(57)【要約】【課題】リーン燃焼運転中にパージガスの燃料濃度学習を実施する場合に、燃料濃度学習中の空燃比制御を適切に実施してトルク変動及びエミッション悪化を十分に抑制することができる蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ６０は、燃料タンク２５内の蒸発燃料をエンジン１０で燃焼処理する。ＥＣＵ６０は、所定のパージ要求があった場合に、パージ制御弁４６を開弁して蒸発燃料を空気と共にパージガスとして吸気通路１１に供給するパージ制御部と、パージガスを吸気通路１１に供給している場合に空燃比変化に基づいてパージガス中の燃料濃度を推定し、該推定した燃料濃度により濃度学習値を更新する燃料濃度学習を実施する濃度学習部と、リーン燃焼運転中において燃料濃度学習を実施している期間中に、濃度学習値に基づいて燃料噴射量を補正して燃料噴射弁２３から噴射する噴射制御部と、を備える。【選択図】図１
2020033933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁（２３）を備え、理論空燃比よりもリーン側の空燃比で混合気を燃焼させるリーン燃焼運転を行う内燃機関（１０）に適用され、
燃料タンク（２５）内の蒸発燃料を吸着する吸着部（４１）と、前記内燃機関の吸気通路（１１）と前記吸着部とを連通するパージ通路（４５）に設けられたパージ制御弁（４６）とを用いて、前記蒸発燃料を前記内燃機関において燃焼処理する蒸発燃料処理装置であって、
所定のパージ要求があった場合に、前記パージ制御弁を開弁して前記蒸発燃料を空気と共にパージガスとして前記吸気通路に供給するパージ制御部と、
前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出部と、
前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に、前記空燃比検出部により検出された空燃比の変化に基づいて前記パージガス中の燃料濃度を推定し、該推定した燃料濃度により前記パージガス中の燃料濃度の学習値である濃度学習値を更新する燃料濃度学習を実施する濃度学習部と、
前記リーン燃焼運転中において前記濃度学習部により前記燃料濃度学習を実施している期間中に、前記濃度学習値に基づいて前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を補正し、当該補正された燃料噴射量を前記燃料噴射弁から噴射する噴射制御部と、
を備える、蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記吸気通路への前記パージガスの供給を実施していない状態で、前記内燃機関の目標空燃比と、前記空燃比検出部により検出される検出空燃比とのずれ量である空燃比ずれ量を取得して前記検出空燃比を補正する空燃比学習を実施する空燃比学習部をさらに備え、
前記パージ制御部は、前記リーン燃焼運転中に前記パージ要求があった場合に、当該リーン燃焼運転中において前記空燃比学習部により前記空燃比学習を実施済みであることを条件に、前記パージ制御弁を開弁して前記パージガスを前記吸気通路に供給し、
前記濃度学習部は、前記空燃比学習部による前記空燃比学習が完了した後であって、かつ前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に前記燃料濃度学習を実施する、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記噴射制御部は、前記検出空燃比が前記目標空燃比に収束するように、前記燃料濃度学習を実施している期間中の前記燃料噴射量を制御する、請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
理論空燃比で混合気を燃焼させるストイキ燃焼運転中に所定のリーン燃焼要求が有った場合に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える運転制御部を備え、
前記濃度学習部は、前記運転制御部により前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替えた後に前記燃料濃度学習を実施する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記燃料噴射弁に対する指令噴射量と実際の燃料噴射量とのずれ量に基づいて前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する噴射量学習を実施する噴射量学習部を備え、
前記運転制御部は、前記ストイキ燃焼運転中に前記リーン燃焼要求が有った場合に、前記ストイキ燃焼運転中に前記噴射量学習部により前記噴射量学習を実施した学習履歴があることを条件に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える、請求項４に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
前記運転制御部は、前記ストイキ燃焼運転中に前記リーン燃焼要求が有った場合に、前記ストイキ燃焼運転中に前記濃度学習部により前記燃料濃度学習を実施した学習履歴があることを条件に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える、請求項４又は５に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
前記運転制御部は、前記ストイキ燃焼運転中に前記リーン燃焼要求が有った場合に、前記ストイキ燃焼運転中に前記濃度学習部により前記燃料濃度学習を実施した学習履歴があり、かつ前記ストイキ燃焼運転中の前記燃料濃度学習により更新された前記濃度学習値が、前記燃料噴射弁の最小噴射量に基づき定めた最小濃度以上であることを条件に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える、請求項６に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
理論空燃比で混合気を燃焼させるストイキ燃焼運転中に所定のリーン燃焼要求が有った場合に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える運転制御部と、
前記燃料噴射弁に対する指令噴射量と実際の燃料噴射量とのずれ量に基づいて前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する噴射量学習を実施する噴射量学習部と、
前記吸気通路への前記パージガスの供給を実施していない状態で、前記内燃機関の目標空燃比と、前記空燃比検出部により検出される検出空燃比とのずれ量である空燃比ずれ量を取得して前記検出空燃比を補正する空燃比学習を実施する空燃比学習部と、
をさらに備え、
前記運転制御部は、前記ストイキ燃焼運転中に前記リーン燃焼要求が有った場合に、前記ストイキ燃焼運転中に前記噴射量学習部により前記噴射量学習を実施した学習履歴があることを条件に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替え、
前記パージ制御部は、前記運転制御部により前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替えた後に前記パージ要求があった場合に、前記リーン燃焼運転への切替後に前記空燃比学習部により前記空燃比学習を実施済みであることを条件に、前記パージ制御弁を開弁して前記パージガスを前記吸気通路に供給し、
前記濃度学習部は、前記空燃比学習部による前記空燃比学習が完了した後であって、かつ前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に前記燃料濃度学習を実施する、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項９】
前記濃度学習部は、前記リーン燃焼運転中に前記燃料濃度学習を実施している期間内に前記濃度学習値を複数回更新し、
前記噴射制御部は、前記リーン燃焼運転中に前記濃度学習部により前記燃料濃度学習を実施している期間に、当該燃料濃度学習を実施している期間内において更新された前記濃度学習値に基づいて、前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を補正する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１０】
前記パージ制御部は、前記リーン燃焼運転中において前記濃度学習部により前記燃料濃度学習を実施している期間では、前記吸気通路への前記パージガスの流量の単位時間あたりの変化量及び上限値のうち少なくとも一方を制限する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１１】
燃料噴射弁（２３）を備え、理論空燃比で混合気を燃焼させるストイキ燃焼運転と、理論空燃比よりもリーン側の空燃比で混合気を燃焼させるリーン燃焼運転との間で運転状態を切替可能な内燃機関（１０）に適用され、
燃料タンク（２５）内の蒸発燃料を吸着する吸着部（４１）と、前記内燃機関の吸気通路（１１）と前記吸着部とを連通するパージ通路（４５）に設けられたパージ制御弁（４６）とを用いて、前記蒸発燃料を空気と共にパージガスとして前記吸気通路に供給して燃焼処理する蒸発燃料処理装置であって、
所定のパージ要求があった場合に、前記パージ制御弁を開弁して前記蒸発燃料を空気と共にパージガスとして前記吸気通路に供給するパージ制御部と、
前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出部と、
前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に、前記空燃比検出部により検出された空燃比の変化に基づいて前記パージガス中の燃料濃度を推定し、該推定した燃料濃度により前記パージガス中の燃料濃度の学習値である濃度学習値を更新する燃料濃度学習を実施する濃度学習部と、
前記ストイキ燃焼運転中に所定のリーン燃焼要求が有った場合に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える運転制御部と、
前記燃料噴射弁に対する指令噴射量と実際の燃料噴射量とのずれ量に基づいて前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する噴射量学習を実施する噴射量学習部と、
前記吸気通路への前記パージガスの供給を実施していない状態で、前記内燃機関の目標空燃比と、前記空燃比検出部により検出される検出空燃比とのずれ量である空燃比ずれ量を取得して前記検出空燃比を補正する空燃比学習を実施する空燃比学習部と、
を備え、
前記運転制御部は、前記ストイキ燃焼運転中に前記リーン燃焼要求が有った場合に、前記ストイキ燃焼運転中に前記噴射量学習部により前記噴射量学習を実施した学習履歴があることを条件に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替え、
前記パージ制御部は、前記運転制御部により前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替えた後に前記パージ要求があった場合に、前記リーン燃焼運転への切替後に前記空燃比学習部により前記空燃比学習を実施済みであることを条件に、前記パージ制御弁を開弁して前記パージガスを前記吸気通路に供給し、
前記濃度学習部は、前記空燃比学習部による前記空燃比学習が完了した後であって、かつ前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に前記燃料濃度学習を実施する、蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料処理装置に関し、詳しくは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージして燃焼処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンク内の蒸発燃料を一時的にキャニスタに吸着させて、エンジン運転状態に応じてパージ制御弁を開弁することにより、キャニスタに吸着された蒸発燃料を空気と共に内燃機関の吸気系に供給して燃焼処理する蒸発燃料処理システムが知られている。また、蒸発燃料処理システムにおいて、パージガス中の燃料濃度を推定し、その推定した燃料濃度に応じて燃料噴射量を補正することにより最適な空燃比制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、パージ非導入時の空燃比と、パージ導入後かつ燃料噴射量補正の補正がないときの空燃比及びパージ率とを用いてパージガス中の燃料濃度を濃度学習値として算出し、その後に燃料噴射量を補正することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４７９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パージガス中の燃料濃度の学習が完了してから、パージガス中の燃料濃度を用いた燃料噴射量の減量補正を開始するものとすると、燃料噴射量の適切な補正が行われるまでに遅れが生じることが考えられる。この場合、パージガス中の燃料濃度を推定している期間においてトルク変動やエミッション悪化を招くことが懸念される。特に、燃費の向上を図るべく内燃機関の燃焼をリーン燃焼により行う場合には、ＮＯｘ排出低減及び失火抑制を十分に図り、トルク変動やエミッション悪化を好適に抑制するために空燃比制御を適正に行う必要性が高い。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、リーン燃焼運転中にパージガスの燃料濃度学習を実施する場合に、燃料濃度学習中の空燃比制御を適切に実施してトルク変動及びエミッション悪化を十分に抑制することができる蒸発燃料処理装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００７】
本発明は、燃料噴射弁（２３）を備え、理論空燃比よりもリーン側の空燃比で混合気を燃焼させるリーン燃焼運転を行う内燃機関（１０）に適用され、燃料タンク（２５）内の蒸発燃料を吸着する吸着部（４１）と、前記内燃機関の吸気通路（１１）と前記吸着部とを連通するパージ通路（４５）に設けられたパージ制御弁（４６）とを用いて、前記蒸発燃料を前記内燃機関において燃焼処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、所定のパージ要求があった場合に、前記パージ制御弁を開弁して前記蒸発燃料を空気と共にパージガスとして前記吸気通路に供給するパージ制御部と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出部と、前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に、前記空燃比検出部により検出された空燃比の変化に基づいて前記パージガス中の燃料濃度を推定し、該推定した燃料濃度により前記パージガス中の燃料濃度の学習値である濃度学習値を更新する燃料濃度学習を実施する濃度学習部と、前記リーン燃焼運転中において前記濃度学習部により前記燃料濃度学習を実施している期間中に、前記濃度学習値に基づいて前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を補正し、当該補正された燃料噴射量を前記燃料噴射弁から噴射する噴射制御部と、を備える。
【０００９】
上記構成では、リーン燃焼による内燃機関の運転中にパージガスの燃料濃度学習を実施している期間では、濃度学習値を用いて燃料噴射量の補正を実施する。つまり、リーン燃焼運転中にパージガスの燃料濃度学習を実施する場合、濃度学習値により噴射量補正を実施しながら、パージガスの燃料濃度学習を実施する。こうした構成によれば、パージガスの燃料濃度学習中に、エバポパージにより吸気通路に供給される燃料量を見込んだ量の燃料を燃料噴射弁から噴射することができる。これにより、リーン燃焼運転中にパージガスの燃料濃度学習を実施する場合に、学習完了するまでの噴射量補正の遅れに起因する空燃比の変動を抑制することができる。
【００１０】
請求項１１に記載の発明は、燃料噴射弁（２３）を備え、理論空燃比で混合気を燃焼させるストイキ燃焼運転と、理論空燃比よりもリーン側の空燃比で混合気を燃焼させるリーン燃焼運転との間で運転状態を切替可能な内燃機関（１０）に適用され、燃料タンク（２５）内の蒸発燃料を吸着する吸着部（４１）と、前記内燃機関の吸気通路（１１）と前記吸着部とを連通するパージ通路（４５）に設けられたパージ制御弁（４６）とを用いて、前記蒸発燃料を空気と共にパージガスとして前記吸気通路に供給して燃焼処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【００１１】
また、請求項１１に記載の発明は、所定のパージ要求があった場合に、前記パージ制御弁を開弁して前記蒸発燃料を空気と共にパージガスとして前記吸気通路に供給するパージ制御部と、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出部と、前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に、前記空燃比検出部により検出された空燃比の変化に基づいて前記パージガス中の燃料濃度を推定し、該推定した燃料濃度により前記パージガス中の燃料濃度の学習値である濃度学習値を更新する燃料濃度学習を実施する濃度学習部と、前記ストイキ燃焼運転中に所定のリーン燃焼要求が有った場合に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える運転制御部と、前記燃料噴射弁に対する指令噴射量と実際の燃料噴射量とのずれ量に基づいて前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する噴射量学習を実施する噴射量学習部と、前記吸気通路への前記パージガスの供給を実施していない状態で、前記内燃機関の目標空燃比と、前記空燃比検出部により検出される検出空燃比とのずれ量である空燃比ずれ量を取得して前記検出空燃比を補正する空燃比学習を実施する空燃比学習部と、を備え、前記運転制御部は、前記ストイキ燃焼運転中に前記リーン燃焼要求が有った場合に、前記ストイキ燃焼運転中に前記噴射量学習部により前記噴射量学習を実施した学習履歴があることを条件に、前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替え、前記パージ制御部は、前記運転制御部により前記内燃機関の運転状態を前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替えた後に前記パージ要求があった場合に、前記リーン燃焼運転への切替後に前記空燃比学習部により前記空燃比学習を実施済みであることを条件に、前記パージ制御弁を開弁して前記パージガスを前記吸気通路に供給し、前記濃度学習部は、前記空燃比学習部による前記空燃比学習が完了した後であって、かつ前記パージ制御部により前記パージガスを前記吸気通路に供給している場合に前記燃料濃度学習を実施する。
【００１２】
上記構成では、ストイキ燃焼運転中に燃料噴射量学習を実施した学習履歴があることを条件に、ストイキ燃焼運転からリーン燃焼運転への切り替えを許可するとともに、リーン燃焼運転に切り替えられた後、エバポパージを実施していない状態で目標空燃比と検出空燃比との空燃比ずれを解消し、その後にエバポパージを実施して燃料濃度学習を実施する構成とした。燃料噴射量に対する指令噴射量と実噴射量との間にずれが生じている場合、その噴射量ずれに起因して燃料濃度学習の濃度学習値と実際の濃度とのずれを精度良く検出できないことが懸念される。また、リーン燃焼領域ではストイキ燃焼領域よりも空燃比検出部の検出精度が低く、検出精度の低下が燃料濃度学習の精度に影響することが懸念される。これに対し、上記構成によれば、エバポパージ以外の空燃比の誤差を排除することができ、よって燃料濃度学習の学習精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エンジン制御システムの全体概略構成図。
【図２】リーン燃焼モードで実施されるエバポ濃度学習の全体の処理手順を示すフローチャート。
【図３】リーン燃焼許可判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】Ａ／Ｆセンサの検出値と実空燃比との関係を示す図。
【図５】エバポ濃度学習・噴射量補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】リーン燃焼モードへの切替後のパージ弁開度の推移を示すタイムチャート。
【図７】実際のエバポ濃度と濃度学習値との関係を示す図。
【図８】リーン燃焼モード時のエバポ濃度学習の具体的態様を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、車載多気筒エンジンの制御システムに具体化している。このエンジン制御システムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中枢としてエンジンを制御する。本システムの全体概略図を図１に示す。
【００１５】
図１に示すエンジン１０において、吸気通路１１には、吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１２が設けられており、エアフロメータ１２の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１３によって開度調節される空気量調整手段としてのスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１３に内蔵されたスロットル開度センサ（図示略）により検出される。スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１５が設けられ、サージタンク１５には、吸気通路１１を流れる吸気の圧力（スロットル下流圧）を検出するための吸気圧センサ１６が設けられている。サージタンク１５には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１７が接続されており、吸気マニホールド１７において各気筒の吸気ポートに接続されている。
【００１６】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ吸気バルブ１８及び排気バルブ１９が設けられている。この吸気バルブ１８の開動作によりサージタンク１５内の空気が燃焼室２１内に導入され、排気バルブ１９の開動作により燃焼後の排ガスが排気通路２２に排出される。エンジン１０の各気筒の上部には、燃焼室２１内に燃料を直接供給する燃料噴射弁２３が気筒毎に取り付けられている。燃料噴射弁２３は、燃料配管２４を介して燃料タンク２５に接続されており、燃料タンク２５内に貯留された燃料が燃料噴射弁２３に供給されるようになっている。
【００１７】
エンジン１０のシリンダヘッドには点火プラグ２６が気筒毎に取り付けられている。点火プラグ２６には、点火コイル等よりなる点火装置２７を通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２６の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２１内の混合気が着火され燃焼に供される。
【００１８】
エンジン１０の排気通路２２には、排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための触媒２８が設けられており、本実施形態では触媒２８として三元触媒が用いられている。触媒２８の上流側には、排気を検出対象として混合気の空燃比（酸素濃度）を検出する空燃比センサとしてＡ／Ｆセンサ２９が設けられている。Ａ／Ｆセンサ２９は、排気中の酸素濃度に応じてリニアに出力を増減させるセンサであり、混合気の空燃比の増大とともに出力電圧が増大するタイプのセンサである。
【００１９】
吸気通路１１と排気通路２２との間には、過給機としてのターボチャージャ３０が設けられている。ターボチャージャ３０は、吸気通路１１においてスロットルバルブ１４の上流側に配置された吸気コンプレッサ３１と、排気通路２２において触媒２８の上流側に配置された排気タービン３２と、吸気コンプレッサ３１及び排気タービン３２を連結する回転軸３３とにより構成されている。ターボチャージャ３０において、排気通路２２を流れる排気によって排気タービン３２が回転されると、排気タービン３２の回転に伴い吸気コンプレッサ３１が回転され、吸気コンプレッサ３１の回転により生じる遠心力によって吸気が圧縮される（過給される）。また、吸気通路１１には、吸気コンプレッサ３１の下流側に、過給された吸気を冷却する熱交換器としてのインタクーラ３４が設けられている。
【００２０】
本システムには、燃料タンク２５内で発生した蒸発燃料をエンジン１０で燃焼処理するエバポガス処理装置４０が設けられている。エバポガス処理装置４０は、活性炭などの吸着材が充填されたキャニスタ４１を備えている。キャニスタ４１は、導管４２を介して燃料タンク２５に接続されており、燃料タンク２５内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ４１には、大気と連通する大気連通路４３と、大気連通路４３に配置され流路を開閉する大気開放弁４４とが設けられており、大気開放弁４４の開閉制御によりキャニスタ４１への新気の導入を調整可能になっている。大気開放弁４４は、常開式の電磁弁であり、非通電時に開弁状態となり、通電時に閉弁状態となる。キャニスタ４１には、吸気通路１１に連通されるパージ配管４５が接続されており、パージ配管４５の途中にパージ制御弁４６が設けられている。パージ制御弁４６は常閉式の電磁弁であり、非通電時に閉弁状態となり、蒸発燃料と空気との混合ガス（以下「パージガス」ともいう。）の流通を遮断し、通電時に開弁状態となり、パージガスの流通を許容する。パージ制御弁４６は、通電デューティ比の変更によってその開度が調整される。
【００２１】
エバポガス処理装置４０は、ターボチャージャ３０による吸気の過給が行われない非過給時と、吸気の過給が行われる過給時とで異なる経路を介して蒸発燃料を吸気通路１１にパージする２系統パージシステムになっている。詳しくは、パージ配管４５は、パージ制御弁４６の下流側で分岐されており、その分岐された分岐通路として、吸気通路１１のうち、スロットルバルブ１４の下流側に接続される第１パージ通路４５ａと、吸気コンプレッサ３１よりも上流側に接続される第２パージ通路４５ｂとが設けられている。
【００２２】
第１パージ通路４５ａには、スロットルバルブ１４の下流側における吸気負圧により開弁する第１逆止弁として第１チェック弁４７が設けられている。第１チェック弁４７により、吸気通路１１からパージ通路側への空気の逆流が遮断される。また、第２パージ通路４５ｂには、吸気コンプレッサ３１により生成される過給空気によって作動するエジェクタ４９と、エジェクタ４９の作動により開弁する第２逆止弁として第２チェック弁４８とが設けられている。第２チェック弁４８により、吸気通路１１からパージ通路側への空気の逆流が遮断される。
【００２３】
エジェクタ４９は、過給された吸気によって作動する流体ポンプである。具体的には、エジェクタ４９は、吸気通路１１のうち吸気コンプレッサ３１とスロットルバルブ１４との中間部に配管５１を介して接続される第１導入口４９ａと、第２チェック弁４８に接続される第２導入口４９ｂと、吸気コンプレッサ３１の上流側に接続される排出口４９ｃとを備えている。エジェクタ４９において、第１導入口４９ａの内部にはノズル部が形成されており、高圧流体である過給気が第１導入口４９ａから導入されると、過給気がノズル部で減圧されるとともに、第２導入口４９ｂからパージガスが吸引される。第２導入口４９ｂから吸引されたパージガスは、排出口４９ｃを介して、吸気コンプレッサ３１の上流側に放出される。
【００２４】
その他、本システムには、エンジン１０の所定クランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ５２、エンジン１０の冷却水温度を検出する冷却水温センサ５３、燃料タンク２５に設けられ、燃料タンク２５内の燃料の圧力を検出するタンク内圧センサ５４等が設けられている。
【００２５】
ＥＣＵ６０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコン６１という）を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン１０の各種制御を実施する。具体的には、マイコン６１は、前述した各種センサから各種検出信号等を入力し、その入力した各種検出信号等に基づいて、燃料噴射弁２３や点火装置等の駆動を制御する。ＥＣＵ６０は、燃料を各気筒の吸気行程で噴射して、気筒内に形成された燃料と空気との均質混合気を燃焼させる均質燃焼によりエンジン１０の運転を行っている。
【００２６】
また、マイコン６１は、エンジン１０の運転モードとして、目標空燃比を理論空燃比に設定してエンジン１０を運転させるストイキ燃焼モードと、目標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定してエンジン１０を運転させるリーン燃焼モードとを切り替えることによりエンジン１０の運転制御を実施している。本実施形態では、ストイキ燃焼モードは、エンジン１０の回転速度がアイドル回転領域である期間又はエンジン１０が高負荷領域での運転のときに選択される運転モードである。リーン燃焼モードは、エンジン１０が低負荷又は中負荷領域での運転のときに選択される運転モードである。
【００２７】
マイコン６１は、パージ制御弁４６の開度を制御することにより、キャニスタ４１に吸着された蒸発燃料をエンジン１０で燃焼処理するエバポパージ制御を実施する。具体的には、エバポパージ要求に伴い、大気開放弁４４を開弁した状態のままパージ制御弁４６を開弁することにより、キャニスタ４１に吸着された蒸発燃料を、大気連通路４３から取り込んだ空気と共にパージガスとして吸気通路１１に放出する。エバポパージ要求としては、例えばタンク内圧センサ５４が判定値以上になったこと、前回のパージ実行から所定時間（例えば十数秒〜数十秒）が経過したこと、前回のパージ実行からの走行距離が所定距離以上になったこと等のうち少なくとも１つの条件を含む。
【００２８】
エバポパージ制御の実施中にも最適な空燃比制御を実現するべく、マイコン６１は、Ａ／Ｆセンサ２９により検出した空燃比に基づいて、キャニスタ４１から吸気通路１１に放出するパージガス中の燃料濃度（以下、「エバポ濃度」ともいう。）を推定し、その推定したエバポ濃度を濃度学習値として更新するエバポ濃度学習を実施している。また、マイコン６１は、エバポパージ要求に伴い吸気通路１１にパージガスを放出している期間において、エバポ濃度学習により更新された濃度学習値を用いて、燃料噴射弁２３から噴射する燃料量を減量補正している。
【００２９】
具体的には、パージ制御弁４６の開度を変更し、その前後（例えば、閉弁→開弁の前後や、増大側への開度変更の前後）においてＡ／Ｆセンサ２９により取得した空燃比の変化量及びパージ流量から現在のエバポ濃度を推定する。また、その推定値を実際のエバポ濃度として濃度学習値を更新する。エバポ濃度学習を開始してから所定時間（より具体的には、パージ制御弁４６の開度を変更してから、Ａ／Ｆセンサ２９の出力が安定するまでに要する時間）が経過し、エバポ濃度学習が完了した後では、マイコン６１は、更新された濃度学習値を用い、パージガス中の燃料量と燃料噴射弁２３による燃料噴射量との合計が、都度のエンジン運転状態（例えばエンジン負荷やエンジン回転速度等）から算出される目標空燃比Ａｔｇを満たすように、燃料噴射弁２３の燃料噴射量を減量補正する。本実施形態では、所定時間ごとに（例えば数十秒〜数分間隔で）エバポ濃度学習を実施している。なお、学習頻度は特に限定されず、例えばキャニスタ容量や燃料タンク容量等から決定するようにしてもよい。
【００３０】
ここで、エバポ濃度学習が完了した後に燃料噴射弁２３の燃料噴射量の補正を開始するものとすると、燃料噴射量の適切な補正が行われるまでに遅れが生じる。この場合、エバポ濃度学習値を用いた燃料噴射量の補正が開始されるまでの間、トルク変動やエミッション悪化を招くことが懸念される。
【００３１】
特にリーン燃焼モードによるエンジン運転中は、目標空燃比（例えばλ＝１．６程度に相当する空燃比）に対し、ＮＯｘ排出量によって制限されるリッチ側空燃比（ＮＯｘ限界）と、失火抑制のために制限されるリーン側空燃比（失火限界）との範囲内に収まるようにエンジン１０の運転状態が制御される。トルク変動及びエミッション悪化を好適に抑制する観点からすると、エバポ濃度学習を実施している期間も同様に、ＮＯｘ限界と失火限界との間で空燃比を制御することが望ましい。
【００３２】
そこで本実施形態では、リーン燃焼モードによるエンジン運転中にエバポ濃度学習を実施している期間（以下、「エバポ濃度学習期間」ともいう。）において、濃度学習値に基づいて燃料噴射弁２３から噴射される燃料噴射量を補正し、当該補正された燃料噴射量を燃料噴射弁２３から噴射することとしている。
【００３３】
リーン燃焼モードによるエンジン運転中に実施されるエバポ濃度学習について、以下詳しく説明する。まずは、リーン燃焼モード時のエバポ濃度学習処理の処理手順について図２のフローチャートを用いて説明する。この処理は、マイコン６１により所定周期毎に繰り返し実行される。
【００３４】
図２において、ステップＳ１００では、エンジン１０の運転モードがストイキ燃焼モードであるか否かを判定する。ステップＳ１００で肯定判定された場合には、ステップＳ１０１へ進み、運転モードをストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへ切り替える切替要求が生じたか否かを判定する。リーン燃焼モードへの切替要求の有無は、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づいて判定する。リーン燃焼モードへの切替要求が有ると判定された場合にはステップＳ１０２へ進み、図３に示すリーン燃焼許可判定処理を実行する。
【００３５】
リーン燃焼許可判定処理は、運転モードをストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへ切り替えることの許否を判定する処理である。リーン燃焼許可判定処理では、以下の３つの条件（条件Ａ１〜Ａ３）の成否を判定し、Ａ１〜Ａ３の全ての条件を満たしている場合に、リーン燃焼許可条件が成立していると判定する。
Ａ１：ストイキ燃焼モードによるエンジン運転中に、燃料噴射弁２３に対する指令噴射量と実際の燃料噴射量とのずれ量に基づいて燃料噴射弁２３から噴射される燃料噴射量を学習する噴射量学習を実施した学習履歴があること。
Ａ２：ストイキ燃焼モードによるエンジン運転中にエバポ濃度学習を実施した学習履歴があること。
Ａ３：ストイキ燃焼モードによるエンジン運転中に学習したエバポ濃度（以下、「ストイキ濃度学習値Ｃｓｔ」ともいう。）が、リーン燃焼モードへの切り替えを許可する許可濃度Ｃｔｈよりも低いこと。
【００３６】
すなわち、図３において、ステップＳ２０１では、条件Ａ１が成立しているか否かを判定し、ステップＳ２０２では、条件Ａ２が成立しているか否かを判定する。なお、ストイキ燃焼モードによるエンジン運転中にエバポ濃度学習を実施したときの濃度学習値は、ストイキ濃度学習値Ｃｓｔとしてマイコン６１の記憶部に記憶されている。また、ステップＳ２０３では、条件Ａ３が成立しているか否かを判定する。そして、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の全てで肯定判定された場合には、ステップＳ２０４へ進み、リーン燃焼許可条件が成立していると判定する。一方、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の少なくともいずれかにおいて否定判定された場合には、ステップＳ２０５へ進み、リーン燃焼許可条件は不成立であると判定する。そして本処理を終了する。
【００３７】
Ａ１〜Ａ３の各条件について更に詳しく説明すると、条件Ａ１は、燃料噴射弁２３の噴射量ズレが生じていないことを判断するための条件である。すなわち、条件Ａ１は、エンジン１０の運転モードをストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへ切り替える前に、リーン燃焼よりも燃焼安定性が高いストイキ燃焼状態において、パージ濃度学習の誤差要因をできるだけ小さくしておくための条件である。噴射量学習は、吸気通路１１にパージガスを放出していない状態で、燃料噴射弁２３に対する指令噴射量と実際の燃料噴射量とのずれ量に基づいて行われる。
【００３８】
条件Ａ２は、ストイキ燃焼状態でのエバポ濃度学習により取得した濃度学習値が存在することを判断するための条件である。なお、ストイキ濃度学習値Ｃｓｔは、濃度学習期間中に燃料噴射弁２３による燃料噴射を行いながら学習した値であってもよいし、濃度学習期間中に燃料噴射弁２３による燃料噴射を停止して学習した値であってもよい。条件Ａ３は、パージガスを供給している間は、エバポ濃度が高いほど燃料噴射弁２３の燃料噴射量を減らす必要がある一方、燃料噴射弁２３には、噴射可能な最小の燃料噴射量（最小噴射量）があることを考慮した条件である。リーン燃焼運転では、ストイキ燃焼運転と対比してより少ない燃料量で同等のトルクを出すことができるため、最小噴射量による制限に引っ掛かりやすいことを考慮して条件Ａ３を設定している。なお、条件Ａ１及びＡ２について本実施形態では、リーン燃焼モードに切り替える直前のストイキ燃焼モードによるエンジン運転中に学習を実施した履歴がある場合に、当該条件を満足していると判断する。
【００３９】
図２の説明に戻り、続くステップＳ１０３では、リーン燃焼許可条件が成立しているか否かを判定する。リーン燃焼許可条件が成立していない場合にはステップＳ１０４へ進み、リーン燃焼モードへの切り替えを禁止し、ストイキ燃焼モードでの運転を継続する。一方、リーン燃焼許可条件が成立している場合にはステップＳ１０５へ進み、エンジン１０の運転モードをストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへ切り替える。続くステップＳ１０６では、エバポパージ要求が有るか否かを判定する。このとき、エバポパージ要求が無ければ、一旦本ルーチンを終了する。一方、エバポパージ要求が有れば、ステップＳ１０７へ進み、パージ実行許可条件が成立しているか否かを判定する。
【００４０】
パージ実行許可条件は、リーン燃焼モードへの切替後において、吸気通路１１へのパージガスの放出を許可するための条件である。本実施形態では、以下の条件Ｂ１を含む。
Ｂ１：リーン燃焼モードによるエンジン運転中であって、かつ吸気通路１１へのパージガス放出を禁止している期間に、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差学習を実施した履歴があること。
なお、パージ実行許可条件として、Ｂ１以外のその他の条件を含んでいてもよい。その他の条件としては、例えばエンジン運転状態が過渡状態でないこと等が挙げられる。
【００４１】
出力誤差学習について具体的には、吸気通路１１にパージガスが放出されていない状態で、リーン燃焼モードによる運転時の目標空燃比Ａｔｇと、Ａ／Ｆセンサ２９により検出した検出空燃比Ａｄｔとを比較する。そして、目標空燃比Ａｔｇと検出空燃比Ａｄｔとの差分をＡ／Ｆセンサ２９の出力誤差ΔＡｏとして記憶し、出力誤差ΔＡｏに基づいてＡ／Ｆセンサ２９の出力値を補正する。なお、出力誤差ΔＡｏが「空燃比ずれ量」に相当し、出力誤差学習が「空燃比学習」に相当する。
【００４２】
ここで、Ａ／Ｆセンサ２９の出力特性として、リーン燃焼領域ではストイキ燃焼領域に比べて出力誤差が大きく現れる。図４に、Ａ／Ｆセンサ２９の検出値と実空燃比との関係を示す。なお、図４では、空燃比はλの値で示されている。図４中、一点鎖線は真値を表し、２つの実線（センサＡ、センサＢ）は、真値に対して出力誤差を持つセンサの特性を表している。図４に示すように、理論空燃比（λ＝１）では、実λに対するセンサλのずれの個体差が小さく、いずれのセンサにおいてもセンサ検出精度が高い。これに対し、目標λがリーン側であると、センサ出力の個体差が大きくなる。また、センサ出力ずれが生じているセンサでは、目標λがリーン側であるほど、実λに対するずれが大きくなる。
【００４３】
こうしたセンサ出力誤差に起因して、実際にはエンジン１０の空燃比を目標空燃比Ａｔｇで制御しているにもかかわらず、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差により、検出空燃比Ａｄｔが目標空燃比Ａｔｇに対してずれることがある。この場合、リーン燃焼モードの運転中にエバポ濃度学習を実施しても、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差が含まれることによって、エバポ濃度を精度良く推定できないことが懸念される。この点を考慮し、本実施形態では、リーン燃焼モードによる運転中にエバポ濃度学習を実施する場合には、エバポ濃度学習の実施前に、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差学習を実施することにより、Ａ／Ｆセンサ２９の検出精度が低いリーン燃焼領域においても、精度の高いエバポ濃度学習を実現するようにしている。
【００４４】
さて、パージ実行許可条件が成立していない場合、すなわち、リーン燃焼モードへの切替後において、吸気通路１１にパージガスを放出していない状態でＡ／Ｆセンサ２９の出力誤差学習を実施した履歴がない場合には、ステップＳ１０７で否定判定されて、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差学習を実施する。具体的には、目標空燃比Ａｔｇと検出空燃比Ａｄｔとのずれ量として出力誤差ΔＡｏを取得し、出力誤差ΔＡｏによりＡ／Ｆセンサ２９の出力値を補正する。その後、一旦本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０７で肯定判定された場合にはステップＳ１０９へ進み、図５に示すエバポ濃度学習・噴射量補正処理を実施する。
【００４５】
リーン燃焼モードによる運転中のエバポ濃度学習・噴射量補正処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。図５において、ステップＳ３０１では、パージ制御弁４６を目標開度に開弁するとともに、検出空燃比Ａｄｔが目標空燃比Ａｔｇに一致するように、濃度学習値及び目標開度に応じて、燃料噴射弁２３の燃料噴射量を減量補正する。濃度学習値としては、エバポ濃度学習の開始直後は、直前のストイキ燃焼モードによるエンジン運転中に学習したストイキ濃度学習値Ｃｓｔを用いる。今回のリーン燃焼モードにおいてエバポ濃度学習が開始され、エバポ濃度学習中に濃度学習値が更新されている場合には、エバポ濃度学習中に都度更新された濃度学習値を用いる。
【００４６】
図６は、リーン燃焼モードに切り替えた後におけるパージ制御弁４６の目標開度（パージ弁開度）の推移を示す図である。運転モードをリーン燃焼モードに切り替えた後の所定時間（例えば１〜２秒）は、Ａ／Ｆセンサ２９のセンサ出力誤差の学習期間Ｔ１である。センサ出力誤差の学習期間Ｔ１では、パージ制御弁４６の目標開度をゼロに設定してパージ実行を禁止する。
【００４７】
リーン燃焼モードへの切替タイミングから所定時間が経過すると、時刻ｔ１１でエバポ濃度学習の実行を開始する。エバポ濃度学習期間Ｔ２では、まず、パージ弁開度が所定の傾きｄで上限値θｔｐまで徐々に増大するように目標開度を設定する。パージ弁開度が上限値θｔｐまで上昇した後は目標開度を上限値θｔｐで保持する。エバポ濃度学習期間Ｔ２において、パージ弁開度を上限値θｔｐまで徐々に増大させるとともに、パージ弁開度に上限ガードを設けることにより、現在の濃度学習値と実際のエバポ濃度とのずれ量が大きい場合にも空燃比が急変しないようにしている。エバポ濃度学習完了後の時刻ｔ１２以降では、エンジン運転状態に基づき算出されるパージ弁開度までさらに開弁するように目標開度を設定している。なお、パージ弁開度を上限値θｔｐまで徐々に増大させる際には、パージ弁開度を段階的に開弁側に変更するようにしてもよい。
【００４８】
図５の説明に戻り、ステップＳ３０２では、Ａ／Ｆセンサ２９の挙動から、現在の濃度学習値と実際のエバポ濃度とのずれに起因する空燃比ずれ量ΔＡｓを検出する。実際のエバポ濃度と濃度学習値との関係について図７を用いて説明する。
【００４９】
実際のエバポ濃度が現在の濃度学習値と等しければ、燃料噴射弁２３の燃料噴射量の減量補正分とパージガスの放出による燃料増量分とが等しくなる。この場合、Ａ／Ｆセンサ２９の出力は変動しない（図７のＡ）。これに対し、実際のエバポ濃度が現在の濃度学習値よりも高濃度側である場合、燃料噴射量の減量補正分よりも、パージガスの放出による燃料増量分が多くなり、この場合、Ａ／Ｆセンサ２９の出力は、濃度学習値のずれ分だけリッチ側にずれる（図７のＢ）。また、実際のエバポ濃度が現在の濃度学習値よりも低濃度側である場合には、燃料噴射量の減量補正分が、パージガスの放出による燃料増量分よりも多くなり、この場合、Ａ／Ｆセンサ２９の出力は、濃度学習値のずれ分だけリーン側にずれる（図７のＣ）。こうしたセンサ挙動により、現在の濃度学習値と実際のエバポ濃度とのずれに起因する空燃比ずれ量ΔＡｓが検出される。
【００５０】
図５のステップＳ３０３では、空燃比ずれ量ΔＡｓを濃度学習値のずれとして濃度学習値に反映させて、濃度学習値を更新する。具体的には、現在の濃度学習値が実際のエバポ濃度よりも高い場合には、空燃比ずれ量ΔＡｓに応じて濃度学習値を減少側に補正する。一方、現在の濃度学習値が実際のエバポ濃度よりも低い場合には、空燃比ずれ量ΔＡｓに応じて濃度学習値を増加側に補正する。
【００５１】
続くステップＳ３０４では、更新後の濃度学習値に基づいて、燃料噴射弁２３の燃料噴射量の減量補正分を更新する。具体的には、更新後の濃度学習値が更新前の濃度学習値よりも高濃度であれば、燃料噴射量の減量補正分を増加し、更新後の濃度学習値が更新前の濃度学習値よりも低濃度であれば、燃料噴射量の減量補正分を減少する。そして本処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ３０５では、検出空燃比Ａｄｔが目標空燃比Ａｔｇに収束したか否かを判定し、目標空燃比Ａｔｇに収束してなければステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。一方、検出空燃比Ａｄｔが目標空燃比Ａｔｇに収束している場合には、ステップＳ３０６へ進み、エバポ濃度学習を完了し、本処理を終了する。
【００５３】
次に、リーン燃焼モード時のエバポ濃度学習の具体的態様について図８のタイムチャートを用いて説明する。図８中、（ａ）はエンジン１０の運転モードの推移を示し、（ｂ）はパージ制御弁４６の開度（パージ弁開度）の推移を示し、（ｃ）はＡ／Ｆセンサ２９の検出値の推移を示し、（ｄ）は燃料噴射弁２３の燃料噴射量の推移を示し、（ｅ）はパージガスの濃度学習値（実線）及び実際のエバポ濃度（一点鎖線）の推移をそれぞれ示している。この図８では、ストイキ燃焼モードで更新した濃度学習値Ｃｓｔが実際のエバポ濃度よりも高かった場合を想定している（図８（ｅ）参照）。なお、図８では、空燃比はλの値で示されている。図８（ｃ）中、実線はセンサλの推移を示し、一点鎖線は目標λの推移を示している。
【００５４】
図８において、ストイキ燃焼モードによるエンジン運転中にリーン燃焼モードに切り替える切替要求が有った場合、リーン燃焼許可条件（Ａ１〜Ａ３）が成立していることを条件に、エンジン１０の運転モードがストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードに切り替えられる（時刻ｔ２０）。リーン燃焼モードによるエンジン運転に切り替えられた直後の所定時間（例えば１〜２秒）は、パージガスの放出が禁止されて、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差学習が実行される（時刻ｔ２０〜ｔ２１）。この出力誤差学習により、目標λとセンサλとの差分が出力誤差Δλｏとして記憶され、目標λ（図８ではλ１）が、出力誤差Δλｏにより補正される。
【００５５】
出力誤差学習の完了に伴い、パージ制御弁４６が傾きｄで徐々に開弁され、パージ弁開度に応じた流量のパージガスが吸気通路１１に放出される。このとき、パージ弁開度は、エンジン運転状態に基づき設定される目標開度θｅｎよりも閉弁側の上限値θｔｐで制限される。図８では、ストイキ濃度学習値Ｃｓｔが実際のエバポ濃度よりも高かった場合を想定しており、この場合、エバポ濃度学習の開始当初は、燃料噴射量は多めに減量される（図８（ｄ）の時刻ｔ２１〜ｔ２２）。また、燃料噴射量が多めに減量されることに伴い、過度の噴射量減量分だけＡ／Ｆセンサ２９の出力がリーン側にずれる（図８（ｃ）の実線を参照）。
【００５６】
本実施形態では、このときのセンサ出力のずれ量Δλｓは、実際のエバポ濃度に対する濃度学習値のずれに起因するものであるとして、エバポ濃度学習中に濃度学習値が所定間隔で複数回更新される（図８（ｅ）の時刻ｔ２２、ｔ２３及びｔ２４を参照）。また、濃度学習値が更新される都度、センサλを目標λに一致させるべく燃料噴射量が都度補正される（図８（ｄ）の時刻ｔ２２、ｔ２３及びｔ２４を参照）。やがて、センサλが目標λに収束すると（図８（ｃ）の時刻ｔ２４以降）、エバポ濃度学習が完了される。
【００５７】
エバポ濃度学習が完了した後は、パージ弁開度の上限ガードを解除し、エンジン運転状態に基づき設定したパージ率に応じてパージ制御弁４６を開弁するとともに、パージ弁開度、及びエバポ濃度学習の完了時に更新された濃度学習値に応じて燃料噴射量が減量補正される。
【００５８】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００５９】
リーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施する場合に、濃度学習値により噴射量補正を実施しながらエバポ濃度学習を実施する構成とした。この構成によれば、エバポ濃度学習中に、エバポパージにより吸気通路１１に放出される燃料量を見込んだ量の燃料を燃料噴射弁２３から噴射することができる。その結果、リーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施する場合に、学習完了するまでの噴射量補正の遅れに起因する空燃比の変動を抑制することができる。
【００６０】
リーン燃焼運転中にエバポパージ要求が有った場合でも、エバポパージ要求に伴い直ちにエバポパージを開始するのではなく、まず、リーン燃焼によるエンジン運転中に、エバポパージを実施していない状態で目標空燃比Ａｔｇと検出空燃比Ａｄｔとのずれ量（出力誤差ΔＡｏ）を検出して空燃比ずれを解消し、その後にエバポ濃度学習を実施する構成とした。Ａ／Ｆセンサ２９の出力特性に起因して、リーン燃焼領域ではストイキ燃焼領域よりもセンサ検出精度が低く、こうしたセンサ検出精度の低下がエバポ濃度学習の精度に影響することが懸念される。この点を考慮し、リーン燃焼運転中のエバポ濃度学習では、Ａ／Ｆセンサ２９の出力誤差学習を実施してからエバポパージを許可し、エバポ濃度学習を実施することにより、エバポ濃度学習の学習精度を十分に確保することができる。
【００６１】
エバポ濃度学習期間Ｔ２中の燃料噴射制御では、検出空燃比Ａｄｔが目標空燃比Ａｔｇに収束するように燃料噴射量を制御する構成としたため、学習実施期間中の空燃比制御を適正に行うことができ、トルク変動やエミッション悪化を抑制する上でより好適な制御とすることができる。
【００６２】
ストイキ燃焼モードによるエンジン運転中に燃料噴射量学習を実施した学習履歴があることを条件に、ストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへの切り替えを許可するとともに、当該許可した後のリーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施する構成とした。燃料噴射量に対する指令噴射量と実噴射量との間にずれが生じている場合、その噴射量ずれがＡ／Ｆセンサ２９の検出値に反映され、空燃比変化によりエバポ濃度学習を実施する際に、エバポ濃度学習の濃度学習値と実際のエバポ濃度とのずれ量を精度良く検出できないことが懸念される。この点を考慮し、Ａ／Ｆセンサ２９の検出精度がより高いストイキ燃焼領域で燃料噴射量学習を実施したことを条件に、リーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施する構成とすることにより、エバポ濃度学習の学習精度をより高くすることができる。
【００６３】
ストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへ切り替えた後にエバポ濃度学習を実施する場合に、エバポ濃度学習の開始当初は、ストイキ燃焼モードによるエンジン運転時に学習した濃度学習値（ストイキ濃度学習値Ｃｓｔ）を用いてエバポ濃度学習中の燃料噴射量を補正する構成とした。この構成によれば、リーン燃焼運転中のエバポ濃度学習の際に、燃焼安定性がより高いストイキ燃焼運転時に学習した濃度学習値を用いて燃料噴射量を減量補正することができる。よって、エバポ濃度学習期間Ｔ２中の空燃比制御をより適正に行うことができる。
【００６４】
リーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施している期間では、エバポ濃度学習が完了する前に更新された濃度学習値を用いて、燃料噴射量の補正を実施する構成とした。つまり、リーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施する場合に、当該エバポ濃度学習の期間内で更新された濃度学習値により噴射量補正を都度実施しながら、エバポ濃度学習を実施する構成とした。こうした構成によれば、燃料噴射量の減量補正をより適正に実施でき、エバポ濃度学習期間Ｔ２中の空燃比制御をより適正に行うことができる点で好適である。
【００６５】
リーン燃焼運転中にエバポ濃度学習を実施している期間では、吸気通路１１へのパージガス流量を制限する構成とした。具体的には、エバポ濃度学習期間Ｔ２において、パージ弁開度の単位時間当たりの変化量を小さくして上限ガード値（上限値θｔｐ）まで緩慢に増大させるとともに、エバポ濃度学習中のパージ弁開度の最大値を上限値θｔｐで制限する構成とした。この構成により、現在の濃度学習値と実際のエバポ濃度とのずれが大きい場合にも、空燃比が急変することを抑制することができる。また、低開度では流量精度がより高く、エバポ濃度学習の学習精度をより高くすることができる点で好適である。
【００６６】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施されてもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、条件Ａ１〜Ａ３の３つの条件が全て成立している場合にリーン燃焼許可条件が成立しているとしてエバポ濃度学習を実施する構成としたが、条件Ａ１〜Ａ３のうち一部が成立している場合にリーン燃焼許可条件が成立しているとしてエバポ濃度学習を実施する構成としてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、エバポ濃度学習中は、吸気通路１１へのパージガス流量を制限する構成としたが、エバポ濃度学習中と当該学習完了後とで同じパージガス流量としてもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、均質燃焼によりエンジン１０の運転を行うシステムに本発明を適用する場合について説明したが、均質燃焼と成層燃焼とによりエンジン１０の運転を行うシステムに本発明を適用してもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、過給機としてターボチャージャ３０を備える構成としたが、過給機を備えない構成としてもよい。また、ターボチャージャ３０に代えて、エンジン１０の出力軸からの動力や、モータ等の電気アクチュエータの動力によって駆動するスーパーチャージャを備える構成に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…エンジン（内燃機関）、１１…吸気通路、２３…燃料噴射弁、２５…燃料タンク、４０…エバポガス処理装置、４１…キャニスタ（吸着部）、４５…パージ配管、４６…パージ制御弁、６０…ＥＣＵ（蒸発燃料処理装置）、６１…マイコン（パージ制御部、空燃比検出部、濃度学習部、噴射制御部、空燃比学習部、噴射量学習部、運転制御部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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