(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内で発生した燃料ベーパを吸気通路内にパージするためのパージ通路と、パージ通路から吸気通路内にパージされるパージガス量を制御するパージ制御弁と、機関排気通路から吸気通路内に再循環される再循環排気ガス量を制御する排気ガス再循環制御弁とを具備した内燃機関において、吸入空気、パージガスおよび再循環排気ガスからなる吸入ガス中の酸素濃度を検出しうる酸素濃度検出器を吸気通路内に配置し、該酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量および再循環排気ガス量を制御するようにし、その際燃料噴射量に対するパージガス中の燃料ベーパ量の割合を示す燃料ベーパ率が予め定められた目標燃料ベーパ率となるように該パージガス量が制御される内燃機関の制御装置。
【請求項２】
酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量又は再循環排気ガス量のいずれか一方を選択的に制御するようにした請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量を制御しているときには排気ガス再循環率が予め定められた目標排気ガス再循環率となるように排気ガス再循環制御弁の開度が制御され、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいて再循環排気ガス量を制御しているときにはパージガスの供給が停止される請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量を制御しているときには排気ガス再循環制御弁の開度が排気ガス再循環率を予め定められた目標排気ガス再循環率とするのに必要な目標開度に制御される請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいて再循環排気ガス量を制御しているときに実際の排気ガス再循環率が予め定められた目標排気ガス再循環率となるように排気ガス再循環制御弁の目標開度を更新するようにした請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量および再循環排気ガス量を同時に制御するようにした請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
予め定められた時期に酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガスの燃料ベーパ濃度を検出する検出手段を具備し、該燃料ベーパ濃度を用いてパージガス量を制御すると共に、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度および該燃料ベーパ濃度に基づいて再循環排気ガス量を制御するようにした請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
該検出手段は予め定められた時間間隔を隔だてて燃料ベーパ濃度を検出し、燃料ベーパ濃度が検出される際には再循環排気ガスの供給が停止される請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
酸素濃度検出器により検出された酸素濃度および該燃料ベーパ濃度に基づいて排気ガス再循環率を予め定められた目標排気ガス再循環率となるように排気ガス再循環制御弁の開度を制御するようにした請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関排気通路内に排出された排気ガスを機関吸気通路内に再循環させ、機関吸気通路内に配置された酸素濃度検出器により吸入空気と再循環排気ガスからなる吸入ガス中の酸素濃度を検出し、検出された吸入ガス中の酸素濃度が予め定められた目標酸素濃度となるように再循環排気ガス量を制御するようにした内燃機関が公知である（特開昭６２−２８４９５０号公報又は特公平６−１５８５３号公報参照）。
【０００３】
また、燃料タンク内で発生した燃料ベーパを一時的に蓄えるキャニスタを具備し、燃料ベーパを含んだパージガスをキャニスタから機関吸気通路内に供給し、機関吸気通路内に配置された酸素濃度検出器により吸入空気とパージガスからなる吸入ガス中の酸素濃度を検出し、この酸素濃度に基づいてパージガス量を制御するようにした内燃機関が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように吸気通路内に配置された酸素濃度検出器の出力信号に基づいて再循環排気ガス量のみを制御するという考え方、および吸気通路内に配置された酸素濃度検出器の出力信号に基づいてパージガス量のみを制御するという考え方は存在している。
【０００５】
しかしながら実際には再循環排気ガスとパージガスとが共に機関吸気通路内に供給される場合があり、このような場合には一つの酸素濃度検出器でもって再循環排気ガス量およびパージガス量を共に制御することが好ましいがこのように一つの酸素濃度検出器でもって再循環排気ガス量およびパージガス量を共に制御するという考え方は未だ存在していない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで１番目の発明では、燃料タンク内で発生した燃料ベーパを吸気通路内にパージするためのパージ通路と、パージ通路から吸気通路内にパージされるパージガス量を制御するパージ制御弁と、機関排気通路から吸気通路内に再循環される再循環排気ガス量を制御する排気ガス再循環制御弁とを具備した内燃機関において、吸入空気、パージガスおよび再循環排気ガスからなる吸入ガス中の酸素濃度を検出しうる酸素濃度検出器を吸気通路内に配置し、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量および再循環排気ガス量を制御するようにし、その際燃料噴射量に対するパージガス中の燃料ベーパ量の割合を示す燃料ベーパ率が予め定められた目標燃料ベーパ率となるようにパージガス量が制御される。
【０００７】
２番目の発明では１番目の発明において、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量又は再循環排気ガス量のいずれか一方を選択的に制御するようにしている。
３番目の発明では２番目の発明において、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量を制御しているときには排気ガス再循環率が予め定められた目標排気ガス再循環率となるように排気ガス再循環制御弁の開度が制御され、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいて再循環排気ガス量を制御しているときにはパージガスの供給が停止される。
【０００８】
４番目の発明では３番目の発明において、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量を制御しているときには排気ガス再循環制御弁の開度が排気ガス再循環率を予め定められた目標排気ガス再循環率とするのに必要な目標開度に制御される。
【０００９】
５番目の発明では４番目の発明において、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいて再循環排気ガス量を制御しているときに実際の排気ガス再循環率が予め定められた目標排気ガス再循環率となるように排気ガス再循環制御弁の目標開度を更新するようにしている。
６番目の発明では１番目の発明において、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガス量および再循環排気ガス量を同時に制御するようにしている。
【００１０】
７番目の発明では６番目の発明において、予め定められた時期に酸素濃度検出器により検出された酸素濃度に基づいてパージガスの燃料ベーパ濃度を検出する検出手段を具備し、この燃料ベーパ濃度を用いてパージガス量を制御すると共に、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度および燃料ベーパ濃度に基づいて再循環排気ガス量を制御するようにしている。
【００１１】
８番目の発明では７番目の発明において、検出手段は予め定められた時間間隔を隔だてて燃料ベーパ濃度を検出し、燃料ベーパ濃度が検出される際には再循環排気ガスの供給が停止される。
【００１２】
９番目の発明では７番目の発明において、酸素濃度検出器により検出された酸素濃度および燃料ベーパ濃度に基づいて排気ガス再循環率を予め定められた目標排気ガス再循環率となるように排気ガス再循環制御弁の開度を制御するようにしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、１は成層燃焼式内燃機関の本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６はシリンダヘッド３の内壁面周縁部に配置された燃料噴射弁、７はシリンダヘッド３の内壁面中央部に配置された点火栓、８は吸気弁、９は吸気ポート、１０は排気弁、１１は排気ポートを夫々示す。吸気ポート９は対応する吸気枝管１２を介してサージタンク１３に連結され、サージタンク１３は吸気ダクト１４およびエアフローメータ１５を介してエアクリーナ１６に連結される。吸気ダクト１４内にはステップモータ１７ａにより駆動されるスロットル弁１７が配置される。一方、排気ポート１１は排気マニホルド１８に連結される。排気マニホルド１８とスロットル弁１７下流の吸気ダクト１４とは排気ガス再循環（以下ＥＧＲと称す）通路１９を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１９内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２０が配置される。
【００１４】
図１に示されるように内燃機関は活性炭２１を内蔵したキャニスタ２２を具備する。このキャニスタ２２は活性炭２１の両側に夫々燃料蒸気室２３と大気室２４とを有する。燃料蒸気室２３は一方では導管２５を介して燃料タンク２６に連結され、他方では導管２７を介してスロットル弁１７下流の吸気ダクト１４内に連結される。導管２７内には電子制御ユニット４０の出力信号により制御されるパージ制御弁２８が配置される。燃料タンク２６内で発生した燃料ベーパは導管２５を介しキャニスタ２２内に送り込まれて活性炭２１に吸着される。パージ制御弁２８が開弁すると空気が大気室２４から活性炭２１内を通って導管２７内に送り込まれる。空気が活性炭２１内を通過する際に活性炭２１に吸着されている燃料ベーパが活性炭２１から脱離され、斯くして燃料ベーパを含んだ空気、即ちパージガスが導管２７を介して吸気ダクト１４内にパージされる。
【００１５】
排気マニホルド１８は例えば三元触媒を内蔵した触媒コンバータ２９ａに連結され、触媒コンバータ２９ａは更に別の触媒コンバータ２９ｂに連結される。この触媒コンバータ２９ｂ内には酸化触媒、三元触媒、空燃比がリーンのときにＮＯｘ  を吸収し空燃比がリッチになると吸収しているＮＯｘ  を放出し還元するＮＯｘ  吸蔵還元型触媒、或いは過剰酸素下でかつ多量の未燃ＨＣの存在下でＮＯｘ  を還元するＮＯｘ  選択還元型触媒が配置される。
【００１６】
電子制御ユニット４０はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備する。サージタンク１３内にはサージタンク１３内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する圧力センサ３０が配置され、この圧力センサ３０の出力電圧が対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。更にサージタンク１３内にはパージガスおよびＥＧＲガスを含んだ吸入ガス中の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出器（以下、Ｏ２  センサと称する）３１が配置され、このＯ２  センサ３１の出力信号は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、機関本体１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３２が取付けられ、この水温センサ３２の出力電圧が対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。
【００１７】
一方、入力ポート４５には大気圧を検出するための大気圧センサ３３の出力信号が対応するＡＤ変換器４７を介して入力される。アクセルペダル３４にはアクセルペダル３４の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ３５が接続され、負荷センサ３５の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、入力ポート４５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３６が接続される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁６、点火栓７、ステップモータ１７ａ、ＥＧＲ制御弁２０およびパージ制御弁２８に接続される。
【００１８】
図２は燃料噴射量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ（＝Ｑ１  ＋Ｑ２  ）、噴射開始時期θＳ１，θＳ２、噴射完了時期θＥ１，θＥ２および燃焼室５内における平均空燃比Ａ／Ｆを示している。なお、図２において横軸Ｌはアクセルペダル３４の踏込み量、即ち要求負荷を示している。
図２からわかるように要求負荷ＬがＬ１  よりも低いときには圧縮行程末期のθＳ２からθＥ２の間において燃料噴射Ｑ２が行われる。このときには平均空燃比Ａ／Ｆはかなりリーンとなっている。要求負荷ＬがＬ１  とＬ２  の間のときには吸気行程初期のθＳ１からθＥ１の間において第１回目の燃料噴射Ｑ１が行われ、次いで圧縮行程末期のθＳ２からθＥ２の間において第２回目の燃料噴射Ｑ２が行われる。このときにも空燃比Ａ／Ｆはリーンとなっている。要求負荷ＬがＬ２  よりも大きいときには吸気行程初期のθＳ１からθＥ１の間において燃料噴射Ｑ１が行われる。このときには要求負荷Ｌが低い領域では平均空燃比Ａ／Ｆがリーンとされており、要求負荷Ｌが高くなると平均空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比とされ、要求負荷Ｌが更に高くなると平均空燃比Ａ／Ｆがリッチとされる。なお、圧縮行程末期にのみ燃料噴射Ｑ２が行われる運転領域、二回に亘って燃料噴射Ｑ１およびＱ２が行われる運転領域および吸気行程初期にのみ燃料噴射Ｑ１が行われる運転領域は要求負荷Ｌのみにより定まるのではなく、実際には要求負荷Ｌおよび機関回転数により定まる。
【００１９】
圧縮行程末期における燃料噴射の基本噴射量Ｑ２はアクセルペダル３４の踏込み量Ｌおよび機関回転数Ｎの関数として図３（Ａ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されており、吸気行程初期における燃料噴射の基本噴射量Ｑ１もアクセルペダル３４の踏込み量Ｌおよび機関回転数Ｎの関数として図３（Ｂ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００２０】
また、圧縮行程末期における燃料噴射の噴射開始時期θＳ２もアクセルペダル３４の踏込み量Ｌおよび機関回転数Ｎの関数として図４（Ａ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されており、吸気行程初期における燃料噴射の噴射開始時期θＳ１もアクセルペダル３４の踏込み量Ｌおよび機関回転数Ｎの関数として図４（Ｂ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００２１】
図５（Ａ）および（Ｂ）は要求負荷ＬがＬ１  （図２）よりも小さいとき、即ち圧縮行程末期においてのみ燃料噴射Ｑ２が行われる場合を示している。なお、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に比べて要求負荷Ｌが高いとき、即ち噴射量が多いときを示している。
図５（Ａ），（Ｂ）に示されているようにピストン４の頂面上にはキャビティ５ａが形成されており、圧縮行程末期に燃料噴射弁６からキャビティ５ａの底壁面に向けて燃料が噴射される。この燃料はキャビティ５ａの周壁面により案内されて点火栓７に向かい、それによって点火栓７の周りに混合気Ｇが形成される。本発明による実施例ではパージガスの供給が停止されているときには混合気Ｇ周りの燃焼室５内の空間は空気、又は空気とＥＧＲガスとの混合ガスにより満たされており、従って要求負荷ＬがＬ１  （図２）よりも小さいときには燃焼室５内の限定された領域内に混合気Ｇが形成されることになる。
【００２２】
点火栓７周りに形成された混合気Ｇは点火栓７により着火せしめられる。この場合、混合気Ｇが薄すぎると混合気Ｇは着火せず、斯くして失火を生ずることになる。これに対して混合気Ｇが濃すぎると点火栓７の電極にカーボンが付着し、このカーボンを介して点火電流が漏洩する。その結果、点火エネルギが小さくなり、斯くしてこの場合にも失火を生ずることになる。即ち、点火栓７による良好な着火を確保するためには最適な濃度の混合気Ｇを点火栓７の周りに形成する必要がある。
【００２３】
混合気Ｇの占める容積が同じ場合には燃料噴射量が増大するほど混合気Ｇの濃度が高くなる。従って点火栓７の周りに最適な濃度の混合気Ｇを形成するためには燃料噴射量が増大するほど混合気Ｇの占める容積を大きくしなければならない。云い換えると燃料噴射量が増大するほど混合気Ｇを拡散させなければならないことになる。この場合、噴射時期を早めれば早めるほど混合気が拡散する。従って本発明による実施例では図２に示されるように要求負荷Ｌが高くなるほど、即ち噴射量が増大するほど噴射開始時期θＳ２が早められる。その結果、図５（Ｂ）に示されるように噴射量が多いときには図５（Ａ）に示されるように噴射量が少ないときに比べて混合気Ｇの占める容積が大きくなる。
【００２４】
一方、混合気Ｇが拡散するには時間を要するので機関回転数Ｎが高くなるほど噴射時期を早める必要がある。従って本発明による実施例では機関回転数Ｎが高くなるほど噴射開始時期θＳ２が早められる。即ち、本発明による実施例では点火栓７の周りに最適な濃度の混合気Ｇが形成されるように噴射開始時期θＳ２が定められている。
【００２５】
一方、前述したように要求負荷ＬがＬ１  とＬ２  との間にあるときには二回に分けて燃料噴射が行われる。この場合、吸気行程初期に行われる第１回目の燃料噴射Ｑ１によって燃焼室５内に稀薄混合気が形成される。次いで圧縮行程末期に行われる第２回目の燃料噴射Ｑ２によって点火栓７周りに最適な濃度の混合気が形成される。この混合気が点火栓７により着火せしめられ、この着火火炎によって稀薄混合気が燃焼せしめられる。
【００２６】
一方、機関負荷ＬがＬ２  よりも大きいときには図２に示されるように燃焼室５内にはリーン又は理論空燃比又はリッチ空燃比の均一混合気が形成され、この均一混合気が点火栓７により着火せしめられる。
次に導管２７から吸気ダクト１４内にパージガスをパージした場合について説明する。
【００２７】
本発明による実施例では要求負荷ＬがＬ１  よりも小さいときには基本燃料量が図３（Ａ）に示されるマップから定められる。一方、吸気ダクト１４にパージされたパージガスは空気と燃料ベーパとの混合ガスからなり、パージガス中の燃料ベーパは燃焼室５内において燃焼せしめられる。即ち、燃料ベーパも噴射燃料と同様に機関の出力を発生するために使用される。従って本発明による実施例では図３（Ａ）に示すマップから算出された基本燃料量Ｑ２から燃料ベーパ量を減算した量が実際に噴射すべき噴射量とされる。
【００２８】
ところでパージガスのパージ量を少なくすると活性炭２１の吸着能力が飽和してしまい、従ってパージガスのパージ量はできるだけ多くすることが好ましい。しかしながらこのパージガス、即ち燃料ベーパは燃焼室５内全体に拡散する。従って上述の如く燃料ベーパ量が増大するにつれて噴射量が減少せしめられる場合にはパージガス量を多くするほど点火栓７周りに形成される混合気Ｇの濃度が薄くなる。この場合、混合気Ｇの濃度が薄くなりすぎると失火するので混合気Ｇの濃度は或る一定限度までしか薄くできない。
【００２９】
そこで本発明による実施例では噴射量が少ないときにはパージされる燃料ベーパ量を少なくし、噴射量が多くなるとパージされる燃料ベーパ量を多くするようにしている。即ち、噴射量が増大するにつれてパージされる燃料ベーパ量を増大させるようにしている。
この場合、燃料ベーパ量を噴射量に比例して増大させることもできる。即ち、噴射量に対する燃料ベーパ量の割合を示す燃料ベーパ率を一定にすることもできる。しかしながら特に燃焼室５内の限定された領域内に混合気を形成するようにした場合には燃料ベーパ率を噴射量に応じて変えることが好ましい。次にこのことについて図６を参照しつつ説明する。
【００３０】
図６（Ａ），（Ｂ）は燃焼室５内における混合気の量を模式的に示している。なお、図６（Ａ）は図５（Ａ）に対応しており、図６（Ｂ）は図５（Ｂ）に対応している。即ち、図６（Ａ）は噴射量が少なく、従って点火栓７の近傍のみに混合気が形成される場合を示しており、図６（Ｂ）は噴射量が多く、混合気が分散している場合を示している。
【００３１】
また、図６（Ａ），（Ｂ）において実線Ｇはパージ作用を行っていない場合の混合気量を示しており、破線Ｇ′は同一の燃料ベーパ率でもって燃料ベーパがパージされたときに点火栓７周りに集まっている混合気量を示しており、破線Ｖは燃焼室５内全体に分散している燃料ベーパ量を示している。燃料ベーパがパージされたときに点火栓７周りに集まっている混合気量Ｇ′は噴射燃料により形成された混合気量と燃料ベーパ量Ｖとの和になる。
【００３２】
図６（Ａ）に示される場合には全燃料ベーパ量Ｖのうちのわずかな量だけしか噴射燃料により形成された混合気量に重畳されないので混合気量Ｇ′は混合気量Ｇに対してかなり少なくなる。これに対して図６（Ｂ）に示される場合には全燃料ベーパ量Ｖの大部分が噴射燃料により形成された混合気量に重畳されるので混合気量Ｇ′は混合気量Ｇよりもさほど少なくならない。
【００３３】
即ち、図６（Ｂ）に示す場合には燃料ベーパ率を大きくしても点火栓７周りの混合気の濃度はさほど低下せず、斯くしてこの場合には燃料ベーパ率を大きくしても失火を生じない。これに対して図６（Ａ）に示す場合には燃料ベーパ率を大きくすると点火栓７周りの混合気の濃度がかなり低下し、斯くして失火を生じることになる。従って図６（Ａ）に示す場合には図６（Ｂ）に示す場合に比べて燃料ベーパ率を小さくしなければならないことになる。
【００３４】
そこで本発明による実施例では図７に示すように基本噴射量Ｑが多くなるにつれて目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲを高くするようにしている。なお、図７において横軸Ｎは機関回転数を示しており、鎖線Ｘは平均空燃比Ａ／Ｆがリーンの領域と平均空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比の領域との境界を示している。図７に示されるように本発明による実施例では平均空燃比Ａ／Ｆがリーンの領域、即ち境界Ｘよりも噴射量Ｑの少ない領域では噴射量Ｑが増大するにつれて目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲが２０パーセントまで徐々に増大せしめられ、境界Ｘよりも噴射量Ｑの多い領域では目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲが２０パーセントの一定値とされる。図７に示される目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲは噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。なお、図７に示す目標燃料パージ率ｔＥＶＲは一例であって、この目標燃料パージ率ｔＥＶＲは４０パーセント以上にすることもできる。
【００３５】
なお、図７に示される目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲはパージ作用が開始されてから暫らくした後の目標燃料ベーパ率を示しており、パージ作用を開始した直後の目標燃料ベーパ率ｒＥＶＲは図８に示されるように徐々に増大せしめられる。なお、図８において横軸ΣＰＧ（ｌ）はパージ作用が開始された後吸気ダクト１４内にパージされたパージガス流量の積算値を示している。本発明による実施例では図８に示すｒＥＶＲとｔＥＶＲの小さいほうが目標燃料ベーパ率ＥＶＲとされる。従ってパージ作用が開始されると目標燃料ベーパ率ＥＶＲはｔＥＶＲとなるまでｒＥＶＲに沿って徐々に増大せしめられることがわかる。
【００３６】
次に図９および図１０を参照しつつパージガス流量の積算値ΣＰＧ（ｌ）の算出方法について説明する。図９はパージ制御弁２８が全開しているときの単位時間当りのパージガス流量、即ち全開パージガス流量ＰＧ１００（ｌ／ｓｅｃ  ）を示している。この全開パージガス流量ＰＧ１００（ｌ／ｓｅｃ  ）は図９に示されるように大気圧ＰＡとサージタンク１３内の絶対圧ＰＭとの圧力差（ＰＡ−ＰＭ）の関数となる。一方、パージ制御弁２８は一定時間内においてパージ制御弁２８を開弁すべき時間の割合、即ちデューティ比ＤＵＴＹに基づいて制御される。図１０に示されるように単位時間当りのパージガス流量（ｌ／ｓｅｃ  ）はデューティ比ＤＵＴＹ（％）に比例する。従って図９に示される全開パージガス流量（ｌ／ｓｅｃ  ）にＤＵＴＹ（％）／１００％を乗算すれば実際の単位時間当りのパージガス流量（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出でき、このパージガス流量（ｌ／ｓｅｃ  ）を積算することによってパージガス流量の積算値ΣＰＧ（ｌ）が得られる。パージガス流量の積算値ΣＰＧ（ｌ）が得られると図８から目標燃料ベーパ率ＥＶＲが算出できる。なお、図９に示す関係は予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００３７】
ところで本発明による実施例ではパージガスに加えＥＧＲガスが吸気ダクト１４内に供給される。吸気ダクト１４内に供給すべきＥＧＲガス量は機関の運転状態に応じた最適値が存在し、このＥＧＲガスの目標ＥＧＲ率（＝ＥＧＲガス量／（吸入空気量＋ＥＧＲガス量））ＥＧＲＯは基本噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ４２内に記憶されている。図１１（Ａ）はＲＯＭ４２内に記憶されている目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯの一例を示している。図１１（Ａ）は要求負荷ＬがＬ１  （図２）よりも低いときの目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯを示しており、各数値５，１０，２０，３０，４０はパーセンテージを表している。また、ＥＧＲ率を図１１（Ａ）に示す目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯとするのに必要なＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＡＳが基本噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎの関数として図１１（Ｂ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００３８】
また本発明におけるようにリーン空燃比のもとで燃焼が行われる場合にはＥＧＲガス中に酸素が含まれており、ＥＧＲガス中に含まれている酸素の濃度は空燃比のリーンの度合に応じて、即ち機関の運転状態に応じて変化する。また、ＥＧＲガス中に含まれる酸素の濃度が変化すればＥＧＲガスの密度も変化する。そこで本発明による実施例ではＥＧＲ率を図１１（Ａ）に示す目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯとしたときのＥＧＲガスの密度ρｅ（ｇ／ｌ）およびＥＧＲガス中の酸素濃度ｋ（重量割合）を予め実験により求めておき、これらＥＧＲガスの密度ρｅおよびＥＧＲガス中の酸素濃度ｋが基本噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎの関数として図１２（Ａ），（Ｂ）に夫々示すマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００３９】
なお、要求負荷ＬがＬ１  ＜Ｌ＜Ｌ２  の領域およびＬ≧Ｌ２  の領域についても図１１（Ａ）に示すような目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯ、図１１（Ｂ）に示すようなＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＡＳ、および図１２（Ａ），（Ｂ）に示すようなＥＧＲガスの密度ρｅおよびＥＧＲガス中の酸素濃度ｋが予め記憶されている。前述したように本発明による実施例では図７に示される如く目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲは基本噴射量Ｑおよび機関回転数Ｎの関数であるが目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲを更に目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに応じて変化させることができる。
【００４０】
本発明による第１実施例においてはＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯとするためにＥＧＲ制御弁２０の開度が図１１（Ｂ）に示されるマップに記憶された目標開度ＳＡとされる。また、燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率ＥＶＲとするのに必要なパージ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹがＯ２  センサ３１により検出された吸入ガス中の酸素濃度から算出される。この場合、パージ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹは実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに維持されているとの前提に立って算出され、ＥＧＲ率が目標燃料ベーパ率ＥＧＲＯに維持されている限り燃料ベーパ率は目標燃料ベーパ率ＥＶＲとなる。
【００４１】
ところで機関が長期間に亘って使用されるとＥＧＲ制御弁２０にデポジットが付着し、その結果ＥＧＲガス量が減少する。従ってこの場合にはＥＧＲ制御弁２０の開度を図１１（Ｂ）に示されるマップに記憶された目標開度ＳＡに一致させても実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しなくなる。このような実際のＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯとの不一致はＥＧＲ制御弁２０の精度のばらつき等種々の原因に基づいて発生する。一方、前述したようにパージ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹは実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに維持されているとの前提に立って算出されており、従って実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しなくなると算出されたデューティ比ＤＵＴＹは燃料ベーパ率を目標ベーパ率ＥＶＲとするのに必要なデューティ比ＤＵＴＹに一致しなくなる。その結果、燃料ベーパ率が目標燃料ベーパ率ＥＶＲに一致しなくなる。即ち、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しなくなるとそのこと自体が問題となるばかりでなく、燃料ベーパ率が目標燃料ベーパ率ＥＶＲに一致しなくなるという問題を生ずる。
【００４２】
そこで本発明による第１実施例では時折パージガスの供給を停止してこの間にＯ２  センサ３１に検出された吸入ガス中の酸素濃度から実際のＥＧＲ率を算出し、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているか否かをチェックして実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致していないときには実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致するようにＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡを補正するようにしている。
【００４３】
なお、機関負荷が小さくなると燃料噴射量が少くなると共に目標燃料ベーパ率ＥＶＲも小さくなるのでパージガス量は少なくなり、斯くしてこのときパージガスの供給を停止しても活性炭２１に吸着されている燃料ベーパ量の減少促進にはさほど悪影響を与えない。また、ＥＧＲ率が或る程度大きくないと目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに対する実際のＥＧＲ率のずれを吸入ガス中の酸素濃度から精度よく検出できない。従って本発明による第１実施例では要求負荷ＬがＬ１  （図２）よりも低いときであってかつ目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯが比較的高いときにパージガスの供給を停止し、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているか否かをチェックするようにしている。
【００４４】
次に燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率とするのに必要なパージ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹを求める方法について具体的に説明する。基本噴射量に対する目標燃料ベーパ量の割合、即ち目標燃料ベーパ率をＥＶＲとし、機関回転数をＮとすると、単位時間当りの基本噴射量はＱ・Ｎ／６０（ｇ／ｓｅｃ  ）と表されるので燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率ＥＶＲとするのに必要な単位時間当りの燃料ベーパのパージ量ＥＶＱ（ｇ／ｓｅｃ  ）は次式で表される。
【００４５】
ＥＶＲ＝ＥＶＱ・Ｑ・Ｎ／６０
一方、単位時間当りの全開パージガス流量ＰＧ１００（ｌ／ｓｅｃ  ）にパージ制御弁２８の開弁割合、即ちＤＵＴＹ／１００を乗算するとその乗算結果ＰＧ１００・ＤＵＴＹ／１００はパージ制御弁２８のデューティ比がＤＵＴＹのときの単位時間当りのパージガス流量（ｌ／ｓｅｃ  ）を表わしている。従ってこのパージガス流量（ｌ／ｓｅｃ  ）にパージガス中の燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を乗算すれば単位時間当りパージされる燃料ベーパ量（ｇ／ｓｅｃ  ）が求まる。燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率ＥＶＲとするためにはこの燃料ベーパ量（ｇ／ｓｅｃ  ）を上述の燃料ベーパ量ＥＶＱに一致させる必要があり、従って燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率ＥＶＲとするためには次式を満たさなければならない。
【００４６】
ＥＶＱ＝ＰＧ１００・ＰＶ・ＤＵＴＹ／１００
従って目標とするデューティ比ＤＵＴＹは次式で表されることになる。
ＤＵＴＹ＝１００・ＥＶＱ／（ＰＧ１００・ＰＶ）
ここで前述したようにＥＶＱ＝ＥＶＲ・Ｑ・Ｎ／６０であり、ＰＧ１００は図９に示す関係から求まるのでパージガス中の燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が求まればデューティ比ＤＵＴＹが求まることになる。
【００４７】
本発明ではこの燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）がＯ２  センサ３１により検出された吸入ガス中の酸素濃度ＯＸ（重量割合）から求められる。即ち、単位時間当りパージされるパージガス流量をＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）とし、単位時間当りパージされる燃料ベーパ量をＦＵＥＬ（ｇ／ｓｅｃ  ）とすると燃料ベーパ濃度ＰＶは次式で表される。
【００４８】
ＰＶ＝ＦＵＥＬ（ｇ／ｓｅｃ  ）／ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）
ここでパージガス流量ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）中の空気流量をＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）とし、パージガス流量ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）中の燃料ベーパ流量をＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）とすると燃料ベーパ濃度ＰＶは次式で表される。
ＰＶ＝ＦＵＥＬ（ｇ／ｓｅｃ  ）／（ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ））
ここで燃料の密度をρｆ（ｇ／ｌ）とすると上式は次のようになる。
【００４９】
ＰＶ＝ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρｆ／（ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ））
上式の右辺の分母および分子をＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）で除算すると上式は次式のようになる。
ＰＶ＝ρｆ／（ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋１）…（１）
従ってＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）がわかれば燃料ベーパ濃度ＰＶが求められることになる。
【００５０】
一方、吸入空気量をＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）とし、ＥＧＲガス量をＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）とするとＥＧＲガス率は次式で表される。
ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）／（ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ））
従ってＥＧＲガス率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているとすると目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯは次式のように表される。
【００５１】
ＥＧＲＯ＝ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）／（ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ））
従ってこのときのＥＧＲガス量ＥＧは次式にように表される。
ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝ＥＧＲＯ・ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）／（１−ＥＧＲＯ）
ここで吸入空気量ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）はエアフローメータ１５により検出されており、目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯは図１１（Ａ）に示されるように予め記憶されているのでエアフローメータ１５により検出された吸入空気量ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）と予め記憶されている目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯからＥＧＲガス量ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）を算出することができる。
【００５２】
一方、空気の密度をρａ（ｇ／ｌ）とすると単位時間当り機関に供給される吸入ガス量Ｑｇは次式で表される
Ｑｇ（ｇ／ｓｅｃ  ）＝ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρａ＋ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρａ＋ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρｆ＋ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρｅここでＡＩＲおよびＦＵＥＬは前述したように夫々パージガス中の空気流量および燃料ベーパ流量を表しており、またρｅは図１２（Ａ）から算出されるＥＧＲガスの密度（ｇ／ｌ）を表している。
【００５３】
一方、空気中の酸素の濃度（重量割合）を０．２１とすると吸入ガス量（ｇ／ｓｅｃ  ）中に含まれる酸素量Ｑａ（ｇ／ｓｅｃ  ）は次式で表される。
0003551820.tif 000002
さて、吸入ガス中の酸素量（ｇ／ｓｅｃ  ）を吸入ガス量（ｇ／ｓｅｃ  ）で除算するとその除算結果は吸入ガス中の酸素濃度ＯＸを表しており、従って吸入ガス中の酸素濃度ＯＸは次式で表される。
【００５４】
0003551820.tif 000003
ここで吸入空気中の酸素濃度ＯＸはＯ２  センサ３１により検出される。
【００５５】
次いで上式を書き直すと次のようになる。
0003551820.tif 000004
ここで（０．２１−ＯＸ）・ρａをＣ１  とし、ＯＸ・ρｆをＣ２  とし、（０．２１−ＯＸ）・ρａ・ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）−（ＯＸ−ｋ）・ρｅ・ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）をＣ３  とすると上式は次のようになる。
【００５６】
Ｃ１  ・ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）−Ｃ２  ・ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋Ｃ３  ＝０
ここでＣ１  ，Ｃ２  ，Ｃ３  は夫々算出しうる。
一方、前述したように現在のパージ制御弁２８のデューティ比がＤＵＴＹであるとする現在のパージガス量ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式から求まる。
ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝ＰＧ１００（ｌ／ｓｅｃ  ）・ＤＵＴＹ／１００
一方、パージガス量ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式に示されるようにＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）とＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）との和である。
【００５７】
ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）
この式とＣ１  ，Ｃ２  ，Ｃ３  を用いた上式からＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）およびＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）を求めると次のようになる。
ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝（Ｃ２  ・ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）−Ｃ３  ）／（Ｃ１  ＋Ｃ２  ）
ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝（Ｃ１  ・ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋Ｃ３  ）／（Ｃ１  ＋Ｃ２  ）
従ってＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式で表される。
【００５８】
0003551820.tif 000005
このようにしてＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）を算出することができる。ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）が求まると前述したように前述の式（１）から燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出される。
【００５９】
燃料ベーパ濃度ＰＶが求まると目標燃料ベーパ率ＥＶＲを用いて次式からデューティ比ＤＵＴＹが算出される。
ＤＵＴＹ＝１００・ＥＶＱ／（ＰＧ１００・ＰＶ）
ＥＶＱ＝ＥＶＲ・Ｑ・Ｎ／６０
パージ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹを上式から算出されたデューティ比ＤＵＴＹとすれば燃料ベーパ率が目標燃料ベーパ率ＥＶＲとなる。
【００６０】
一方、噴射すべき噴射量ｔＱは基本噴射量Ｑから燃料ベーパ量を減量した値とされる。この場合、減量すべき噴射量はＱ・ＥＶＲとなる。従って噴射すべき燃料量ｔＱは次式で表される。
ｔＱ＝Ｑ・（１−ＥＶＲ）
次にＥＧＲ制御弁２０の制御方法について具体的に説明する。本発明による第１実施例では次式に基づいて最終的なＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡＯが算出される。
【００６１】
ＳＡＯ＝ＫＥ・ＳＡ
ここでＫＥは補正係数を示しており、ＳＡは図１１（Ｂ）に示すマップに記憶されたＥＧＲ制御弁２０の目標開度である。前述したように第１実施例では実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているか否かが時折チェックされ、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致していないときには実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致するように補正係数ＫＥが更新される。次にこのことについて説明する。
【００６２】
前述したように第１実施例では実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲＯに一致しているか否かをチェックするときにはパージガスの供給が一時的に停止される。このときの実際のＥＧＲガス量をＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）とすると吸入ガス中の酸素濃度ＯＸは次式で表される。
（０．２１・ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρａ＋ｋ・ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρｅ）／（ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρａ＋ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）・ρｅ）＝ＯＸ
従って実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式で表される。
【００６３】
0003551820.tif 000006
本発明では吸入ガス中の酸素濃度ＯＸがＯ２  センサ３１により検出され、この検出された酸素濃度ＯＸを用いて上式から実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出される。実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出されると次式から実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが算出される。
【００６４】
0003551820.tif 000007
本発明による第１実施例では実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯよりも大きいときには実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯとなるまで補正係数ＫＥが徐々に減少せしめられ、実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯよりも小さいときには実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯとなるまで補正係数ＫＥが徐々に増大せしめられる。
【００６５】
さて、前述したように目標燃料ベーパ率ＥＶＲは図８に示すｒＥＶＲとｔＥＶＲの小さい方の値とされる。この場合、目標燃料パージ率ＥＶＲとして図８に示すｒＥＶＲとｔＥＶＲの小さい方の値をそのまま用いることもできる。しかしながら特に燃焼室５内の限定された領域内に混合気を形成するようにした場合には燃料ベーパをパージすると燃焼が不安定となり、機関の出力トルクが変動しやすくなる。従って機関の出力トルク変動が大きくならないように目標燃料パージ率ＥＶＲを定めることが好ましいと言える。
【００６６】
そこで本発明による実施例では機関の出力トルク変動が予め定められた変動量を越えない限りｒＥＶＲ又はｔＥＶＲに向けて目標燃料ベーパ率ＥＶＲを徐々に増大させ、次いで機関の出力トルク変動が予め定められた変動量を越えない限り目標燃料ベーパ率ＥＶＲをｒＥＶＲ又はｔＥＶＲに維持するようにしている。この場合、もし機関の出力トルク変動が予め定められた変動量よりも大きくなると目標燃料ベーパ率ＥＶＲが低下せしめられる。
【００６７】
このように本発明による実施例では機関出力のトルク変動量に基づいて目標燃料ベーパ率ＥＶＲが制御される。そこで次にトルク変動量の算出方法の一例について概略的に説明する。
例えばクランクシャフトが圧縮上死点（以下ＴＤＣと称す）から圧縮上死点後（以下ＡＴＤＣと称す）３０°まで回転する間のクランクシャフトの角速度を第１の角速度ωａと称し、クランクシャフトがＡＴＤＣ６０°からＡＴＤＣ９０°まで回転する間のクランクシャフトの角速度を第２の角速度ωｂと称すると、各気筒において燃焼が行われたときに燃焼圧によってクランクシャフトの角速度は第１の角速度ωａから第２の角速度ωｂへ上昇せしめられる。このとき、機関の回転慣性モーメントをＩとすると燃焼圧によって運動エネルギが（１／２）・Ｉωａ２  から（１／２）・Ｉωｂ２  へ上昇せしめられる。概略的に云うとこの運動エネルギの上昇量（１／２）・Ｉ・（ωｂ２  −ωａ２  ）によってトルクが発生するので発生トルクは（ωｂ２  −ωａ２  ）に比例することになる。従って発生トルクは第１の角速度ωａの２乗と第２の角速度ωｂの２乗との差から求まることになる。
【００６８】
次に図１３を参照しつつ各気筒が発生するトルクを算出する方法について説明する。前述したようにクランク角センサ３６はクランクシャフトが３０°クランク角度回転する毎に出力パルスを発生し、更にクランク角センサ３６は各気筒＃１，＃２，＃３，＃４の圧縮上死点ＴＤＣにおいて出力パルスを発生するように配置されている。従ってクランク角センサ３６は各気筒＃１，＃２，＃３，＃４のＴＤＣから３０°クランク角毎に出力パルスを発生することになる。なお、本発明において用いられている内燃機関の点火順序は１−３−４−２である。
【００６９】
図１３において縦軸Ｔ３０はクランク角センサ３６が出力パルスを発生してから次の出力パルスを発生するまでの３０°クランク角度の経過時間を表わしている。また、Ｔａ（ｉ）はｉ番気筒のＴＤＣからＡＴＤＣ３０°までの経過時間を示しており、Ｔｂ（ｉ）はｉ番気筒のＡＴＤＣ６０°からＡＴＤＣ９０°までの経過時間を示している。従って例えばＴａ（ｌ）はｌ番気筒のＴＤＣからＡＴＤＣ３０°までの経過時間を示しており、Ｔｂ（ｌ）はｌ番気筒のＡＴＤＣ６０°からＡＴＤＣ９０°までの経過時間を示していることになる。一方、３０°クランク角度を経過時間Ｔ３０で除算するとこの除算結果は角速度ωを表わしている。従って３０°クランク角度／Ｔａ（ｉ）はｉ番気筒における第１の角速度ωａを表しており、３０°クランク角度／Ｔｂ（ｉ）はｉ番気筒における第２の角速度ωｂを表していることになる。
【００７０】
図１４はトルク変動量を算出するためのルーチンを示しており、このルーチンは３０°クランク角毎の割込みによって実行される。
図１４を参照するとまず初めにステップ１００において現在ｉ番気筒のＡＴＤＣ３０°であるか否かが判別される。現在ｉ番気筒のＡＴＤＣ３０°でない場合にはステップ１０２にジャンプして現在ｉ番気筒のＡＴＤＣ９０°であるか否かが判別される。現在ｉ番気筒のＡＴＤＣ９０°でない場合には処理サイクルを完了する。
【００７１】
これに対しステップ１００において現在ｉ番気筒のＡＴＤＣ３０°であると判別されたときにはステップ１０１に進んで現在の時刻ＴＩＭＥと３０°クランク角前の時刻ＴＩＭＥ０との差からｉ番気筒のＴＤＣからＡＴＤＣ３０°までの経過時間Ｔａ（ｉ）が算出される。次いでステップ１０２において現在ｉ番気筒のＡＴＤＣ９０°であると判別されたときにはステップ１０３に進んで現在の時刻ＴＩＭＥと３０°クランク角前の時刻ＴＩＭＥ０との差からｉ番気筒のＡＴＤＣ６０°からＡＴＤＣ９０°までの経過時間Ｔｂ（ｉ）が算出される。
【００７２】
次いでステップ１０４ではｉ番気筒の発生トルクＤＮ（ｉ）が次式に基づいて算出される。
ＤＮ（ｉ）＝ωｂ２  −ωａ２  ＝（３０°／Ｔｂ（ｉ））２  −（３０°／Ｔａ（ｉ））２  
次いでステップ１０５では次式に基づき同一気筒の１サイクルの間におけるトルク変動量ＤＬＮ（ｉ）が算出される。
【００７３】
ＤＬＮ（ｉ）＝ＤＮ（ｉ）ｊ−ＤＮ（ｉ）
ここでＤＮ（ｉ）ｊはＤＮ（ｉ）に対して一サイクル（７２０°クランク角）前の同一気筒の発生トルクを表わしている。
次いでステップ１０６ではカウント値Ｃが１だけインクリメントされる。次いでステップ１０７ではカウント値Ｃが４になったか否か、即ち全気筒についてトルク変動量ＤＬＮ（ｉ）が算出されたか否かが判別される。Ｃ＝４になるとステップ１０８に進んで次式に示す全気筒のトルク変動量ＤＬＮ（ｉ）の平均値が最終的なトルク変動量ＳＭとされる。
【００７４】
ＳＭ＝（ＤＬＮ（１）＋ＤＬＮ（２）＋ＤＬＮ（３）＋ＤＬＮ（４））／４
次いでステップ１０９においてカウント値Ｃが零とされる。
次に図１５を参照しつつ第１実施例を実行するための運転制御について説明する。
図１５を参照するとまず初めにステップ２００においてスロットル弁１７の開度が機関の運転状態に応じた目標開度とされる。次いでステップ２０１では図１１（Ａ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡが算出される。次いでステップ２０２ではこの目標開度ＳＡに補正係数ＫＥを乗算することによって最終的なＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡＯ（＝ＫＥ・ＳＡ）が算出され、ＥＧＲ制御弁２０の開度がこの最終的な目標開度ＳＡＯとされる。
【００７５】
次いでステップ２０３では実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているか否かをチェックするためのチェック条件が成立しているか否かが判別される。前述したようにこの第１実施例では機関の運転状態が要求負荷ＬがＬ１  よりも低くかつ目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯが比較的高い予め定められた機関低負荷領域にあるときにチェック条件が成立していると判断される。チェック条件が成立していないと判断されたときにはステップ２０４に進んで実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているか否かのチェックが完了したことを示す完了フラグがリセットされる。
【００７６】
次いでステップ２０５ではパージ制御が行われる。このパージ制御を実行するためのルーチンが図１６および図１７に示されている。次いでステップ２０６では噴射制御が行われる。この噴射制御を行うためのルーチンが図１８に示されている。ここで先に図１６および図１７に示されているパージ制御ルーチンおよび図１８に示されている噴射制御ルーチンについて説明する。
【００７７】
パージ制御ルーチンを示す図１６および図１７を参照すると、まず初めにステップ３００においてパージ条件が成立したか否かが判別される。例えば機関冷却水温が８０℃以上であり、かつ機関始動後３０秒経過したときにはパージ条件が成立したと判断される。パージ条件が成立しているときにはステップ３０１に進んで燃料の供給が停止されているか否かが判別される。燃料の供給が停止されていないときにはステップ３０２に進む。
【００７８】
ステップ３０２では大気圧センサ３３により検出された大気圧ＰＡおよび圧力センサ３０により検出された絶対圧ＰＭに基づいて図９に示す関係から全開パージガス流量ＰＧ１００が算出される。次いでステップ３０３では現在のデューティ比ＤＵＴＹを用いて次式から単位時間当りのパージガス流量ＰＧが算出される。
【００７９】
ＰＧ＝ＰＧ１００・ＤＵＴＹ／１００
次いでステップ３０４ではパージガス流量ＰＧがパージガス流量の積算値ΣＰＧに加算される。次いでステップ３０５ではパージガス流量の積算値ΣＰＧに基づいて図８に示す関係から目標燃料ベーパ率ｒＥＶＲが算出される。次いでステップ３０６では図７に示す関係から目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲが算出される。次いでステップ３０７ではｒＥＶＲとｔＥＶＲの小さい方が目標燃料ベーパ率の許容最大値ＭＡＸとされる。
【００８０】
次いでステップ３０８ではトルク変動量ＳＭが予め定められた変動量ＳＭ０  よりも大きいか否かが判別される。ＳＭ≦ＳＭ０  のときにはステップ３０９に進んで目標燃料ベーパ率ＥＶＲに一定値ΔＥ１が加算される。これに対してＳＭ＞ＳＭ０  のときにはステップ３１０に進んで目標燃料ベーパ率ＥＶＲから一定値ΔＥ２が減算される。次いでステップ３１１では目標燃料ベーパ率ＥＶＲが許容最大値ＭＡＸよりも大きいか否かが判別される。ＥＶＲ≧ＭＡＸのときにはステップ３１２に進んで許容最大値ＭＡＸが目標燃料ベーパ率ＥＶＲとされる。
【００８１】
即ち、ＳＭ＞ＳＭ０  になるとＥＶＲは小さくされる。これに対してＳＭ≦ＳＭ０  であればＥＶＲは増大せしめられ、ＳＭ≦ＳＭ０  である限りＥＶＲはＭＡＸとされる。
次いでステップ３１３では図３（Ａ），（Ｂ）に示すマップから基本噴射量Ｑが算出される。この基本噴射量Ｑは図２においてＬ＜Ｌ１  の領域ではＱ２に等しく、Ｌ１  ≦Ｌ＜Ｌ２  の領域ではＱ１とＱ２の和であり、Ｌ≧Ｌ２  の領域ではＱ１に等しい。次いでステップ３１４では基本噴射量Ｑ、目標燃料ベーパ率ＥＶＲおよび機関回転数Ｎを用いて次式から単位時間当りにパージすべき燃料ベーパ量ＥＶＱが算出される。
【００８２】
ＥＶＱ＝Ｑ・ＥＶＲ・Ｎ／６０
次いでステップ３１５では前述した式（３）からＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出され、この算出値を用いて前述した式（１）からパージガス中の燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出される。
次いでステップ３１６では次式に基づいて燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率ＥＶＲとするのに必要なデューティ比ＤＵＴＹが算出される。
【００８３】
ＤＵＴＹ＝１００・ＥＶＱ／（ＰＧ１００・ＰＶ）
次いでステップ３１７ではデューティ比ＤＵＴＹが１００％以上か否かが判別される。ＤＵＴＹ＜１００％のときにはステップ３２０に進んでＥＶＲが最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶとされる。これに対してＤＵＴＹ≧１００％のときにはステップ３１８に進んでデューティ比ＤＵＴＹが１００％とされ、次いでステップ３１９に進んで次式に基づき最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶが算出される。
【００８４】
ｔＥＶ＝ＰＧ１００・ＰＶ／（Ｑ・Ｎ／６０）
即ち、ＰＧ１００・ＰＶはＤＵＴＹ＝１００％のときにパージされる燃料ベーパ量を表わしているので最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶは上式の如く表される。
一方、ステップ３００においてパージ条件が成立していないと判断されたとき、又はステップ３０１において燃料の供給が停止されていると判断されたときにはステップ３２１に進んでデューティ比ＤＵＴＹが零とされ、次いでステップ３２２において最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶが零とされる。このときにはパージ作用が停止される。
【００８５】
次に噴射制御ルーチンを示す図１８を参照すると、まず初めにステップ４００において燃料噴射Ｑ２のみが行われるか否かが判別される。燃料噴射Ｑ２のみが行われるときにはステップ４０１に進んで図３（Ａ）に示すマップから基本噴射量Ｑ２が算出される。次いでステップ４０２では次式に基づいて最終的な噴射量ｔＱ２が算出される。
【００８６】
ｔＱ２＝Ｑ２・（１−ｔＥＶ）
次いでステップ４０３では図４（Ａ）に示すマップから噴射開始時期θＳ２が算出され、このθＳ２と噴射量Ｑ２と機関回転数Ｎから噴射完了時期θＥ２が算出される。
一方、ステップ４００において燃料噴射Ｑ２のみが行われていないと判断されたときにはステップ４０４に進んで燃料噴射Ｑ１およびＱ２が行われるか否かが判別される。燃料噴射Ｑ１およびＱ２が行われるときにはステップ４０５に進んで図３（Ａ），（Ｂ）に示すマップから基本噴射量Ｑ１およびＱ２が算出される。次いでステップ４０６では次式に基づいて最終的な噴射量ｔＱ１が算出される。
【００８７】
ｔＱ１＝Ｑ１・（１−ｔＥＶ）
次いでステップ４０７では次式に基づいて最終的な噴射量ｔＱ２が算出される。
ｔＱ２＝Ｑ２・（１−ｔＥＶ）
次いでステップ４０８では図４（Ａ），（Ｂ）に示すマップから噴射開始時期θＳ１，θＳ２が算出され、これらθＳ１，θＳ２と噴射量Ｑ１，Ｑ２と機関回転数Ｎから噴射完了時期θＥ１，θＥ２が算出される。
【００８８】
なお、この場合、全基本噴射量Ｑ（＝Ｑ１＋Ｑ２）から噴射すべき全燃料量ｔＱ（＝Ｑ（１−ｔＥＶ））を求め、最終的な噴射量ｔＱ１をｔＱ１＝ｔＱ−Ｑ２とし、最終的な噴射量ｔＱ２をｔＱ２＝Ｑ２とすることもできる。
一方、ステップ４０４において燃料噴射Ｑ１およびＱ２が行われていないと判断されたときにはステップ４０９に進んで図３（Ｂ）に示すマップから基本噴射量Ｑ１が算出される。次いでステップ４１０では次式に基づいて最終的な噴射量ｔＱ１が算出される。
【００８９】
ｔＱ１＝Ｑ１・（１−ｔＥＶ）
次いでステップ４１１では図４（Ｂ）に示すマップから噴射開始時期θＳ１が算出され、このθＳ１と噴射量Ｑ１と機関回転数Ｎから噴射完了時期θＥ１が算出される。
再び図１５に戻り、ステップ２０３において実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致しているか否かをチェックするためのチェック条件が成立していると判断されたときにはステップ２０７に進んで完了フラグがセットされているか否かが判別される。完了フラグがセットされているときにはステップ２０５に進み、完了フラグがセットされていないときにはステップ２０８に進む。ステップ２０８ではパージ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹが零とされ、斯くしてパージガスの供給が停止される。次いでステップ２０９では最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶが零とされる。次いでステップ２１０では前述した式（４）に基づいて実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出され、この算出値に基づいて前述した式（５）から実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが算出される。
【００９０】
次いでステップ２１１では実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯよりも大きいか否かが判別される。ＥＧＲＸ＞ＥＧＲＯのときにはステップ２１２に進んで補正係数ＫＥから一定値ΔＫＥが減算され、次いでステップ２１４に進む。これに対してＥＧＲＸ≦ＥＧＲＯのときにはステップ２１３に進んで補正係数ＫＥに一定値ΔＫＥが加算され、次いでステップ２１４に進む。ステップ２１４では実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸがＥＧＲＯ−α＜ＥＧＲＸ＜ＥＧＲＯ＋α（αは小さな一定値）であるか否か、即ち実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致したか否かが判別される。実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致したときにはステップ２１５に進んで完了フラグがセットされ、次いでステップ２０６に進む。このようにして実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致するように補正係数ＫＥが更新される。
【００９１】
次に第２実施例について説明する。第２実施例では吸入ガス中の酸素濃度および燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）から実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸを求め、実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致するようにＥＧＲ制御弁２０の開度をフィードバック制御するようにしている。この場合、吸入ガス中の酸素濃度はＯ２  センサ３１により検出される。一方、燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）はＥＧＲガスの供給を時折、例えば一定時間毎に停止することによって検出し、最も最近検出された燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を用いて実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸを求めるようにしている。
【００９２】
即ち、パージガスのパージ作用が行われたときにはキャニスタ２２の活性炭２１に吸着されている燃料ベーパ量は徐々に減少し、それに伴って燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）はゆっくりと減少する。従って燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）は常時検出する必要がなく、時折検出すれば十分である。従ってこの第２実施例では燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を時折検出し、最も最近検出された燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を用いて実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸを算出するようにしている。
【００９３】
なお、この第２実施例ではＥＧＲ制御弁２８のデューティ比ＤＵＴＹもこの最も最近検出された燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）に基づいて算出される。
次に燃料ベーパ濃度ＰＶの算出方法等について具体的に説明する。
まず初めに燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）の算出方法について説明する。第２実施例ではパージガスの供給が行われている限り一定時間毎にＥＧＲガスの供給が一時的に停止され、この間に以下のようにして燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出される。
【００９４】
即ち、前述したようにＥＧＲガスが供給されているときのＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）は前述した式（３）に示されるように以下のように表される。
0003551820.tif 000008
ここで前述したようにＣ１  ，Ｃ２  ，Ｃ３  は夫々次の値を示している。
【００９５】
Ｃ１  ＝（０．２１−ＯＸ）・ρａ
Ｃ２  ＝ＯＸ・ρｆ
Ｃ３  ＝（０．２１−ＯＸ）・ρａ・ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）−（ＯＸ−ｋ）・ρｅ・ＥＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）
第２実施例では燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を算出すべきときにはＥＧＲガスの供給が停止されており、従ってＥＧ＝０となる。従って第２実施例ではＣ３  は以下のように表される。
【００９６】
Ｃ３  ＝（０．２１−ＯＸ）・ρａ・ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）
従って第２実施例ではこのＣ３  と、上述のＣ１  ，Ｃ２  を用いて上述の式（６）からＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出され、この算出値から前述した式（１）より燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出される。
第２実施例においては一旦燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出されるとこの燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が次に再び燃料ベーパ濃度ＰＶが算出されるまで使用される。従って一旦燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出されるとこの算出された燃料ベーパ濃度ＰＶに基づいて次式からデューティ比ＤＵＴＹが算出される。
【００９７】
ＤＵＴＹ＝１００・ＥＶＱ／（ＰＧ１００・ＰＶ）
ＥＶＱ＝ＥＶＲ・Ｑ・Ｎ／６０
次に、算出された燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）に基づいて実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸを求める方法について説明する。
パージガスが供給されかつＥＧＲガスが供給されたときには前述した式（２）が成立する。ただし、次式ではＥＧをＥＧＸと書き直している。
【００９８】
0003551820.tif 000009
従ってこのときの実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式で表される。
0003551820.tif 000010
ここで酸素濃度ＯＸはＯ２  センサ３１により検出され、吸入空気量ＧＡ（ｌ／ｓｅｃ  ）はエアフローメータ１５により検出されるのでＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）およびＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）が求まれば実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）が求まることになる。
【００９９】
さて、パージガス中の燃料ベーパ量ＦＵＥＬ（ｇ／ｓｅｃ  ）は次式に示されるようにパージガス量（ｌ／ｓｅｃ  ）と燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）との積で表される。
0003551820.tif 000011
ここで現在のパージ制御弁２８のデューティ比がＤＵＴＹであるとする現在のパージガス量ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式から求まる。
【０１００】
ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝ＰＧ１００（ｌ／ｓ）・ＤＵＴＹ／１００
従って算出されている燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を用いると上述の式からＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）を算出できることになる。
一方、パージガス量ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）は次式に示されるようにＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）とＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）との和である。
【０１０１】
ＰＧ（ｌ／ｓｅｃ  ）＝ＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）＋ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）
従って次式からＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出される。
0003551820.tif 000012
このようにしてＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）およびＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）が求まるので上式（７）より実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）が求まることになる。従って実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸは次から算出される。
【０１０２】
0003551820.tif 000013
第２実施例においてはこの実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致するようにＥＧＲ制御弁２０の開度が制御される。
次に図１９を参照しつつ第２実施例を実行するための運転制御について説明する。なお、この第２実施例においても図１４に示すルーチンおよび図１８に示すルーチンがそのまま使用される。
【０１０３】
図１９を参照するとまず初めにステップ５００においてスロットル弁１７の開度が機関の運転状態に応じた目標開度とされる。次いでステップ５０１では図１１（Ａ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡが算出される。次いでステップ５０２では燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）をチェックするためのチェック条件が成立しているか否かが判別される。第２実施例では燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）のチェックは一定時間毎にパージガスの供給が行われているときに限り行われ、従って燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）のチェックが行われた後一定時間が経過したときにパージガスの供給が行われていればチェック条件が成立していると判断される。チェック条件が成立していないと判断されたときにはステップ５０３に進んで燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）のチェックが完了したことを示す完了フラグがリセットされる。
【０１０４】
次いでステップ５０４では前述した式（７）に基づいて実際のＥＧＲガス量ＥＧＸ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出され、この算出値に基づいて前述した式（８）から実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが算出される。
次いでステップ５０５では実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯよりも大きいか否かが判別される。ＥＧＲＸ＞ＥＧＲＯのときにはステップ５０６に進んでＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡに対する補正量ΔＳＡから一定値αが減算され、次いでステップ５０８に進む。これに対してＥＧＲＸ≦ＥＧＲＯのときにはステップ５０７に進んでＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡに対する補正量ΔＳＡに一定値αが加算され、次いでステップ５０８に進む。
【０１０５】
ステップ５０８ではＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡに補正量ΔＳＡを加算することによって最終的なＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡＯ（＝ＳＡ＋ΔＳＡ）が算出され、ＥＧＲ制御弁２０の開度がこの最終的な目標開度ＳＡＯとされる。このようにして実際のＥＧＲ率ＥＧＲＸが目標ＥＧＲ率ＥＧＲＯに一致するようにＥＧＲ制御弁２０の開度が制御される。
【０１０６】
次いでステップ５０９ではパージ制御が行われる。このパージ制御を実行するためのルーチンが図２０および図２１に示されている。次いでステップ２１０では噴射制御が行われる。この噴射制御を行うためのルーチンが既に説明した図１８に示されている。ここで先に図２０および図２１に示されているパージ制御ルーチンについて説明する。
【０１０７】
パージ制御ルーチンを示す図１９および図２０を参照すると、まず初めにステップ６００においてパージ条件が成立したか否かが判別される。例えば機関冷却水温が８０℃以上であり、かつ機関始動後３０秒経過したときにはパージ条件が成立したと判断される。パージ条件が成立しているときにはステップ６０１に進んで燃料の供給が停止されているか否かが判別される。燃料の供給が停止されていないときにはステップ６０２に進む。
【０１０８】
ステップ６０２では大気圧センサ３３により検出された大気圧ＰＡおよび圧力センサ３０により検出された絶対圧ＰＭに基づいて図９に示す関係から全開パージガス流量ＰＧ１００が算出される。次いでステップ６０３では現在のデューティ比ＤＵＴＹを用いて次式から単位時間当りのパージガス流量ＰＧが算出される。
ＰＧ＝ＰＧ１００・ＤＵＴＹ／１００
次いでステップ６０４ではパージガス流量ＰＧがパージガス流量の積算値ΣＰＧに加算される。次いでステップ６０５ではパージガス流量の積算値ΣＰＧに基づいて図８に示す関係から目標燃料ベーパ率ｒＥＶＲが算出される。次いでステップ６０６では図７に示す関係から目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲが算出される。次いでステップ６０７ではｒＥＶＲとｔＥＶＲの小さい方が目標燃料ベーパ率の許容最大値ＭＡＸとされる。
【０１０９】
次いでステップ６０８ではトルク変動量ＳＭが予め定められた変動量ＳＭ０  よりも大きいか否かが判別される。ＳＭ≦ＳＭ０  のときにはステップ６０９に進んで目標燃料ベーパ率ＥＶＲに一定値ΔＥ１が加算される。これに対してＳＭ＞ＳＭ０  のときにはステップ６１０に進んで目標燃料ベーパ率ＥＶＲから一定値ΔＥ２が減算される。次いでステップ６１１では目標燃料ベーパ率ＥＶＲが許容最大値ＭＡＸよりも大きいか否かが判別される。ＥＶＲ≧ＭＡＸのときにはステップ６１２に進んで許容最大値ＭＡＸが目標燃料ベーパ率ＥＶＲとされる。
【０１１０】
即ち、ＳＭ＞ＳＭ０  になるとＥＶＲは小さくされる。これに対してＳＭ≦ＳＭ０  であればＥＶＲは増大せしめられ、ＳＭ≦ＳＭ０  である限りＥＶＲはＭＡＸとされる。
次いでステップ６１３では図３（Ａ），（Ｂ）に示すマップから基本噴射量Ｑが算出される。この基本噴射量Ｑは図２においてＬ＜Ｌ１  の領域ではＱ２に等しく、Ｌ１  ≦Ｌ＜Ｌ２  の領域ではＱ１とＱ２の和であり、Ｌ≧Ｌ２  の領域ではＱ１に等しい。次いでステップ６１４では基本噴射量Ｑ、目標燃料ベーパ率ＥＶＲおよび機関回転数Ｎを用いて次式から単位時間当りにパージすべき燃料ベーパ量ＥＶＱが算出される。
【０１１１】
ＥＶＱ＝Ｑ・ＥＶＲ・Ｎ／６０
次いでステップ６１５では算出されている燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）を用いて次式に基づき燃料ベーパ率を目標燃料ベーパ率ＥＶＲとするのに必要なデューティ比ＤＵＴＹが算出される。
ＤＵＴＹ＝１００・ＥＶＱ／（ＰＧ１００・ＰＶ）
次いでステップ６１６ではデューティ比ＤＵＴＹが１００％以上か否かが判別される。ＤＵＴＹ＜１００％のときにはステップ６１９に進んでＥＶＲが最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶとされる。これに対してＤＵＴＹ≧１００％のときにはステップ６１７に進んでデューティ比ＤＵＴＹが１００％とされ、次いでステップ６１８に進んで次式に基づき最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶが算出される。
【０１１２】
ｔＥＶ＝ＰＧ１００・ＰＶ／（Ｑ・Ｎ／６０）
即ち、ＰＧ１００・ＰＶはＤＵＴＹ＝１００％のときにパージされる燃料ベーパ量を表わしているので最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶは上式の如く表される。
一方、ステップ６００においてパージ条件が成立していないと判断されたとき、又はステップ６０１において燃料の供給が停止されていると判断されたときにはステップ６２０に進んでデューティ比ＤＵＴＹが零とされ、次いでステップ６２１において最終的な目標燃料ベーパ率ｔＥＶが零とされる。このときにはパージ作用が停止される。
【０１１３】
再び図１９に戻り、ステップ５０２において燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）のチェック条件が成立していると判断されたときにはステップ５１１に進んで完了フラグがセットされているか否かが判別される。完了フラグがセットされているときにはステップ５０４に進み、完了フラグがセットされていないときにはステップ５１２に進む。ステップ５１２では最終的なＥＧＲ制御弁２０の目標開度ＳＡＯが零とされる。即ち、ＥＧＲガスの供給が停止される。
【０１１４】
次いでステップ５１３ではチェック条件が成立してから一定時間が経過したか否かが判別される。チェック条件が成立してから一定時間が経過したときにはステップ５１４に進んで前述した式（６）からＡＩＲ（ｌ／ｓｅｃ  ）／ＦＵＥＬ（ｌ／ｓｅｃ  ）が算出され、この算出値から前述した式（１）より燃料ベーパ濃度ＰＶ（ｇ／ｌ）が算出される。次いでステップ５１５では完了フラグがセットされ、次いでステップ５０９に進む。
【０１１５】
【発明の効果】
一つの酸素濃度検出器によってＥＧＲガス量およびパージガス量を共に制御しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】噴射量、噴射時期および空燃比を示す図である。
【図３】噴射量のマップを示す図である。
【図４】噴射開始時期のマップを示す図である。
【図５】内燃機関の側面断面図である。
【図６】混合気量の変化を説明するための図である。
【図７】目標燃料ベーパ率ｔＥＶＲを示す図である。
【図８】目標燃料ベーパ率ｒＥＶＲおよびｔＥＶＲを示す図である。
【図９】全開パージガス流量を示す図である。
【図１０】パージガス流量を示す図である。
【図１１】目標ＥＧＲ率等を示す図である。
【図１２】ＥＧＲガスの密度等のマップを示す図である。
【図１３】経過時間Ｔａ（ｉ），Ｔｂ（ｉ）の変化を示す図である。
【図１４】トルク変動量を算出するためのルーチンを示す図である。
【図１５】第１実施例の運転制御を実行するためのフローチャートである。
【図１６】第１実施例においてパージ制御を実行するためのフローチャートである。
【図１７】第１実施例においてパージ制御を実行するためのフローチャートである。
【図１８】噴射を制御するためのフローチャートである。
【図１９】第２実施例の運転制御を実行するためのフローチャートである。
【図２０】第２実施例においてパージ制御を実行するためのフローチャートである。
【図２１】第２実施例においてパージ制御を実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
５…燃焼室
６…燃料噴射弁
１３…サージタンク
２２…キャニスタ
２８…パージ制御弁
【図１】
0003551820.tif 000014
【図２】
0003551820.tif 000015
【図３】
0003551820.tif 000016
【図４】
0003551820.tif 000017
【図５】
0003551820.tif 000018
【図６】
0003551820.tif 000019
【図７】
0003551820.tif 000020
【図８】
0003551820.tif 000021
【図９】
0003551820.tif 000022
【図１０】
0003551820.tif 000023
【図１１】
0003551820.tif 000024
【図１２】
0003551820.tif 000025
【図１３】
0003551820.tif 000026
【図１４】
0003551820.tif 000027
【図１５】
0003551820.tif 000028
【図１６】
0003551820.tif 000029
【図１７】
0003551820.tif 000030
【図１８】
0003551820.tif 000031
【図１９】
0003551820.tif 000032
【図２０】
0003551820.tif 000033
【図２１】
0003551820.tif 000034