JPH1122524A

JPH1122524A - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH1122524A
Application number: JP17964997A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Kakizaki; 成章柿崎; Mikio Matsumoto; 幹雄松本; Hiroshi Oba; 大羽　　拓
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-26
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: JP3680501B2

Abstract

(57)【要約】【課題】学習値のステップ的な変化に起因する機関発生
トルクの変化を抑制して、運転性を良好に維持できるよ
うにした内燃機関の空燃比制御装置を提供すること。【解決手段】Ｓ22で学習値ＰＨＯＳを検索し、Ｓ23でこ
の学習値ＰＨＯＳに対して一次なまし処理（加重平均処
理）を行い学習値ＰＨＯＳ_(new)を得る。そして、Ｓ22
で検索された学習値ＰＨＯＳと学習値ＰＨＯＳ_(new)と
の偏差が所定未満になるまで上記一次なまし処理を実行
しながら（Ｓ24〜Ｓ26）、燃料噴射量を学習値ＰＨＯＳ
_(new)で補正する。一方、所定未満になったら、一次な
まし処理を終了し、Ｓ22で検索された学習値ＰＨＯＳを
用いて燃料噴射量を補正する。これにより、学習値ＰＨ
ＯＳの切り換えがあっても燃料噴射量にステップ的な段
差が生じないので、機関発生トルクの変化延いては運転
性の悪化を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸入混
合気の空燃比を制御する装置、特に学習機能を備えるも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、学習機能を備えた空燃比フィード
バック制御装置としては、特開平５−１５６９９４号公
報等に開示されるようなものがある。ここで、空燃比フ
ィードバック制御は、目標空燃比（例えば、理論空燃
比）に対する実際の空燃比のリッチ・リーンを機関排気
系に設けた酸素センサの出力値とスライスレベル（目標
空燃比相当値）とを比較することで判別し、該判定結果
に基づき空燃比フィードバック補正係数αを比例・積分
制御などにより増減設定し、エアフローメータで検出さ
れた吸入空気流量と機関回転速度とから算出される基本
燃料噴射量Ｔｐを、前記空燃比フィードバック補正係数
αで補正することにより、部品誤差・経時劣化、或いは
環境変化等に起因する実際の空燃比の目標空燃比からの
偏差をなくすようにするものである。

【０００３】また、学習機能は、前記空燃比フィードバ
ック補正係数αの基準値（目標収束値）からの偏差を、
学習値ＰＨＯＳとして、これを機関運転領域（即ち、学
習領域）毎に複数に区分された学習マップに更新記憶
し、前記基本燃料噴射量Ｔｐを当該学習値（空燃比学習
補正値）ＰＨＯＳにより補正することで、空燃比フィー
ドバック補正係数αなしで得られるベース空燃比を略目
標値に一致させるようにするもので、これにより空燃比
フィードバック制御における実際の空燃比の目標空燃比
への収束を早めることができるようにするものである。

【０００４】すなわち、空燃比フィードバック制御と学
習機能とを組み合わせることで、運転条件毎に異なる燃
料噴射量の補正要求に応答性よく対応し、実際の空燃比
を目標空燃比近傍に良好に制御可能とするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の空燃比制御装置においては、学習マップに記憶さ
れている学習値ＰＨＯＳの検索は、回転速度Ｎｅと負荷
Ｔｐとによる補間なしの面検索であり、運転領域が遷移
して参照領域が変わると、学習値ＰＨＯＳがステップ的
に変化する。

【０００６】このような学習値ＰＨＯＳのステップ的な
変化は、燃料供給量をステップ的に変化させることにな
るため、機関の発生トルクを変化させ、以って運転性を
低下させる惧れがある。特に、燃料を気筒内（シリンダ
内）に直接噴射供給する所謂気筒内直接燃料噴射式内燃
機関にあっては、直接気筒内へ燃料を供給するので燃料
の輸送遅れが小さく燃料供給量の変化に敏感であると共
に、またリーン運転時には空燃比（燃料供給量）と発生
トルクとの関係がリニアであるため、上記燃料供給量の
ステップ的な変化に対して敏感に発生トルクが変化し、
運転性への影響が比較的大きくなる。

【０００７】なお、吸気ポート内に燃料を供給する所謂
吸気ポート内燃料噴射式内燃機関にあっては、燃料の輸
送遅れが比較的大きく、また理論空燃比近傍で運転中は
空燃比（燃料供給量）変化に対するトルク感度が低いた
め、気筒内直接燃料噴射式内燃機関に比べれば、運転性
への影響は小さいものの、このような燃料供給量のステ
ップ的な変化を抑制して、一層の運転性の改善を図るこ
とは望ましいことである。

【０００８】本発明は、かかる実情に鑑みなされたもの
で、運転領域が遷移して学習値の参照領域が変化などし
た場合における学習値のステップ的な変化に起因する機
関発生トルクの変化を抑制して、以って運転性を良好に
維持できるようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示
すように、機関運転状態に基づいて基本燃料供給量を演
算する基本燃料供給量演算手段と、機関吸入混合気の空
燃比を理論空燃比に対するリッチ・リーン信号として検
出する空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段が検出す
る検出結果に基づいて、実際の空燃比を理論空燃比近傍
に近づけるように、前記基本燃料供給量を補正するため
の空燃比フィードバック補正値を設定する空燃比フィー
ドバック補正値設定手段と、機関運転領域を複数の運転
領域に分割し、運転領域毎に、前記基本燃料供給量を補
正するための空燃比学習補正値を書き換え可能に記憶す
る空燃比学習補正値記憶手段と、前記空燃比学習補正値
記憶手段の記憶する空燃比学習補正値を、該当運転領域
毎に、前記空燃比フィードバック補正値の基準値からの
偏差を減少させる方向に更新設定する空燃比学習手段
と、を備え、該当運転領域に基づいて検索された今回の
空燃比学習補正値と、前回最終的な燃料供給の設定に用
いられた空燃比学習補正値と、を平均化処理し、該平均
化処理後の空燃比学習補正値を用いて最終的な燃料供給
量を設定すると共に、該設定された燃料供給量に基づい
て燃料供給装置を駆動制御するように構成した。

【００１０】かかる構成とすれば、該当運転領域に基づ
いて検索された今回の空燃比学習補正値と、前回最終的
な燃料供給の設定に用いられた空燃比学習補正値と、を
平均化処理（例えば加重平均）し、該平均化処理後の空
燃比学習補正値を用いて最終的な燃料供給量を設定する
ようにしたので、最終的な燃料供給量の設定に用いられ
る空燃比学習補正値がステップ的に変化することを抑制
できる。従って、例えば、運転領域が遷移して空燃比学
習補正値の参照領域が変化した場合は勿論、運転領域が
遷移しなくても、成層燃焼と均質燃焼との間で燃焼形態
の切り換えなどがあっても、空燃比学習補正値がステッ
プ的に変化することを抑制できるので、空燃比（燃料供
給量）のステップ的な変化延いては機関の発生トルクの
変化を抑制でき、以って運転性を良好に維持することが
できる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、機関運転状態
に基づいて基本燃料供給量を演算する基本燃料供給量演
算手段と、機関吸入混合気の空燃比を理論空燃比に対す
るリッチ・リーン信号として検出する空燃比検出手段
と、前記空燃比検出手段が検出する検出結果に基づい
て、実際の空燃比を理論空燃比近傍に近づけるように、
前記基本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバ
ック補正値を設定する空燃比フィードバック補正値設定
手段と、機関運転領域を複数の運転領域に分割し、運転
領域毎に、前記基本燃料供給量を補正するための空燃比
学習補正値を書き換え可能に記憶する空燃比学習補正値
記憶手段と、前記空燃比学習補正値記憶手段の記憶する
空燃比学習補正値を、該当運転領域毎に、前記空燃比フ
ィードバック補正値の基準値からの偏差を減少させる方
向に更新設定する空燃比学習手段と、前記空燃比学習補
正値を用いて最終的な燃料供給量を設定する燃料供給量
設定手段と、前記燃料供給量設定手段により設定された
燃料供給量に基づいて燃料供給装置を駆動制御する駆動
手段と、を含んで構成された内燃機関の空燃比制御装置
であって、運転領域が遷移し、前記燃料供給量設定手段
で用いる空燃比学習補正値を切り換える場合に、切り換
え前の空燃比学習補正値を、切り換え後の空燃比学習補
正値へ、徐々に近づけながら切り換えるようにした。

【００１２】かかる構成によれば、運転領域が遷移して
空燃比学習補正値の参照領域が変化した場合には、新た
な空燃比学習補正値に直ちに切り換えることなく、一次
なまし処理（平均化処理）等を行って、徐々に、新たな
空燃比学習補正値へ移行させるようにしたので、運転領
域が遷移して空燃比学習補正値の参照領域が変化した場
合でも空燃比学習補正値のステップ的な変化が抑制さ
れ、空燃比（燃料供給量）のステップ的な変化延いては
機関の発生トルクの変化を抑制することができ、以って
運転性を良好に維持することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明では、機関運転状態
に基づいて基本燃料供給量を演算する基本燃料供給量演
算手段と、機関吸入混合気の空燃比を理論空燃比に対す
るリッチ・リーン信号として検出する空燃比検出手段
と、前記空燃比検出手段が検出する検出結果に基づい
て、実際の空燃比を理論空燃比近傍に近づけるように、
前記基本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバ
ック補正値を設定する空燃比フィードバック補正値設定
手段と、機関運転領域を複数の運転領域に分割し、運転
領域毎に、前記基本燃料供給量を補正するための空燃比
学習補正値を書き換え可能に記憶する空燃比学習補正値
記憶手段と、前記空燃比学習補正値記憶手段の記憶する
空燃比学習補正値を、該当運転領域毎に、前記空燃比フ
ィードバック補正値の基準値からの偏差を減少させる方
向に更新設定する空燃比学習手段と、前記空燃比学習補
正値を用いて最終的な燃料供給量を設定する燃料供給量
設定手段と、前記燃料供給量設定手段により設定された
燃料供給量に基づいて燃料供給装置を駆動制御する駆動
手段と、を含んで構成された内燃機関の空燃比制御装置
であって、燃焼形態の切り換えに応じ、前記燃料供給量
設定手段で用いる空燃比学習補正値を切り換える場合
に、切り換え前の空燃比学習補正値を、切り換え後の空
燃比学習補正値へ、徐々に近づけながら切り換えるよう
にした。

【００１４】かかる構成によれば、例えば成層燃焼と均
質燃焼との間で燃焼形態の切り換えがあり、空燃比学習
補正値がステップ的に変化するような場合には、新たな
空燃比学習補正値に直ちに切り換えることなく、一次な
まし処理（平均化処理）等を行って、徐々に、新たな空
燃比学習補正値へ移行させるようにしたので、空燃比学
習補正値がのステップ的な変化が抑制され、空燃比（燃
料供給量）のステップ的な変化延いては機関の発生トル
クの変化を抑制することができ、以って運転性を良好に
維持することができる。

【００１５】請求項４に記載の発明では、前回の燃料供
給量の設定に用いられた空燃比学習補正値と、今回の燃
料供給量の設定に用いられた空燃比学習補正値と、が一
致しない間は、前記空燃比学習手段による空燃比学習補
正値の更新設定を禁止するようにした。かかる構成とす
れば、参照される（燃料供給量の設定に用いる）空燃比
学習補正値のステップ的な変化を抑制するための処理を
行っている間は、空燃比学習補正値が不安定であるた
め、本来空燃比学習補正値が安定していることを前提に
行われる空燃比学習手段による更新学習に誤差が生じ、
誤った値に空燃比学習補正値が更新されてしまう惧れが
あるが、これを防止することができる。

【００１６】請求項５に記載の発明では、前記内燃機関
が、燃料を気筒内へ直接噴射供給する形式の内燃機関で
あることを特徴とする。特に、燃料を気筒内（シリンダ
内）に直接噴射供給する所謂気筒内直接燃料噴射式内燃
機関にあっては、直接気筒内へ燃料を供給するので燃料
の輸送遅れが小さく燃料供給量の変化に敏感であると共
に、またリーン運転時には空燃比（燃料供給量）と発生
トルクとの関係がリニアであるため、吸気ポート内燃料
噴射式内燃機関に比べて、参照される（燃料供給量の設
定に用いる）空燃比学習補正値のステップ的な変化延い
ては燃料供給量のステップ的な変化に対して敏感に発生
トルクが変化し、運転性への影響が大きくなるが、本発
明の適用により、確実にかかる惧れを抑制できるので、
以って気筒内直接燃料噴射式内燃機関の運転性を、吸気
ポート内燃料噴射式内燃機関の運転性と同等にすること
ができ、以って気筒内直接燃料噴射式内燃機関の商品性
を向上させることができる。

【００１７】請求項６に記載の発明では、前記空燃比学
習補正値記憶手段を、機関運転領域を燃料供給量に対応
させて複数の運転領域に分割するようにした。かかる構
成とすれば、空燃比学習補正値を空燃比学習補正値記憶
手段（学習マップ）に更新記憶・検索などする際に、シ
リンダ充填吸入空気流量をパラメータとせずに、マップ
検索値Ｔｉｂ（燃料供給量）をパラメータとするように
したので、目標空燃比（目標当量比）がストイキに設定
されていてもリーンに設定されていても、何れの場合も
燃料噴射弁４の作動状態（実際の燃料供給量）に応じた
学習領域を参照することができることになる。従って、
簡単な構成でありながら、ストイキ運転時の学習領域と
リーン運転時に参照（検索）すべき領域とを一致させる
ことなどが可能となる。このため、例えば、リーン運転
時に空燃比学習補正値を参照して行われる空燃比のオー
プン制御精度を向上させることが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、該当運
転領域に基づいて検索された今回の空燃比学習補正値
と、前回最終的な燃料供給の設定に用いられた空燃比学
習補正値と、を平均化処理（例えば加重平均）し、該平
均化処理後の空燃比学習補正値を用いて最終的な燃料供
給量を設定するようにしたので、最終的な燃料供給量の
設定に用いられる空燃比学習補正値がステップ的に変化
することを抑制できる。従って、例えば、運転領域が遷
移して空燃比学習補正値の参照領域が変化した場合は勿
論、運転領域が遷移しなくても、成層燃焼と均質燃焼と
の間で燃焼形態の切り換えなどがあっても、空燃比学習
補正値がステップ的に変化することを抑制できるので、
空燃比（燃料供給量）のステップ的な変化延いては機関
の発生トルクの変化を抑制でき、以って運転性を良好に
維持することができる。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、運転領域
が遷移して空燃比学習補正値の参照領域が変化した場合
には、新たな空燃比学習補正値に直ちに切り換えること
なく、一次なまし処理（平均化処理）等を行って、徐々
に、新たな空燃比学習補正値へ移行させるようにしたの
で、運転領域が遷移して空燃比学習補正値の参照領域が
変化した場合でも空燃比学習補正値のステップ的な変化
が抑制され、空燃比（燃料供給量）のステップ的な変化
延いては機関の発生トルクの変化を抑制することがで
き、以って運転性を良好に維持することができる。

【００２０】請求項３に記載の発明によれば、例えば成
層燃焼と均質燃焼との間で燃焼形態の切り換えがあり、
空燃比学習補正値がステップ的に変化するような場合に
は、新たな空燃比学習補正値に直ちに切り換えることな
く、一次なまし処理（平均化処理）等を行って、徐々
に、新たな空燃比学習補正値へ移行させるようにしたの
で、空燃比学習補正値のステップ的な変化が抑制され、
空燃比（燃料供給量）のステップ的な変化延いては機関
の発生トルクの変化を抑制することができ、以って運転
性を良好に維持することができる。

【００２１】請求項４に記載の発明によれば、参照され
る（燃料供給量の設定に用いる）空燃比学習補正値のス
テップ的な変化を抑制するための処理を行っている間
は、空燃比学習補正値が不安定であるため、本来空燃比
学習補正値が安定していることを前提に行われる空燃比
学習手段による更新学習に誤差が生じ、誤った値に空燃
比学習補正値が更新されてしまう惧れがあるが、これを
防止することができるので、空燃比学習手段による更新
学習精度を高く維持することができる。

【００２２】請求項５に記載の発明によれば、気筒内直
接燃料噴射式内燃機関の運転性を、吸気ポート内燃料噴
射式内燃機関の運転性と同等にすることができ、以って
気筒内直接燃料噴射式内燃機関の商品性を向上させるこ
とができる。請求項６に記載の発明によれば、空燃比学
習補正値のステップ的な変化が抑制され、空燃比（燃料
供給量）のステップ的な変化延いては機関の発生トルク
の変化を抑制することができ、以って運転性を良好に維
持することができると共に、ストイキ運転とリーン運転
（成層燃焼・均質燃焼の双方を含む）とを切り換えるよ
うにしたものにおいても、簡単な構成で、学習機会を維
持しつつ、運転領域全域で高精度な学習延いては空燃比
フィードバック制御が行えると共に、この学習結果を用
いた高精度な空燃比のオープン制御を行うことができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を、
添付の図面に基づいて説明する。本発明の第１の実施形
態を示す図２において、吸入空気はエアクリーナから吸
気管３を通り、アクセルペダルと連動するスロットル弁
８によってその流量が制御され、シリンダ内（気筒内）
に流入する。燃料は、噴射信号に基づき各気筒に設けた
インジェクタ（燃料噴射弁）４から、気筒内に直接燃料
を噴射供給するようになっている。なお、本実施形態に
おいては、ストイキ（理論空燃比）運転時に、後述する
ように、酸素センサの出力に基づいて空燃比フィードバ
ック制御を行いつつ学習値ＰＨＯＳを更新記憶する一
方、リーン（希薄空燃比）運転時（均質燃焼と成層燃焼
の双方のリーン運転時を含む）には、ストイキ運転時に
更新記憶した学習値ＰＨＯＳを参照（検索）して基本燃
料噴射量Ｔｐを補正し、オープン制御を行うようになっ
ている。

【００２４】そして、噴射燃料とシリンダ内に流入する
空気との混合気はシリンダ内で点火火花の助けをかりて
燃焼し、燃焼したガスはピストンを押し下げる仕事を行
う。その後、燃焼ガスは、排気管５を通して三元触媒６
に排出され、ここで有害三成分（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ）
が清浄化されて大気中に排出される。７は吸入空気流量
Ｑａを検出するエアフローメータ、９はスロットル弁８
の開度ＴＶＯを検出するセンサ、１０はエンジンの回転
速度Ｎｅを検出するクランク角度センサ、１１はウォー
タジャケットの冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ、１
３は、スロットル弁８をバイパスさせて空気をシリンダ
へ送るためのＩＳＣ（アイドル回転制御等のための補助
空気量制御装置。なお、リーン運転時などに吸入空気量
増大のためにも利用される）であり、１４は車速センサ
である。

【００２５】１２Ａ，１２Ｂは三元触媒６の前と後の排
気管にそれぞれ設けられるＯ₂（酸素）センサで、理論
空燃比を境にリッチ・リーン反転する特性を有し、理論
空燃比（λ＝１）よりもリッチ側であるかリーン側であ
るかのいわゆる２値を出力するものである。Ｏ₂（酸
素）センサが、本発明にかかる空燃比検出手段である。
この２つのＯ₂センサからの出力が、上記のエアフロー
メータ７，クランク角度センサ１０、水温センサ１１な
どからの出力とともに入力されるコントロールユニット
２１では、インジェクタ４に対して燃料噴射信号を出力
し、また以下に示すように、学習機能つきの空燃比フイ
ードバック制御を行う。

【００２６】即ち、本発明にかかる空燃比制御装置の基
本燃料供給量演算手段、空燃比フィードバック補正値設
定手段、空燃比学習補正値記憶手段、空燃比学習手段、
燃料供給量設定手段、駆動手段としての機能は、コント
ロールユニット２１がソフトウェア的に備えるものであ
る。図３は、前Ｏ₂センサ出力に基づく空燃比フイード
バック制御の基本ルーチンで、回転同期で実行される。

【００２７】まず前Ｏ₂センサ出力と理論空燃比相当の
スライスレべルの比較により空燃比がこのスライスレべ
ルを境にしてリッチあるいはリーンのいずれの側に反転
したかを判定し（ステップ５２〜５４）、判定結果に応
じてマップを参照（検索）することにより、比例分と積
分分を読み出し、これをＣＰＵ内のレジスタに格納する
（ステップ５５，６０，６３，６８）。

【００２８】比例分と積分分の各マップ値Ｐ_R，Ｐ_L，
ｉ_R，ｉ_Lはあらかじめ与えられる値であり、空燃比フ
イードバック制御の基本制御定数である。比例分Ｐ_R、
Ｐ_Lのマップ値の特性を図７に示す。図７のマップ特性
は、マップ検索値Ｔｉｂとエンジン回転速度Ｎｅをパラ
メータにしているが、さらにＮｅの変化量をもパラメー
タとすることができる。

【００２９】なお、上記マップ検索値Ｔｉｂについて
は、後述する。ところで、図７において斜線で囲った領
域は、車両に生ずるサージングを避けるため、他の領域
よりも格段に小さな値を入れている特殊なゾーンであ
る。なお、積分分については、マップ値ｉ_R，ｉ_Lにマ
ップ検索値Ｔｉｂを乗じた値を最終的な積分分ＩＲ，Ｉ
Ｌとして求めこともできる（ステップ６１，６９）。こ
うした負荷補正が必要となるのは、αの制御周期が長く
なる運転域ではαの振幅が大きくなって、三元触媒の排
気浄化性能が落ちることがあるので、αの振幅をαの制
御周期によらずほぼ一定とするためである。

【００３０】次に、比例分のマップ値Ｐ_R、Ｐ_Lについ
てはこれを学習値ＰＨＯＳ（空燃比学習補正値）により
修正する（ステップ５８，６６）。この学習値ＰＨＯＳ
は、図６でも示したように、学習値のマップを検索し
て、現在の運転条件の属する学習領域に格納されている
値を読み出すものである（ステップ５７，１１２，１１
３、ステップ６５，１１２，１１３）。なお、後Ｏ₂セ
ンサに故障が生じている場合は、学習値に信頼性がなく
なるので、ＰＨＯＳ＝０として学習機能を外すようにす
ることができる（ステップ１１１，１１４）。

【００３１】一方、学習値ＰＨＯＳは、図４，図５で示
したように、所定の学習条件が成立したとき、後Ｏ₂セ
ンサ出力に基づいて更新する（ステップ５６，６４）。
なお、図４，図５は前Ｏ₂センサ出力が反転する周期を
演算周期として実行される。図４，図５において、ステ
ップ８１〜９１で、次の（１）から（７）の学習条件が
成立しているかどうかを確かめる。

【００３２】（１）後Ｏ₂センサが活性状態にあること
（ステップ８１）。（２）後Ｏ₂センサが故障していない（図では「ＯＫ」
で略記する。）こと（ステップ８２）。（３）三元触媒が活性状態にあること（ステップ８
３）。（４）運転条件が特殊ゾーン以外の領域にあること（ス
テップ８４）。

【００３３】マップ値Ｐ_R，Ｐ_Lの数値情報のうち一部
に数値として使われずに”０”のまま残るビットが存在
するため、このビット（この例ではビット７）に、図７
で示した特殊ゾーンに格納する数値に関してだけ“１”
を入れている。こうすることで、ビット７の値をみて、
これが ”０”であれば特殊ゾーン以外であると判断す
るのである。

【００３４】（５）特殊ゾーン以外の領域で所定の回数
だけ空燃比制御が行われたこと（ステップ８５，８
６）。ステップ８５のカウンタ値ｊは特殊ゾーンにない
と判断されてからの空燃比反転回数を表すので、このカ
ウンタ値ｊと一定値ｎ（たとえば１２回）とを比較し、
ｊ≧ｎであれば特殊ゾーン以外の領域で所定の回数だけ
空燃比制御が行なわれたと判断することができる。これ
を条件とするのは、空燃比制御が安定してから学習値の
更新を行わせるためである。

【００３５】（６）アイドル状態でないこと（ステップ
８７）。アイドル状態ではエンジンの安定性等が優先さ
れるため、空燃比のフイードバック制御を停止するのが
好ましいからである。（７）運転条件が同じ学習領域に所定回数継続して滞在
したこと（ステップ８８〜９１）。

【００３６】学習領域を図８に示すと、エンジン回転速
度Ｎｅとマップ検索値Ｔｉｂ（図１０のフローチャート
から求まる）から定まる領域がほぼ等分に複数に区分け
され、各領域ごとに学習値ＰＨＯＳが格納されている。
ここで、本実施形態に係る『マップ検索値Ｔｉｂ』の演
算ルーチンについて、図１０のフローチャートに従って
説明する。

【００３７】ステップ１では、現在の運転状態（目標当
量比、各種補正係数など）に応じて演算された燃料噴射
パルス幅Ｔｉを読み込む。ステップ２では、マップ検索
値Ｔｉｂ（希薄空燃比運転用燃料供給量）を演算する。
なお、マップ検索値Ｔｉｂは、燃料噴射制御とは別のマ
ップ検索専用のパラメータである。

【００３８】Ｔｉｂ＝Ｔｉ−ＴｓＴｓ；無効噴射パルス幅ところで、このマップ検索値Ｔｉｂは、Ｔｉ｛≒Ｔｐ×
ＴＦＢＹＡ（目標当量比）−Ｔｓ｝であるので、実際の
燃料噴射量延いてはエンジンの目標トルクに相関する値
となる。このため、目標空燃比（目標当量比）がストイ
キに設定されていてもリーンに設定されていても略同じ
値となる。従って、従来のような『ストイキ運転時の基
本燃料噴射量Ｔｐにより区分けされた学習領域と、リー
ン運転時に参照すべき領域と、が、空燃比のリーン化に
伴う基本燃料噴射量Ｔｐの増加により、必ずしも一致し
なくなる』と言った惧れを確実に回避することができる
こととなる。このため、例えばリーン運転時の空燃比の
オープン制御精度を向上させることが可能となる。な
お、ストイキ運転中のエンジントルクは基本燃料噴射量
Ｔｐに相関し（ストイキ運転中にあっては、目標当量
比”λ＝１”となるから、このＴｐが実際の燃料噴射量
に相関する値となる）、リーン運転中のエンジントルク
は吸入空気流量が十分ある状態なので、ストイキ用の基
本燃料噴射量（即ち、シリンダ充填吸入空気流量）Ｔｐ
には相関せず、実際の燃料噴射量に相関する。

【００３９】そして、現在の運転条件がいずれの学習領
域に属するかをみて、前回と同じ学習領域にあれば、カ
ウンタ値ｊ_Rを１だけインクリメントする（ステップ８
８〜９０）。このカウンタ値ｊ_Rと一定値ｎ_R（たとえ
ば６回）を比較し、ｊ_R≧ｎ _Rであれば（ステップ９
１）、運転条件が同じ学習領域に一定回数継続して滞在
したと判断することができる。

【００４０】上記の（１）から（７）のすべてを満たし
た場合に学習条件が成立したと判断し、現在の運転条件
の属する学習領域（エンジン回転速度Ｎｅとマップ検索
値Ｔｉｂから定まる領域）に格納されている学習値ＰＨ
ＯＳを読み出してＣＰＵ内のレジスタに格納する（ステ
ップ９２）。学習値の更新幅ＤＰＨＯＳには、後Ｏ₂セ
ンサにより検出される空燃比がリッチ側で負の値を与
え、リーン側で正の値を与える。これは、後述するステ
ップ９４で更新幅ＤＰＨＯＳを学習値ＰＨＯＳに加算す
る形で補正しているため、リッチ側で更新幅ＤＰＨＯＳ
に負の値を与えることによって学習値ＰＨＯＳを小さく
すると、一方の比例分ＰＲが大きくかつ他方の比例分Ｐ
Ｌが小さくなり、空燃比がリーン側に戻るからである。
同様に、リーン側で学習値ＤＰＨＯＳに正の値を与える
ことによって、空燃比をリッチ側に戻すことができる。
なお、比例分Ｐ_RとＰ_Lの両方を変更しなくとも片方だ
けでもかまわない。

【００４１】さて、学習値の更新幅ＤＰＨＯＳの値（絶
対値）を定めるについては、後Ｏ₂センサ出力とスライ
スレべルとの比較結果に応じた一定値として定めるので
はなく、後Ｏ₂センサ出力の中間値を中心にしてこれか
ら大きくずれるはど大きく、中間値の近くでは小さくな
るように、後Ｏ₂センサ出力に応じて設定する（ステッ
プ９３）。

【００４２】図９のように、後Ｏ₂センサの出力波形
は、最小値を０Ｖ、最大値を１Ｖとし、かつ中間値の
０．５Ｖを中心とするほぼ回転対象の形をしているの
で、後Ｏ₂センサ出力を縦軸、学習値の更新幅ＤＰＨＯ
Ｓを横軸とする右下がりの一次関数を用意し、後Ｏ₂セ
ンサ出力の中間値である０．５Ｖで更新幅ＤＰＨＯＳが
０となるように定めれば、後Ｏ₂センサ出力が中間値か
ら外れるほど更新幅ＤＰＨＯＳの絶対値が大きくなって
いくのである。

【００４３】たとえば、図９でＡ点とＢ点とを比べれ
ば、より中間値から離れたＢ点に対するほうが更新幅Ｄ
ＰＨＯＳの絶対値が大きくなっている。こうして求めた
更新幅ＤＰＨＯＳはレジスタに格納している学習値ＰＨ
ＯＳに加算することによって学習値を更新し、更新され
た学習値ＰＨＯＳを同じ学習領域に格納する（ステップ
９４，９５）。

【００４４】このように、学習値の更新幅を後Ｏ₂セン
サ出力に応じた可変値とすることにより、ウインドウへ
の空燃比の収束性を高めつつ、空燃比のオーバーシュー
トやアンダーシュートを防止することが可能となる。な
お、本実施形態では、学習値の更新幅を後Ｏ₂センサ出
力に応じた可変値とする構成として説明したが、本発明
はこれに限られるものではなく、学習値の更新幅を所定
値とする場合にも適用できるものである。

【００４５】最後にＣＰＵ内のレジスタに格納されてい
るマップ値Ｐ_L，Ｐ_Rの数値情報のうちビット７の値を
”０”に戻して入れなおす（ステップ９６）。これ
は、数値情報ビットはもともと数値を表示するものであ
るから、そのままではビット７の”１”も数値の一部と
して扱われることになってしまうからである。図３に戻
り、空燃比フイードバック制御定数（比例分Ｐ_R，Ｐ_L
と積分分ＩＲ，ＩＬ）に基づいて空燃比フイードバック
補正係数（空燃比フィードバック補正値）αを算出する
（ステップ５９，６２，６７，７０）。こうして求めた
補正係数αに基づき、図１１のルーチンを実行して燃料
噴射パルス幅Ｔｉを算出する。

【００４６】つまり、図１１に示すように、吸入空気流
量Ｑａと回転速度Ｎｅから基本噴射パルス幅Ｔｐ（＝Ｋ
・Ｑａ／Ｎｅ、ただし、Ｋは定数。ストイキ時のシリン
ダ充填吸入空気流量に相関する値）を算出し、これを目
標当量比ＴＦＢＹＡ（ストイキ運転やリーン運転に応じ
て設定される）や上記の空燃比フイードバック補正係数
α（ストイキ運転中はαを用いるが、リーン運転中はこ
のαを例えば『１．０＋学習値ＰＨＯＳ』に置き換えて
演算する）で補正した値をインジェクタに与える燃料噴
射パルス幅Ｔｉとして算出する。なお、Ｃｏは１と水温
増量補正係数ＫＴｗなどとの和であり、Ｔｓは無効噴射
パルス幅である。

【００４７】このように、図１０のフローチャートによ
れば、学習値をマップに更新記憶・検索などする際に、
従来のようにストイキ用の基本燃料噴射量（即ち、シリ
ンダ充填吸入空気流量）Ｔｐをパラメータとせずに、マ
ップ検索値Ｔｉｂ（実際の燃料噴射量延いては目標トル
ク相当値）をパラメータとするようにしたので、目標空
燃比（目標当量比）がストイキに設定されていてもリー
ンに設定されていても、何れの場合も燃料噴射弁４の作
動状態（実際の燃料噴射量）に応じた学習領域を参照す
ることができることになる。従って、簡単な構成であり
ながら、ストイキ運転時の学習領域とリーン運転時に参
照（検索）すべき領域とを一致させることが可能とな
る。このため、例えば、リーン運転時の空燃比のオープ
ン制御精度を向上させることが可能となる。

【００４８】また、例えばリーン運転に対応させた学習
領域を別個新たに増設するようにした場合に生じる惧
れ、即ち、ストイキ運転時には当該学習領域で学習が行
われる可能性が低いので、ストイキ運転からリーン運転
への移行条件である『学習値ＫL が始動後取得（更新記
憶）されたこと』をクリアすることができず、ストイキ
運転からリーン運転へ移行させることができなくなって
しまうと言った惧れも回避することもできる。

【００４９】しかも、ストイキ運転時の学習領域（一単
位）をリーン運転に対応した領域まで含めるように拡張
した場合に生じる惧れ、即ち、学習精度自体が低下する
惧れ延いては該精度の低い学習結果を参照して行われる
リーン運転中のオープン制御の精度低下を招くと言った
惧れも確実に回避することができるものである。つま
り、本実施形態によれば、ストイキ運転とリーン運転
（成層燃焼・均質燃焼の双方を含む）とを切り換えるよ
うにしたものにおいても、簡単な構成で、学習機会を維
持しつつ、運転領域全域で高精度な学習延いては空燃比
フィードバック制御が行えると共に、この学習結果を用
いた高精度な空燃比のオープン制御が行えるようにな
る。

【００５０】ところで、図１０のフローチャートでは、
マップ検索値Ｔｉｂを『Ｔｉ−Ｔｓ』として、実際の燃
料噴射量としたが、学習値ＰＨＯＳ延いては空燃比フイ
ードバック補正係数αが基準値（例えば１．０）から大
きく偏差した場合などを考えると、その影響でＴｉ自体
が変化してしまい、本来参照すべき学習領域と異なる学
習領域が参照されるようになってしまう惧れがある。

【００５１】そこで、マップ検索値Ｔｉｂを演算する際
のＴｉは、学習値ＰＨＯＳ延いては空燃比フイードバッ
ク補正係数α、Ｃｏ（水温増量補正係数ＫＴｗなど）に
よる変化を抑制するために、これらで除算する構成とす
ることもできる。即ち、図１０のフローチャートのステ
ップ２において、Ｔｉｂ＝（Ｔｉ−Ｔｓ）／α／Ｃｏなる演算を行うようにしても良い。

【００５２】このようにすれば、学習値ＰＨＯＳ延いて
は空燃比フイードバック補正係数αが、例えば経時と共
に基準値（例えば１．０）から偏差したような場合であ
っても、本来参照すべき学習領域と異なる学習領域が参
照されるようになってしまう惧れを確実に回避できるの
で、一層学習精度延いては空燃比フィードバック制御精
度を向上できると共に、この学習結果を用いた空燃比の
オープン制御の制御精度を一層高めることが可能とな
る。

【００５３】なお、マップ検索値Ｔｉｂを演算するルー
チンは、図１２のフローチャートにより実行することも
できる。即ち、ステップ１１では、ＴＦＢＹＡ，Ｔｐを
読み込む。ステップ１２では、マップ検索値Ｔｉｂを演
算する。

【００５４】Ｔｉｂ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡそして、このようにして求めたマップ検索値Ｔｉｂ（学
習補正値検索用燃料供給量）を用いて、学習値の更新記
憶、検索、参照等を行わせるようにする。かかる図１２
のフローチャートによれば、図１０のフローチャートと
同様に、ストイキ運転時の学習領域とリーン運転時に参
照すべき領域とを一致させることなどが可能であるが、
更に、図１２のフローチャートによれば、燃料噴射パル
ス幅Ｔｉを逆算してマップ検索値Ｔｉｂ（目標エンジン
トルク相当値）を算出するのではなく、吸入空気流量Ｑ
ａ（シリンダ内充填吸入空気流量Ｔｐ≒Ｑａ／Ｎｅ）と
目標当量比とを乗算することで算出するようにしたの
で、より一層、演算量を低減でき、制御ロジックの簡略
化を図ることができる。

【００５５】また、図１２のフローチャートによるマッ
プ検索値Ｔｉｂは、学習値ＰＨＯＳ延いては空燃比フイ
ードバック補正係数αなどの影響も受けないので、かか
る点においても、一層高精度な学習制御延いては空燃比
フィードバック制御を実現できると共に、この学習結果
を用いた空燃比のオープン制御の一層の高精度化を実現
できることとなる。

【００５６】ところで、本実施形態では、運転領域が遷
移して学習値の参照領域が変化した場合における学習値
のステップ的な変化に起因する機関発生トルクの変化を
抑制するために、以下のような処理（ダンパ制御）を行
う。即ち、図１３に示すフローチャート（ダンパ制御）
を実行する。なお、本ルーチンは、運転領域が遷移して
学習値の参照領域が変化した場合に行われるルーチンで
ある。

【００５７】まず、ステップ２１では、現在の回転速度
Ｎｅ，現在のマップ検索値Ｔｉｂを読み込む。ステップ
２２では、ステップ２１で読み込まれた回転速度Ｎｅ，
マップ検索値Ｔｉｂにより学習マップ（図８参照）を検
索し、該当する領域に記憶されている学習値ＰＨＯＳを
読み込み、これをＰＨＯＳ０にセットする（ＰＨＯＳ０
←ＰＨＯＳ）。

【００５８】ステップ２３では、学習値ＰＨＯＳの一次
なまし処理（演算）を、以下のようにして行う。ＰＨＯＳ_(new)＝ＷＴ×ＰＨＯＳ０＋（１−ＷＴ）×Ｐ
ＨＯＳ_(old) ＷＴ；重み付け係数（０＜ＷＴ＜１）ステップ２４では、ＦＬＲＮＤＰ（ダンパ制御実行中フ
ラグ）が１であるか否かを判定する。１であれば、ダン
パ制御実行中（一次なまし処理実行中）であるとして、
ステップ２５へ進む。一方、０であれば、ダンパ制御実
行中でないとして、ステップ２７へ進む。なお、ＦＬＲ
ＮＤＰは、運転領域が遷移して学習値の参照領域が変化
した直後に、１にセットされるようになっている。

【００５９】ステップ２５では、｜ＰＨＯＳ０−ＰＨＯ
Ｓ_(new)｜＜所定値ＫＳＬ（ダンパ制御完了判定値）か
否かを判断する。ＹＥＳであれば、ステップ２６へ進
む。ステップ２６では、現在の運転領域に対応する学習
領域に記憶されているＰＨＯＳ０と、一次なまし処理後
の学習値ＰＨＯＳ_(new)と、が近づいており、ＰＨＯＳ
０により燃料噴射量を補正しても空燃比段差は生じない
と判断し、ＦＬＲＮＤＰを０にセットして、一次なまし
処理を停止する。なお、同時に、ＰＨＯＳ０を、図３の
フローチャートにおけるステップ５８、６６の処理や、
図１１の燃料噴射量の演算（リーン運転中は、α＝1.0
±ＰＨＯＳ）に用いるようにすべく、ＰＨＯＳ０→ＰＨ
ＯＳとして、本フローを終了する。即ち、ステップ２２
で検索された学習値ＰＨＯＳにより燃料噴射量の補正を
行わせるようにする。

【００６０】一方、｜ＰＨＯＳ０−ＰＨＯＳ_(new)｜≧
所定値ＫＳＬであれば、ステップ２８へ進むが、この場
合は、現在の運転領域に対応する学習領域に記憶されて
いるＰＨＯＳ０と、一次なまし処理後の学習値ＰＨＯＳ
_(new)とは未だ偏差が大きく、ＰＨＯＳ０により燃料噴
射量を補正してしまうと、空燃比段差が生じトルク段差
が生じる惧れがあるとして、ＦＬＲＮＤＰを１に維持す
ると同時にＰＨＯＳ_(n _ew)→ＰＨＯＳ_(old)とし、｜Ｐ
ＨＯＳ０−ＰＨＯＳ_(new)｜＜所定値ＫＳＬとなるま
で、ステップ２３における一次まなし処理を継続させる
と共に、ＰＨＯＳ _(new)を用いて、図３のフローチャー
トにおけるステップ５８、６６の処理や、図１１の燃料
噴射量の演算処理（リーン運転中は、α＝1.0 ±ＰＨＯ
Ｓ_(new)）を行わせる。

【００６１】ところで、ステップ２４において、ＦＬＲ
ＮＤＰ（ダンパ制御実行中フラグ）が０と判定された場
合は、学習値の参照領域が変化していないか、ダンパ処
理が完了した場合であるので、ステップ２７へ進む。ス
テップ２７では、ステップ２２において検索した学習値
ＰＨＯＳをそのまま燃料噴射量の補正に用いることがで
きるので、ＰＨＯＳ０→ＰＨＯＳとして、図３のフロー
チャートにおけるステップ５８、６６の処理や、図１１
の燃料噴射量の演算（リーン運転中は、α＝1.0 ±ＰＨ
ＯＳ）を行わせると共に、ストイキ運転中であれば、図
５のフローチャートを実行して、学習値ＰＨＯＳの更新
処理などを行わせるべく、本フローを終了する。

【００６２】このように、本実施形態によれば、運転領
域が遷移して学習値の参照領域が変化した場合には、現
在の学習値ＰＨＯＳを、新たな学習値ＰＨＯＳに直ちに
切り換えることなく、一次なまし処理を行った値（ＰＨ
ＯＳ_(new)）により燃料噴射量を補正し、徐々に、現在
の学習値ＰＨＯＳを新たな学習値ＰＨＯＳへ近づけて行
くようにしたので、運転領域が遷移して学習値の参照領
域が変化した場合でも学習値のステップ的な変化が抑制
され、以って燃料供給量のステップ的な変化延いては機
関の発生トルクの変化を抑制することができる。従っ
て、運転性を良好に維持することができる。

【００６３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態のシステム構成は、第１の実施
形態と同様であるので説明を省略し、図１４のフローチ
ャートについてのみ説明する。即ち、第２の実施形態で
は、運転領域が遷移して学習値の参照領域が変化した場
合における学習値のステップ的な変化に起因する機関発
生トルクの変化を抑制するために、図１４に示すような
処理（ダンパ制御）を行う。なお、本ルーチンも、運転
領域が遷移して学習値の参照領域が変化した場合に行わ
れるルーチンである。

【００６４】まず、ステップ３１では、現在の回転速度
Ｎｅ，現在のマップ検索値Ｔｉｂを読み込む。ステップ
３２では、ステップ３１で読み込まれた回転速度Ｎｅ，
マップ検索値Ｔｉｂにより学習マップ（図８参照）を検
索し、該当する領域に記憶されている学習値ＰＨＯＳを
読み込み、これをＰＨＯＳ０にセットする（ＰＨＯＳ０
←ＰＨＯＳ）。

【００６５】ステップ３３では、ＦＳＴＲ（成層燃焼切
換フラグ）を読み込む。ステップ３４では、ＦＬＲＮＤ
Ｐ（ダンパ制御実行中フラグ）が１であるか否かを判定
する。１であれば、ダンパ制御（一次なまし処理）を実
行すべきであるとして、ステップ３５へ進む。一方、０
であれば、ダンパ制御実行中でないとして、ステップ３
９へ進む。

【００６６】なお、ＦＬＲＮＤＰは、運転領域が遷移し
て学習値の参照領域が変化した直後に、１にセットされ
るようになっているが、成層燃焼時と均質燃焼時とで、
学習マップを別に持っている場合には、運転領域が遷移
しなくても、成層燃焼と均質燃焼との間の燃焼形態の切
り換えによって、学習値ＰＨＯＳがステップ的に変化す
る惧れもある。

【００６７】そこで、本実施形態では、ステップ３９に
おいて、ＦＳＴＲ（成層燃焼切換フラグ）が、ＦＳＴＲ
０（前回のＦＳＴＲの値）と一致しないか否かを判断す
る。そして、一致していなければ（ＦＳＴＲ≠ＦＳＴＲ
０）、燃焼形態の切り換え延いては学習マップの切り換
えがあったとして、ステップ３５へ進む。一致していれ
ば（ＦＳＴＲ＝ＦＳＴＲ０）、燃焼形態の切り換え延い
ては学習マップの切り換えはないとして、ステップ４０
へ進む。

【００６８】ステップ３５では、ＦＬＲＮＤＰ（ダンパ
制御実行中フラグ）を１にセットして、ステップ３６へ
進む。ステップ３６では、学習値ＰＨＯＳの一次なまし
処理（演算）を、以下のようにして行う。ＰＨＯＳ_(new)＝ＷＴ×ＰＨＯＳ０＋（１−ＷＴ）×Ｐ
ＨＯＳ_(old) ＷＴ；重み付け係数（０＜ＷＴ＜１）ステップ３７では、｜ＰＨＯＳ０−ＰＨＯＳ_(new)｜＜
所定値ＫＳＬ（ダンパ制御完了判定値）か否かを判断す
る。ＹＥＳであれば、ステップ３８へ進む。

【００６９】ステップ３８では、現在の運転領域に対応
する学習領域に記憶されているＰＨＯＳ０と、一次なま
し処理後の学習値ＰＨＯＳ_(new)と、が近づいており、
ＰＨＯＳ０により燃料噴射量を補正しても空燃比段差は
生じないと判断し、ＦＬＲＮＤＰを０にセットして、一
次なまし処理を停止する。なお、同時に、ステップ３２
において検索した学習値ＰＨＯＳを、図３のフローチャ
ートにおけるステップ５８、６６の処理や、図１１の燃
料噴射量の演算（リーン運転中は、α＝1.0 ±ＰＨＯ
Ｓ）に用いるようにすべく、ＰＨＯＳ０→ＰＨＯＳとし
て、本フローを終了する。即ち、ステップ３２で検索さ
れた学習値ＰＨＯＳにより燃料噴射量の補正を行わせる
ようにする。

【００７０】一方、｜ＰＨＯＳ０−ＰＨＯＳ_(new)｜≧
所定値ＫＳＬであれば、現在の運転領域に対応する学習
領域に記憶されているＰＨＯＳ０と、一次なまし処理後
の学習値ＰＨＯＳ_(new)とは未だ偏差が大きく、ＰＨＯ
Ｓ０により燃料噴射量を補正してしまうと、空燃比段差
が生じトルク段差が生じる惧れがあるとして、ＰＨＯＳ
_(new)を用いて、図３のフローチャートにおけるステッ
プ５８、６６の処理や、図１１の燃料噴射量の演算処理
（リーン運転中は、α＝1.0 ±ＰＨＯＳ_(new)）を行わ
せつつ、｜ＰＨＯＳ０−ＰＨＯＳ_(new)｜＜所定値ＫＳ
Ｌとなるまで、ステップ３６における一次まなし処理を
継続させる（この際、ＰＨＯＳ_(new)→ＰＨＯＳ_(old)
として一次なまし処理は継続される）。

【００７１】ところで、ステップ３４において、運転領
域が遷移していない或いはダンパ制御が完了した状態で
あると判断され、かつ、ステップ３９において、ＦＳＴ
Ｒ＝ＦＳＴＲ０と判断された場合は、学習値ＰＨＯＳの
ステップ的な変化はないとして、ダンパ制御（一次なま
し処理）を行うことなく、ステップ４０へ進むが、当該
ステップ４０では、以下のような処理を行う。

【００７２】ステップ４０では、ステップ３２で検索し
た学習値ＰＨＯＳ０をそのまま燃料噴射量の補正に用い
ることができるので、ＰＨＯＳ０→ＰＨＯＳとして、図
３のフローチャートにおけるステップ５８、６６の処理
や、図１１の燃料噴射量の演算（リーン運転中は、α＝
1.0 ±ＰＨＯＳ）を行わせると共に、ストイキ運転中で
あれば、図５のフローチャートを実行して、学習値ＰＨ
ＯＳの更新処理などを行わせるべく、本フローを終了す
る。

【００７３】このように、第２の実施形態によれば、運
転領域が遷移して学習値の参照領域が変化した場合は勿
論、運転領域が遷移しなくても、成層燃焼と均質燃焼と
の間で燃焼形態の切り換えがあり、学習値ＰＨＯＳがス
テップ的に変化するような場合にも、現在の学習値ＰＨ
ＯＳを、新たな学習値ＰＨＯＳに直ちに切り換えること
なく、一次なまし処理を行った値（ＰＨＯＳ_(new)）に
より燃料噴射量を補正し、徐々に、現在の学習値ＰＨＯ
Ｓを新たな学習値ＰＨＯＳへ近づけて行くことができる
ので、学習値のステップ的な変化が抑制され、以って燃
料供給量のステップ的な変化延いては機関の発生トルク
の変化を抑制することができる。従って、運転性を良好
に維持することができる。

【００７４】ところで、上記各実施形態では、ストイキ
運転とリーン運転とを切り換える内燃機関について説明
したが、本発明は、これに限られるものではなく、例え
ばストイキ運転のみを行わせる内燃機関にも適用できる
ものである。即ち、運転領域の遷移や、空燃比の切り換
え、燃焼形態の切り換え（成層燃焼⇔均質燃焼など）、
その他の要因（例えば、エバポ処理中⇔非処理等）によ
って、参照すべき学習値ＰＨＯＳが切り換わる場合に、
切り換え前の値を、切り換え後の値へ、徐々に近づける
ように切り換えることは、本発明の範囲に含まれるもの
である。また、上記各実施形態では、一次なまし処理と
して、加重平均処理を行わせるようにしたが、これに限
られるものではなく、切り換え前の値を、切り換え後の
値へ、徐々に近づけるように切り換える処理であれば、
他の手法（単なる平均処理など）とすることもできるも
のである。

【００７５】更に、本発明は、運転領域の遷移や、空燃
比や燃焼形態の切り換えなどの有無に拘わらず、該当運
転領域に基づいて検索された今回の学習値ＰＨＯＳと、
前回最終的な燃料供給量の設定に用いた学習値ＰＨＯＳ
と、を常に平均化処理する構成とし、該平均化処理後の
学習値ＰＨＯＳを用いて今回の最終的な燃料供給量を設
定するように構成することもできるものである。この場
合は、常に平均化処理を行うものの、運転領域の遷移
や、空燃比や燃焼形態の切り換えなどを検出しなくて良
いので、制御ロジックの簡略化を図ることができる。

【００７６】なお、前回の燃料供給量の設定に用いられ
た学習値ＰＨＯＳと、今回の燃料供給量の設定に用いら
れた学習値ＰＨＯＳと、が一致しない間は、空燃比学習
手段による学習値ＰＨＯＳの更新設定を禁止するように
するのが好ましい。つまり、参照される（燃料供給量の
設定に用いる）学習値ＰＨＯＳのステップ的な変化を抑
制するための一次なまし処理等の処理を行っている間
は、学習値ＰＨＯＳが不安定であるため、本来学習値Ｐ
ＨＯＳが安定していることを前提に行われる空燃比学習
手段による更新学習（図５のフローチャートの制御結
果）に誤差が生じ、誤った値に学習値ＰＨＯＳが更新さ
れてしまう惧れがあるが、かかる惧れを確実に防止する
ことができるからである。

【００７７】なお、上記各実施形態では、三元触媒６の
前後に酸素センサを備える構成として説明したが、本発
明は、これに限られるものではなく、例えば何れか１つ
の酸素センサを備え、該酸素センサの出力結果に基づい
て比例・積分制御（Ｐ分、Ｉ分）により空燃比フィード
バック補正係数αを与える一方、該αと基準値との偏差
を学習値として更新記憶し、空燃比制御に、この学習結
果を反映させるようにしたもの全てに適用できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態のシステム構成図であ
る。

【図３】空燃比フイードバック補正係数αの算出を説明
するフローチャートである。

【図４】学習値ＰＨＯＳの更新を説明するフローチャー
トである。

【図５】学習値ＰＨＯＳの更新を説明するフローチャー
トである。

【図６】学習値ＰＨＯＳの読みだしを説明するフローチ
ャートである。

【図７】比例分Ｐ⁰¹，Ｐ_Lのマップ特性図である。

【図８】学習領域を説明する図（テーブル、マップ）で
ある。

【図９】後Ｏ₂センサ出力に対する更新幅ＤＰＨＯＳの
関係を説明する特性図である。

【図１０】マップ検索値Ｔｉｂの演算を説明するフロー
チャートである。

【図１１】燃料噴射パルス幅Ｔｉの演算を説明するフロ
ーチャートである。

【図１２】マップ検索値Ｔｉｂの演算の他の一例を説明
するフローチャートである。

【図１３】学習値ＰＨＯＳの一次なまし処理（ダンパ制
御）を説明するフローチ

【図１４】本発明の第２の実施形態にかかる学習値ＰＨ
ＯＳの一次なまし処理（ダンパ制御）を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

４インジェクタ（燃料供給装置）５排気管６三元触媒７エアフローメータ（エンジン負荷センサ）１０クランク角度センサ（エンジン回転数センサ）１１水温センサ１２Ａ前Ｏ₂センサ１２Ｂ後Ｏ₂センサ２１コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関運転状態に基づいて基本燃料供給量を
演算する基本燃料供給量演算手段と、機関吸入混合気の空燃比を理論空燃比に対するリッチ・
リーン信号として検出する空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段が検出する検出結果に基づいて、実
際の空燃比を理論空燃比近傍に近づけるように、前記基
本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバック補
正値を設定する空燃比フィードバック補正値設定手段
と、機関運転領域を複数の運転領域に分割し、運転領域毎
に、前記基本燃料供給量を補正するための空燃比学習補
正値を書き換え可能に記憶する空燃比学習補正値記憶手
段と、前記空燃比学習補正値記憶手段の記憶する空燃比学習補
正値を、該当運転領域毎に、前記空燃比フィードバック
補正値の基準値からの偏差を減少させる方向に更新設定
する空燃比学習手段と、を備え、該当運転領域に基づいて検索された今回の空燃比学習補
正値と、前回最終的な燃料供給の設定に用いられた空燃
比学習補正値と、を平均化処理し、該平均化処理後の空
燃比学習補正値を用いて最終的な燃料供給量を設定する
と共に、該設定された燃料供給量に基づいて燃料供給装
置を駆動制御するようにしたことを特徴とする内燃機関
の空燃比制御装置。
【請求項２】機関運転状態に基づいて基本燃料供給量を
演算する基本燃料供給量演算手段と、機関吸入混合気の空燃比を理論空燃比に対するリッチ・
リーン信号として検出する空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段が検出する検出結果に基づいて、実
際の空燃比を理論空燃比近傍に近づけるように、前記基
本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバック補
正値を設定する空燃比フィードバック補正値設定手段
と、機関運転領域を複数の運転領域に分割し、運転領域毎
に、前記基本燃料供給量を補正するための空燃比学習補
正値を書き換え可能に記憶する空燃比学習補正値記憶手
段と、前記空燃比学習補正値記憶手段の記憶する空燃比学習補
正値を、該当運転領域毎に、前記空燃比フィードバック
補正値の基準値からの偏差を減少させる方向に更新設定
する空燃比学習手段と、前記空燃比学習補正値を用いて最終的な燃料供給量を設
定する燃料供給量設定手段と、前記燃料供給量設定手段により設定された燃料供給量に
基づいて燃料供給装置を駆動制御する駆動手段と、を含んで構成された内燃機関の空燃比制御装置であっ
て、運転領域が遷移し、前記燃料供給量設定手段で用いる空
燃比学習補正値を切り換える場合に、切り換え前の空燃
比学習補正値を、切り換え後の空燃比学習補正値へ、徐
々に近づけながら切り換えるようにしたことを特徴とす
る内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】機関運転状態に基づいて基本燃料供給量を
演算する基本燃料供給量演算手段と、機関吸入混合気の空燃比を理論空燃比に対するリッチ・
リーン信号として検出する空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段が検出する検出結果に基づいて、実
際の空燃比を理論空燃比近傍に近づけるように、前記基
本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバック補
正値を設定する空燃比フィードバック補正値設定手段
と、機関運転領域を複数の運転領域に分割し、運転領域毎
に、前記基本燃料供給量を補正するための空燃比学習補
正値を書き換え可能に記憶する空燃比学習補正値記憶手
段と、前記空燃比学習補正値記憶手段の記憶する空燃比学習補
正値を、該当運転領域毎に、前記空燃比フィードバック
補正値の基準値からの偏差を減少させる方向に更新設定
する空燃比学習手段と、前記空燃比学習補正値を用いて最終的な燃料供給量を設
定する燃料供給量設定手段と、前記燃料供給量設定手段により設定された燃料供給量に
基づいて燃料供給装置を駆動制御する駆動手段と、を含んで構成された内燃機関の空燃比制御装置であっ
て、燃焼形態の切り換えに応じ、前記燃料供給量設定手段で
用いる空燃比学習補正値を切り換える場合に、切り換え
前の空燃比学習補正値を、切り換え後の空燃比学習補正
値へ、徐々に近づけながら切り換えるようにしたことを
特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】前回の燃料供給量の設定に用いられた空燃
比学習補正値と、今回の燃料供給量の設定に用いられた
空燃比学習補正値と、が、一致しない間は、前記空燃比
学習手段による空燃比学習補正値の更新設定を禁止する
ようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れ
か１つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】前記内燃機関が、燃料を気筒内へ直接噴射
供給する形式の内燃機関であることを特徴とする請求項
１〜請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項６】前記空燃比学習補正値記憶手段は、機関運
転領域を燃料供給量に対応させて複数の運転領域に分割
した構成であることを特徴とする請求項１〜請求項５の
何れか１つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。