(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【発明の詳細な説明】
【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（Ｏ２  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（Ｏ２  ）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、Ｏ２  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、Ｏ２  センサ１９の出力電圧ＶＯ２  とスライスレベルＳＬＯ２  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（α１  ，α２  ，…  ，αＮＬＲＣ）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（α１  ，α２  ，…  ，αＮＬＲＣ）
ｂ＝Ｍａｘ（α１  ，α２  ，…  ，αＮＬＲＣ）
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、α１  ，α３  ，…  ，αｉ  ，αＮＬＲＣのうち最も小さな値、最大値ｂは、α２  ，α４  ，…  ，αｉ＋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
【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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【図９】
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【図１０】
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