device.
[0027]
With such a configuration, the purge control valve of the evaporative fuel purge processing control device may be stuck open or the like based on the fact that the air-fuel ratio learning value acquired while the purge is stopped exceeds a predetermined value. Can be diagnosed.
And, for example, it is possible to prohibit the shift to the lean operation in such a situation beforehand, so that it is possible to reliably prevent a situation where the air-fuel ratio becomes too lean, and to adversely affect the lean combustion. Can be avoided, so that flammability, exhaust performance, drivability, etc. can be maintained satisfactorily.
[0028]
In the invention described in claim 8, the air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, and learns the addition correction term in the idling operation region while the purge is stopped. When configured to include an air-fuel ratio learning control device that learns the multiplication correction term in a region other than the idle operation region,
The failure diagnosis means diagnoses that a failure has occurred in the evaporative fuel purge processing control device when a deviation from a reference value of one of the addition correction term and the multiplication correction term exceeds a predetermined value. It was configured to be.
[0029]
With such a configuration, the provision of the multiplication correction term and the addition correction term as the air-fuel ratio learning value allows rapid learning (to allow the learning to be completed early after the start and to allow the shift to the lean operation). And the purge control valve has an open stuck failure or the like based on the fact that the deviation from one of the reference values of the addition correction term and the multiplication correction term learned during the purge stop exceeds a predetermined value. It can be diagnosed that there is fear.
[0030]
For example, it is possible to prohibit the shift to the lean operation in such a situation beforehand, so that it is possible to reliably prevent a situation where the air-fuel ratio becomes too lean, and to adversely affect the lean combustion. Can be avoided, so that flammability, exhaust performance, drivability, etc. can be maintained satisfactorily.
According to the ninth aspect of the present invention, the air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, learns the addition correction term in an idle operation region, and performs the learning in a region other than the idle operation region. When configured to include the air-fuel ratio learning control device so as to learn the multiplication correction term,
In the idling operation region, the learning of the addition correction term is performed while the purge is stopped, and when the learning is completed, the addition correction term is fixed to the reference value and the purge is executed. The air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching for performing learning is configured and provided.
The failure diagnosis means is controlled by the evaporative fuel purge processing control when the addition correction term is learned by the air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching, and the deviation of the addition correction term from a reference value exceeds a predetermined value. The system is configured to diagnose that a failure has occurred in the device.
[0031]
In such a configuration, when the learning update processing of the addition correction term is completed in the idling operation region in which the purge is stopped, the learning update processing of the addition correction term is performed in the apparatus having the multiplication correction term and the addition correction term as the air-fuel ratio learning value. Is stopped (the addition correction term is clamped to, for example, a median value), a purge is forcibly introduced, and in the idle operation area, the multiplication correction term which has not been the target of learning (acquisition) in the conventional idle operation area Learning (acquisition) is performed.
[0032]
Then, based on the fact that the deviation of the addition correction term from the reference value exceeds a predetermined value, it is diagnosed that there is a possibility that the purge control valve may have a stuck open failure.
Accordingly, in the case where the multiplication correction term and the addition correction term are provided as the air-fuel ratio learning value, the degree of influence of the purge can be grasped quickly and accurately with a simple configuration, and the purge control valve may be stuck open. It is possible to diagnose with high accuracy a situation where there is a possibility of being equal. In addition, it is possible to complete the transition permission determination from the stoichiometric operation to the lean operation early after the start (rapid learning).
[0033]
For example, the shift to the lean operation can be prohibited in a situation in which the degree of influence of the purge is determined to be large, or in a situation in which the purge control valve is likely to be stuck open, while lean combustion is normally performed. It is possible to perform the purging process with high accuracy, and it is possible to maintain a high purging capability while maintaining good flammability, exhaust performance, operability, and the like.
[0034]
In the invention described in claim 10, the internal combustion engine is a direct injection internal combustion engine.
Although the direct injection type internal combustion engine has a large adverse effect on the combustibility of the purge due to its unique combustion mode, according to the present invention, it is possible to diagnose with high accuracy whether or not the purge control valve is stuck open. Therefore, it is possible to prevent adverse effects on the combustibility and the like due to the failure of the purge control valve to be stuck open and the like, so that the present invention is a particularly effective technique for a direct injection internal combustion engine.
[0035]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in a situation where the influence of the purge is determined to be large, or in a situation where the purge control valve of the evaporative fuel purge processing control device is likely to be stuck open or the like, the lean operation is performed. While the transition to operation can be prohibited, the purging process can be performed accurately during lean combustion during normal operation, so that the purging process can be performed while maintaining good flammability, exhaust performance, operability, etc. High ability can be maintained.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to surely prohibit the shift to the lean operation in a situation where the purge control valve of the evaporative fuel purge processing control device is likely to be stuck open. Therefore, it is possible to reliably prevent a situation in which the air-fuel ratio becomes too lean, and to maintain good flammability, exhaust performance, drivability, and the like.
According to the third aspect of the present invention, the provision of the multiplication correction term and the addition correction term as the air-fuel ratio learning value enables rapid learning (the learning can be completed early after the start and the transition to the lean operation can be permitted. And when the deviation from the reference value of any of the addition correction term and the multiplication correction term learned while the purge is stopped exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is prohibited. As a result, it is possible to prohibit the lean operation in a situation where there is a fear that the purge control valve may be stuck open or the like, so that the flammability, the exhaust performance, the operability, etc. are maintained satisfactorily. be able to.
[0037]
According to the fourth aspect of the present invention, the air-fuel ratio learning value provided with the multiplication correction term and the addition correction term can quickly and accurately grasp the degree of influence of the purge while having a simple configuration. In a situation where the degree of influence is determined to be large (the purge concentration is high) or in a situation where the purge control valve may be stuck open or the like, the shift to the lean operation can be prohibited. Since the purging process can be performed accurately during combustion, the purging capability can be maintained high while maintaining good flammability, exhaust performance, operability, and the like. In addition, it is possible to complete the transition permission determination from the stoichiometric operation to the lean operation early after the start (rapid learning).
[0038]
According to the fifth aspect of the present invention, in the case where the multiplication correction term and the addition correction term are provided as the air-fuel ratio learning value, the influence of the purge can be quickly and accurately grasped with a simple configuration. On the other hand, the shift to the lean operation can be prohibited in a situation in which the purge control valve may be stuck open or the like, and the purge process can be accurately performed during the lean combustion in a normal state. The purging capacity can be maintained high while maintaining good flammability, exhaust performance, operability, and the like. In addition, it is possible to complete the transition permission determination from the stoichiometric operation to the lean operation early after the start (rapid learning).
[0039]
According to the invention described in claim 6, the optimization technology of the direct injection internal combustion engine is promoted, and the possibility of adoption and the like can be further promoted.
According to the invention described in claim 7, the air-fuel ratio learning value acquired during the stop of the purge is Preset Based on the fact that the predetermined value is exceeded, it can be diagnosed that the purge control valve of the evaporative fuel purge processing control device may have an open sticking failure or the like. Therefore, for example, it is possible to prohibit the shift to the lean operation in such a situation, so that it is possible to reliably prevent a situation where the air-fuel ratio becomes too lean, and to adversely affect the lean combustion. Can be avoided, so that flammability, exhaust performance, drivability, etc. can be maintained satisfactorily.
[0040]
According to the eighth aspect of the present invention, since the multiplication correction term and the addition correction term are provided as the air-fuel ratio learning value, rapid learning (learning can be completed early after the start and the transition to the lean operation can be permitted). The purge control valve is opened and fixed based on the fact that the deviation from the reference value of any of the addition correction term and the multiplication correction term learned during the purge stop exceeds a predetermined value. It can be diagnosed that there is a fear of failure.
[0041]
Therefore, for example, it is possible to prohibit the shift to the lean operation in such a situation beforehand, so that it is possible to reliably prevent a situation where the air-fuel ratio becomes too lean, and to adversely affect the lean combustion. Can be avoided, so that flammability, exhaust performance, drivability, etc. can be maintained satisfactorily.
According to the ninth aspect of the present invention, in the case where the multiplication correction term and the addition correction term are provided as the air-fuel ratio learning value, the influence of the purge can be quickly and accurately grasped while having a simple configuration. In addition, it is possible to diagnose with high accuracy a situation in which the purge control valve may be stuck open. In addition, it is possible to complete the transition permission determination from the stoichiometric operation to the lean operation early after the start (rapid learning).
[0042]
Accordingly, for example, the shift to the lean operation can be prohibited in a situation in which the influence of the purge is determined to be large, or in a situation in which the purge control valve is likely to be stuck open, etc. It is possible to perform the purging process with high accuracy, and it is possible to maintain a high purging capability while maintaining good flammability, exhaust performance, operability, and the like.
[0043]
According to the tenth aspect of the present invention, the technology for optimizing the direct injection type internal combustion engine is promoted, and the possibility of adoption can be further promoted.
[0044]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
4, an air flow meter 13 for detecting an intake air flow rate (amount of intake air per unit time) Qa introduced into an intake passage 12 of an engine 11 through an air cleaner (not shown) and an engine intake air flow rate Qa are controlled. A throttle valve 14 is provided, and an electromagnetic fuel injection valve 15 is provided facing the combustion chamber for each cylinder.
[0045]
The fuel injection valve 15 is driven to open by an injection pulse signal from a control unit 50 containing a microcomputer or the like, and injects and supplies fuel directly into the combustion chamber.
The throttle valve 14 is provided with a throttle sensor for detecting a throttle opening, an idle switch 16 for detecting a fully closed state of the throttle valve 14, and the like.
[0046]
In the exhaust passage 17, an air-fuel ratio sensor ｛or less as a means for detecting the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas at the collecting portion of the manifold portion 18 is provided. ₂ ) A $ 19 sensor is provided.
The distributor (not shown) has a built-in crank angle sensor 20 which counts a crank unit angle signal output from the crank angle sensor 20 in synchronization with the engine rotation for a certain period of time, or a crank reference angle signal. Is measured to detect the engine rotation speed Ne. Further, a water temperature sensor 21 for detecting the cooling water temperature TW is provided.
[0047]
On the other hand, the evaporated fuel stored in the upper space of the fuel tank (not shown) is guided to the canister 23 through the evaporated fuel passage 22 and temporarily absorbed by the adsorbent such as activated carbon in the canister 23. Has become. The upper space of the canister 23 is connected to a purge port 12 </ b> A formed downstream of the throttle valve 14 in the intake passage 12 via a purge passage 24. In the purge passage 24, a purge control valve 25 whose opening is controlled (for example, duty ratio control) by the control unit 50 is interposed.
[0048]
As described below, the control unit 50 in the present embodiment includes an evaporative fuel purging control device, an air-fuel ratio learning control device, a first lean operation shift prohibiting unit, and a second lean operation shift prohibiting unit according to the present invention. The function as the failure diagnosis means is provided by software.
Here, the air-fuel ratio learning control (including the lean operation permission determination control and the failure diagnosis control of the purge control valve) performed by the control unit 50 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0049]
That is,
In step (denoted by S in the figure, the same applies hereinafter) 1, the operation state {Ne, load (Qa, TP, fully closed signal of idle switch 16, etc.)} is read.
In step 2, it is determined whether or not the engine is in an idle learning region (during idle operation) based on a fully closed signal of the idle switch 16 and the like.
[0050]
If YES, proceed to Step 3; if NO, end this flow.
In step 3, it is determined whether or not a purge non-introduction stoichiometric combustion idle learning counter (a learning counter for the addition correction term LTS) CLTS1 is equal to or smaller than a predetermined value NLTSTD. If YES, proceed to Step 4; if NO, proceed to Step 10.
In step 4, the target opening output EVPOUT for the purge control valve 25 is set to 0 (the purge control valve 25 is fully closed; no purge is introduced), and the routine proceeds to step 5.
[0051]
In step 5, the multiplication correction term Lα is set to 1.0, and the process proceeds to step 6.
In step 6, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback control (λ control) is being performed.
If YES, proceed to Step 7; if NO, proceed to Step 9.
In step 7, the addition correction term LTS is learned and updated, and the process proceeds to step 8.
[0052]
In step 8, the CLTS1 is incremented by one and the process proceeds to step 9.
In step 9, the lean shift permission flag FCPLEN is set to 0 (lean shift is prohibited), and the routine returns.
That is, while the purge operation is not performed (while the purge is stopped) and the idle operation state due to the stoichiometric combustion is detected, the addition correction term LTS is learned by the air-fuel ratio feedback control in which the multiplication correction term Lα is fixed (clamped) to 1.0. Update.
[0053]
On the other hand, if it is determined in step 3 that the CLTS1 exceeds the predetermined value NLTSTD (that is, the addition correction term LTS has been successfully acquired), the process proceeds to step 10.
In Step 10, it is determined whether or not the purge introduction stoichiometric combustion idle learning counter CLTS2 is equal to or smaller than a predetermined value NLTSTD.
[0054]
If YES, proceed to Step 11; if NO, proceed to Step 15.
In step 11, the target opening output EVPOUT for the purge control valve 25 is set to a target value (EVPOUT0) (the purge control valve 25 is set to the target opening; purge is introduced), and the routine proceeds to step 12.
In step 12, it is determined whether the air-fuel ratio feedback control (λ control) is being performed.
[0055]
If YES, proceed to Step 13; if NO, proceed to Step 9.
In step 13, the addition correction term LTS is fixed, and the multiplication correction term Lα is learned (no need to acquire or update), and the process proceeds to step 14. In step 14, the CLTS2 is incremented by 1 and the process proceeds to step 9.
In step 9, similarly to the above, the lean shift permission flag FCPLEN is set to 0 (lean shift is prohibited), and the process returns.
[0056]
That is, after the addition correction term LTS is satisfactorily learned and updated by the idling operation due to the stoichiometric combustion without the introduction of the purge, the purge is introduced, and in the idling operation state due to the stoichiometric combustion during the introduction of the purge, the air-fuel ratio with the addition correction term LTS fixed The multiplication correction term Lα is learned (obtained, and need not be particularly updated) by feedback control.
Then, at step 10, when the CLTS2 exceeds the predetermined value NLTSTD, the routine proceeds to step 15.
[0057]
In step 15, a deviation DVILα from the reference value (for example, 1.0) of the multiplication correction term Lα learned in step 13 is obtained (DVILα = | Lα−1.0 |).
In the following step 16, a deviation DVILTS from the reference value (for example, 1.0) of the addition correction term LTS learned in step 7 is obtained (DVILTS = | LTS-1.0 |).
[0058]
In step 17, it is determined whether or not DVILα is equal to or less than the learning value abnormality threshold LENLRN.
If YES, proceed to step 18.
On the other hand, if NO, the value of the multiplication correction term Lα is large and the purge concentration is equal to or higher than a predetermined value, and it is highly likely that an adverse effect on the stratified lean combustion (control error in the rich direction) due to the purge process is high. Then, the process proceeds to step 9 in order to prohibit the shift to the stratified lean combustion, sets the lean shift permission flag FCPLEN to 0 (the lean shift is prohibited), and returns.
[0059]
In step 18, it is determined whether DVILTS is equal to or less than the TS learning abnormality threshold LKCHK.
If YES, since the value of the multiplication correction term Lα is small and the value of the addition correction term LTS is not abnormal, there is no possibility that the purge control valve 25 has an open-stuck failure or the like, and the purge process is performed. Since it is determined that the adverse effect on the stratified lean combustion is small, the process proceeds to step 19 to permit the shift to the stratified lean combustion, sets the lean shift permission flag FCPLEN to 1 (as the lean shift permission), and returns.
[0060]
On the other hand, if NO in step 18, it is determined that the value of the addition correction term LTS is abnormal and the possibility that the purge control valve 25 is stuck open is high, and the shift to stratified lean combustion is prohibited. In step 9, the lean shift permission flag FCPLEN is set to 0 (lean shift is prohibited), and the process returns.
Then, in step 19, when the lean transition permission flag FCPLEN is set to 1, transition to stratified lean combustion is performed. At this time, the air-fuel ratio feedback control is stopped, and the multiplication correction term Lα, the addition correction term LTS, (The difference is a value corresponding to the purge concentration), the fuel is supplied by feedforward control.
[0061]
In this embodiment, the fuel supply (air-fuel ratio) control is generally performed as follows.
That is, FIG. 6 shows a fuel injection pulse width calculation routine in the present embodiment, which is executed, for example, every 10 msec.
First, in S101, the stoichiometric air-fuel ratio is calculated from the intake air flow rate Qa detected based on the signal from the air flow meter 13 and the engine speed NE detected based on the signal from the crank angle sensor 20 according to the following equation. Is calculated.
[0062]
TP = K · Qa / NE (where K is a constant)
In S102, various correction coefficients TFBYA are calculated according to the following equations.
TFBYA = DML + KAS + KTW + KHOT
DML is a fuel-to-air ratio correction coefficient (a correction coefficient for achieving a target air-fuel ratio; in other words, a correction coefficient for achieving stratified lean combustion, stoichiometric combustion, etc.). Is set by referring to an air-fuel ratio setting map or the like set according to TP (or target torque), NE, etc. KAS is an increase coefficient after starting, KTW is a low water temperature increase coefficient, and KHOT is a high water temperature increase coefficient.
[0063]
In step S103, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α as the feedback correction amount, the invalid pulse width TS, the multiplication correction term Lα and the addition correction term LTS as the feedforward correction amount (learning value) set by different routines are read. .
The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is determined by the air-fuel ratio feedback control means as O ₂ It is set by well-known proportional integration control based on a signal from the sensor 19 (see FIG. 7).
[0064]
That is, as in the prior art, ₂ Output voltage VO of sensor 19 ₂ And slice level SLO ₂ Is determined by comparing the air-fuel ratio feedback correction coefficient α with the predetermined proportional amount P at the time of rich-lean reversal. Increase by I (however, I << P). The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased by a predetermined proportional amount P when the lean-to-rich reversal is performed, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased by a predetermined integral amount I with the lapse of time when the rich state continues. However, the air-fuel ratio feedback control is performed only during the stoichiometric operation, and during the lean operation, the air-fuel ratio feedback control is clamped to α = 1.0 and the air-fuel ratio feedback control is stopped.
[0065]
The invalid pulse width TS is set based on the battery voltage.
The multiplication correction term Lα is originally a learning value that is learned and updated in an operation region (see FIG. 8) other than the idle operation region, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-259604. This is a value corresponding to a deviation from the median (see FIG. 7) of the average value ALP of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α in the air-fuel ratio feedback control performed during the stoichiometric operation in an operation region other than the idle operation region. The method of calculating the average value ALP will be described later.
[0066]
However, in the system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-259604, the multiplication correction term Lα is not effectively used during the idling operation. Therefore, in the present embodiment, as described above, the multiplication correction term Lα is effective as a learning value during idling operation during stoichiometric operation during purge introduction (during execution of purge processing) (it does not need to be updated). It was decided to utilize it.
[0067]
The addition correction term LTS is a learning value that is learned and updated in the idle operation region (see FIG. 8), and is used in the air-fuel ratio feedback control performed during the idle operation during the stoichiometric operation when the purge is not introduced (the purge process is prohibited). This is a value corresponding to a deviation from the median of the average value ALP of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α (see FIG. 7).
Note that the average value ALP is roughly determined as follows.
[0068]
That is, as shown in FIG.
Data (α) in which the half-cycle minimum value and the half-cycle maximum value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α have been stored over a predetermined number of past NLRCs (where NLRC ≦ NJRC). ₁ , Α ₂ , ..., α _NLRC ), The minimum value a and the maximum value b are obtained by the following equation.
[0069]
a = Min (α ₁ , Α ₂ , ..., α _NLRC )
b = Max (α ₁ , Α ₂ , ..., α _NLRC )
For example, when the half cycle minimum value and the half cycle maximum value are alternately numbered, the minimum value a becomes α ₁ , Α ₃ , ..., α _i , Α _NLRC Is the smallest value and the maximum value b is α ₂ , Α ₄ , ..., α _{i + 1} Is the largest value.
[0070]
Then, using the obtained minimum value a and maximum value b, the average value ALP of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated by the following equation.
ALP = (a + b) / 2
In S104, the fuel injection pulse width (amount) is obtained from the basic injection pulse width TP, the various correction coefficients TFBYA, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, the multiplication correction term Lα, the invalid pulse width TS, and the addition correction term LTS according to the following equation. Calculate Ti.
[0071]
Ti = TP · TFBYA · (α + Lα−1.0) + TS + LTS
Note that α is 1.0 center, Lα is 1.0 center, and LTS is 0.0 center.
However, the above equation is a general case, and during the idling operation during stratified lean combustion and during the purge process, the addition correction term LTS updated and learned in step 7 in the flowchart of FIG. The multiplication correction term Lα learned (acquired) is used, and the above equation is used after being modified as in the following equation.
[0072]
That is,
Ti = TP · TFBYA · α + TS + (LTS−Lα)
In this case, α is clamped to 1.0, LTS is a learning value during idling operation when purge is not introduced, Lα is a learning value during idling operation when purge is introduced, and (LTS−Lα) is a purge concentration. Will be. That is, in the present embodiment, by correcting the fuel injection pulse width Ti (the air-fuel ratio control target) according to the purge concentration, the target lean air-fuel ratio can be achieved with high accuracy while performing the purge process. It becomes.
[0073]
Then, in S105, the calculated fuel injection pulse width Ti is transferred to the output register. As a result, a fuel injection pulse signal having a pulse width of Ti is output to the fuel injection valve 15 at a predetermined timing synchronized with the engine rotation, and fuel injection is performed.
As described above, according to the present embodiment, in the case where the learning value includes the multiplication correction term and the addition correction term, the learning update processing of the addition correction term LTS is completed in the idling operation region when the purge is not introduced. The learning update process of the addition correction term LTS is stopped (the addition correction term LTS is clamped to, for example, a median value), a purge is forcibly introduced, and learning (acquisition) is performed in the idle operation area in the conventional idle operation area. Learning (acquisition) of the multiplication correction term Lα that has not been targeted is performed.
[0074]
Thus, in a control device for a direct injection type internal combustion engine having a multiplication correction term and an addition correction term as learning values, the influence of the purge can be quickly and accurately grasped with a simple configuration, and the influence Is determined to be large (the purge concentration is high) or the purge control valve is determined to have an open stick failure, etc. Since the purging process can be performed with high accuracy, the purging performance can be maintained high while the flammability, the exhaust performance, the operability and the like are maintained satisfactorily. In addition, it is possible to maintain that the transition from the stoichiometric operation to the lean operation is permitted early after the start.
[0075]
Further, in the present embodiment, when the deviation of the multiplication correction term Lα obtained from the reference value (for example, 1.0) obtained during the idling operation at the time of introduction of the purge exceeds a predetermined value in step 17, the lean combustion is started. , The adverse effect on the lean combustion due to the purge process can be avoided. For example, it is possible to avoid an increase in the exhaust smoke concentration, a deterioration in fuel efficiency, and a risk of causing a rich misfire due to an air-fuel ratio control error in the rich direction.
[0076]
Further, in step 18, when the deviation of the addition correction term LTS obtained from the reference value (for example, 1.0) obtained during the idling operation when the purge is not introduced exceeds a predetermined value, the shift to the lean combustion is prohibited. Therefore, the shift to the lean operation is permitted under a situation where there is a high possibility that the purge control valve 25 is stuck open or the like, and it is possible to reliably prevent a situation in which the air-fuel ratio becomes too lean. It is possible to avoid adverse effects on lean combustion and the like.
[0077]
That is, according to the present embodiment, the permission determination for the lean operation can be completed early after starting, and the degree of influence of the purge can be quickly grasped. Under conditions where it is judged or when the purge control valve is determined to have an open stuck failure, etc., maintaining good flammability, exhaust performance, operability, etc. by prohibiting the shift to lean operation Becomes possible.
[0078]
Note that the determination in step 18 in the present embodiment is for diagnosing a stuck open failure of the purge control valve 25 and the like, and can function as a failure diagnosis unit.
By the way, in the above-described embodiment, the multiplication correction term Lα, which has not conventionally been subjected to learning (acquisition) in the idling operation region, is used as a learning value during purge processing (a deviation amount of the actual air-fuel ratio from the median value). However, the present invention is not limited to this.
[0079]
That is,
When the purge is not introduced, the air-fuel ratio is calculated using an addition correction term (idling operation area) and a multiplication correction term (operation area other than the idling operation area) in the same manner as disclosed in the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-259604. When the purge is introduced, the learning value is stored in a separately provided 4 × 4 map, and one of the learning values is added (the addition correction term or the multiplication correction term when the purge is not introduced, and the 4 × 4 map when the purge is introduced). When the deviation of the learning value of the four maps from the reference value exceeds a predetermined value, the purge control degree is determined to be large (the purge concentration is high), or the purge control valve is stuck open and malfunctions. It can be determined that there is. Alternatively, there is no configuration for learning the air-fuel ratio in the addition correction term (idle operation area) and the multiplication correction term (operation area other than the idle operation area). This concept can be applied to a configuration having four maps.
[0080]
That is, if the deviation of the learned value from the reference value during the purge non-introduction exceeds the predetermined value despite the purge non-introduction, there is a possibility that the purge control valve may be stuck open. If the learned value during the introduction of the purge exceeds a predetermined value, the purge concentration is likely to be high and the effect on the combustibility is likely to be large. It can be judged.
[0081]
If the deviation from the reference value of the learning value during non-purge introduction exceeds a predetermined value without considering the deviation from the reference value of the learning value during introduction of the purge, the purge control valve may fail due to an open stuck. It is also possible to diagnose that there is a high possibility that the purge control valve will not shift to the lean operation (that is, based on the deviation of the learned value from the reference value while the purge is not being introduced, based on the purge control valve). Diagnosis of failure such as open sticking failure can be performed).
[0082]
In this case, for example, the addition correction term LTS (idle operation region) learned during the non-purge introduction and the addition correction term LTS (idle operation region) during the purge non-introduction by the same method as that disclosed in the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. Using the learned multiplication correction term Lα (an operation region other than the idling operation region) and executing a flowchart as shown in FIG. 9, it is possible to judge whether the purge control valve 25 is stuck open or the like. (Diagnosis).
[0083]
That is,
In step 201, the addition correction term LTS learned in the idling operation region in the same manner as in the past while the purge is not introduced is read, and a deviation DVILTS of the addition correction term LTS from a reference value (for example, 1.0) is obtained (DVILTS = | LTS-1.0 |).
[0084]
In step 202, PTR (operating area number; see FIG. 9) = 1 is set.
In step 203, it is determined whether the PTR is 15 or less.
If YES, the process proceeds to step 204, and if NO, the process proceeds to step 206.
In step 204, the multiplication correction term Lα (PTR) learned in the same manner as before while the purge is not introduced in the operation region corresponding to the currently set PTR is read, and the reference value of the multiplication correction term Lα (PTR) ( For example, a deviation DVILα (PTR) from 1.0) is obtained, and {DVILα (PTR) = | Lα (PTR) −1.0 |} is sequentially stored. (PTR) is a variable that changes between 1 and 15.
[0085]
In step 205, the currently set PTR is incremented by one, and the process returns to step 203. Thus, the deviation DVILα (PTR) from the reference value (for example, 1.0) of the multiplication correction term Lα (PTR) learned in the same manner as before during the non-purging operation in all the operation regions (1 to 15). Steps 203 to 205 are repeated until the calculation / storage processing ends.
[0086]
When it is determined in step 203 that the PTR has exceeded 15, the process proceeds to step 206. In step 206, it is determined whether the deviation DVILTS obtained in step 201 is larger than TSCHK (TS learning value abnormality threshold). Judge.
If YES, it is determined that the value of the addition correction term LTS is abnormal and the possibility that the purge control valve 25 is stuck open is high, and the process proceeds to step 211 to prohibit the shift to stratified lean combustion. Then, the lean shift permission flag FCPLEN is set to 0 (lean shift is prohibited), and the process returns.
[0087]
If NO, the process proceeds to step 207 and thereafter, and it is determined whether any of the multiplication correction terms Lα (PTR) learned in all the operation regions is abnormal.
That is, in step 207, PTR (operating region number; see FIG. 9) = 1 is set.
In step 208, it is determined whether the PTR is 15 or less.
[0088]
If YES, the process proceeds to step 209. If NO, as described below, there is no case where the deviation DVILα (PTR) exceeds LαCHK (learning value abnormal threshold) in step 209, and the multiplication correction term Lα is a normal value, and the process proceeds to step 210 on the assumption that the purge control valve 25 is not likely to have an open fix failure.
In step 209, it is determined whether or not the deviation DVILα (PRT) corresponding to the currently set PRT exceeds LαCHK (learning value abnormality threshold).
[0089]
If YES, it is determined that the value of the multiplication correction term Lα is abnormal and there is a high possibility that the purge control valve 25 is stuck open and the like, and the process proceeds to step 211 to prohibit the shift to lean combustion. Then, the lean shift permission flag FCPLEN is set to 0 (lean shift is prohibited), and the process returns.
If NO, the process returns to step 208, and repeats steps 208 and 209 until the PTR exceeds 15, that is, until the determination of the abnormality of the value of the multiplication correction term Lα in all operation regions is completed.
[0090]
In step 210, since both the calculation correction term Lα and the addition correction term LTS are normal, it is determined that there is no possibility that the purge control valve 25 is stuck open, and the lean shift permission flag FCPLEN is set to 1. Return (as a permission for lean transition).
In step 211, since either the arithmetic correction term Lα or the addition correction term LTS is abnormal, it is determined that there is a high possibility that the purge control valve 25 has a stuck open failure or the like, and the shift to lean combustion is prohibited. In step 211, the lean shift permission flag FCPLEN is set to 0 (lean shift is prohibited), and the process returns.
[0091]
In this way, all of the addition correction terms learned in the idling operation region (no purge introduced) and the multiplication correction terms learned in the operation region other than the idling operation region (purge not introduced) are used, and the learning values of these learning values are calculated. When any one of them exceeds a predetermined value (abnormality determination threshold value), the shift to the lean operation is prohibited, so that the stuck-open failure of the purge control valve 25 is detected (diagnosed) with high accuracy. Accordingly, it is possible to prevent adverse effects due to the failure of the purge control valve 25 to be stuck open or the like.
[0092]
That is, the pressure difference between the front and rear of the throttle valve 14 varies depending on the operating state of the engine, whereby the ratio of the purge flow rate to the intake air flow rate varies, and the degree to which the effect of the purge is reflected on the learning value differs. The air-fuel ratio error (deviation from the reference value of the learning value) is small in a region where the purge flow ratio with respect to the total intake air flow is small. The deviation of the learning value from the reference value) increases.
[0093]
Accordingly, unless the presence or absence of an abnormality in the learning value (error in the air-fuel ratio) is detected in any operating region, it is not possible to accurately detect the failure of the purge control valve 25 to be stuck open. For example, when there is a concern that the abnormality may not be detected accurately due to a small amount of purge flow in the idle region, or the purge flow ratio is high in other operation regions, and the open fixation of the purge control valve 25 can be detected with high accuracy. As shown in the flow chart of FIG. 8, when any one of the learning values learned in all the operation ranges exceeds a predetermined value, the purge control valve 25 is stuck open or the like. It should be diagnosed that the fear is high, which makes it possible to prevent the adverse effect of the purge control valve 25 from being stuck open or the like.
[0094]
By the way, in the above description, the direct injection type internal combustion engine has been described, but the present invention can be similarly applied to, for example, the case of a fuel supply type internal combustion engine in an intake passage. Therefore, the lean combustion described above includes homogeneous lean combustion, and is not limited to stratified lean combustion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the invention according to claim 1;
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the invention according to claim 2;
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the invention according to claim 7;
FIG. 4 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating air-fuel ratio learning control (including lean operation transition permission determination control and failure diagnosis control) in the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating fuel supply control in the embodiment.
FIG. 7 is a timing chart for explaining an output change of the oxygen sensor, a change of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, and an average value ALP in the embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining an idle area and an area other than the idle area in the embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating lean operation shift permission determination control (failure diagnosis control) in the embodiment.
FIG. 10 is a view for explaining an operation area number (PTR) in the embodiment.
[Explanation of symbols]
11 organizations
12 Intake passage
13 Air flow meter
14 Throttle valve
15 Fuel injection valve
16 Idle switch
17 Exhaust passage
19 Oxygen sensor
20 Crank angle sensor
23 Canister
24 Purge passage
25 Purge control valve
50 control unit

Claims

燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸気系に吸入させてパージする蒸発燃料パージ処理制御装置と、
実際の空燃比と、目標空燃比と、の偏差を空燃比学習値として記憶する空燃比学習制御装置と、
を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
パージ実行中に取得された空燃比学習値と、パージ停止中に取得された空燃比学習値と、の何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止する第１リーン運転移行禁止手段
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。After adsorbing the evaporated fuel generated in the fuel supply system, the evaporated fuel is sucked into the intake system together with the air and is purged by evaporating fuel purging; and
An air-fuel ratio learning control device that stores a deviation between an actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio as an air-fuel ratio learning value;
A control device for an internal combustion engine configured to include:
When the deviation from one of the reference values of the air-fuel ratio learning value obtained during the purge execution and the air-fuel ratio learning value obtained during the stop of the purge exceeds a predetermined value, the shift to the lean operation is performed. A control device for an internal combustion engine, comprising: a first lean operation shift prohibiting unit for prohibiting the operation.

燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸気系に吸入させてパージする蒸発燃料パージ処理制御装置と、
実際の空燃比と、目標空燃比と、の偏差を空燃比学習値として記憶する空燃比学習制御装置と、
を含んで構成された内燃機関の制御装置であって、
パージ停止中に取得された空燃比学習値の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止する第２リーン運転移行禁止手段
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。After adsorbing the evaporated fuel generated in the fuel supply system, the evaporated fuel is sucked into the intake system together with the air and is purged by evaporating fuel purging; and
An air-fuel ratio learning control device that stores a deviation between an actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio as an air-fuel ratio learning value;
A control device for an internal combustion engine configured to include:
When the deviation of the learned air-fuel ratio from the reference value obtained during the stop of the purge exceeds a predetermined value, the air-fuel ratio includes second lean operation shift inhibiting means for inhibiting shift to lean operation. Control device for an internal combustion engine.

前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、パージ停止中において、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習すると共にアイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
前記第２リーン運転移行禁止手段を、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。The air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term. During the purge stop, the air-fuel ratio learning value learns the addition correction term in an idling operation area and the multiplication correction term other than in the idling operation area. If it is configured to include an air-fuel ratio learning control device that learns
The second lean operation shift prohibiting means is configured to prohibit shifting to lean operation when a deviation from a reference value of one of the addition correction term and the multiplication correction term exceeds a predetermined value. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein

前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習し、アイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
アイドル運転領域において、パージ停止中に前記加算補正項の学習を行なわせ、該学習が完了したら該加算補正項を基準値に固定すると共にパージを実行させ、該パージ実行中に前記乗算補正項の学習を行なわせるパージ状態切換前後空燃比学習制御手段を備えて構成すると共に、
前記第１リーン運転移行禁止手段を、前記パージ状態切換前後空燃比学習制御手段により前記加算補正項と前記乗算補正項とが学習され、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。The air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, learns the addition correction term in an idling operation region, and learns the multiplication correction term in other than the idling operation region. When it is configured to include the learned air-fuel ratio learning control device,
In the idling operation region, the learning of the addition correction term is performed while the purge is stopped, and when the learning is completed, the addition correction term is fixed to the reference value and the purge is executed. The air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching for performing learning is configured and provided.
The first lean operation shift prohibition unit is configured to learn the addition correction term and the multiplication correction term by the air-fuel ratio learning control unit before and after the purge state switching, and to perform one of the addition correction term and the multiplication correction term. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a shift to a lean operation is prohibited when a deviation from a reference value exceeds a predetermined value.

前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習し、アイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
アイドル運転領域において、パージ停止中に前記加算補正項の学習を行なわせ、該学習が完了したら該加算補正項を基準値に固定すると共にパージを実行させ、該パージ実行中に前記乗算補正項の学習を行なわせるパージ状態切換前後空燃比学習制御手段を備えて構成すると共に、
前記第２リーン運転移行禁止手段を、前記パージ状態切換前後空燃比学習制御手段により前記加算補正項が学習され、前記加算補正項の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、リーン運転への移行を禁止するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。The air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, learns the addition correction term in an idling operation region, and learns the multiplication correction term in other than the idling operation region. When it is configured to include the learned air-fuel ratio learning control device,
In the idling operation region, the learning of the addition correction term is performed while the purge is stopped, and when the learning is completed, the addition correction term is fixed to the reference value and the purge is executed. The air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching for performing learning is configured and provided.
The second lean operation shift prohibiting means is operated by the air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching. 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a shift to the internal combustion engine is prohibited.

前記内燃機関が直噴式内燃機関であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the internal combustion engine is a direct injection internal combustion engine.

燃料供給系内で発生した蒸発燃料を吸着した後、該蒸発燃料を空気と共に吸気系に吸入させてパージする蒸発燃料パージ処理制御装置と、
実際の空燃比と、目標空燃比と、の偏差を空燃比学習値として記憶する空燃比学習制御装置と、
を含んで構成された内燃機関の故障診断装置であって、
パージ停止中に取得された空燃比学習値の予め設定された基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、前記蒸発燃料パージ処理制御装置に故障が生じていると診断する故障診断手段
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の故障診断装置。After adsorbing the evaporated fuel generated in the fuel supply system, the evaporated fuel is sucked into the intake system together with the air and is purged by evaporating fuel purging; and
An air-fuel ratio learning control device that stores a deviation between an actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio as an air-fuel ratio learning value;
A failure diagnosis device for an internal combustion engine, comprising:
When the deviation of the air-fuel ratio learning value acquired during the purge stop from the preset reference value exceeds a predetermined value, failure diagnosis means for diagnosing that a failure has occurred in the evaporative fuel purge processing control device is provided. A failure diagnosis device for an internal combustion engine, comprising:

前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、パージ停止中において、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習すると共にアイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
前記故障診断手段を、前記加算補正項と前記乗算補正項との何れか一方の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、前記蒸発燃料パージ処理制御装置に故障が生じていると診断するように構成したことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の故障診断装置。The air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term. During the purge stop, the air-fuel ratio learning value learns the addition correction term in an idling operation area and the multiplication correction term other than in the idling operation area. If it is configured to include an air-fuel ratio learning control device that learns
The failure diagnosis means diagnoses that a failure has occurred in the evaporative fuel purge processing control device when a deviation from a reference value of one of the addition correction term and the multiplication correction term exceeds a predetermined value. The failure diagnosis device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the failure diagnosis device is configured to perform the following.

前記空燃比学習制御装置が、空燃比学習値を加算補正項と乗算補正項とに分け、アイドル運転領域で前記加算補正項を学習し、アイドル運転領域以外で前記乗算補正項を学習するようにした空燃比学習制御装置を含んで構成された場合に、
アイドル運転領域において、パージ停止中に前記加算補正項の学習を行なわせ、該学習が完了したら該加算補正項を基準値に固定すると共にパージを実行させ、該パージ実行中に前記乗算補正項の学習を行なわせるパージ状態切換前後空燃比学習制御手段を備えて構成すると共に、
前記故障診断手段を、前記パージ状態切換前後空燃比学習制御手段により前記加算補正項が学習され、前記加算補正項の基準値からの偏差が所定値を越えた場合に、前記蒸発燃料パージ処理制御装置に故障が生じていると診断するように構成したことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の故障診断装置。The air-fuel ratio learning control device divides the air-fuel ratio learning value into an addition correction term and a multiplication correction term, learns the addition correction term in an idling operation region, and learns the multiplication correction term in other than the idling operation region. When it is configured to include the learned air-fuel ratio learning control device,
In the idling operation region, the learning of the addition correction term is performed while the purge is stopped, and when the learning is completed, the addition correction term is fixed to the reference value and the purge is executed. The air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching for performing learning is configured and provided.
The failure diagnosis means is controlled by the evaporative fuel purge processing control when the addition correction term is learned by the air-fuel ratio learning control means before and after the purge state switching, and the deviation of the addition correction term from a reference value exceeds a predetermined value. The failure diagnosis device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the failure diagnosis device is configured to diagnose that a failure has occurred in the device.

前記内燃機関が直噴式内燃機関であることを特徴とする請求項７〜請求項９の何れか１つに記載の内燃機関の故障診断装置。The failure diagnosis device for an internal combustion engine according to any one of claims 7 to 9, wherein the internal combustion engine is a direct injection internal combustion engine.