(57)【要約】   【課題】燃料タンク２１内に発生した蒸発燃料を吸気通路へ導入する「蒸発燃料のパージ」を行う内燃機関の制御装置において、吸入空気量が空燃比の学習完了領域と学習未完了領域の境界付近である場合に蒸発燃料のパージが開始されたときに、パージの停止及び再実行が繰り返される事態（パージ処理のハンチング）が発生する頻度を低減すること。  【解決手段】ＥＣＵ４０は、それぞれが吸入空気量の範囲により区分される複数の学習領域を設定し、各学習領域毎に空燃比のフィードバック制御量を学習する。ＥＣＵは、「スロットル弁通過空気量である吸入空気量」が「空燃比の学習領域であって学習が完了している学習領域Ｘ」に属している場合にパージを開始する。ＥＣＵは、パージ開始と同時に、その学習領域Ｘの範囲の下限を定める下限値を低下させる。【選択図】  図１
2017014899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路にスロットル弁を有する内燃機関と、
前記内燃機関に供給される燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクと前記吸気通路の前記スロットル弁の下流位置とを連通するパージ通路と、
前記パージ通路内のガスの流通を制御するパージ制御弁と、
を備える車両、に適用される内燃機関の制御装置であって、
前記スロットル弁の周囲を通過して前記内燃機関の燃焼室に吸入される新気の量である吸入空気量を取得する吸入空気量取得手段と、
前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記空燃比検出手段によって検出される空燃比が目標空燃比に一致するように前記内燃機関に供給される燃料の量をフィードバック制御する空燃比制御手段と、
それぞれが吸入空気量に対応する上限値と下限値とにより規定される複数の学習領域毎に前記フィードバック制御の制御値を学習する学習手段と、
前記吸入空気量取得手段によって取得された吸入空気量が前記学習が完了している学習領域に属するときに成立する条件を含むパージ実行条件が成立した場合に、前記パージ制御弁を開弁することにより蒸発燃料を前記吸気通路にパージさせるパージ制御手段と、
前記複数の学習領域の一つであって、前記パージ制御手段が前記パージ制御弁を開弁して前記蒸発燃料のパージを開始したときに前記吸入空気量取得手段により取得されていた吸入空気量が属する学習領域の下限値を、前記蒸発燃料のパージが行われていないときの当該学習領域の下限値よりも小さい値に変更する学習領域変更手段と、
を備える制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸気通路に導入することによってパージする内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸気通路に戻すことによってパージ処理を行う内燃機関が知られている。具体的には、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料はキャニスタに捕捉される。キャニスタに捕捉された蒸発燃料は吸気負圧によって内燃機関の吸気通路に導入され、その後、燃焼室にて燃焼させられる。
【０００３】
一方、一般に、内燃機関（以下、単に、「機関」と称される場合がある。）においては、空燃比センサにより検出される「機関に供給される混合気の空燃比（以下、「実空燃比」と呼称される場合がある。）」が目標空燃比に一致するように燃料噴射量をフィードバックする空燃比制御が行われている。他方、吸入空気量を取得するためのエアフローメータ及び燃料噴射弁等にはある程度の公差が認められている。そのため、空燃比制御のフィードバック制御量（制御値）に含まれる「これらの公差を補償する量」を学習値として学習する学習制御が実施される。このような空燃比制御及び学習制御が行われる場合、空燃比のフィードバック制御量と学習値との両者が反映された開弁時間だけ燃料噴射弁が開弁させられる。
【０００４】
ところで、エアフローメータの出力値の真値からの偏差及び燃料噴射弁から噴射される燃料の量の指示値からの偏差等の「燃料噴射制御部品の定常的な偏差」は、吸入空気量が異なると大きく異なる場合がある。そこで、吸入空気量に応じて区分される複数の学習領域毎に上記学習制御を行うことが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７２６０５号公報
【発明の概要】
【０００６】
蒸発燃料をパージすると実空燃比は蒸発燃料の影響を受ける。従って、蒸発燃料のパージ実行中に上記学習制御を実行すると、蒸発燃料の影響が学習値に反映されてしまい、正確な学習が行えないという事態が生じる。更に、蒸発燃料のパージ実行中に機関に供給される混合気の空燃比を正確に制御するためには、パージ実行前に学習値の学習が完了していることが望ましい。
【０００７】
そこで、特許文献１に開示された学習制御を行う場合、実際にスロットル弁を通過する新気の空気量（以下、単に「スロットル弁通過空気量」と称呼される場合がある。）が学習の完了している学習領域内にあるか否かに応じて蒸発燃料のパージを実行したり禁止したりすることが考えられる。つまり、スロットル弁通過空気量が「学習が完了している学習領域」に属しているときに蒸発燃料のパージが実行され、スロットル弁通過空気量が「学習が完了していない領域」に属しているときには蒸発燃料のパージが実行されないように構成することが考えられる。なお、スロットル弁通過空気量は、一般に、スロットル弁の上流側に配置されたエアフローメータの出力及びその出力を用いた空気モデル等に基づいて算出される。以下、学習が完了している学習領域は「学習完了領域」と称呼され、学習が完了していない学習領域は「学習未完了領域」と称呼される場合がある。
【０００８】
ところが、蒸発燃料のパージが開始された場合、スロットル弁開度がそのパージ開始前後において変化していなくても吸気通路内の負圧の大きさは低下する（即ち、吸気通路内の圧力は大気圧に近づく）。その結果、蒸発燃料のパージが開始されるとスロットル弁通過空気量は減少する。更に、蒸発燃料がパージされる場合、その蒸発燃料は空気と混合されたパージガスとして吸気通路に導入される。よって、蒸発燃料がパージされる場合、パージガスに含まれる空気量に相当する過剰な空気が燃焼室に吸入されないように、スロットル弁が閉側に制御される場合がある。この場合、スロットル弁通過空気量は更に減少する。
【０００９】
これらから、スロットル弁通過空気量が学習完了領域内の値ではあるが学習未完了領域との境界付近の値である場合（以下、「特定の場合」と称呼される場合がある。）に蒸発燃料のパージが開始されると、スロットル弁通過空気量が減少して学習未完了領域内の値となり、蒸発燃料のパージが停止されてしまう。その結果、スロットル弁通過空気量が再び学習完了領域内の値となるのでパージが再び開始される。このように、特定の場合に蒸発燃料のパージが開始されると、パージ処理のハンチングが生じる。即ち、パージ処理のハンチングとは、スロットル弁通過空気量が学習完了領域に属しているので蒸発燃料のパージが実行される状態と、スロットル弁通過空気量が学習未完了領域に属しているので蒸発燃料のパージが実行されない状態と、が繰り返される現象を言う。係るパージ処理のハンチングが生じると、運転状態が不安定になったり、エミッションが悪化したり、する可能性がある。
【００１０】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、蒸発燃料のパージ開始後においてパージ処理のハンチングが発生し難く、不安定な運転状態及びエミッション悪化が発生する可能性を低下することができる、内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置（以下、「本発明装置」と称呼される場合がある。）は、
吸気通路（１４、１５）にスロットル弁（１６）を有する内燃機関（１０）と、
前記内燃機関に供給される燃料を貯留する燃料タンク（２１）と、
前記燃料タンクと前記吸気通路の前記スロットル弁の下流位置とを連通するパージ通路（３１、３２、３３）と、
前記パージ通路内のガスの流通を制御するパージ制御弁（３４）と、
を備える車両に適用される。
【００１２】
本発明装置は、更に、
前記スロットル弁の周囲を通過して前記内燃機関の燃焼室（１１）に吸入される新気の量である吸入空気量を取得する吸入空気量取得手段（５１）と、
前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段（５２）と、
前記空燃比検出手段によって検出される空燃比が目標空燃比に一致するように前記内燃機関に供給される燃料の量をフィードバック制御する空燃比制御手段（４０、４１）と、
それぞれが吸入空気量に対応する上限値と下限値とにより規定される複数の学習領域毎に前記フィードバック制御の制御値を学習する学習手段（４０、４２）と、
前記吸入空気量取得手段によって取得された吸入空気量が前記学習が完了している学習領域に属するときに成立する条件を含むパージ実行条件が成立した場合に（ステップ４１０乃至ステップ４２０）、前記パージ制御弁を開弁することにより蒸発燃料を前記吸気通路にパージさせるパージ制御手段（４０、４３）と、
前記複数の学習領域の一つであって、前記パージ制御手段が前記パージ制御弁を開弁して前記蒸発燃料のパージを開始したときに前記吸入空気量取得手段により取得されていた吸入空気量が属する学習領域の下限値を、前記蒸発燃料のパージが行われていないときの当該学習領域の下限値よりも小さい値に変更する学習領域変更手段（４０、４４、ステップ４３５）と、
を備える。
【００１３】
本発明によれば、パージ制御弁が開弁されて蒸発燃料のパージが行われている期間、そのパージの開始時において取得された吸入空気量が属している学習領域の下限値が低下させられる。これによって、パージ制御弁が開弁したことにより、取得される吸入空気量が減少した場合であっても、その吸入空気量がパージ開始時と同じ学習領域（この場合、学習完了領域）に留まる可能性が高くなる。従って、本発明によれば、上述した「蒸発燃料のパージ処理のハンチング」が生じる可能性を低減することができる。
【００１４】
なお、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置（本装置）の概略構成図である。
【図２】本装置が行う空燃比の学習制御の学習領域を示した図である。
【図３】パージ処理のハンチングが発生する場合における、パージ制御弁開度、スロットル弁開度、吸気負圧の大きさ及び吸入空気量のタイムチャートである。
【図４】図１に示したＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図５】本装置により変更される空燃比の学習領域の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、単に「本装置」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００１７】
[構成]
本装置が適用される車両（以下、「本車両」と称呼される場合がある。）は、図１に示した多気筒・火花点火・ガソリン燃料噴射式の内燃機関１０を搭載している。内燃機関１０は燃焼室１１を備える。燃焼室１１の吸気口は吸気バルブ１２により開閉され、燃焼室１１の排気口は排気バルブ１３により開閉される。
【００１８】
燃焼室１１の吸気口には吸気マニホールド１４が接続され、吸気マニホールド１４には吸気管１５が接続されている。吸気マニホールド１４及び吸気管１５は吸気通路を構成している。吸気管１５には、燃焼室１１に導入される新気の量（吸入空気量）を調節するためのスロットル弁１６が設けられている。スロットル弁１６は、後述するＥＣＵ４０と図示しないアクチュエータとによって、図示しないアクセルペダルの操作量に応じた開度になるように駆動させられるようになっている。
【００１９】
吸気マニホールド１４には燃料噴射弁１７が取り付けられている。燃料噴射弁１７はＥＣＵ４０により開弁させられ、それにより、燃料を噴射するようになっている。燃料噴射弁１７から噴射された燃料は、吸気マニホールド１４を通って燃焼室１１へ導入される空気とともに燃焼室１１へ供給される。
【００２０】
燃焼室１１の排気口には排気マニホールド１８が接続され、排気マニホールド１８には排気管１９が接続されている。排気マニホールド１８及び排気管１９は排気通路を構成している。排気管１９には三元触媒２０が介装されている。
【００２１】
本車両は、内燃機関１０に供給される燃料を貯留する燃料タンク２１を搭載している。燃料タンク２１内には燃料ポンプ２２が配設されている。燃料ポンプ２２は、燃料タンク２１に貯留された燃料を燃料配管２３へと汲み上げる。燃料配管２３へ汲み上げられた燃料は燃料噴射弁１７へ供給される。
【００２２】
本車両は蒸発燃料処理装置３０を備えている。蒸発燃料処理装置３０は、キャニスタ３１、ベーパ通路管３２、パージ通路管３３及びパージ制御弁３４を備える。
【００２３】
ベーパ通路管３２は、燃料タンク２１とキャニスタ３１とを連通している。パージ通路管３３は、キャニスタ３１と吸気管１５（スロットル弁１６の下流側部位）とを連通している。ベーパ通路管３２及びパージ通路管３３は、燃料タンク２１と吸気通路のスロットル弁１６の下流側部位とをキャニスタ３１を介して接続するパージ通路を構成している。
【００２４】
キャニスタ３１は、その内部に活性炭を備えており、燃料タンク２１の内部で発生した蒸発燃料を吸着することができる。キャニスタ３１には、大気を導入するための大気導入配管３５が設けられている。
【００２５】
パージ制御弁３４は、ＥＣＵ４０によってデューティ制御されることにより、その開度が調節される電磁式制御弁である。パージ制御弁３４は、吸気管１５に導入される蒸発燃料の供給量を調節する。このパージ制御弁３４は、内燃機関１０の運転中において後述する所定のパージ実行条件が成立したときに開弁させられる。パージ制御弁３４が開弁させられると、吸気管１５内の負圧（スロットル弁１６の下流の吸気管圧力）により、キャニスタ３１内の蒸発燃料が大気導入配管３５から導入された空気と混合されたパージガスとなって吸気管１５に導入される。即ち、蒸発燃料のパージが行われる。
【００２６】
本装置はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）４０を備える。ＥＣＵ４０は、図示しない周知の「ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ及びインターフェース」を含むマイクロコンピュータを主体とした電子回路装置である。バックアップＲＡＭは、本車両が備える図示しないイグニッション・キー・スイッチがオンであるときのみならずオフであるときも、学習値等のデータを保持しておくことができる。ＥＣＵ４０は、その機能として、空燃比制御部４１、学習制御部４２、パージ制御部４３及び学習領域変更部４４を備えている。これらの機能部については、後に詳述する。
【００２７】
ＥＣＵ４０は、エアフローメータ５１、空燃比センサ５２、水温センサ５３及び車速センサ５４等のセンサ類と接続され、これらのセンサ類が発生する出力（検出値）を受信するようになっている。
【００２８】
エアフローメータ５１は、吸気管１５であってスロットル弁１６の上流に設けられている。エアフローメータ５１は、スロットル弁１６の周囲を通過する新気の量（スロットル弁通過空気量）を測定し、その新気の量（質量流量）Ｇａを表す信号を発生する。新気量Ｇａは、単に「吸入空気量Ｇａ」と称呼される場合がある。
【００２９】
空燃比センサ５２は、排気管１９であって三元触媒２０の上流に設けられている。空燃比センサ５２は、燃焼室１１から排出された排気ガスの空燃比（以下、単に「実空燃比」と称呼される場合がある。）を表す信号を発生する。この実空燃比は、内燃機関１０に供給された混合気の空燃比を示す。
【００３０】
水温センサ５３は、内燃機関１０の本体部に設けられている。水温センサ５３は、内燃機関１０の冷却水の温度ＴＨＷを表す信号を発生する。
車速センサ５４は、本車両の速度（即ち、車速）Ｖを表す信号を発生する。
【００３１】
更に、ＥＣＵ４０は、スロットル弁１６の図示しないアクチュエータ、燃料噴射弁１７及びパージ制御弁３４等のエンジンアクチュエータと接続され、これらのアクチュエータに指示（駆動信号）を送出するようになっている。
【００３２】
[作動]
次に、本装置の作動について説明する。
【００３３】
（空燃比のフィードバック制御）
ＥＣＵ４０は、空燃比センサ５２によって検出された実空燃比が目標空燃比（本例においては、理論空燃比）に一致するように、実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて燃料噴射弁１７から噴射される燃料量（燃料噴射量）をフィードバック制御する。
【００３４】
より具体的に述べると、ＥＣＵ４０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼される場合がある。）は、実空燃比が目標空燃比に対してリッチである場合（小さい場合）、燃料噴射量を減量するように制御値（フィードバック制御量）Ｋａｆを算出し、その制御値Ｋａｆを用いて燃料噴射量を減少させる。これに対し、ＣＰＵは、実空燃比が目標空燃比に対してリーンである場合（大きい場合）、燃料噴射量を増量するように制御値Ｋａｆを算出し、その制御値Ｋａｆを用いて燃料噴射量を増大させる。この空燃比フィードバック制御は、ＣＰＵが図示しない空燃比フィードバックルーチンを実行することにより実現される。よって、ＥＣＵ４０は空燃比制御部４１を有していると表現することができる。
【００３５】
（空燃比の学習制御）
一方、前述したように、エアフローメータ５１及び燃料噴射弁１７といった内燃機関の燃料噴射制御部品には、ある程度の公差が認められている。更に、これらの部品の特性は経時変化する。これらの部品の公差及び特性変化量（即ち、燃料噴射制御部品の特性値の設計中央値からの定常的な偏差）は、吸入空気量Ｇａに応じて異なることが多い。
【００３６】
従って、例えば、吸入空気量Ｇａが大きく変化するような運転状態の変化があった直後においては、これらの定常的な偏差の量が変化するので、実空燃比が大きく変化する可能性がある。この実空燃比の変化は空燃比のフィードバック制御により補償される。ところが、空燃比のフィードバック制御には制御遅れが不可避的に存在しているから、このような運転状態の変化が生じた後においては実空燃比を目標空燃比に一致させるまでに比較的長い時間を要する場合がある。更に、内燃機関１０の始動直後及びアイドル運転状態が継続した場合等において空燃比センサ５２が活性化していない状態になる場合がある。この場合、空燃比のフィードバック制御が実行できないから、実空燃比が目標空燃比から大きく乖離する虞もある。加えて、空燃比センサ５２が活性化した直後においては、やはり、空燃比のフィードバック制御の制御遅れに起因して、実空燃比を目標空燃比に一致させるまでに比較的長い時間を要する場合がある。
【００３７】
そこで、ＣＰＵは、上述した空燃比のフィードバック制御中、「燃料噴射制御部品の特性値の設計中央値からの定常的な偏差」を吸収（補償）するための補正係数Ｋｇをフィードバック制御の制御値Ｋａｆに基づいて算出し、その補正係数Ｋｇを学習値として記憶する。更に、ＣＰＵは、吸入空気量Ｇａに応じて複数の学習領域を設定し、学習領域毎に補正係数Ｋｇを学習（記憶・保持）する。
【００３８】
具体的には、図２に示したように、本装置は、吸入空気量がＧ１〜Ｇ２の領域を学習領域Ａ、吸入空気量がＧ２〜Ｇ３の領域を学習領域Ｂ、吸入空気量がＧ３〜Ｇ４の領域を学習領域Ｃに設定する。ここで、学習領域Ａの下限値及び上限値はそれぞれＧ１及びＧ２である。学習領域Ｂの下限値及び上限値はそれぞれＧ２及びＧ３である。学習領域Ｃの下限値及び上限値はそれぞれＧ３及びＧ４である。
【００３９】
ＣＰＵは、空燃比のフィードバック制御値Ｋａｆの「第１所定時間における平均値」を求め、その平均値を補正係数Ｋｇとして学習し、バックアップＲＡＭに格納する。補正係数Ｋｇは学習値Ｋｇとも称呼される場合がある。学習値Ｋｇは、その学習Ｋｇが算出された期間における吸入空気量Ｇａの平均値に応じた値が属する学習領域の学習値としてバックアップＲＡＭに保存される。ＣＰＵは、吸入空気量Ｇａ及び機関回転速度ＮＥに基づいて算出される基本燃料噴射量を「フィードバック制御値Ｋａｆ、及び、その時点の吸入空気量Ｇａが属している学習領域の学習値Ｋｇ」に基づいて補正する（例えば、基本噴射量に制御値Ｋａｆ及び学習値Ｋｇを乗じる）ことにより、最終的な燃料噴射量を算出する。ＣＰＵは、この最終的な燃料噴射量に応じた時間だけ燃料噴射弁１７を開弁させ、最終的な燃料噴射量の燃料を吸気通路内に噴射させる。
【００４０】
更に、ＣＰＵは、学習領域が変化しない状態において、学習値Ｋｇを更新し且つフィードバック制御値Ｋａｆが第２所定時間継続して「所定幅内の値」となったとき、当該学習領域の学習が完了したと判定する。この所定幅は、フィードバック制御値Ｋａｆが「１」であるときにその制御値Ｋａｆが基本燃料噴射量を増量も減量もしないように定められている場合、「１」を含む所定の幅（例えば、０．９８〜１．０２）である。この学習制御は、ＣＰＵが図示しない学習ルーチンを実行することにより実現される。よって、ＥＣＵ４０は学習制御部４２を有していると表現することができる。
【００４１】
（蒸発燃料のパージ処理）
ＣＰＵは、以下に述べるパージ実行条件が成立したとき、パージ制御弁３４を閉弁状態から開弁状態へと変更する（即ち、開弁させる）パージ処理を行う。パージ処理が行われると（即ち、パージ制御弁３４が開弁されると）、キャニスタ３１に捕集されていた蒸発燃料は大気導入配管３５から導入される空気とともにパージガスとしてスロットル弁１６の下流の吸気負圧によって吸気通路内に吸引される。ＣＰＵは、パージ実行条件が不成立になるとパージ制御弁３４を開弁状態から閉弁状態へと変更する（即ち、閉弁させる）。これにより、蒸発燃料のパージが停止する。パージ処理は、ＣＰＵが図示しない「蒸発燃料パージ実行ルーチン」を実行することにより実現される。よって、ＥＣＵ４０はパージ制御部４３を有していると表現することができる。
【００４２】
パージ実行条件は、以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（条件１）冷却水温ＴＨＷが閾値水温ＴＨＷｔｈ（例えば、７０℃）以上である。
（条件２）車速Ｖが閾値車速Ｖｔｈ（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上である。
（条件３）吸入空気量Ｇａが学習完了領域に属している。
【００４３】
前述したように、パージ実行条件が成立することによりパージ制御弁３４が開弁されると、キャニスタ３１に捕集されていた蒸発燃料と空気とを含むパージガスが吸気通路に導入される。この結果、スロットル弁１６の下流における吸気通路内の負圧の大きさが小さくなる。よって、吸入空気量（即ち、スロットル弁通過空気量）Ｇａが減少する。更に、ＣＰＵは、吸入空気量（即ち、スロットル弁通過空気量）Ｇａが、パージガスに含まれる空気の量に応じた量だけ減少するように、スロットル弁１６の開度を所定開度ΔＴＡだけ減少させる。
【００４４】
本例において、ＣＰＵは、所定開度ΔＴＡを、パージ制御弁３４を開弁するときの「機関回転速度ＮＥ及びスロットル弁開度ＴＡ」をルックアップテーブル（マップ）に適用することにより決定する。機関回転速度ＮＥは図示しない機関回転速度センサから取得され、スロットル弁開度ＴＡは図示しないスロットル弁開度センサから取得される。
【００４５】
なお、所定開度ΔＴＡは予め定められた一定の値であってもよい。更に、ＣＰＵは、所定開度ΔＴＡを、パージ空気量及び単位吸入空気変化量をルックアップテーブル（マップ）に適用することにより決定してもよい。この場合、パージ空気量は、「吸入空気量Ｇａ」と「内燃機関１０の負荷ＫＬによって決定される目標パージ率」とに基づいて推定される。目標パージ率は、負荷ＫＬが大きいほど大きい値に設定される。単位吸入空気変化量は、スロットル弁開度が「１°」変化したときの吸入空気量Ｇａの変化量であり、機関回転速度ＮＥとスロットル弁開度ＴＡとに基づいて決定される。
【００４６】
（学習領域の変更）
ところで、ＣＰＵは、上記条件１及び２が成立している場合に上記条件３が成立したとき、即ち、吸入空気量Ｇａが学習完了領域に属し始めたとき、蒸発燃料のパージを開始する。しかしながら、吸入空気量Ｇａが、学習完了領域内の吸入空気量ではあるものの、学習未完了領域との境界付近の吸入空気量である場合、上述した「パージ処理のハンチング」が発生する虞がある。このパージ処理のハンチングを防止するためにＣＰＵは後述する学習領域の変更処理を行う。
【００４７】
ここで、図２および図３を参照しながら「パージ処理のハンチング」について詳細に説明する。いま、図２に示した学習領域Ｂのみが学習完了領域であり、学習領域Ａ及び学習領域Ｃは何れも学習未完了領域であると仮定する。更に、上記条件３が成立した時点の吸入空気量Ｇａが、学習完了領域Ｂに属しているが、学習完了領域Ｂと学習未完了領域Ｃとの境界Ｇ２付近である「Ｇａ[b]」であると仮定する。加えて、上記条件１及び上記条件２は満足されていると仮定する。この場合、上記条件３が成立すると、ＣＰＵはパージ制御弁３４を開弁して蒸発燃料のパージを開始する。このパージの開始時点が図３の時刻ｔ１に相当している。
【００４８】
パージ制御弁３４が開弁すると同時に吸気負圧がパージ通路へ導入される。従って、吸気負圧の大きさＰｎは低下する。吸気負圧の大きさＰｎが低下したことにより、スロットル弁１６の上下差圧が小さくなるので、スロットル弁通過空気量である吸入空気量Ｇａは値ΔＧａｐに相当する量だけ低下する。更に、前述したように、ＣＰＵは、パージ開始時にスロットル弁開度ＴＡを所定開度ΔＴＡだけ小さくする。それにより、吸入空気量Ｇａは更に値ΔＧａｔに相当する量だけ低下する。その結果、吸入空気量Ｇａは時刻ｔ１の直後において、値Ｇａ[b]から「値ΔＧａｐと値ΔＧａｔとの和である値ΔＧａｓ」だけ減少して値Ｇａ[b´]になる。このとき、値Ｇａ[b´]が図２に示した学習未完了領域である学習領域Ａの上限値Ｇ２（パージを開始した時刻ｔ１の吸入空気量Ｇａが属していた学習完了領域である学習領域Ｂの下限値Ｇ２）より小さい場合、上記条件３（吸入空気量Ｇａが学習完了領域に属しているという条件）が成立しなくなり、パージ実行条件は不成立となる。
【００４９】
この結果、ＣＰＵは時刻ｔ２にてパージ制御弁３４を閉弁させる（パージ制御弁３４の開度ＶＡを「０」に設定する）。これにより、吸気負圧Ｐｎの大きさが増加するので、吸入空気量Ｇａが増大する。更に、ＣＰＵはスロットル弁開度ＴＡを所定開度ΔＴＡだけ増大させて時刻ｔ１以前の開度へと戻す。これによっても、吸入空気量Ｇａが増加する。この結果、パージ制御弁３４を閉弁させてパージを停止すると、吸入空気量Ｇａは値Ｇａ[b´]から値Ｇａ[b]へと復帰する。すると、再び上記条件３が成立するので、ＣＰＵは時刻ｔ３にてパージ制御弁３４を開弁して蒸発燃料のパージを開始する。このため、再びパージ実行条件（実際には、条件３）が不成立となるので、ＣＰＵはパージ制御弁３４を閉弁させてパージを停止する。このような理由により、パージ制御弁３４の開閉が繰り返される状態、即ち、パージ処理のハンチングが発生する。
【００５０】
係るパージ処理のハンチングの発生頻度を低減するために、ＣＰＵは学習領域の変更処理を行う。より具体的に述べると、パージ処理のハンチングは「パージ制御弁３４を開弁することに伴って吸入空気量Ｇａが低下して吸入空気量Ｇａが属する学習領域がパージ開始時の学習領域から変化する」ことに起因して発生する。そこで、ＣＰＵは、パージ制御弁３４の開弁に伴って吸入空気量Ｇａが低下しても学習領域が変わらないようにすることによってパージ処理のハンチングを防止している。
【００５１】
具体的には、ＣＰＵは、パージ実行条件が成立した時点において吸入空気量Ｇａが属している学習領域の下限値を所定値ΔＧｈだけ低下させる。この所定値ΔＧｈは、吸入空気量Ｇａがパージ制御弁３４の開弁に伴って低下する減少分ΔＧａｓよりも僅かな値（マージン）αだけ大きく設定されている。これにより、パージ制御弁３４の開弁（パージの開始）に伴って吸入空気量Ｇａが低下しても、パージ開始時に吸入空気量Ｇａが属していた学習領域は変化しない。つまり、パージ処理実行後の吸入空気量Ｇａも学習完了領域に属していることになるので、上記条件３が継続して成立し、その結果、パージ実行条件が継続して成立する。従って、パージが停止させられることなく継続されるので、上述のパージ処理のハンチングを回避することができる。この学習領域変更制御は、ＣＰＵが後述する図４に示した「学習領域変更ルーチン」を実行することにより実現される。よって、ＥＣＵ４０は学習領域変更部４４を有していると表現することができる。
【００５２】
[具体的作動］
以下、本装置の実際の作動について説明する。ＣＰＵは、上述した「空燃比制御（空燃比のフィードバック制御）、空燃比の学習制御、及び、パージ制御」を、それぞれ空燃比制御部４１、学習制御部４２及びパージ制御部４３により実現している。更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図４にフローチャートにより示した「学習領域変更ルーチン」を実行するようになっている。以下、場合分けをして説明する。
【００５３】
Ａ．パージ実行中でなく、且つ、パージ実行条件が不成立である場合
Ａ１．冷却水温ＴＨＷが閾値水温ＴＨＷｔｈ未満のとき（条件１不成立時）
所定のタイミングになると、ＣＰＵは図４のステップ４００から処理を開始してステップ４１０に進み、冷却水温ＴＨＷが閾値水温ＴＨＷｔｈ以上であるか否かを判定する。上記仮定Ａ１に従えば、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進む。ＣＰＵはステップ４４０にてパージ許可フラグPurgeOKの値が「１」であるか否かを判定する。パージ許可フラグPurgeOKの初期値はイグニッション・キー・スイッチがオフからオンへと変更されたときに「０」に設定される。更に、パージ許可フラグPurgeOKの値は、後述するようにパージが実行されていない場合（パージ条件不成立時）には「０」に設定される。従って、上記仮定Ａに従えば、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５４】
なお、ＣＰＵは図示しないパージ実行ルーチンを所定時間が経過する毎に繰り返し実行している。そのルーチンにおいて、ＣＰＵはパージ許可フラグPurgeOKの値が「１」であればパージ制御弁３４を所定の開度に開弁してパージを行い、パージ許可フラグPurgeOKの値が「０」であればパージ制御弁３４を閉弁（全閉状態）してパージを停止する。
【００５５】
Ａ２．車速Ｖが閾値車速Ｖｔｈ未満である場合（条件２不成立時）
ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合にステップ４１５に進み、車速Ｖが閾値車速Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。上記仮定Ａ２に従えば、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進む。以降、仮定Ａ１の場合と同様に、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
Ａ３．吸入空気量Ｇａが学習完了領域に属していない場合（条件３不成立時）
ＣＰＵはステップ４１０及びステップ４１５の両ステップにて「Ｙｅｓ」と判定した場合にステップ４２０に進み、吸入空気量Ｇａが学習完了領域Ｘに属しているか否かを判定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、現時点の吸入空気量Ｇａが属している学習領域を特定し、その特定した学習領域が学習完了領域であるか否かを判定する。上記仮定Ａ３に従えば、ＣＰＵはステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進む。以降、仮定Ａ１の場合と同様に、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５７】
Ｂ．パージ実行中でなく、且つ、パージ実行条件が成立した場合
この仮定Ｂに従えば、ＣＰＵはステップ４１０乃至ステップ４２０の総てのステップにおいて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２５に進み、パージ許可フラグPurgeOKの値が「０」であるか否かを判定する。この時点においては未だ蒸発燃料のパージは実行されていないので、パージ許可フラグPurgeOKの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ４２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ４３０及びステップ４３５の処理を順に行い、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５８】
ステップ４３０：ＣＰＵは、パージ許可フラグPurgeOKの値を「１」に設定する。これにより、ＣＰＵがパージ実行ルーチンを実行することによって、蒸発燃料のパージが開始させられる。
ステップ４３５：ＣＰＵは、現時点の吸入空気量Ｇａが属する学習領域（学習完了領域）Ｘの下限値を一定の所定値ΔＧｈだけ低下させる。例えば、現時点の吸入空気量Ｇａ１が属する学習領域Ｘが図５に示した学習領域Ｂ１である場合、その学習領域Ｘ＝Ｂ１の下限値Ｇ１は所定値ΔＧｈだけ小さい下限値Ｇ１’に変更される。即ち、学習領域Ｂ１は学習領域Ｂ２へと変更され、学習領域Ａ１は上限値がΔＧｈだけ低下するので、学習領域Ａ２へと変更される。これにより、前述したパージ処理のハンチングが発生する可能性が低減する。
なお、ＣＰＵがステップ４２５に進んだとき、パージ許可フラグPurgeOKの値が「０」であれば、ＣＰＵはそのステップ４２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５９】
Ｃ．パージ実行中であり、且つ、パージ実行条件が不成立となった場合
パージ実行条件は、上記条件１乃至３のうち何れか一つでも不成立になると不成立になる。従って、上記仮定Ｃに従えば、ＣＰＵはステップ４１０乃至ステップ４２０のうちの何れか一つのステップにて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進む。
【００６０】
この場合、パージ許可フラグPurgeOKの値は「１」に設定されている（ステップ４３０を参照。）。従って、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ４４５及びステップ４５０の処理を順に行い、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６１】
ステップ４４５：ＣＰＵは、パージ許可フラグPurgeOKの値を「０」に設定する。これにより、ＣＰＵがパージ実行ルーチンを実行することによって、蒸発燃料のパージが停止させられる。
ステップ４５０：ＣＰＵは、学習領域（即ち、今回のパージが開始された時点の吸入空気量Ｇａが属していた学習完了領域）Ｘの下限値を所定値ΔＧｈだけ上昇させる。例えば、学習領域Ｘが「学習領域Ｂ１から学習領域Ｂ２に変更されていた場合、学習領域Ｂ２の下限値Ｇ１’は所定値ΔＧｈだけ大きい下限値Ｇ１に変更される。換言すると、学習領域Ｂ２は学習領域Ｂ１へと変更され（戻され）、学習領域Ａ２は上限値がΔＧｈだけ上昇するので、学習領域Ａ１へと変更される（戻される）。
【００６２】
以上、説明したように、本装置は、パージの開始時において取得された吸入空気量Ｇａが属している学習領域Ｘの下限値を低下する。これによって、パージ制御弁３４が開弁したことにより、取得される吸入空気量Ｇａが減少した場合であっても、その吸入空気量Ｇａが「パージの開始時と同じ学習領域（学習完了領域）」に留まる可能性が高くなる。従って、上述した「蒸発燃料のパージ処理のハンチング」が生じる可能性を低減することができる。
【００６３】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において以下に述べるような種々の変形例を採用することができる。
【００６４】
[変形例]
上述した実施形態では、パージ実行条件が条件１乃至３を含んでいたが、これらの条件に加え、空燃比センサ５２によって検出される実空燃比が所定の空燃比範囲内であることを条件として加えてもよい。
【００６５】
更に、上述した実施形態においては、パージ制御弁３４として、デューティ制御されることにより実質的に任意の開度を実現することのできる制御弁が用いられていたが、開弁及び閉弁の何れか一方を選択的に実現する電磁式開閉弁が用いられてもよい。
【００６６】
加えて、上述した実施形態は、学習領域を変更する「所定値ΔＧｈ」を一定値としていたが、ステップ４３５の実行時に内燃機関１０の運転状態に応じて所定値ΔＧｈを算出してもよい。この場合、ＣＰＵは、所定値ΔＧｈを、「パージの開始に伴うスロットル弁開度の減少制御による吸入空気量減少分ΔＧａｔと、パージの開始に伴う吸気負圧Ｐｎの減少による吸入空気量減少分ΔＧａｐと、マージンαと、の和」として求めてもよい。なお、この場合、値ΔＧａｔは、パージ濃度及び予測パージ率から決定される「スロットル閉じ開度ΔＴＡ」に基づいて算出され得る。一方、値ΔＧａｐは、パージ中のスロットル弁開度ＴＡｐａ、パージ中の吸入空気量Ｇａｐａ、及び、機関回転速度ＮＥに基づいて算出され得る。更に、本装置は、パージ開始時においてスロットル弁開度を所定開度ΔＴＡだけ減少させず、パージ開始前後においてスロットル弁開度を同じ開度に維持してもよい。加えて、上記実施形態は、パージの開始とともに学習領域の下限値を低下させていたが、燃料噴射量を算出するための学習値Ｋｇは、学習領域の下限値を低下させない状態における学習値が用いられても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１４…吸気マニホールド、１５…吸気管、１６…スロットル弁、１７…燃料噴射弁、１８…排気マニホールド、１９…排気管、２１…燃料タンク、３０…蒸発燃料処理装置、３１…キャニスタ、３２…ベーパ通路管、３３…パージ通路管、３４…パージ制御弁、５１…エアフローメータ、５２…空燃比センサ、５３…水温センサ。
【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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