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JP2007218148A - Evaporated fuel treatment device for internal combustion engine - Google Patents

Evaporated fuel treatment device for internal combustion engine Download PDF

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JP2007218148A
JP2007218148A JP2006038494A JP2006038494A JP2007218148A JP 2007218148 A JP2007218148 A JP 2007218148A JP 2006038494 A JP2006038494 A JP 2006038494A JP 2006038494 A JP2006038494 A JP 2006038494A JP 2007218148 A JP2007218148 A JP 2007218148A
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JP
Japan
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fuel
purge
state
air
pressure
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Application number
JP2006038494A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Anura
敏樹 案浦
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporated fuel treatment device for an internal combustion engine capable of making purge quantity sufficiently large. <P>SOLUTION: This device is provided with a first fuel condition determination means determining fuel concentration purged from a canister based on slippage quantity of actually measured air fuel ratio from target air fuel ratio, a second fuel condition determination means determining fuel concentration under a condition where a purge control valve is open, an abnormality detection means detecting abnormality of the second fuel condition determination means, and an air fuel ratio control means controlling fuel injection quantity based on fuel concentration. If the abnormality detection means does not detect abnormality, the air fuel ratio control means uses fuel concentration determined by the second fuel condition determination means at a time of purge start or re-start, and uses fuel concentration determined by the first fuel condition determination means during purging. Consequently, purge ratio can be kept large from the time of purge start or re-start. However, fuel concentration determined by the first fuel condition determination means is always used during abnormality diagnosis by the second fuel condition determination means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。   The present invention relates to an evaporated fuel processing apparatus for an internal combustion engine.

蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生した蒸発燃料の大気への放散を防止するためのもので、燃料タンク内の蒸発燃料を、吸着材を収納したキャニスタ内に導入して、一時的に吸着材に吸着させる。吸着材に吸着された蒸気燃料は、内燃機関の運転時に、吸気管に発生する負圧により吸着材から離脱し、パージ管を介して内燃機関の吸気管に放出(パージ)される。このようにして、吸着材から蒸気燃料が離脱すると、吸着材の吸着能力が回復する。   The evaporative fuel treatment device is used to prevent the evaporative fuel generated in the fuel tank from being released into the atmosphere. The evaporative fuel in the fuel tank is introduced into the canister containing the adsorbent and temporarily adsorbed. Adsorb to the material. The vapor fuel adsorbed by the adsorbent is separated from the adsorbent by the negative pressure generated in the intake pipe during operation of the internal combustion engine, and is discharged (purged) to the intake pipe of the internal combustion engine through the purge pipe. In this way, when the vapor fuel is desorbed from the adsorbent, the adsorption capacity of the adsorbent is recovered.

蒸発燃料をパージしているときも、内燃機関に導かれる混合気の空燃比を目標空燃比(一般的には理論空燃比)に近い状態に制御する必要がある。そこで、内燃機関の排気管に空燃比を実測する空燃比センサを設け、その空燃比センサによって実測される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいてフィードバック制御を実施して、内燃機関に導入される混合気の空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量を制御する技術が提案されている(たとえば、特許文献1)。   Even when the evaporated fuel is purged, it is necessary to control the air-fuel ratio of the air-fuel mixture introduced to the internal combustion engine to be close to the target air-fuel ratio (generally the theoretical air-fuel ratio). Therefore, an air-fuel ratio sensor that measures the air-fuel ratio is provided in the exhaust pipe of the internal combustion engine, and feedback control is performed based on the amount of deviation of the air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor from the target air-fuel ratio. A technique for controlling the fuel injection amount so that the air-fuel ratio of the introduced air-fuel mixture becomes the target air-fuel ratio has been proposed (for example, Patent Document 1).

特許文献1の装置では、まず、空燃比センサによって実測される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて、キャニスタからパージされる蒸発燃料を含む混合気の蒸発燃料濃度状態を決定している。なお、蒸発燃料濃度は、燃料状態の一種である。そして、その決定した蒸発燃料濃度(すなわち燃料状態)に基づいて、空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射料を制御している。
特開平7−269419号公報
In the apparatus of Patent Document 1, first, the evaporated fuel concentration state of the air-fuel mixture including the evaporated fuel purged from the canister is determined based on the amount of deviation of the air / fuel ratio measured from the air / fuel ratio sensor from the target air / fuel ratio. Yes. The fuel vapor concentration is a kind of fuel state. Then, based on the determined evaporated fuel concentration (that is, the fuel state), the fuel injection fee is controlled so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio.
JP-A-7-269419

特許文献1のように、空燃比センサにより空燃比を実測して、測定した空燃比の目標空燃比に対するずれ量をフィードバックして燃料噴射量を決定する場合、パージを行わなければ燃料噴射量を決定することができない。   When the air-fuel ratio is measured by an air-fuel ratio sensor and the amount of deviation of the measured air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio is determined as in Patent Document 1, the fuel injection amount is determined unless purging is performed. Cannot be determined.

従って、パージ開始時には、空燃比変動がそれほど大きく生じない程度の少ないパージ率として、パージ率を徐々に大きくしていく必要がある。また、パージ中断後の再開時も、同様に、当初のパージ率を小さくして、徐々に大きくしていく必要がある。そのため、パージ量を十分に大きくすることができないという問題があった。   Therefore, at the start of the purge, it is necessary to gradually increase the purge rate as a purge rate that is so small that the air-fuel ratio fluctuation does not occur so much. Similarly, when restarting after a purge interruption, it is necessary to decrease the initial purge rate and gradually increase it. Therefore, there is a problem that the purge amount cannot be made sufficiently large.

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、パージ量を十分に大きくすることができる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することにある。   The present invention has been made based on this situation, and an object of the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine that can sufficiently increase the purge amount.

その目的を達成するための請求項1記載の発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的に吸着するキャニスタと、そのキャニスタからパージされた蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ管と、そのパージ管に設置され、パージ管から吸気管へのパージ流量を制御するパージ制御弁と、内燃機関の排気管に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、前記パージ制御弁が開いているときに、前記空燃比センサによって検出される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて、前記キャニスタからパージされる蒸発燃料を含む混合気の燃料状態を決定する第1燃料状態決定手段と、前記キャニスタからパージされる混合気の燃料状態に基づいて、空燃比が前記目標空燃比になるように前記内燃機関への燃料噴射量を制御する空燃比制御手段とを備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記パージ制御弁が閉じた状態で、前記キャニスタから蒸発燃料を含む混合気をパージすることによって前記混合気の蒸発燃料状態を決定する第2燃料状態決定手段と、その第2燃料状態決定手段の異常を検出する異常検出手段とをさらに備え、
前記空燃比制御手段は、前記異常検出手段によって異常が検出されていないときは、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるか、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるかを、車両運転状態に基づいて切り替えるが、前記異常検出手段によって異常が検出されているときは、車両運転状態にかかわらず、前記燃料噴射量を制御するために用いる燃料状態として前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることを特徴とする。
In order to achieve the object, a first aspect of the present invention provides a canister that temporarily adsorbs evaporated fuel generated from a fuel tank, and a purge pipe that guides the evaporated fuel purged from the canister to an intake pipe of an internal combustion engine. A purge control valve installed in the purge pipe for controlling the purge flow rate from the purge pipe to the intake pipe, an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust pipe of the internal combustion engine for measuring the air-fuel ratio, and the purge control valve opened. A first fuel state determination for determining a fuel state of an air-fuel mixture including evaporated fuel purged from the canister based on a deviation amount of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor from the target air-fuel ratio. And an air-fuel ratio control for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio based on the fuel state of the air-fuel mixture purged from the canister. In the evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine and means,
A second fuel state determining means for determining an evaporated fuel state of the air-fuel mixture by purging the air-fuel mixture containing the evaporated fuel from the canister while the purge control valve is closed; and a second fuel state determining means An abnormality detection means for detecting an abnormality,
The air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the first fuel state determination means or the fuel determined by the second fuel state determination means when no abnormality is detected by the abnormality detection means. Whether or not the state is used is switched based on the vehicle operating state, but when an abnormality is detected by the abnormality detecting means, the fuel state used for controlling the fuel injection amount regardless of the vehicle operating state The fuel state determined by the first fuel state determining means is used.

第1燃料状態決定手段は、パージ制御弁が開いているときに空燃比センサによって検出される空燃比に基づいて燃料状態を決定するので、実際にパージが行われていなければ燃料状態を決定することができない。一方、第2燃料状態決定手段は、パージ制御弁が閉じた状態で燃料状態を決定するものである。従って、第1、第2燃料状態決定手段を備えることにより、燃料状態を決定することができない期間が減少する。   The first fuel state determination means determines the fuel state based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor when the purge control valve is open, and therefore determines the fuel state if purge is not actually performed. I can't. On the other hand, the second fuel state determination means determines the fuel state with the purge control valve closed. Therefore, by providing the first and second fuel state determination means, the period during which the fuel state cannot be determined is reduced.

そして、空燃比制御手段では、燃料噴射量を決定するために用いる燃料状態として、第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるか、第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるかを、車両運転状態に基づいて切り替えていることから、燃料状態に基づいて燃料噴射量を決定することができない期間が減少することになる。従って、パージ率を空燃比に影響を与えない程度に小さくしなければならない状態が減少することになるので、パージ量を多くすることができる。しかも、異常検出手段によって第2燃料状態決定手段の異常が検出されている場合には、車両運転状態にかかわらず、第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるので、異常な燃料状態に基づいて燃料噴射量が制御されてしまうことも抑制できる。   In the air-fuel ratio control means, the fuel state determined by the first fuel state determination means is used as the fuel state used for determining the fuel injection amount, or the fuel state determined by the second fuel state determination means is used. Since whether to use is switched based on the vehicle operating state, the period during which the fuel injection amount cannot be determined based on the fuel state is reduced. Accordingly, the number of purges can be increased because the state in which the purge rate must be made small enough not to affect the air-fuel ratio is reduced. In addition, when the abnormality of the second fuel state determination unit is detected by the abnormality detection unit, the fuel state determined by the first fuel state determination unit is used regardless of the vehicle operating state. It is also possible to suppress the fuel injection amount from being controlled based on the above.

前記第2燃料状態決定手段は、請求項2記載のように構成することができる。すなわち、第2燃料状態決定手段は、途中に絞りを有する計測通路と、その計測通路の絞りを通過するガス流を発生させるポンプと、そのポンプがガス流を発生させたときに、前記絞りによって生じる圧力降下量を計測する圧力計測手段と、前記計測通路を大気に開放して、その計測通路に流れるガスを空気とする第1の計測状態と、前記パージ制御弁を閉じた状態で計測通路を前記キャニスタに連通することによって、計測通路に流れるガスをキャニスタからの蒸発燃料を含む混合気とする第2の計測状態とに切り替える計測通路切替手段とを備え、前記第1の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第1の圧力と、前記第2の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第2の圧力とに基づいて、前記燃料状態を決定する。   The second fuel state determination means can be configured as described in claim 2. That is, the second fuel state determination means includes a measurement passage having a restriction in the middle thereof, a pump that generates a gas flow that passes through the restriction in the measurement passage, and the restriction by the restriction when the pump generates a gas flow. A pressure measuring means for measuring the amount of pressure drop generated; a first measuring state in which the measuring passage is opened to the atmosphere and the gas flowing in the measuring passage is air; and the measuring passage with the purge control valve closed. And a measurement passage switching means for switching the gas flowing in the measurement passage to a second measurement state in which the gas flowing in the measurement passage is made into an air-fuel mixture containing evaporated fuel, and in the first measurement state, Based on the first pressure measured by the pressure measuring means and the second pressure measured by the pressure measuring means in the second measurement state, the fuel state Determined.

絞りを有する計測通路にガス流を発生させる場合、絞りによって生じる圧力低下量は、絞りを流れるガスの密度が高くなるほど大きくなることから、計測通路に流れるガスを空気として第1の圧力を計測し、計測通路に流れるガスを混合気として第2の圧力を計測し、それら第1の圧力と第2の圧力から燃料状態が決定できるのである。   When a gas flow is generated in a measurement passage having a restriction, the amount of pressure drop caused by the restriction increases as the density of the gas flowing through the restriction increases. Therefore, the first pressure is measured using the gas flowing in the measurement passage as air. The second pressure is measured by using the gas flowing in the measurement passage as a gas mixture, and the fuel state can be determined from the first pressure and the second pressure.

そして、このように、第2燃料状態決定手段を、計測通路と、ポンプと、圧力計測手段と、計測通路切替手段を備えて構成する場合、請求項2記載のように、前記異常検出手段は、前記計測通路、ポンプ、圧力計測手段、および計測通路切替手段の少なくとも一つの異常を検出するようにする。   In this way, when the second fuel state determination means includes the measurement passage, the pump, the pressure measurement means, and the measurement passage switching means, the abnormality detection means includes the abnormality detection means according to claim 2. And detecting at least one abnormality of the measurement passage, the pump, the pressure measurement means, and the measurement passage switching means.

また、第2状態検出手段を請求項2記載の構成とする場合、請求項3のようにして第2状態決定手段の異常を検出することもできる。請求項3記載の発明は、前記計測通路、ポンプ、圧力計測手段、および計測通路切替手段を含む燃料状態検出系の少なくとも一部を閉空間とするための閉空間形成弁と、一端で大気に開放し基準絞りが途中に設けられた漏れ検査通路と、その閉空間と前記漏れ検査通路内とを加圧または減圧する圧力印加手段と、その圧力印加手段により加圧または減圧された前記閉空間または前記漏れ検査通路内の圧力を計測する圧力計測手段と、前記圧力印加手段により加圧または減圧される圧力印加範囲を、前記閉空間および前記漏れ検査通路内の少なくとも一方を含み、且つ、前記圧力印加範囲が互いに異なる2種類の漏れ計測状態のいずれかに切替える圧力印加範囲切替手段とを備え、前記異常検出手段は、前記2種類の漏れ計測状態において前記圧力計測手段によってそれぞれ計測される2つの圧力の比較に基づいて、前記燃料状態検出系の異常を検出するものである。   Further, when the second state detection means is configured as described in claim 2, the abnormality of the second state determination means can be detected as in claim 3. According to a third aspect of the present invention, there is provided a closed space forming valve for making at least a part of a fuel state detection system including the measurement passage, the pump, the pressure measurement means, and the measurement passage switching means into a closed space; Leakage inspection passage that is opened and provided with a reference throttle in the middle thereof, pressure application means that pressurizes or depressurizes the closed space and the inside of the leak inspection passage, and the closed space that is pressurized or depressurized by the pressure application means Or a pressure measuring means for measuring the pressure in the leak inspection passage, and a pressure application range pressurized or depressurized by the pressure application means, including at least one of the closed space and the leak inspection passage, and Pressure application range switching means for switching to any one of two types of leak measurement states having different pressure application ranges, and the abnormality detection means is configured to perform the abnormality detection in the two types of leak measurement states. Based on the comparison of the two pressures measured respectively by the force measuring means is for detecting an abnormality of the fuel state detection system.

このように、請求項3では、燃料状態検出系の少なくとも一部を閉空間として、その閉空間および基準絞りが設けられた漏れ検査通路内の少なくとも一方を含み、且つ、圧力印加範囲が互いに異なる2種類の漏れ計測状態においてそれぞれ圧力を計測する。この場合、閉空間のどこかに漏れ孔が生じていたり、計測通路切替手段が異常で計測通路の切替が不十分であったりすると、2種類の漏れ計測状態においてそれぞれ検出される2つの圧力の差が、燃料状態検出系が正常である場合と異なってくるので、その2つの圧力の比較に基づいて、燃料状態検出系の異常が検出できるのである。   In this way, in claim 3, at least a part of the fuel state detection system is a closed space, and includes at least one of the closed space and the leak inspection passage provided with the reference throttle, and the pressure application ranges are different from each other. The pressure is measured in each of two types of leak measurement states. In this case, if there is a leak hole somewhere in the closed space, or if the measurement path switching means is abnormal and switching of the measurement path is insufficient, the two pressures detected in the two types of leak measurement states respectively. Since the difference is different from the case where the fuel state detection system is normal, the abnormality of the fuel state detection system can be detected based on the comparison of the two pressures.

ここで、前記計測通路には途中に絞りがあるので、請求項4のように、漏れ検査通路としてその計測通路を用いることが好ましい。このようにすれば、装置構成が簡略化するとともに、コストを低減することができる。   Here, since the measurement passage has a throttle in the middle, it is preferable to use the measurement passage as a leakage inspection passage. In this way, the device configuration can be simplified and the cost can be reduced.

また、計測通路切替手段は、計測通路を含む流路を切り替えるものであることから、請求項4記載のように計測通路が漏れ検査通路である場合には、その計測通路すなわち漏れ検査通路を含む圧力印加範囲を、計測通路切替手段によって切り替えることができる。従って、請求項5記載のように、圧力印加範囲切替手段として前記計測通路切替手段を用いることができる。このようにすることにより、装置構成を一層簡略化することができ、且つ、コストも一層低減できる。   In addition, since the measurement passage switching means switches the flow path including the measurement passage, when the measurement passage is a leak inspection passage as described in claim 4, the measurement passage, that is, the leakage inspection passage is included. The pressure application range can be switched by the measurement passage switching means. Therefore, as described in claim 5, the measurement passage switching means can be used as the pressure application range switching means. By doing so, the device configuration can be further simplified and the cost can be further reduced.

また、請求項6のように、圧力印加手段として、計測通路にガス流を発生させるためのポンプを用いることが好ましい。このようにすることによっても、装置構成を簡略化することができ、コストも低減できる。   Moreover, it is preferable to use a pump for generating a gas flow in the measurement passage as the pressure applying means. Also by doing so, the apparatus configuration can be simplified and the cost can be reduced.

また、前記空燃比制御手段は、請求項7記載のように、前記異常検出手段によって異常が検出されておらず、且つ、車両運転状態がパージ開始前であるときには、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いる。   The air-fuel ratio control means, as defined in claim 7, when the abnormality is not detected by the abnormality detection means and the vehicle operating state is before the start of purge, the second fuel state determination means. The fuel state determined by is used.

パージ開始前は第1燃料状態決定手段では燃料状態が決定できない一方で、第2燃料状態決定手段は燃料状態を決定することができるからである。従って、請求項7記載のようにすれば、パージ開始時のパージ率を大きくすることができるので、パージ開始時から大量の蒸発燃料を処理することができる。   This is because the fuel state cannot be determined by the first fuel state determination means before the purge is started, while the second fuel state determination means can determine the fuel state. Therefore, according to the seventh aspect, since the purge rate at the start of the purge can be increased, a large amount of evaporated fuel can be processed from the start of the purge.

また、前記空燃比制御手段は、請求項8記載のように、車両運転状態が、パージ開始後であってパージ中断中でない状態のときは、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いて前記燃料噴射量を制御することが好ましい。   Further, as described in claim 8, the air-fuel ratio control means, when the vehicle operating state is after the start of purging and is not in the purge interruption state, the fuel state determined by the first fuel state determining means It is preferable to control the fuel injection amount by using.

第1燃料状態決定手段はパージ中に燃料状態が決定できるからである。従って、請求項8記載のようにすれば、パージ中の燃料噴射量を適切な値とすることができる。   This is because the first fuel state determination means can determine the fuel state during the purge. Therefore, according to the eighth aspect, the fuel injection amount during the purge can be set to an appropriate value.

また、前記空燃比制御手段は、請求項9記載のように、車両運転状態がパージ中断中であるときは、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いて、パージ再開時の燃料噴射量を決定することが好ましい。   Further, as described in claim 9, the air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the second fuel state determination means when the vehicle operating state is in the purge interruption, and at the time of restarting the purge. It is preferable to determine the fuel injection amount.

パージ中断中はパージ制御弁が閉じていることから、第2燃料状態決定手段により燃料状態が決定できるからである。この請求項9記載のようにすれば、パージ再開時のパージ率を大きくすることができるので、パージ再開時から大量の蒸発燃料を処理することができる。   This is because the fuel state can be determined by the second fuel state determination means because the purge control valve is closed during the purge interruption. According to the ninth aspect, since the purge rate at the time of restarting the purge can be increased, a large amount of evaporated fuel can be processed from the time of restarting the purge.

また、パージ中断時間が短い場合には、パージ中断中に第2燃料状態決定手段による燃料状態が決定できないことも考えられる。そこで、請求項10記載のように、前記車両運転状態がパージ中断中であるときに、前記第2燃料状態決定手段による燃料状態の決定が完了しなかった場合には、前記空燃比制御手段は、パージ中断直前に前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることが好ましい。   Further, when the purge interruption time is short, it may be considered that the fuel state cannot be determined by the second fuel state determination means during the purge interruption. Therefore, as described in claim 10, when the vehicle operation state is the purge interruption, and the determination of the fuel state by the second fuel state determination unit is not completed, the air-fuel ratio control unit is It is preferable to use the fuel state determined by the first fuel state determination unit immediately before the purge is interrupted.

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置の構成を示す構成図である。本実施形態による蒸発燃料処理装置は、例えば自動車のエンジンに適用され、内燃機関であるエンジン1の燃料タンク11は、蒸気導入通路であるエバポライン12を介してキャニスタ13と接続されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a fuel vapor processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The evaporative fuel processing apparatus according to this embodiment is applied to, for example, an automobile engine, and a fuel tank 11 of an engine 1 that is an internal combustion engine is connected to a canister 13 via an evaporation line 12 that is a steam introduction passage.

キャニスタ13内には吸着材14が充填されており、燃料タンク11内で発生した蒸発燃料を吸着材14で一時的に吸着する。キャニスタ13は、パージ管であるパージライン15を介してエンジン1の吸気管2と接続されている。パージライン15には、パージ制御弁であるパージバルブ16が設けられ、その開き時にはキャニスタ13と吸気管2とが連通するようになっている。   The canister 13 is filled with an adsorbent 14, and the evaporated fuel generated in the fuel tank 11 is temporarily adsorbed by the adsorbent 14. The canister 13 is connected to the intake pipe 2 of the engine 1 via a purge line 15 that is a purge pipe. The purge line 15 is provided with a purge valve 16 that is a purge control valve, and the canister 13 and the intake pipe 2 communicate with each other when the purge valve 15 is opened.

キャニスタ13の内部には、仕切板14aおよび14bが設けられている。仕切板14aは、エバポライン12の接続位置とパージライン15の接続位置との間に設けられており、エバポライン12から導入された蒸発燃料が、吸着材14に吸着されることなくパージライン15から放出されることを防止している。   Inside the canister 13, partition plates 14a and 14b are provided. The partition plate 14 a is provided between the connection position of the evaporation line 12 and the connection position of the purge line 15, and the evaporated fuel introduced from the evaporation line 12 is discharged from the purge line 15 without being adsorbed by the adsorbent 14. Is prevented.

キャニスタ13には後述するように大気ライン17も接続されており、他方の仕切板14bは、その大気ライン17の接続位置とパージライン15の接続位置との間において、吸着材14の充填深さとほぼ同じ深さで設けられている。これにより、エバポライン12から導入された燃焼蒸気が大気ライン17から放出されることを防止するようにしている。   As will be described later, the atmospheric line 17 is also connected to the canister 13, and the other partition plate 14 b has a filling depth of the adsorbent 14 between the connection position of the atmospheric line 17 and the connection position of the purge line 15. They are provided at approximately the same depth. As a result, the combustion steam introduced from the evaporation line 12 is prevented from being released from the atmospheric line 17.

パージバルブ16は電磁弁であり、エンジン1の各部を制御する電子制御ユニット(図示せず)によって開度が調整される。パージライン15を流れる蒸発燃料を含む混合気の流量は、パージバルブ16の開度によって制御され、その流量が制御された混合気が、スロットルバルブ3によって発生される吸気管2内の負圧により吸気管2内にパージされ、インジェクタ4からの噴射燃料とともに燃焼される(以下、適宜、パージされる蒸発燃料を含む混合気をパージガスという)。   The purge valve 16 is an electromagnetic valve, and the opening degree is adjusted by an electronic control unit (not shown) that controls each part of the engine 1. The flow rate of the air-fuel mixture including the evaporated fuel flowing through the purge line 15 is controlled by the opening degree of the purge valve 16, and the air-fuel mixture whose flow rate is controlled is taken in by the negative pressure in the intake pipe 2 generated by the throttle valve 3. The gas is purged into the pipe 2 and burned together with the fuel injected from the injector 4 (hereinafter, the air-fuel mixture containing the evaporated fuel to be purged is referred to as purge gas as appropriate).

キャニスタ13には、先端がフィルタを介して大気に開放する大気ライン17が接続されている。この大気ライン17には、キャニスタ13を大気ライン17とポンプ26の吸入側のいずれかに連通させる切替弁18が設けられている。なお、切替弁18は、電子制御ユニットによる非駆動時には、キャニスタ13を大気ライン17に連通させる第1位置にあり、駆動時に、キャニスタ13をポンプ26の吸入側に連通させる第2位置に切替られる。   Connected to the canister 13 is an atmospheric line 17 whose tip is opened to the atmosphere via a filter. The atmospheric line 17 is provided with a switching valve 18 that allows the canister 13 to communicate with either the atmospheric line 17 or the suction side of the pump 26. The switching valve 18 is in a first position where the canister 13 communicates with the atmospheric line 17 when not driven by the electronic control unit, and is switched to a second position where the canister 13 communicates with the suction side of the pump 26 when driven. .

パージライン15から分岐する分岐ライン19は、3位置弁21の一方の入力ポートに接続されている。また、3位置弁21の他方の入力ポートには、フィルタを介して大気に開放されるポンプ26の吐出ライン27から分岐する空気供給ライン20が接続されている。3位置弁21の出力ポートには、計測通路である計測ライン22が接続されている。3位置弁21は計測通路切替手段であり、上述した電子制御ユニットによって、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置、計測ライン22に対して空気供給ライン20および分岐ライン19のいずれとの連通も遮断する第2位置、および分岐ライン19を計測ライン22に接続する第3位置のいずれかに切り替えられる。なお、非駆動時、3位置弁21は第1位置となるように構成されている。   A branch line 19 branched from the purge line 15 is connected to one input port of the three-position valve 21. The other input port of the three-position valve 21 is connected to an air supply line 20 that branches from a discharge line 27 of a pump 26 that is opened to the atmosphere via a filter. A measurement line 22 that is a measurement passage is connected to the output port of the three-position valve 21. The three-position valve 21 is a measurement passage switching means, and is the first position where the air supply line 20 is connected to the measurement line 22 by the electronic control unit described above, either the air supply line 20 or the branch line 19 with respect to the measurement line 22. It is possible to switch to either the second position where communication with the second line is blocked or the third position where the branch line 19 is connected to the measurement line 22. The three-position valve 21 is configured to be in the first position when not driven.

計測ライン22には、オリフィスによって構成された絞り23およびポンプ26が設けられている。ガス流発生手段であるポンプ26は電動ポンプであり、駆動時に絞り23側を吸入側として計測ライン22にガスを流動させるもので、その駆動のオンオフおよび回転数が電子制御ユニットにより制御される。電子制御ユニットは、ポンプ26を駆動する際、その回転数が予め設定した所定値で一定となるように制御する。   The measurement line 22 is provided with a throttle 23 and a pump 26 formed by orifices. The pump 26, which is a gas flow generating means, is an electric pump, and causes the gas to flow through the measurement line 22 with the throttle 23 side as the suction side during driving, and the on / off of the driving and the rotation speed are controlled by the electronic control unit. When the pump 26 is driven, the electronic control unit controls the rotation speed to be constant at a predetermined value set in advance.

従って、切替弁18は第1位置のまま、3位置弁21を第1位置とした状態で、電子制御ユニットがポンプ26を駆動すると、計測ライン22を空気が流動する「第1の計測状態」となる。また、3位置弁21を第3の位置とした状態でポンプ26を駆動すると、大気ライン17、キャニスタ13、分岐ライン19までのパージライン15の一部、および分岐ライン19を介して供給される蒸発燃料を含む混合気が計測ライン22を流動する「第2の計測状態」となる。   Therefore, when the electronic control unit drives the pump 26 with the switching valve 18 in the first position and the three-position valve 21 in the first position, the “first measurement state” in which air flows through the measurement line 22. It becomes. Further, when the pump 26 is driven with the three-position valve 21 in the third position, the air is supplied through the atmospheric line 17, the canister 13, a part of the purge line 15 up to the branch line 19, and the branch line 19. The air-fuel mixture containing the evaporated fuel enters the “second measurement state” in which the measurement line 22 flows.

また、計測ライン22には、絞り23の下流側、すなわち、絞り23とポンプ26との間に、圧力計測手段である圧力センサ24の一方の端が接続されている。この圧力センサ24の他方の端は大気に開放しており、圧力センサ24によって、大気圧と計測ライン22の絞り23よりも下流側の圧力との差圧が検出される。この圧力センサ24によって計測された圧力は、電子制御ユニットに出力される。   In addition, one end of a pressure sensor 24 that is a pressure measuring unit is connected to the measurement line 22 downstream of the throttle 23, that is, between the throttle 23 and the pump 26. The other end of the pressure sensor 24 is open to the atmosphere, and the pressure sensor 24 detects the differential pressure between the atmospheric pressure and the pressure downstream of the throttle 23 of the measurement line 22. The pressure measured by the pressure sensor 24 is output to the electronic control unit.

電子制御ユニットは、吸気管2に設けられて吸入空気量を調整するスロットルバルブ3の開度、インジェクタ4からの燃料噴射量、パージバルブ16の開度等を、種々のセンサによって検出された検出値に基づいて制御する。例えば、吸気管2に設けたエアフローセンサ(図示せず)により検出される吸入空気量および吸気圧センサ(図示せず)により検出される吸気圧、排気管5に設けた空燃比センサ6により検出される空燃比の他、イグニッション信号、エンジン回転数、エンジン冷却水温、アクセル開度等に基づいて、スロットル開度、燃料噴射量、パージバルブ16の開度等を制御する。   The electronic control unit is a detection value that is detected by various sensors such as the opening degree of the throttle valve 3 provided in the intake pipe 2 and adjusting the intake air amount, the fuel injection amount from the injector 4, the opening degree of the purge valve 16, and the like. Control based on. For example, an intake air amount detected by an air flow sensor (not shown) provided in the intake pipe 2 and an intake pressure detected by an intake pressure sensor (not shown), and an air-fuel ratio sensor 6 provided in the exhaust pipe 5 are detected. In addition to the air / fuel ratio, the throttle opening, the fuel injection amount, the opening of the purge valve 16 and the like are controlled based on the ignition signal, engine speed, engine coolant temperature, accelerator opening, and the like.

次に、本発明に関する電子制御ユニットの制御について詳述する。図2は、蒸発燃料処理装置の漏れ診断とともに、燃料濃度検出系の異常を診断する異常診断制御を示すフローチャートである。ここで、燃料濃度検出系とは、後述する図7(圧力計測に基づく燃料濃度検出ルーチン)において気体が流通する経路および装置を意味する。なお、本実施形態では、図2に示す処理が異常検出手段に相当し、この処理においては、3位置弁21および切替弁18が閉空間形成弁および圧力印加範囲切替手段として機能し、計測ライン22が漏れ検査通路として機能し、ポンプ26が圧力印加手段として機能する。   Next, the control of the electronic control unit according to the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a flowchart showing abnormality diagnosis control for diagnosing abnormality of the fuel concentration detection system, together with leakage diagnosis of the evaporated fuel processing apparatus. Here, the fuel concentration detection system means a path and an apparatus through which gas flows in FIG. 7 (fuel concentration detection routine based on pressure measurement) described later. In the present embodiment, the processing shown in FIG. 2 corresponds to the abnormality detection means. In this processing, the three-position valve 21 and the switching valve 18 function as a closed space forming valve and a pressure application range switching means, and the measurement line 22 functions as a leak inspection passage, and the pump 26 functions as a pressure applying means.

ステップ21では異常診断実施条件が成立しているか否かを判定する。異常診断実施条件(すなわち漏れ診断実施条件)は、車両運転時間が一定時間以上継続していたり、外気温が一定以上のときに成立するものとする。ステップ21が否定判断であるときは、本ルーチンを終了する。肯定判断であるときは、ステップ22でキーオフか否かを判定する。このステップ22が否定判断であるときは、ステップ22を繰り返し、キーオフ待ちになる。   In step 21, it is determined whether or not an abnormality diagnosis execution condition is satisfied. The abnormality diagnosis execution condition (that is, the leakage diagnosis execution condition) is satisfied when the vehicle operation time continues for a certain time or when the outside air temperature is a certain value or more. If step 21 is negative, this routine is terminated. If the determination is affirmative, it is determined in step 22 whether or not the key is off. When this step 22 is negative determination, step 22 is repeated and it waits for key-off.

キーオフか否かを判定するステップ22が肯定判断である場合、ステップ23に進み、キーオフから所定時間が経過したか否かを判定する。ステップ23は、キーオフ直後は、燃料タンク11内の燃料が揺れていたり、燃料温度が不安定であることなどに起因して蒸発燃料処理装置内の圧力が不安定であり、漏れ診断および異常診断を実行するには適していないので、診断を非実行とするための処理である。所定時間は、蒸発燃料処理装置内の状態がキーオフ直後の不安定な状態から漏れ診断を正確に行い得る程度に安定化するまでの時間であり、予め設定されている。ステップ23が否定判断である場合にはステップ23を繰り返し、所定時間が経過してステップ23が肯定判断となると、ステップ24で異常診断を実行後、本フローを終了する。   If step 22 for determining whether or not the key is off is an affirmative determination, the process proceeds to step 23 to determine whether or not a predetermined time has elapsed since the key-off. In step 23, immediately after the key-off, the pressure in the evaporative fuel processing apparatus is unstable due to the fuel in the fuel tank 11 shaking or the fuel temperature being unstable. This is a process for making the diagnosis non-executable. The predetermined time is a time until the state in the evaporative fuel processing apparatus is stabilized from an unstable state immediately after key-off to a level at which leakage diagnosis can be accurately performed, and is set in advance. If step 23 is a negative determination, step 23 is repeated. If a predetermined time has elapsed and step 23 is affirmative, an abnormality diagnosis is executed in step 24, and then this flow ends.

図3に異常診断実行ルーチンを示す。異常診断実行ルーチンの開始時は、3位置弁21は第1位置にあり、また、切替弁18も第1位置にある。このとき差圧センサである圧力センサ24によって検出される圧力は0である。   FIG. 3 shows an abnormality diagnosis execution routine. At the start of the abnormality diagnosis execution routine, the three-position valve 21 is in the first position, and the switching valve 18 is also in the first position. At this time, the pressure detected by the pressure sensor 24 which is a differential pressure sensor is zero.

ステップ241では、ポンプ26をオンする。このときのガスの流通状態を図4に示す。この図4に示す状態は前述の第1の計測状態と同じである。図4に示すように、ステップ241の状態では、3位置弁21が第1位置にあることから、大気と連通している空気供給ライン20が計測ライン22と連通しており、且つ、切替弁18は第1位置にあることから、キャニスタ13とポンプ26とは連通していない。従って、計測ライン22に空気が流通する空気流通状態であり、圧力センサ24によって検出される圧力は、空気の絞り23による圧力低下量である。   In step 241, the pump 26 is turned on. The gas distribution state at this time is shown in FIG. The state shown in FIG. 4 is the same as the first measurement state described above. As shown in FIG. 4, in the state of step 241, since the three-position valve 21 is in the first position, the air supply line 20 communicating with the atmosphere communicates with the measurement line 22, and the switching valve Since 18 is in the first position, the canister 13 and the pump 26 are not in communication. Therefore, the air flow is in a state where air flows through the measurement line 22, and the pressure detected by the pressure sensor 24 is a pressure drop amount due to the air restriction 23.

ステップ242では変数iを0とする。続くステップ243では、圧力センサ24によって検出される圧力を圧力P(i)として測定する。ステップ244では直前の測定圧力P(i−1)から今回の測定圧力P(i)への変化P(i−1)−P(i)をしきい値Paと比較し、P(i−1)−P(i)<Paか否かを判定する。   In step 242, the variable i is set to zero. In the subsequent step 243, the pressure detected by the pressure sensor 24 is measured as the pressure P (i). In step 244, the change P (i-1) -P (i) from the immediately preceding measured pressure P (i-1) to the current measured pressure P (i) is compared with the threshold value Pa, and P (i-1 ) -P (i) <Pa is determined.

ステップ244が否定判断である場合には、ステップ245で変数iを1増加させ、ステップ243に戻る。ステップ244が肯定判断である場合には、ステップ246に進む。すなわち、測定圧力はポンプ26の立ち上がりで大きく変化し、その後、絞り23の通路断面積などで規定される圧力値に徐々に収束していく挙動を示すため、十分に測定圧力が収束するのを待ってステップ246以降の処理を実行する趣旨である。   If step 244 is negative, the variable i is incremented by 1 in step 245 and the process returns to step 243. If step 244 is affirmative, the process proceeds to step 246. That is, the measured pressure changes greatly with the rise of the pump 26, and then gradually converges to a pressure value defined by the passage cross-sectional area of the throttle 23, so that the measured pressure is sufficiently converged. This is to wait and execute the processing after step 246.

ステップ246では基準の圧力P1にP(i)を代入する。そして、ステップ247では漏れ計測状態とする。この漏れ計測状態は図5に示す状態であり、3位置弁21を第2位置とするとともに、切替弁18を第2位置とする。なお、異常診断実行時はキーオフの状態であることから、パージバルブ16も閉じている。   In step 246, P (i) is substituted for the reference pressure P1. In step 247, a leak measurement state is set. This leakage measurement state is the state shown in FIG. 5, in which the three-position valve 21 is set to the second position and the switching valve 18 is set to the second position. Note that the purge valve 16 is also closed because the key is off when the abnormality diagnosis is executed.

この漏れ計測状態では、燃料タンク11、エバポライン12、キャニスタ13、パージライン15、分岐ライン19、およびキャニスタ13から切替弁18を経由するポンプ26までの経路が閉空間となる。そのため、その閉空間内のガスがポンプ26により大気に放出され、閉空間内が減圧されることになる。   In this leakage measurement state, the fuel tank 11, the evaporation line 12, the canister 13, the purge line 15, the branch line 19, and the path from the canister 13 to the pump 26 via the switching valve 18 are closed spaces. Therefore, the gas in the closed space is released to the atmosphere by the pump 26, and the pressure in the closed space is reduced.

ステップ248〜255は測定圧力を基準の圧力P1と比較することにより閉空間の異常の有無を判断する処理である。この閉空間の異常には、閉空間に漏れ孔が存在する場合、すなわち、閉空間に含まれるラインの異常だけでなく、閉空間に含まれる他の装置の異常、たとえば、3位置弁21や切替弁18の切替不良なども含まれる。減圧状態で閉空間内圧が収束する圧力は、閉空間内に異常がなければ絞り23の開口面積により規定されるが、閉空間内に漏れ孔がある場合や、3位置弁21や切替弁18が切替不良である場合には、完全な閉空間が形成されないために、圧力が基準の圧力P1に到達しないからである。   Steps 248 to 255 are processes for determining whether there is an abnormality in the closed space by comparing the measured pressure with the reference pressure P1. In this closed space abnormality, when there is a leak hole in the closed space, that is, not only the abnormality of the line included in the closed space, but also the abnormality of other devices included in the closed space, such as the three-position valve 21 or A switching failure of the switching valve 18 is also included. The pressure at which the internal pressure of the closed space converges in a reduced pressure state is defined by the opening area of the throttle 23 if there is no abnormality in the closed space, but when there is a leak hole in the closed space, the three-position valve 21 or the switching valve 18. This is because the pressure does not reach the reference pressure P <b> 1 because a completely closed space is not formed when the switch is defective.

ステップ248では変数iを0とする。ステップ249では圧力P(i)を測定し、ステップ250で測定圧力P(i)を基準圧力P1と比較し、P(i)<P1か否かを判定する。肯定判断されるとステップ253に進み、否定判断されるとステップ254に進む。漏れ計測状態に切り替えた当初は、通常、測定圧力P(i)は基準圧力P1に達しておらず、ステップ250は否定判断となる。   In step 248, the variable i is set to zero. In step 249, the pressure P (i) is measured. In step 250, the measured pressure P (i) is compared with the reference pressure P1, and it is determined whether P (i) <P1. If a positive determination is made, the process proceeds to step 253, and if a negative determination is made, the process proceeds to step 254. At the beginning of switching to the leakage measurement state, the measurement pressure P (i) usually does not reach the reference pressure P1, and step 250 is a negative determination.

ステップ250が否定判断である場合、ステップ251に進む。ステップ251、252はステップ244、245と同趣旨の処理で、ステップ251では直前の測定圧力P(i−1)から今回の測定圧力P(i)への変化P(i−1)−P(i)をしきい値Paと比較し、P(i−1)−P(i)<Paか否かを判定する。否定判断されると、ステップ252で変数iを1増加させ、ステップ249に戻る。ステップ251が肯定判断である場合には、ステップ254に進む。ステップ251は前記ステップ244と同様、測定圧力P(i)が収束するのを待つ趣旨である。   If step 250 is negative, the process proceeds to step 251. Steps 251 and 252 have the same purpose as steps 244 and 245. In step 251, the change P (i−1) −P () from the immediately preceding measurement pressure P (i−1) to the current measurement pressure P (i). i) is compared with the threshold value Pa to determine whether P (i-1) -P (i) <Pa. If a negative determination is made, the variable i is incremented by 1 in step 252 and the process returns to step 249. If step 251 is affirmative, the process proceeds to step 254. Similar to step 244, step 251 waits for the measured pressure P (i) to converge.

ステップ253では閉空間内は正常であると判定する。ステップ254では、閉空間に異常があると判定する。閉空間内に絞り23よりも大きい漏れ孔が存在する場合には異常判定となるが、漏れ孔が存在する場合だけでなく、3位置弁21や切替弁18の切替不良によって閉空間が形成されなかった場合にも、異常判定となる。   In step 253, it is determined that the closed space is normal. In step 254, it is determined that there is an abnormality in the closed space. If there is a leak hole larger than the throttle 23 in the closed space, an abnormality is determined. However, not only when there is a leak hole, but the closed space is formed by the switching failure of the three-position valve 21 or the switching valve 18. Even if there is not, it is judged as abnormal.

ステップ253を実行して正常判定した場合には、そのままステップ256に進む。一方、ステップ254を実行して異常判定した場合には、警告手段を作動させるステップ255を実行した後、ステップ256に進む。警告手段は例えば、車両のインストゥルメントパネルに設けたインジケータとする。   If step 253 is executed to determine normality, the process proceeds to step 256 as it is. On the other hand, if it is determined that an abnormality has occurred by executing step 254, the process proceeds to step 256 after executing step 255 for operating the warning means. The warning means is, for example, an indicator provided on the instrument panel of the vehicle.

ステップ256では、ポンプ26をオフし、3位置弁21および切替弁18をともに第1位置にすることにより、異常診断実行前の状態に戻す。   In step 256, the pump 26 is turned off, and both the three-position valve 21 and the switching valve 18 are set to the first position to return to the state before the abnormality diagnosis is executed.

図6は、キャニスタ13からパージされるパージガス中の蒸発燃料濃度を決定する燃料濃度決定ルーチンを示すフローチャートであって所定の短周期毎に実行するようになっている。   FIG. 6 is a flowchart showing a fuel concentration determination routine for determining the evaporated fuel concentration in the purge gas purged from the canister 13 and is executed every predetermined short period.

ステップ601では、イグニッションスイッチがONであるか否かを判断する。この判断が否定判断であるときは、エンジン1は始動しておらず、従ってパージ制御も実施しないので、ステップ606において、圧力計測に基づく濃度検出(図7)を禁止すると決定して本ルーチンを終了する。   In step 601, it is determined whether or not the ignition switch is ON. If this determination is negative, the engine 1 has not been started, and therefore purge control is not performed. Therefore, in step 606, it is determined that concentration detection based on pressure measurement (FIG. 7) is prohibited, and this routine is executed. finish.

一方、ステップ601が肯定判断である場合には、ステップ602を実行して、前述の異常診断制御(図2)において異常と診断したか否かをさらに判断する。このステップ602の判断が肯定判断である場合、すなわち、図5に示される閉空間に異常が検出されている場合にも、ステップ606を実行して、圧力計測に基づく濃度検出(図7)を禁止する。   On the other hand, if step 601 is affirmative, step 602 is executed to further determine whether or not an abnormality has been diagnosed in the above-described abnormality diagnosis control (FIG. 2). If the determination in step 602 is affirmative, that is, if an abnormality is detected in the closed space shown in FIG. 5, step 606 is executed to perform concentration detection based on pressure measurement (FIG. 7). Ban.

このようにするのは、後述する図7のステップ702において、キャニスタ13からパージされる混合気の絞り23による圧力低下量(混合気流圧力P1)を測定するからである。そのために、図7のステップ702では、パージバルブ16を閉じるのであるが、エバポライン15や分岐ライン19などに漏れ孔が生じている場合には、その漏れ孔から外気が流入して混合気の燃料濃度が低下して正確な燃料濃度の検出が困難になってしまう。また、3位置弁21の切替不良の場合にも混合気が正しく絞り23に導かれないなど、閉空間に異常が検出されている場合には、ステップ702における混合気流圧力P1が正確に測定できない可能性が高いので、圧力計測に基づく濃度検出(図7)を禁止するのである。   This is because the pressure drop amount (mixed airflow pressure P1) due to the throttle 23 of the air-fuel mixture purged from the canister 13 is measured in step 702 of FIG. Therefore, in step 702 of FIG. 7, the purge valve 16 is closed. If there is a leak hole in the evaporation line 15, the branch line 19, or the like, outside air flows from the leak hole and the fuel concentration of the mixture gas This makes it difficult to accurately detect the fuel concentration. In addition, when an abnormality is detected in the closed space, such as when the air-fuel mixture is not correctly guided to the throttle 23 even when the three-position valve 21 is not properly switched, the air flow pressure P1 in step 702 cannot be accurately measured. Since the possibility is high, concentration detection based on pressure measurement (FIG. 7) is prohibited.

ステップ602が否定判断である場合、すなわち、燃料濃度検出系が正常であると診断されている場合には、ステップ603に進む。ステップ603では、前回の圧力計測に基づく燃料濃度検出、すなわち、後述する図7に基づく燃料濃度検出からの経過時間が所定時間以上であるか否かを、さらに判断する。このステップ603が否定判断である場合、前述のステップ606を実行する。   If step 602 is negative, that is, if it is diagnosed that the fuel concentration detection system is normal, the routine proceeds to step 603. In step 603, it is further determined whether or not the fuel concentration detection based on the previous pressure measurement, that is, the elapsed time from the fuel concentration detection based on FIG. If step 603 is negative, step 606 described above is executed.

ステップ603が肯定判断である場合には、ステップ604において、パージバルブ16がオフすなわち全閉であるか否かをさらに判断する。このステップ604が否定判断である場合、すなわち、パージバルブ16が開いている場合にも、前述のステップ606を実行する。   If the determination in step 603 is affirmative, it is further determined in step 604 whether the purge valve 16 is off, that is, is fully closed. Even when this step 604 is negative, that is, when the purge valve 16 is open, the above-described step 606 is executed.

ステップ604が肯定判断である場合には、ステップ605において、圧力計測に基づく燃料濃度検出を開始すると決定して、図7へ進む。   If step 604 is affirmative, in step 605 it is determined to start fuel concentration detection based on pressure measurement, and the process proceeds to FIG.

図7は、圧力計測に基づいて燃料濃度を検出する濃度検出ルーチンを示すフローチャートである。なお、この濃度検出ルーチン実行前は、パージバルブ16は閉じられており、切替弁18はキャニスタ13を大気ライン17に連通させる第1位置となっており、3位置弁21は、空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置となっている。このため、初期状態において、圧力センサ24によって検出される圧力はほぼ大気圧と同じになっている。   FIG. 7 is a flowchart showing a concentration detection routine for detecting the fuel concentration based on pressure measurement. Before the execution of this concentration detection routine, the purge valve 16 is closed, the switching valve 18 is in the first position where the canister 13 is communicated with the atmospheric line 17, and the three-position valve 21 is connected to the air supply line 20. The first position is connected to the measurement line 22. For this reason, in the initial state, the pressure detected by the pressure sensor 24 is substantially the same as the atmospheric pressure.

ステップ701では、計測ライン22にガス流として空気を流動させた状態で、圧力センサ24により圧力P0の測定を行う。この状態が「第1の計測状態」に相当する。空気流による圧力P0の測定は、3位置弁21を第1位置に保持したまま、ポンプ26を駆動することによりなされる。この場合、計測ライン22には空気供給ライン20を介して空気が供給される。空気供給ライン20の絞り23よりも上流側は、圧力センサ24の一方の端と同じ気圧であり、圧力センサ24の他方は空気供給ライン20の絞り23よりも下流側に接続されているので、圧力センサ24によって、空気が絞り23を通過したときの圧力低下量が検出される。   In step 701, the pressure P <b> 0 is measured by the pressure sensor 24 in a state where air flows as a gas flow through the measurement line 22. This state corresponds to the “first measurement state”. The pressure P0 due to the air flow is measured by driving the pump 26 while the three-position valve 21 is held at the first position. In this case, air is supplied to the measurement line 22 via the air supply line 20. The upstream side of the throttle 23 of the air supply line 20 has the same atmospheric pressure as one end of the pressure sensor 24, and the other side of the pressure sensor 24 is connected to the downstream side of the throttle 23 of the air supply line 20. A pressure drop when the air passes through the throttle 23 is detected by the pressure sensor 24.

次に、ステップ702では、計測ライン22にガス流として蒸発燃料を含む混合気を流動させた状態で、圧力P1の測定を行う。この状態が「第2の計測状態」に相当する。混合気流による圧力P1の測定は、3位置弁21を第3位置に切替えつつ、ポンプ26を駆動することによりなされる。この場合、計測ライン22には、大気ライン17、キャニスタ13、分岐ライン19までのパージライン15の一部、及び分岐ライン19を介して供給される蒸発燃料を含む混合気が供給される。すなわち、大気ライン17から導入される空気がキャニスタ13内を流動することにより、蒸発燃料と空気との混合気となり、パージライン15の一部及び分岐ライン19を介して計測ライン22に供給される。従って、混合気流による圧力測定時には、圧力センサ24によって、蒸発燃料を含む混合気が計測ライン22の絞り23を通過したときの圧力低下量が検出される。   Next, in step 702, the pressure P1 is measured in a state where an air-fuel mixture containing evaporative fuel is made to flow through the measurement line 22 as a gas flow. This state corresponds to a “second measurement state”. Measurement of the pressure P1 by the mixed airflow is performed by driving the pump 26 while switching the three-position valve 21 to the third position. In this case, the measurement line 22 is supplied with the air line 17, the canister 13, a part of the purge line 15 up to the branch line 19, and an air-fuel mixture containing evaporated fuel supplied via the branch line 19. That is, the air introduced from the atmospheric line 17 flows in the canister 13 to become a mixture of evaporated fuel and air, and is supplied to the measurement line 22 through a part of the purge line 15 and the branch line 19. . Therefore, when the pressure is measured by the mixed airflow, the pressure sensor 24 detects the amount of pressure drop when the air-fuel mixture containing the evaporated fuel passes through the restriction 23 of the measurement line 22.

ステップ703では、ステップ701およびステップ702で測定した圧力P0およびP1に基づいて燃料濃度Cを算出し、記憶する。   In step 703, the fuel concentration C is calculated and stored based on the pressures P0 and P1 measured in steps 701 and 702.

燃料濃度Cの算出は、圧力P0とP1との圧力比RPを式(1)に従って算出し、圧力比RPに基づいて燃料濃度Cを式(2)に従って算出する。式(2)中、k1は予め実験などにより適合された定数である。
RP=P1/P0・・・(1)
C=k1×(RP−1)(=(P1−P0)/P0)・・・(2)
The fuel concentration C is calculated by calculating the pressure ratio RP between the pressures P0 and P1 according to the equation (1), and calculating the fuel concentration C according to the equation (2) based on the pressure ratio RP. In the formula (2), k1 is a constant previously adapted by experiments or the like.
RP = P1 / P0 (1)
C = k1 * (RP-1) (= (P1-P0) / P0) (2)

蒸発燃料は空気よりも重いため、パージガスに蒸発燃料が含まれていると、密度が高くなる。そして、ポンプ26の回転数が同じで計測ライン22の流速(流量)が同じであれば、エネルギー保存の法則により、密度が高いほど、絞り23の両側の差圧が大きくなる。従って、燃料濃度Cが大きくなるほど、圧力比RPが大きくなり、燃料濃度Cと圧力比RPとの関係は式(2)に示すように直線関係となる。なお、このようにして求めた燃料濃度Cは、パージガス中の蒸発燃料の濃度を質量比で表したものである。   Since evaporative fuel is heavier than air, the density increases when the purge gas contains evaporative fuel. If the rotation speed of the pump 26 is the same and the flow velocity (flow rate) of the measurement line 22 is the same, the pressure difference on both sides of the throttle 23 increases as the density increases according to the law of energy conservation. Therefore, as the fuel concentration C increases, the pressure ratio RP increases, and the relationship between the fuel concentration C and the pressure ratio RP becomes a linear relationship as shown in Expression (2). The fuel concentration C obtained in this way represents the concentration of the evaporated fuel in the purge gas as a mass ratio.

次のステップ704では各部を初期状態に戻す。すなわち、切替弁18をキャニスタ13と大気ライン17とが連通する第1位置とし、3位置弁21を空気供給ライン20を計測ライン22に接続する第1位置とする。   In the next step 704, each unit is returned to the initial state. That is, the switching valve 18 is a first position where the canister 13 and the atmospheric line 17 communicate, and the three-position valve 21 is a first position where the air supply line 20 is connected to the measurement line 22.

図8は、空燃比制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、一定カム角度毎に実行するようになっている。   FIG. 8 is a flowchart of an air-fuel ratio control routine. This routine is executed every fixed cam angle.

ステップ801で空燃比フィードバック制御が許容されるか否かを判断する。すなわち、
(1)始動時でない
(2)燃料カット中でない
(3)冷却水温度(THW)≧0℃
(4)空燃比センサ活性完了のすべての条件が満足されたときに空燃比フィードバック制御が許容され、いずれか1つの条件が満足されないときは空燃比フィードバック制御は許容されない。
In step 801, it is determined whether air-fuel ratio feedback control is permitted. That is,
(1) Not when starting (2) Not cutting fuel (3) Cooling water temperature (THW) ≥ 0 ° C
(4) The air-fuel ratio feedback control is allowed when all the conditions for completing the air-fuel ratio sensor activation are satisfied, and the air-fuel ratio feedback control is not allowed when any one of the conditions is not satisfied.

ステップ801で肯定判断されたときはステップ802に進む。ステップ802では、空燃比センサ6の出力電圧VOXを読み込み、ステップ803において、その出力電圧VOXが、所定の基準電圧V(例えば0.45V)以下であるか否かを判断する。ステップ803で肯定判断された場合は、排気ガスの空燃比はリーンであるとしてステップ804に進み、空燃比フラグXOXを“0”にセットする。 If an affirmative determination is made in step 801, the process proceeds to step 802. In step 802, the output voltage V OX of the air-fuel ratio sensor 6 is read. In step 803, it is determined whether or not the output voltage V OX is equal to or lower than a predetermined reference voltage V R (eg, 0.45 V). If an affirmative determination is made in step 803, the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean and the routine proceeds to step 804, where the air-fuel ratio flag XOX is set to “0”.

次いで、ステップ805において、空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する。ステップ805で肯定判断されたときは、リーン状態が継続しているものとして、ステップ806で空燃比補正係数FAFをリーン積分量“a”増加してこのルーチンを終了する。一方、ステップ805で否定判断されたときは、リッチ状態からリーン状態に反転したものとして、ステップ807に進み空燃比補正係数FAFをリーンスキップ量“A”増加する。なおリーンスキップ量“A”はリーン積分量“a”に比較して十分大に設定する。そして、ステップ808で状態維持フラグXOXOをリセットしてこのルーチンを終了する。   Next, at step 805, it is determined whether the air-fuel ratio flag XOX and the state maintenance flag XOXO match. If an affirmative determination is made in step 805, it is assumed that the lean state continues, and in step 806, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the lean integral amount “a”, and this routine is terminated. On the other hand, if a negative determination is made in step 805, it is assumed that the rich state is reversed to the lean state, and the routine proceeds to step 807, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the lean skip amount “A”. The lean skip amount “A” is set sufficiently larger than the lean integral amount “a”. In step 808, the state maintenance flag XOXO is reset and this routine is terminated.

ステップ803で否定判断された場合は、排気ガスの空燃比はリッチであるとしてステップ809に進み、空燃比フラグXOXを“1”にセットする。そして、ステップ810で空燃比フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致しているか否かを判断する。ステップ810で肯定判断されたときは、リッチ状態が継続しているものとして、ステップ811で空燃比補正係数FAFをリッチ積分量“b”減少してこのルーチンを終了する。一方、ステップ810で否定判断されたときは、リーン状態からリッチ状態に反転したものとしてステップ812に進み空燃比補正係数FAFをリッチスキップ量“B”減少する。なおリッチスキップ量“B”はリッチ積分量“b”に比較して十分大に設定する。   If a negative determination is made in step 803, it is determined that the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich, the process proceeds to step 809, and the air-fuel ratio flag XOX is set to “1”. In step 810, it is determined whether or not the air-fuel ratio flag XOX matches the state maintenance flag XOXO. If an affirmative determination is made in step 810, it is assumed that the rich state is continuing, and in step 811 the air-fuel ratio correction coefficient FAF is decreased by the rich integration amount “b”, and this routine is ended. On the other hand, if a negative determination is made in step 810, it is assumed that the lean state has been reversed to the rich state, and the routine proceeds to step 812, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is reduced by the rich skip amount “B”. The rich skip amount “B” is set sufficiently larger than the rich integration amount “b”.

次にステップ813で状態維持フラグXOXOを“b”にセットしてこのルーチンを終了する。なおステップ801で否定判断されたときは、ステップ814に進み空燃比補正係数FAFを“1.0”にセットしてこのルーチンを終了する。   Next, at step 813, the state maintenance flag XOXO is set to "b", and this routine is finished. If a negative determination is made in step 801, the routine proceeds to step 814, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to “1.0”, and this routine is ended.

図9は、パージ率制御ルーチンのフローチャートである。ステップ901では、図7に示した圧力計測に基づく燃料濃度検出が完了したか否かを判断する。ステップ901が肯定判断である場合には、ステップ902において圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCを1に設定した後、ステップ903を実行する。一方、ステップ901が否定判断である場合には、直接、ステップ903を実行する。   FIG. 9 is a flowchart of a purge rate control routine. In step 901, it is determined whether or not the fuel concentration detection based on the pressure measurement shown in FIG. 7 is completed. If the determination in step 901 is affirmative, the pressure concentration detection completion flag XIPRGHC is set to 1 in step 902, and then step 903 is executed. On the other hand, if step 901 is negative, step 903 is directly executed.

ステップ903では、空燃比フィードバック制御中であるか否かを判断する。ステップ903で肯定判断されたときはステップ904に進み、燃料カット中であるか否かを判断する。   In step 903, it is determined whether air-fuel ratio feedback control is being performed. When an affirmative determination is made in step 903, the process proceeds to step 904 to determine whether or not the fuel is being cut.

ステップ904で否定判断されたときはステップ905に進み、通常パージ率制御を行った後、ステップ906に進む。ステップ906では、パージ停止フラグXIPGRをリセットし(0に設定し)、次いで、ステップ907で燃料カットカウンタCcutをリセットしてこのルーチンを終了する。   If a negative determination is made in step 904, the process proceeds to step 905, after normal purge rate control is performed, the process proceeds to step 906. In step 906, the purge stop flag XIPGR is reset (set to 0). Next, in step 907, the fuel cut counter Ccut is reset, and this routine is terminated.

ステップ904で肯定判断されたときはステップ908に進み、再開時補正パージ率演算を行い、次いで、ステップ909にてパージ停止フラグXIPGRを“1”に設定してこのルーチンを終了する。   When an affirmative determination is made at step 904, the routine proceeds to step 908, where the correction purge rate at restart is calculated, and then, at step 909, the purge stop flag XIPGR is set to “1”, and this routine is terminated.

また、ステップ903で否定判断されたときはステップ910に進み、パージ率PGRをリセットし(0に設定し)、次いで、ステップ911にてパージ停止フラグXIPGRを“1”に設定してこのルーチンを終了する。   If a negative determination is made in step 903, the process proceeds to step 910, the purge rate PGR is reset (set to 0), and then the purge stop flag XIPGR is set to “1” in step 911, and this routine is executed. finish.

図10は、図9に示すパージ率制御ルーチンのステップ905で実行される通常パージ率制御処理のフローチャートである。まず、ステップ9051において、圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCが1であるか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合には、ステップ9052においてパージ率初期値決定ルーチンを実行する。   FIG. 10 is a flowchart of the normal purge rate control process executed in step 905 of the purge rate control routine shown in FIG. First, in step 9051, it is determined whether or not the pressure concentration detection completion flag XIPRGHC is 1. If this determination is affirmative, a purge rate initial value determination routine is executed in step 9052.

図11にパージ率初期値決定ルーチンの詳細を示す。まず、ステップ90521、90522において、パージ流量許容上限値を設定する。すなわち、ステップ90521ではエンジン運転状態を検出し、ステップ90522で、許容されるパージ燃料蒸気流量許容値Fmを、検出されたエンジン運転状態に基づいて算出する。パージ燃料蒸気流量許容値Fmは、現在のスロットル開度などのエンジン運転状態のもとで要求される燃料噴射量、インジェクタ4で制御可能な燃料噴射量の下限値などに基づいて算出される。燃料噴射量が大きければ燃料噴射量に対するパージ燃料蒸気流量の割合が小さくなる方向に作用するからパージ燃料蒸気流量許容値Fmも大きな値まで許容されることになる。   FIG. 11 shows the details of the purge rate initial value determination routine. First, in steps 90521 and 90522, the purge flow allowable upper limit value is set. That is, in step 90521, an engine operating state is detected, and in step 90522, an allowable purge fuel vapor flow rate allowable value Fm is calculated based on the detected engine operating state. The purge fuel vapor flow rate allowable value Fm is calculated based on the fuel injection amount required under the engine operating state such as the current throttle opening, the lower limit value of the fuel injection amount controllable by the injector 4, and the like. When the fuel injection amount is large, the ratio of the purge fuel vapor flow rate to the fuel injection amount acts in the direction of decreasing, so the purge fuel vapor flow rate allowable value Fm is allowed to a large value.

ステップ90523では、図示しない吸気圧センサにより、現在の吸気管圧力Piを検出し、ステップ90524で吸気管圧力Piに基づいて基準流量Q100を演算する。基準流量Q100は、パージライン15を流れるガスがエア100%として、パージバルブ16の開度(以下、適宜、パージバルブ開度という)を100%としたときにパージライン15を流れる前記ガスの流量であり、基準流量マップにしたがって演算される。図12に基準流量マップの一例を示す。   In step 90523, a current intake pipe pressure Pi is detected by an intake pressure sensor (not shown), and in step 90524, a reference flow rate Q100 is calculated based on the intake pipe pressure Pi. The reference flow rate Q100 is the flow rate of the gas flowing through the purge line 15 when the gas flowing through the purge line 15 is 100% air and the opening degree of the purge valve 16 (hereinafter referred to as the purge valve opening degree as appropriate) is 100%. The calculation is performed according to the reference flow rate map. FIG. 12 shows an example of the reference flow rate map.

ステップ90525では、燃料濃度検出ルーチン(図7)で検出された燃料濃度Cに基づいてパージ混合気の予想流量Qcを式(3)にしたがって算出する。予想流量Qcはパージバルブ開度を100%として、パージライン15に現在の燃料濃度Cのパージガスを流したときのパージガス流量の予想値である。図13は、燃料濃度Cと、基準流量Q100に対する予想流量Qcの比率(Qc/Q100)との関係を示すもので、燃料濃度Cが大きくなるとパージガスの密度が増大し、吸気管圧力Piが同じであっても、エネルギー保存の法則により、パージガスがエア100%のときに比して流量が減少する。図中の直線は式(3)と等価である。式(3)中、Aは定数であり、予め制御プログラムなどと共に電子制御ユニットのROMに記憶される。
Qc=Q100×(1−A×C)・・・(3)
In step 90525, the expected flow rate Qc of the purge mixture is calculated according to equation (3) based on the fuel concentration C detected by the fuel concentration detection routine (FIG. 7). The expected flow rate Qc is an expected value of the purge gas flow rate when a purge gas having a current fuel concentration C flows through the purge line 15 with the purge valve opening being 100%. FIG. 13 shows the relationship between the fuel concentration C and the ratio of the expected flow rate Qc to the reference flow rate Q100 (Qc / Q100). As the fuel concentration C increases, the density of the purge gas increases and the intake pipe pressure Pi is the same. Even so, due to the law of energy conservation, the flow rate is reduced compared to when the purge gas is 100% air. The straight line in the figure is equivalent to equation (3). In equation (3), A is a constant and is stored in advance in the ROM of the electronic control unit together with the control program and the like.
Qc = Q100 × (1−A × C) (3)

ステップ90526では、燃料濃度Cと予想流量Qcとに基づいて、パージバルブ開度を100%として、パージライン15に現在の燃料濃度Cのパージガスを流したときのパージ燃料蒸気の予想流量(以下,適宜、予想パージ燃料蒸気流量という)Fcを式(4)にしたがって算出する。
Fc=Qc×C・・・(4)
In step 90526, based on the fuel concentration C and the expected flow rate Qc, the purge valve opening is set to 100%, and the purge fuel vapor expected flow rate when the purge gas of the current fuel concentration C flows through the purge line 15 (hereinafter referred to as appropriate). Fc is calculated according to the equation (4).
Fc = Qc × C (4)

ステップ90527〜50529はパージバルブ開度xを設定する。ステップ90527では予想パージ燃料蒸気流量Fcをパージ燃料蒸気流量許容値Fmと比較し、Fc≦Fmであるか否かを判定する。肯定判断された場合は、ステップ90528に進み、パージバルブ開度xを100%とする。パージバルブ開度xを100%としても許容パージ燃料蒸気流量許容値Fmまでに余裕があるからである。Fc≦Fmであるか否かを判定するステップ90527が否定判断されると、パージバルブ開度xが100%では過剰な燃料蒸気により空燃比制御が正常にできなくなるものと判断して、ステップ90529に進み、パージバルブ開度xを(Fm/Fc)×100%とする。Fc>Fmのもとでは適正な空燃比制御が保証されるパージ流量の最大がパージ燃料蒸気流量許容値Fmとなるからである。   Steps 90527 to 50529 set the purge valve opening x. In step 90527, the expected purge fuel vapor flow rate Fc is compared with the purge fuel vapor flow rate allowable value Fm, and it is determined whether or not Fc ≦ Fm. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step 90528 to set the purge valve opening x to 100%. This is because even if the purge valve opening x is set to 100%, there is a margin to the allowable purge fuel vapor flow rate allowable value Fm. If the determination in step 90527 for determining whether or not Fc ≦ Fm is negative, it is determined that if the purge valve opening x is 100%, the air-fuel ratio control cannot be normally performed due to excessive fuel vapor, and the process proceeds to step 90529. Then, the purge valve opening x is set to (Fm / Fc) × 100%. This is because the maximum purge flow rate at which proper air-fuel ratio control is guaranteed under Fc> Fm is the purge fuel vapor flow rate allowable value Fm.

ステップ90528、50529においてパージバルブ開度xが算出されることにより、パージバルブ16はその開度に制御される。   By calculating the purge valve opening x in steps 90528 and 50529, the purge valve 16 is controlled to the opening.

そして、ステップ90528、50529の実行後は、ステップ90530で圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCをリセットする(0にする)とともに、再開時補正パージ率PGRcompを0にする。ステップ90530で圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCをリセットすることにより、以後は、図10のステップ9051が否定判断となり、ステップ9053以降を実行することになる。   After execution of steps 90528 and 50529, the pressure concentration detection completion flag XIPRGHC is reset (set to 0) in step 90530 and the restart correction purge rate PGRcomp is set to 0. By resetting the pressure concentration detection completion flag XIPRGHC in step 90530, step 9051 in FIG. 10 is negatively determined and step 9053 and subsequent steps are executed.

ステップ9053では、空燃比補正係数FAFがどの領域にあるかを判断する。図14は空燃比補正係数FAFの領域を示すグラフであって、1±F内にあるときは領域Iに、1±Fと1±Gの間にあるときは領域IIに、1±Gの外側にあるときは領域IIIに属すると判断する。なお0<F<Gとする。   In step 9053, it is determined in which region the air-fuel ratio correction coefficient FAF is present. FIG. 14 is a graph showing the region of the air-fuel ratio correction coefficient FAF. When it is within 1 ± F, it is in region I. When it is between 1 ± F and 1 ± G, it is in region II. If it is outside, it is determined that it belongs to region III. Note that 0 <F <G.

ステップ9053で領域Iに属すると判断されたときはステップ9054に進み、パージ率PGRを予め定められたパージ率アップ量Dだけ増加してステップ9056に進む。ステップ9053で領域IIIに属すると判断されたときはステップ9055に進み、パージ率PGRを予め定められたパージ率ダウン量Eだけ減少してステップ9056に進む。ステップ9053で領域IIに属すると判断されたときは、直接ステップ9056に進む。   If it is determined in step 9053 that the region belongs to the region I, the process proceeds to step 9054, the purge rate PGR is increased by a predetermined purge rate increase amount D, and the process proceeds to step 9056. If it is determined in step 9053 that the region belongs to the region III, the process proceeds to step 9055, the purge rate PGR is decreased by a predetermined purge rate down amount E, and the procedure proceeds to step 9056. If it is determined in step 9053 that the image belongs to area II, the process directly proceeds to step 9056.

ステップ9056では、パージ率PGRから後述する再開時補正パージ率PGRcompを減算して、ステップ9057に進む。ステップ9057では、再開時補正パージ率PGRcompを予め定められた一定値F減算し、ステップ9058では、再開時補正パージ率PGRcompが正であるか否かを判断する。   In Step 9056, a restart correction purge rate PGRcomp, which will be described later, is subtracted from the purge rate PGR, and the flow proceeds to Step 9057. In step 9057, a predetermined fixed value F is subtracted from the resuming correction purge rate PGRcomp. In step 9058, it is determined whether or not the resuming correction purge rate PGRcomp is positive.

ステップ9058で否定判断されたときは、ステップ9059で再開時補正パージ率PGRcompを下限値“0”に設定して、ステップ9060に進む。ステップ9058で肯定判断されたときは直接ステップ9060に進み、パージ率PGRの上下限をチェックしてこのルーチンを終了する。   If a negative determination is made in step 9058, the restart correction purge rate PGRcomp is set to the lower limit “0” in step 9059, and the process proceeds to step 9060. When an affirmative determination is made at step 9058, the routine directly proceeds to step 9060, where the upper and lower limits of the purge rate PGR are checked, and this routine is terminated.

図15は、図9に示すパージ率制御ルーチンのステップ908で実行される再開時補正パージ率演算のフローチャートである。まず、ステップ9081において、燃料タンク11内に設けられた図示しない圧力センサにて燃料タンク内圧力Pを検出する。燃料タンク内圧Pは燃料タンク11内の蒸発燃料量の関数であり、燃料タンク11内の蒸発燃料量は燃料の蒸発とキャニスタ13への放出と蒸発燃料の液化等の平衡状態の表れであるので、燃料タンク内圧力Pは燃料タンク11内での燃料の蒸発度合いを表している。なお燃料蒸発の度合いは、燃料温度と燃料表面に作用する圧力によってほぼ決まるものであるので、燃料蒸発の度合いを表すものとして、燃料タンク内圧力Pに代えて燃料温度を用いてもよい。ただし、燃料タンク内圧力Pをパラメータとして用いる場合には大気圧変化等の影響が相殺されるので、より正確な検出が簡単に行える。 FIG. 15 is a flowchart of the restart correction purge rate calculation executed in step 908 of the purge rate control routine shown in FIG. First, in step 9081, the fuel tank internal pressure PT is detected by a pressure sensor (not shown) provided in the fuel tank 11. The fuel tank internal pressure PT is a function of the amount of evaporated fuel in the fuel tank 11, and the amount of evaporated fuel in the fuel tank 11 represents an equilibrium state such as evaporation of fuel, discharge to the canister 13, and liquefaction of evaporated fuel. Therefore, the fuel tank internal pressure PT represents the degree of fuel evaporation in the fuel tank 11. Since the degree of fuel evaporation is substantially determined by the fuel temperature and the pressure acting on the fuel surface, the fuel temperature may be used instead of the fuel tank internal pressure PT to express the degree of fuel evaporation. However, when the fuel tank internal pressure PT is used as a parameter, the influence of changes in atmospheric pressure or the like is canceled out, so that more accurate detection can be easily performed.

次のステップ9082では、燃料カットカウンタCcutをインクリメントして、ステップ9083に進む。なお燃料カットカウンタCcutは燃料カット状態の継続時間を表している。ステップ9083では、燃料タンク内圧力Pおよび燃料カットカウンタCcutの関数として、燃料カット中にキャニスタ14に吸着された蒸発燃料量VAPOR(PT ,Ccut )を求める。 In the next step 9082, the fuel cut counter Ccut is incremented and the routine proceeds to step 9083. The fuel cut counter Ccut represents the duration of the fuel cut state. In step 9083, the evaporated fuel amount VAPOR (PT, Ccut) adsorbed by the canister 14 during the fuel cut is obtained as a function of the fuel tank internal pressure PT and the fuel cut counter Ccut.

蒸発燃料量VAPORを求めるための関数としては、例えば以下のものを使用することができる。すなわち、燃料タンク内圧力Pの関数として単位時間当たりの燃料蒸発量α(PT)を決定することができるので、単位時間当たりの燃料蒸発量αに経過時間に相当する燃料カットカウンタCcutのカウント値を乗算する下記式により、蒸発燃料量VAPORを求めることができる。
VAPOR = α(PT )・Ccut
As a function for obtaining the evaporated fuel amount VAPOR, for example, the following can be used. That is, it is possible to determine the fuel evaporation amount per unit as a function time of the fuel tank pressure P T α (PT), the count of the fuel cut counter Ccut corresponding to the elapsed time fuel evaporation quantity per unit time alpha The evaporated fuel amount VAPOR can be obtained by the following equation that multiplies the values.
VAPOR = α (PT) ・ Ccut

ステップ9084では、蒸発燃料量VAPORおよびエアフローセンサで検出される吸気量GAの関数として再開時補正パージ率PGRcompを決定する。
PGRcomp = β・VAPOR/GA
ただしβは係数
In step 9084, the restart-time corrected purge rate PGRcomp is determined as a function of the evaporated fuel amount VAPOR and the intake air amount GA detected by the airflow sensor.
PGRcomp = β · VAPOR / GA
Where β is a coefficient

図16は、パージ制御弁駆動ルーチンのフローチャートであって、パージバルブ16の開度をいわゆるデューティ比制御によって制御する。すなわち、ステップ161でパージ停止フラグXIPGRが“1”であるか否かを判断し、肯定判断されればパージ停止中であるとして、ステップ162でデューティ比Dutyを“0”に設定してこのルーチンを終了する。   FIG. 16 is a flowchart of the purge control valve drive routine, in which the opening degree of the purge valve 16 is controlled by so-called duty ratio control. That is, it is determined in step 161 whether or not the purge stop flag XIPGR is “1”. If the determination is affirmative, it is determined that the purge is stopped, and in step 162 the duty ratio Duty is set to “0”. Exit.

ステップ161で否定判断されればパージ中であるとして、ステップ163に進み、次式に基づきデューティ比Dutyを演算する。
Duty = γ・PGR/PGR100+δ
ここでPGR100は、全開パージ率であり、パージバルブ16を全開した時のパージ量を表している。この全開パージ率は、エンジン回転速度Neとスロットル弁開度TAとのマップとして予め設定されている。図17は、その全開パージ率を決定するためのマップの設定例である。γおよびδはパッテリ電圧および大気圧力によって定まる補正係数である。
If a negative determination is made in step 161, it is determined that purging is in progress, and the routine proceeds to step 163, where the duty ratio Duty is calculated based on the following equation.
Duty = γ · PGR / PGR100 + δ
Here, PGR100 is a fully open purge rate, and represents the purge amount when the purge valve 16 is fully opened. This fully open purge rate is set in advance as a map of the engine speed Ne and the throttle valve opening TA. FIG. 17 is a map setting example for determining the fully open purge rate. γ and δ are correction coefficients determined by the battery voltage and the atmospheric pressure.

図18は、燃料濃度FGPGを演算するための燃料濃度学習ルーチンのフローチャートである。ステップ1801では、圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCが1であるか否かを判断する。ステップ1801が肯定判断である場合には、濃度換算手段に相当するステップ1802を実行する。ステップ1802では、図7で決定した燃料濃度Cを下記式に代入することにより、その燃料濃度Cを目標空燃比である理論空燃比(=14.6)と比較したパージガスの相対蒸発燃料濃度を表す燃料濃度FGPGに換算する。
FGPG=(1−C)−(14.6×C×蒸発燃料の密度/空気の密度)
なお、蒸発燃料の密度および空気の密度は、予め定められた一定値を用いてもよいし、温度に基づいて定めるようにしてもよい。
FIG. 18 is a flowchart of a fuel concentration learning routine for calculating the fuel concentration FGPG. In step 1801, it is determined whether or not the pressure concentration detection completion flag XIPRGHC is 1. If step 1801 is affirmative, step 1802 corresponding to density conversion means is executed. In step 1802, by substituting the fuel concentration C determined in FIG. 7 into the following equation, the fuel concentration C is compared with the theoretical air fuel ratio (= 14.6), which is the target air fuel ratio, and the relative evaporated fuel concentration of the purge gas is determined. It converts into the fuel concentration FGPG to represent.
FGPG = (1-C) − (14.6 × C × evaporated fuel density / air density)
The density of the evaporated fuel and the density of the air may be a predetermined constant value or may be determined based on the temperature.

上記燃料濃度FGPGは、パージガス中における蒸発燃料の割合が理論空燃比の混合気と同じである場合には0となり、蒸発燃料の割合が理論空燃比よりも多くなるとマイナスとなる。また、蒸発燃料の割合が理論空燃比よりも少なくなるとプラスとなり、蒸発燃料が全く含まれていない場合に1となる。従って、燃料濃度FGPGは、パージガスの理論空燃比からのずれの程度を表しているとも言える。ステップ1802の実行後は、後述するステップ1810へ進む。   The fuel concentration FGPG becomes 0 when the ratio of the evaporated fuel in the purge gas is the same as the stoichiometric air-fuel ratio, and becomes negative when the ratio of the evaporated fuel exceeds the stoichiometric air-fuel ratio. Moreover, it becomes positive when the ratio of the evaporated fuel is smaller than the theoretical air-fuel ratio, and becomes 1 when no evaporated fuel is contained. Therefore, it can be said that the fuel concentration FGPG represents the degree of deviation from the theoretical air-fuel ratio of the purge gas. After execution of step 1802, the process proceeds to step 1810 described later.

前述のステップ1801が否定判断である場合には、ステップ1804へ進み、パージ停止フラグXIPGRが“1”であるか否かを判断し、肯定判断されたときはパージ停止中であるとして、直接このルーチンを終了する。   If the above step 1801 is negative, the process proceeds to step 1804 to determine whether or not the purge stop flag XIPGR is “1”. End the routine.

ステップ1804で肯定判断されたときはステップ1805に進み、燃料濃度学習条件が成立しているか否かを判断する。すなわち、(1)空燃比フィードバック制御中、(2)冷却水温度≧80°C、(3)始動時燃料増量=0、(4)暖機燃料増量=0
のすべての条件が満足されたときに学習を実行するものとし、いずれかの条件が満足されないときは学習を行わないものとする。
If an affirmative determination is made in step 1804, the process proceeds to step 1805 to determine whether or not a fuel concentration learning condition is satisfied. (1) During air-fuel ratio feedback control, (2) Coolant temperature ≧ 80 ° C., (3) Fuel increase at start-up = 0, (4) Warm-up fuel increase = 0
Learning is executed when all of the conditions are satisfied, and learning is not performed when any of the conditions is not satisfied.

ステップ1805で否定判断されたとき、すなわち学習を行わないときは直接このルーチンを終了する。ステップ1805で肯定判断されたとき、すなわち学習を行うときはステップ1806に進む。ステップ1806では、図8の空燃比制御ルーチンで演算した空燃比補正係数FAFの時間的平均値FAFAVを演算し、ステップ1807に進む。   When a negative determination is made at step 1805, that is, when learning is not performed, this routine is directly terminated. When an affirmative determination is made in step 1805, that is, when learning is performed, the process proceeds to step 1806. In step 1806, the temporal average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in the air-fuel ratio control routine of FIG. 8 is calculated, and the process proceeds to step 1807.

ステップ1807では、平均値FAFAVが“0.98”以下、“0.98”を越え“1.02”未満、“1.02”以上のいずれの領域にあるかを判断する。平均値FAFAVが“0.98”以下であると判断されたときは、ステップ1808に進み、燃料濃度FGPGを所定量“Q”(例えば0.4%)減少して、ステップ1810に進む。   In step 1807, it is determined whether the average value FAFAV is in the range of “0.98” or less, “0.98” and less than “1.02”, or “1.02” or more. When it is determined that the average value FAFAV is “0.98” or less, the process proceeds to step 1808, the fuel concentration FGPG is decreased by a predetermined amount “Q” (for example, 0.4%), and the process proceeds to step 1810.

“1.02”以上であると判断されたときは、ステップ1809に進み燃料濃度FGPGを所定量“P”(例えば0.4%)増加して、ステップ1810に進む。“0.98”を越え“1.02”未満であるときは燃料濃度FGPGを更新することなく直接ステップ1810に進む。このステップ1806乃至1809で決定される燃料濃度FGPGが第1燃料濃度、すなわち第1燃料状態に相当し、ステップ1806乃至1809を実行する電子制御ユニットが第1燃料状態決定手段に相当する。   If it is determined that the value is “1.02” or more, the process proceeds to step 1809, the fuel concentration FGPG is increased by a predetermined amount “P” (for example, 0.4%), and the process proceeds to step 1810. If it exceeds “0.98” and is less than “1.02”, the process proceeds directly to Step 1810 without updating the fuel concentration FGPG. The fuel concentration FGPG determined in steps 1806 to 1809 corresponds to the first fuel concentration, that is, the first fuel state, and the electronic control unit that executes steps 1806 to 1809 corresponds to the first fuel state determination means.

なお、パージガス中の蒸発燃料濃度が“0”であれば、ステップ1808またはステップ1809を実行して決定した燃料濃度FGPGは “1”に設定され、燃料濃度が大になるほど“1”より小である値となる。ステップ1810では、燃料濃度FGPGを所定の上下限値内の値に制限して、このルーチンを終了する。   If the evaporated fuel concentration in the purge gas is “0”, the fuel concentration FGPG determined by executing step 1808 or step 1809 is set to “1”, and the fuel concentration increases as the fuel concentration increases. It is a certain value. In step 1810, the fuel concentration FGPG is limited to a value within a predetermined upper and lower limit value, and this routine is terminated.

図19は、インジェクタ制御ルーチンのフローチャートである。まず、ステップ1901において、エンジン回転速度Neおよび吸気量GAの関数として基本燃料噴射時間Tpを求める。
Tp=Tp(Ne ,GA)
FIG. 19 is a flowchart of an injector control routine. First, in step 1901, the basic fuel injection time Tp is obtained as a function of the engine speed Ne and the intake air amount GA.
Tp = Tp (Ne, GA)

次のステップ1902では、パージ率PGRと図18で決定した燃料濃度FGPGとに基づいて、パージ補正係数FPGを演算する。
FPG =FGPG・PGR
In the next step 1902, a purge correction coefficient FPG is calculated based on the purge rate PGR and the fuel concentration FGPG determined in FIG.
FPG = FGPG · PGR

ステップ1903では、図8に示す空燃比制御ルーチンで演算された空燃比補正係数FAF、および上記パージ補正係数FPGを用いて、インジェクタ開弁時間TAUを次式により決定する。
TAU=α・Tp・(FAF+FPG)+β
ここでのαおよびβは暖機増量、始動増量等を含む補正係数である。
In step 1903, the injector valve opening time TAU is determined by the following equation using the air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in the air-fuel ratio control routine shown in FIG. 8 and the purge correction coefficient FPG.
TAU = α · Tp · (FAF + FPG) + β
Here, α and β are correction coefficients including a warm-up increase, a start increase, and the like.

ステップ1904では、インジェクタ開弁時間TAUを出力し、このルーチンを終了する。   In step 1904, the injector valve opening time TAU is output, and this routine is terminated.

図20は、本実施形態におけるパージタイミングを例示するタイミングチャートである。なお、図20はエンジン始動中のタイミングチャートであり、エンジン停止中に異常診断条件が成立した場合には、予め異常診断制御(図2)を実行する。診断結果が異常診断である場合のタイムチャートの例が、図20に示す異常診断時のタイムチャートであり、診断結果が正常診断である場合のタイムチャートの例が、図20に示す正常診断時のタイムチャートである。   FIG. 20 is a timing chart illustrating the purge timing in the present embodiment. FIG. 20 is a timing chart during engine start. When an abnormality diagnosis condition is satisfied while the engine is stopped, abnormality diagnosis control (FIG. 2) is executed in advance. An example of a time chart when the diagnosis result is an abnormality diagnosis is the time chart at the time of abnormality diagnosis shown in FIG. 20, and an example of a time chart when the diagnosis result is a normal diagnosis is at the time of normal diagnosis shown in FIG. It is a time chart.

正常診断されている場合には、イグニッションスイッチがオンとなるなど、図6のステップ601乃至603が肯定判断されることによって、圧力計測に基づく燃料濃度検出(図7)を開始する(t1時点)。   When a normal diagnosis is made, the fuel concentration detection (FIG. 7) based on the pressure measurement is started by making an affirmative determination in steps 601 to 603 of FIG. 6 such as turning on the ignition switch (at time t1). .

そして、その図7の濃度検出が終了して燃料濃度Cが得られると、図18のステップ1802で燃料濃度Cを相対蒸発燃料濃度、すなわち燃料濃度FGPGに換算することができる。また、圧力濃度検出完了フラグXIPRGHCが1となるので、図10のステップ5052のパージ率初期値決定処理が実行される。そのため、そのパージ率初期値決定処理を実行することによって定まる大きなパージ率PGRとされて、パージが開始される(t2時点)。   When the concentration detection in FIG. 7 is completed and the fuel concentration C is obtained, the fuel concentration C can be converted into the relative evaporated fuel concentration, that is, the fuel concentration FGPG in step 1802 in FIG. Further, since the pressure concentration detection completion flag XIPRGHC becomes 1, the purge rate initial value determination process in step 5052 of FIG. 10 is executed. Therefore, the purge rate PGR is determined by executing the purge rate initial value determination process, and the purge is started (at time t2).

一方、異常診断時には空燃比に影響を与えない程度の小さなパージ率PGRでパージを開始する(t3時点)。そして、その小さなパージ率PGRでパージ率PGRをさらに大きくしたときの燃料濃度FGPGを予測する。さらに、予測が完了した時点(t4時点)からは、予測値に基づいて燃料濃度FGPGの学習を繰り返しつつ、パージバルブ16を徐々に開いていく。そして、t5時点においてパージ率PGRは最大値に到達する。このようにすることにより、パージ開始前に燃料濃度FGPGを知ることができなくても、空燃比の乱れを抑えつつ、パージを行うことができる。   On the other hand, at the time of abnormality diagnosis, the purge is started with a small purge rate PGR that does not affect the air-fuel ratio (at time t3). Then, the fuel concentration FGPG when the purge rate PGR is further increased with the small purge rate PGR is predicted. Further, from the time when the prediction is completed (time t4), the purge valve 16 is gradually opened while repeating learning of the fuel concentration FGPG based on the predicted value. The purge rate PGR reaches the maximum value at time t5. By doing so, even if the fuel concentration FGPG cannot be known before the purge starts, the purge can be performed while suppressing the disturbance of the air-fuel ratio.

車速が減速状態となり、燃料カットオン状態となると(t6時点)、パージ率PGRは0、すなわちパージバルブ16を全閉したパージ中断状態となる。そして、パージ中断状態のまま、前回の圧力計測に基づく燃料濃度検出完了から所定時間が経過すると、正常診断時には、図6のステップ601乃至604が全て肯定判断となるので、圧力計測に基づく燃料濃度検出を再度開始する(t7時点)。そして、t8時点においてその燃料濃度検出が完了すると、図9のステップ902で圧力濃度検出完了フラグが1に設定され、図18のステップ1802で燃料濃度FGPGが演算される。   When the vehicle speed is decelerated and the fuel is cut off (at time t6), the purge rate PGR is 0, that is, the purge is interrupted with the purge valve 16 fully closed. Then, when a predetermined time has elapsed since the completion of the fuel concentration detection based on the previous pressure measurement in the purge interruption state, all the steps 601 to 604 in FIG. Detection is started again (at time t7). When the fuel concentration detection is completed at time t8, the pressure concentration detection completion flag is set to 1 in step 902 in FIG. 9, and the fuel concentration FGPG is calculated in step 1802 in FIG.

そして、t8時点の後のt9時点において、燃料カットオフ状態すなわち燃料カットが解除された状態となると、図18のステップ1802で燃料濃度FGPGが演算されているので、パージ再開時(t9時点)から、大きなパージ率PGRでパージを再開する。   Then, at time t9 after time t8, when the fuel cut-off state, that is, the state where the fuel cut is released, the fuel concentration FGPG is calculated in step 1802 of FIG. 18, so the purge is resumed (time t9). The purge is resumed at a large purge rate PGR.

一方、異常診断時には、燃料カットオン状態の期間に基づいて定まるパージ率PGRでパージを再開する。このようにすることにより、空燃比を乱さずに、パージを再開することができる。そして、パージ再開後は、燃料濃度FGPGの学習を繰り返しつつ、パージ率PGRを大きくする。   On the other hand, at the time of abnormality diagnosis, the purge is resumed at the purge rate PGR determined based on the period of the fuel cut-on state. By doing so, the purge can be resumed without disturbing the air-fuel ratio. After the purge is resumed, the purge rate PGR is increased while repeating the learning of the fuel concentration FGPG.

また、t10時点において燃料カットオン状態となり、t11時点において圧力計測に基づく濃度検出を開始したが、その濃度検出が完了せずにt12時点において燃料カットオフ状態に戻った場合には、正常診断時であっても、異常診断時と同様に、燃料カットオン状態の期間を積算することによって決定されたパージ率PGRでパージを再開する。   Further, when the fuel cut-on state is reached at time t10 and concentration detection based on pressure measurement is started at time t11, but the concentration detection is not completed and the fuel cut-off state is returned at time t12, the normal diagnosis is performed. Even so, the purge is restarted at the purge rate PGR determined by integrating the fuel cut-on state periods as in the abnormality diagnosis.

このように、本実施形態では、燃料濃度検出系が正常である場合には、パージ開始時(t2時点)からパージ率PGRを最大にしてパージを開始することができるとともに、パージ再開時(t9時点)もパージ率PGRを最大にすることができる。従って、パージ量を十分に大きくすることができる。   As described above, in the present embodiment, when the fuel concentration detection system is normal, the purge rate PGR can be maximized from the purge start time (time t2) and the purge can be started (t9). The purge rate PGR can also be maximized. Therefore, the purge amount can be made sufficiently large.

また、パージ中断中に燃料濃度検出が完了しなかった場合には、パージ中断時間に基づいてパージ再開時のパージ率PGRを決定するので、パージ中断中に燃料濃度検出が完了しなかったとしても、パージ再開時のパージ率PGRをある程度大きくすることができる。このことによっても、パージ量を大きくすることができる。   Further, when the fuel concentration detection is not completed during the purge interruption, the purge rate PGR at the time of restarting the purge is determined based on the purge interruption time, so even if the fuel concentration detection is not completed during the purge interruption. The purge rate PGR when restarting the purge can be increased to some extent. This also makes it possible to increase the purge amount.

しかも、図2の異常診断制御において燃料濃度検出系に異常があると診断されている場合には、その燃料濃度検出系による燃料濃度検出(図7)を実行せず、車両運転状態にかかわらず、図8において空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて決定される燃料濃度FGPG(第1燃料濃度)を用いるので、異常な燃料濃度に基づいて燃料噴射量が制御されてしまい、空燃比が大きくずれてしまうことも抑制できる。   In addition, when it is diagnosed that there is an abnormality in the fuel concentration detection system in the abnormality diagnosis control of FIG. 2, the fuel concentration detection by the fuel concentration detection system (FIG. 7) is not executed, regardless of the vehicle operating state. 8, since the fuel concentration FGPG (first fuel concentration) determined based on the amount of deviation of the air-fuel ratio from the target air-fuel ratio is used, the fuel injection amount is controlled on the basis of the abnormal fuel concentration. It can also be suppressed that the fuel ratio greatly deviates.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、異常診断を行うために形成する閉空間は、パージバルブ16が閉、3位置弁21が第2位置、切替弁18が第2位置とされることにより形成されていたが、閉空間は、圧力計測に基づく燃料濃度検出(図7)において混合気が流通する経路またはその経路と連通する経路を一部に含んでいればよい。この場合、閉空間に異常がある場合には、混合気流圧力P1が正確に計測できない可能性が高いと判断できるからである。従って、たとえば、パージバルブ16および切替弁18は前述の実施形態のままであるが、3位置弁21を第3位置(分岐ライン19と計測ライン22とが連通する位置)とすることによって閉空間を形成してもよい。また、3位置弁21を第2位置(計測ライン22が空気供給ライン20および分岐ライン19のいずれとも連通しない位置)とし、切替弁18を第1位置(計測ライン22がキャスタ13や待機ライン17に対して遮断される位置)とすることによって閉空間を形成してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the closed space formed for performing abnormality diagnosis is formed by the purge valve 16 being closed, the 3-position valve 21 being in the second position, and the switching valve 18 being in the second position. However, the closed space only needs to partially include a path through which the air-fuel mixture flows or a path communicating with the path in the fuel concentration detection based on pressure measurement (FIG. 7). In this case, when there is an abnormality in the closed space, it can be determined that there is a high possibility that the mixed airflow pressure P1 cannot be accurately measured. Therefore, for example, the purge valve 16 and the switching valve 18 remain in the above-described embodiment, but the closed space is reduced by setting the three-position valve 21 to the third position (position where the branch line 19 and the measurement line 22 communicate). It may be formed. Further, the three-position valve 21 is set to the second position (the position where the measurement line 22 does not communicate with either the air supply line 20 or the branch line 19), and the switching valve 18 is set to the first position (the measurement line 22 is the caster 13 or the standby line 17). The closed space may be formed by setting the position to be blocked with respect to.

また、閉空間としたときの圧力Pの測定に加え、その圧力が予め定めた判定値以下まで低下したか否かに基づいて、燃料濃度検出系の異常を診断してもよい。圧力Pが判定値以下まで低下しない場合には、ポンプ26の能力低下、切替弁18や3位置弁21の切替動作不良や漏れ不良などの異常が生じていると考えられるからである。   Further, in addition to the measurement of the pressure P in the closed space, the abnormality of the fuel concentration detection system may be diagnosed based on whether or not the pressure has decreased to a predetermined determination value or less. This is because, when the pressure P does not decrease below the determination value, it is considered that an abnormality such as a reduction in the capacity of the pump 26, a switching operation failure of the switching valve 18 or the three-position valve 21 and a leakage failure has occurred.

また、切替弁18や3位置弁21の位置を検出する位置センサを設け、その位置センサからの信号に基づいて切替弁18や3位置弁21の異常を診断してもよい。   Further, a position sensor that detects the position of the switching valve 18 or the three-position valve 21 may be provided, and an abnormality of the switching valve 18 or the three-position valve 21 may be diagnosed based on a signal from the position sensor.

また、前述の実施形態では、圧力センサ24は、一端が絞り23の下流側に接続され、他端が大気に開放されていたが、他端を絞り23の上流側に接続することにより、絞り23の前後の圧力差を検出するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the pressure sensor 24 has one end connected to the downstream side of the throttle 23 and the other end opened to the atmosphere. The pressure difference before and after 23 may be detected.

また、上述した実施形態では、3位置弁21を用いていたが、複数の2位置弁を組み合わせて、上述した第1位置〜第3位置に相当する切替動作を行わせるようにすることも可能である。   In the above-described embodiment, the three-position valve 21 is used. However, a switching operation corresponding to the first to third positions described above can be performed by combining a plurality of two-position valves. It is.

本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the evaporative fuel processing apparatus by embodiment of this invention. 蒸発燃料処理装置の漏れ診断とともに燃料濃度検出系の異常を診断する異常診断制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality diagnosis control which diagnoses the abnormality of a fuel concentration detection system with the leak diagnosis of an evaporative fuel processing apparatus. 図2のステップ204で実行する異常診断実行ルーチンを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an abnormality diagnosis execution routine executed in step 204 of FIG. 図3のステップ241実行時のガスの流通状態を示す図である。It is a figure which shows the distribution | circulation state of the gas at the time of step 241 execution of FIG. 図3のステップ247実行時のガスの流通状態を示す図である。It is a figure which shows the distribution | circulation state of the gas at the time of step 247 execution of FIG. キャニスタ13からパージされるパージガス中の蒸発燃料濃度を決定する燃料濃度決定ルーチンを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a fuel concentration determination routine for determining an evaporated fuel concentration in a purge gas purged from a canister. 圧力計測に基づいて燃料濃度を検出する濃度検出ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the density | concentration detection routine which detects a fuel density | concentration based on pressure measurement. 空燃比制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an air fuel ratio control routine. パージ率制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a purge rate control routine. 図9に示すパージ率制御ルーチンのステップ905で実行される通常パージ率制御処理のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of a normal purge rate control process executed in step 905 of the purge rate control routine shown in FIG. 9. FIG. 図10のステップ9052で実行されるパージ率初期値決定ルーチンのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a purge rate initial value determination routine executed in step 9052 of FIG. 10. FIG. 基準流量マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a reference | standard flow volume map. 燃料濃度Cと、基準流量Q100に対する予想流量Qcの比率(Qc/Q100)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fuel density | concentration C and the ratio (Qc / Q100) of the estimated flow volume Qc with respect to the reference flow volume Q100. 空燃比補正係数FAFの領域を示すグラフである。It is a graph which shows the area | region of the air fuel ratio correction coefficient FAF. 図9に示すパージ率制御ルーチンのステップ908で実行される再開時補正パージ率演算のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of resuming correction purge rate calculation executed in step 908 of the purge rate control routine shown in FIG. 9. FIG. パージ制御弁駆動ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a purge control valve drive routine. 全開パージ率を決定するためのマップの設定例である。It is an example of the setting of the map for determining a full open purge rate. 燃料濃度FGPGを演算するための燃料濃度学習ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the fuel concentration learning routine for calculating the fuel concentration FGPG. インジェクタ制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an injector control routine. 本実施形態におけるパージタイミングを例示するタイミングチャートである。It is a timing chart which illustrates the purge timing in this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

5:排気管
6:空燃比センサ
11:燃料タンク
13:キャニスタ
14:吸着材
15:パージライン(パージ管)
16:パージバルブ(パージ制御弁)
18:切替弁(閉空間形成弁)
21:3位置弁(計測通路切替手段、閉空間形成弁、圧力印加範囲切替手段)
22:計測ライン(計測通路、漏れ検査通路)
23:絞り(基準絞り)
24:圧力センサ(圧力計測手段)
26:ポンプ(ガス流発生手段、圧力印加手段)
ステップ1802:濃度換算手段
ステップ1901乃至1904:空燃比制御手段
5: exhaust pipe 6: air-fuel ratio sensor 11: fuel tank 13: canister 14: adsorbent 15: purge line (purge pipe)
16: Purge valve (purge control valve)
18: Switching valve (closed space forming valve)
21: 3-position valve (measurement passage switching means, closed space forming valve, pressure application range switching means)
22: Measurement line (measurement passage, leak inspection passage)
23: Aperture (reference aperture)
24: Pressure sensor (pressure measuring means)
26: Pump (gas flow generating means, pressure applying means)
Step 1802: Concentration conversion means Steps 1901 to 1904: Air-fuel ratio control means

Claims (10)

燃料タンクから発生する蒸発燃料を一時的に吸着するキャニスタと、
そのキャニスタからパージされた蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ管と、
そのパージ管に設置され、パージ管から吸気管へのパージ流量を制御するパージ制御弁と、
内燃機関の排気管に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、
前記パージ制御弁が開いているときに、前記空燃比センサによって検出される空燃比の目標空燃比からのずれ量に基づいて、前記キャニスタからパージされる蒸発燃料を含む混合気の燃料状態を決定する第1燃料状態決定手段と、
前記キャニスタからパージされる混合気の燃料状態に基づいて、空燃比が前記目標空燃比になるように前記内燃機関への燃料噴射量を制御する空燃比制御手段と
を備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記パージ制御弁が閉じた状態で、前記キャニスタから蒸発燃料を含む混合気をパージすることによって前記混合気の蒸発燃料状態を決定する第2燃料状態決定手段と、
その第2燃料状態決定手段の異常を検出する異常検出手段と
をさらに備え、
前記空燃比制御手段は、前記異常検出手段によって異常が検出されていないときは、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるか、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いるかを、車両運転状態に基づいて切り替えるが、前記異常検出手段によって異常が検出されているときは、車両運転状態にかかわらず、前記燃料噴射量を制御するために用いる燃料状態として前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
A canister that temporarily adsorbs the evaporated fuel generated from the fuel tank;
A purge pipe for guiding the evaporated fuel purged from the canister to the intake pipe of the internal combustion engine;
A purge control valve that is installed in the purge pipe and controls a purge flow rate from the purge pipe to the intake pipe;
An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine for measuring an air-fuel ratio;
When the purge control valve is open, the fuel state of the air-fuel mixture including the evaporated fuel purged from the canister is determined based on the amount of deviation of the air-fuel ratio detected from the air-fuel ratio sensor from the target air-fuel ratio. First fuel condition determining means for
Vaporized fuel for an internal combustion engine, comprising: air-fuel ratio control means for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio based on the fuel state of the air-fuel mixture purged from the canister In the processing device,
Second fuel state determining means for determining the fuel vapor state of the air-fuel mixture by purging the air-fuel mixture containing fuel vapor from the canister while the purge control valve is closed;
An abnormality detection means for detecting an abnormality of the second fuel state determination means,
The air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the first fuel state determination means or the fuel determined by the second fuel state determination means when no abnormality is detected by the abnormality detection means. Whether or not the state is used is switched based on the vehicle operating state, but when an abnormality is detected by the abnormality detecting means, the fuel state used for controlling the fuel injection amount regardless of the vehicle operating state An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, wherein the fuel state determined by the first fuel state determination means is used.
前記第2燃料状態決定手段は、
途中に絞りを有する計測通路と、
その計測通路の絞りを通過するガス流を発生させるポンプと、
そのポンプがガス流を発生させたときに、前記絞りによって生じる圧力降下量を計測する圧力計測手段と、
前記計測通路を大気に開放して、その計測通路に流れるガスを空気とする第1の計測状態と、前記パージ制御弁を閉じた状態で計測通路を前記キャニスタに連通することによって、計測通路に流れるガスをキャニスタからの蒸発燃料を含む混合気とする第2の計測状態とに切り替える計測通路切替手段とを備え、
前記第1の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第1の圧力と、前記第2の計測状態において前記圧力計測手段によって計測される第2の圧力とに基づいて、前記燃料状態を決定するものであり、
前記異常検出手段は、前記計測通路、ポンプ、圧力計測手段、および計測通路切替手段の少なくとも一つの異常を検出するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
The second fuel state determining means includes
A measuring passage with a restriction in the middle,
A pump that generates a gas flow that passes through the restriction of the measurement passage;
Pressure measuring means for measuring a pressure drop caused by the throttle when the pump generates a gas flow;
The measurement passage is opened to the atmosphere, and the measurement passage is connected to the canister with the first measurement state in which the gas flowing through the measurement passage is air, and the purge control valve is closed. Measuring passage switching means for switching to a second measurement state in which the flowing gas is an air-fuel mixture containing evaporated fuel from the canister,
The fuel state is determined based on a first pressure measured by the pressure measuring unit in the first measurement state and a second pressure measured by the pressure measurement unit in the second measurement state. Is what
The evaporated fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the abnormality detection means detects at least one abnormality of the measurement passage, the pump, the pressure measurement means, and the measurement passage switching means. .
前記計測通路、ポンプ、圧力計測手段、および計測通路切替手段を含む燃料状態検出系の少なくとも一部を閉空間とするための閉空間形成弁と、
一端で大気に開放し基準絞りが途中に設けられた漏れ検査通路と、
その閉空間と前記漏れ検査通路内とを加圧または減圧する圧力印加手段と、
その圧力印加手段により加圧または減圧された前記閉空間または前記漏れ検査通路内の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記圧力印加手段により加圧または減圧される圧力印加範囲を、前記閉空間および前記漏れ検査通路内の少なくとも一方を含み、且つ、前記圧力印加範囲が互いに異なる2種類の漏れ計測状態のいずれかに切替える圧力印加範囲切替手段とを備え、
前記異常検出手段は、前記2種類の漏れ計測状態において前記圧力計測手段によってそれぞれ計測される2つの圧力の比較に基づいて、前記燃料状態検出系の異常を検出するものであることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
A closed space forming valve for making at least a part of a fuel state detection system including the measurement passage, the pump, the pressure measurement means, and the measurement passage switching means into a closed space;
A leak inspection passage opened to the atmosphere at one end and provided with a reference throttle in the middle;
Pressure applying means for pressurizing or depressurizing the closed space and the inside of the leakage inspection passage;
Pressure measuring means for measuring the pressure in the closed space or the leak inspection passage pressurized or depressurized by the pressure applying means;
The pressure application range to be pressurized or depressurized by the pressure application means includes at least one of the closed space and the leak inspection passage, and is in one of two types of leak measurement states in which the pressure application range is different from each other. Pressure application range switching means for switching,
The abnormality detection means detects an abnormality of the fuel state detection system based on a comparison of two pressures respectively measured by the pressure measurement means in the two types of leak measurement states. The fuel vapor processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 2.
前記漏れ検査通路が前記計測通路であることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   The evaporative fuel processing device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the leak inspection passage is the measurement passage. 前記圧力印加範囲切替手段が前記計測通路切替手段であることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   The evaporated fuel processing device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the pressure application range switching means is the measurement passage switching means. 前記圧力印加手段が、前記計測通路にガス流を発生させるポンプであることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   6. The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the pressure applying means is a pump that generates a gas flow in the measurement passage. 前記空燃比制御手段は、前記異常検出手段によって異常が検出されておらず、且つ、車両運転状態がパージ開始前であるときには、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   The air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the second fuel state determination means when no abnormality is detected by the abnormality detection means and the vehicle operating state is before the start of purging. The evaporative fuel processing apparatus of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6. 前記空燃比制御手段は、車両運転状態がパージ開始後であってパージ中断中でない状態のときは、前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   The air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the first fuel state determination means when the vehicle operating state is after the start of purging and is not suspended. The evaporative fuel processing apparatus of the internal combustion engine in any one of 7. 前記空燃比制御手段は、前記異常検出手段によって異常が検出されておらず、且つ、車両運転状態がパージ中断中であるときは、前記第2燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   The air-fuel ratio control means uses the fuel state determined by the second fuel state determination means when no abnormality is detected by the abnormality detection means and the vehicle operating state is suspended in the purge. An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8. 前記車両運転状態がパージ中断中であるときに、前記第2燃料状態決定手段による燃料状態の決定が完了しなかった場合には、前記空燃比制御手段は、パージ中断直前に前記第1燃料状態決定手段によって決定された燃料状態を用いることを特徴とする請求9に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。   If the determination of the fuel state by the second fuel state determination unit is not completed when the vehicle operation state is the purge suspension, the air-fuel ratio control unit is configured to perform the first fuel state immediately before the purge suspension. The fuel vapor processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the fuel state determined by the determining means is used.
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