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JP5394982B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Download PDF

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JP5394982B2 JP2010112287A JP2010112287A JP5394982B2 JP 5394982 B2 JP5394982 B2 JP 5394982B2 JP 2010112287 A JP2010112287 A JP 2010112287A JP 2010112287 A JP2010112287 A JP 2010112287A JP 5394982 B2 JP5394982 B2 JP 5394982B2
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air
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は、内燃機関の空燃比を制御するための装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for controlling an air-fuel ratio of an internal combustion engine.

複数の気筒を備える内燃機関において、気筒間で混合気の空燃比がばらつくと、排気ガスを浄化する触媒の浄化率が低下し、エミッションが悪化するおそれがある。そのため、気筒別に空燃比を制御することが提案されている。   In an internal combustion engine having a plurality of cylinders, if the air-fuel ratio of the air-fuel mixture varies between the cylinders, the purification rate of the catalyst that purifies the exhaust gas is lowered, and the emission may be deteriorated. Therefore, it has been proposed to control the air-fuel ratio for each cylinder.

下記の特許文献1では、気筒別空燃比制御を行う内燃機関において、パージ実行時における気筒別補正量に基づいてパージ実行時気筒別学習値を算出すると共に、パージ停止時における気筒別補正量に基づいてパージ停止時気筒別学習値を算出し、これらの学習値に基づいてパージ燃料の気筒別分配率を算出し、これに基づいてパージ量を制御することが記載されている。   In the following Patent Document 1, in an internal combustion engine that performs cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, the learning value for each cylinder at the time of purge execution is calculated based on the cylinder-by-cylinder correction amount at the time of purge execution, and the cylinder-by-cylinder correction amount at the time of purge stop is calculated. It is described that the learning value for each cylinder at purge stop is calculated based on this, and the distribution ratio for each cylinder of purge fuel is calculated based on these learning values, and the purge amount is controlled based on this.

特開2005−207405号公報JP 2005-207405 A

気筒別に空燃比の制御を行う際、パージによって空燃比が変動するため、パージを考慮した制御を行うのが望ましい。   When the air-fuel ratio is controlled for each cylinder, the air-fuel ratio fluctuates due to the purge. Therefore, it is desirable to perform the control considering the purge.

上記の従来技術では、パージ実行時とパージ停止時とでそれぞれ学習を実施しているため、パージの実行状態が変化する度に学習する必要がある。したがって、空燃比制御にこれらの学習値を反映するまでに時間がかかり、エミッション性能が悪化するおそれがあると共に、複数回の学習を行うことにより演算負荷が増大するおそれがある。   In the above-described conventional technique, learning is performed when purge is performed and when purge is stopped. Therefore, it is necessary to perform learning whenever the purge execution state changes. Therefore, it takes time to reflect these learning values in the air-fuel ratio control, the emission performance may be deteriorated, and the calculation load may be increased by performing learning a plurality of times.

したがって、この発明の一つの目的は、より効率的に、パージを考慮した気筒別空燃比制御を行うための手法を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for performing cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control in consideration of purge more efficiently.

この発明の一つの側面によると、複数の気筒を備える内燃機関の空燃比制御装置は、該内燃機関の複数の気筒の排気ガスが合流する排気合流部に配置され、該排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段(16)と、前記内燃機関の吸気通路への蒸発燃料を供給するパージ流量を制御するパージ流量制御手段(28)と、前記パージ流量が所定値のときに(S2がNo)、前記複数の気筒における空燃比のばらつきを抑制するように、気筒別に空燃比補正量(KAF(i))を算出する気筒別空燃比補正量算出手段(S4)と、を備え、前記気筒別空燃比補正量算出手段は、前記パージ流量(QPGCBASE)が前記所定値よりも大きくなるときに(S2がYes)、前記気筒別空燃比補正量が前記複数の気筒の気筒別空燃比補正量の平均値より大きい気筒では、前記気筒別空燃比補正量を減少させると共に、前記気筒別空燃比補正量が前記平均値より小さい気筒では、前記気筒別空燃比補正量を増加させる(S12,KAFPurge(i))。   According to one aspect of the present invention, an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine having a plurality of cylinders is disposed in an exhaust merging portion where exhaust gases of a plurality of cylinders of the internal combustion engine merge, and the air-fuel ratio of the exhaust gas is reduced. An air-fuel ratio detecting means (16) for detecting, a purge flow rate controlling means (28) for controlling a purge flow rate for supplying evaporated fuel to the intake passage of the internal combustion engine, and when the purge flow rate is a predetermined value (S2 is No), and cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculation means (S4) for calculating an air-fuel ratio correction amount (KAF (i)) for each cylinder so as to suppress variations in the air-fuel ratio among the plurality of cylinders, The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculation means calculates the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount when the purge flow rate (QPGCBASE) is greater than the predetermined value (Yes in S2). Average amount For larger cylinders, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount is decreased, and for cylinders with the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount smaller than the average value, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount is increased (S12, KAFPurge (i)). ).

この発明によれば、気筒別空燃比制御を行う内燃機関において、パージ量が増加することによる気筒別空燃比の変動を好適に抑制することができると共に、気筒間のトルクのばらつきを抑制することができる。よって、エミッションの性能および商品性を向上させることができる。また、この発明によれば、パージ流量が所定値のときの気筒別空燃比補正量を用いて、パージ流量が該所定値から増加したときの該補正量を増減するので、パージの実行に応じて速やかな補正を実現すことができる。したがって、補正を実施するまでに時間を要することによるエミッション低下を回避することができる。   According to the present invention, in an internal combustion engine that performs cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, fluctuations in cylinder-by-cylinder air-fuel ratio due to an increase in the purge amount can be suitably suppressed, and variations in torque between cylinders can be suppressed. Can do. Therefore, it is possible to improve emission performance and merchantability. Further, according to the present invention, the correction amount when the purge flow rate increases from the predetermined value is increased or decreased using the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount when the purge flow rate is a predetermined value. And quick correction can be realized. Therefore, it is possible to avoid a reduction in emission due to the time required for performing the correction.

この発明の一実施形態によると、前記吸気通路に供給されるパージガス内の燃料量(QPURGE)から、各気筒へ供給される該パージガス内の燃料量(TPURGE(i))を推定する気筒別パージ燃料量推定手段(式(8))を備え、前記パージ流量が前記所定値よりも大きくなるときに、前記気筒別空燃比補正量算出手段が、前記気筒別空燃比補正量を減少または増加させる量を、対応する気筒の前記パージガス内の燃料量から算出する(式(11))。   According to one embodiment of the present invention, the cylinder-by-cylinder purge that estimates the fuel amount (TPURGE (i)) in the purge gas supplied to each cylinder from the fuel amount (QPURGE) in the purge gas supplied to the intake passage. Fuel amount estimation means (equation (8)) is provided, and when the purge flow rate becomes larger than the predetermined value, the cylinder specific air-fuel ratio correction amount calculation means decreases or increases the cylinder specific air-fuel ratio correction amount. The amount is calculated from the amount of fuel in the purge gas of the corresponding cylinder (formula (11)).

この発明によれば、パージ流量が増加するときに気筒別空燃比補正量の増減する量を、各気筒へ供給されるパージに含まれる燃料量に基づいて決定するので、燃焼室に供給される燃料量に応じた補正を行うことが可能となり、よって、エミッション性能を向上させることができる。   According to the present invention, the amount by which the cylinder air-fuel ratio correction amount increases or decreases when the purge flow rate increases is determined based on the amount of fuel contained in the purge supplied to each cylinder, and is thus supplied to the combustion chamber. Correction according to the amount of fuel can be performed, and thus the emission performance can be improved.

本発明のその他の特徴及び利点については、以下の詳細な説明から明らかである。 Other features and advantages of the present invention will be apparent from the detailed description that follows.

この発明の一実施形態に従う、エンジンおよびその制御装置の全体的な構成を示す図。The figure which shows the whole structure of an engine and its control apparatus according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、空燃比センサの配置を説明するための図。The figure for demonstrating arrangement | positioning of the air fuel ratio sensor according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、可変動弁機構を示す図。The figure which shows the variable valve mechanism according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、可変動弁機構の作動特性を示す図。The figure which shows the operating characteristic of the variable valve mechanism according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、パージが気筒別空燃比に及ぼす影響を説明するための図。The figure for demonstrating the influence which purge has on the air-fuel ratio according to cylinder according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、燃料制御プロセスのフローチャート。1 is a flowchart of a fuel control process according to an embodiment of the present invention. この発明の一実施形態に従う、パージを考慮した気筒別空燃比補正量の算出プロセスのフローチャート。The flowchart of the calculation process of the air-fuel ratio correction amount according to cylinder which considered purge according to one Embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に従う、パージを考慮した気筒別空燃比補正量の算出プロセスのフローチャート。The flowchart of the calculation process of the air-fuel ratio correction amount according to cylinder which considered purge according to other embodiment of this invention. この発明の他の実施形態に従う、パージ流量に対する気筒別空燃比補正量の補正係数を規定するマップを示す図。The figure which shows the map which prescribes | regulates the correction coefficient of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount with respect to the purge flow rate according to another embodiment of the present invention. この発明の一実施形態に従う、気筒別空燃比補正量の学習プロセスのフローチャート。The flowchart of the learning process of the air-fuel ratio correction amount according to cylinder according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、空燃比偏差信号および各気筒の基準信号の挙動を示す図。The figure which shows the behavior of the air fuel ratio deviation signal and the reference signal of each cylinder according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、相関関数の制御を介して気筒別空燃比補正量が決定される様子を示す図。The figure which shows a mode that the cylinder specific air-fuel-ratio correction amount is determined through control of a correlation function according to one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態に従う、内燃機関の運転状態に応じた気筒別空燃比補正量の基準値のマップを概念的に示す図。The figure which shows notionally the map of the reference value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount according to the operating state of the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. この発明の一実施形態に従う、リフト量に対する気筒別空燃比補正量の基準値を規定するマップを示す図。The figure which shows the map which prescribes | regulates the reference value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount with respect to the lift amount according to one embodiment of the present invention.

次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図1は、この発明の一実施形態に従う、内燃機関(以下、エンジンと呼ぶ)およびその制御装置の全体的な構成図である。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) and its control device according to an embodiment of the present invention.

電子制御ユニット(以下、「ECU」)という)1は、中央演算処理装置(CPU)およびメモリを備えるコンピュータである。メモリには、車両の様々な制御を実現するためのコンピュータ・プログラムおよび該プログラムの実施に必要なデータ(マップを含む)を格納することができる。ECU1は、車両の各部から信号を受取ると共に、該メモリに記憶されたデータおよびプログラムに従って演算を行い、車両の各部を制御するための制御信号を生成する。   An electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 1 is a computer including a central processing unit (CPU) and a memory. The memory can store a computer program for realizing various controls of the vehicle and data (including a map) necessary for executing the program. The ECU 1 receives a signal from each part of the vehicle and performs an operation according to data and a program stored in the memory to generate a control signal for controlling each part of the vehicle.

エンジン2は、複数の気筒(この実施形態では、4気筒)を有するエンジンである。エンジン2には、吸気バルブのバルブタイミングを変更可能な連続可変動弁機構31が設けられており、これは、この実施形態では、可変リフト機構および可変位相機構を含む。可変リフト機構は、ECU1からの制御信号に従って、各気筒の吸気バルブのリフト量を連続的に変更することができる機構である。可変リフト機構の一例は、後述される。可変位相機構は、ECU1からの制御信号に従って、各気筒の吸気バルブの位相を連続的に変更することができる機構である。可変位相機構は、任意の既知の手法により実現することができる。たとえば、電磁的に吸気バルブの位相を進角または遅角に制御する手法が提案されている(たとえば、特開2000―227033号を参照)。   The engine 2 is an engine having a plurality of cylinders (four cylinders in this embodiment). The engine 2 is provided with a continuously variable valve mechanism 31 that can change the valve timing of the intake valve, and in this embodiment, includes a variable lift mechanism and a variable phase mechanism. The variable lift mechanism is a mechanism that can continuously change the lift amount of the intake valve of each cylinder in accordance with a control signal from the ECU 1. An example of the variable lift mechanism will be described later. The variable phase mechanism is a mechanism that can continuously change the phase of the intake valve of each cylinder in accordance with a control signal from the ECU 1. The variable phase mechanism can be realized by any known method. For example, a method of electromagnetically controlling the phase of the intake valve to advance or retard has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-227033).

連続可変動弁機構31には、各気筒の吸気バルブのリフト量を検出するためのセンサ32および該吸気バルブの位相を検出するためのセンサ33が設けられており、該センサ32および33の検出結果は、ECU1に送られる。   The continuously variable valve mechanism 31 is provided with a sensor 32 for detecting the lift amount of the intake valve of each cylinder and a sensor 33 for detecting the phase of the intake valve. The result is sent to the ECU 1.

なお、この実施形態では、リフト量および位相を連続的に変更可能なようになっているが、これに限定されるものではなく、リフト量および位相を段階的(ステップ状)に変更可能な機構にも、本願発明は適用可能である。   In this embodiment, the lift amount and the phase can be changed continuously. However, the present invention is not limited to this, and the mechanism can change the lift amount and the phase stepwise. In addition, the present invention is applicable.

エンジン2には、吸気通路3および排気通路4が連結されている。吸気通路3には、スロットル弁5が設けられている。スロットル弁5の開度は、ECU1からの制御信号に従って制御される。スロットル弁5には、スロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度(θTH)センサ6が連結されており、この検出値は、ECU1に送られる。   An intake passage 3 and an exhaust passage 4 are connected to the engine 2. A throttle valve 5 is provided in the intake passage 3. The opening degree of the throttle valve 5 is controlled in accordance with a control signal from the ECU 1. A throttle valve opening (θTH) sensor 6 for detecting the opening of the throttle valve is connected to the throttle valve 5, and this detected value is sent to the ECU 1.

この実施形態では、エンジン2の各気筒への吸入空気量は、スロットル弁5の開度を制御することだけでなく、連続可変動弁機構31を介して各気筒の吸気バルブのリフト量を制御することによって実現される。   In this embodiment, the intake air amount to each cylinder of the engine 2 not only controls the opening degree of the throttle valve 5, but also controls the lift amount of the intake valve of each cylinder via the continuously variable valve mechanism 31. It is realized by doing.

燃料噴射弁7が、エンジン2とスロットル弁5との間であって、エンジン2の吸気バルブ(図示せず)の少し上流側に、気筒ごとに設けられている。燃料噴射弁7は、燃料タンク29に接続されており、燃料タンク29からの燃料を噴射する。燃料噴射弁7の燃料噴射時期および燃料噴射量は、ECU1からの制御信号に従って変更される。   A fuel injection valve 7 is provided for each cylinder between the engine 2 and the throttle valve 5 and slightly upstream of the intake valve (not shown) of the engine 2. The fuel injection valve 7 is connected to the fuel tank 29 and injects fuel from the fuel tank 29. The fuel injection timing and the fuel injection amount of the fuel injection valve 7 are changed according to a control signal from the ECU 1.

スロットル弁5の上流には、吸気通路3を流れる空気の量を検出するエアフローメータ(AFM)8が設けられている。   An air flow meter (AFM) 8 that detects the amount of air flowing through the intake passage 3 is provided upstream of the throttle valve 5.

スロットル弁5の下流には、絶対圧(PB)センサ9が設けられており、吸気通路3内の圧力PBを検出する。また、絶対圧センサ9の下流には吸気温(TA)センサ10が設けられており、吸気通路3内の温度を検出する。これらの検出値は、ECU1に送られる。また、エンジン2には、エンジンの水温TWを検出するためのエンジン水温センサ11が設けられており、該センサの検出値は、ECU1に送られる。さらに、大気圧PAを検出するための大気圧センサ12がエンジン外部の任意の位置に設置されており、該センサの検出値はECU1に送られる。   An absolute pressure (PB) sensor 9 is provided downstream of the throttle valve 5 and detects the pressure PB in the intake passage 3. An intake air temperature (TA) sensor 10 is provided downstream of the absolute pressure sensor 9 and detects the temperature in the intake passage 3. These detected values are sent to the ECU 1. The engine 2 is provided with an engine water temperature sensor 11 for detecting the engine water temperature TW, and the detected value of the sensor is sent to the ECU 1. Further, an atmospheric pressure sensor 12 for detecting the atmospheric pressure PA is installed at an arbitrary position outside the engine, and the detected value of the sensor is sent to the ECU 1.

ECU1には、エンジン2のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ13が接続されており、該センサの検出値はECU1に供給される。クランク角センサ13は、所定のクランク角度(たとえば30度)毎に1パルス(CRKパルス)を発生し、該パルスにより、クランク軸の回転角度位置を特定することができる。ECU1は、該CRKパルスに基づいてエンジン回転数NEを算出する。また、クランク角センサ13は、ピストンの上死点(TDC)位置に関連したクランク角度で、TDC信号をECU1に出力する。   A crank angle sensor 13 for detecting the rotation angle of the crankshaft of the engine 2 is connected to the ECU 1, and the detected value of the sensor is supplied to the ECU 1. The crank angle sensor 13 generates one pulse (CRK pulse) every predetermined crank angle (for example, 30 degrees), and can specify the rotational angle position of the crankshaft by the pulse. The ECU 1 calculates the engine speed NE based on the CRK pulse. The crank angle sensor 13 outputs a TDC signal to the ECU 1 at a crank angle related to the top dead center (TDC) position of the piston.

燃料タンク29は、チャージ通路20を介してキャニスタ21に接続されている。キャニスタ21は、燃料タンク29内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤22を内蔵すると共に、外気取り込み口23を有する。   The fuel tank 29 is connected to the canister 21 through the charge passage 20. The canister 21 incorporates an adsorbent 22 that adsorbs the evaporated fuel generated in the fuel tank 29 and has an outside air intake port 23.

キャニスタ21は、パージ通路27を介して吸気通路3のスロットル弁5の下流側に接続されている。パージ通路27にはパージ制御弁28が設けられている。パージ制御弁28は、ECU1からの制御信号に従って、デューティ制御される。制御信号すなわちデューティ信号で表される開弁(オン)時間と閉弁(オフ)時間の比率(デューティ比)を変更することにより、パージ制御弁28の開弁量を連続的に制御することができる。こうして、パージ制御弁28は、パージ通路27を吸気通路3に向けて流れるパージガスの流量(パージ流量)を制御し、パージガス内の蒸発燃料を吸気通路3に供給する。   The canister 21 is connected to the downstream side of the throttle valve 5 in the intake passage 3 via the purge passage 27. A purge control valve 28 is provided in the purge passage 27. The purge control valve 28 is duty controlled in accordance with a control signal from the ECU 1. The valve opening amount of the purge control valve 28 can be continuously controlled by changing the ratio (duty ratio) of the valve opening (on) time and the valve closing (off) time represented by the control signal, that is, the duty signal. it can. Thus, the purge control valve 28 controls the flow rate (purge flow rate) of the purge gas flowing through the purge passage 27 toward the intake passage 3 and supplies the evaporated fuel in the purge gas to the intake passage 3.

以上のように、燃料噴射弁7からの燃料、パージ通路27からの蒸発燃料、および吸気通路3からの空気の混合気が、エンジン2の燃焼室内で燃焼する。その結果、各気筒からの排気ガスが排気通路4に流出される。排気通路4には、たとえば種々の触媒によって実現されることのできる触媒装置(CAT)15が設けられており、該排気通路に流出される排気ガスを浄化して、大気に放出する。   As described above, the mixture of the fuel from the fuel injection valve 7, the evaporated fuel from the purge passage 27, and the air from the intake passage 3 burns in the combustion chamber of the engine 2. As a result, exhaust gas from each cylinder flows out into the exhaust passage 4. The exhaust passage 4 is provided with a catalyst device (CAT) 15 that can be realized by various catalysts, for example, and purifies the exhaust gas flowing out into the exhaust passage and releases it to the atmosphere.

触媒装置15の上流には、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比(LAF)センサ16が設けられている。空燃比センサ16は、混合気のリーンからリッチにわたる領域の空燃比をリニアに検出してECU1に送る。この実施例では、空燃比センサ16の出力から、検出当量比KACTが検出される。検出当量比KACTは、空燃比を示す信号であり、「理論空燃比/空燃比」によって算出される。検出当量比KACTの値が1より小さければ、空燃比がリーンであることを示し、1より大きければリッチであることを示す。   An air-fuel ratio (LAF) sensor 16 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is provided upstream of the catalyst device 15. The air-fuel ratio sensor 16 linearly detects the air-fuel ratio in the region ranging from lean to rich of the air-fuel mixture and sends it to the ECU 1. In this embodiment, the detected equivalent ratio KACT is detected from the output of the air-fuel ratio sensor 16. The detected equivalent ratio KACT is a signal indicating the air-fuel ratio, and is calculated by “theoretical air-fuel ratio / air-fuel ratio”. If the value of the detected equivalent ratio KACT is smaller than 1, it indicates that the air-fuel ratio is lean, and if it is larger than 1, it indicates that it is rich.

触媒装置15の下流には、排ガス(O2)センサ17が設けられている。排ガスセンサ17は、2値型の排気ガス濃度センサである。排ガスセンサ17は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチであるとき高レベルの信号を出力し、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるとき低レベルの信号を出力する。出力された信号は、ECU1に送られる。   An exhaust gas (O 2) sensor 17 is provided downstream of the catalyst device 15. The exhaust gas sensor 17 is a binary exhaust gas concentration sensor. The exhaust gas sensor 17 outputs a high-level signal when the air-fuel ratio of the exhaust gas is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and outputs a low-level signal when the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The output signal is sent to the ECU 1.

ECU1は、上記各種センサからの入力信号に応じて、メモリに記憶されたプログラムおよびデータ(マップを含む)に従い、エンジン2の運転状態を検出すると共に、スロットル弁5、燃料噴射弁7、パージ制御弁28、可変動弁機構31等を制御するための制御信号を生成する。   The ECU 1 detects the operating state of the engine 2 in accordance with programs and data (including a map) stored in the memory in accordance with input signals from the various sensors, and controls the throttle valve 5, the fuel injection valve 7, and the purge control. A control signal for controlling the valve 28, the variable valve mechanism 31 and the like is generated.

図2は、図1のエンジン2が直列4気筒エンジンである場合の、空燃比(LAF)センサ16の配置を説明するための概略図である。このエンジンでは、4つの気筒2aから2dが設けられ、吸気通路3の集合部35で分岐された吸気管3aから3dは各気筒に連結され、各気筒の排気管4a〜4bは、集合部36において排気通路4に連結されている。空燃比センサ16は、該排気通路4上の該集合部36よりも下流に設けられている。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the arrangement of the air-fuel ratio (LAF) sensor 16 when the engine 2 of FIG. 1 is an in-line four-cylinder engine. In this engine, four cylinders 2a to 2d are provided, and intake pipes 3a to 3d branched at a collecting portion 35 of the intake passage 3 are connected to each cylinder, and exhaust pipes 4a to 4b of each cylinder are connected to a collecting portion 36. Are connected to the exhaust passage 4. The air-fuel ratio sensor 16 is provided downstream of the collecting portion 36 on the exhaust passage 4.

図3は、図1の可変動弁機構31に搭載される可変リフト機構の一例を説明するための図である。可変リフト機構は、(a)に示すように、カム62が設けられたカムシャフト61と、カムホルダに支持部65aを中心として揺動可能に支持されるコントロールアーム65と、コントロールアーム65を揺動させるコントロールカム67が設けられた制御軸(コントロールシャフト)66と、コントロールアーム65にサブカムシャフト63bを介して揺動可能に支持されると共に、カム62に従動して揺動するサブカム63と、サブカム63に従動し、吸気バルブ14を駆動するロッカーアーム64とを備えている。ロッカーアーム64は、コントロールアーム65内に、ロッカーシャフト68によって揺動可能に支持されている。   FIG. 3 is a view for explaining an example of a variable lift mechanism mounted on the variable valve mechanism 31 of FIG. As shown in (a), the variable lift mechanism swings the cam shaft 61 provided with the cam 62, the control arm 65 supported by the cam holder so as to be swingable around the support portion 65a, and the control arm 65. A control shaft (control shaft) 66 provided with a control cam 67 to be driven, a sub cam 63 that is swingably supported by the control arm 65 via a sub cam shaft 63b, and that swings in accordance with the cam 62; A rocker arm 64 that is driven by the sub cam 63 and drives the intake valve 14 is provided. The rocker arm 64 is supported in the control arm 65 so as to be swingable by a rocker shaft 68.

サブカム63は、カム62に当接するローラ63aを有し、カムシャフト61の回転により、サブカムシャフト63bを中心として揺動する。ロッカーアーム64は、サブカム63に当接するローラ64aを有し、サブカム63の動きが、ローラ64aを介して、ロッカーアーム64に伝達される。コントロールアーム65は、コントロールカム67に当接するローラ65bを有し、制御軸66の回転により、支持部65aを中心として揺動する。   The sub cam 63 has a roller 63 a that abuts the cam 62, and swings about the sub cam shaft 63 b as the cam shaft 61 rotates. The rocker arm 64 has a roller 64a that contacts the sub cam 63, and the movement of the sub cam 63 is transmitted to the rocker arm 64 via the roller 64a. The control arm 65 has a roller 65b that abuts on the control cam 67, and swings about the support portion 65a as the control shaft 66 rotates.

(a)、(b)および(c)は、矢印で示されているように、吸気バルブ14の高リフト状態、中リフト状態、低リフト状態をそれぞれ示している。制御軸66を介してコントロールアーム65の位置を変化させることにより、(a)のような高リフト状態と、(c)のような低リフト状態の間を連続的に遷移させることができる。(a)に示す状態では、サブカム63の動きがロッカーアーム64を介して吸気バルブ14に伝達され、吸気バルブ14は、最大のリフト量で開弁する。(b)に示す状態では、サブカム63の動きの、ロッカーアーム64を介した吸気バルブ14への伝達量は、(a)よりも少なく、よって(a)よりも小さいリフト量で開弁する。(c)に示す状態では、サブカム63の動きはロッカーアーム64にほとんど伝達されないため、吸気バルブ14は低リフト状態となる。   (A), (b), and (c) show the high lift state, the middle lift state, and the low lift state of the intake valve 14, respectively, as indicated by arrows. By changing the position of the control arm 65 via the control shaft 66, it is possible to continuously transition between the high lift state as shown in (a) and the low lift state as shown in (c). In the state shown in (a), the movement of the sub cam 63 is transmitted to the intake valve 14 via the rocker arm 64, and the intake valve 14 opens with the maximum lift amount. In the state shown in (b), the amount of transmission of the movement of the sub cam 63 to the intake valve 14 via the rocker arm 64 is less than (a), and therefore the valve is opened with a lift amount smaller than (a). In the state shown in (c), since the movement of the sub cam 63 is hardly transmitted to the rocker arm 64, the intake valve 14 is in a low lift state.

制御軸66には、アクチュエータのモータ(図示せず)が接続されており、該モータによって制御軸66を回転させることにより、吸気弁14のリフト量を連続的に変更して、燃焼室内(気筒内)への吸入空気量を連続的に変更することができる。この実施形態では、前述したリフト量を検出するセンサ32(図1)は、制御軸66の回転角度位置を検出するよう設けられている。検出された制御軸66の回転角度位置CSAが、リフト量を示すパラメータとして使用される。   An actuator motor (not shown) is connected to the control shaft 66. By rotating the control shaft 66 by the motor, the lift amount of the intake valve 14 is continuously changed, and the combustion chamber (cylinder) The intake air amount to the inside can be changed continuously. In this embodiment, the above-described sensor 32 (FIG. 1) for detecting the lift amount is provided so as to detect the rotational angle position of the control shaft 66. The detected rotation angle position CSA of the control shaft 66 is used as a parameter indicating the lift amount.

図4を参照すると、各気筒の排気バルブの作動特性と、連続可変動弁機構31によって制御される吸気バルブ14の作動特性が、一例として示されている。縦軸はリフト量を示し、横軸は、1燃焼サイクルにおけるクランク角度を表している。   Referring to FIG. 4, the operation characteristics of the exhaust valve of each cylinder and the operation characteristics of the intake valve 14 controlled by the continuously variable valve mechanism 31 are shown as an example. The vertical axis represents the lift amount, and the horizontal axis represents the crank angle in one combustion cycle.

EXは、排気バルブの作動特性を示す。INは、吸気バルブ14の作動特性を示し、複数の実線で表されるように、エンジンの運転状態に従って作動特性INを連続的に変化させる、すなわち吸気バルブの位相およびリフト量を連続的に変化させることができる。このように、この実施形態において、吸気バルブ14のリフト量は、エンジンの運転状態に応じて、低リフトから高リフトまで連続的に変化可能なようになっている。なお、以下の説明における「リフト量」は、各作動特性におけるピークすなわち最大リフト量(吸気バルブを開ける量(mm))を表している。   EX indicates the operating characteristic of the exhaust valve. IN indicates the operating characteristic of the intake valve 14, and as indicated by a plurality of solid lines, the operating characteristic IN is continuously changed according to the operating state of the engine, that is, the phase and lift amount of the intake valve are continuously changed. Can be made. Thus, in this embodiment, the lift amount of the intake valve 14 can be continuously changed from a low lift to a high lift according to the operating state of the engine. Note that “lift amount” in the following description represents a peak in each operating characteristic, that is, a maximum lift amount (amount of opening the intake valve (mm)).

ここで、パージによって気筒間の空燃比がどのように影響されるかについて考察する。   Here, it will be considered how the air-fuel ratio between the cylinders is affected by the purge.

各気筒の空燃比AF(i)は、式(1)に示すように、該気筒への吸入空気量Gair(i)(g/TDC)と燃料量Fuel(i)(g/TDC)によって決定される。ここで、iは、気筒を識別する番号である。

Figure 0005394982
The air-fuel ratio AF (i) of each cylinder is determined by the intake air amount Gair (i) (g / TDC) and the fuel amount Fuel (i) (g / TDC) as shown in the equation (1). Is done. Here, i is a number for identifying a cylinder.
Figure 0005394982

各気筒への燃料量Fuel(i)は、燃料噴射弁7によって供給される燃料量FuelINJと、パージガスに含まれる燃料量FuelPurgeを含む。全気筒への吸入空気量の平均値をGairaveで表し、各気筒への吸入空気量Gair(i)に含まれるパージガスの割合をKで表すと、Fuel(i)は、次のように表すことができる。14.7は、全気筒の平均空燃比であり、空燃比フィードバック制御で実現される値として、ここでは理論空燃比(ストイキ)を用いている。

Figure 0005394982
The fuel amount Fuel (i) to each cylinder includes a fuel amount Fuel INJ supplied by the fuel injection valve 7 and a fuel amount Fuel Purge included in the purge gas. When the average value of the intake air amount to all cylinders is represented by Gair ave and the ratio of the purge gas contained in the intake air amount Gair (i) to each cylinder is represented by K, Fuel (i) is represented as follows. be able to. 14.7 is the average air-fuel ratio of all cylinders, and here, the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) is used as a value realized by air-fuel ratio feedback control.
Figure 0005394982

以上より、式(1)は、式(3)のように表され、これは、パージを行った場合の各気筒の空燃比を示す。

Figure 0005394982
From the above, equation (1) is expressed as equation (3), which indicates the air-fuel ratio of each cylinder when purging is performed.
Figure 0005394982

当然ながら、パージを行わない場合には、各気筒の空燃比は、以下のように表される。

Figure 0005394982
Of course, when purging is not performed, the air-fuel ratio of each cylinder is expressed as follows.
Figure 0005394982

式(3)および(4)に示すように、気筒間の空燃比のばらつきは、気筒間の吸入空気量Gair(i)の差に応じて生じるが、パージを行った場合には、さらに、各気筒へのパージガスの量(Gair(i)×K)に応じて差が生じる。   As shown in the equations (3) and (4), the variation in the air-fuel ratio between the cylinders occurs according to the difference in the intake air amount Gair (i) between the cylinders. A difference is generated according to the amount of purge gas to each cylinder (Gair (i) × K).

ここで、図5の(a1)および(a2)を参照すると、空燃比フィードバック制御は実施されているが、気筒別空燃比制御を実施していない場合の、気筒間の吸気バルブのリフト量のばらつきによるパージ成分(パージガス内の燃料成分)の影響を示したものである。ここで、空燃比フィードバック制御は、空燃比センサ16の検出結果に基づいて算出される、全気筒の空燃比の平均値を、所定の目標空燃比(この実施例では、理論空燃比(ストイキ))に収束させるための制御である。それに対し、気筒別空燃比制御は、気筒間の空燃比のばらつきを解消するための制御である。   Here, referring to (a1) and (a2) in FIG. 5, the lift amount of the intake valve between the cylinders when the air-fuel ratio feedback control is performed but the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not performed. The influence of the purge component (fuel component in the purge gas) due to the variation is shown. Here, in the air-fuel ratio feedback control, the average value of the air-fuel ratios of all the cylinders calculated based on the detection result of the air-fuel ratio sensor 16 is used as a predetermined target air-fuel ratio (in this embodiment, the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric)). ) Is a control for convergence. On the other hand, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is a control for eliminating variations in the air-fuel ratio between cylinders.

(a1)は、吸気バルブのリフト量が低リフト値(たとえば、1mm)に制御されている場合を示し、(a2)は、吸気バルブのリフト量が高リフト値(たとえば、9mm)に制御されている場合を示す。ここで、エンジンは4つの気筒を備えており、第1および第2の気筒については、バルブの開き側にリフト量がずれており、第3および第4の気筒については、バルブの閉じ側にリフト量がずれていると想定する。リフト量のずれは、目標リフト量に従ってバルブを制御しているにもかかわらず、何らかの原因でわずかに実際のリフト量が該目標リフト量からずれていることを示している。   (A1) shows a case where the lift amount of the intake valve is controlled to a low lift value (for example, 1 mm), and (a2) is a case where the lift amount of the intake valve is controlled to a high lift value (for example, 9 mm). Indicates the case. Here, the engine has four cylinders, the lift amount is shifted to the valve opening side for the first and second cylinders, and the valve closing side for the third and fourth cylinders. Assume that the lift amount is off. The deviation of the lift amount indicates that the actual lift amount slightly deviates from the target lift amount for some reason even though the valve is controlled according to the target lift amount.

(a1)および(a2)においてパージ導入前の空燃比が、各気筒の左側の棒グラフに示されている。空燃比フィードバック制御が実施されているため、4つの気筒の空燃比の平均値は、ほぼ理論空燃比になっている。しかしながら、気筒別空燃比制御が実施されていないため、気筒間で空燃比がばらついている。このばらつきは、上記のようなリフト量のずれに起因しており、(a1)では大きく、(a2)では小さい。これは、リフト量が低い場合には、リフト量が高い場合に比べて、リフト量のずれによる吸入空気量に対する感度(相対的な割合)が大きいためである。   In (a1) and (a2), the air-fuel ratio before purge introduction is shown in the bar graph on the left side of each cylinder. Since the air-fuel ratio feedback control is performed, the average value of the air-fuel ratios of the four cylinders is almost the stoichiometric air-fuel ratio. However, since the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not performed, the air-fuel ratio varies between cylinders. This variation is caused by the shift in the lift amount as described above, and is large in (a1) and small in (a2). This is because when the lift amount is low, the sensitivity (relative ratio) to the intake air amount due to the shift of the lift amount is larger than when the lift amount is high.

このような空燃比のばらつきが生じているときにパージを導入した後の空燃比が、各気筒の右側の棒グラフに示されている。バルブのリフト量が開き側にずれている場合には、空気が該気筒に入りやすくなり、上記の式(3)でも示されるように、パージによる蒸発燃料も該気筒に入りやすくなる。したがって、パージを導入したことに応じて、矢印101に示すように、空燃比はリッチ方向に変化する。他方、バルブのリフト量が閉じ側にずれている場合には、空気が該気筒に入りにくくなっており、蒸発燃料も該気筒に入りにくくなる。したがって、パージを導入したことに応じて、矢印103に示すように、空燃比はリーンに変化する。   The air-fuel ratio after introducing the purge when such a variation in the air-fuel ratio occurs is shown in the bar graph on the right side of each cylinder. When the lift amount of the valve is shifted to the open side, air easily enters the cylinder, and as shown in the above equation (3), the evaporated fuel due to the purge also easily enters the cylinder. Therefore, the air-fuel ratio changes in the rich direction as indicated by the arrow 101 in accordance with the introduction of the purge. On the other hand, when the lift amount of the valve is deviated to the closed side, air is difficult to enter the cylinder, and evaporated fuel is also difficult to enter the cylinder. Accordingly, the air-fuel ratio changes to lean as indicated by the arrow 103 in accordance with the introduction of the purge.

前述したように、低リフト状態では、リフト量のばらつきによる吸入空気量に対する感度が大きいため、(a1)におけるパージ導入による空燃比の変動は、(a2)におけるパージ導入による空燃比の変動より大きい。しかしながら、該変動によって、気筒間の空燃比のばらつきが縮小されているのがわかる。すなわち、気筒別空燃比制御を実行していない場合には、パージを導入することによって気筒間空燃比のばらつきを緩和することができる。   As described above, since the sensitivity to the intake air amount due to the variation in the lift amount is large in the low lift state, the variation in the air-fuel ratio due to the purge introduction in (a1) is larger than the variation in the air-fuel ratio due to the purge introduction in (a2). . However, it can be seen that the variation in the air-fuel ratio between the cylinders is reduced by the fluctuation. That is, when the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not being executed, the variation in the cylinder-to-cylinder air-fuel ratio can be alleviated by introducing a purge.

(b)は、空燃比フィードバック制御だけでなく気筒別空燃比制御を実行した場合の同様のグラフを示し、吸気バルブのリフト量は、(a1)と同様に低リフトに維持されている。また、(a1)と同様に、第1および第2気筒の吸気バルブは開き側にずれており、第3および第4気筒の吸気バルブは閉じ側にずれていると想定する。   (B) shows the same graph when not only the air-fuel ratio feedback control but also the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is performed, and the lift amount of the intake valve is maintained at a low lift as in (a1). Similarly to (a1), it is assumed that the intake valves of the first and second cylinders are shifted to the open side, and the intake valves of the third and fourth cylinders are shifted to the closed side.

パージが導入されていないときには、各気筒の左側の棒グラフで表されるように、気筒別空燃比制御によって気筒間のばらつきはほぼ解消されており、全気筒が、ほぼ理論空燃比になっている。この状態でパージを導入すると、各気筒の右側の棒グラフで示されるような空燃比となる。バルブが開き側にずれている気筒では、矢印105で示すように空燃比はリッチになり、バルブが閉じ側にずれている気筒では、矢印107で示すように空燃比はリーンになる。このように、気筒別空燃比制御を実行するエンジンの場合、パージを実行すると、気筒間の空燃比がばらついてしまい、気筒別空燃比制御による平滑化の効果を損なうおそれがある。特に、上記のような可変動弁機構を備えている内燃機関において低リフト状態を実現するとき、該ばらつきの量が大きくなるおそれがある。   When the purge is not introduced, as shown by the bar graph on the left side of each cylinder, the cylinder-to-cylinder air-fuel ratio control substantially eliminates the variation among the cylinders, and all the cylinders are almost at the stoichiometric air-fuel ratio. . When purge is introduced in this state, the air-fuel ratio becomes as shown by the bar graph on the right side of each cylinder. In the cylinder in which the valve is shifted to the open side, the air-fuel ratio becomes rich as shown by the arrow 105, and in the cylinder in which the valve is shifted to the closed side, the air-fuel ratio becomes lean as shown by the arrow 107. Thus, in the case of an engine that performs cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, if purge is performed, the air-fuel ratio between cylinders varies, and the smoothing effect by cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control may be impaired. In particular, when realizing a low lift state in an internal combustion engine provided with the variable valve mechanism as described above, the amount of the variation may increase.

したがって、本願発明では、気筒別空燃比制御を実行するエンジンにおいて、パージを実行した場合でも、(b)のような気筒間の空燃比ばらつきを防止することができるように、パージを考慮した気筒別空燃比制御を実現する手法を提案する。この具体的な手法を、以下に説明する。   Therefore, in the present invention, in the engine that executes the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, even when the purge is executed, the cylinder considering the purge so as to prevent the air-fuel ratio variation between the cylinders as in (b) can be prevented. We propose a method for realizing separate air-fuel ratio control. This specific method will be described below.

図6は、ECU1(より具体的には、EUC1のCPU)によって実行される、燃料制御プロセスを示すフローチャートである。このプロセスは、所定の時間間隔で実行されることができる。   FIG. 6 is a flowchart showing a fuel control process executed by the ECU 1 (more specifically, the CPU of the EUC 1). This process can be performed at predetermined time intervals.

ステップS1において、パージを実行するための所定の条件を判断するのに必要な情報を取得する。たとえば、該所定条件には、1)エンジン水温が所定値(たとえば、65度以上)であること、2)空燃比フィードバック制御中であること、3)燃料カット中でないこと、を含めることができる。したがって、ステップS1では、エンジン水温センサ11の検出値を取得し、空燃比フィードバック制御が実行中か否かを示す情報を取得し、燃料カットが実行中か否かを示す情報を取得する。   In step S1, information necessary for determining a predetermined condition for executing the purge is acquired. For example, the predetermined condition may include 1) the engine water temperature is a predetermined value (for example, 65 degrees or more), 2) the air-fuel ratio feedback control is being performed, and 3) the fuel is not being cut. . Therefore, in step S1, the detection value of the engine water temperature sensor 11 is acquired, information indicating whether the air-fuel ratio feedback control is being executed is acquired, and information indicating whether the fuel cut is being executed are acquired.

ステップS2において、上記のように取得された情報に基づいて、上記の所定条件のすべてが満たされるかどうかを判断する。いずれかの条件が満たされなければ、パージの実行条件が不成立と判断し、ステップS3に進む。すべての条件が満たされたならば、パージの実行条件が成立したと判断し、ステップS6に進む。   In step S2, based on the information acquired as described above, it is determined whether or not all of the predetermined conditions are satisfied. If any of the conditions is not satisfied, it is determined that the purge execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step S3. If all the conditions are satisfied, it is determined that the purge execution condition is satisfied, and the process proceeds to step S6.

パージが実行されないとき、ステップS3において、パージ流量QPGCBASEにゼロを設定する。パージ流量は、エンジン2の吸気通路3に流れるパージガスの量を示す。該パージ流量QPGCBASEに基づいて、パージ制御弁28のデューティ比を制御し(実質的に閉弁する)、パージガスが流れないようにする。   When the purge is not executed, the purge flow rate QPGCBASE is set to zero in step S3. The purge flow rate indicates the amount of purge gas flowing through the intake passage 3 of the engine 2. Based on the purge flow rate QPGCBASE, the duty ratio of the purge control valve 28 is controlled (substantially closed) so that the purge gas does not flow.

他方、パージが実行されるとき、ステップS6において、パージ流量QPGCBASEに、所定値またはエンジンの運転状態に応じて決められた値を設定する。該パージ流量QPGCBASEに基づいて、パージ制御弁28のデューティ比を制御し、該流量QPGCBASEのパージガスが流れるようにする。   On the other hand, when purging is executed, a predetermined value or a value determined according to the operating state of the engine is set in the purge flow rate QPGCBASE in step S6. Based on the purge flow rate QPGCBASE, the duty ratio of the purge control valve 28 is controlled so that the purge gas of the flow rate QPGCBASE flows.

代替的に、他の制御プロセスでパージの実行条件を判定してパージ制御弁28のデューティ比を制御してもよい。この場合、当該プロセスでは、該パージ制御弁28の現在のデューティ比を取得し、パージ制御弁28が閉弁していれば、ステップS3に進んでパージ流量QPGCBASEにゼロを設定し、パージ制御弁28が開弁していれば、ステップS6に進んで、該デューティ比に応じた流量をQPGCBASEに設定すればよい。   Alternatively, the duty ratio of the purge control valve 28 may be controlled by determining the purge execution condition in another control process. In this case, in this process, the current duty ratio of the purge control valve 28 is acquired, and if the purge control valve 28 is closed, the process proceeds to step S3, where the purge flow rate QPGCBASE is set to zero, and the purge control valve 28 If the valve 28 is open, the process proceeds to step S6, and the flow rate corresponding to the duty ratio may be set to QPGCBASE.

パージを実行していないとき、ステップS4において、気筒別空燃比の学習プロセスを実行し、気筒別空燃比補正量の学習値KREF(i)と、該学習値KREF(i)を、その時のエンジンの運転状態に適合するよう修正(補正)した気筒別空燃比補正量KAF(i)と、を算出する。前述したように、iは、気筒識別番号であり、この実施形態では4気筒あるので、iは1〜4の値を取る。ここで、KREF(i)およびKAF(i)は、共に、パージ流量がゼロであるときの、気筒間空燃比のばらつきを解消するための各気筒の燃料噴射量の補正量(補正係数)を示している。しかしながら、前者は、所定の運転状態下で学習されたものであり、後者は、現在の運転状態に適合するよう、該学習値KREF(i)を修正した値である点で相違する。そのため、前者は、パージ流量をその後に増量したとき(S2がYes)に、該増量後の運転状態に適合した学習値KAF(i)を算出するのに用いられ、後者は、次のステップS5で燃料噴射量を補正するのに用いられる。なお、両者の算出を含む学習プロセスは、図10を参照して後述される。   When the purge is not executed, the learning process of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio is executed in step S4, and the learning value KREF (i) of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount and the learning value KREF (i) are The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i), which is corrected (corrected) so as to be adapted to the operating state, is calculated. As described above, i is a cylinder identification number, and in this embodiment, there are 4 cylinders, so i takes a value of 1 to 4. Here, both KREF (i) and KAF (i) are correction amounts (correction coefficients) of the fuel injection amount of each cylinder for eliminating the variation in the air-fuel ratio between the cylinders when the purge flow rate is zero. Show. However, the former is learned under a predetermined operating condition, and the latter is different in that the learned value KREF (i) is corrected to match the current operating condition. Therefore, the former is used to calculate the learning value KAF (i) suitable for the operation state after the increase when the purge flow rate is increased thereafter (S2 is Yes), and the latter is used in the next step S5. This is used to correct the fuel injection amount. The learning process including the calculation of both will be described later with reference to FIG.

ステップS5において、ステップS4で算出された気筒別空燃比補正量KAF(i)を用いて、各気筒の燃料噴射量Tout(i)を、以下の式に従って算出する。
Tout(i)=TIM×KCMD×KAF×KAF(i) (5)
In step S5, the fuel injection amount Tout (i) of each cylinder is calculated according to the following equation using the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) calculated in step S4.
Tout (i) = TIM × KCMD × KAF × KAF (i) (5)

ここで、TIMは、後述するステップS7で算出される基本燃料噴射量を示す。KCMDは、後述するステップS8で算出される目標空燃比(当量比で表される)を示す。KAFは、後述するステップS9で算出される空燃比補正量であり、上記の空燃比フィードバック制御で算出される。式(5)中のTIM、KCMDおよびKAFには、前回のステップS7〜S9で算出された値(最新値)を用いることができる。   Here, TIM indicates the basic fuel injection amount calculated in step S7 described later. KCMD indicates a target air-fuel ratio (expressed by an equivalence ratio) calculated in step S8 described later. KAF is an air-fuel ratio correction amount calculated in step S9 described later, and is calculated by the above-described air-fuel ratio feedback control. The values (latest values) calculated in the previous steps S7 to S9 can be used for TIM, KCMD, and KAF in equation (5).

上記の式(5)に示されるように、KAF(i)が乗算されているので、気筒間の空燃比のばらつきが解消されるように、各気筒への燃料噴射量Tout(i)を算出することができる。こうして算出されたTout(i)に従って、各気筒の燃料噴射弁7が制御される。   As shown in the above equation (5), since KAF (i) is multiplied, the fuel injection amount Tout (i) to each cylinder is calculated so that the variation in the air-fuel ratio among the cylinders is eliminated. can do. The fuel injection valve 7 of each cylinder is controlled according to Tout (i) thus calculated.

パージを実行するとき、ステップS7において、基本燃料噴射量TIMを算出する。これは、任意の適切な手法により算出されることができ、たとえばAFM8によって検出される吸入空気量に応じて基本燃料噴射量TIMを決定することができる。   When purging is performed, a basic fuel injection amount TIM is calculated in step S7. This can be calculated by any appropriate method. For example, the basic fuel injection amount TIM can be determined according to the intake air amount detected by the AFM 8.

ステップS8において、目標空燃比KCMDを算出する。これは、任意の適切な手法により算出または決定されることができる。たとえば、理論空燃比を示す所定値に該目標空燃比KCMDを設定することができる。また、たとえば所定の運転領域(たとえば、スロットル全開の領域(WOT領域))においては、所定のリッチ空燃比を示す値に該目標空燃比KCMDを設定することができる。   In step S8, a target air-fuel ratio KCMD is calculated. This can be calculated or determined by any suitable technique. For example, the target air-fuel ratio KCMD can be set to a predetermined value indicating the theoretical air-fuel ratio. For example, in a predetermined operating range (for example, a throttle full open range (WOT range)), the target air-fuel ratio KCMD can be set to a value indicating a predetermined rich air-fuel ratio.

ステップS9において、空燃比フィードバック制御を介して空燃比補正量KAFを算出する。前述したように、空燃比フィードバック制御を実行することにより、実空燃比KACT(前述したように、空燃比センサ16の検出結果に基づいて算出される、全気筒の空燃比の平均値を表す)を目標空燃比KCMDに収束させるための補正量KAFが算出される。任意の適切な手法で該フィードバック制御を実現することができ、たとえばPI制御を用いることができる。   In step S9, an air-fuel ratio correction amount KAF is calculated through air-fuel ratio feedback control. As described above, by executing the air-fuel ratio feedback control, the actual air-fuel ratio KACT (representing the average value of the air-fuel ratios of all the cylinders calculated based on the detection result of the air-fuel ratio sensor 16 as described above). A correction amount KAF for converging to the target air-fuel ratio KCMD is calculated. The feedback control can be realized by any appropriate method, for example, PI control can be used.

ステップS10において、気筒別空燃比制御を実施するか否かを判断する。たとえば、エンジンの運転状態に基づいて所定の条件を予め設定し、該所定の条件が満たされているときに、該気筒別空燃比制御を実施するようにすることができる。たとえば、該所定の条件として、CRKセンサ13を介して検出されたエンジン回転数NEが所定範囲内にあり、かつ所定時間の変動が所定範囲内にあること、および、吸気管圧力センサ9および大気圧センサ12を介して検出された吸気管のゲージ圧(絶対圧−大気圧)の大きさが所定値以上であり、かつ所定時間の変動が所定範囲内にあること、等を含めることができる。   In step S10, it is determined whether or not to perform cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control. For example, a predetermined condition can be set in advance based on the operating state of the engine, and the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control can be performed when the predetermined condition is satisfied. For example, as the predetermined condition, the engine speed NE detected via the CRK sensor 13 is within a predetermined range, and the fluctuation of the predetermined time is within the predetermined range, and the intake pipe pressure sensor 9 and the large It can include that the magnitude of the gauge pressure (absolute pressure−atmospheric pressure) of the intake pipe detected via the atmospheric pressure sensor 12 is equal to or greater than a predetermined value, and that fluctuations within a predetermined time are within a predetermined range. .

気筒別空燃比制御を実施しなければ、ステップS11において、各気筒の燃料噴射量Tout(i)を、以下の式のように算出する。気筒別空燃比補正量KAF(i)を用いないので、すべての気筒について、同じ量の燃料噴射量Toutが算出される。
Tout(i)=TIM×KCMD×KAF (6)
If cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not performed, in step S11, the fuel injection amount Tout (i) of each cylinder is calculated as in the following equation. Since the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) is not used, the same amount of fuel injection amount Tout is calculated for all cylinders.
Tout (i) = TIM × KCMD × KAF (6)

気筒別空燃比制御を実施する場合には、ステップS12に進み、ステップS6で求めたパージ流量QPGCBASEと、気筒別空燃比補正量KAF(i)に基づいて、各気筒について、パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)を算出する。ここで用いる気筒別空燃比補正量KAF(i)は、前述したように、ステップS4で求めた学習値KREF(i)を、現在のエンジンの運転状態に適合するよう修正することによって算出されたものである。パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)の具体的な算出手法については、図7および図8を参照して後述される。   When the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is performed, the process proceeds to step S12, and the cylinders that are considered for purging for each cylinder based on the purge flow rate QPGCBASE obtained in step S6 and the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i). Another air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) is calculated. The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) used here is calculated by correcting the learned value KREF (i) obtained in step S4 so as to match the current engine operating state, as described above. Is. A specific calculation method of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) in consideration of the purge will be described later with reference to FIGS.

ステップS13に進み、該パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)を用いて、以下の式のように、各気筒の燃料噴射量Tout(i)を算出する。   Proceeding to step S13, the fuel injection amount Tout (i) of each cylinder is calculated using the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) in consideration of the purge, as in the following equation.

Tout(i)=TIM×KCMD×KAF×KAFPurge(i) (7)
式(5)と比較して明らかなように、式(7)では、KAF(i)の代わりとしてKAFPurge(i)が用いられている。どちらも、気筒間の空燃比のばらつきを解消するための補正係数であるが、前者は、パージを考慮していない補正係数であり、後者は、パージを考慮した補正係数である点で異なる。
Tout (i) = TIM × KCMD × KAF × KAFPurge (i) (7)
As is apparent from comparison with equation (5), in equation (7), KAF Charge (i) is used instead of KAF (i). Both are correction coefficients for eliminating the variation in the air-fuel ratio between the cylinders, but the former is a correction coefficient that does not consider purge, and the latter is a correction coefficient that considers purge.

このように、パージ流量がゼロの時に、ステップS4で気筒別空燃比補正量を学習し(KREF(i))、その後、パージ流量が増加した時には、ステップS12において、該学習した気筒別空燃比補正量(KREF(i)、KAF(i))を用いて、パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)を求める。該パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)の算出手法について、具体的に説明する。   Thus, when the purge flow rate is zero, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount is learned in step S4 (KREF (i)). Thereafter, when the purge flow rate increases, in step S12, the learned air-fuel ratio for each cylinder is learned. By using the correction amounts (KREF (i), KAF (i)), the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) considering the purge is obtained. A method for calculating the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) in consideration of the purge will be specifically described.

図7は、この発明の一実施形態に従う、図6のステップS12における、パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)を算出するプロセスのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart of a process for calculating the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) in consideration of the purge in step S12 of FIG. 6 according to one embodiment of the present invention.

ステップS21において、各気筒について、パージが実行されなかったときにステップS4で算出された気筒別空燃比補正量の学習値KREF(i)を読み込む。たとえば、前回パージが実行されなかったときにステップS4で算出されたものをメモリ等に記憶しておくことにより、当該ステップS21でこれを読み込むことができる。学習値KREF(i)は、前述したように、パージを実行していないときに空燃比補正量を学習したものであるが、エンジンの所定の運転状態下で学習したものである。したがって、該学習値KREF(i)を、ステップS22において、現在のエンジンの運転状態に応じた学習値KAF(i)に修正する。この修正の具体的な手法は、図10のステップS47およびS48を参照して後述される。こうして、現在の運転状態に応じた、学習した気筒別空燃比補正量KAF(i)が算出される。   In step S21, the learning value KREF (i) of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculated in step S4 when the purge is not executed is read for each cylinder. For example, by storing, in a memory or the like, the value calculated in step S4 when the previous purge was not executed, this can be read in step S21. As described above, the learning value KREF (i) is obtained by learning the air-fuel ratio correction amount when purge is not being executed, but is learned under a predetermined operating state of the engine. Therefore, the learned value KREF (i) is corrected to a learned value KAF (i) corresponding to the current engine operating state in step S22. A specific method of this correction will be described later with reference to steps S47 and S48 in FIG. Thus, the learned cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) corresponding to the current operating state is calculated.

ステップS23において、気筒間の空燃比のずれが、吸入空気量の気筒間での分配割合が揃っていないために発生すると想定して、学習した気筒別空燃比補正量KAF(i)から、吸入空気量の気筒間の分配割合を算出する。すなわち、図5を参照して説明したように、気筒間において、リフト量にずれが生じていると、各気筒への吸入空気量に違いが生じる。これによって、空燃比が気筒間でばらつき、これが、気筒別空燃比補正量KAF(i)に反映されている。したがって、気筒別空燃比補正量KAF(i)から、吸入空気量(これは、AFM8によって検出されることができる)の気筒間の分配割合を算出する。   In step S23, assuming that the air-fuel ratio deviation between the cylinders occurs because the distribution ratio of the intake air amount among the cylinders is not uniform, the intake air amount from the learned cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) The distribution ratio of the air amount between the cylinders is calculated. That is, as described with reference to FIG. 5, if there is a shift in the lift amount between the cylinders, a difference occurs in the intake air amount to each cylinder. As a result, the air-fuel ratio varies among the cylinders, and this is reflected in the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i). Therefore, the distribution ratio between the cylinders of the intake air amount (which can be detected by the AFM 8) is calculated from the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i).

具体的な例として、たとえば、気筒別空燃比補正量KAF(i)について、第1〜第4の気筒のそれぞれが、以下のような値を有している場合を考える。この実施形態では、全気筒のKAF(i)の平均値が1となるように、各気筒KAF(i)は算出されている。
KAF(1)=1.2、KAF(2)=1.2、KAF(3)=0.8、KAF(4)=0.8
As a specific example, for example, consider a case where each of the first to fourth cylinders has the following values for the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i). In this embodiment, each cylinder KAF (i) is calculated so that the average value of KAF (i) of all cylinders is 1.
KAF (1) = 1.2, KAF (2) = 1.2, KAF (3) = 0.8, KAF (4) = 0.8

吸入空気量の分配割合は、KAF(i)の逆数によって算出されることができ、以下のようになる。
第1気筒=0.83、第2気筒=0.83、第3気筒=1.25、第4気筒=1.25
The distribution ratio of the intake air amount can be calculated by the reciprocal of KAF (i) and is as follows.
1st cylinder = 0.83, 2nd cylinder = 0.83, 3rd cylinder = 1.25, 4th cylinder = 1.25

このように、KAF(i)の平均値(ここでは、値1)より大きい値を持つ第1および第2の気筒は、空燃比をリッチに向けて補正しようとしている気筒である。逆に、該平均値より小さい値を持つ第3および第4の気筒は、空燃比をリーンに向けて補正しようとしている気筒である。したがって、第1および第2の気筒への吸入空気量の分配は、第3および第4の気筒に比べて減少する。   Thus, the first and second cylinders having a value larger than the average value of KAF (i) (here, value 1) are cylinders that are trying to correct the air-fuel ratio to be rich. Conversely, the third and fourth cylinders having values smaller than the average value are cylinders that are trying to correct the air-fuel ratio toward lean. Therefore, the distribution of the intake air amount to the first and second cylinders is reduced as compared with the third and fourth cylinders.

ステップS24において、各気筒について、パージガス成分として流入される燃料量TPURGE(i)(cc)を算出する。ここで、パージガス内の燃料量は、蒸発燃料の形態で各気筒に導入されるので、吸入空気量の分配が大きい気筒ほど、該蒸発燃料量の分配も大きくなる。すなわち、各気筒に分配される割合(パージ配分係数と呼ぶ)は、吸入空気量の分配割合に等しいと考えられる。したがって、パージガス内の燃料量QPURGE(cc)を算出し、該パージガス内の燃料量QPURGEと、各気筒のパージ配分係数とに基づいて、以下の式のように、各気筒に流入されるパージガス内の燃料量TPURGE(i)(cc)を算出することができる。
TPURGE(i)=QPURGE×(1/KAF(i)) (8)
In step S24, the fuel amount TPURGE (i) (cc) that flows in as a purge gas component is calculated for each cylinder. Here, since the fuel amount in the purge gas is introduced into each cylinder in the form of evaporated fuel, the distribution of the evaporated fuel amount increases as the intake air amount distribution increases. In other words, the proportion distributed to each cylinder (referred to as a purge distribution coefficient) is considered to be equal to the distribution proportion of the intake air amount. Accordingly, the amount of fuel QPURGE (cc) in the purge gas is calculated, and the amount of purge gas flowing into each cylinder is expressed as follows based on the amount of fuel QPURGE in the purge gas and the purge distribution coefficient of each cylinder. The amount of fuel TPURGE (i) (cc) can be calculated.
TPURGE (i) = QPURGE × (1 / KAF (i)) (8)

ここで、パージガス内の燃料量QPURGEは、ステップS6で求めたパージ流量QPGCBASE(cc)に、パージ濃度K(%)を乗算することによって算出されることができる(QPURGE=QPGCBASE×K)。   Here, the fuel amount QPURGE in the purge gas can be calculated by multiplying the purge flow rate QPGCBASE (cc) obtained in step S6 by the purge concentration K (%) (QPURGE = QPGCBASE × K).

パージ濃度Kは、パージ流量に対する、該パージ流量に含まれる燃料量の割合を示し、たとえば前回の運転サイクル時に学習されることができる。たとえば、前回の運転サイクルの安定した運転状態時(たとえば、アイドル運転状態であり、かつ完全に暖機された状態)に、パージ制御弁28を制御することによりパージを実行する(ただし、気筒別空燃比制御は実行しない)。空燃比フィードバック制御を実行して、燃料補正量QAFFB(cc)を算出する。これは、前述したように、実空燃比を目標空燃比に収束させるのに必要な燃料補正量である。この補正量QAFFBは、パージの実行に起因して変動した空燃比を補償するためのものと考えられる。したがって、該補正量QAFFBに相当する燃料が、パージガスに含まれていたと考えることができる。該補正量QAFFBを、その時のパージ流量QPGCF’(cc)(これは、その時の目標パージ流量でもよいし、パージ制御弁28のデューティ比から検出してもよい)で除算することにより、パージ濃度K(%)を算出することができる。   The purge concentration K indicates the ratio of the amount of fuel contained in the purge flow rate to the purge flow rate, and can be learned, for example, during the previous operation cycle. For example, purging is performed by controlling the purge control valve 28 in a stable operation state of the previous operation cycle (for example, in an idling operation state and in a fully warmed-up state) (however, for each cylinder) Air-fuel ratio control is not executed). Air-fuel ratio feedback control is executed to calculate the fuel correction amount QAFFB (cc). As described above, this is the fuel correction amount necessary to converge the actual air-fuel ratio to the target air-fuel ratio. This correction amount QAFFB is considered to compensate for the air-fuel ratio that has changed due to the execution of the purge. Therefore, it can be considered that the fuel corresponding to the correction amount QAFFB was included in the purge gas. By dividing the correction amount QAFFB by the purge flow rate QPGCF ′ (cc) at that time (this may be the target purge flow rate at that time or may be detected from the duty ratio of the purge control valve 28), the purge concentration K (%) can be calculated.

ステップS25において、AFM8の検出値(g/TDC)を取得し、これを、気筒数で除算した値を、GAIRAFM(g)とする。この実施形態では、4気筒あるので、該検出値を4分の1したものが、GAIRAFM(g)となる。該GAIRAFMと、吸入空気量の分配割合に基づいて、各気筒の充填空気量(g)を算出し、式(9)に示すように、該充填空気量に必要な燃料量TO(i)(cc)を算出する。すなわち、AFM8で検出される吸入空気量が4つの気筒に分配されるが、各気筒への分配は、上記算出した分配割合(1/KAF(i))に従って行われ、分配された吸入空気量に応じた燃料量が、該気筒に必要となる。以下の「単位換算係数」は、空気量を燃料量に換算するための係数である。
TO(i)=GAIRAFM×(1/KAF(i))×単位換算係数(cc/g)(9)
In step S25, a detection value (g / TDC) of AFM 8 is acquired, and a value obtained by dividing the detection value by the number of cylinders is defined as GAIRAFM (g). In this embodiment, since there are four cylinders, a value obtained by dividing the detection value by a factor of one is GAIRAFM (g). Based on the GAIRAFM and the distribution ratio of the intake air amount, the charge air amount (g) of each cylinder is calculated, and as shown in the equation (9), the fuel amount TO (i) ( cc) is calculated. That is, the intake air amount detected by the AFM 8 is distributed to the four cylinders, but the distribution to each cylinder is performed according to the calculated distribution ratio (1 / KAF (i)), and the distributed intake air amount is distributed. The amount of fuel corresponding to is required for the cylinder. The following “unit conversion coefficient” is a coefficient for converting the air amount into the fuel amount.
TO (i) = GAIRAFM × (1 / KAF (i)) × unit conversion coefficient (cc / g) (9)

ステップS26において、気筒別空燃比制御を実施していない場合の、エンジンの各気筒への燃料噴射量TBASE(cc)を算出する。すなわち、気筒別空燃比制御を実施していない場合には、各気筒には、GAIRAFMに見合う燃料量TBASEが供給されることとなる。
TBASE=GAIRAFM×単位換算係数(cc/g) (10)
In step S26, the fuel injection amount TBASE (cc) to each cylinder of the engine when the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not performed is calculated. That is, when cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not performed, the fuel amount TBASE commensurate with GAIRAFM is supplied to each cylinder.
TBASE = GAIRAFFM × unit conversion coefficient (cc / g) (10)

ステップS27において、上記ステップS24〜S26の結果を使用して、各気筒について、パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)を算出する。ここで、各気筒への吸入空気量に見合う燃料量TOから、該気筒へのパージガスからの燃料量を減算することにより、実際に該気筒に供給すべき燃料量が決まる。したがって、以下の式で、該補正量KAFPurgeを算出することができる。
KAFPurge(i)=(TO(i)−TPURGE(i))/TBASE (11)
In step S27, the results of steps S24 to S26 are used to calculate the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) in consideration of purge for each cylinder. Here, the fuel amount to be actually supplied to the cylinder is determined by subtracting the fuel amount from the purge gas to the cylinder from the fuel amount TO corresponding to the intake air amount to each cylinder. Therefore, the correction amount KAFPurge can be calculated by the following equation.
KAFPurge (i) = (TO (i) −TPURGE (i)) / TBASE (11)

こうして、気筒毎に、KAFPurge(i)が算出される。ここで、上記の具体的な例について再び考察すると、式(11)のうち、TO(i)およびTPURGE(i)は、1/KAF(i)の影響を受ける。KAF(i)は、第1および第2の気筒では、平均値1より大きく(1.2)、第3および第4の気筒では、平均値1より小さい(0.8)。そのため、1/KAF(i)は、第1および第2の気筒では、平均値1より小さく(0.83)、第3および第4気筒では、平均値1より大きい(1.25)。   Thus, KAFPcharge (i) is calculated for each cylinder. Here, considering the above specific example again, TO (i) and TPURGE (i) in Expression (11) are affected by 1 / KAF (i). KAF (i) is larger than the average value 1 (1.2) for the first and second cylinders, and smaller than the average value 1 (0.8) for the third and fourth cylinders. Therefore, 1 / KAF (i) is smaller than the average value 1 (0.83) in the first and second cylinders, and larger than the average value 1 (1.25) in the third and fourth cylinders.

したがって、気筒別空燃比補正量(パージを考慮しない場合には、KAF(i)で表され、パージを考慮した場合には、KAFPurge(i)で表される)の大きさは、パージを考慮した場合、パージを考慮しない場合に比べ、第1および第2気筒では該補正量を減少させるように働き、第3および第4気筒では該補正量を増加させるよう働く。言い換えれば、パージを実行していないときの空燃比補正量が平均値より大きい気筒については、パージを実行したとき(すなわち、パージ流量が増大したとき)、該補正量を減少させる。パージを実行していないときの空燃比補正量が平均値より小さい気筒については、パージを実行したとき(すなわち、パージ流量が増大したとき)、該補正量を増加させる。   Therefore, the magnitude of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount (represented by KAF (i) when purging is not considered, and represented by KAFPurge (i) when purging is considered) is considered in purging. In this case, the correction amount is decreased in the first and second cylinders, and the correction amount is increased in the third and fourth cylinders, compared with the case where the purge is not considered. In other words, for a cylinder in which the air-fuel ratio correction amount when purge is not executed is larger than the average value, when the purge is executed (that is, when the purge flow rate is increased), the correction amount is decreased. For cylinders whose air-fuel ratio correction amount is smaller than the average value when purging is not performed, the correction amount is increased when purging is performed (that is, when the purge flow rate is increased).

前述したように、第1および第2の気筒は、空燃比補正量KAF(i)が1より大きく、よってリッチへ補正しようとしている。すなわち、第1および第2の気筒は、バルブが開き側にずれていると考えられ、よって、パージによる蒸発燃料が流れやすくなっている。したがって、パージによる影響(燃料量)を、第3および第4気筒に比べて小さくする。反対に、第3および第4の気筒は、空燃比補正量KAF(i)が1より小さく、バルブが閉じ側にずれていると考えられ、よって、パージが流れ込みにくくなっている。したがって、パージによる影響(燃料量)を、第1および第2の気筒に比べて、大きくする。こうして、気筒別空燃比制御を実行している場合でも、パージを導入したことに起因して気筒間で空燃比がばらつくのを防止することができる。   As described above, the air-fuel ratio correction amount KAF (i) is larger than 1 in the first and second cylinders, and therefore, it is going to be corrected to rich. In other words, the first and second cylinders are considered to have their valves shifted to the open side, and thus the fuel vapor evaporated by the purge tends to flow. Therefore, the influence (fuel amount) due to the purge is reduced as compared with the third and fourth cylinders. On the other hand, the third and fourth cylinders are considered that the air-fuel ratio correction amount KAF (i) is smaller than 1, and the valve is considered to be shifted to the closing side, so that the purge is difficult to flow. Therefore, the influence (fuel amount) of the purge is increased as compared with the first and second cylinders. In this way, even when the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is being executed, it is possible to prevent the air-fuel ratio from varying between the cylinders due to the introduction of the purge.

図8は、この発明の一実施形態に従う、図6のステップS12の代替の手法を示す。これは、図7に比べ、より簡略化した手法となっている。   FIG. 8 shows an alternative approach of step S12 of FIG. 6 according to one embodiment of the present invention. This is a simplified method compared to FIG.

ステップS31およびS32は、図7のステップS21およびS22と同じであり、各気筒について、ステップS4で算出された学習値KREF(i)を読み込み、現在のエンジンの運転状態に応じて、該学習値KREF(i)を修正することにより、学習した気筒別空燃比補正量KAF(i)を算出する。   Steps S31 and S32 are the same as steps S21 and S22 of FIG. 7, and for each cylinder, the learned value KREF (i) calculated in step S4 is read, and the learned value is determined according to the current operating state of the engine. The learned air-fuel ratio correction amount KAF (i) for each cylinder is calculated by correcting KREF (i).

ステップS33において、図6のステップS6で求めたパージ流量QPGCBASEに基づいて、図9に示すようなマップを参照し、対応する補正係数Kpを求める。該補正係数Kpは、パージ流量が大きくなるほど、小さくなるよう設定されている。すなわち、パージ流量が大きくなるほど、パージガス内の燃料量が多くなるので、これに応じて空燃比補正量を小さくするためである。   In step S33, based on the purge flow rate QPGCBASE obtained in step S6 of FIG. 6, a map as shown in FIG. 9 is referred to and a corresponding correction coefficient Kp is obtained. The correction coefficient Kp is set to decrease as the purge flow rate increases. That is, as the purge flow rate increases, the amount of fuel in the purge gas increases, so that the air-fuel ratio correction amount is reduced accordingly.

ステップS34において、求めた補正係数Kpを用いて、以下の式のように、各気筒について、パージを考慮した空燃比補正量KAFPurge(i)を算出する。
KAFPurge(i)=(KAF(i)−1)×Kp+1 (12)
In step S34, using the obtained correction coefficient Kp, an air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) that considers purge is calculated for each cylinder as in the following equation.
KAFPurge (i) = (KAF (i) −1) × Kp + 1 (12)

ここで、値1は、全気筒の気筒別空燃比補正量の平均値を示している。この式は、KAF(i)が、平均値1より大きい場合には、KAFPurge(i)が、該KAF(i)より小さくなるよう算出され、KAF(i)が平均値より小さい場合には、KAFPurge(i)が、該KAF(i)より大きくなるよう算出されるよう、構成されている。   Here, the value 1 indicates the average value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount of all cylinders. This equation is calculated so that KAF Charge (i) is smaller than KAF (i) when KAF (i) is larger than the average value 1, and when KAF (i) is smaller than the average value, It is configured so that KAF Charge (i) is calculated to be larger than KAF (i).

具体的な一例を示すと、たとえば、KAF(i)=1.2であり、Kp=0.8の場合には、KAFPurge(i)は1.16となり、パージを考慮した気筒別空燃比補正量KPurge(i)は、パージを考慮しない気筒別空燃比補正量KAF(i)より小さくなる。こうして、リッチに補正しようとしている気筒の場合には、前述したように、該補正量を減少させて、パージによる影響を小さくする。他方、KAF(i)=0.8であり、Kp=0.8の場合には、KAFPurge(i)は0.84となる。パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)は、パージを考慮しない気筒別空燃比補正量KAF(i)より大きくなっている。こうして、リーンに補正しようとしている気筒の場合には、前述したように、該補正量を増大させて、パージによる影響を大きくする。   As a specific example, for example, when KAF (i) = 1.2 and Kp = 0.8, KAFPurge (i) is 1.16, and the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction considering purge is performed. The amount KPurge (i) is smaller than the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) that does not consider purge. Thus, in the case of a cylinder that is to be corrected richly, as described above, the correction amount is decreased to reduce the influence of the purge. On the other hand, when KAF (i) = 0.8 and Kp = 0.8, KAFPurge (i) is 0.84. The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) considering purge is larger than the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) not considering purge. Thus, in the case of a cylinder that is to be corrected lean, the correction amount is increased as described above to increase the influence of the purge.

次に、図6のステップS4で実行される、気筒別空燃比学習プロセスについて説明する。該プロセスの一例を示すフローチャートが、図10に示されている。   Next, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio learning process executed in step S4 of FIG. 6 will be described. A flowchart illustrating an example of the process is shown in FIG.

ステップS41において、気筒別空燃比補正量の学習条件が成立しているかどうかを判断する。たとえば、エンジンがアイドリング運転を行っており、かつ完全に暖機していること(エンジン水温が、たとえば80度以上になったとき)を、該学習条件に設定することができる。この判断がNoならば、学習をすることなく(S42)、ステップS47に進む。この判断がYesならば、ステップS43に進む。ステップS43以降の学習を行うときには、図に示していないが、各気筒の吸気バルブのリフト量を所定の低値LT1に制御した状態で行うのがよい。前述したように、リフト量が低い場合には、リフト量が高い場合に比べて、リフト量のずれによる吸入空気量に対する感度(相対的な割合)が大きくなるためである。   In step S41, it is determined whether a learning condition for the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount is satisfied. For example, it is possible to set the learning condition that the engine is idling and is completely warmed up (when the engine water temperature is, for example, 80 degrees or more). If this judgment is No, it will not learn (S42) and will progress to step S47. If this judgment is Yes, it will progress to Step S43. When learning after step S43 is performed, although not shown in the figure, it is preferable that the lift amount of the intake valve of each cylinder be controlled to a predetermined low value LT1. As described above, when the lift amount is low, the sensitivity (relative ratio) to the intake air amount due to the shift of the lift amount is larger than when the lift amount is high.

ステップS43において、空燃比センサ16から、空燃比KACT(当量比で表される)を表す信号を取得する。   In step S43, a signal representing the air-fuel ratio KACT (expressed in equivalent ratio) is acquired from the air-fuel ratio sensor 16.

ステップS44において、該空燃比KACTを表す信号に基づいて、空燃比KACTの目標空燃比KCMDに対する偏差を表す空燃比偏差DKCMDの信号を生成し、空燃比偏差DKCMDの信号と、各気筒用に設定された所定の基準信号Fcr#iとを乗算することにより、気筒毎に相関関数Cr#iを算出する。ここで、該相関関数の算出手法について、図11を参照する。   In step S44, an air-fuel ratio deviation DKCMD signal representing a deviation of the air-fuel ratio KACT from the target air-fuel ratio KCMD is generated based on the signal representing the air-fuel ratio KACT, and the signal of the air-fuel ratio deviation DKCMD is set for each cylinder. The correlation function Cr # i is calculated for each cylinder by multiplying the predetermined reference signal Fcr # i. Here, the calculation method of the correlation function will be described with reference to FIG.

図11には、1燃焼サイクル(この実施形態では、720度のクランク角度の期間)における、目標空燃比KCMD(この実施形態では、理論空燃比とする)に対する空燃比KACTの偏差を示す空燃比偏差DKCMDの信号の推移の一例が示されている。1燃焼サイクルにおいて、この実施形態では、180度のクランク角度期間ごとに、第1気筒、第3気筒、第4気筒および第2気筒の順番で燃焼が行われる。したがって、第1期間においては、第1気筒の燃焼の結果の排気ガスの空燃比が検出され、図の例では、目標空燃比よりリッチであることが示されている(DKCMDが正値)。第2の期間においては、第3気筒の燃焼の結果の排気ガスの空燃比が検出され、図の例では、目標空燃比よりリーンであることが示されている(DKCMDが負値)。同様に、第3の期間においては、第4気筒の排気ガスの空燃比が検出され、これは、リッチであり、第4の期間においては、第2気筒の排気ガスの空燃比が検出され、これはリーンである。   FIG. 11 shows an air-fuel ratio indicating a deviation of the air-fuel ratio KACT with respect to the target air-fuel ratio KCMD (in this embodiment, the stoichiometric air-fuel ratio) in one combustion cycle (in this embodiment, a period of a crank angle of 720 degrees). An example of the transition of the signal of the deviation DKCMD is shown. In this embodiment, in one combustion cycle, combustion is performed in the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder every crank angle period of 180 degrees. Therefore, in the first period, the air-fuel ratio of the exhaust gas resulting from the combustion of the first cylinder is detected, and in the example of the figure, it is shown that the air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio (DKCMD is a positive value). In the second period, the air-fuel ratio of the exhaust gas resulting from the combustion of the third cylinder is detected, and in the example shown in the figure, it is shown that the air-fuel ratio is leaner than the target air-fuel ratio (DKCMD is a negative value). Similarly, in the third period, the air-fuel ratio of the exhaust gas of the fourth cylinder is detected, which is rich, and in the fourth period, the air-fuel ratio of the exhaust gas of the second cylinder is detected, This is lean.

さらに、図には、第1の気筒用の基準信号Fcr#1、第3の気筒用の基準信号Fcr#3、第4の気筒用の基準信号Fcr#4および第2の気筒用の基準信号Fcr#2の推移が示されている。基準信号は、各気筒について予め決められており、各気筒の排気ガスの排出挙動に対応するよう生成されている。この例では、基準信号は、各気筒の排気タイミングのクランク角度範囲にのみ、ピークの大きさが値1の三角波状の信号を有するよう生成されている。たとえば、Fcr#1は、第1の気筒の排気ガスが排出される第1の期間において、三角波状の信号を有する。なお、基準信号の形状は、三角波に限定されるものではなく、正弦波でもよいし、方形波でもよい。   Further, the drawing shows a reference signal Fcr # 1 for the first cylinder, a reference signal Fcr # 3 for the third cylinder, a reference signal Fcr # 4 for the fourth cylinder, and a reference signal for the second cylinder. The transition of Fcr # 2 is shown. The reference signal is predetermined for each cylinder, and is generated so as to correspond to the exhaust gas emission behavior of each cylinder. In this example, the reference signal is generated so as to have a triangular wave signal having a peak value of 1 only in the crank angle range of the exhaust timing of each cylinder. For example, Fcr # 1 has a triangular wave signal in the first period in which the exhaust gas of the first cylinder is exhausted. The shape of the reference signal is not limited to a triangular wave, and may be a sine wave or a square wave.

各気筒の相関関数Cr#iは、以下の式に示すように、DKCMD信号と、該気筒の基準信号Fcr#iとの乗算によって算出される。ここで、Nは1燃焼サイクルあたりのCRK信号のパルス数である。CRK信号が30度毎に発せられるとすると、N=24である。また、kは時間ステップである。

Figure 0005394982
The correlation function Cr # i for each cylinder is calculated by multiplying the DKCMD signal and the reference signal Fcr # i for the cylinder, as shown in the following equation. Here, N is the number of pulses of the CRK signal per combustion cycle. If the CRK signal is emitted every 30 degrees, N = 24. K is a time step.
Figure 0005394982

たとえば、DKCMD信号と第1の気筒用の基準信号Fcr#1を乗算すると、第1の基準信号Fcr#1は、第1の期間にのみ値を持つため、第1の気筒の相関関数Cr#1は、第1の期間に対応する区間のみ、空燃比偏差DKCMDの値を反映した値を持つように、すなわち空燃比KACTの値を反映した値を持つように算出される。空燃比KACTの値がリッチなほど、相関関数Crは大きな値を取り、リーンなほど、小さな値を取る。こうして、各気筒の空燃比の大きさを表す信号が、相関関数Cr#iとして算出される。   For example, when the DKCMD signal is multiplied by the reference signal Fcr # 1 for the first cylinder, the first reference signal Fcr # 1 has a value only in the first period, and thus the correlation function Cr # of the first cylinder. 1 is calculated so that only the section corresponding to the first period has a value reflecting the value of the air-fuel ratio deviation DKCMD, that is, a value reflecting the value of the air-fuel ratio KACT. The richer the value of the air-fuel ratio KACT, the larger the correlation function Cr, and the smaller the value, the smaller the value. Thus, a signal indicating the magnitude of the air-fuel ratio of each cylinder is calculated as the correlation function Cr # i.

各気筒の排気ガスの挙動、より具体的には各気筒からの排気ガスが空燃比センサ16に到達するタイミングは、エンジン回転数と負荷に応じて変動するおそれがある。このタイミングが変動すると、各期間における空燃比KACT信号のピーク位置(図の例では、第1、第3の期間では最大値となるクランク角度位置であり、第2、第4の期間では最小値となるクランク角度位置)が変動し、対応する基準信号のピーク位置がずれるおそれがある。したがって、より精度を上げるため、エンジン回転数NEおよび負荷に応じて、該ピーク位置を予め規定してマップ等に記憶することができる。該負荷を示すパラメータとして、吸入空気量を用いることができる。ステップS44では、クランク角センサ13およびAFM8を介して検出されたエンジン回転数NEおよび吸入空気量に基づいて該マップを参照し、対応するピーク位置を求め、求めた位置でピークとなるような三角波を持つ基準信号を生成し、これを、上記の相関関数Cr#iの算出に用いることができる。   The behavior of the exhaust gas in each cylinder, more specifically, the timing at which the exhaust gas from each cylinder reaches the air-fuel ratio sensor 16 may vary depending on the engine speed and the load. When this timing fluctuates, the peak position of the air-fuel ratio KACT signal in each period (in the example shown, the crank angle position is the maximum value in the first and third periods, and the minimum value is in the second and fourth periods. The corresponding crank angle position) may fluctuate and the peak position of the corresponding reference signal may shift. Therefore, in order to increase the accuracy, the peak position can be defined in advance and stored in a map or the like according to the engine speed NE and the load. As a parameter indicating the load, an intake air amount can be used. In step S44, the map is referenced based on the engine speed NE and the intake air amount detected via the crank angle sensor 13 and the AFM 8, the corresponding peak position is obtained, and a triangular wave that peaks at the obtained position. Can be used to calculate the correlation function Cr # i.

各気筒について、空燃比が目標空燃比KCMDであるとき、偏差DKCMDの値はゼロとなるため、相関関数Cr#iの値もゼロとなる。したがって、各気筒の空燃比を目標空燃比KCMDにするためには、該相関関数Cr#iをゼロに収束させるような補正量(該気筒の燃料噴射量を補正するための補正量)KAFXを算出すればよい。これが、図10のステップS45に示されており、該ステップにおいて、各気筒について、相関関数Cr#iをゼロに収束させるための補正量KAFX(i)を算出する。たとえば、PI制御のようなフィードバック制御を用いることにより、補正量KAFX(i)を算出することができる。   For each cylinder, when the air-fuel ratio is the target air-fuel ratio KCMD, the value of the deviation DKCMD is zero, so the value of the correlation function Cr # i is also zero. Therefore, in order to set the air-fuel ratio of each cylinder to the target air-fuel ratio KCMD, a correction amount (correction amount for correcting the fuel injection amount of the cylinder) KAFX is set so that the correlation function Cr # i converges to zero. What is necessary is just to calculate. This is shown in step S45 of FIG. 10, and in this step, a correction amount KAFX (i) for converging the correlation function Cr # i to zero is calculated for each cylinder. For example, the correction amount KAFX (i) can be calculated by using feedback control such as PI control.

ここで、補正量KAFX(i)の効果を説明するため、図12を参照する。該図には、第1および第4の気筒についての、補正量KAFX(i)と、相関関数Cr#iと、空燃比KACT(i)の推移の一例が示されている(第2および第3の気筒については、省略されている)。時間t1に至るまでの期間では、気筒別空燃比補正フラグがゼロに設定されているように、気筒別空燃比制御は実施されていない。したがって、第1の気筒の空燃比KACT(1)と第4の気筒の空燃比KACT(4)とを比較しても明らかなように、気筒間において空燃比はばらついたままである。相関関数Cr#1およびCr#4を収束するための制御は行われておらず、補正量KAFX(i)は1に維持されたままである。しかしながら、空燃比フィードバック制御は実行されているため、全気筒の平均空燃比KACTは目標空燃比KCMDに向けて収束している。   Here, FIG. 12 will be referred to in order to explain the effect of the correction amount KAFX (i). This figure shows an example of changes in the correction amount KAFX (i), the correlation function Cr # i, and the air-fuel ratio KACT (i) for the first and fourth cylinders (second and second cylinders). 3 cylinders are omitted). In the period up to time t1, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is not performed so that the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction flag is set to zero. Therefore, as is apparent from comparing the air-fuel ratio KACT (1) of the first cylinder and the air-fuel ratio KACT (4) of the fourth cylinder, the air-fuel ratio remains varied between the cylinders. Control for converging the correlation functions Cr # 1 and Cr # 4 is not performed, and the correction amount KAFX (i) is maintained at 1. However, since the air-fuel ratio feedback control is executed, the average air-fuel ratio KACT of all the cylinders converges toward the target air-fuel ratio KCMD.

時間t1において、気筒別空燃比補正実施フラグが1に設定され、これにより、気筒別空燃比制御が実施が実行される。具体的には、所定の時間間隔で、各気筒の相関関数Cr#iをゼロに収束するための補正量KAFX(i)が算出され、該補正量KAFX(i)に基づいて補正された燃料量が、対応する気筒に噴射される。その結果、図に示すように、相関関数Cr#1およびCr#4はゼロに向かって収束すると共に、各気筒の空燃比KACT(i)は、目標空燃比KCMDに収束する。こうして、全気筒の空燃比の平均値が目標空燃比に収束すると共に、各気筒の空燃比も目標空燃比に収束させることができる。   At time t1, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction execution flag is set to 1, whereby the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is executed. Specifically, at a predetermined time interval, a correction amount KAFX (i) for calculating the correlation function Cr # i of each cylinder to zero is calculated, and the fuel corrected based on the correction amount KAFX (i). A quantity is injected into the corresponding cylinder. As a result, as shown in the figure, the correlation functions Cr # 1 and Cr # 4 converge toward zero, and the air-fuel ratio KACT (i) of each cylinder converges to the target air-fuel ratio KCMD. Thus, the average value of the air-fuel ratios of all the cylinders converges to the target air-fuel ratio, and the air-fuel ratios of the respective cylinders can also converge to the target air-fuel ratio.

図10に戻り、ステップS46において、ステップS45で算出された気筒別空燃比補正量KAFX(i)を、学習値KREF(i)として記憶する。たとえば、学習値KREF(i)は、車両のイグニションをオフしてもその内容が保持されるメモリ等に記憶され、次の運転サイクルに用いることができるようにすることができる。こうして記憶された学習値KREF(i)が、前述したKAFPurge(i)を算出するために、図7のステップS21または図8のステップS31で読み込まれることとなる。   Returning to FIG. 10, in step S46, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFX (i) calculated in step S45 is stored as a learning value KREF (i). For example, the learned value KREF (i) can be stored in a memory or the like that retains the contents even when the vehicle ignition is turned off, and can be used in the next driving cycle. The learning value KREF (i) stored in this way is read in step S21 of FIG. 7 or step S31 of FIG. 8 in order to calculate the above-described KAFPurge (i).

次に、ステップS47およびS48において、各気筒について、学習値KREF(i)を、現在の運転状態および現在のリフトずれ量に対応する学習値すなわち気筒別空燃比補正量KAF(i)に修正(補正)する。ステップS47およびS48は、学習が実施された場合にも実行されるが、学習が実施されない場合(S42)にも実行される。学習値KREF(i)は、安定した所定の運転状態下で算出されたものであるので、現在の運転状態で用いるためには、該現在の運転状態に対応するよう、学習値KREF(i)を補正する必要がある。また、学習の有無にかかわらず、実際にリフト量がどれほどずれているのかは不明であるため、現在のリフトずれ量に適応するよう学習値KREF(i)を補正する必要がある。そのための処理が、ステップS47およびS48で行われる。   Next, in steps S47 and S48, for each cylinder, the learned value KREF (i) is corrected to a learned value corresponding to the current operating state and the current lift deviation amount, that is, the cylinder-specific air-fuel ratio correction amount KAF (i) ( to correct. Steps S47 and S48 are performed even when learning is performed, but are also performed when learning is not performed (S42). Since the learned value KREF (i) is calculated under a stable predetermined operating state, the learned value KREF (i) is used so as to correspond to the current operating state in order to be used in the current operating state. Need to be corrected. Further, since it is unclear how much the lift amount actually deviates regardless of whether or not learning is performed, it is necessary to correct the learning value KREF (i) so as to adapt to the current lift deviation amount. Processing for that is performed in steps S47 and S48.

ステップS47では、現在の運転状態に応じた基準マップを選択する。基準マップは、リフト量が所定値だけずれている場合において、リフト量に対して学習値KREFがどのように推移するかを規定したマップである。リフト量の変化に対する学習値KREFの変化は、エンジンの運転状態に応じて変動するため、エンジンの運転状態毎にマップを予め作成してメモリ等に記憶しておくのがよい。   In step S47, a reference map corresponding to the current operating state is selected. The reference map is a map that defines how the learning value KREF changes with respect to the lift amount when the lift amount is deviated by a predetermined value. Since the change in the learning value KREF with respect to the change in the lift amount varies depending on the engine operating state, it is preferable to create a map in advance for each engine operating state and store it in a memory or the like.

図13には、運転状態毎のマップを概念的に示す図である。この実施形態では、該運転状態として、吸気バルブの位相CAIN、吸気管のゲージ圧PBGA、エンジンの回転数NEを用いており、これらの運転パラメータの値の組み合わせ毎に、リフト量LIFTに対する学習値KREFが規定されている。したがって、ステップS47では、位相センサ33から検出された位相、吸気管絶対圧センサ9および大気圧センサ12から検出された吸気管のゲージ圧、クランク角センサ13から検出されたエンジン回転数に基づいて、対応する基準マップを選択する。   FIG. 13 is a diagram conceptually showing a map for each driving state. In this embodiment, as the operating state, the intake valve phase CAIN, the intake pipe gauge pressure PBGA, and the engine speed NE are used. For each combination of these operating parameter values, a learned value for the lift amount LIFT. KREF is defined. Therefore, in step S47, based on the phase detected from the phase sensor 33, the intake pipe gauge pressure detected from the intake pipe absolute pressure sensor 9 and the atmospheric pressure sensor 12, and the engine speed detected from the crank angle sensor 13. , Select the corresponding reference map.

こうして選択した基準マップの一例が、図14の符号201に示されている。このマップは、現在の吸気バルブの位相、ゲージ圧、回転数に応じたマップであり、リフト量が所定量だけずれている前提に作成されたものである。しかしながら、学習値KREF(i)を算出したときに、リフト量が実際にどの程度ずれているかは不明である。したがって、検出された現在のリフト量に基づいて該基準マップ201を直接参照することはできない。そのため、まず、学習値KREF(i)を算出したときのリフト量LT1と、該学習値KREF(i)の値とから、符号203のようなプロットを行う。この実施例では、前述したように低リフト状態で学習が行われているため、LT1は比較的低い値を持つ。   An example of the reference map thus selected is shown by reference numeral 201 in FIG. This map is a map according to the current intake valve phase, gauge pressure, and rotation speed, and is created on the assumption that the lift amount is shifted by a predetermined amount. However, it is unknown how much the lift amount actually deviates when the learning value KREF (i) is calculated. Therefore, the reference map 201 cannot be directly referred to based on the detected current lift amount. Therefore, first, a plot as indicated by reference numeral 203 is performed from the lift amount LT1 when the learning value KREF (i) is calculated and the value of the learning value KREF (i). In this embodiment, since learning is performed in the low lift state as described above, LT1 has a relatively low value.

基準マップ201を参照し、該リフト量LT1に対応する値Xを求める。そして、値Xに対する学習値KREF(i)の比αを算出する(α=KREF(i)/X)。たとえば、X=1.4であり、今回の学習値KREF(i)が1.1ならば、α=1.1/1.4により算出されることができる。   With reference to the reference map 201, a value X corresponding to the lift amount LT1 is obtained. Then, a ratio α of the learning value KREF (i) to the value X is calculated (α = KREF (i) / X). For example, if X = 1.4 and the current learning value KREF (i) is 1.1, it can be calculated by α = 1.1 / 1.4.

基準マップ201上の各点を、α倍することによって算出された特性が、符号205で示されている。符号205は、現在のリフト量のずれに対応したマップを表している。ここで、αを、反映係数と呼ぶ。   A characteristic calculated by multiplying each point on the reference map 201 by α is indicated by reference numeral 205. Reference numeral 205 represents a map corresponding to the current shift in the lift amount. Here, α is called a reflection coefficient.

なお、この例では、αは値1より小さく算出されるが、基準マップおよび学習値によっては、αは値1より大きく算出されることもありうる。たとえば、符号203で示されるプロットが、X値より大きい位置に配置された場合には、αは値1より大きい値を持ち、マップ205は、基準マップ201の上側に生成されることとなる。   In this example, α is calculated to be smaller than value 1, but α may be calculated to be larger than value 1 depending on the reference map and the learning value. For example, when the plot indicated by reference numeral 203 is arranged at a position larger than the X value, α has a value larger than the value 1, and the map 205 is generated on the upper side of the reference map 201.

こうして、現在の運転状態および現在のリフトずれ量に応じたマップ205が求められたので、ステップS48では、検出された現在のリフト量LT2に基づいて、該マップ205を参照し、対応する学習値Yを求める。こうして求めた学習値Yが、気筒別空燃比補正量KAF(i)である。   Thus, the map 205 corresponding to the current operating state and the current lift deviation amount is obtained. In step S48, the map 205 is referred to based on the detected current lift amount LT2, and the corresponding learning value is obtained. Find Y. The learning value Y thus obtained is the cylinder specific air-fuel ratio correction amount KAF (i).

代替的に、検出された現在のリフト量LT2に基づいて基準マップ201を参照し、対応する学習値KREF(i)を求め、該求めた学習値に反映係数αを乗算することによって、学習値Yを算出してもよい。   Alternatively, the reference value 201 is referred to based on the detected current lift amount LT2, the corresponding learning value KREF (i) is obtained, and the learning value is multiplied by the reflection coefficient α. Y may be calculated.

前述した図7のステップS22では、ステップS47およびS48で行われる上記と同じ手法が実行される。すなわち、現在の運転状態に対応する基準マップを選択し、該マップを、ステップS21で読み込んだ学習値KREF(i)を用いて参照して反映係数αを算出し、該反映係数αに基づいて、気筒別空燃比補正量KAF(i)を算出する。前述した図8のステップS32においても同様の処理が行われる。これにより、現在の運転状態に適合した学習値すなわち気筒別空燃比補正量KAF(i)が算出され、これが、パージを考慮した気筒別空燃比補正量KAFPurge(i)の算出に用いられる。   In step S22 of FIG. 7 described above, the same technique as described above performed in steps S47 and S48 is executed. That is, a reference map corresponding to the current operating state is selected, the reflection coefficient α is calculated by referring to the map using the learned value KREF (i) read in step S21, and based on the reflection coefficient α. Then, the cylinder specific air-fuel ratio correction amount KAF (i) is calculated. Similar processing is performed in step S32 of FIG. As a result, a learning value suitable for the current operating state, that is, a cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAF (i) is calculated, and this is used to calculate a cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount KAFPurge (i) in consideration of purge.

なお、上記の実施形態では、図6に示すように、パージを実行していないとき、すなわちパージ流量がゼロのときに気筒別空燃比補正量(KREF(i))を学習し、その後にパージを実行したとき、すなわちパージ流量を増大したときに、該学習した補正量(KREF(i)、KAF(i))を用いて、パージを考慮した補正量AKFPurge(i)を算出している。代替的に、パージ流量が所定値(ゼロでなくてもよい)のときに補正量(KREF(i))を学習し、その後に、パージ流量を該所定値から増大したときに、該学習した補正量(KREF(i)、KAF(i))を用いて、パージを考慮した補正量AKFPurge(i)を算出してもよい。すなわち、本願発明は、基準となる状態からパージ流量が増大したときに、該パージ流量が増えることによって気筒間空燃比にばらつきが生じることを防止するためのものであるので、基準となる状態は、パージ流量がゼロの状態に必ずしも限定されない。   In the above embodiment, as shown in FIG. 6, when the purge is not executed, that is, when the purge flow rate is zero, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount (KREF (i)) is learned, and then the purge is performed. Is executed, that is, when the purge flow rate is increased, the correction amount AKFPcharge (i) considering the purge is calculated using the learned correction amounts (KREF (i), KAF (i)). Alternatively, the correction amount (KREF (i)) is learned when the purge flow rate is a predetermined value (which may not be zero), and then learned when the purge flow rate is increased from the predetermined value. Using the correction amounts (KREF (i), KAF (i)), the correction amount AKFPcharge (i) considering the purge may be calculated. That is, the present invention is intended to prevent variation in the air-fuel ratio between cylinders due to an increase in the purge flow rate when the purge flow rate is increased from the standard state. The purge flow rate is not necessarily limited to zero.

しかしながら、パージ流量がゼロでない状態を基準とした場合には、パージを実施していないときに使用する該補正量KAF(i)を新たに算出する必要が生じる。パージ流量がゼロの状態を基準とすれば、このような新たな算出は不要となり、利便性を向上させることができる。   However, when the purge flow rate is not zero, the correction amount KAF (i) used when the purge is not performed needs to be newly calculated. If the state where the purge flow rate is zero is used as a reference, such a new calculation becomes unnecessary, and convenience can be improved.

以上にこの発明を具体的な実施例について説明したが、この発明はこのような実施例に限定されるものでなく、また、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンのいずれに対しても使用することができる。   Although the present invention has been described with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and can be used for both gasoline engines and diesel engines.

1 電子制御ユニット(ECU)
2 エンジン
16 空燃比センサ
1 Electronic control unit (ECU)
2 Engine 16 Air-fuel ratio sensor

Claims (2)

複数の気筒を備える内燃機関の空燃比制御装置であって、
該内燃機関の複数の気筒の排気ガスが合流する排気合流部に配置され、該排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記内燃機関の吸気通路への蒸発燃料を供給するパージ流量を制御するパージ流量制御手段と、
前記パージ流量が所定値のときに、前記複数の気筒における空燃比のばらつきを抑制するように、気筒別に空燃比補正量を算出する気筒別空燃比補正量算出手段と、
前記吸気通路に供給されるパージガス内の燃料量から、各気筒へ供給される該パージガス内の燃料量を推定する気筒別パージ燃料量推定手段と、
を備え、
前記気筒別空燃比補正量算出手段は、前記パージ流量が前記所定値よりも大きくなるときに、前記パージ流量が所定値のときに算出された気筒別空燃比補正量に対して、対応する気筒の前記パージガス内の燃料量に応じて減少または増加させてパージ増量分を考慮した気筒別空燃比補正量を算出することで、前記パージ増量分を考慮した気筒別空燃比補正量を、前記パージ流量が所定値のときに算出された気筒別空燃比補正量が前記パージ流量が所定値のときに算出された複数の気筒の気筒別空燃比補正量の平均値より大きい気筒では、前記パージ流量が所定値のときに算出された気筒別空燃比補正量に対して減少するように算出すると共に、前記パージ流量が所定値のときに算出された気筒別空燃比補正量が前記平均値より小さい気筒では、前記パージ流量が所定値のときの気筒別空燃比補正量に対して増加するように算出する、ことを特徴とする空燃比制御装置。
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
An air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas, disposed in an exhaust merging portion where exhaust gases of a plurality of cylinders of the internal combustion engine merge;
Purge flow rate control means for controlling a purge flow rate for supplying evaporated fuel to the intake passage of the internal combustion engine;
A cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculating means for calculating an air-fuel ratio correction amount for each cylinder so as to suppress variations in the air-fuel ratio among the plurality of cylinders when the purge flow rate is a predetermined value;
Cylinder purge fuel amount estimation means for estimating the fuel amount in the purge gas supplied to each cylinder from the fuel amount in the purge gas supplied to the intake passage;
With
The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculating means corresponds to a cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount that is calculated when the purge flow rate is greater than the predetermined value. the decreases in accordance with the amount of fuel in the purge gas or by increasing by calculating the cylinder air-fuel ratio correction amount in consideration of the purge increase amount, the cylinder air-fuel ratio correction amount in consideration of the purge increase amount, the purge In a cylinder where the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculated when the flow rate is a predetermined value is larger than the average value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amounts calculated when the purge flow rate is a predetermined value , the purge flow rate There the rewritable calculated so as to reduce relative cylinder air-fuel ratio correction amount calculated at the time of the predetermined value, the cylinder air-fuel ratio correction amount calculated at the time of the purge flow rate is a predetermined value than the average value In a small cylinder The purge flow rate you calculated so as to increase relative to the cylinder air-fuel ratio correction amount when the predetermined value, the air-fuel ratio control apparatus characterized by.
前記パージ流量が前記所定値よりも大きくなるときの前記気筒別空燃比補正量を算出する際に用いる、前記パージ流量が所定値のときに算出された気筒別空燃比補正量を、前記内燃機関の運転状態に応じて修正する修正手段をさらに有する、The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount calculated when the purge flow rate is a predetermined value, which is used when calculating the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio correction amount when the purge flow rate is larger than the predetermined value, is used as the internal combustion engine. And a correction means for correcting according to the driving state of
請求項1に記載の空燃比制御装置。The air-fuel ratio control apparatus according to claim 1.
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