WO2012086025A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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WO2012086025A1
WO2012086025A1 PCT/JP2010/073109 JP2010073109W WO2012086025A1 WO 2012086025 A1 WO2012086025 A1 WO 2012086025A1 JP 2010073109 W JP2010073109 W JP 2010073109W WO 2012086025 A1 WO2012086025 A1 WO 2012086025A1
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真介 青柳
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トヨタ自動車株式会社
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    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614Actual fuel mass or fuel injection amount

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
  • Patent Document 1 An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine is disclosed in Patent Document 1.
  • This air-fuel ratio control device controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine of Patent Document 1 includes an intake air amount sensor (that is, an air flow meter) for detecting the amount of air flowing through the intake pipe, and an injector (that is, an injector for injecting fuel into the intake port). Fuel injection valve).
  • the air-fuel ratio control apparatus disclosed in Patent Document 1 uses the intake air amount detected by the intake air amount sensor (that is, the amount of air sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine) and uses the target air-fuel ratio (that is, the target and the target air-fuel ratio).
  • target fuel injection amount The amount of fuel to be injected from the injector in order to achieve the air-fuel ratio of the air-fuel mixture (hereinafter, this amount is referred to as “target fuel injection amount”) is calculated.
  • the target air-fuel ratio can be achieved by injecting the fuel of the target fuel injection amount thus calculated from the injector.
  • the intake air amount detected by the intake air amount sensor (hereinafter referred to as “detected intake air amount”) deviates from the actual intake air amount, it is calculated using the detected intake air amount.
  • the target fuel injection amount deviates from the fuel injection amount that achieves the target air-fuel ratio. Therefore, in this case, when the calculated target fuel injection amount of fuel is injected from the injector, the target air-fuel ratio is not achieved. Further, if the amount of fuel actually injected from the injector deviates from the target fuel injection amount when a command value for injecting the fuel of the target fuel injection amount to the injector is given to the injector, the target air-fuel ratio becomes Will not be achieved.
  • the air-fuel ratio control apparatus disclosed in Patent Document 1 achieves the target air-fuel ratio as follows even when there is a difference in intake air amount or fuel injection amount.
  • the internal combustion engine of Patent Document 1 has an O2 sensor (that is, an oxygen concentration sensor) for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the combustion chamber in the exhaust pipe.
  • the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is calculated using the oxygen concentration detected by this O2 sensor, and the deviation between the calculated air-fuel ratio and the target air-fuel ratio (hereinafter, this deviation). Is referred to as “air-fuel ratio deviation”).
  • the engine operating state that is, the operating state of the internal combustion engine
  • the engine load that is, the load of the internal combustion engine
  • a correction value for correcting the detected intake air amount so that the calculated air-fuel ratio deviation becomes zero or small (hereinafter, this correction value is referred to as “detected intake air amount correction value”) is calculated and newly detected. It is stored as an intake air amount correction value. That is, the already detected detected intake air amount correction value is updated.
  • the target fuel injection amount correction value is corrected so that the calculated air-fuel ratio deviation becomes zero or small.
  • a correction value (hereinafter referred to as “target fuel injection amount correction value”) is calculated and stored as a new target fuel injection amount correction value. That is, the already stored target fuel injection amount correction value is updated.
  • the target fuel injection amount is calculated using the detected intake air amount
  • the target fuel injection amount is calculated using the detected intake air amount corrected by the detected intake air amount correction value
  • the calculated target fuel is calculated.
  • the injection amount is corrected by the target fuel injection amount correction value, and the corrected target fuel injection amount is set as the final target fuel injection amount.
  • the air-fuel ratio control apparatus disclosed in Patent Document 1 achieves the target air-fuel ratio even when the intake air amount deviation or the fuel injection amount deviation occurs.
  • the target fuel injection amount correction value when the target fuel injection amount correction value is to be used to determine the final target fuel injection amount, the target fuel injection amount correction value may not be updated immediately before depending on the engine operating state. Sometimes not. That is, when trying to use the detected intake air amount correction value and the target fuel injection amount correction value to determine the final target fuel injection amount, one of these correction values has not been updated immediately before. It will be.
  • the detected intake air amount correction value updated immediately before should be used for determining the final target fuel injection amount. Nevertheless, if the detected intake air amount correction value is not updated immediately before, the air-fuel ratio is not accurately controlled to the target air-fuel ratio, and similarly, the air-fuel ratio is accurately set to the target air-fuel ratio. From the viewpoint of control, the target fuel injection amount correction value is updated immediately before the target intake air amount correction value updated immediately before should be used to determine the final target fuel injection amount. Even if it is not, the air-fuel ratio is not accurately controlled to the target air-fuel ratio.
  • an object of the present invention is to accurately control the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio when the air-fuel ratio is controlled using the correction value related to the intake air amount or the correction value related to the fuel injection amount.
  • the invention of the present application comprises a fuel supply means for supplying fuel to the combustion chamber and an air supply means for supplying air to the combustion chamber, and a supply fuel amount that is the amount of fuel supplied to the combustion chamber, and a combustion
  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine that controls an air-fuel ratio of a mixture of air and fuel formed in a combustion chamber by controlling a supply air amount that is an amount of air supplied to the chamber.
  • the learning value used to set the supply fuel amount correction value which is a correction value for correcting the supply fuel amount, or the supply air amount correction value, which is a correction value for correcting the supply air amount, is the target empty value. Based on the actual deviation of the air-fuel ratio with respect to the fuel ratio, a value that reduces the deviation of the air-fuel ratio is calculated, and the supplied fuel amount correction value or the supplied air amount correction value is set using the learned value.
  • the learning value is calculated immediately before the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is set, and the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is calculated using the calculated learning value. Is set.
  • the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is set, and before the supply fuel amount or the supply air amount is corrected by the set supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value, A learning value is newly calculated. That is, the learning value is updated to the latest learning value.
  • the learning value is used for setting the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value. Therefore, the latest learning value is used for setting the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value. Further, since the latest learning value is calculated immediately before the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is set, the optimum learning at that time is used for setting the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value. The value will be used. For this reason, since it is avoided that the supplied fuel amount or the supplied air amount is corrected inappropriately, the air-fuel ratio is accurately controlled to the target air-fuel ratio.
  • the learning value calculation is triggered by the decision to execute the setting of the supply fuel amount correction value. After the learning value calculation is completed, the supply fuel amount correction value is set according to the determination. Further, in the above invention, when the supply air amount correction value is set using the learning value, preferably, the learning value is calculated in response to a decision to execute the setting of the supply air amount correction value. After the learning value calculation is completed, the supply air amount correction value is set according to the determination.
  • the learning value is calculated at each timing having a predetermined time interval.
  • the supply fuel amount correction value is set every time a predetermined time interval is opened. In this case, the same execution timing as the execution timing of the supply fuel amount correction value is set rather than the time between the execution timing of the supply fuel amount correction value setting and the execution timing of the learning value calculation immediately after the execution timing.
  • the supply fuel amount correction value setting execution timing and the learning value calculation execution timing are set so that the time between the learning value calculation execution timing immediately before the timing is shorter. .
  • the supply air amount correction value is set at every timing when a predetermined time interval is opened. In this case, the same as the execution timing of the supply air amount correction value setting than the time between the execution timing of the supply air amount correction value setting and the execution timing of the learning value calculation immediately after the execution timing.
  • the supply air amount correction value setting execution timing and the learning value calculation execution timing are set so that the time between the learning value calculation execution timing immediately before the timing is shorter. .
  • an upper limit value or a lower limit value regarding the learning value is set.
  • the learning value is set as the upper limit value, or when the calculated learning value is smaller than the lower limit value, the learning value is set as the lower limit value.
  • the supply fuel amount deviation amount which is the deviation amount of the actual supply fuel amount from the estimated supply fuel amount that is the estimated value of the supply fuel amount, is calculated when the supply fuel amount deviation amount is a predetermined amount.
  • the learned value is set as the upper limit value or the lower limit value.
  • the learning value calculated immediately before the setting of the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is used for the same setting.
  • the learning value is limited to the upper limit value, or when the learning value is smaller than the lower limit value, the learning value is limited to the lower limit value. For this reason, it is avoided that the learning value larger than the upper limit value or the learning value smaller than the lower limit value is used for setting the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value.
  • the predetermined supply fuel amount deviation amount is determined based on at least one of a supply fuel amount and a fuel pressure when fuel is supplied from the fuel supply means.
  • An upper or lower limit value is set. That is, the supply fuel amount deviation is greatly influenced by the supply fuel amount and the fuel pressure when the fuel is supplied from the fuel supply means.
  • the predetermined supply fuel amount deviation amount is used for setting an upper limit value or a lower limit value.
  • the difference in the amount of supplied fuel greatly affects the requirements for the internal combustion engine. Therefore, if the predetermined supply fuel amount deviation amount is determined based on at least one of the supply fuel amount and the fuel pressure, the learning value is limited so that the requirement required for the internal combustion engine is reliably achieved. From the viewpoint of doing, a more appropriate upper limit value or lower limit value is set.
  • the predetermined supply fuel amount deviation amount is a maximum value or a minimum value of the supply fuel amount deviation amount.
  • a more appropriate upper limit value or lower limit value is set from the viewpoint of correcting the supply fuel amount or the supply air amount as much as possible within a range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved.
  • the That is, generally, it is preferable to correct the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible as long as the requirements required for the internal combustion engine are achieved.
  • the supply fuel amount deviation amount is assumed to become the largest (that is, the supply fuel amount deviation).
  • the supply fuel amount deviation amount is assumed to be the largest (that is, Even in the case where the supply fuel amount deviation amount is the assumed minimum value), it is constructed so as to achieve the requirements required for the internal combustion engine. That is, if the learning value is limited to the upper limit value or the lower limit value set by using the maximum value or the minimum value of the assumed supply fuel amount deviation amount as the predetermined supply fuel amount deviation amount, A learning value for correcting the supplied fuel amount or supplied air amount to the maximum while achieving the requirements required for the internal combustion engine is obtained. Therefore, a more appropriate upper limit value or lower limit value is set from the viewpoint of correcting the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. It becomes.
  • an upper limit value or a lower limit value regarding the learning value is set.
  • the learning value is set as the upper limit value, or when the calculated learning value is smaller than the lower limit value, the learning value is set as the lower limit value.
  • the supply air amount deviation amount which is the deviation amount of the estimated supply air amount that is the estimated value of the supply air amount with respect to the actual supply air amount, is a predetermined supply air amount deviation amount.
  • the learned value is set as the upper limit value or the lower limit value.
  • the learning value calculated immediately before the setting of the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is used for the same setting.
  • the learning value is limited to the upper limit value, or when the learning value is smaller than the lower limit value, the learning value is limited to the lower limit value. For this reason, it is avoided that the learning value larger than the upper limit value or the learning value smaller than the lower limit value is used for setting the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value.
  • the predetermined supply air amount deviation amount is determined based on the supply air amount.
  • a more appropriate upper limit value or lower limit value is set from the viewpoint of limiting the learning value so that the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved. That is, the supply air amount deviation is greatly affected by the supply air amount.
  • the predetermined supply air amount deviation amount is used for setting an upper limit value or a lower limit value.
  • the difference in the supply air amount greatly affects the requirements for the internal combustion engine. Therefore, if the predetermined supply air amount deviation amount is determined based on the supply air amount, it is more appropriate from the viewpoint of limiting the learning value so that the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved.
  • An upper limit value or a lower limit value is set.
  • the predetermined supply air amount deviation amount is a maximum value or a minimum value of the supply air amount deviation amount.
  • a more appropriate upper limit value or lower limit value is set from the viewpoint of correcting the supply fuel amount or the supply air amount as much as possible within a range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. Will be. That is, generally, it is preferable to correct the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible as long as the requirements required for the internal combustion engine are achieved.
  • the supply air amount deviation amount is assumed to become the largest (that is, the supply air amount deviation).
  • the requirement for the internal combustion engine is achieved. That is, if the learning value is limited to the upper limit value or the lower limit value set using the maximum value or the minimum value of the assumed supply air amount deviation amount as the predetermined supply air amount deviation amount, A learning value for correcting the supplied fuel amount or supplied air amount to the maximum while achieving the requirements required for the internal combustion engine is obtained. Therefore, a more appropriate upper limit value or lower limit value is set from the viewpoint of correcting the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. It becomes.
  • the supply fuel amount correction value is a correction value for reducing a deviation of an actual supply fuel amount from an estimated supply fuel amount that is an estimated value of the supply fuel amount.
  • the supply air amount correction value is a correction value for reducing a deviation of the estimated supply air amount that is an estimated value of the supply air amount with respect to the actual supply air amount.
  • Another invention of the present application is an estimated supply fuel amount acquisition means for acquiring an estimated value of a supply fuel amount that is an amount of fuel supplied to the combustion chamber as an estimated supply fuel amount; and an air supply to the combustion chamber
  • An estimated supply air amount acquisition means for acquiring an estimated supply air amount as an estimated supply air amount, and an air-fuel ratio of an air-fuel mixture formed in the combustion chamber based on the estimated supply fuel amount and the estimated supply air amount.
  • a correction value calculating means for calculating a correction value for correcting the supply air amount so that a certain air-fuel ratio deviation is reduced, and a learning value of the correction value is calculated by integrating the correction values calculated by the correction value calculating means. Learning means , And when the air-fuel ratio deviation is absent, the supply air amount is corrected only by the learning value, and when the air-fuel ratio deviation is present, the control device for the internal combustion engine is corrected by the learning value and the correction value.
  • the present invention there is a supply fuel amount deviation in which the actual supply fuel amount is larger than the estimated supply fuel amount under the situation where the estimated supply air amount matches the actual supply air amount, and the supply fuel amount
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero in the case where the deviation is the largest within the assumed range is obtained as the maximum lean direction learning value resulting from the supply fuel amount deviation.
  • the present invention there is a supply fuel amount deviation in which the actual supply fuel amount is smaller than the estimated supply fuel amount under the situation where the estimated supply air amount matches the actual supply air amount, and the supply fuel amount
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero in the case where the deviation is the largest within the assumed range is obtained as the maximum rich direction learning value resulting from the deviation in the supplied fuel amount.
  • the present invention there is a supply air amount deviation in which the estimated supply air amount is larger than the actual supply air amount under the situation where the estimated supply fuel amount matches the actual supply fuel amount, and the supply air amount
  • the learned value when the air-fuel ratio deviation becomes zero when the deviation is the largest within the assumed range is obtained as the maximum lean direction learned value resulting from the supply air amount deviation.
  • the present invention there is a supply air amount deviation in which the estimated supply air amount is smaller than the actual supply air amount in a situation where the estimated supply fuel amount matches the actual supply fuel amount, and the supply air amount
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero in the case where the deviation is the largest within the assumed range is obtained as the maximum rich direction learning value caused by the supply air amount deviation.
  • the larger maximum lean direction learning value of the maximum lean direction learning value caused by the supply fuel amount deviation and the maximum lean direction learning value caused by the supply air amount deviation is the upper limit lean direction learning value.
  • the larger maximum rich direction learning value of the maximum rich direction learning value caused by the supply fuel amount deviation and the maximum rich direction learning value caused by the supply air amount deviation is the upper limit rich direction learning value.
  • the learning value calculated by the learning means is a value that increases the supply air amount
  • the learning value is larger than the upper limit lean direction learning value
  • the learning value is the same upper limit lean direction learning. Limited to value.
  • the learning value calculated by the learning means is a value that decreases the supply air amount
  • the learning value is the same as the upper limit rich direction learning when the learning value is larger than the upper limit rich direction learning value. Limited to value.
  • a direction learning value is set. That is, generally, it is preferable to correct the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible as long as the requirements required for the internal combustion engine are achieved.
  • the supply fuel amount deviation amount is assumed to be the largest, and the actual supply fuel amount Even when it is assumed that the amount of supply fuel amount deviation becomes the largest when the amount deviates in the negative direction with respect to the estimated supply fuel amount, the requirement required for the internal combustion engine is achieved. That is, the learning value (that is, the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value caused by the supply fuel amount deviation) and the supply air amount deviation when the supply fuel amount deviation is the largest within the assumed range are assumed.
  • the learning value when it is the largest in the range (that is, the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value due to the supply air amount deviation) is compared, and the larger learning value of these learning values is the upper limit lean direction
  • the learning value or the upper limit rich direction learning value is set and the learning value is limited to these upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value, the amount of fuel supplied or the amount of supply supplied while the requirements required for the internal combustion engine are achieved A learning value for correcting the air amount to the maximum is obtained. Therefore, a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value from the viewpoint of correcting the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. Will be set.
  • the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value caused by the supply fuel amount deviation are the estimated supply fuel amount and the fuel pressure when fuel is supplied from the fuel supply means. It is a value determined by at least one of
  • a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value is set from the viewpoint of limiting the learning value so that the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved. That is, the supply fuel amount deviation is greatly influenced by the supply fuel amount and the fuel pressure when the fuel is supplied from the fuel supply means.
  • the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value resulting from the supply fuel deviation are used for setting the upper limit lean direction learning value and the upper limit rich direction learning value, respectively.
  • the difference in the amount of supplied fuel greatly affects the requirements for the internal combustion engine.
  • the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value resulting from the difference in supply fuel amount are determined based on at least one of the supply fuel amount and the fuel pressure, the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved. From the viewpoint of limiting the learning value in such a manner, a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value is set.
  • the maximum rich direction learning value and the maximum lean direction learning value resulting from the supply air amount deviation are values determined by the estimated supply air amount.
  • a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value is set from the viewpoint of limiting the learning value so that the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved. That is, the supply air amount deviation is greatly affected by the intake air amount.
  • the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value resulting from the supply air amount deviation are used for setting the upper limit lean direction learning value and the upper limit rich direction learning value, respectively.
  • the difference in the supply air amount greatly affects the requirements for the internal combustion engine. Therefore, if the maximum lean direction learning value and the maximum rich direction learning value due to the supply air amount deviation are determined based on the supply air amount, the learning value is limited so that the requirement required for the internal combustion engine is reliably achieved. From this point of view, a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value is set.
  • Another invention of the present application is an estimated supply fuel amount acquisition means for acquiring an estimated value of a supply fuel amount that is an amount of fuel supplied to the combustion chamber as an estimated supply fuel amount; and an air supply to the combustion chamber
  • An estimated supply air amount acquisition means for acquiring an estimated supply air amount as an estimated supply air amount, and an air-fuel ratio of an air-fuel mixture formed in the combustion chamber based on the estimated supply fuel amount and the estimated supply air amount.
  • a correction value calculating means for calculating a correction value for correcting the supply air amount so that a certain air-fuel ratio deviation is reduced, and a learning value of the correction value is calculated by integrating the correction values calculated by the correction value calculating means. Learning means , And when the air-fuel ratio deviation is absent, the supply air amount is corrected only by the learning value, and when the air-fuel ratio deviation is present, the control device for the internal combustion engine is corrected by the learning value and the correction value.
  • the actual supply fuel amount is larger than the estimated supply fuel amount, and the supply fuel amount deviation is the largest in the range in which the supply fuel amount deviation is assumed, and the estimated supply air amount. Is greater than the actual supply air amount, and the learned value when the air-fuel ratio deviation becomes zero when the supply air amount deviation is the largest within the assumed range is the upper limit lean. Set to the direction learning value.
  • the actual supply fuel amount is smaller than the estimated supply fuel amount, and the supply fuel amount deviation is the largest within the range in which the supply fuel deviation is assumed.
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero when the supply air amount deviation is smaller than the actual supply air quantity and the supply air quantity deviation is the largest within the assumed range is the upper rich direction. Set to learning value.
  • the learning value calculated by the learning means is a value that increases the supply air amount
  • the learning value is larger than the upper limit lean direction learning value
  • the learning value is the same upper limit lean direction learning. Limited to value.
  • the learning value calculated by the learning means is a value that decreases the supply air amount
  • the learning value is the same as the upper limit rich direction learning when the learning value is larger than the upper limit rich direction learning value. Limited to value.
  • a direction learning value is set. That is, generally, it is preferable to correct the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible as long as the requirements required for the internal combustion engine are achieved.
  • the supply fuel amount deviation amount becomes the largest and the estimated supply air amount is the actual supply air amount.
  • the amount of supply air amount deviation becomes the largest when it deviates in the positive direction with respect to the fuel supply amount, and when the actual amount of supplied fuel deviates in the negative direction with respect to the estimated amount of supplied fuel
  • the amount of deviation in the amount of supplied air is expected to be the largest.
  • the learning value when the supply fuel amount deviation is the largest within the assumed range and the supply air amount deviation is the largest within the assumed range is set to the upper limit lean direction learning value or the upper limit rich direction learning value.
  • the learning value is limited to the upper limit lean direction learning value or the upper limit rich direction learning value, a learning value for correcting the supplied fuel amount or the supplied air amount to the maximum can be obtained while the requirements required for the internal combustion engine are achieved. . Therefore, a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value from the viewpoint of correcting the supplied fuel amount or the supplied air amount as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. Will be set.
  • the upper limit rich direction learned value and the upper limit lean direction learned value are at least one of an estimated supply fuel amount and a fuel pressure when fuel is supplied from the fuel supply means, and an estimated supply air. The value is determined by the amount.
  • a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value is set from the viewpoint of limiting the learning value so that the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved. That is, the supply fuel amount deviation is greatly influenced by the supply fuel amount and the fuel pressure when the fuel is supplied from the fuel supply means. Further, the supply air amount deviation is greatly affected by the intake air amount. On the other hand, a deviation in the amount of supplied fuel and a difference in the amount of supplied air greatly affect the requirements for the internal combustion engine. Therefore, if the upper limit lean direction learning value and the upper limit rich direction learning value are determined based on at least one of the supply fuel amount or the fuel pressure and the estimated supply air amount, the requirements required for the internal combustion engine are reliably achieved. Thus, from the viewpoint of limiting the learning value, a more appropriate upper limit lean direction learning value or upper limit rich direction learning value is set.
  • exhaust gas recirculation means for introducing the exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage into the intake passage is further provided.
  • the correction value calculated by the correction value calculation means is a correction value for correcting the recirculated exhaust gas amount that is the amount of exhaust gas introduced into the intake passage by the exhaust gas recirculation means.
  • FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine to which a control device according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • (A) is the figure which showed the map utilized in order to acquire the target fuel injection amount TQ based on the accelerator pedal opening degree Dac in 1st Embodiment
  • (B) is the fuel injection amount in 1st Embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a map used for obtaining a target throttle valve opening TDth based on Q and engine speed N
  • FIG. 8C shows the fuel injection amount Q and engine speed N in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a map used for acquiring a target EGR rate TRegr based on the above.
  • FIG. 4 is a diagram showing a map used for obtaining a minimum learning value MinF resulting from a fuel injection amount deviation based on the fuel injection amount Q and the fuel pressure Pf in the first embodiment, and FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a map used for obtaining a minimum learning value MinA resulting from a difference in intake air amount based on the above. It is the flowchart which showed the routine which performs control of the fuel injection valve of 1st Embodiment. It is the flowchart which showed the routine which performs control of the throttle valve of 1st Embodiment. It is the flowchart which showed the routine which performs control of the EGR control valve of 1st Embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a map used for obtaining a target throttle valve opening TDth based on Q and engine speed N; It is the figure which showed the map utilized in order to acquire the learning value KG based on the fuel injection quantity Q and the engine speed N in 3rd Embodiment. It is the flowchart which showed the routine which performs control of the throttle valve of 3rd execution form. It is a general view of the internal combustion engine to which the control device of the second embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 6 is a diagram showing a map used for acquiring a target throttle valve opening TDth based on Q and engine speed N
  • FIG. 8C shows a fuel injection amount Q and engine speed N in the fourth embodiment. It is the figure which showed the map utilized in order to acquire target vane opening degree TDv based on these.
  • An internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 includes a main body (hereinafter referred to as “engine main body”) 20 of an internal combustion engine, fuel injection valves 21 respectively disposed corresponding to four combustion chambers of the engine main body, A fuel pump 22 for supplying fuel to the fuel injection valve 21 via a fuel supply pipe 23 is provided.
  • the internal combustion engine 10 further includes an intake system 30 that supplies air to the combustion chamber from the outside, and an exhaust system 40 that exhausts exhaust gas discharged from the combustion chamber to the outside.
  • the internal combustion engine 10 is a compression self-ignition internal combustion engine (so-called diesel engine).
  • the intake system 30 includes an intake branch pipe 31 and an intake pipe 32.
  • the intake system 30 may be referred to as an “intake passage”.
  • One end portion (that is, a branch portion) of the intake branch pipe 31 is connected to an intake port (not shown) formed in the engine body 20 corresponding to each combustion chamber.
  • the other end of the intake branch pipe 31 is connected to the intake pipe 32.
  • a throttle valve 33 that controls the amount of air flowing through the intake pipe is disposed in the intake pipe 32.
  • an intercooler 34 for cooling the air flowing through the intake pipe is disposed in the intake pipe 32.
  • an air cleaner 36 is disposed at an end facing the outside of the intake pipe 32.
  • the throttle valve 33 controls the operating state (specifically, its opening, which will be referred to as “throttle valve opening” hereinafter).
  • the amount can be controlled variably.
  • the exhaust system 40 includes an exhaust branch pipe 41 and an exhaust pipe 42.
  • the exhaust system 40 may be referred to as an “exhaust passage”.
  • One end portion (that is, a branch portion) of the exhaust branch pipe 41 is connected to an exhaust port (not shown) formed in the engine body 20 corresponding to each combustion chamber.
  • the other end of the exhaust branch pipe 41 is connected to the exhaust pipe 42.
  • a catalytic converter 43 having an exhaust purification catalyst 43A for purifying a specific component in the exhaust gas is disposed.
  • an oxygen concentration sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas exhausted from the combustion chamber is connected to the exhaust pipe 42 upstream of the exhaust purification catalyst 43A (hereinafter this oxygen concentration sensor is referred to as “upstream oxygen concentration”).
  • upstream oxygen concentration an oxygen concentration sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas flowing out from the exhaust purification catalyst 43A (hereinafter, this oxygen concentration sensor is referred to as “downstream side”) to the exhaust pipe 42 downstream of the exhaust purification catalyst 43A.
  • downstream side an oxygen concentration sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas flowing out from the exhaust purification catalyst 43A
  • the intake pipe 32 downstream of the air cleaner 36 and upstream of the compressor 35A has a flow rate of air flowing through the intake pipe (and hence a flow rate of air sucked into the combustion chamber.
  • An air flow meter 71 that outputs a signal corresponding to “the amount of intake air” is attached.
  • a pressure sensor (hereinafter referred to as “intake pressure sensor”) 72 that outputs a signal corresponding to the pressure of the gas in the intake branch pipe (that is, the intake pressure) is attached to the intake branch pipe 31.
  • intake pressure sensor hereinafter referred to as “intake pressure sensor”) 72 that outputs a signal corresponding to the pressure of the gas in the intake branch pipe (that is, the intake pressure) is attached to the intake branch pipe 31.
  • a crank position sensor 74 that outputs a signal corresponding to the rotational phase of the crankshaft is attached to the engine body 20.
  • the internal combustion engine 10 includes an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as “EGR device”) 50.
  • the EGR device 50 includes an exhaust gas recirculation pipe (hereinafter referred to as “EGR passage”) 51.
  • EGR passage 51 One end of the EGR passage 51 is connected to the exhaust branch pipe 41. That is, one end of the EGR passage 51 is connected to a portion of the exhaust passage 40 upstream of the exhaust turbine 35B.
  • the other end of the EGR passage 51 is connected to the intake branch pipe 31. That is, the other end of the EGR passage 51 is connected to a portion of the intake passage downstream of the compressor 35A.
  • an exhaust gas recirculation control valve (hereinafter, this exhaust gas recirculation control valve is referred to as an “EGR control valve”) 52 that controls the flow rate of exhaust gas flowing through the EGR passage is disposed in the EGR passage 51.
  • EGR control valve opening degree the opening degree of the EGR control valve 52
  • an exhaust gas recirculation cooler 53 for cooling the exhaust gas flowing in the EGR passage is disposed in the EGR passage 51.
  • the EGR device 50 controls the operating state of the EGR control valve 52 (specifically, the opening degree of the EGR control valve 52, which is hereinafter referred to as “EGR control valve opening degree”).
  • EGR control valve opening degree the opening degree of the EGR control valve 52, which is hereinafter referred to as “EGR control valve opening degree”.
  • the amount of exhaust gas introduced into the intake passage 30 via the EGR passage 51 (hereinafter, this exhaust gas is referred to as “EGR gas”) can be variably controlled.
  • the internal combustion engine 10 includes an electronic control device 60.
  • the electronic control device 60 includes a microprocessor (CPU) 61, a read only memory (ROM) 62, a random access memory (RAM) 63, a backup RAM (Back up RAM) 64, and an interface 65.
  • the fuel injection valve 21, the fuel pump 22, the throttle valve 33, and the EGR control valve 52 are connected to the interface 65, and control signals for controlling these operations are given from the electronic control unit 60 through the interface 65. It is done.
  • the interface 65 includes an air flow meter 71, an intake pressure sensor 72, a crank position sensor 74, and an opening degree of the accelerator pedal AP (that is, the depression amount of the accelerator pedal AP.
  • the accelerator pedal opening sensor 75, the upstream oxygen concentration sensor 76U, and the downstream oxygen concentration sensor 76D are also connected to output a signal corresponding to the signal output from the air flow meter 71, an intake pressure sensor. 72, a signal output from the crank position sensor 74, a signal output from the accelerator pedal opening sensor 75, a signal output from the upstream oxygen concentration sensor 76U, and a downstream oxygen concentration sensor 76D.
  • An output signal is input to the interface 65.
  • the intake air amount is calculated by the electronic control unit 60 based on the signal output from the air flow meter 71, and the intake pressure is calculated by the electronic control unit 60 based on the signal output from the intake pressure sensor 72, and the crank position is calculated.
  • the engine speed that is, the rotational speed of the internal combustion engine 10
  • the accelerator pedal opening degree is based on the signal output from the accelerator pedal opening degree sensor 75. Is calculated by the electronic control unit 60, and the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber is calculated by the electronic control unit 60 based on the signal output from the upstream side oxygen concentration sensor 76U, and from the downstream side oxygen concentration sensor 76D.
  • the air flow meter 71 substantially functions as a means for detecting the intake air amount
  • the intake pressure sensor 72 functions as a means for detecting intake pressure
  • the crank position sensor 74 functions as the engine speed.
  • the accelerator pedal opening sensor 75 functions as a means for detecting the accelerator pedal opening
  • the upstream oxygen concentration sensor 76U detects the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the combustion chamber. It can be said that the downstream oxygen concentration sensor 76D functions as a means for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas flowing out from the exhaust purification catalyst 43A.
  • the intake pressure sensor 72 functions as a means for detecting the intake pressure, the amount of gas sucked into the combustion chamber can be grasped based on the intake pressure detected by the sensor 72. Therefore, in the first embodiment, it can be said that the intake pressure sensor 71 substantially functions as a means for detecting the amount of gas sucked into the combustion chamber.
  • the oxygen concentration in the burned gas generated by the combustion of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber is higher as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is larger, and conversely, it is lower as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is smaller.
  • the mixture of stoichiometric air-fuel ratio burns in the combustion chamber and the oxygen concentration in the burned gas generated by the combustion is used as the reference oxygen concentration, it is generated by the combustion of the mixture formed in the combustion chamber.
  • the oxygen concentration in the burned gas is higher than the reference oxygen concentration when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is larger than the stoichiometric air-fuel ratio, and is lower than the reference oxygen concentration when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the upstream oxygen concentration sensor 76U functions as a means for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the combustion chamber, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is determined based on the oxygen concentration detected by the sensor 76U. I can grasp it. Therefore, in the first embodiment, it can be said that the upstream oxygen concentration sensor 76U substantially functions as a means for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture.
  • an appropriate fuel injection amount (that is, the amount of fuel injected from the fuel injection valve) according to the accelerator pedal opening in the internal combustion engine shown in FIG.
  • the obtained fuel injection amounts are stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the accelerator pedal opening degree Dac as the target fuel injection amount TQ as shown in FIG.
  • the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 2A based on the accelerator pedal opening Dac.
  • the fuel injection valve opening time required for injecting the fuel of the acquired target fuel injection amount TQ from the fuel injection valve (that is, the fuel injection valve is opened to inject fuel from the fuel injection valve). Time) is calculated based on the target fuel injection amount TQ.
  • the valve opening time of the fuel injection valve is controlled in each intake stroke so that the fuel injection valve is opened for the calculated fuel injection valve opening time.
  • the target fuel injection amount TQ increases as the accelerator pedal opening Dac increases.
  • an appropriate throttle valve opening (that is, the throttle valve opening) according to the fuel injection amount and the engine speed (that is, the engine speed). ) Is obtained in advance through experiments or the like, and the obtained throttle valve opening is a function of the fuel injection amount Q and the engine speed N as the target throttle valve opening TDth as shown in FIG. It is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map.
  • the target throttle valve opening TDth is acquired from the map of FIG. 2B based on the fuel injection amount Q and the engine speed N. Then, the opening of the throttle valve is controlled so that the throttle valve is opened by the acquired target throttle valve opening TDth.
  • the target throttle valve opening TDth increases as the fuel injection amount Q increases, and the target throttle valve opening TDth increases as the engine speed N increases.
  • the target fuel injection amount TQ (that is, the map of FIG. 2A) is used as the fuel injection amount Q used for acquiring the target throttle valve opening degree TDth from the map of FIG.
  • the target fuel injection amount TQ) obtained from the above is adopted.
  • an appropriate EGR rate corresponding to the fuel injection amount and the engine speed (that is, the mass ratio of the exhaust gas contained in the gas sucked into the combustion chamber) is obtained in advance by experiments or the like.
  • the obtained EGR rate is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the fuel injection amount Q and the engine speed N as the target EGR rate TRegr as shown in FIG.
  • the target EGR rate TRegr is acquired from the map of FIG. 2C based on the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • the EGR control valve opening degree (that is, the opening degree of the EGR control valve) for achieving the acquired target EGR rate TRegr is calculated according to a predetermined calculation rule as the target EGR control valve opening degree TDegr. Then, the opening degree of the EGR control valve is controlled so that the EGR control valve is opened by the calculated target EGR control valve opening degree TDegr.
  • the target EGR rate TRegr decreases as the fuel injection amount Q increases, and the target EGR rate TRegr decreases as the engine speed N increases.
  • the learning value KG is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q and the engine speed N. Then, during engine operation, a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N is acquired from the map of FIG. Then, the fuel injection amount obtained by adding the acquired learned value to the target fuel injection amount obtains the target EGR rate TRegr from the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate (that is, from the map of FIG. 2C). And the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio (that is, the fuel injection amount used for calculating the estimated value of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture).
  • the learning value KG is stored in the electronic control unit 60 in the form of a function map of the fuel injection amount Q and the engine speed N as shown in FIG. .
  • the initial values of the learning values KG are all set to “1”.
  • a correction value is calculated every time a predetermined condition is satisfied, and the calculated correction value is used as the fuel injection amount Q at that time (the target fuel injection amount TQ at that time is used as this fuel injection amount Q).
  • a learning value KG obtained by adding to the learning value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the engine speed N at that time, learning corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time The value is stored in the map of FIG. That is, every time a predetermined condition is satisfied during engine operation, the learned value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time is updated with the correction value.
  • the detected air-fuel ratio that is, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture calculated from the output value of the upstream oxygen concentration sensor
  • the estimated air-fuel ratio is calculated.
  • the estimated air-fuel ratio is an estimated value of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, as described above, and the learned value KG acquired from the map of FIG. 3 based on the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • air-fuel ratio deviation Is the air-fuel ratio of the air-fuel mixture calculated using the fuel injection amount obtained by adding the value to the target fuel injection amount TQ and the detected intake air amount (ie, the intake air amount calculated from the output value of the air flow meter). . Then, a deviation of the detected air-fuel ratio with respect to the estimated air-fuel ratio (hereinafter, this deviation is referred to as “air-fuel ratio deviation”) is calculated. Then, a correction value is calculated based on the calculated air-fuel ratio deviation.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the learning value updated with the correction value. Is added to the target fuel injection amount and the detected air-fuel ratio is larger than the estimated air-fuel ratio when the fuel injection amount obtained as a target EGR rate acquisition fuel injection amount and the estimated air-fuel ratio calculation fuel injection amount is used. It is calculated as an appropriate value that should not be.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value
  • the learning value updated by the correction value is a negative value
  • the fuel injection amount obtained by adding the value to the target fuel injection amount is used as the fuel injection amount for obtaining the target EGR rate and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio
  • the detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio. It is calculated as an appropriate value that should not be.
  • the detected air-fuel ratio coincides with the air-fuel ratio of the air-fuel mixture (that is, the estimated air-fuel ratio) calculated using the target fuel injection amount and the detected intake air amount.
  • the detected air-fuel ratio may coincide with the estimated air-fuel ratio by chance, but in many cases the detected air-fuel ratio does not match the estimated air-fuel ratio.
  • the detected air-fuel ratio when the detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio (that is, when the detected air-fuel ratio is richer than the estimated air-fuel ratio), a positive value is obtained.
  • a value correction value is calculated.
  • the calculated correction value is added to the learned value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time.
  • the learning value KG increases. Since the fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate, the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate is increased. . Therefore, the target EGR rate acquired from the map of FIG. 2C is reduced, and as a result, the intake air amount is increased. Therefore, the detected air-fuel ratio increases.
  • the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the learning value is obtained by adding the correction value. Therefore, the amount of fuel injection for calculating the estimated air-fuel ratio increases.
  • the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio also increases, so that the degree of increase in the estimated air-fuel ratio accompanying the increase in the detected intake air amount decreases or becomes zero (that is, Or the estimated air-fuel ratio does not change) or the estimated air-fuel ratio becomes small.
  • the learning value is updated to increase the detected air-fuel ratio and decrease the estimated air-fuel ratio (or the estimated air-fuel ratio does not change, or Since the estimated air-fuel ratio increases only to a relatively small extent), the air-fuel ratio deviation decreases.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • a negative correction value is calculated.
  • the calculated correction value is added to the learned value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time.
  • the correction value is a negative value
  • the learning value KG becomes small. Since the fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate, the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate becomes small. . Therefore, the target EGR rate acquired from the map of FIG. 2C increases, and as a result, the intake air amount decreases. Therefore, the detected air-fuel ratio becomes small.
  • the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the learning value is obtained by adding the correction value. Therefore, the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio becomes small.
  • the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio also becomes small, and therefore the degree of decrease in the estimated air-fuel ratio accompanying the decrease in the detected intake air amount becomes small or zero (that is, Or the estimated air-fuel ratio does not change) or the estimated air-fuel ratio increases.
  • the learning value is updated to decrease the detected air-fuel ratio and increase the estimated air-fuel ratio (or the estimated air-fuel ratio does not change, or Therefore, the air-fuel ratio deviation is reduced.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to decrease). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the control logic for updating the learning value when the air-fuel ratio deviation is not zero may be used even when the air-fuel ratio deviation is zero. That is, when the air-fuel ratio deviation is zero, zero is calculated as a correction value, and the calculated correction value corresponds to the fuel injection amount Q at that time and the engine speed N at that time, and the learning value of the map of FIG.
  • a new learning value KG obtained by adding to KG may be stored in the map of FIG. 3 as a learning value corresponding to the fuel injection amount Q at that time and the engine speed N at that time.
  • an air-fuel ratio deviation may occur due to a cause other than the deviation of the actual fuel injection amount with respect to the target fuel injection amount or the deviation of the actual intake air amount with respect to the detected intake air amount.
  • the learning value becomes excessively large.
  • the target fuel injection amount is excessively corrected by the learning value, and as a result, the target EGR rate is excessively corrected. This is not preferable.
  • an appropriate value (a positive value, hereinafter referred to as “upper limit learning value”) and a learning value as the upper limit value of the learning value.
  • An appropriate value (a negative value, hereinafter referred to as a “lower limit learned value”) is set as the lower limit value.
  • the learning value corrected by the correction value is a positive value and the learning value is larger than the upper limit learning value
  • the learning value is limited to the upper limit learning value.
  • the learning value corrected by the correction value is a negative value
  • the learning value is smaller than the lower limit learning value (that is, the learning value is a negative value and the lower limit learning value is also a negative value). Therefore, when the absolute value of the learning value is larger than the absolute value of the lower limit learning value), the learning value is limited to the lower limit learning value.
  • the difference in the fuel injection amount (hereinafter referred to as the difference in the actual fuel injection amount with respect to the target fuel injection amount) among the “fuel injection amount deviation in which the actual fuel injection amount becomes larger than the target fuel injection amount”
  • this fuel injection amount deviation is referred to as “maximum fuel injection amount increase deviation”
  • the learning value that is updated according to the above-described procedure and finally obtained (that is, when the air-fuel ratio deviation becomes zero)
  • the learning value) is obtained in advance according to the target fuel injection amount and the fuel pressure (that is, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve). Then, as shown in FIG.
  • these obtained learning values are expressed as “maximum learning value MaxF resulting from fuel injection amount deviation” in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q and the fuel pressure Pf. It is stored in the electronic control unit 60. Note that the maximum learned value resulting from this fuel injection amount deviation is a positive value.
  • the fuel injection amount deviation in which the actual fuel injection amount becomes smaller than the target fuel injection amount the fuel injection amount deviation in which the error of the actual fuel injection amount with respect to the target fuel injection amount becomes the largest (hereinafter, this fuel injection amount).
  • this fuel injection amount the fuel injection amount deviation in which the error of the actual fuel injection amount with respect to the target fuel injection amount becomes the largest.
  • a learning value that is updated according to the above-described procedure and finally obtained is obtained in advance according to the target fuel injection amount and the fuel pressure.
  • these obtained learning values are set as “minimum learning value MinF resulting from fuel injection amount deviation” in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q and the fuel pressure Pf. It is stored in the electronic control unit 60. Note that the minimum learning value resulting from this fuel injection amount deviation is a negative value.
  • the detected intake with respect to the actual intake air amount in “the difference in intake air amount in which the detected intake air amount (that is, the intake air amount calculated based on the output value of the air flow meter) is larger than the actual intake air amount”.
  • maximum intake air amount increase difference a difference in intake air amount that causes the largest error in the air amount.
  • the obtained learning value is in the form of a map of a function of the intake air amount Ga as “the maximum learned value MaxA resulting from the difference in intake air amount” as the electronic control unit 60. Is remembered. Note that the maximum learned value resulting from this difference in intake air amount is a positive value.
  • the intake air amount deviation in which the detected intake air amount becomes smaller than the actual intake air amount the intake air amount deviation in which the error of the detected intake air amount with respect to the actual intake air amount becomes the largest (hereinafter referred to as this intake air amount).
  • the deviation is referred to as “maximum intake air amount reduction deviation”
  • a learning value updated in accordance with the above-described procedure and finally obtained is obtained in advance according to the intake air amount.
  • these obtained learning values are represented in the form of a map of the function of the intake air amount Ga as the “minimum learned value MinA resulting from the difference in intake air amount” as the electronic control unit 60. Is remembered. Note that the minimum learning value resulting from this difference in intake air amount is a negative value.
  • the maximum learning value MaxF and the minimum learning value MinF resulting from the difference in fuel injection amount are respectively acquired from the maps of FIGS. 4 (C) and 4 (D) based on the intake air amount Ga at that time.
  • the maximum learning value MaxA and the minimum learning value MinA resulting from the difference in intake air amount are acquired.
  • the acquired maximum learning value MaxF resulting from the fuel injection amount deviation is compared with the acquired maximum learning value MaxA resulting from the intake air amount deviation, and the largest learning value having a larger value among these maximum learning values. Is set to the upper limit learning value at that time.
  • the acquired minimum learning value MinF resulting from the difference in fuel injection amount is compared with the acquired minimum learning value MaxA resulting from the difference in intake air amount. That is, the minimum learning value is set as the lower limit learning value (that is, the minimum learning value is a negative value, and the absolute value of these minimum learning values is larger).
  • one learning value is used as a “learning value added to the target fuel injection amount for calculating the fuel injection amount for obtaining the target EGR rate” and “for calculating the estimated air-fuel ratio” This is used as a “learned value subtracted from the target fuel injection amount” in order to calculate the fuel injection amount. That is, the “learning value used for calculating the fuel injection amount for obtaining the target EGR rate” and the “learning value used for calculating the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio” are the same value. However, these learning values may be different values. In this case, the upper limit learning value and the lower limit learning value are set for each learning value in the same manner as in the first embodiment.
  • routines for executing control of the fuel injection valve of the first embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 5 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 10 the accelerator pedal opening Dac is acquired.
  • step 11 the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 2A based on the accelerator pedal opening degree Dac acquired at step 10.
  • step 12 a fuel injection valve opening time TO for injecting fuel of the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 from the fuel injection valve is calculated.
  • step 13 a command value for opening the fuel injection valve for the fuel injection valve opening time TO calculated at step 12 is output to the fuel injection valve, and the routine ends.
  • routines for executing control of the throttle valve according to the first embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 6 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 20 the fuel injection amount Q and the engine speed N are acquired.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 20 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 of the routine of FIG.
  • step 21 the target throttle valve opening TDth is acquired from the map of FIG. 2B based on the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 20.
  • step 22 a command value for achieving the target throttle valve opening degree TD acquired at step 21 is output to the throttle valve, and the routine ends.
  • routines for executing control of the EGR control valve of the first embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 7 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 30 the fuel injection amount Q and the engine speed N are acquired.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 30 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 of the routine of FIG.
  • step 31 a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 30 is acquired from the learning value KG stored in the electronic control unit 60.
  • step 32 the fuel injection amount Q acquired at step 30 is corrected by adding the learned value KG acquired at step 31 to the fuel injection amount Q acquired at step 30.
  • step 33 the target EGR rate TRegr is acquired from the map of FIG. 2C based on the fuel injection amount Q corrected at step 32 and the engine speed N acquired at step 30.
  • step 34 a command value for achieving the target EGR rate TRegr acquired at step 33 is output to the EGR control valve, and the routine is terminated.
  • routines for updating the learning value according to the first embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 8 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 100 the fuel injection amount Q, the engine speed N, the intake air amount Ga, the detected air-fuel ratio A / F, and the fuel pressure Pf are acquired.
  • the fuel injection amount Q acquired here is the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 of the routine of FIG. 5, and the intake air amount Ga acquired here is the detected intake air amount.
  • a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 100 is acquired from the map of FIG. 3, and the fuel injection amount Q and the fuel pressure Pf acquired at step 100 are acquired.
  • "Maximum learning value MaxF resulting from fuel injection amount deviation” and “Minimum learning value MinF resulting from fuel injection amount deviation” are respectively obtained from the maps of FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B),
  • the “maximum learning value MaxA resulting from the difference in intake air amount” and the “minimum learning value MinA resulting from the difference in intake air amount” corresponding to the intake air amount Ga acquired in step 100 are shown in FIGS. It is acquired from the map of (D).
  • step 102 the larger maximum learned value of “maximum learned value MaxF resulting from fuel injection amount deviation” and “maximum learned value MaxA resulting from intake air quantity deviation” acquired in step 101 is calculated.
  • the upper limit learning value Max is set, and the smaller one of “minimum learning value MinF caused by fuel injection amount deviation” and “minimum learning value MinA caused by intake air amount deviation” obtained in step 101 is calculated.
  • the minimum learning value is set to the lower limit learning value Min.
  • step 103 the fuel injection amount Q is corrected by adding the learned value KG acquired in step 101 to the fuel injection amount Q acquired in step 100.
  • step 104 the estimated air-fuel ratio A / Fest is calculated based on the fuel injection amount Q corrected at step 103 and the intake air amount Ga acquired at step 100.
  • step 105 the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is calculated by subtracting the detected air-fuel ratio A / F acquired at step 100 from the estimated air-fuel ratio A / Fest calculated at step 104.
  • a correction value K is calculated based on the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F calculated at step 105.
  • the correction value K calculated when the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is a positive value is a positive value
  • the correction value K calculated when the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is a negative value is The correction value K, which is a negative value and is calculated when the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is zero, is zero.
  • step 107 the provisional learning value KGn is calculated by adding the correction value K calculated in step 106 to the learning value KG acquired in step 101.
  • step 108 it is judged if the provisional learning value KGn calculated at step 107 is smaller than the lower limit learning value Min set at step 102 (KGn ⁇ Min). If it is determined that KGn ⁇ Min, the routine proceeds to step 109. On the other hand, when it is determined that KGn ⁇ Min, the routine proceeds to step 110.
  • step 109 the learning value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired in step 100 is the lower limit learning.
  • the learning value KG is updated by being replaced with the value Min, and the routine ends. That is, when the provisional learning value KGn is smaller than the lower limit learning value Min, the learning value KG is limited to the lower limit learning value Min.
  • step 108 when it is determined in step 108 that KGn ⁇ Min and the routine proceeds to step 110, the provisional learning value KGn calculated in step 107 is larger than the upper limit learning value Max set in step 102 (KGn> Max). ) Is determined.
  • the routine proceeds to step 111.
  • the routine proceeds to step 112.
  • step 110 When it is determined in step 110 that KGn> Max and the routine proceeds to step 111, the learning value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired in step 100 is the upper limit learning.
  • the learning value KG is updated by being replaced with the value Max, and the routine ends. That is, when the provisional learning value KGn is larger than the upper limit learning value Max, the learning value KG is limited to the upper limit learning value Max.
  • step 110 when it is determined in step 110 that KGn ⁇ Max and the routine proceeds to step 112, the learning value KG of the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired in step 100 is obtained.
  • the learning value KG is updated, and the routine is terminated. That is, when the provisional learning value KGn is not less than the lower limit learning value Min and not more than the upper limit learning value Max, the provisional learning value KGn is directly used as the learning value KG.
  • the configuration other than the setting of the upper limit learned value and the lower limit learned value is the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, only the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value in the second embodiment will be described below.
  • the learning value calculated by the same procedure as the procedure of the first embodiment is the fuel injection amount. It is obtained in advance according to the fuel pressure and the intake air amount, and these learning values are maximum in the form of a map of a function of the fuel injection amount Q, the fuel pressure Pf, and the intake air amount Ga as shown in FIG.
  • the learning value Max is stored in the electronic control unit 60.
  • the learning values calculated by the same procedure as the procedure of the first embodiment are the fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air. As shown in FIG. 9 (B), these learning values are obtained in advance according to the amount, and as the minimum learning value Min in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q, the fuel pressure Pf, and the intake air amount Ga. It is stored in the electronic control unit 60.
  • the maximum learned value Max and the map based on the fuel injection amount, fuel pressure, and intake air amount at that time are calculated from the maps of FIG. 9 (A) and FIG. 9 (B).
  • the minimum learning value Min is acquired, and the maximum learning value Max and the minimum learning value Min are set as the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively.
  • control of the fuel injection valve, the throttle valve, and the EGR control valve of the second embodiment is executed by, for example, the routines of FIGS. 5, 6, and 7, respectively.
  • routines for updating the learning value according to the second embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 10 is executed every time a predetermined time elapses.
  • the fuel injection amount Q is the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 of the routine of FIG. 5, and the intake air amount Ga acquired here is the detected intake air amount.
  • a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 200 is acquired from the map of FIG. 3, and the fuel injection amount Q and the fuel pressure Pf acquired at step 100 are acquired.
  • the maximum learning value Max and the minimum learning value Min corresponding to the intake air amount Ga are acquired from the maps of FIGS. 9A and 9B, respectively.
  • step 202 the maximum learning value Max and the minimum learning value Min acquired in step 201 are set to the upper limit learning value Max and the lower limit learning value Min, respectively.
  • step 203 the fuel injection amount Q is corrected by adding the learned value KG acquired in step 201 to the fuel injection amount Q acquired in step 200.
  • step 204 the estimated air-fuel ratio A / Fest is calculated based on the fuel injection amount Q corrected at step 203 and the intake air amount Ga acquired at step 200.
  • step 205 the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is calculated by subtracting the detected air-fuel ratio A / F acquired at step 200 from the estimated air-fuel ratio A / Fest calculated at step 204.
  • a correction value K is calculated based on the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F calculated in step 205.
  • the correction value K calculated when the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is a positive value is a positive value
  • the correction coefficient K calculated when the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is a negative value is The correction value K, which is a negative value and is calculated when the air-fuel ratio deviation ⁇ A / F is zero, is zero.
  • step 207 the provisional learning value KGn is calculated by adding the correction value K calculated in step 206 to the learning value KG acquired in step 201.
  • step 208 it is judged if the provisional learning value KGn calculated at step 207 is smaller than the lower limit learning value Min set at step 202 (KGn ⁇ Min). If it is determined that KGn ⁇ Min, the routine proceeds to step 209. On the other hand, when it is determined that KGn ⁇ Min, the routine proceeds to step 210.
  • step 208 When it is determined in step 208 that KGn ⁇ Min and the routine proceeds to step 209, the learning value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired in step 200 is the lower limit learning.
  • the learning value KG is updated by being replaced with the value Min, and the routine ends. That is, when the provisional learning value KGn is smaller than the lower limit learning value Min, the learning value KG is limited to the lower limit learning value Min.
  • step 208 when it is determined in step 208 that KGn ⁇ Min and the routine proceeds to step 210, the provisional learning value KGn calculated in step 207 is larger than the upper limit learning value Max set in step 202 (KGn> Max). ) Is determined.
  • the routine proceeds to step 211.
  • the routine proceeds to step 212.
  • step 210 When it is determined in step 210 that KGn> Max and the routine proceeds to step 211, the learning value KG in the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired in step 200 is the upper limit learning.
  • the learning value KG is updated by being replaced with the value Max, and the routine ends. That is, when the provisional learning value KGn is larger than the upper limit learning value Max, the learning value KG is limited to the upper limit learning value Max.
  • step 210 when it is determined in step 210 that KGn ⁇ Max and the routine proceeds to step 212, the learning value KG of the map of FIG. 3 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired in step 200 is obtained.
  • the learning value KG is updated, and the routine is terminated. That is, when the provisional learning value KGn is not less than the lower limit learning value Min and not more than the upper limit learning value Max, the provisional learning value KGn is directly used as the learning value KG.
  • the above-described embodiment is an embodiment when the present invention is applied to an internal combustion engine equipped with an EGR device.
  • the present invention is also applicable to an internal combustion engine that does not include an EGR device. Therefore, an embodiment in which the present invention is applied to an internal combustion engine not equipped with an EGR device (hereinafter referred to as “third embodiment”) will be described.
  • the internal combustion engine of the third embodiment is shown in FIG.
  • the configuration of the internal combustion engine of the third embodiment is the same as the configuration of the internal combustion engine of the first embodiment except that the EGR device is not provided, and thus the description of the configuration of the internal combustion engine of the third embodiment is omitted. To do.
  • the target fuel injection amount TQ is stored in the electronic control unit 60 in the form of a function map of the accelerator pedal opening degree Dac.
  • the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 12A based on the accelerator pedal opening Dac.
  • the fuel injection valve opening time required for injecting the fuel of the acquired target fuel injection amount TQ from the fuel injection valve is calculated based on the target fuel injection amount TQ.
  • the valve opening time of the fuel injection valve is controlled in each intake stroke so that the fuel injection valve is opened for the calculated fuel injection valve opening time.
  • the target fuel injection amount TQ increases as the accelerator pedal opening degree Dac increases.
  • the target throttle valve opening degree TDth is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • the target throttle valve opening TDth is acquired from the map of FIG. 12B based on the fuel injection amount Q and the engine speed N. Then, the opening of the throttle valve is controlled so that the throttle valve is opened by the acquired target throttle valve opening TDth.
  • the target throttle valve opening TDth increases as the fuel injection amount Q increases, and the target throttle valve opening TDth increases as the engine speed N increases.
  • the learning value KG is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N is acquired from the map of FIG.
  • the fuel injection amount obtained by adding the acquired learned value to the target fuel injection amount is the fuel injection amount for acquiring the target throttle valve opening (that is, the target throttle valve opening from the map in FIG. 12B). Used as a fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as that of the first embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value
  • the correction value When the fuel injection amount obtained by adding the learning value updated by the above to the target fuel injection amount is used as the fuel injection amount for obtaining the target throttle valve opening and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value
  • the correction value When the fuel injection amount obtained by adding the learning value updated by the above to the target fuel injection amount is used as the fuel injection amount for obtaining the target throttle valve opening and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as in the first embodiment. Therefore, when the detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio (that is, the detected air-fuel ratio is When the air / fuel ratio is richer than the estimated air / fuel ratio), a positive correction value is calculated. The calculated correction value is added to the learning value KG in the map of FIG. 13 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time.
  • the correction value is a positive value
  • the learning value KG increases. Since the fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for acquiring the target throttle valve opening, the fuel injection for acquiring the target throttle valve opening is used. The amount increases. Therefore, the target throttle valve opening obtained from the map of FIG. 12B is increased, and as a result, the intake air amount is increased. Therefore, the detected air-fuel ratio increases.
  • the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the correction value is added to the learning value. Therefore, the amount of fuel injection for calculating the estimated air-fuel ratio increases.
  • the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio also increases, so that the degree of increase in the estimated air-fuel ratio accompanying the increase in the detected intake air amount decreases or becomes zero (that is, Or the estimated air-fuel ratio does not change) or the estimated air-fuel ratio becomes small.
  • the learning value is updated to increase the detected air-fuel ratio and decrease the estimated air-fuel ratio (or the estimated air-fuel ratio does not change, or Since the estimated air-fuel ratio increases only to a relatively small extent), the air-fuel ratio deviation decreases.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • a negative correction value is calculated. Is done.
  • the calculated correction value is added to the learning value KG in the map of FIG. 13 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time.
  • the correction value is a negative value
  • the learning value KG becomes small. Since the fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for acquiring the target throttle valve opening, the fuel injection for acquiring the target throttle valve opening is used. The amount becomes smaller. Accordingly, the target throttle valve opening obtained from the map of FIG. 12B is reduced, and as a result, the intake air amount is reduced. Therefore, the detected air-fuel ratio becomes small.
  • the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the correction value is added to the learning value. Therefore, the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio becomes small.
  • the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio also becomes small, and therefore the degree of decrease in the estimated air-fuel ratio accompanying the decrease in the detected intake air amount becomes small or zero (that is, Or the estimated air-fuel ratio does not change) or the estimated air-fuel ratio increases.
  • the learning value is updated to decrease the detected air-fuel ratio and increase the estimated air-fuel ratio (or the estimated air-fuel ratio does not change, or Therefore, the air-fuel ratio deviation is reduced.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to decrease). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the target fuel injection amount is excessively corrected by the learning value, and as a result, the target throttle valve opening is excessively corrected. This is not preferable.
  • an appropriate value (a positive value, hereinafter referred to as “upper limit learning value”) as an upper limit value of the learning value is used.
  • An appropriate value (a negative value, hereinafter referred to as “lower limit learned value”) is set as the lower limit value of the learned value.
  • the learning value corrected by the correction value is a positive value and the learning value is larger than the upper limit learning value
  • the learning value is limited to the upper limit learning value.
  • the learning value corrected by the correction value is a negative value
  • the learning value is smaller than the lower limit learning value (that is, the learning value is a negative value and the lower limit learning value is also a negative value). Therefore, when the absolute value of the learning value is larger than the absolute value of the lower limit learning value), the learning value is limited to the lower limit learning value.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the third embodiment is performed according to the same procedure as that of the first embodiment.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the third embodiment is a learning value that is updated according to the third embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount increase difference occurs. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the fuel injection amount and the fuel pressure.
  • the “minimum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the third embodiment is a learning value that is updated according to the third embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the third embodiment is a learning value that is updated according to the third embodiment and finally obtained when the maximum intake air amount increase difference occurs.
  • the “minimum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the third embodiment is a learning value that is updated according to the third embodiment and finally obtained when there is a maximum intake air amount decrease difference. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the intake air amount.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the third embodiment may be performed in the same procedure as that of the second embodiment.
  • the “maximum learning value” is updated according to the third embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount increase deviation occurs and the maximum intake air amount increase deviation occurs.
  • This value is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • the “minimum learning value” is a learning value that is updated according to the third embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum intake air amount decrease shift occurs.
  • the electronic control unit 60 stores a map of a function of the target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • one learning value is used as a “learning value added to the target fuel injection amount to calculate the fuel injection amount for obtaining the target throttle valve opening” and “estimated air-fuel ratio calculation” Is used as a “learned value subtracted from the target fuel injection amount” in order to calculate the fuel injection amount for use. That is, the “learned value used for calculating the fuel injection amount for obtaining the target throttle valve opening” and the “learned value used for calculating the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio” are the same value. However, these learning values may be different values. In this case, the upper limit learning value and the lower limit learning value are set for each learning value in the same manner as in the first embodiment.
  • control of the fuel injection valve of 3rd Embodiment is performed by the routine of FIG. 5, for example.
  • the routine of FIG. 5 is used for control of the fuel injection valve of the third embodiment, in step 11, the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG.
  • FIG. 14 An example of this routine is shown in FIG.
  • the routine in FIG. 14 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 40 the fuel injection amount Q and the engine speed N are acquired.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 40 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 of the routine of FIG.
  • step 41 a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 40 is acquired from the learning values KG stored in the electronic control unit 60.
  • step 42 the fuel injection amount Q acquired in step 40 is corrected by adding the learned value KG acquired in step 41 to the fuel injection amount Q acquired in step 40.
  • step 43 the target throttle valve opening TDth is acquired from the map of FIG. 2B based on the fuel injection amount Q corrected at step 42 and the engine speed N acquired at step 40.
  • step 44 a command value for achieving the target throttle valve opening degree TDth acquired at step 43 is output to the throttle valve, and the routine ends.
  • the update of the learning value of the third embodiment is executed by the routine of FIG. 8 or FIG. 10, for example.
  • the learning value KG acquired in step 101 of FIG. 8 is the fuel injection amount Q and engine speed acquired in step 100.
  • the learning value of the map of FIG. 13 corresponding to N, and the maximum learning value MaxF and the minimum learning value MinF resulting from the fuel injection amount deviation acquired in step 101 of FIG. 8 are each described above in the third embodiment.
  • the learning value KG acquired in step 201 of FIG. 10 is the fuel injection amount Q and engine speed acquired in step 200. 13 corresponding to N
  • the maximum learning value Max and the minimum learning value Min acquired in step 201 of FIG. 10 are the above-described maximum learning value and minimum learning value of the third embodiment, respectively. Value.
  • the above-described embodiment is an embodiment in a case where the present invention is applied to an internal combustion engine not provided with a supercharger.
  • the present invention is also applicable to an internal combustion engine equipped with a supercharger. Therefore, an embodiment in which the present invention is applied to an internal combustion engine equipped with a supercharger (hereinafter referred to as “fourth embodiment”) will be described.
  • FIG. 15 shows the internal combustion engine of the fourth embodiment.
  • the configuration of the internal combustion engine of the fourth embodiment is the same as the configuration of the internal combustion engine of the first embodiment except that the supercharger 35 is provided but the EGR device is not provided.
  • the 15 includes a supercharger 35.
  • the supercharger 35 includes a compressor 35A disposed in the intake pipe 32 upstream of the intercooler 34, and an exhaust turbine 35B disposed in the exhaust pipe 42 upstream of the catalytic converter 43.
  • the exhaust turbine 35B includes an exhaust turbine main body 35C and a plurality of blade-like vanes 35D.
  • the exhaust turbine 35B (strictly, the exhaust turbine main body 35C) is connected to the compressor 35A via a shaft (not shown).
  • the rotation is transmitted to the compressor 35A via the shaft, whereby the compressor 35A is rotated.
  • the rotation of the compressor 35A compresses the gas in the intake pipe 32 downstream of the compressor, and as a result, the pressure of the gas (hereinafter, this pressure is referred to as “supercharging pressure”) is increased.
  • the vanes 35D are radially arranged at equiangular intervals around the rotation center axis R1 of the exhaust turbine body so as to surround the exhaust turbine body 35C.
  • Each vane 35D is arranged so as to be rotatable around a corresponding axis indicated by reference numeral R2 in FIG.
  • the direction in which each vane 35D extends (that is, the direction indicated by symbol E in FIG. 16) is referred to as an “extending direction”, and the rotation center axis R1 of the exhaust turbine body 35C and the rotation of the vane 35D.
  • each vane 35D has its extending direction E and the corresponding reference line A. Is rotated so that the angles formed by the two are equal for all the vanes 35D.
  • each vane 35D is rotated so that the angle formed by the extending direction E and the corresponding reference line A is small, that is, the flow area between the adjacent vanes 35D is small.
  • exhaust pressure increases, and as a result, the flow rate of the exhaust gas supplied to the exhaust turbine body 35C increases.
  • the supercharger 35 can variably control the supercharging pressure by controlling the operating state (specifically, the vane opening degree) of the vane 35D.
  • the vane D is connected to the interface 65 of the electronic control device 60, and a control signal for controlling the operation of the vane D is given from the electronic control device 60 via the interface 65.
  • the target fuel injection amount TQ is stored in the electronic control unit 60 in the form of a function map of the accelerator pedal opening degree Dac.
  • the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 17A based on the accelerator pedal opening Dac.
  • the fuel injection valve opening time required for injecting the fuel of the acquired target fuel injection amount TQ from the fuel injection valve is calculated based on the target fuel injection amount TQ.
  • the valve opening time of the fuel injection valve is controlled in each intake stroke so that the fuel injection valve is opened for the calculated fuel injection valve opening time.
  • the target fuel injection amount TQ increases as the accelerator pedal opening Dac increases.
  • the target throttle valve opening TDth is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • the target throttle valve opening TDth is acquired from the map of FIG. 17B based on the fuel injection amount Q and the engine speed N. Then, the opening of the throttle valve is controlled so that the throttle valve is opened by the acquired target throttle valve opening TDth.
  • the target throttle valve opening TDth increases as the fuel injection amount Q increases, and the target throttle valve opening TDth increases as the engine speed increases.
  • the target fuel injection amount TQ (that is, from the map of FIG. 17A) is used as the fuel injection amount used to obtain the target throttle valve opening TDth from the map of FIG.
  • the acquired target fuel injection amount TQ is employed.
  • an appropriate vane opening (that is, the opening of the vane) corresponding to the fuel injection amount and the engine speed is obtained in advance through experiments or the like.
  • the obtained vane opening is stored in the electronic control unit 60 in the form of a function map of the fuel injection amount Q and the engine speed N as the target vane opening TDv as shown in FIG. .
  • the target vane opening degree TDv is acquired from the map of FIG. 17C based on the fuel injection amount Q and the engine speed N. Then, the opening degree of the vane is controlled so that the vane is opened by the acquired target vane opening degree TDv.
  • the target vane opening TDv decreases as the fuel injection amount Q increases, and the target vane opening TDv decreases as the engine speed N increases.
  • the learning value KG is stored in the electronic control unit 60 in the form of a function map of the fuel injection amount Q and the engine speed N. Then, during engine operation, a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N is acquired from the map of FIG. Then, the fuel injection amount obtained by adding the acquired learned value to the target fuel injection amount is the fuel injection amount for acquiring the target vane opening (that is, the target vane opening TDv from the map of FIG. 17C). Used as a fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as in the first embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value
  • the correction value The air-fuel ratio detected when the fuel injection amount obtained by adding the learning value updated by the above to the target fuel injection amount is used as the fuel injection amount for obtaining the target vane opening and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio Is calculated as an appropriate value that does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value
  • the correction value The air-fuel ratio detected when the fuel injection amount obtained by adding the learning value updated by the above to the target fuel injection amount is used as the fuel injection amount for obtaining the target vane opening and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio Is calculated as an appropriate value that does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as in the first embodiment. Therefore, when the detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio (that is, the detected air-fuel ratio is When the air / fuel ratio is richer than the estimated air / fuel ratio), a positive correction value is calculated. Then, the calculated correction value is added to the learned value KG in the map of FIG. 18 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time.
  • the correction value is a positive value
  • the learning value KG increases. Since the fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for acquiring the target vane opening, the fuel injection amount for acquiring the target vane opening is growing. Therefore, the target vane opening degree acquired from the map of FIG. 17C is reduced, and as a result, the intake air amount is increased. Therefore, the detected air-fuel ratio increases.
  • the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the learning value is obtained by adding the correction value. Therefore, the amount of fuel injection for calculating the estimated air-fuel ratio increases.
  • the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio also increases, so that the degree of increase in the estimated air-fuel ratio accompanying the increase in the detected intake air amount decreases or becomes zero (that is, Or the estimated air-fuel ratio does not change) or the estimated air-fuel ratio becomes small.
  • the learning value is updated to increase the detected air-fuel ratio and decrease the estimated air-fuel ratio (or the estimated air-fuel ratio does not change, or Since the estimated air-fuel ratio increases only to a relatively small extent), the air-fuel ratio deviation decreases.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the detected air-fuel ratio is larger than the estimated air-fuel ratio (that is, when the detected air-fuel ratio is leaner than the estimated air-fuel ratio)
  • a negative correction value is calculated. Is done.
  • the calculated correction value is added to the learned value KG in the map of FIG. 18 corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N at that time.
  • the correction value is a negative value
  • the learning value KG becomes small. Since the fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for acquiring the target vane opening, the fuel injection amount for acquiring the target vane opening is Get smaller. Therefore, the target vane opening degree acquired from the map of FIG. 17C increases, and as a result, the intake air amount decreases. Therefore, the detected air-fuel ratio becomes small.
  • the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the learning value is obtained by adding the correction value. Therefore, the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio becomes small.
  • the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio also becomes small, and therefore the degree of decrease in the estimated air-fuel ratio accompanying the decrease in the detected intake air amount becomes small or zero (that is, Or the estimated air-fuel ratio does not change) or the estimated air-fuel ratio increases.
  • the learning value is updated to decrease the detected air-fuel ratio and increase the estimated air-fuel ratio (or the estimated air-fuel ratio does not change, or Therefore, the air-fuel ratio deviation is reduced.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to decrease). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the target fuel injection amount is excessively corrected by the learning value, and as a result, the target vane opening is excessively corrected. This is not desirable.
  • the learning value corrected by the correction value is a positive value and the learning value is larger than the upper limit learning value, the learning value is limited to the upper limit learning value.
  • the learning value corrected by the correction value is a negative value
  • the learning value is smaller than the lower limit learning value (that is, the learning value is a negative value and the lower limit learning value is also a negative value). Therefore, when the absolute value of the learning value is larger than the absolute value of the lower limit learning value), the learning value is limited to the lower limit learning value.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the fourth embodiment is performed according to the same procedure as that of the first embodiment.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the fourth embodiment is a learning value that is updated according to the fourth embodiment and finally obtained when there is a maximum fuel injection amount increase difference. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the target fuel injection amount and the fuel pressure.
  • the “minimum learning value due to the difference in fuel injection amount” in the fourth embodiment is a learning value that is updated according to the fourth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the fourth embodiment is a learning value that is updated according to the fourth embodiment and finally obtained when the maximum intake air amount increase difference occurs. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the actual intake air amount. Further, the “minimum learning value caused by the intake air amount deviation” in the fourth embodiment is a learning value that is updated according to the fourth embodiment and finally obtained when the maximum intake air amount reduction deviation occurs. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the actual intake air amount.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the fourth embodiment may be performed by the same procedure as that of the second embodiment.
  • the “maximum learning value” is updated according to the fourth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount increase shift occurs and the maximum intake air amount increase shift occurs.
  • This value is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • the “minimum learning value” is a learning value that is updated according to the fourth embodiment and is finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs and the maximum intake air amount decrease deviation occurs.
  • the electronic control unit 60 stores a map of a function of the target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • one learning value is used as the “learning value added to the target fuel injection amount to calculate the fuel injection amount for obtaining the target vane opening” and “for calculating the estimated air-fuel ratio” Is used as a “learned value to be subtracted from the target fuel injection amount”. That is, the “learning value used for calculating the fuel injection amount for obtaining the target vane opening” and the “learning value used for calculating the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio” are the same value. However, these learning values may be different values. In this case, the upper limit learning value and the lower limit learning value are set for each learning value in the same manner as in the first embodiment.
  • control of the fuel injection valve of 4th Embodiment is performed by the routine of FIG. 5, for example.
  • the routine of FIG. 5 is used for control of the fuel injection valve of the fourth embodiment, in step 11, the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG.
  • control of the throttle valve of the fourth embodiment is executed by, for example, the routine of FIG.
  • the routine of FIG. 6 is used for the control of the throttle valve of the fourth embodiment
  • the target throttle valve opening degree TDth is acquired from the map of FIG.
  • step 50 the fuel injection amount Q and the engine speed N are acquired.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 50 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 11 of the routine of FIG.
  • step 51 a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 50 is acquired from the learning value KG stored in the electronic control unit 60.
  • step 52 the fuel injection amount Q acquired in step 50 is corrected by adding the learned value KG acquired in step 51 to the fuel injection amount Q acquired in step 50.
  • step 53 the target vane opening degree TDv is acquired from the map of FIG. 2C based on the fuel injection amount Q corrected at step 52 and the engine speed N acquired at step 50.
  • step 54 a command value for achieving the target vane opening degree TDv acquired at step 53 is output to the vane, and the routine ends.
  • the update of the learning value of the fourth embodiment is executed by the routine of FIG. 8 or FIG. 10, for example.
  • the learning value KG acquired in step 101 of FIG. 8 is the fuel injection amount Q and engine speed acquired in step 100.
  • the learning value of the map of FIG. 18 corresponding to N, and the maximum learning value MaxF and the minimum learning value MinF resulting from the fuel injection amount deviation acquired in step 101 of FIG. The maximum learned value and the minimum learned value resulting from the difference in the fuel injection amount, and the maximum learned value MaxA and the minimum learned value MinA resulting from the difference in intake air amount acquired in step 101 of FIG.
  • the learning value KG acquired at step 201 of FIG. 10 is the fuel injection amount Q and the engine speed acquired at step 200.
  • the learning values of the map of FIG. 18 corresponding to N, and the maximum learning value Max and the minimum learning value Min acquired in step 201 of FIG. 10, respectively, are the above-described maximum learning value and minimum learning value of the fourth embodiment. Value.
  • the above-described embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a control device that finally corrects the intake air amount based on a learning value.
  • the present invention is also applicable to a control device configured to correct the fuel injection amount based on the learned value. Therefore, an embodiment in which the present invention is applied to such a control device (hereinafter referred to as “fifth embodiment”) will be described next.
  • the internal combustion engine of 5th Embodiment is the internal combustion engine shown by FIG. 1 mentioned above, description of the structure is abbreviate
  • the learning value KG is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 2A based on the accelerator pedal opening Dac during engine operation. Then, a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q (the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount Q) and the engine speed N is acquired from the map of FIG.
  • the fuel injection amount obtained by subtracting the learned value KG from the acquired target fuel injection amount (hereinafter referred to as “initial target fuel injection amount”) TQ is the fuel injection valve opening time calculation.
  • Target fuel injection amount that is, target fuel injection amount used to calculate the fuel injection valve opening time).
  • the fuel injection valve opening time required to inject the fuel of the set target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time from the fuel injection valve is calculated based on the target fuel injection amount. .
  • the valve opening time of the fuel injection valve is controlled in each intake stroke so that the fuel injection valve is opened for the calculated fuel injection valve opening time.
  • the target EGR rate TRegr is acquired from the map of FIG. 2C based on the fuel injection amount Q and the engine speed N during engine operation. Then, the EGR control valve opening degree for achieving the acquired target EGR rate TRegr is calculated as the target EGR control valve opening degree TDegr according to a predetermined calculation rule. Then, the opening degree of the EGR control valve is controlled so that the EGR control valve is opened by the calculated target EGR control valve opening degree TDegr.
  • the initial target fuel injection amount TQ (that is, the target fuel injection amount TQ acquired from the map of FIG. 2A) is used as the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate.
  • the initial target fuel injection amount TQ (that is, the target fuel injection amount TQ acquired from the map of FIG. 2A) is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as in the first embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value
  • the correction value When the fuel injection amount obtained by subtracting the learning value updated by the initial target fuel injection amount is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time, the detected air-fuel ratio is greater than the estimated air-fuel ratio. It is calculated as an appropriate value that does not increase.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value
  • the correction value The detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio when the fuel injection amount obtained by subtracting the learning value updated by the target fuel injection amount from the target fuel injection amount is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel valve opening time. It is calculated as an appropriate value that should not be.
  • the air-fuel ratio deviation is reduced. Eventually, the air-fuel ratio deviation becomes zero.
  • the reason will be described. Hereinafter, the reason will be described on the assumption that there is no change in the initial target fuel injection amount and the engine speed for easy understanding.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as in the first embodiment. Therefore, when the detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio (that is, the detected air-fuel ratio is When the air / fuel ratio is richer than the estimated air / fuel ratio), a positive correction value is calculated. Then, the calculated correction value corresponds to the fuel injection amount Q at that time (the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount Q) and the engine speed N at that time to learn the map of FIG. It is added to the value KG. Here, since the correction value is a positive value, the learning value KG increases.
  • the fuel injection valve opening time is calculated.
  • the target fuel injection amount for use is reduced. As a result, the fuel injection amount is reduced. Therefore, the detected air-fuel ratio increases.
  • the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the initial target fuel injection amount TQ is not changed. Absent.
  • the learning value is updated to increase the detected air-fuel ratio and the estimated air-fuel ratio does not change, so the air-fuel ratio deviation decreases.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the detected air-fuel ratio is larger than the estimated air-fuel ratio (that is, when the detected air-fuel ratio is leaner than the estimated air-fuel ratio)
  • a negative correction value is calculated.
  • the calculated correction value corresponds to the fuel injection amount Q at that time (the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount Q) and the engine speed N at that time to learn the map of FIG. It is added to the value KG.
  • the correction value is a negative value
  • the learning value KG becomes small.
  • the fuel injection amount obtained by subtracting the correction value KG from the initial target fuel injection amount TQ is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time.
  • the target fuel injection amount for time calculation increases. As a result, the fuel injection amount increases. Therefore, the detected air-fuel ratio becomes small.
  • the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the initial target fuel injection amount TQ is not changed. Absent.
  • the learning value is updated to reduce the detected air-fuel ratio and the estimated air-fuel ratio does not change.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the initial target fuel injection amount is excessively corrected by the learning value, and as a result, for calculating the fuel injection valve opening time.
  • this is not preferable.
  • an appropriate value (a positive value)
  • An appropriate value (a negative value, hereinafter referred to as “lower limit learned value”) is set as the lower limit value of the learned value.
  • the learning value corrected by the correction value is a positive value and the learning value is larger than the upper limit learning value
  • the learning value is limited to the upper limit learning value.
  • the learning value corrected by the correction value is a negative value
  • the learning value is smaller than the lower limit learning value (that is, the learning value is a negative value and the lower limit learning value is also a negative value). Therefore, when the absolute value of the learning value is larger than the absolute value of the lower limit learning value), the learning value is limited to the lower limit learning value.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the fifth embodiment is performed according to the same procedure as that of the first embodiment.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the fifth embodiment is a learning value that is updated according to the fifth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount increase difference occurs. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the initial target fuel injection amount and the fuel pressure.
  • the “minimum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the fifth embodiment is a learning value that is updated according to the fifth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the fifth embodiment is a learning value that is updated according to the fifth embodiment and finally obtained when the maximum intake air amount increase difference occurs.
  • the “minimum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the fifth embodiment is a learning value that is updated according to the fifth embodiment and is finally obtained when the maximum intake air amount decrease difference occurs. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the intake air amount.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the fifth embodiment may be performed by the same procedure as that of the second embodiment.
  • the “maximum learning value” is updated according to the fifth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount increase deviation occurs and the maximum intake air amount increase deviation occurs.
  • This value is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the initial target fuel injection amount, fuel pressure, and intake air amount.
  • the “minimum learning value” is a learning value that is updated according to the fifth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs and the maximum intake air amount decrease deviation occurs.
  • the electronic control unit 60 stores the function map of the initial target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • routines for executing control of the fuel injection valve of the fifth embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 21 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 21 is started, first, at step 60, the accelerator pedal opening degree Dac and the engine speed N are acquired.
  • step 61 the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 2 (A) based on the accelerator pedal opening degree Dac acquired at step 60.
  • step 62 a learning value KG corresponding to the target fuel injection amount TQ acquired at step 61 and the engine speed N acquired at step 60 among the learning values KG stored in the electronic control unit 60 is obtained. To be acquired.
  • step 63 the learning value KG acquired in step 62 is subtracted from the target fuel injection amount TQ acquired in step 61, whereby the target fuel injection amount TQ acquired in step 61 is corrected.
  • a fuel injection valve opening time TO for injecting fuel of the target fuel injection amount TQ corrected at step 63 from the fuel injection valve is calculated.
  • a command value for opening the fuel injection valve for the fuel injection amount opening time TO calculated at step 64 is output to the fuel injection valve, and the routine ends.
  • control of the throttle valve of the fifth embodiment is executed by, for example, the routine of FIG.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 20 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 61 of FIG. .
  • routines for executing control of the EGR control valve of the fifth embodiment will be described.
  • An example of this routine is shown in FIG. Note that the routine of FIG. 22 is executed every time a predetermined time elapses.
  • step 70 the fuel injection amount Q and the engine speed N are acquired.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 70 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 61 of FIG.
  • step 71 the target EGR rate TRegr is acquired from the map of FIG. 2C based on the fuel injection amount Q and the engine speed N acquired at step 70.
  • step 72 a command value for achieving the target EGR rate TRegr acquired at step 71 is output to the EGR control valve, and the routine is terminated.
  • the update of the learning value of the fifth embodiment is executed by the routine of FIG. 8 or FIG. 10, for example.
  • the learning value KG acquired in step 101 is the fuel injection amount Q and engine speed N acquired in step 100.
  • the corresponding learned values in the map in FIG. 20 and the maximum learned value MaxF and the minimum learned value MinF resulting from the fuel injection amount deviation acquired in step 101 in FIG. 8 are the fuel injection described above in the fifth embodiment.
  • the maximum learning value and the minimum learning value resulting from the amount deviation, and the maximum learning value MaxA and the minimum learning value MinA resulting from the intake air amount deviation acquired in step 101 of FIG. 8 are respectively described above in the fifth embodiment.
  • the learning value KG acquired in step 201 of FIG. 10 is the fuel injection amount Q and engine speed acquired in step 200. 20 corresponding to N, and the maximum learning value Max and the minimum learning value Min acquired in step 201 of FIG. 10 are respectively the maximum learning value and the minimum learning value described in the fifth embodiment. Value.
  • the fifth embodiment is an embodiment in the case where the present invention is applied to a control device that corrects only the target fuel injection amount for fuel injection valve opening time calculation based on the learned value.
  • the present invention is also applicable to a control device that corrects not only the target fuel injection amount for calculating the fuel injector opening time but also the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio based on the learning value. . Therefore, an embodiment in which the present invention is applied to such a control device (hereinafter referred to as “sixth embodiment”) will be described.
  • the internal combustion engine of 6th Embodiment is the internal combustion engine shown by FIG. 1 mentioned above, description of the structure is abbreviate
  • the learning value KG is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of the function of the fuel injection amount Q and the engine speed N.
  • the target fuel injection amount TQ is acquired from the map of FIG. 2A based on the accelerator pedal opening Dac during engine operation. Then, a learning value KG corresponding to the fuel injection amount Q (the target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount Q) and the engine speed N is acquired from the map of FIG.
  • the fuel injection amount obtained by subtracting the learned value KG from the acquired target fuel injection amount (hereinafter referred to as “initial target fuel injection amount”) TQ is calculated as a fuel injection valve opening time. Is set to the target fuel injection amount. Then, the fuel injection valve opening time required to inject the fuel of the set target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time from the fuel injection valve is calculated based on the target fuel injection amount. .
  • the valve opening time of the fuel injection valve is controlled in each intake stroke so that the fuel injection valve is opened for the calculated fuel injection valve opening time.
  • control of the opening degree of the throttle valve and the control of the opening degree of the EGR control valve of the sixth embodiment are the same as those of the fifth embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the learning value is added to the initial target fuel injection amount TQ (that is, the target fuel injection amount TQ acquired from the map of FIG. 2A) as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio.
  • the fuel injection amount obtained in this way is used.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as that of the first embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value
  • the correction value The fuel injection amount obtained by subtracting the learning value updated by the initial target fuel injection amount from the initial target fuel injection amount is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel valve opening time, and the learning value updated by the correction value is initially set.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value
  • the correction value The fuel injection amount obtained by subtracting the learning value updated by the initial target fuel injection amount from the initial target fuel injection amount is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel valve opening time, and the learning value updated by the correction value is initially set.
  • the fuel injection amount obtained by adding to the target fuel injection amount is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, it is calculated as an appropriate value so that the detected air-fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the fuel injection amount obtained by subtracting the learning value updated as described above from the initial target fuel injection amount is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel valve opening time, and the learning value is used as the initial target fuel.
  • the fuel injection amount obtained by adding to the injection amount as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio the air-fuel ratio deviation becomes small, and finally the air-fuel ratio deviation becomes zero.
  • the learning value is updated and the correction value is calculated in the same procedure as in the first embodiment. Therefore, when the detected air-fuel ratio is smaller than the estimated air-fuel ratio (that is, the detected air-fuel ratio is When the air / fuel ratio is richer than the estimated air / fuel ratio), a positive correction value is calculated. Then, the calculated correction value corresponds to the fuel injection amount Q at that time (the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount Q) and the engine speed N at that time to learn the map of FIG. It is added to the value KG. Here, since the correction value is a positive value, the learning value KG increases.
  • the fuel injection valve opening time is calculated.
  • the target fuel injection amount for use is reduced. As a result, the fuel injection amount is reduced. Therefore, the detected air-fuel ratio increases.
  • a fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the learned value KG is determined by the correction value. Since it is made larger, the estimated air-fuel ratio becomes smaller.
  • the learning value is updated to increase the detected air-fuel ratio and decrease the estimated air-fuel ratio, so that the air-fuel ratio deviation decreases.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the detected air-fuel ratio is larger than the estimated air-fuel ratio (that is, when the detected air-fuel ratio is leaner than the estimated air-fuel ratio)
  • a negative correction value is calculated.
  • the calculated correction value corresponds to the fuel injection amount Q at that time (the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount Q) and the engine speed N at that time to learn the map of FIG. It is added to the value KG.
  • the correction value is a negative value
  • the learning value KG becomes small. Since the fuel injection amount obtained by subtracting the learning value KG from the initial target fuel injection amount TQ is used as the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time, the fuel injection valve opening time is calculated. This increases the target fuel injection amount. As a result, the fuel injection amount increases. Therefore, the detected air-fuel ratio becomes small.
  • a fuel injection amount obtained by adding the learned value KG to the initial target fuel injection amount TQ is used as the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and the learned value KG is determined by the correction value. Since it is made smaller, the estimated air-fuel ratio becomes larger.
  • the learned value is updated, so that the detected air-fuel ratio decreases and the estimated air-fuel ratio increases, so the air-fuel ratio deviation decreases.
  • the learning value is repeatedly updated (that is, the learned value continues to increase). For this reason, the air-fuel ratio deviation finally becomes zero.
  • the initial target fuel injection amount is excessively corrected by the learning value, and as a result, for calculating the fuel injection valve opening time.
  • the target fuel injection amount and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio will be excessively corrected, but this is not preferable.
  • the upper limit value of the learning value from the viewpoint of avoiding excessive correction of the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time and excessive correction of the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio.
  • Appropriate value (a positive value, hereinafter this value is referred to as “upper limit learned value”) and an appropriate lower limit value for the learned value (negative value, hereinafter this value is referred to as “lower limit learned value”) Is set).
  • the learning value corrected by the correction value is a positive value and the learning value is larger than the upper limit learning value, the learning value is limited to the upper limit learning value.
  • the learning value corrected by the correction value is a negative value
  • the learning value is smaller than the lower limit learning value (that is, the learning value is a negative value and the lower limit learning value is also a negative value). Therefore, when the absolute value of the learning value is larger than the absolute value of the lower limit learning value), the learning value is limited to the lower limit learning value.
  • the setting of the upper limit learning value and the lower limit learning value of the sixth embodiment is performed according to the same procedure as that of the first embodiment.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the sixth embodiment is a learning value that is updated according to the sixth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount increase difference occurs. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the initial target fuel injection amount and the fuel pressure.
  • the “minimum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” in the sixth embodiment is a learning value that is updated according to the sixth embodiment and finally obtained when the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “maximum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the sixth embodiment is a learning value that is updated according to the sixth embodiment and finally obtained when the maximum intake air amount increase difference occurs.
  • the “minimum learning value resulting from the difference in intake air amount” in the sixth embodiment is a learning value that is updated according to the sixth embodiment and finally obtained when there is a maximum intake air amount decrease difference. Yes, and stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the intake air amount.
  • the upper limit learning value and the lower limit learning value of the sixth embodiment may be set by the same procedure as that of the second embodiment.
  • the “maximum learning value” is calculated within the range of the above-mentioned restriction peculiar to the sixth embodiment when the maximum fuel injection amount increase shift occurs and the maximum intake air amount increase shift occurs.
  • the learning value is calculated while being updated by the correction value, and is stored in the electronic control unit 60 in the form of a map of a function of the initial target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • the “minimum learning value” is a correction value calculated within the range of the restriction specific to the sixth embodiment when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum intake air amount decrease shift occurs.
  • the learning value is updated while being updated and is stored in the electronic control unit 60 in the form of a function map of the initial target fuel injection amount, the fuel pressure, and the intake air amount.
  • one learning value is used as “a learning value subtracted from the initial target fuel injection amount to calculate the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time” and “estimated”
  • This is used as a “learning value to be added to the initial target fuel injection amount” in order to calculate the fuel injection amount for air-fuel ratio calculation. That is, “a learning value subtracted from the initial target fuel injection amount for calculating the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time” and “an initial value for calculating the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio”
  • the “learned value added to the target fuel injection amount” is the same value. However, these learning values may be different values. In this case, the upper limit learning value and the lower limit learning value are set for each learning value in the same manner as in the first embodiment.
  • control of the fuel injection valve of 6th Embodiment is performed by the routine of FIG. 21, for example.
  • the routine of FIG. 21 is used for the control of the fuel injection valve of the sixth embodiment
  • the learning value KG acquired in step 62 is a learning value that is updated according to the sixth embodiment and finally obtained. is there.
  • control of the throttle valve of the sixth embodiment is executed by, for example, the routine of FIG.
  • the fuel injection amount Q acquired in step 20 is the target fuel injection amount TQ acquired in step 61 of FIG. .
  • control of the EGR control valve of the sixth embodiment is executed by, for example, the routine of FIG.
  • the learning value update of the sixth embodiment is executed by, for example, the routine of FIG. 8 or FIG.
  • the routine of FIG. 8 is used for updating the learning value of the sixth embodiment
  • the learning value KG acquired in step 101 is the fuel injection amount Q and engine speed N acquired in step 100.
  • the corresponding learned values in the map in FIG. 23, and the maximum learned value MaxF and the minimum learned value MinF resulting from the fuel injection amount deviation acquired in step 101 in FIG. 8 are the fuel injection described above in the sixth embodiment.
  • the maximum learning value and the minimum learning value resulting from the amount deviation, and the maximum learning value MaxA and the minimum learning value MinA resulting from the intake air amount deviation obtained in step 101 of FIG. 8 are respectively described above in the sixth embodiment.
  • the learning value KG acquired in step 201 is the fuel injection amount Q and engine speed N acquired in step 200.
  • the corresponding learning values of the map in FIG. 23, and the maximum learning value Max and the minimum learning value Min acquired in step 201 in FIG. 10 are the above-described maximum learning value and minimum learning value of the sixth embodiment, respectively. .
  • a learning value is newly calculated. That is, the learning value is updated to the latest learning value. Therefore, the latest learned value is added to the target fuel injection amount, or the latest learned value is subtracted from the target fuel injection amount. Further, the latest learning value is calculated immediately before the learning value is added to the target fuel injection amount or immediately before the learning value is subtracted from the target fuel injection amount (that is, immediately before the target fuel injection amount is corrected by the learning value).
  • the optimum learning value at that time is added to the target fuel injection amount, or the optimum learning value at that time is subtracted from the target fuel injection amount. For this reason, since it is avoided that the target fuel injection amount is corrected inappropriately, the detected air-fuel ratio exactly matches the estimated air-fuel ratio.
  • the intake air amount or the fuel injection amount is corrected as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. More appropriate upper limit learning value and lower limit learning value are set from the viewpoint of performing. That is, in general, it is preferable to correct the intake air amount or the fuel injection amount as much as possible as long as the requirements required for the internal combustion engine are achieved.
  • the actual fuel injection amount when the actual fuel injection amount is assumed to be the largest when the actual fuel injection amount is shifted in the positive direction with respect to the target fuel injection amount, the actual fuel injection amount is
  • the fuel injection amount deviation is assumed to be the largest when the target fuel injection amount is deviated in the negative direction
  • the detected intake air amount is deviated in the positive direction with respect to the actual intake air amount.
  • the intake air amount deviation is assumed to be the largest, and when the detected intake air amount is deviated in the negative direction with respect to the actual intake air amount, the intake air amount deviation is assumed to be the largest. Is constructed so as to achieve the requirements required for an internal combustion engine.
  • the learning value (that is, the maximum learning value and the minimum learning value resulting from the fuel injection amount deviation) when the fuel injection amount deviation is the largest within the assumed range and the intake air amount deviation are the largest within the assumed range.
  • the learning value when it is large (that is, the maximum learning value and the minimum learning value due to the intake air amount deviation) is compared, and the larger maximum learning value among the maximum learning values is set as the upper limit learning value and the minimum learning is performed. If the learning value is limited to the upper limit learning value and the lower limit learning value, the smaller minimum learning value of the values is set as the lower limit learning value, the intake air amount or A learning value for correcting the fuel injection amount to the maximum is obtained. Therefore, more appropriate upper limit learning value and lower limit learning value are set from the viewpoint of correcting the intake air amount or the fuel injection amount as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. It will be.
  • the intake air amount or the fuel injection amount is corrected as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. More appropriate upper limit learning value and lower limit learning value are set from the viewpoint of performing. That is, in general, it is preferable to correct the intake air amount or the fuel injection amount as much as possible as long as the requirements required for the internal combustion engine are achieved. On the other hand, in various controls in the internal combustion engine, when the actual fuel injection amount deviates in the positive direction with respect to the target fuel injection amount, the fuel injection amount deviation amount becomes the largest and the detected intake air amount is the actual intake air amount.
  • the internal combustion engine is required.
  • the learning value when the fuel injection amount deviation is the largest within the assumed range and the intake air amount deviation is the largest within the assumed range is set as the upper limit learning value or the lower limit learning value.
  • the learning value is limited to the lower limit learning value, a learning value for correcting the intake air amount or the fuel injection amount to the maximum while achieving the requirements required for the internal combustion engine can be obtained. Therefore, a more appropriate upper limit learning value or lower limit learning value is set from the viewpoint of correcting the intake air amount or the fuel injection amount as much as possible within the range in which the requirements required for the internal combustion engine are achieved. It will be.
  • the concept of the above-described embodiment can be widely applied to an internal combustion engine in which fuel is supplied to the combustion chamber by means other than the fuel injection valve. Therefore, the present invention can be applied to an internal combustion engine having a means for supplying fuel to the combustion chamber.
  • the concept of the above-described embodiment can be widely applied to an internal combustion engine that detects the amount of air supplied to the combustion chamber by means other than an air flow meter.
  • the detected intake air amount can be said to be an estimated value of the amount of air supplied to the combustion chamber. Therefore, the present invention can be applied to an internal combustion engine having means for obtaining an estimated value of the amount of air supplied to the combustion chamber.
  • the concept of the above-described embodiment can be widely applied to an internal combustion engine in which an actual air-fuel ratio is acquired by means other than the oxygen concentration sensor means. Therefore, the present invention can be applied to an internal combustion engine having a means for acquiring an actual air-fuel ratio.
  • the concept of the above-described embodiment broadly indicates that the estimated value of the fuel injection amount other than the target fuel injection amount or the parameter corresponding to the target fuel injection amount is the target EGR rate, the target throttle valve opening, or the target vane opening.
  • the present invention is also applicable to an internal combustion engine used for acquisition and calculation of an estimated air-fuel ratio.
  • the target fuel injection amount can be said to be an estimated value of the amount of fuel supplied to the combustion chamber (that is, an estimated supply fuel amount). Therefore, the present invention is applicable to an internal combustion engine in which an estimated supply fuel amount or a parameter corresponding thereto is used for obtaining a target EGR rate, a target throttle valve opening or a target vane opening, and calculating an estimated air-fuel ratio. .
  • the concept of the above-described embodiment can be widely applied to an internal combustion engine in which an estimated value of the intake air amount other than the detected intake air amount or a parameter corresponding to the detected intake air amount is used for calculating the estimated air-fuel ratio. It is. As described above, it can be said that the detected intake air amount is an estimated value of the amount of air supplied to the combustion chamber (that is, an estimated supply air amount). Therefore, the present invention is applicable to an internal combustion engine in which an estimated supply air amount or a parameter corresponding thereto is used for calculation of an estimated air-fuel ratio.
  • the target fuel injection amount acquired from the map of FIG. 2A is corrected by the learning value, and based on the corrected target fuel injection amount and the engine speed.
  • This is an embodiment when the present invention is applied when the target EGR rate is acquired from the map of FIG. 2C and the acquired target EGR rate is used as the target EGR rate for EGR rate control.
  • the present invention acquires the target EGR rate from the map of FIG. 2C based on the target fuel injection amount and the engine speed acquired from the map of FIG. 2A, and this acquired target EGR.
  • a control device that corrects the rate with the learning value and uses the corrected target EGR rate as the target EGR rate for EGR rate control (more specifically, for example, the target EGR rate acquired from the map)
  • the target EGR rate is corrected by subtracting the learning value from the control value, and the corrected target EGR rate is used as a target EGR rate for controlling the EGR rate.
  • the target fuel injection amount acquired from the map of FIG. 12A is corrected by the learned value, and based on the corrected target fuel injection amount and the engine speed, FIG. ),
  • the target throttle valve opening is obtained from the map, and the obtained target throttle valve opening is used as the target throttle valve opening for throttle valve opening control. It is.
  • the present invention acquires the target throttle valve opening from the map of FIG. 12B based on the target fuel injection amount and engine speed acquired from the map of FIG.
  • a control device that corrects the target throttle valve opening with a learned value and uses the corrected target throttle valve opening as a target throttle valve opening for throttle valve opening control (more specifically, For example, the target throttle valve opening is corrected by adding a learned value to the target throttle valve opening acquired from the map, and the corrected target throttle valve opening is used as a target throttle valve for throttle valve opening control.
  • the present invention is also applicable to a control device that is used as an opening degree.
  • the target fuel injection amount acquired from the map of FIG. 17A is corrected by the learning value, and based on the corrected target fuel injection amount and the engine speed, FIG. ) Is acquired from the map, and the acquired target vane opening is used as the target vane opening for vane opening control.
  • the present invention acquires the target vane opening degree from the map of FIG. 17C based on the target fuel injection amount and the engine speed acquired from the map of FIG.
  • a control device that corrects the vane opening with a learned value and uses the corrected target vane opening as a target vane opening for vane opening control (more specifically, for example, obtained from a map)
  • the target vane opening is corrected by subtracting the learned value from the corrected target vane opening, and the corrected target vane opening is used as the target vane opening for the vane opening control.
  • the present invention is applied when the target EGR rate is acquired from the map of FIG. 2C based on the fuel injection amount and the engine speed. It is. However, the present invention can also be applied to a control device that obtains the target EGR rate based only on the fuel injection amount, and has three or more parameters including the fuel injection amount and the engine speed.
  • the target EGR rate is applicable to a control device that acquires the target EGR rate based on one or a plurality of parameters other than the fuel injection amount and the engine speed.
  • the present invention is also applicable to existing control devices.
  • the third embodiment is an embodiment when the present invention is applied when the target throttle valve opening is acquired from the map of FIG. 12B based on the fuel injection amount and the engine speed.
  • the present invention can also be applied to a control device that obtains the target throttle valve opening based only on the fuel injection amount, and includes three or more including the fuel injection amount and the engine speed.
  • the present invention can also be applied to a control device that acquires a target throttle valve opening based on parameters, and a target throttle valve opening based on one or more parameters other than the fuel injection amount and the engine speed.
  • the present invention can also be applied to a control device that obtains the above.
  • the present invention is applied to a control device that acquires the target vane opening degree from the map of FIG. 17C based on the fuel injection amount and the engine speed. It is a form. However, the present invention can also be applied to a control device that acquires the target vane opening degree based only on the fuel injection amount, and more than three parameters including the fuel injection amount and the engine speed. It is also applicable to a control device adapted to acquire the target vane opening based on the engine speed, and acquires the target vane opening based on one or more parameters other than the fuel injection amount and the engine speed. The present invention can also be applied to a control device configured as described above.
  • only the target fuel injection amount is corrected by the learning value in order to obtain the fuel injection amount for obtaining the target value (that is, the target EGR rate, the target throttle valve opening, or the target vane opening).
  • the present invention can also be applied to a control device that corrects only the engine speed based on the learning value in order to obtain the engine speed for obtaining the target value.
  • the present invention can also be applied to a control device that corrects both the target fuel injection amount and the engine speed by the learning value in order to obtain the fuel injection amount and the engine speed.
  • the above-described embodiment is applied to a control device that uses the fuel injection amount and the engine speed for obtaining the target value (that is, the target EGR rate, the target throttle valve opening, or the target vane opening). It is an embodiment when the invention is applied.
  • the present invention can also be applied to a control device that uses three or more parameters including the fuel injection amount and the engine speed for obtaining the target value, and the fuel injection amount and the engine speed.
  • One or a plurality of parameters other than the above can also be applied to a control device adapted to use for obtaining a target value.
  • at least one parameter is corrected by the learning value, and the corrected parameter is used for obtaining the target value.
  • the EGR rate is corrected based on the air-fuel ratio deviation. Therefore, in other words, in these embodiments, it can be said that the EGR gas amount is corrected based on the air-fuel ratio deviation.
  • the embodiment using the routine of FIG. 8 is configured to acquire the maximum learning value and the minimum learning value caused by the fuel injection amount deviation according to the fuel injection amount and the fuel pressure. It is an embodiment when the present invention is applied to a control device. However, the present invention can also be applied to a control device that acquires the maximum learning value and the minimum learning value according to only the fuel injection amount.
  • the EGR rate is corrected by the learning value. Since the intake air amount changes when the EGR rate is corrected, it can be understood that the intake air amount is corrected by the learning value after all.
  • the estimated air-fuel ratio is calculated based on the detected intake air amount at a specific time and the target fuel injection amount at a specific time.
  • the air-fuel mixture of the detected intake air amount and the target fuel injection amount fuel at a specific time burns, and the combustion gas is discharged from the combustion chamber as exhaust gas, and the exhaust gas reaches the oxygen concentration sensor. It takes a certain amount of time to complete. Therefore, in the above-described embodiment, the air-fuel ratio deviation may be calculated by subtracting the detected air-fuel ratio from the estimated air-fuel ratio subjected to the primary smoothing process.
  • the “maximum learning value caused by the fuel injection amount deviation” and the “minimum learning value caused by the fuel injection amount deviation” may be obtained by a technique other than the technique of the above-described embodiment.
  • this technique for example, “a difference in fuel injection amount in which the actual fuel injection amount deviates from the target fuel injection amount (that is, the actual fuel injection amount is larger than the target fuel injection amount in this fuel injection amount deviation).
  • the fuel injection amount deviation that is obtained also includes a fuel injection amount deviation that causes the actual fuel injection amount to be smaller than the target fuel injection amount).
  • a value suitable as the “maximum learning value due to fuel injection amount deviation” and a value suitable as the “minimum learning value due to fuel injection amount deviation” are obtained. There may be mentioned methods of obtaining the values as “maximum learning value due to fuel injection amount deviation” and “minimum learning value due to fuel injection amount deviation”, respectively.
  • the “maximum learning value due to the intake air amount deviation” and the “minimum learning value due to the intake air amount deviation” may be obtained by a method other than the method of the above-described embodiment.
  • the detected intake air amount is deviated from the actual intake air amount (that is, the detected intake air amount is larger than the actual intake air amount.
  • This also includes a sufficiently large number of learning values calculated when there is a difference in intake air amount that includes a difference in intake air amount in which the detected intake air amount is less than the actual intake air amount).
  • a value suitable as a ⁇ maximum learning value due to a difference in intake air amount '' and a value suitable as a ⁇ minimum learning value due to a difference in intake air amount '' Examples of the method include obtaining the maximum learned value due to the intake air amount deviation and the minimum learned value due to the intake air amount deviation.
  • the “maximum fuel injection amount increase deviation” and the “maximum fuel injection amount decrease deviation” intersect the drawing of the fuel injection valve related to the fuel injection amount (so-called so-called). (Nominal error) may be used. That is, in the case where the actual fuel injection amount becomes the largest amount than the target fuel injection amount within the crossing range of the fuel injection valve, the learning value finally obtained is “maximum learning due to fuel injection amount deviation”. When the actual fuel injection amount becomes the smallest than the target fuel injection amount within the crossing range of the fuel injection valve, the final learned value is set to “fuel injection amount deviation”. You may make it set to "the minimum learning value resulting from”.
  • the “maximum intake air amount increase deviation” and the “maximum intake air amount decrease deviation” are crossed in the drawing of the air flow meter regarding the detected intake air amount ( You may make it utilize what is called a nominal error. That is, in the case where the detected intake air amount becomes the largest amount than the actual intake air amount within the range of the airflow meter crossing, the learning value finally obtained is “the maximum learning value due to the intake air amount deviation”. In the case where the detected intake air amount becomes the smallest than the actual intake air amount within the range of the airflow meter drawing, the learning value finally obtained is “because of the difference in intake air amount”. The minimum learning value may be set.
  • the “maximum fuel injection amount increase deviation” and the “maximum fuel injection amount decrease deviation” intersect the drawing of the fuel injection valve related to the fuel injection amount (so-called As the “maximum intake air amount increase deviation” and the “maximum intake air amount decrease deviation”, a cross of the air flow meter drawings regarding the detected intake air amount (so-called nominal error) may be used. That is, the actual fuel injection amount becomes the largest in the range of the fuel injection valve crossing the drawing, and the detected intake air amount is larger than the actual intake air amount in the crossing of the air flow meter drawing.
  • the learning value finally obtained is set to the “maximum learning value”, and the actual fuel injection amount is the smallest than the target fuel injection amount within the crossing range of the fuel injectors.
  • the learning value finally obtained is set to the “minimum learning value”. It may be.
  • the present invention also provides a fuel injection amount obtained by adding a learning value to a target fuel injection amount, a fuel injection amount for acquiring a target EGR rate, a fuel injection amount for acquiring a target throttle valve opening, and an estimated air-fuel ratio.
  • the present invention can also be applied to a control device that is used as a fuel injection amount for calculation. That is, the idea of the third embodiment may be combined with the idea of the first embodiment or the second embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the present invention calculates the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount, the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate, the fuel injection amount for acquiring the target vane opening, and the estimated air-fuel ratio calculation.
  • the present invention can also be applied to a control device designed to be used as a fuel injection amount for use. That is, the idea of the fourth embodiment may be combined with the idea of the first embodiment or the second embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the present invention uses the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount as the fuel injection amount for obtaining the target EGR rate and the fuel injection amount for calculating the estimated air-fuel ratio, and from the target fuel injection amount.
  • the present invention can also be applied to a control device that uses a fuel injection amount obtained by subtracting a learning value as a target fuel injection amount for calculating a fuel injection valve opening time. That is, the idea of 5th Embodiment or 6th Embodiment may be combined with the idea of 1st Embodiment or 2nd Embodiment. In this case, the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the present invention also provides a fuel injection amount obtained by adding a learning value to a target fuel injection amount, a fuel injection amount for acquiring a target EGR rate, a fuel injection amount for acquiring a target throttle valve opening, and a target vane opening acquisition.
  • the present invention can also be applied to a control device that is used as a fuel injection amount for fuel use and a fuel injection amount for calculating an estimated air-fuel ratio. That is, the idea of the third embodiment and the idea of the fourth embodiment may be combined with the idea of the first embodiment or the second embodiment. In this case, the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the present invention also provides a fuel injection amount obtained by adding a learning value to a target fuel injection amount, a fuel injection amount for acquiring a target EGR rate, a fuel injection amount for acquiring a target throttle valve opening, and an estimated air-fuel ratio. Also for a control device that is used as a fuel injection amount for calculation and a fuel injection amount obtained by subtracting a learning value from the target fuel injection amount as a target fuel injection amount for calculating a fuel injection valve opening time Applicable. That is, the idea of the third embodiment and the idea of the fifth embodiment or the sixth embodiment may be combined with the idea of the first embodiment or the second embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the present invention calculates the fuel injection amount obtained by adding the learning value to the target fuel injection amount, the fuel injection amount for acquiring the target EGR rate, the fuel injection amount for acquiring the target vane opening, and the estimated air-fuel ratio calculation.
  • the fuel injection amount obtained by subtracting the learning value from the target fuel injection amount and the target fuel injection amount for calculating the fuel injection valve opening time can also be applied. That is, the idea of the fourth embodiment and the idea of the fifth embodiment or the sixth embodiment may be combined with the idea of the first embodiment or the second embodiment. In this case, the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the present invention also provides a fuel injection amount obtained by adding a learning value to a target fuel injection amount, a fuel injection amount for acquiring a target EGR rate, a fuel injection amount for acquiring a target throttle valve opening, and a target vane opening acquisition.
  • the fuel injection amount for use in calculating the estimated air-fuel ratio and the fuel injection amount obtained by subtracting the learning value from the target fuel injection amount are used as the target fuel injection amount for calculating the fuel valve opening time.
  • the present invention can also be applied to a control device that is adapted to be used. That is, the idea of the third embodiment, the idea of the fourth embodiment, and the idea of the fifth embodiment or the sixth embodiment may be combined with the idea of the first embodiment or the second embodiment.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is larger than zero is a positive value, and the control of the internal combustion engine using the learning value updated by the correction value is performed.
  • the detected air-fuel ratio is calculated as an appropriate value so that it does not become larger than the estimated air-fuel ratio.
  • the correction value calculated when the air-fuel ratio deviation is smaller than zero is a negative value, and is detected when the internal combustion engine is controlled using the learning value updated by the correction value. It is calculated as an appropriate value so that the fuel ratio does not become smaller than the estimated air-fuel ratio.
  • the “maximum learned value due to fuel injection amount deviation” and the “maximum learned value due to intake air amount deviation” are used to set the upper limit learned value as in the first embodiment. If this is the case, the “maximum learning value resulting from the difference in fuel injection amount” indicates that the “update of the learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” when the maximum fuel injection amount increase difference has occurred. Is the learning value that is finally obtained when the above is repeated, and the ⁇ maximum learning value resulting from the difference in intake air amount '' is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount increase difference occurs. Learning value.
  • the “learned minimum learning value” is finally obtained when “learning value update” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated in the case where the maximum fuel injection amount decrease deviation occurs.
  • the “learned minimum value due to a difference in intake air amount” is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum intake air amount decrease difference occurs.
  • the maximum learning value and the minimum learning value are set to the upper limit learning value and the lower limit learning value, respectively, as in the second embodiment, the maximum learning value has a maximum fuel injection amount increase shift and the maximum This is the learning value that is finally obtained when the “update of learning value” and “control of the internal combustion engine using the learning value” are repeated when there is a deviation in the increase in intake air amount.
  • the value is a learning value that is finally obtained in the same manner when the maximum fuel injection amount decrease shift occurs and the maximum fuel injection amount decrease shift occurs.
  • the embodiment can be said to be an embodiment when the present invention is applied to a control device that uses the learning value itself as a correction value for correcting the target fuel injection amount.
  • the present invention can also be applied to a control device that uses a value calculated based on a learning value instead of the learning value itself as a correction value for correcting the target fuel injection amount.
  • the same correction value and “the learned value corresponding to the fuel injection amount and the engine speed at that time” are the target fuel injection. Rather than being added to the amount or subtracted from the target fuel injection amount, the internal combustion engine is not controlled, but “the same correction value” is added to “the learned value corresponding to the fuel injection amount and the engine speed at that time”. Thus, the learning value is updated, and the updated learning value is added to the target fuel injection amount or subtracted from the target fuel injection amount to control the internal combustion engine.
  • “obtaining a learning value to be added to the target fuel injection amount” or “obtaining a learning value to be subtracted from the target fuel injection amount” is “correction value for correcting the target fuel injection amount.
  • the learning value is updated (that is, calculated) immediately before the correction value for correcting the target fuel injection amount is set, and the updated learning value is determined. It can also be said that a correction value for correcting the target fuel injection amount is set by using.
  • control device derived from the above-described embodiment broadly includes a fuel supply unit (for example, a fuel injection valve) and an air supply unit (for example, an intake passage), and supplies fuel.
  • a control device for an internal combustion engine that controls an air-fuel ratio of an air-fuel mixture by controlling an amount and a supply air amount, and corrects a supply fuel amount correction value or a supply air amount that is a correction value for correcting the supply fuel amount
  • a learning value used to set a supply air amount correction value that is a correction value (in the above-described embodiment, the learning value itself is used as a supply fuel amount correction value or a supply air amount correction value) is a target air-fuel ratio.
  • the calculated value is calculated as a value that reduces the deviation of the air-fuel ratio.
  • Profit The fuel supply amount correction value or the supply air amount correction value is set, and the learning value is calculated immediately before the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is set. It can be said that this is a control device in which the supply fuel amount correction value or the supply air amount correction value is set using the learning value.
  • “obtaining a learning value to be added to the target fuel injection amount” or “obtaining a learning value to be subtracted from the target fuel injection amount” is “correction value for correcting the target fuel injection amount”.
  • the learning value is updated (that is, calculated) triggered by the decision to execute the setting of the correction value for correcting the target fuel injection amount. It can be said that the correction value is set for correcting the target fuel injection amount according to the above determination after the learning value is updated.
  • the above-described embodiment is an embodiment in the case where the present invention is applied to a control device configured to update a learning value and use a learning value in a series of flows.
  • the present invention can also be applied to a control device configured to update the learning value and use the learning value in different flows.
  • the learning value is updated (that is, calculated) every time when a predetermined time interval is opened, and the learning value is used every time when a predetermined time interval is opened.
  • the execution timing for using the learned value and the execution timing for updating the learning value are set so that the time between the updating timing and the updating timing of the learning value becomes shorter. That is, “obtaining a learning value to be added to the target fuel injection amount” or “obtaining a learning value to be subtracted from the target fuel injection amount” is “correction value for correcting the target fuel injection amount.
  • the learning value is updated (i.e., calculated) every time a predetermined time interval is opened, and a correction value for correcting the target fuel injection amount is set. More than the time between the execution timing of the correction value setting and the execution timing of the update of the learning value immediately after the execution timing, is to be executed at each timing with a predetermined time interval.
  • the correction value setting execution timing and learning value update are executed so that the time between the correction value setting execution timing and the learning value update execution timing immediately before the execution timing becomes shorter. It is preferred that the timing is set.
  • control device derived from the above-described embodiment can be broadly understood by adding the estimated value of the supplied fuel amount to the estimated supplied fuel amount (in the above-described embodiment, the learning value is added to the target fuel injection amount).
  • Means for obtaining the fuel injection amount obtained as a result means for obtaining the estimated value of the supply air amount as the estimated supply air amount (the detected intake air amount in the above-described embodiment), the estimated supply fuel amount and the estimated supply Means for calculating the air-fuel ratio of the air-fuel mixture as an estimated air-fuel ratio based on the air amount, means for obtaining the actual air-fuel ratio of the air-fuel mixture as an actual air-fuel ratio (the detected air-fuel ratio in the above-described embodiment), and estimation Means for calculating a correction value for correcting the supply air amount so that an air-fuel ratio deviation that is a deviation of the actual air-fuel ratio with respect to the air-fuel ratio becomes small, and a learning value of the correction value is calculated and stored by integrating the correction values.
  • the learned value when the air-fuel ratio deviation becomes zero when the maximum fuel injection amount increase deviation occurs is the maximum lean direction learning caused by the supply fuel quantity deviation.
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero in the above-described embodiment is the maximum rich direction learning caused by the supply fuel quantity deviation.
  • the range in which the supply air amount deviation is larger than the actual supply air amount and the supply air amount deviation is assumed under the situation where the estimated supply fuel amount matches the actual supply fuel amount
  • the learned value when the air-fuel ratio deviation becomes zero when the maximum intake air amount increase deviation occurs is the maximum lean direction learning caused by the supply air quantity deviation.
  • the maximum learned value due to the difference in intake air amount The range in which the supply air amount deviation is smaller than the actual supply air amount and the supply air amount deviation is assumed under the situation where the estimated supply fuel amount matches the actual supply fuel amount.
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero in the above-described embodiment is the maximum rich direction learning caused by the supply air quantity deviation.
  • the minimum learning value resulting from the difference in intake air amount The larger maximum lean direction learning value between the maximum lean direction learning value caused by the supply fuel amount deviation and the maximum lean direction learning value caused by the supply air amount deviation is an upper limit lean direction learning value (in the above-described embodiment).
  • the larger maximum rich direction learning value of the maximum rich direction learning value caused by the supply fuel amount deviation and the maximum rich direction learning value caused by the supply air amount deviation is the upper limit rich direction learning value (in the above-described embodiment).
  • Lower learning value When the learning value is a value that increases the supply air amount (when the learning value is a positive value in the above-described embodiment), the learning value is the same when the learning value is larger than the upper limit lean direction learning value. Limited to the upper lean learning value, When the learning value is a value that decreases the supply air amount (in the above-described embodiment, when the learning value is a negative value), if the learning value is larger than the upper limit rich direction learning value, the learning value is the same. It can be said that the upper limit lean direction learning value is limited.
  • this control device The actual supply air amount is larger than the estimated supply fuel amount, and the estimated supply air amount is the actual supply air amount when the deviation in fuel supply amount is the largest within the assumed range.
  • the supply air amount deviation is larger and the supply air amount deviation is the largest within the assumed range (in the above-described embodiment, the maximum fuel injection amount increase deviation occurs and the maximum intake air amount increase occurs.
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero in the case where a deviation occurs) is set to the upper limit lean direction learning value (upper limit learning value in the above-described embodiment),
  • the actual supply fuel amount is smaller than the estimated supply fuel amount, and the supply fuel amount deviation is the largest within the assumed range, and the estimated supply air amount is larger than the actual supply air amount.
  • the learning value when the air-fuel ratio deviation becomes zero is set to the upper limit rich direction learning value (in the above-described embodiment, the lower limit learning value),
  • the learning value is a value that increases the supply air amount (when the learning value is a positive value in the above-described embodiment)
  • the learning value is the same when the learning value is larger than the upper limit lean direction learning value.
  • the learning value calculated by the learning means is a value that decreases the supply air amount (in the above-described embodiment, when the learning value is a negative value)
  • the learning value is more than the upper limit rich direction learning value. It can be said that the learning value is limited to the upper limit rich direction learning value when the value is larger.

Abstract

本発明は、燃料供給手段(21)と空気供給手段(30)とを具備し、供給燃料量と供給空気量とを制御することによって空燃比を制御する内燃機関の制御装置に関する。本発明では、供給燃料量補正値または供給空気量補正値を設定するために利用される学習値(KG)が目標空燃比(A/Fest)に対する実際の空燃比のずれ(ΔA/F)に基づいて空燃比のずれが小さくなるような値として算出される。そして、学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される。供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に学習値が算出され、算出された学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される。

Description

内燃機関の制御装置
 本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
 内燃機関の空燃比制御装置が特許文献1に開示されている。この空燃比制御装置は、内燃機関の燃焼室内に形成される空気と燃料との混合気の空燃比を制御する。より具体的には、特許文献1の内燃機関は、吸気管を流れる空気の量を検出するための吸入空気量センサ(すなわち、エアフローメータ)と、吸気ポートに燃料を噴射するためのインジェクタ(すなわち、燃料噴射弁)とを有する。そして、特許文献1の空燃比制御装置は、吸入空気量センサによって検出される吸入空気量(すなわち、内燃機関の燃焼室に吸入される空気の量)を用いて目標空燃比(すなわち、目標とする混合気の空燃比)を達成するためにインジェクタから噴射させるべき燃料の量(以下この量を「目標燃料噴射量」という)を算出する。斯くして算出される目標燃料噴射量の燃料をインジェクタから噴射することによって目標空燃比を達成することができる。
 ところで、吸入空気量センサによって検出される吸入空気量(以下この吸入空気量を「検出吸入空気量」という)が実際の吸入空気量からずれていると、検出吸入空気量を用いて算出される目標燃料噴射量が目標空燃比を達成する燃料噴射量からずれたものになってしまう。したがって、この場合、算出された目標燃料噴射量の燃料がインジェクタから噴射されると、目標空燃比が達成されないことになる。また、目標燃料噴射量の燃料をインジェクタに噴射させるための指令値がインジェクタに与えられたときにインジェクタから実際に噴射される燃料の量が目標燃料噴射量からずれていると、目標空燃比が達成されないことになる。
 つまり、検出吸入空気量が実際の吸入空気量からずれている吸入空気量ずれが生じていたり、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量からずれている燃料噴射量ずれが生じていたりする場合、目標空燃比が達成されないことになる。そこで、特許文献1の空燃比制御装置は、吸入空気量ずれや燃料噴射量ずれが生じている場合であっても、以下のようにして目標空燃比を達成するようにしている。
 すなわち、特許文献1の内燃機関は、燃焼室から排出された排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ(すなわち、酸素濃度センサ)を排気管に有する。そして、特許文献1の空燃比制御装置では、このO2センサによって検出される酸素濃度を用いて混合気の空燃比が算出され、この算出された空燃比と目標空燃比との偏差(以下この偏差を「空燃比偏差」という)が算出される。そして、機関回転数(すなわち、内燃機関の回転数)が比較的大きく且つ機関負荷(すなわち、内燃機関の負荷)が比較的大きい状態に機関運転状態(すなわち、内燃機関の運転状態)があるときには、算出された空燃比偏差が零になる或いは小さくなるように検出吸入空気量を補正するための補正値(以下この補正値を「検出吸入空気量補正値」という)が算出され、新たな検出吸入空気量補正値として記憶される。すなわち、既に記憶されている検出吸入空気量補正値が更新される。一方、機関回転数が比較的小さいか或いは機関負荷が比較的小さい状態に機関運転状態があるときには、算出された空燃比偏差が零になる或いは小さくなるように目標燃料噴射量を補正するための補正値(以下この補正値を「目標燃料噴射量補正値」という)が算出され、新たな目標燃料噴射量補正値として記憶される。すなわち、既に記憶されている目標燃料噴射量補正値が更新される。
 そして、検出吸入空気量を用いて目標燃料噴射量が算出されるときには上記検出吸入空気量補正値によって補正された検出吸入空気量を用いて目標燃料噴射量が算出され、この算出された目標燃料噴射量が上記目標燃料噴射量補正値によって補正され、この補正された目標燃料噴射量が最終的な目標燃料噴射量とされる。斯くして、特許文献1の空燃比制御装置は、吸入空気量ずれや燃料噴射量ずれが生じている場合であっても、目標空燃比を達成するようにしている。
特開平2-191850号公報 特開2005-23937号公報
 ところで、上述したように、特許文献1の空燃比制御装置では、機関回転数が比較的大きく且つ機関負荷が比較的大きい状態に機関運転状態があるときには検出吸入空気量補正値のみが更新され、その他の状態に機関運転状態があるときには目標燃料噴射量補正値のみが更新される。一方、特許文献1の空燃比制御装置では、最終的な目標燃料噴射量を決定するときには常に検出吸入空気量補正値と目標燃料噴射量補正値との両方が利用される。したがって、最終的な目標燃料噴射量を決定するために検出吸入空気量補正値を利用しようとしたときに機関運転状態によっては当該検出吸入空気量補正値が直前に更新されたものではないことがあり、同様に、最終的な目標燃料噴射量を決定するために目標燃料噴射量補正値を利用しようとしたときに機関運転状態によっては当該目標燃料噴射量補正値が直前に更新されたものではないこともある。つまり、最終的な目標燃料噴射量を決定するために検出吸入空気量補正値および目標燃料噴射量補正値を利用しようとしたときには、これら補正値のうちの一方は直前に更新されたものではないことになる。
 そして、当然のことながら、空燃比を目標空燃比に正確に制御するという観点からは直前に更新された検出吸入空気量補正値が最終的な目標燃料噴射量の決定に利用されるべきであるにも係わらず、検出吸入空気量補正値が直前に更新されたものではない場合、空燃比が目標空燃比に正確に制御されないことになるし、同様に、空燃比を目標空燃比に正確に制御するという観点からは直前に更新された目標吸入空気量補正値が最終的な目標燃料噴射量の決定に利用されるべきであるにも係わらず、目標燃料噴射量補正値が直前に更新されたものではない場合にも、空燃比が目標空燃比に正確に制御されない。
 そこで、本発明の目的は、吸入空気量に関する補正値または燃料噴射量に関する補正値を利用して空燃比を制御する場合において空燃比を目標空燃比に正確に制御することにある。
 本願の発明は、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼室に空気を供給する空気供給手段と、を具備し、燃焼室に供給される燃料の量である供給燃料量と、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量とを制御することによって燃焼室に形成される空気と燃料との混合気の空燃比を制御する内燃機関の制御装置に関する。
 そして、この発明では、供給燃料量を補正する補正値である供給燃料量補正値または供給空気量を補正する補正値である供給空気量補正値を設定するために利用される学習値が目標空燃比に対する実際の空燃比のずれに基づいて該空燃比のずれが小さくなるような値として算出され、該学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される。
 そして、この発明では、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に前記学習値が算出され、該算出された学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される。
 これによれば、供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定され、この設定された供給燃料量補正値または供給空気量補正値によって供給燃料量または供給空気量が補正される前に、学習値が新たに算出される。すなわち、学習値が最新の学習値に更新される。そして、この学習値は、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定に利用されるものである。したがって、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定には最新の学習値が利用されることになる。さらに、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に最新の学習値が算出されるのであるから、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定にはその時の最適な学習値が利用されることになる。このため、供給燃料量または供給空気量が不適切に補正されることが回避されることから、空燃比が目標空燃比に正確に制御されることになる。
 なお、上記発明において、前記学習値を利用して供給燃料量補正値が設定される場合、好ましくは、供給燃料量補正値の設定を実行する決定がなされたことを契機として前記学習値の算出が実行され、該学習値の算出の完了後に前記決定に従って供給燃料量補正値の設定が実行される。また、上記発明において、前記学習値を利用して供給空気量補正値が設定される場合、好ましくは、供給空気量補正値の設定を実行する決定がなされたことを契機として前記学習値の算出が実行され、該学習値の算出の完了後に前記決定に従って供給空気量補正値の設定が実行される。
 また、上記発明において、好ましくは、予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に前記学習値の算出が実行される。
 そして、前記学習値を利用して供給燃料量補正値が設定される場合、予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に供給燃料量補正値の設定が実行されるようになっている。そして、この場合、供給燃料量補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直後の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間よりも、供給燃料量補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直前の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間の方が短くなるように、前記供給燃料量補正値の設定の実行タイミングと前記学習値の算出の実行タイミングとが設定されている。
 また、前記学習値を利用して供給空気量補正値が設定される場合、予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に供給空気量補正値の設定が実行されるようになっている。そして、この場合、供給空気量補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直後の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間よりも、供給空気量補正値の設定の実行タイミングと同事項タイミングの直前の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間の方が短くなるように、前記供給空気量補正値の設定の実行タイミングと前記学習値の算出の実行タイミングとが設定されている。
 また、上記発明において、好ましくは、前記学習値に関する上限値または下限値が設定される。そして、この場合、算出された学習値が前記上限値よりも大きいときには同学習値が前記上限値とされ或いは算出された学習値が前記下限値よりも小さいときには同学習値が前記下限値とされる。ここで、供給燃料量の推定値である推定供給燃料量に対する実際の供給燃料量のずれ量である供給燃料量ずれ量が予め定められた供給燃料量ずれ量であるときに算出されると推定される学習値が前記上限値または下限値として設定される。
 これによれば、学習値に関する上限値または下限値が設定されている場合において、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に算出された学習値が同設定に利用される前に、学習値が上限値よりも大きいときには学習値が上限値に制限され、或いは、学習値が下限値よりも小さいときには学習値が下限値に制限される。このため、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定に上限値よりも大きい学習値または下限値よりも小さい学習値が利用されてしまうことが回避される。
 また、上記発明において、好ましくは、前記予め定められた供給燃料量ずれ量が供給燃料量と前記燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力との少なくとも一方に基づいて決定される。
 これによれば、内燃機関に求められる要件(例えば、排気エミッションの低減、燃費の向上、燃焼室における失火の回避など)が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定される。すなわち、供給燃料量ずれは、供給燃料量や燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力の影響を大きく受ける。そして、上記予め定められた供給燃料量ずれ量は上限値または下限値の設定に利用される。一方、供給燃料量ずれは内燃機関に求められる要件に大きく影響する。したがって、供給燃料量または上記燃料の圧力の少なくとも一方に基づいて上記予め定められた供給燃料量ずれ量が決定されれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定されることになるのである。
 また、上記発明において、好ましくは、前記予め定められた供給燃料量ずれ量が想定される供給燃料量ずれ量の最大値または最小値である。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定される。すなわち、一般的に、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内であれば、許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正することが好ましい。一方、内燃機関における各種制御は、実際の供給燃料量が推定供給燃料量に対して正の方向にずれたときに供給燃料量ずれ量が最も大きくなると想定される場合(つまり、供給燃料量ずれ量が想定される最大値である場合)、および、実際の供給燃料量が推定供給燃料量に対して負の方向にずれたときに供給燃料量ずれ量が最も大きくなると想定される場合(つまり、供給燃料量ずれ量が想定される最小値である場合)においても、内燃機関に求められる要件が達成されるように構築される。つまり、想定される供給燃料量ずれ量の最大値または最小値を上記予め定められた供給燃料量ずれ量として利用して設定される上限値または下限値に学習値が制限されるのであれば、内燃機関に求められる要件が達成されつつ供給燃料量または供給空気量を最大限に補正する学習値が得られる。したがって、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定されることになるのである。
 また、上記発明において、好ましくは、前記学習値に関する上限値または下限値が設定される。そして、この場合、算出された学習値が前記上限値よりも大きいときには同学習値が前記上限値とされ或いは算出された学習値が前記下限値よりも小さいときには同学習値が前記下限値とされる。ここで、実際の供給空気量に対する供給空気量の推定値である推定供給空気量のずれ量である供給空気量ずれ量が予め定められた供給空気量ずれ量であるときに算出されると推定される学習値が前記上限値または下限値として設定される。
 これによれば、学習値に関する上限値または下限値が設定されている場合において、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に算出された学習値が同設定に利用される前に、学習値が上限値よりも大きいときには学習値が上限値に制限され、或いは、学習値が下限値よりも小さいときには学習値が下限値に制限される。このため、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定に上限値よりも大きい学習値または下限値よりも小さい学習値が利用されてしまうことが回避される。
 また、上記発明において、好ましくは、前記予め定められた供給空気量ずれ量が供給空気量に基づいて決定される。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定される。すなわち、供給空気量ずれは、供給空気量の影響を大きく受ける。そして、上記予め定められた供給空気量ずれ量は上限値または下限値の設定に利用される。一方、供給空気量ずれは内燃機関に求められる要件に大きく影響する。したがって、供給空気量に基づいて上記予め定められた供給空気量ずれ量が決定されれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定されることになるのである。
 また、上記発明において、好ましくは、前記予め定められた供給空気量ずれ量が想定される供給空気量ずれ量の最大値または最小値である。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定されることになる。すなわち、一般的に、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内であれば、許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正することが好ましい。一方、内燃機関における各種制御は、推定供給空気量が実際の供給空気量に対して正の方向にずれたときに供給空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合(つまり、供給空気量ずれ量が想定される最大値である場合)、および、推定供給空気量が実際の供給空気量に対して負の方向にずれたときに供給空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合(つまり、供給空気量ずれ量が想定される最小値である場合)においても、内燃機関に求められる要件が達成されるように構築される。つまり、想定される供給空気量ずれ量の最大値または最小値を上記予め定められた供給空気量ずれ量として利用して設定される上限値または下限値に学習値が制限されるのであれば、内燃機関に求められる要件が達成されつつ供給燃料量または供給空気量を最大限に補正する学習値が得られる。したがって、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限値または下限値が設定されることになるのである。
 また、上記発明において、好ましくは、前記供給燃料量補正値が供給燃料量の推定値である推定供給燃料量に対する実際の供給燃料量のずれを小さくするための補正値である。
 また、上記発明において、好ましくは、前記供給空気量補正値が実際の供給空気量に対する供給空気量の推定値である推定供給空気量のずれを小さくするための補正値である。
 また、本願の別の発明は、燃焼室に供給される燃料の量である供給燃料量の推定値を推定供給燃料量として取得する推定供給燃料量取得手段と、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量の推定値を推定供給空気量として取得する推定供給空気量取得手段と、推定供給燃料量と推定供給空気量とに基づいて燃焼室に形成される混合気の空燃比を推定空燃比として算出する推定空燃比算出手段と、燃焼室に形成される混合気の実際の空燃比を実空燃比として取得する実空燃比取得手段と、推定空燃比に対する実空燃比の偏差である空燃比偏差が小さくなるように供給空気量を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、該補正値算出手段によって算出される補正値を積算することによって該補正値の学習値を算出して記憶する学習手段と、を具備し、空燃比偏差がないときには前記学習値のみによって供給空気量が補正され、空燃比偏差があるときには前記学習値と前記補正値とによって供給空気量が補正される内燃機関の制御装置に関する。
 そして、この発明では、推定供給空気量が実際の供給空気量に一致している状況下で実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも多い供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値として求められる。
 さらに、この発明では、推定供給空気量が実際の供給空気量に一致している状況下で実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも少ない供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給燃料量ずれに起因する最大リッチ方向学習値として求められる。
 さらに、この発明では、推定供給燃料量が実際の供給燃料量に一致している状況下で推定供給空気量が実際の供給空気量よりも多い供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値として求められる。
 さらに、この発明では、推定供給燃料量が実際の供給燃料量に一致している状況下で推定供給空気量が実際の供給空気量よりも少ない供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値として求められる。
 そして、この発明では、前記供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値と前記供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値とのうち大きい方の最大リーン方向学習値が上限リーン方向学習値に設定される。
 さらに、この発明では、前記供給燃料量ずれに起因する最大リッチ方向学習値と前記供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値とのうち大きい方の最大リッチ方向学習値が上限リッチ方向学習値に設定される。
 そして、この発明では、前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を増大させる値であるときに同学習値が前記上限リーン方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限される。
 一方、この発明では、前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を減少させる値であるときに同学習値が前記上限リッチ方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リッチ方向学習値に制限される。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値および上限リッチ方向学習値が設定される。すなわち、一般的に、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内であれば、許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正することが好ましい。一方、内燃機関における各種制御は、実際の供給燃料量が推定供給燃料量に対して正の方向にずれたときに供給燃料量ずれ量が最も大きくなると想定される場合、および、実際の供給燃料量が推定供給燃料量に対して負の方向にずれたときに供給燃料量ずれ量が最も大きくなると想定される場合においても、内燃機関に求められる要件が達成されるように構築される。つまり、供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合の学習値(つまり、供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値)と供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合の学習値(つまり、供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値)とが比較され、これら学習値のうち大きい方の学習値が上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値に設定され、これら上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値に学習値が制限されるのであれば、内燃機関に求められる要件が達成されつつ供給燃料量または供給空気量を最大限に補正する学習値が得られる。したがって、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定されることになるのである。
 なお、上記発明において、好ましくは、前記供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値が推定供給燃料量と前記燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力との少なくとも一方によって定まる値である。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定される。すなわち、供給燃料量ずれは、供給燃料量や燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力の影響を大きく受ける。そして、供給燃料ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値はそれぞれ上限リーン方向学習値および上限リッチ方向学習値の設定に利用される。一方、供給燃料量ずれは内燃機関に求められる要件に大きく影響する。したがって、供給燃料量または上記燃料の圧力の少なくとも一方に基づいて供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値が定められれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定されることになるのである。
 また、上記発明において、好ましくは、前記供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値および最大リーン方向学習値が推定供給空気量によって定まる値である。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定される。すなわち、供給空気量ずれは、吸入空気量の影響を大きく受ける。そして、供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値はそれぞれ上限リーン方向学習値および上限リッチ方向学習値の設定に利用される。一方、供給空気量ずれは内燃機関に求められる要件に大きく影響する。したがって、供給空気量に基づいて供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値が定められれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定されることになるのである。
 また、本願の別の発明は、燃焼室に供給される燃料の量である供給燃料量の推定値を推定供給燃料量として取得する推定供給燃料量取得手段と、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量の推定値を推定供給空気量として取得する推定供給空気量取得手段と、推定供給燃料量と推定供給空気量とに基づいて燃焼室に形成される混合気の空燃比を推定空燃比として算出する推定空燃比算出手段と、燃焼室に形成される混合気の実際の空燃比を実空燃比として取得する実空燃比取得手段と、推定空燃比に対する実空燃比の偏差である空燃比偏差が小さくなるように供給空気量を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、該補正値算出手段によって算出される補正値を積算することによって該補正値の学習値を算出して記憶する学習手段と、を具備し、空燃比偏差がないときには前記学習値のみによって供給空気量が補正され、空燃比偏差があるときには前記学習値と前記補正値とによって供給空気量が補正される内燃機関の制御装置に関する。
 そして、この発明では、実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも多い供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合であって推定供給空気量が実際の供給空気量よりも多い供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が上限リーン方向学習値に設定される。
 さらに、この発明では、実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも少ない供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料ずれが想定される範囲内で最も大きい場合であって推定供給空気量が実際の供給空気量よりも少ない供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が上限リッチ方向学習値に設定される。
 そして、この発明では、前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を増大させる値であるときに同学習値が前記上限リーン方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限される。
 一方、この発明では、前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を減少させる値であるときに同学習値が前記上限リッチ方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リッチ方向学習値に制限される。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値および上限リッチ方向学習値が設定される。すなわち、一般的に、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内であれば、許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正することが好ましい。一方、内燃機関における各種制御は、実際の供給燃料量が推定供給燃料量に対して正の方向にずれたときに供給燃料量ずれ量が最も大きくなり且つ推定供給空気量が実際の供給空気量に対して正の方向にずれたときに供給空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合、および、実際の供給燃料量が推定供給燃料量に対して負の方向にずれたときに供給燃料量ずれ量が最も大きくなり且つ推定供給空気量が実際の供給空気量に対して負の方向にずれたときに供給空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合においても、内燃機関に求められる要件が達成されるように構築される。つまり、供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きく且つ供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合の学習値が上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値に設定され、これら上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値に学習値が制限されるのであれば、内燃機関に求められる要件が達成されつつ供給燃料量または供給空気量を最大限に補正する学習値が得られる。したがって、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に供給燃料量または供給空気量を補正するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定されることになるのである。
 なお、上記発明において、好ましくは、前記上限リッチ方向学習値および上限リーン方向学習値が推定供給燃料量と前記燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力との少なくとも一方と推定供給空気量とによって定まる値である。
 これによれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定される。すなわち、供給燃料量ずれは、供給燃料量や燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力の影響を大きく受ける。また、供給空気量ずれは、吸入空気量の影響を大きく受ける。一方、供給燃料量ずれや供給空気量ずれは内燃機関に求められる要件に大きく影響する。したがって、供給燃料量または上記燃料の圧力の少なくとも一方と推定供給空気量とに基づいて上限リーン方向学習値および上限リッチ方向学習値が定められれば、内燃機関に求められる要件が確実に達成されるように学習値を制限するという観点から、より適切な上限リーン方向学習値または上限リッチ方向学習値が設定されることになるのである。
 また、上記発明において、好ましくは、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に導入する排気再循環手段をさらに具備する。そして、前記補正値算出手段によって算出される補正値が前記排気再循環手段によって吸気通路に導入される排気ガスの量である再循環排気ガス量を補正する補正値である。
本発明の第1実施形態の制御装置が適用された内燃機関の全体図である。 (A)は第1実施形態においてアクセルペダル開度Dacに基づいて目標燃料噴射量TQを取得するために利用されるマップを示した図であり、(B)は第1実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて目標スロットル弁開度TDthを取得するために利用されるマップを示した図であり、(C)は第1実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて目標EGR率TRegrを取得するために利用されるマップを示した図である。 第1実施形態において燃料噴射量TQと機関回転数Nとに基づいて学習値KGを取得するために利用されるマップを示した図である。 (A)は第1実施形態において燃料噴射量Qと燃圧Pfとに基づいて燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFを取得するために利用されるマップを示した図であり、(B)は第1実施形態において燃料噴射量Qと燃圧Pfとに基づいて燃料噴射量ずれに起因する最小学習値MinFを取得するために利用されるマップを示した図であり、(C)は第1実施形態において吸入空気量Gaに基づいて吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAを取得するために利用されるマップを示した図であり、(D)は第1実施形態において吸入空気量Gaに基づいて吸入空気量ずれに起因する最小学習値MinAを取得するために利用されるマップを示した図である。 第1実施形態の燃料噴射弁の制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 第1実施形態のスロットル弁の制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 第1実施形態のEGR制御弁の制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 第1実施形態の学習値の更新を実行するルーチンを示したフローチャートである。 (A)は第2実施形態において燃料噴射量Qと燃圧Pfと吸入空気量Gaとに基づいて最大学習値Maxを取得するために利用されるマップを示した図であり、(B)は第2実施形態において燃料噴射量Qと燃圧Pfと吸入空気量Gaとに基づいて最小学習値Minを取得するために利用されるマップを示した図である。 第2実施形態の学習値の更新を実行するルーチンを示したフローチャートである。 本発明の第3実施形態の制御装置が適用された内燃機関の全体図である。 (A)は第3実施形態においてアクセルペダル開度Dacに基づいて目標燃料噴射量TQを取得するために利用されるマップを示した図であり、(B)は第3実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて目標スロットル弁開度TDthを取得するために利用されるマップを示した図であり、 第3実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて学習値KGを取得するために利用されるマップを示した図である。 第3実施形態のスロットル弁の制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態の制御装置が適用された内燃機関の全体図である。 図15に示されている内燃機関の過給機の排気タービンを示した図である。 (A)は第4実施形態においてアクセルペダル開度Dacに基づいて目標燃料噴射量TQを取得するために利用されるマップを示した図であり、(B)は第4実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて目標スロットル弁開度TDthを取得するために利用されるマップを示した図であり、(C)は第4実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて目標ベーン開度TDvを取得するために利用されるマップを示した図である。 第4実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて学習値KGを取得するために利用されるマップを示した図である。 第4実施形態のベーンの制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 第5実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて学習値KGを取得するために利用されるマップを示した図である。 第5実施形態の燃料噴射弁の制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 第5実施形態のEGR制御弁の制御を実行するルーチンを示したフローチャートである。 第6実施形態において燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて学習値KGを取得するために利用されるマップを示した図である。
 以下、図面を参照して本発明の内燃機関の制御装置の実施形態について説明する。第1実施形態の制御装置が適用された内燃機関が図1に示されている。図1に示されている内燃機関10は、内燃機関の本体(以下「機関本体」という)20と、該機関本体の4つの燃焼室にそれぞれ対応して配置された燃料噴射弁21と、該燃料噴射弁21に燃料供給管23を介して燃料を供給する燃料ポンプ22とを具備する。また、内燃機関10は、外部から燃焼室に空気を供給する吸気系30と、燃焼室から排出される排気ガスを外部に排出する排気系40とを具備する。また、内燃機関10は、圧縮自着火式の内燃機関(いわゆるディーゼルエンジン)である。
 吸気系30は、吸気枝管31と吸気管32とを有する。なお、以下の説明において、吸気系30を「吸気通路」と称することもある。吸気枝管31の一方の端部(すなわち、枝部)は、各燃焼室に対応して機関本体20内に形成された吸気ポート(図示せず)に接続されている。一方、吸気枝管31の他方の端部は、吸気管32に接続されている。吸気管32内には、該吸気管内を流れる空気の量を制御するスロットル弁33が配置されている。さらに、吸気管32には、該吸気管内を流れる空気を冷却するインタークーラ34が配置されている。さらに、吸気管32の外部を臨む端部には、エアクリーナ36が配置されている。
 なお、スロットル弁33は、その動作状態(具体的には、その開度であって、以下この開度を「スロットル弁開度」という)が制御されることによって燃焼室に吸入されるガスの量を可変に制御することができる。
 一方、排気系40は、排気枝管41と排気管42とを有する。なお、以下の説明において、排気系40を「排気通路」と称することもある。排気枝管41の一方の端部(すなわち、枝部)は、各燃焼室に対応して機関本体20内に形成された排気ポート(図示せず)に接続されている。一方、排気枝管41の他方の端部は、排気管42に接続されている。排気管42には、排気ガス中の特定成分を浄化する排気浄化触媒43Aを内蔵した触媒コンバータ43が配置されている。
 また、排気浄化触媒43Aよりも上流側の排気管42には、燃焼室から排出された排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素濃度センサ(以下この酸素濃度センサを「上流側酸素濃度センサ」という)76Uが取り付けられている。一方、排気浄化触媒43Aよりも下流側の排気管42には、排気浄化触媒43Aから流出する排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素濃度センサ(以下この酸素濃度センサを「下流側酸素濃度センサ」という)76Dが取り付けられている。
 また、エアクリーナ36よりも下流であってコンプレッサ35Aよりも上流の吸気管32には、該吸気管内を流れる空気の流量(したがって、燃焼室に吸入される空気の流量であり、以下この流量を「吸入空気量」という)に応じた信号を出力するエアフローメータ71が取り付けられている。また、吸気枝管31には、該吸気枝管内のガスの圧力(すなわち、吸気圧)に応じた信号を出力する圧力センサ(以下「吸気圧センサ」という)72が取り付けられている。また、機関本体20には、クランクシャフトの回転位相に応じた信号を出力するクランクポジションセンサ74が取り付けられている。
 また、内燃機関10は、排気再循環装置(以下これを「EGR装置」という)50を具備する。EGR装置50は、排気再循環管(以下これを「EGR通路」という)51を有する。EGR通路51の一端は、排気枝管41に接続されている。すなわち、EGR通路51の一端は、排気タービン35Bよりも上流の排気通路40の部分に接続されている。一方、EGR通路51の他端は、吸気枝管31に接続されている。すなわち、EGR通路51の他端は、コンプレッサ35Aよりも下流の吸気通路の部分に接続されている。また、EGR通路51には、該EGR通路内を流れる排気ガスの流量を制御する排気再循環制御弁(以下この排気再循環制御弁を「EGR制御弁」という)52が配置されている。内燃機関10では、EGR制御弁52の開度(以下この開度を「EGR制御弁開度」という)が大きいほど、EGR通路51内を流れる排気ガスの流量が多くなる。さらに、EGR通路51には、該EGR通路内を流れる排気ガスを冷却する排気再循環クーラ53が配置されている。
 なお、EGR装置50は、EGR制御弁52の動作状態(具体的には、EGR制御弁52の開度であって、以下この開度を「EGR制御弁開度」という)を制御することによってEGR通路51を介して吸気通路30に導入される排気ガス(以下この排気ガスを「EGRガス」という)の量を可変に制御することができる。
 また、内燃機関10は、電子制御装置60を具備する。電子制御装置60は、マイクロプロセッサ(CPU)61と、リードオンリメモリ(ROM)62と、ランダムアクセスメモリ(RAM)63と、バックアップRAM(Back up RAM)64と、インターフェース65とを有する。インターフェース65には、燃料噴射弁21、燃料ポンプ22、スロットル弁33、および、EGR制御弁52が接続されており、これらの動作を制御する制御信号がインターフェース65を介して電子制御装置60から与えられる。また、インターフェース65には、エアフローメータ71、吸気圧センサ72、クランクポジションセンサ74、および、アクセルペダルAPの開度(すなわち、アクセルペダルAPの踏込量であって、以下これを「アクセルペダル開度」という)に応じた信号を出力するアクセルペダル開度センサ75、上流側酸素濃度センサ76U、および、下流側酸素濃度センサ76Dも接続されており、エアフローメータ71から出力される信号、吸気圧センサ72から出力される信号、クランクポジションセンサ74から出力される信号、アクセルペダル開度センサ75から出力される信号、上流側酸素濃度センサ76Uから出力される信号、および、下流側酸素濃度センサ76Dから出力される信号がインターフェース65に入力される。
 なお、エアフローメータ71から出力される信号に基づいて吸入空気量が電子制御装置60によって算出され、吸気圧センサ72から出力される信号に基づいて吸気圧が電子制御装置60によって算出され、クランクポジションセンサ74から出力される信号に基づいて機関回転数(すなわち、内燃機関10の回転数)が電子制御装置60によって算出され、アクセルペダル開度センサ75から出力される信号に基づいてアクセルペダル開度が電子制御装置60によって算出され、上流側酸素濃度センサ76Uから出力される信号に基づいて燃焼室から排出された排気ガスの空燃比が電子制御装置60によって算出され、下流側酸素濃度センサ76Dから出力される信号に基づいて排気浄化触媒43Aから流出する排気ガスの空燃比が電子制御装置60によって算出される。したがって、第1実施形態では、実質的に、エアフローメータ71は吸入空気量を検出する手段として機能し、吸気圧センサ72は吸気圧を検出する手段として機能し、クランクポジションセンサ74は機関回転数を検出する手段として機能し、アクセルペダル開度センサ75はアクセルペダル開度を検出する手段として機能し、上流側酸素濃度センサ76Uは燃焼室から排出された排気ガス中の酸素濃度を検出する手段として機能し、下流側酸素濃度センサ76Dは排気浄化触媒43Aから流出する排気ガス中の酸素濃度を検出する手段として機能するものと言える。
 また、燃焼室に吸入されるガスの量は吸気圧が高いほど多く、逆に、吸気圧が低いほど少ない。そして、吸気圧センサ72は吸気圧を検出する手段として機能するのであるから、当該センサ72によって検出される吸気圧に基づいて燃焼室に吸入されるガスの量を把握することができる。したがって、第1実施形態では、実質的に、吸気圧センサ71は燃焼室に吸入されるガスの量を検出する手段として機能するものと言える。
 また、燃焼室に形成される混合気の燃焼によって生成される既燃ガス中の酸素濃度は、混合気の空燃比が大きいほど高く、逆に、混合気の空燃比が小さいほど低い。また、理論空燃比の混合気が燃焼室において燃焼したときに該燃焼によって生成される既燃ガス中の酸素濃度を基準酸素濃度とした場合、燃焼室に形成された混合気の燃焼によって生成される既燃ガス中の酸素濃度は、混合気の空燃比が理論空燃比よりも大きいときには基準酸素濃度よりも高く、混合気の空燃比が理論空燃比よりも小さいときには基準酸素濃度よりも低い。そして、上流側酸素濃度センサ76Uは燃焼室から排出される排気ガス中の酸素濃度を検出する手段として機能するのであるから、当該センサ76Uによって検出される酸素濃度に基づいて混合気の空燃比を把握することができる。したがって、第1実施形態では、実質的に、上流側酸素濃度センサ76Uは混合気の空燃比を検出する手段として機能するものと言える。
 次に、第1実施形態の燃料噴射弁の制御について説明する。第1実施形態では、図1に示されている内燃機関においてアクセルペダル開度に応じた適切な燃料噴射量(すなわち、燃料噴射弁から噴射される燃料の量)が予め実験等によって求められ、これら求められた燃料噴射量が図2(A)に示されているように目標燃料噴射量TQとしてアクセルペダル開度Dacの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中(すなわち、内燃機関の運転中)、アクセルペダル開度Dacに基づいて図2(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。そして、この取得された目標燃料噴射量TQの燃料を燃料噴射弁から噴射させるために必要な燃料噴射弁開弁時間(すなわち、燃料噴射弁から燃料を噴射させるために燃料噴射弁を開弁させる時間)が当該目標燃料噴射量TQに基づいて算出される。そして、この算出された燃料噴射弁開弁時間だけ燃料噴射弁が開弁するように各吸気行程において燃料噴射弁の開弁時間が制御される。
 なお、図2(A)のマップでは、アクセルペダル開度Dacが大きいほど目標燃料噴射量TQが多くなっている。
 次に、第1実施形態のスロットル弁の制御について説明する。第1実施形態では、図1に示されている内燃機関において燃料噴射量と機関回転数(すなわち、内燃機関の回転数)とに応じた適切なスロットル弁開度(すなわち、スロットル弁の開度)が予め実験等によって求められ、これら求められたスロットル弁開度が図2(B)に示されているように目標スロットル弁開度TDthとして燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図2(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthが取得される。そして、この取得された目標スロットル弁開度TDthだけスロットル弁が開弁するようにスロットル弁の開度が制御される。
 なお、図2(B)のマップでは、燃料噴射量Qが多いほど目標スロットル弁開度TDthが大きくなり、機関回転数Nが大きいほど目標スロットル弁開度TDthが大きくなっている。
 また、第1実施形態では、図2(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthを取得するために利用される燃料噴射量Qとして目標燃料噴射量TQ(すなわち、図2(A)のマップから取得される目標燃料噴射量TQ)が採用される。
 次に、第1実施形態の制御装置によるEGR制御弁の開度の制御について説明する。第1実施形態では、燃料噴射量と機関回転数とに応じた適切なEGR率(すなわち、燃焼室に吸入されるガス中に含まれる排気ガスの質量割合)が予め実験等によって求められ、これら求められたEGR率が図2(C)に示されているように目標EGR率TRegrとして燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率TRegrが取得される。そして、この取得された目標EGR率TRegrを達成するためのEGR制御弁開度(すなわち、EGR制御弁の開度)が目標EGR制御弁開度TDegrとして予め定められた演算則に従って算出される。そして、この算出された目標EGR制御弁開度TDegrだけEGR制御弁が開弁するようにEGR制御弁の開度が制御される。
 なお、図2(C)のマップでは、燃料噴射量Qが多いほど目標EGR率TRegrが小さくなり、機関回転数Nが大きいほど目標EGR率TRegrが小さくなっている。
 ところで、第1実施形態では、図3に示されているように、燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で学習値KGが電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが図3のマップから取得される。そして、この取得された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標EGR率取得用の燃料噴射量(すなわち、図2(C)のマップから目標EGR率TRegrを取得するために用いられる燃料噴射量)として用いられると共に、推定空燃比算出用の燃料噴射量(すなわち、混合気の空燃比の推定値を算出するために用いられる燃料噴射量)として用いられる。
 次に、第1実施形態の上記学習値の更新について説明する。上述したように、第1実施形態では、図3に示されているように燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で学習値KGが電子制御装置60に記憶されている。ここで、学習値KGの初期値は、全て「1」に設定されている。
 そして、機関運転中、所定の条件が成立する毎に補正値が算出され、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしてその時の目標燃料噴射量TQが用いられる)とその時の機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGに加算されることによって得られる新たな学習値KGがその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値として図3のマップに記憶される。つまり、機関運転中、所定の条件が成立する毎にその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGが補正値によって更新される。
 次に、第1実施形態の上記補正値の算出について説明する。第1実施形態では、所定の条件が成立する毎に検出空燃比(すなわち、上流側酸素濃度センサの出力値から算出される混合気の空燃比)が取得されると共に推定空燃比が算出される。ここで、推定空燃比とは、上述したように、混合気の空燃比の推定値であって、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図3のマップから取得される学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量と検出吸入空気量(すなわち、エアフローメータの出力値から算出される吸入空気量)とを用いて算出される混合気の空燃比である。そして、推定空燃比に対する検出空燃比の偏差(以下この偏差を「空燃比偏差」という)が算出される。そして、この算出された空燃比偏差に基づいて補正値が算出される。
 なお、空燃比偏差が零よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき)に算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標EGR率取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき)に算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標EGR率取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 ところで、上述したように更新される学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いることによって、空燃比偏差が小さくなり、最終的には、空燃比偏差が零になる。次に、その理由について説明する。なお、以下、理解しやすいように、目標燃料噴射量および機関回転数に変化がないことを前提に理由を説明する。
 実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量に一致しており且つ検出吸入空気量が実際の吸入空気量に一致している場合(すなわち、燃料噴射弁もエアフローメータも所期通りに作動している場合)、検出空燃比は、目標燃料噴射量と検出吸入空気量とを用いて算出される混合気の空燃比(すなわち、推定空燃比)に一致する。しかしながら、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量に一致していなかったり、検出吸入空気量が実際の吸入空気量に一致していなかったりする場合(すなわち、燃料噴射弁とエアフローメータとのいずれか一方が所期通りに作動していない場合)、偶然にも検出空燃比が推定空燃比に一致することもあるが、多くの場合、検出空燃比は推定空燃比に一致しない。
 ここで、上述したように、第1実施形態では、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリッチな空燃比であるとき)には、正の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が正の値であることから、学習値KGは大きくなる。そして、目標EGR率取得用の燃料噴射量として当該学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、目標EGR率取得用の燃料噴射量が大きくなる。したがって、図2(C)のマップから取得される目標EGR率が小さくなり、その結果、吸入空気量が多くなる。したがって、検出空燃比が大きくなる。
 一方、このとき、上述したように吸入空気量が多くなるのであるから、検出吸入空気量が大きくなる。したがって、推定空燃比算出用の燃料噴射量に変化がなければ、推定空燃比は大きくなる。しかしながら、第1実施形態では、学習値を目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられ、補正値が加算されることによって当該学習値が大きくなっているのであるから、推定空燃比算出用の燃料噴射量が大きくなる。したがって、検出吸入空気量が大きくなったとしても推定空燃比算出用の燃料噴射量も大きくなるので、検出吸入空気量の増大に伴う推定空燃比の増大の程度が小さくなり又は零になり(すなわち、推定空燃比が変化せず)、或いは、推定空燃比が小さくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が大きくなると共に推定空燃比が小さくなる(或いは、推定空燃比が変化せず、或いは、推定空燃比が比較的小さい程度にのみ大きくなる)ことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも小さい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも大きい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 一方、上述したように、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリーンな空燃比であるとき)には、負の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が負の値であることから、学習値KGは小さくなる。そして、目標EGR率取得用の燃料噴射量として当該学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、目標EGR率取得用の燃料噴射量が小さくなる。したがって、図2(C)のマップから取得される目標EGR率が大きくなり、その結果、吸入空気量が少なくなる。したがって、検出空燃比が小さくなる。
 一方、このとき、上述したように吸入空気量が少なくなるのであるから、検出吸入空気量が小さくなる。したがって、推定空燃比算出用の燃料噴射量に変化がなければ、推定空燃比は小さくなる。しかしながら、第1実施形態では、学習値を目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられ、補正値が加算されることによって当該学習値が小さくなっているのであるから、推定空燃比算出用の燃料噴射量が小さくなる。したがって、検出吸入空気量が小さくなったとしても推定空燃比算出用の燃料噴射量も小さくなるので、検出吸入空気量の減少に伴う推定空燃比の減少の程度が小さくなり又は零になり(すなわち、推定空燃比が変化せず)、或いは、推定空燃比が大きくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が小さくなると共に推定空燃比が大きくなる(或いは、推定空燃比が変化せず、或いは、推定空燃比が比較的小さい程度にのみ小さくなる)ことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも大きい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも小さい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が小さくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 なお、空燃比偏差が零であるときには、検出空燃比が推定空燃比に一致しているのであるから、学習値の更新を行う必要はない。しかしながら、制御装置の制御ロジックを簡易化するために、空燃比偏差が零ではないときに学習値を更新する上記制御ロジックを空燃比偏差が零であるときにも利用するようにしてもよい。すなわち、空燃比偏差が零であるときに補正値として零が算出され、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qとその時の機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGに加算されることによって得られる新たな学習値KGがその時の燃料噴射量Qとその時の機関回転数Nとに対応する学習値として図3のマップに記憶されてもよい。
 ところで、目標燃料噴射量に対する実際の燃料噴射量のずれや検出吸入空気量に対する実際の吸入空気量のずれ以外の原因によって空燃比偏差が発生することがある。この場合において過剰に大きな空燃比偏差が発生すると、学習値が過剰に大きくなる。そして、この場合、目標燃料噴射量が学習値によって過剰に補正され、その結果、目標EGR率が過剰に補正されてしまうことになるが、このことは好ましくない。
 そこで、第1実施形態では、EGR率の過剰な補正を回避する観点から学習値の上限値として適切な値(正の値であって、以下この値を「上限学習値」という)と学習値の下限値として適切な値(負の値であって、以下この値を「下限学習値」という)とが設定される。そして、補正値によって補正された学習値が正の値である場合において当該学習値が上限学習値よりも大きいときには、学習値は上限学習値に制限される。一方、補正値によって補正された学習値が負の値である場合において当該学習値が下限学習値よりも小さいとき(すなわち、学習値が負の値であって且つ下限学習値も負の値であるので、学習値の絶対値が下限学習値の絶対値よりも大きいとき)には、学習値が下限学習値に制限される。
 次に、第1実施形態の上限学習値および下限学習値の設定について説明する。第1実施形態では、「実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも多くなる燃料噴射量ずれ」のうち目標燃料噴射量に対する実際の燃料噴射量の誤差が最も大きくなる燃料噴射量ずれ(以下この燃料噴射量ずれを「最大燃料噴射量増量ずれ」という)が生じている場合において、上述した手順に従って更新されて最終的に得られる学習値(すなわち、空燃比偏差が零になったときの学習値)が目標燃料噴射量と燃圧(すなわち、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力)とに応じて予め求められる。そして、これら求められた学習値が図4(A)に示されているように燃料噴射量Qと燃圧Pfとの関数のマップの形で「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxF」として電子制御装置60に記憶されている。なお、この燃料噴射量ずれに起因する最大学習値は、正の値である。
 また、「実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも少なくなる燃料噴射量ずれ」のうち目標燃料噴射量に対する実際の燃料噴射量の誤差が最も大きくなる燃料噴射量ずれ(以下この燃料噴射量ずれを「最大燃料噴射量減量ずれ」という)が生じている場合において、上述した手順に従って更新されて最終的に得られる学習値が目標燃料噴射量と燃圧とに応じて予め求められる。そして、これら求められた学習値が図4(B)に示されているように燃料噴射量Qと燃圧Pfとの関数のマップの形で「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値MinF」として電子制御装置60に記憶されている。なお、この燃料噴射量ずれに起因する最小学習値は、負の値である。
 また、「検出吸入空気量(すなわち、エアフローメータの出力値に基づいて算出される吸入空気量)が実際の吸入空気量よりも多くなる吸入空気量ずれ」のうち実際の吸入空気量に対する検出吸入空気量の誤差が最も大きくなる吸入空気量ずれ(以下この吸入空気量ずれを「最大吸入空気量増量ずれ」という)が生じている場合において、上述した手順に従って更新されて最終的に得られる学習値が吸入空気量に応じて予め求められる。そして、これら求められた学習値が図4(C)に示されているように吸入空気量Gaの関数のマップの形で「吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxA」として電子制御装置60に記憶されている。なお、この吸入空気量ずれに起因する最大学習値は、正の値である。
 また、「検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも少なくなる吸入空気量ずれ」のうち実際の吸入空気量に対する検出吸入空気量の誤差が最も大きくなる吸入空気量ずれ(以下この吸入空気量ずれを「最大吸入空気量減量ずれ」という)が生じている場合において、上述した手順に従って更新されて最終的に得られる学習値が吸入空気量に応じて予め求められる。そして、これら求められた学習値が図4(D)に示されているように吸入空気量Gaの関数のマップの形で「吸入空気量ずれに起因する最小学習値MinA」として電子制御装置60に記憶されている。なお、この吸入空気量ずれに起因する最小学習値は、負の値である。
 そして、機関運転中(すなわち、内燃機関の運転中)、学習値が更新されようとする前に、その時の燃料噴射量Qと燃圧Pfとに基づいて図4(A)および図4(B)のマップからそれぞれ燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFおよび最小学習値MinFが取得されると共に、その時の吸入空気量Gaに基づいて図4(C)および図4(D)のマップからそれぞれ吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAおよび最小学習値MinAが取得される。
 そして、取得された燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFと取得された吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAとが比較され、これら最大学習値のうち値が大きい方の最大学習値がその時の上限学習値に設定される。また、これと同時に、取得された燃料噴射量ずれに起因する最小学習値MinFと取得された吸入空気量ずれに起因する最小学習値MaxAとが比較され、これら最小学習値のうち値が小さい方(すなわち、これら最小学習値は負の値であるのでこれら最小学習値のうちその絶対値の値が大きい方)の最小学習値が下限学習値に設定される。
 なお、第1実施形態では、1つの学習値が「目標EGR率取得用の燃料噴射量を算出するために目標燃料噴射量に加算される学習値」として用いられると共に「推定空燃比算出用の燃料噴射量を算出するために目標燃料噴射量から減算される学習値」として用いられる。つまり、「目標EGR率取得用の燃料噴射量の算出に用いられる学習値」と「推定空燃比算出用の燃料噴射量の算出に用いられる学習値」とは同じ値である。しかしながら、これら学習値が異なる値であってもよい。なお、この場合、それぞれの学習値に関して第1実施形態と同様にして上限学習値および下限学習値が設定されることになる。
 次に、第1実施形態の燃料噴射弁の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図5に示されている。なお、図5のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図5のルーチンが開始されると、始めに、ステップ10において、アクセルペダル開度Dacが取得される。次いで、ステップ11において、ステップ10で取得されたアクセルペダル開度Dacに基づいて図2(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。次いで、ステップ12において、ステップ11で取得された目標燃料噴射量TQの燃料を燃料噴射弁から噴射させるための燃料噴射弁開弁時間TOが算出される。次いで、ステップ13において、ステップ12で算出された燃料噴射弁開弁時間TOだけ燃料噴射弁を開弁させるための指令値が燃料噴射弁に出力され、ルーチンが終了する。
 次に、第1実施形態のスロットル弁の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図6に示されている。なお、図6のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図6のルーチンが開始されると、始めに、ステップ20において、燃料噴射量Qと機関回転数Nとが取得される。なお、ステップ20において取得される燃料噴射量Qは、図5のルーチンのステップ11で取得される目標燃料噴射量TQである。次いで、ステップ21において、ステップ20で取得された燃料噴射量Qおよび機関回転数Nに基づいて図2(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthが取得される。次いで、ステップ22において、ステップ21で取得された目標スロットル弁開度TDを達成するための指令値がスロットル弁に出力され、ルーチンが終了する。
 次に、第1実施形態のEGR制御弁の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図7に示されている。なお、図7のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図7のルーチンが開始されると、始めに、ステップ30において、燃料噴射量Qと機関回転数Nとが取得される。なお、ステップ30において取得される燃料噴射量Qは、図5のルーチンのステップ11で取得される目標燃料噴射量TQである。次いで、ステップ31において、電子制御装置60に記憶されている学習値KGのうちステップ30で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが取得される。次いで、ステップ32において、ステップ31で取得された学習値KGがステップ30で取得された燃料噴射量Qに加算されることによってステップ30で取得された燃料噴射量Qが補正される。次いで、ステップ33において、ステップ32で補正された燃料噴射量Qとステップ30で取得された機関回転数Nとに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率TRegrが取得される。次いで、ステップ34において、ステップ33で取得された目標EGR率TRegrを達成するための指令値がEGR制御弁に出力され、ルーチンが終了する。
 次に、第1実施形態の学習値の更新を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図8に示されている。なお、図8のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図8のルーチンが開始されると、始めに、ステップ100において、燃料噴射量Qと機関回転数Nと吸入空気量Gaと検出空燃比A/Fと燃圧Pfとが取得される。なお、ここで取得される燃料噴射量Qは図5のルーチンのステップ11で取得される目標燃料噴射量TQであり、ここで取得される吸入空気量Gaは検出吸入空気量である。
 次いで、ステップ101において、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが図3のマップから取得され、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと燃圧Pfとに対応する「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxF」および「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値MinF」がそれぞれ図4(A)および図4(B)のマップから取得され、ステップ100で取得された吸入空気量Gaに対応する「吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxA」および「吸入空気量ずれに起因する最小学習値MinA」がそれぞれ図4(C)および図4(D)のマップから取得される。
 次いで、ステップ102において、ステップ101で取得された「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxF」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxA」とのうちの大きい方の最大学習値が上限学習値Maxに設定されると共に、ステップ101で取得された「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値MinF」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値MinA」とのうちの小さい方の最小学習値が下限学習値Minに設定される。
 次いで、ステップ103において、ステップ101で取得された学習値KGがステップ100で取得された燃料噴射量Qに加算されることによって燃料噴射量Qが補正される。次いで、ステップ104において、ステップ103で補正された燃料噴射量Qとステップ100で取得された吸入空気量Gaとに基づいて推定空燃比A/Festが算出される。次いで、ステップ105において、ステップ104で算出された推定空燃比A/Festからステップ100で取得された検出空燃比A/Fを差し引くことによって空燃比偏差ΔA/Fが算出される。
 次いで、ステップ106において、ステップ105で算出された空燃比偏差ΔA/Fに基づいて補正値Kが算出される。なお、空燃比偏差ΔA/Fが正の値であるときに算出される補正値Kは正の値であり、空燃比偏差ΔA/Fが負の値であるときに算出される補正値Kは負の値であり、空燃比偏差ΔA/Fが零であるときに算出される補正値Kは零である。
 次いで、ステップ107において、ステップ106で算出された補正値Kがステップ101で取得された学習値KGに加算されることによって暫定学習値KGnが算出される。次いで、ステップ108において、ステップ107で算出された暫定学習値KGnがステップ102で設定された下限学習値Minよりも小さい(KGn<Min)か否かが判別される。ここで、KGn<Minであると判別されたときには、ルーチンはステップ109に進む。一方、KGn≧Minであると判別されたときには、ルーチンはステップ110に進む。
 ステップ108においてKGn<Minであると判別され、ルーチンがステップ109に進むと、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGが下限学習値Minに置き換えられることによって当該学習値KGが更新され、ルーチンが終了する。すなわち、暫定学習値KGnが下限学習値Minよりも小さいときには、学習値KGが下限学習値Minに制限される。
 一方、ステップ108においてKGn≧Minであると判別され、ルーチンがステップ110に進むと、ステップ107で算出された暫定学習値KGnがステップ102で設定された上限学習値Maxよりも大きい(KGn>Max)か否かが判別される。ここで、KGn>Maxであると判別されたときには、ルーチンはステップ111に進む。一方、KGn≦Maxであると判別されたときには、ルーチンはステップ112に進む。
 ステップ110においてKGn>Maxであると判別され、ルーチンがステップ111に進むと、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGが上限学習値Maxに置き換えられることによって当該学習値KGが更新され、ルーチンが終了する。すなわち、暫定学習値KGnが上限学習値Maxよりも大きいときには、学習値KGが上限学習値Maxに制限される。
 一方、ステップ110においてKGn≦Maxであると判別され、ルーチンがステップ112に進むと、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGがステップ107で算出された暫定学習値KGnに置き換えられることによって当該学習値KGが更新され、ルーチンが終了する。すなわち、暫定学習値KGnが下限学習値Min以上であって且つ上限学習値Max以下であるときには、暫定学習値KGnがそのまま学習値KGとされる。
 次に、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態では、上限学習値および下限学習値の設定以外の構成は、第1実施形態の構成と同じである。したがって、以下、第2実施形態における上限学習値および下限学習値の設定についてのみ説明する。
 第2実施形態では、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第1実施形態の手順と同じ手順で算出される学習値が燃料噴射量と燃圧と吸入空気量とに応じて予め求められ、これら学習値が図9(A)に示されているように燃料噴射量Qと燃圧Pfと吸入空気量Gaとの関数のマップの形で最大学習値Maxとして電子制御装置60に記憶されている。
 また、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第1実施形態の手順と同じ手順で算出される学習値が燃料噴射量と燃圧と吸入空気量とに応じて予め求められ、これら学習値が図9(B)に示されているように燃料噴射量Qと燃圧Pfと吸入空気量Gaとの関数のマップの形で最小学習値Minとして電子制御装置60に記憶されている。
 そして、機関運転中、予め定められたタイミングが到来する度にその時の燃料噴射量と燃圧と吸入空気量とに基づいて図9(A)および図9(B)のマップから最大学習値Maxおよび最小学習値Minが取得され、これら最大学習値Maxおよび最小学習値Minがそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定される。
 なお、第2実施形態の燃料噴射弁、スロットル弁、および、EGR制御弁の制御は、例えば、それぞれ、図5、図6、および、図7のルーチンによって実行される。
 次に、第2実施形態の学習値の更新を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図10に示されている。なお、図10のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図10のルーチンが開始されると、始めに、ステップ200において、燃料噴射量Qと機関回転数Nと吸入空気量Gaと検出空燃比A/Fと燃圧Pfとが取得される。なお、ここで取得される燃料噴射量Qは図5のルーチンのステップ11で取得される目標燃料噴射量TQであり、ここで取得される吸入空気量Gaは検出吸入空気量である。
 次いで、ステップ201において、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが図3のマップから取得され、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと燃圧Pfと吸入空気量Gaとに対応する最大学習値Maxおよび最小学習値Minがそれぞれ図9(A)および図9(B)のマップから取得される。
 次いで、ステップ202において、ステップ201で取得された最大学習値Maxおよび最小学習値Minがそれぞれ上限学習値Maxおよび下限学習値Minに設定される。
 次いで、ステップ203において、ステップ201で取得された学習値KGがステップ200で取得された燃料噴射量Qに加算されることによって燃料噴射量Qが補正される。次いで、ステップ204において、ステップ203で補正された燃料噴射量Qとステップ200で取得された吸入空気量Gaとに基づいて推定空燃比A/Festが算出される。次いで、ステップ205において、ステップ204で算出された推定空燃比A/Festからステップ200で取得された検出空燃比A/Fを差し引くことによって空燃比偏差ΔA/Fが算出される。
 次いで、ステップ206において、ステップ205で算出された空燃比偏差ΔA/Fに基づいて補正値Kが算出される。なお、空燃比偏差ΔA/Fが正の値であるときに算出される補正値Kは正の値であり、空燃比偏差ΔA/Fが負の値であるときに算出される補正係数Kは負の値であり、空燃比偏差ΔA/Fが零であるときに算出される補正値Kは零である。
 次いで、ステップ207において、ステップ206で算出された補正値Kがステップ201で取得された学習値KGに加算されることによって暫定学習値KGnが算出される。次いで、ステップ208において、ステップ207で算出された暫定学習値KGnがステップ202で設定された下限学習値Minよりも小さい(KGn<Min)か否かが判別される。ここで、KGn<Minであると判別されたときには、ルーチンはステップ209に進む。一方、KGn≧Minであると判別されたときには、ルーチンはステップ210に進む。
 ステップ208においてKGn<Minであると判別され、ルーチンがステップ209に進むと、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGが下限学習値Minに置き換えられることによって当該学習値KGが更新され、ルーチンが終了する。すなわち、暫定学習値KGnが下限学習値Minよりも小さいときには、学習値KGが下限学習値Minに制限される。
 一方、ステップ208においてKGn≧Minであると判別され、ルーチンがステップ210に進むと、ステップ207で算出された暫定学習値KGnがステップ202で設定された上限学習値Maxよりも大きい(KGn>Max)か否かが判別される。ここで、KGn>Maxであると判別されたときには、ルーチンはステップ211に進む。一方、KGn≦Maxであると判別されたときには、ルーチンはステップ212に進む。
 ステップ210においてKGn>Maxであると判別され、ルーチンがステップ211に進むと、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGが上限学習値Maxに置き換えられることによって当該学習値KGが更新され、ルーチンが終了する。すなわち、暫定学習値KGnが上限学習値Maxよりも大きいときには、学習値KGが上限学習値Maxに制限される。
 一方、ステップ210においてKGn≦Maxであると判別され、ルーチンがステップ212に進むと、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図3のマップの学習値KGがステップ207で算出された暫定学習値KGnに置き換えられることによって当該学習値KGが更新され、ルーチンが終了する。すなわち、暫定学習値KGnが下限学習値Min以上であって且つ上限学習値Max以下であるときには、暫定学習値KGnがそのまま学習値KGとされる。
 ところで、上述した実施形態は、EGR装置を備えた内燃機関に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、EGR装置を備えていない内燃機関にも適用可能である。そこで、次に、EGR装置を備えていない内燃機関に本発明を適用した場合の実施形態(以下「第3実施形態」という)について説明する。
 第3実施形態の内燃機関は図11に示されている。なお、第3実施形態の内燃機関の構成はEGR装置を備えていない点を除けば第1実施形態の内燃機関の構成と同じであるので、第3実施形態の内燃機関の構成の説明は省略する。
 次に、第3実施形態の燃料噴射弁の制御について説明する。第3実施形態では、図11に示されている内燃機関においてアクセルペダル開度に応じた適切な燃料噴射量が予め実験等によって求められ、これら求められた燃料噴射量が図12(A)に示されているように目標燃料噴射量TQとしてアクセルペダル開度Dacの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、アクセルペダル開度Dacに基づいて図12(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。そして、この取得された目標燃料噴射量TQの燃料を燃料噴射弁から噴射させるために必要な燃料噴射弁開弁時間が当該目標燃料噴射量TQに基づいて算出される。そして、この算出された燃料噴射弁開弁時間だけ燃料噴射弁が開弁するように各吸気行程において燃料噴射弁の開弁時間が制御される。
 なお、図12(A)のマップでは、アクセルペダル開度Dacが大きいほど目標燃料噴射量TQが多くなっている。
 次に、第3実施形態のスロットル弁の制御について説明する。第3実施形態では、図11に示されている内燃機関において燃料噴射量と機関回転数とに応じた適切なスロットル弁開度が予め実験等によって求められ、これら求められたスロットル弁開度が図12(B)に示されているように目標スロットル弁開度TDthとして燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図12(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthが取得される。そして、この取得された目標スロットル弁開度TDthだけスロットル弁が開弁するようにスロットル弁の開度が制御される。
 なお、図12(B)のマップでは、燃料噴射量Qが多いほど目標スロットル弁開度TDthが大きくなり、機関回転数Nが大きいほど目標スロットル弁開度TDthが大きくなっている。
 ところで、第3実施形態では、図13に示されているように、燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で学習値KGが電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが図13のマップから取得される。そして、この取得された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量(すなわち、図12(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthを取得するために用いられる燃料噴射量)として用いられると共に、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられる。
 なお、第3実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われる。ただし、第3実施形態では、空燃比偏差が零よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき)に算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、第3実施形態では、空燃比偏差が零よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき)に算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 ところで、上述したように更新される学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量を目標スロットル弁開度用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いることによって、空燃比偏差が小さくなり、最終的には、空燃比偏差が零になる。次に、その理由について説明する。なお、以下、理解しやすいように、目標燃料噴射量および機関回転数に変化がないことを前提に理由を説明する。
 第3実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われるのであるから、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリッチな空燃比であるとき)には、正の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図13のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が正の値であることから、学習値KGは大きくなる。そして、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量として当該学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量が大きくなる。したがって、図12(B)のマップから取得される目標スロットル弁開度が大きくなり、その結果、吸入空気量が多くなる。したがって、検出空燃比が大きくなる。
 一方、このとき、上述したように吸入空気量が多くなるのであるから、検出吸入空気量が大きくなる。したがって、推定空燃比算出用の燃料噴射量に変化がなければ、推定空燃比は大きくなる。しかしながら、第3実施形態では、学習値を目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられ、補正値が加算されることによって当該学習値が大きくなっているのであるから、推定空燃比算出用の燃料噴射量が大きくなる。したがって、検出吸入空気量が大きくなったとしても推定空燃比算出用の燃料噴射量も大きくなるので、検出吸入空気量の増大に伴う推定空燃比の増大の程度が小さくなり又は零になり(すなわち、推定空燃比が変化せず)、或いは、推定空燃比が小さくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が大きくなると共に推定空燃比が小さくなる(或いは、推定空燃比が変化せず、或いは、推定空燃比が比較的小さい程度にのみ大きくなる)ことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも小さい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも大きい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 一方、第3実施形態では、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリーンな空燃比であるとき)には、負の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図13のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が負の値であることから、学習値KGは小さくなる。そして、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量として当該学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量が小さくなる。したがって、図12(B)のマップから取得される目標スロットル弁開度が小さくなり、その結果、吸入空気量が少なくなる。したがって、検出空燃比が小さくなる。
 一方、このとき、上述したように吸入空気量が少なくなるのであるから、検出吸入空気量が小さくなる。したがって、推定空燃比算出用の燃料噴射量に変化がなければ、推定空燃比は小さくなる。しかしながら、第3実施形態では、学習値を目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられ、補正値が加算されることによって当該学習値が小さくなっているのであるから、推定空燃比算出用の燃料噴射量が小さくなる。したがって、検出吸入空気量が小さくなったとしても推定空燃比算出用の燃料噴射量も小さくなるので、検出吸入空気量の減少に伴う推定空燃比の減少の程度が小さくなり又は零になり(すなわち、推定空燃比が変化せず)、或いは、推定空燃比が大きくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が小さくなると共に推定空燃比が大きくなる(或いは、推定空燃比が変化せず、或いは、推定空燃比が比較的小さい程度にのみ小さくなる)ことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも大きい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも小さい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が小さくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 ところで、第1実施形態に関連して説明したように、学習値が過剰に大きくなった場合、目標燃料噴射量が学習値によって過剰に補正され、その結果、目標スロットル弁開度が過剰に補正されてしまうことになるが、このことは好ましくない。
 そこで、第3実施形態では、スロットル弁開度の過剰な補正を回避する観点から学習値の上限値として適切な値(正の値であって、以下この値を「上限学習値」という)と学習値の下限値として適切な値(負の値であって、以下この値を「下限学習値」という)とが設定される。そして、補正値によって補正された学習値が正の値である場合において当該学習値が上限学習値よりも大きいときには、学習値は上限学習値に制限される。一方、補正値によって補正された学習値が負の値である場合において当該学習値が下限学習値よりも小さいとき(すなわち、学習値が負の値であって且つ下限学習値も負の値であるので、学習値の絶対値が下限学習値の絶対値よりも大きいとき)には、学習値が下限学習値に制限される。
 なお、第3実施形態の上限学習値および下限学習値の設定は、第1実施形態の手順と同じ手順に従って行われる。ただし、第3実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、第3実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第3実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、第3実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第3実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第3実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第3実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第3実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 また、第3実施形態の上限学習値および下限学習値の設定が第2実施形態の手順と同じ手順で行われてもよい。ただし、この場合、「最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第3実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、「最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第3実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 なお、第3実施形態では、1つの学習値が「目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量を算出するために目標燃料噴射量に加算される学習値」として用いられると共に「推定空燃比算出用の燃料噴射量を算出するために目標燃料噴射量から減算される学習値」として用いられる。つまり、「目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量の算出に用いられる学習値」と「推定空燃比算出用の燃料噴射量の算出に用いられる学習値」とは同じ値である。しかしながら、これら学習値が異なる値であってもよい。なお、この場合、それぞれの学習値に関して第1実施形態と同様にして上限学習値および下限学習値が設定されることになる。
 なお、第3実施形態の燃料噴射弁の制御は、例えば、図5のルーチンによって実行される。ただし、図5のルーチンが第3実施形態の燃料噴射弁の制御に利用される場合、ステップ11では、図12(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。
 次に、第3実施形態のスロットル弁の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図14に示されている。なお、図14のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図14のルーチンが開始されると、始めに、ステップ40において、燃料噴射量Qと機関回転数Nとが取得される。なお、ステップ40において取得される燃料噴射量Qは、図5のルーチンのステップ11で取得される目標燃料噴射量TQである。次いで、ステップ41において、電子制御装置60に記憶されている学習値KGのうちステップ40で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが取得される。次いで、ステップ42において、ステップ41で取得された学習値KGがステップ40で取得された燃料噴射量Qに加算されることによってステップ40で取得された燃料噴射量Qが補正される。次いで、ステップ43において、ステップ42で補正された燃料噴射量Qとステップ40で取得された機関回転数Nとに基づいて図2(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthが取得される。次いで、ステップ44において、ステップ43で取得された目標スロットル弁開度TDthを達成するための指令値がスロットル弁に出力され、ルーチンが終了する。
 なお、第3実施形態の学習値の更新は、例えば、図8または図10のルーチンによって実行される。ただし、図8のルーチンが第3実施形態の学習値の更新に利用される場合、図8のステップ101で取得される学習値KGは、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図13のマップの学習値であり、図8のステップ101で取得される燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFおよび最小学習値MinFは、それぞれ、第3実施形態の上述した燃料噴射量ずれに起因する最大学習値および最小学習値であり、図8のステップ101で取得される吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAおよび最小学習値MinAは、それぞれ、第3実施形態の上述した吸入空気量ずれに起因する最大学習値および最小学習値である。また、図10のルーチンが第3実施形態の学習値の更新に利用される場合、図10のステップ201で取得される学習値KGは、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図13のマップの学習値であり、図10のステップ201で取得される最大学習値Maxおよび最小学習値Minは、それぞれ、第3実施形態の上述した最大学習値および最小学習値である。
 ところで、上述した実施形態は、過給機を備えていない内燃機関に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、過給機を備えた内燃機関にも適用可能である。そこで、次に、過給機を備えた内燃機関に本発明を適用した場合の実施形態(以下「第4実施形態」という)について説明する。
 第4実施形態の内燃機関は図15に示されている。第4実施形態の内燃機関の構成は、過給機35を備えているがEGR装置を備えていない点を除けば、第1実施形態の内燃機関の構成と同じである。
 図15に示されている内燃機関10は、過給機35を具備する。過給機35は、インタークーラ34よりも上流の吸気管32内に配置されるコンプレッサ35Aと、触媒コンバータ43よりも上流の排気管42内に配置される排気タービン35Bとを有する。排気タービン35Bは、図16に示されているように、排気タービン本体35Cと翼状の複数のベーン35Dとを有する。
 排気タービン35B(厳密には、排気タービン本体35C)は、シャフト(図示せず)を介してコンプレッサ35Aに接続されている。排気タービン本体35Cが排気ガスによって回転せしめられると、その回転がシャフトを介してコンプレッサ35Aに伝達され、これによって、コンプレッサ35Aが回転せしめられる。このコンプレッサ35Aの回転によってコンプレッサよりも下流の吸気管32内のガスが圧縮せしめられ、その結果、同ガスの圧力(以下この圧力を「過給圧」という)が上昇せしめられる。
 一方、ベーン35Dは、排気タービン本体35Cを包囲するように該排気タービン本体の回転中心軸線R1を中心として放射状に等角度間隔で配置されている。また、各ベーン35Dは、図16に符号R2で示されているそれぞれ対応する軸線周りで回動可能に配置されている。そして、各ベーン35Dが延在している方向(すなわち、図16に符号Eで示されている方向)を「延在方向」と称し、排気タービン本体35Cの回転中心軸線R1とベーン35Dの回動軸線R2とを結ぶ線(すなわち、図16に符号Aで示されている線)を「基準線」と称したとき、各ベーン35Dは、その延在方向Eとそれに対応する基準線Aとがなす角度が全てのベーン35Dに関して等しくなるように回動せしめられる。そして、各ベーン35Dがその延在方向Eとそれに対応する基準線Aとがなす角度が小さくなるように、すなわち、隣り合うベーン35D間の流路面積が小さくなるように回動せしめられると、排気タービン本体35Cよりも上流の排気通路40内の圧力(以下この圧力を「排気圧」という)が高くなり、その結果、排気タービン本体35Cに供給される排気ガスの流速が速くなる。このため、排気タービン本体35Cの回転速度が速くなり、その結果、コンプレッサ35Aの回転速度も速くなり、したがって、吸気管32内を流れるガスがコンプレッサ35Aによって大きく圧縮されることになる。このため、各ベーン35Dの延在方向Eとそれに対応する基準線とがなす角度(以下この角度を「ベーン開度」という)が小さくなるほど、コンプレッサ35Aによって吸気管32内を流れるガスが圧縮される程度が大きくなる(すなわち、過給圧が高くなる)。
 したがって、過給機35は、ベーン35Dの動作状態(具体的には、ベーン開度)を制御することによって過給圧を可変に制御することができる。
 また、ベーンDは、電子制御装置60のインターフェース65に接続されており、ベーンDの動作を制御する制御信号がインターフェース65を介して電子制御装置60から与えられる。
 次に、第4実施形態の燃料噴射弁の制御について説明する。第4実施形態では、図15に示されている内燃機関においてアクセルペダル開度に応じた適切な燃料噴射量が予め実験等によって求められ、これら求められた燃料噴射量が図17(A)に示されているように目標燃料噴射量TQとしてアクセルペダル開度Dacの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、アクセルペダル開度Dacに基づいて図17(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。そして、この取得された目標燃料噴射量TQの燃料を燃料噴射弁から噴射させるために必要な燃料噴射弁開弁時間が当該目標燃料噴射量TQに基づいて算出される。そして、この算出された燃料噴射弁開弁時間だけ燃料噴射弁が開弁するように各吸気行程において燃料噴射弁の開弁時間が制御される。
 なお、図17(A)のマップでは、アクセルペダル開度Dacが大きいほど目標燃料噴射量TQが多くなっている。
 次に、第4実施形態のスロットル弁の制御について説明する。第4実施形態では、図15に示されている内燃機関において燃料噴射量と機関回転数とに応じた適切なスロットル弁開度が予め実験等によって求められ、これら求められたスロットル弁開度が図17(B)に示されているように目標スロットル弁開度TDthとして燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図17(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthが取得される。そして、この取得された目標スロットル弁開度TDthだけスロットル弁が開弁するようにスロットル弁の開度が制御される。
 なお、図17(B)のマップでは、燃料噴射量Qが多いほど目標スロットル弁開度TDthが大きくなり、機関回転数が大きいほど目標スロットル弁開度TDthが大きくなっている。
 また、第4実施形態では、図17(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthを取得するために利用される燃料噴射量として目標燃料噴射量TQ(すなわち、図17(A)のマップから取得される目標燃料噴射量TQ)が採用される。
 次に、第4実施形態のベーンの制御について説明する。第4実施形態では、図15に示されている内燃機関において燃料噴射量と機関回転数とに応じた適切なベーン開度(すなわち、ベーンの開度)が予め実験等によって求められ、これら求められたベーン開度が図17(C)に示されているように目標ベーン開度TDvとして燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図17(C)のマップから目標ベーン開度TDvが取得される。そして、この取得された目標ベーン開度TDvだけベーンが開弁するようにベーンの開度が制御される。
 なお、図17(C)のマップでは、燃料噴射量Qが多いほど目標ベーン開度TDvが小さくなり、機関回転数Nが大きいほど目標ベーン開度TDvが小さくなっている。
 ところで、第4実施形態では、図18に示されているように、燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で学習値KGが電子制御装置60に記憶されている。そして、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが図18のマップから取得される。そして、この取得された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標ベーン開度取得用の燃料噴射量(すなわち、図17(C)のマップから目標ベーン開度TDvを取得するために用いられる燃料噴射量)として用いられると共に、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられる。
 なお、第4実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われる。ただし、第4実施形態では、空燃比偏差が零よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき)に算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標ベーン開度取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、第4実施形態では、空燃比偏差が零よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき)に算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が目標ベーン開度取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 ところで、上述したように更新される学習値を目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量を目標ベーン開度用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いることによって、空燃比偏差が小さくなり、最終的には、空燃比偏差が零になる。次に、その理由について説明する。なお、以下、理解しやすいように、目標燃料噴射量および機関回転数に変化がないことを前提に理由を説明する。
 第4実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われるのであるから、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリッチな空燃比であるとき)には、正の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図18のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が正の値であることから、学習値KGは大きくなる。そして、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量として当該学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量が大きくなる。したがって、図17(C)のマップから取得される目標ベーン開度が小さくなり、その結果、吸入空気量が多くなる。したがって、検出空燃比が大きくなる。
 一方、このとき、上述したように吸入空気量が多くなるのであるから、検出吸入空気量が大きくなる。したがって、推定空燃比算出用の燃料噴射量に変化がなければ、推定空燃比は大きくなる。しかしながら、第4実施形態では、学習値を目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられ、補正値が加算されることによって当該学習値が大きくなっているのであるから、推定空燃比算出用の燃料噴射量が大きくなる。したがって、検出吸入空気量が大きくなったとしても推定空燃比算出用の燃料噴射量も大きくなるので、検出吸入空気量の増大に伴う推定空燃比の増大の程度が小さくなり又は零になり(すなわち、推定空燃比が変化せず)、或いは、推定空燃比が小さくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が大きくなると共に推定空燃比が小さくなる(或いは、推定空燃比が変化せず、或いは、推定空燃比が比較的小さい程度にのみ大きくなる)ことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも小さい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも大きい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 一方、第4実施形態では、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリーンな空燃比であるとき)には、負の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図18のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が負の値であることから、学習値KGは小さくなる。そして、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量として当該学習値KGを目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量が小さくなる。したがって、図17(C)のマップから取得される目標ベーン開度が大きくなり、その結果、吸入空気量が少なくなる。したがって、検出空燃比が小さくなる。
 一方、このとき、上述したように吸入空気量が少なくなるのであるから、検出吸入空気量が小さくなる。したがって、推定空燃比算出用の燃料噴射量に変化がなければ、推定空燃比は小さくなる。しかしながら、第4実施形態では、学習値を目標燃料噴射量TQに加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられ、補正値が加算されることによって当該学習値が小さくなっているのであるから、推定空燃比算出用の燃料噴射量が小さくなる。したがって、検出吸入空気量が小さくなったとしても推定空燃比算出用の燃料噴射量も小さくなるので、検出吸入空気量の減少に伴う推定空燃比の減少の程度が小さくなり又は零になり(すなわち、推定空燃比が変化せず)、或いは、推定空燃比が大きくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が小さくなると共に推定空燃比が大きくなる(或いは、推定空燃比が変化せず、或いは、推定空燃比が比較的小さい程度にのみ小さくなる)ことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも大きい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも小さい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が小さくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 ところで、第1実施形態に関連して説明したように、学習値が過剰に大きくなった場合、目標燃料噴射量が学習値によって過剰に補正され、その結果、目標ベーン開度が過剰に補正されてしまうことになるが、このことは好ましくない。
 そこで、第4実施形態では、ベーン開度の過剰な補正を回避する観点から学習値の上限値として適切な値(正の値であって、以下この値を「上限学習値」という)と学習値の下限値として適切な値(負の値であって、以下この値を「下限学習値」という)とが設定される。そして、補正値によって補正された学習値が正の値である場合において当該学習値が上限学習値よりも大きいときには、学習値は上限学習値に制限される。一方、補正値によって補正された学習値が負の値である場合において当該学習値が下限学習値よりも小さいとき(すなわち、学習値が負の値であって且つ下限学習値も負の値であるので、学習値の絶対値が下限学習値の絶対値よりも大きいとき)には、学習値が下限学習値に制限される。
 なお、第4実施形態の上限学習値および下限学習値の設定は、第1実施形態の手順と同じ手順に従って行われる。ただし、第4実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、第4実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、目標燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第4実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において第4実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、目標燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第4実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第4実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、実際の吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第4実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第4実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、実際の吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 また、第4実施形態の上限学習値および下限学習値の設定が第2実施形態の手順と同じ手順で行われてもよい。ただし、この場合、「最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第4実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、「最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第4実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 なお、第4実施形態では、1つの学習値が「目標ベーン開度取得用の燃料噴射量を算出するために目標燃料噴射量に加算される学習値」として用いられると共に「推定空燃比算出用の燃料噴射量を算出するために目標燃料噴射量から減算される学習値」として用いられる。つまり、「目標ベーン開度取得用の燃料噴射量の算出に用いられる学習値」と「推定空燃比算出用の燃料噴射量の算出に用いられる学習値」とは同じ値である。しかしながら、これら学習値が異なる値であってもよい。なお、この場合、それぞれの学習値に関して第1実施形態と同様にして上限学習値および下限学習値が設定されることになる。
 なお、第4実施形態の燃料噴射弁の制御は、例えば、図5のルーチンによって実行される。ただし、図5のルーチンが第4実施形態の燃料噴射弁の制御に利用される場合、ステップ11では、図17(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。
 また、第4実施形態のスロットル弁の制御は、例えば、図6のルーチンによって実行される。ただし、図6のルーチンが第4実施形態のスロットル弁の制御に利用される場合、ステップ21では、図17(B)のマップから目標スロットル弁開度TDthが取得される。
 次に、第4実施形態のベーンの制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図19に示されている。なお、図19のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図19のルーチンが開始されると、始めに、ステップ50において、燃料噴射量Qと機関回転数Nとが取得される。なお、ステップ50において取得される燃料噴射量Qは、図5のルーチンのステップ11で取得される目標燃料噴射量TQである。次いで、ステップ51において、電子制御装置60に記憶されている学習値KGのうちステップ50で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する学習値KGが取得される。次いで、ステップ52において、ステップ51で取得された学習値KGがステップ50で取得された燃料噴射量Qに加算されることによってステップ50で取得された燃料噴射量Qが補正される。次いで、ステップ53において、ステップ52で補正された燃料噴射量Qとステップ50で取得された機関回転数Nとに基づいて図2(C)のマップから目標ベーン開度TDvが取得される。次いで、ステップ54において、ステップ53で取得された目標ベーン開度TDvを達成するための指令値がベーンに出力され、ルーチンが終了する。
 なお、第4実施形態の学習値の更新は、例えば、図8または図10のルーチンによって実行される。ただし、図8のルーチンが第4実施形態の学習値の更新に利用される場合、図8のステップ101で取得される学習値KGは、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図18のマップの学習値であり、図8のステップ101で取得される燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFおよび最小学習値MinFは、それぞれ、第4実施形態の上述した燃料噴射量ずれに起因する最大学習値および最小学習値であり、図8のステップ101で取得される吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAおよび最小学習値MinAは、それぞれ、第4実施形態の上述した吸入空気量ずれに起因する最大学習値および最小学習値である。また、図10のルーチンが第4実施形態の学習値の更新に利用される場合、図10のステップ201で取得される学習値KGは、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図18のマップの学習値であり、図10のステップ201で取得される最大学習値Maxおよび最小学習値Minは、それぞれ、第4実施形態の上述した最大学習値および最小学習値である。
 ところで、上述した実施形態は、学習値によって最終的には吸入空気量を補正するようになっている制御装置に本発明を適用した実施形態である。しかしながら、本発明は、学習値によって燃料噴射量を補正するようになっている制御装置にも適用可能である。そこで、次に、こうした制御装置に本発明を適用した場合の実施形態(以下「第5実施形態」という)について説明する。なお、第5実施形態の内燃機関は上述した図1に示されている内燃機関であるので、その構成の説明は省略する。
 始めに、第5実施形態の燃料噴射弁の制御について説明する。第5実施形態では、図20に示されているように、燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で学習値KGが電子制御装置60に記憶されている。
 そして、第5実施形態では、機関運転中、アクセルペダル開度Dacに基づいて図2(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。そして、燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしては目標燃料噴射量TQが用いられる)と機関回転数Nとに対応する学習値KGが図20のマップから取得される。そして、上記取得された目標燃料噴射量(以下この目標燃料噴射量を「初期目標燃料噴射量」という)TQから上記学習値KGを減算して得られる燃料噴射量が燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量(すなわち、燃料噴射弁開弁時間を算出するために用いられる目標燃料噴射量)に設定される。そして、この設定された燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量の燃料を燃料噴射弁から噴射させるために必要な燃料噴射弁開弁時間が当該目標燃料噴射量に基づいて算出される。そして、この算出された燃料噴射弁開弁時間だけ燃料噴射弁が開弁するように各吸気行程において燃料噴射弁の開弁時間が制御される。
 なお、第5実施形態のスロットル弁の制御は、第1実施形態のものと同じであるので、その説明は省略する。
 次に、第5実施形態のEGR制御弁の制御について説明する。第5実施形態では、機関運転中、燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率TRegrが取得される。そして、この取得された目標EGR率TRegrを達成するためのEGR制御弁開度が目標EGR制御弁開度TDegrとして予め定められた演算則に従って算出される。そして、この算出された目標EGR制御弁開度TDegrだけEGR制御弁が開弁するようにEGR制御弁の開度が制御される。
 なお、第5実施形態では、目標EGR率取得用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQ(すなわち、図2(A)のマップから取得される目標燃料噴射量TQ)が用いられる。
 また、第5実施形態では、推定空燃比算出用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQ(すなわち、図2(A)のマップから取得される目標燃料噴射量TQ)が用いられる。
 また、第5実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われる。ただし、第5実施形態では、空燃比偏差が零よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき)に算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を初期目標燃料噴射量から減算して得られる燃料噴射量が燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、第5実施形態では、空燃比偏差が零よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき)に算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を目標燃料噴射量から減算して得られる燃料噴射量が燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 ところで、上述したように更新される学習値を初期目標燃料噴射量から減算して得られる燃料噴射量を燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いることによって、空燃比偏差が小さくなり、最終的には、空燃比偏差が零になる。次に、その理由について説明する。なお、以下、理解しやすいように、初期目標燃料噴射量および機関回転数に変化がないことを前提に理由を説明する。
 第5実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われるのであるから、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリッチな空燃比であるとき)には、正の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしては初期目標燃料噴射量TQが用いられる)とその時の機関回転数Nとに対応する図20のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が正の値であることから、学習値KGは大きくなる。そして、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として当該学習値KGを初期目標燃料噴射量TQから減算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量が小さくなる。その結果、燃料噴射量が少なくなる。したがって、検出空燃比が大きくなる。
 一方、第5実施形態では、推定空燃比算出用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQが用いられ、この初期目標燃料噴射量TQに変化がないのであるから、推定空燃比にも変化はない。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が大きくなると共に推定空燃比が変化しないことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも小さい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも大きい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 一方、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリーンな空燃比であるとき)には、負の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしては初期目標燃料噴射量TQが用いられる)とその時の機関回転数Nとに対応する図20のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が負の値であることから、学習値KGは小さくなる。っして、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として当該補正値KGを初期目標燃料噴射量TQから減算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量が大きくなる。その結果、燃料噴射量が多くなる。したがって、検出空燃比が小さくなる。
 一方、第5実施形態では、推定空燃比算出用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQが用いられ、この初期目標燃料噴射量TQに変化がないのであるから、推定空燃比にも変化はない。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が小さくなると共に推定空燃比が変化しないことから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも大きい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも小さい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 ところで、第1実施形態に関連して説明したように、学習値が過剰に大きくなった場合、初期目標燃料噴射量が学習値によって過剰に補正され、その結果、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量が過剰に補正されてしまうことになるが、このことは好ましくない。
 そこで、第5実施形態では、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量の過剰な補正を回避するという観点から学習値の上限値として適切な値(正の値であって、以下この値を「上限学習値」という)と学習値の下限値として適切な値(負の値であって、以下この値を「下限学習値」という)とが設定される。そして、補正値によって補正された学習値が正の値である場合において当該学習値が上限学習値よりも大きいときには、学習値は上限学習値に制限される。一方、補正値によって補正された学習値が負の値である場合において当該学習値が下限学習値よりも小さいとき(すなわち、学習値が負の値であって且つ下限学習値も負の値であるので、学習値の絶対値が下限学習値の絶対値よりも大きいとき)には、学習値が下限学習値に制限される。
 なお、第5実施形態の上限学習値および下限学習値の設定は、第1実施形態の手順と同じ手順に従って行われる。ただし、第5実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、第5実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第5実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、第5実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第5実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第5実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第5実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第5実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 また、第5実施形態の上限学習値および下限学習値の設定が第2実施形態の手順と同じ手順で行われてもよい。ただし、この場合、「最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第5実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、「最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第5実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 次に、第5実施形態の燃料噴射弁の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図21に示されている。なお、図21のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図21のルーチンが開始されると、始めに、ステップ60において、アクセルペダル開度Dacと機関回転数Nとが取得される。次いで、ステップ61において、ステップ60で取得されたアクセルペダル開度Dacに基づいて図2(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。次いで、ステップ62において、電子制御装置60に記憶されている学習値KGのうちステップ61で取得された目標燃料噴射量TQとステップ60で取得された機関回転数Nとに対応する学習値KGが取得される。次いで、ステップ63において、ステップ62で取得された学習値KGがステップ61で取得された目標燃料噴射量TQから減算されることによってステップ61で取得された目標燃料噴射量TQが補正される。次いで、ステップ64において、ステップ63で補正された目標燃料噴射量TQの燃料を燃料噴射弁から噴射させるための燃料噴射弁開弁時間TOが算出される。次いで、ステップ65において、ステップ64で算出された燃料噴射量開弁時間TOだけ燃料噴射弁を開弁させるための指令値が燃料噴射弁に出力され、ルーチンが終了する。
 なお、第5実施形態のスロットル弁の制御は、例えば、図6のルーチンによって実行される。ただし、図6のルーチンが第5実施形態のスロットル弁の制御に利用される場合、ステップ20で取得される燃料噴射量Qは、図21のステップ61で取得された目標燃料噴射量TQである。
 次に、第5実施形態のEGR制御弁の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例は図22に示されている。なお、図22のルーチンは予め定められた時間が経過する毎に実行される。
 図22のルーチンが開始されると、始めに、ステップ70において、燃料噴射量Qと機関回転数Nとが取得される。なお、ステップ70において取得される燃料噴射量Qは、図21のステップ61で取得される目標燃料噴射量TQである。次いで、ステップ71において、ステップ70で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率TRegrが取得される。次いで、ステップ72において、ステップ71で取得された目標EGR率TRegrを達成するための指令値がEGR制御弁に出力され、ルーチンが終了する。
 なお、第5実施形態の学習値の更新は、例えば、図8または図10のルーチンによって実行される。ただし、図8のルーチンが第5実施形態の学習値の更新に利用される場合、ステップ101で取得される学習値KGは、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図20のマップの学習値であり、図8のステップ101で取得される燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFおよび最小学習値MinFは、それぞれ、第5実施形態の上述した燃料噴射量ずれに起因する最大学習値および最小学習値であり、図8のステップ101で取得される吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAおよび最小学習値MinAは、それぞれ、第5実施形態の上述した吸入空気量ずれに起因する最大学習値および最小学習値である。また、図10のルーチンが第5実施形態の学習値の更新に利用される場合、図10のステップ201で取得される学習値KGは、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図20のマップの学習値であり、図10のステップ201で取得される最大学習値Maxおよび最小学習値Minは、それぞれ、第5実施形態の上述した最大学習値および最小学習値である。
 ところで、第5実施形態は、学習値によって燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量のみを補正するようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、学習値によって燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量だけでなく推定空燃比算出用の燃料噴射量を補正するようになっている制御装置にも適用可能である。そこで、次に、こうした制御装置に本発明が適用された場合の実施形態(以下「第6実施形態」)という)について説明する。なお、第6実施形態の内燃機関は上述した図1に示されている内燃機関であるので、その構成の説明は省略する。
 始めに、第6実施形態の燃料噴射弁の制御について説明する。第6実施形態では、図23に示されているように、燃料噴射量Qと機関回転数Nとの関数のマップの形で学習値KGが電子制御装置60に記憶されている。
 そして、第6実施形態では、機関運転中、アクセルペダル開度Dacに基づいて図2(A)のマップから目標燃料噴射量TQが取得される。そして、燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしては目標燃料噴射量TQが用いられる)と機関回転数Nとに対応する学習値KGが図23のマップから取得される。そして、上記取得された目標燃料噴射量(以下この目標燃料噴射量を「初期目標燃料噴射量」という)TQから上記学習値KGを減算して得られる燃料噴射量が燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量に設定される。そして、この設定された燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量の燃料を燃料噴射弁から噴射させるために必要な燃料噴射弁開弁時間が当該目標燃料噴射量に基づいて算出される。そして、この算出された燃料噴射弁開弁時間だけ燃料噴射弁が開弁するように各吸気行程において燃料噴射弁の開弁時間が制御される。
 なお、第6実施形態のスロットル弁の開度の制御およびEGR制御弁の開度の制御は、第5実施形態のものと同じであるので、これらの説明は省略する。
 また、第6実施形態では、推定空燃比算出用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQ(すなわち、図2(A)のマップから取得される目標燃料噴射量TQ)に学習値を加算して得られる燃料噴射量が用いられる。
 また、第6実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われる。ただし、第6実施形態では、空燃比偏差が零よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき)に算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を初期目標燃料噴射量から減算して得られる燃料噴射量が燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いられると共に当該補正値によって更新された学習値を初期目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、第6実施形態では、空燃比偏差が零よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき)に算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を初期目標燃料噴射量から減算して得られる燃料噴射量が燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いられると共に当該補正値によって更新された学習値を初期目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量が推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いられたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 ところで、上述したように更新される学習値を初期目標燃料噴射量から減算して得られる燃料噴射量を燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いると共に同学習値を初期目標燃料噴射量に加算して得られる燃料噴射量を推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いることによって、空燃比偏差が小さくなり、最終的には、空燃比偏差が零になる。次に、その理由について説明する。なお、以下、理解しやすいように、初期目標燃料噴射量および機関回転数に変化がないことを前提に理由を説明する。
 第6実施形態では、第1実施形態の手順と同じ手順で学習値の更新および補正値の算出が行われるのであるから、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリッチな空燃比であるとき)には、正の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしては初期目標燃料噴射量TQが用いられる)とその時の機関回転数Nとに対応する図23のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が正の値であることから、学習値KGは大きくなる。そして、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として当該学習値KGを初期目標燃料噴射量TQから減算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量が小さくなる。その結果、燃料噴射量が少なくなる。したがって、検出空燃比が大きくなる。
 一方、第6実施形態では、推定空燃比算出用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQに上記学習値KGを加算して得られる燃料噴射量が用いられ、当該学習値KGが補正値によって大きくされているのであるから、推定空燃比が小さくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも小さいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が大きくなると共に推定空燃比が小さくなることから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも小さい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも大きい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 一方、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいとき(すなわち、検出空燃比が推定空燃比よりもリーンな空燃比であるとき)には、負の値の補正値が算出される。そして、この算出された補正値がその時の燃料噴射量Q(この燃料噴射量Qとしては初期目標燃料噴射量TQが用いられる)とその時の機関回転数Nとに対応する図23のマップの学習値KGに加算される。ここで、補正値が負の値であることから、学習値KGは小さくなる。そして、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として当該学習値KGを初期目標燃料噴射量TQから減算して得られる燃料噴射量が用いられるのであるから、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量が大きくなる。その結果、燃料噴射量が多くなる。したがって、検出空燃比が小さくなる。
 一方、第6実施形態では、推定空燃比算出用の燃料噴射量として初期目標燃料噴射量TQに上記学習値KGを加算して得られる燃料噴射量が用いられ、当該学習値KGが補正値によって小さくされているのであるから、推定空燃比が大きくなる。
 このように、検出空燃比が推定空燃比よりも大きいときには、学習値が更新されることによって検出空燃比が小さくなると共に推定空燃比が大きくなることから、空燃比偏差が小さくなる。そして、検出空燃比が推定空燃比よりも大きい限り(すなわち、空燃比偏差が零よりも小さい限り)、学習値の更新が繰り返し行われる(すなわち、学習値が大きくなり続ける)。このため、空燃比偏差が最終的に零になるのである。
 ところで、第1実施形態に関連して説明したように、学習値が過剰に大きくなった場合、初期目標燃料噴射量が学習値によって過剰に補正され、その結果、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量が過剰に補正されてしまうことになるが、このことは好ましくない。
 そこで、第6実施形態では、燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量の過剰な補正および推定空燃比算出用の燃料噴射量の過剰な補正を回避するという観点から学習値の上限値として適切な値(正の値であって、以下この値を「上限学習値」という)と学習値の下限値として適切な値(負の値であって、以下この値を「下限学習値」という)とが設定される。そして、補正値によって補正された学習値が正の値である場合において当該学習値が上限学習値よりも大きいときには、学習値は上限学習値に制限される。一方、補正値によって補正された学習値が負の値である場合において当該学習値が下限学習値よりも小さいとき(すなわち、学習値が負の値であって且つ下限学習値も負の値であるので、学習値の絶対値が下限学習値の絶対値よりも大きいとき)には、学習値が下限学習値に制限される。
 なお、第6実施形態の上限学習値および下限学習値の設定は、第1実施形態の手順と同じ手順に従って行われる。ただし、第6実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、第6実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第6実施形態の「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、第6実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第6実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、第6実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、第6実施形態の「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、第6実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値であり、吸入空気量の関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 また、第6実施形態の上限学習値および下限学習値の設定が第2実施形態の手順と同じ手順で行われてもよい。ただし、この場合、「最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において第6実施形態に特有の上記制約の範囲内で算出される補正値によって更新されつつ算出される学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。また、「最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において第6実施形態に特有の上記制約の範囲内で算出される補正値によって更新されつつ算出される学習値であり、初期目標燃料噴射量と燃圧と吸入空気量との関数のマップの形で電子制御装置60に記憶されている。
 なお、第6実施形態では、1つの学習値が「燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量を算出するために初期目標燃料噴射量から減算される学習値」として用いられると共に「推定空燃比算出用の燃料噴射量を算出するために初期目標燃料噴射量に加算される学習値」として用いられる。つまり、「燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量を算出するために初期目標燃料噴射量から減算される学習値」と「推定空燃比算出用の燃料噴射量を算出するために初期目標燃料噴射量に加算される学習値」とは同じ値である。しかしながら、これら学習値が異なる値であってもよい。なお、この場合、それぞれの学習値に関して第1実施形態と同様にして上限学習値および下限学習値が設定されることになる。
 なお、第6実施形態の燃料噴射弁の制御は、例えば、図21のルーチンによって実行される。ただし、図21のルーチンが第6実施形態の燃料噴射弁の制御に利用される場合、ステップ62で取得される学習値KGは、第6実施形態に従って更新されて最終的に得られる学習値である。
 また、第6実施形態のスロットル弁の制御は、例えば、図6のルーチンによって実行される。ただし、図6のルーチンが第6実施形態のスロットル弁の制御に利用される場合、ステップ20で取得される燃料噴射量Qは、図21のステップ61で取得された目標燃料噴射量TQである。
 また、第6実施形態のEGR制御弁の制御は、例えば、図22のルーチンによって実行される。
 また、第6実施形態の学習値の更新は、例えば、図8または図10のルーチンによって実行される。ただし、図8のルーチンが第6実施形態の学習値の更新に利用される場合、ステップ101で取得される学習値KGは、ステップ100で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図23のマップの学習値であり、図8のステップ101で取得される燃料噴射量ずれに起因する最大学習値MaxFおよび最小学習値MinFは、それぞれ、第6実施形態の上述した燃料噴射量ずれに起因する最大学習値および最小学習値であり、図8のステップ101で取得される吸入空気量ずれに起因する最大学習値MaxAおよび最小学習値MinAは、それぞれ、第6実施形態の上述した吸入空気量ずれに起因する最大学習値および最小学習値である。また、図10のルーチンが第6実施形態の学習値の更新に利用される場合、ステップ201で取得される学習値KGは、ステップ200で取得された燃料噴射量Qと機関回転数Nとに対応する図23のマップの学習値であり、図10のステップ201で取得される最大学習値Maxおよび最小学習値Minは、それぞれ、第6実施形態の上述した最大学習値および最小学習値である。
 なお、上述した実施形態によれば、目標燃料噴射量に学習値が加算される前または目標燃料噴射量から学習値が減算される前(つまり、目標燃料噴射量が学習値によって補正される前)に、学習値が新たに算出される。すなわち、学習値が最新の学習値に更新される。したがって、目標燃料噴射量には最新の学習値が加算され或いは目標燃料噴射量から最新の学習値が減算されることになる。さらに、目標燃料噴射量に学習値が加算される直前または目標燃料噴射量から学習値が減算される直前(つまり、目標燃料噴射量が学習値によって補正される直前)に最新の学習値が算出されるのであるから、目標燃料噴射量にはその時の最適な学習値が加算され或いは目標燃料噴射量からはその時の最適な学習値が減算されることになる。このため、目標燃料噴射量が不適切に補正されることが回避されることから、検出空燃比が推定空燃比に正確に一致するようになる。
 また、上述した実施形態のうち図8のルーチンを利用する実施形態によれば、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に吸入空気量または燃料噴射量を補正するという観点から、より適切な上限学習値および下限学習値が設定される。すなわち、一般的に、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内であれば、許容される限り最大限に吸入空気量または燃料噴射量を補正することが好ましい。一方、内燃機関における各種制御は、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量に対して正の方向にずれたときに燃料噴射量ずれ量が最も大きくなると想定される場合、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量に対して負の方向にずれたときに燃料噴射量ずれ量が最も大きくなると想定される場合、検出吸入空気量が実際の吸入空気量に対して正の方向にずれたときに吸入空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合、および、検出吸入空気量が実際の吸入空気量に対して負の方向にずれたときに吸入空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合においても、内燃機関に求められる要件が達成されるように構築される。つまり、燃料噴射量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合の学習値(つまり、燃料噴射量ずれに起因する最大学習値および最小学習値)と吸入空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合の学習値(つまり、吸入空気量ずれに起因する最大学習値および最小学習値)とが比較され、最大学習値のうち大きい方の最大学習値が上限学習値に設定されると共に最小学習値のうち小さい方の最小学習値が下限学習値に設定され、これら上限学習値および下限学習値に学習値が制限されるのであれば、内燃機関に求められる要件が達成されつつ吸入空気量または燃料噴射量を最大限に補正する学習値が得られる。したがって、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に吸入空気量または燃料噴射量を補正するという観点から、より適切な上限学習値および下限学習値が設定されることになるのである。
 また、上述した実施形態のうち図10のルーチンを利用する実施形態によれば、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に吸入空気量または燃料噴射量を補正するという観点から、より適切な上限学習値および下限学習値が設定される。すなわち、一般的に、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内であれば、許容される限り最大限に吸入空気量または燃料噴射量を補正することが好ましい。一方、内燃機関における各種制御は、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量に対して正の方向にずれたときに燃料噴射量ずれ量が最も大きくなり且つ検出吸入空気量が実際の吸入空気量に対して正の方向にずれたときに吸入空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合、および、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量に対して負の方向にずれたときに燃料噴射量ずれ量が最も大きくなり且つ検出吸入空気量が実際の吸入空気量に対して負の方向にずれたときに吸入空気量ずれ量が最も大きくなると想定される場合においても、内燃機関に求められる要件が達成されるように構築される。つまり、燃料噴射量ずれが想定される範囲内で最も大きく且つ吸入空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合の学習値が上限学習値または下限学習値に設定され、これら上限学習値または下限学習値に学習値が制限されるのであれば、内燃機関に求められる要件が達成されつつ吸入空気量または燃料噴射量を最大限に補正する学習値が得られる。したがって、内燃機関に求められる要件が達成される範囲内において許容される限り最大限に吸入空気量または燃料噴射量を補正するという観点から、より適切な上限学習値または下限学習値が設定されることになるのである。
 また、上述した実施形態の考え方は、広くは、燃料噴射弁以外の手段によって燃焼室に燃料が供給される内燃機関にも適用可能である。したがって、本発明は、燃焼室に燃料を供給する手段を具備する内燃機関に適用可能である。
 また、上述した実施形態の考え方は、広くは、エアフローメータ以外の手段によって燃焼室に供給される空気の量を検出する内燃機関にも適用可能である。そして、上述した実施形態において、検出吸入空気量は、燃焼室に供給される空気の量の推定値であるとも言える。したがって、本発明は、燃焼室に供給される空気の量の推定値を取得する手段を具備する内燃機関に適用可能である。
 また、上述した実施形態の考え方は、広くは、酸素濃度センサ手段以外の手段によって実際の空燃比が取得される内燃機関にも適用可能である。したがって、本発明は、実際の空燃比を取得する手段を具備する内燃機関に適用可能である。
 また、上述した実施形態の考え方は、広くは、目標燃料噴射量以外の燃料噴射量の推定値または目標燃料噴射量に相当するパラメータが目標EGR率または目標スロットル弁開度または目標ベーン開度の取得と推定空燃比の算出とに利用される内燃機関にも適用可能である。そして、目標燃料噴射量は、燃焼室に供給される燃料の量の推定値(すなわち、推定供給燃料量)であるとも言える。したがって、本発明は、推定供給燃料量またはそれに相当するパラメータが目標EGR率または目標スロットル弁開度または目標ベーン開度の取得と推定空燃比の算出とに利用される内燃機関に適用可能である。
 また、上述した実施形態の考え方は、広くは、検出吸入空気量以外の吸入空気量の推定値または検出吸入空気量に相当するパラメータが推定空燃比の算出に利用される内燃機関にも適用可能である。そして、上述したように、検出吸入空気量は、燃焼室に供給される空気の量の推定値(すなわち、推定供給空気量)であるとも言える。したがって、本発明は、推定供給空気量またはそれに相当するパラメータが推定空燃比の算出に利用される内燃機関に適用可能である。
 また、第1実施形態および第2実施形態は、図2(A)のマップから取得される目標燃料噴射量が学習値によって補正され、この補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率が取得され、この取得された目標EGR率がEGR率制御用の目標EGR率として利用される場合に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、図2(A)のマップから取得される目標燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率を取得し、この取得された目標EGR率を学習値によって補正し、この補正された目標EGR率をEGR率制御用の目標EGR率として用いるようになっている制御装置(より具体的には、例えば、マップから取得された目標EGR率から学習値を減算することによって当該目標EGR率を補正し、この補正された目標EGR率をEGR率制御用の目標EGR率として利用するようになっている制御装置)にも適用可能である。
 また、第3実施形態は、図12(A)のマップから取得される目標燃料噴射量が学習値によって補正され、この補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図12(B)のマップから目標スロットル弁開度が取得され、この取得された目標スロットル弁開度がスロットル弁開度制御用の目標スロットル弁開度として利用される場合に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、図12(A)のマップから取得される目標燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図12(B)のマップから目標スロットル弁開度を取得し、この取得された目標スロットル弁開度を学習値によって補正し、この補正された目標スロットル弁開度をスロットル弁開度制御用の目標スロットル弁開度として用いるようになっている制御装置(より具体的には、例えば、マップから取得された目標スロットル弁開度に学習値を加算することによって当該目標スロットル弁開度を補正し、この補正された目標スロットル弁開度をスロットル弁開度制御用の目標スロットル弁開度として用いるようになっている制御装置)にも適用可能である。
 また、第4実施形態は、図17(A)のマップから取得される目標燃料噴射量が学習値によって補正され、この補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図17(C)のマップから目標ベーン開度が取得され、この取得された目標ベーン開度がベーン開度制御用の目標ベーン開度として利用される場合に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、図17(A)のマップから取得される目標燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図17(C)のマップから目標ベーン開度を取得し、この取得された目標ベーン開度を学習値によって補正し、この補正された目標ベーン開度をベーン開度制御用の目標ベーン開度として用いるようになっている制御装置(より具体的には、例えば、マップから取得された目標ベーン開度から学習値を減算することによって当該目標ベーン開度を補正し、この補正された目標ベーン開度をベーン開度制御用の目標ベーン開度として用いるようになっている制御装置)にも適用可能である。
 また、第1実施形態および第2実施形態は、燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図2(C)のマップから目標EGR率が取得される場合に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、燃料噴射量のみに基づいて目標EGR率を取得するようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量と機関回転数とを含む3つ以上のパラメータに基づいて目標EGR率を取得するようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量と機関回転数以外の1つ又は複数のパラメータに基づいて目標EGR率を取得するようになっている制御装置にも適用可能である。
 また、第3実施形態は、燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図12(B)のマップから目標スロットル弁開度が取得される場合に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、燃料噴射量のみに基づいて目標スロットル弁開度を取得するようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量と機関回転数とを含む3つ以上のパラメータに基づいて目標スロットル弁開度を取得するようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量と機関回転数以外の1つ又は複数のパラメータに基づいて目標スロットル弁開度を取得するようになっている制御装置にも適用可能である。
 また、第4実施形態は、燃料噴射量と機関回転数とに基づいて図17(C)のマップから目標ベーン開度を取得するようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、燃料噴射量のみに基づいて目標ベーン開度を取得するようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量と機関回転数とを含む3つ以上のパラメータに基づいて目標ベーン開度を取得するようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量と機関回転数以外の1つ又は複数のパラメータに基づいて目標ベーン開度を取得するようになっている制御装置にも適用可能である。
 また、上述した実施形態は、目標値(すなわち、目標EGR率または目標スロットル弁開度または目標ベーン開度)の取得用の燃料噴射量を得るために学習値によって目標燃料噴射量のみを補正するようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、目標値の取得用の機関回転数を得るために学習値によって機関回転数のみを補正するようになっている制御装置にも適用可能であるし、目標値の取得用の燃料噴射量および機関回転数を得るために学習値によって目標燃料噴射量と機関回転数との両方を補正するようになっている制御装置にも適用可能である。
 また、上述した実施形態は、目標値(すなわち、目標EGR率または目標スロットル弁開度または目標ベーン開度)の取得に燃料噴射量と機関回転数とを用いるようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、燃料噴射量と機関回転数とを含む3つ以上のパラメータを目標値の取得に用いるようになっている制御装置にも適用可能であるし、燃料噴射量および機関回転数以外の1つ又は複数のパラメータを目標値の取得に用いるようになっている制御装置にも適用可能である。なお、こうした制御装置に本発明を適用した場合には、少なくとも1つのパラメータが学習値によって補正され、この補正されたパラメータが目標値の取得に用いられる。
 また、第1実施形態および第2実施形態では、空燃比偏差に基づいてEGR率を補正している。したがって、云い方を換えれば、これら実施形態では、空燃比偏差に基づいてEGRガス量を補正しているとも言える。
 また、上述した実施形態のうち図8のルーチンを利用する実施形態は、燃料噴射量ずれに起因する最大学習値および最小学習値を燃料噴射量と燃圧とに応じて取得するようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、これら最大学習値および最小学習値を燃料噴射量のみに応じて取得するようになっている制御装置にも適用可能である。
 また、第1実施形態および第2実施形態では、学習値によってEGR率が補正される。そして、EGR率が補正されると吸入空気量が変化することから、結局のところ、学習値によって吸入空気量を補正していると捉えることもできる。
 なお、上述した実施形態では、推定空燃比は特定の時点の検出吸入空気量と特定の時点の目標燃料噴射量とに基づいて算出される。しかしながら、これら特定の時点の検出吸入空気量の空気と目標燃料噴射量の燃料との混合気が燃焼し、その燃焼ガスが排気ガスとして燃焼室から排出され、その排気ガスが酸素濃度センサに到達するまでには一定の時間を要する。そこで、上述した実施形態において、一次なまし処理が施された推定空燃比から検出空燃比を差し引くことによって空燃比偏差を算出するようにしてもよい。
 また、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」および「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」を上述した実施形態の手法以外の手法によって求めるようにしてもよい。この手法としては、例えば、「実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量からずれる燃料噴射量ずれ(すなわち、ここでの燃料噴射量ずれには、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも多くなる燃料噴射量ずれも、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも少なくなる燃料噴射量ずれも含まれる)が生じている場合に算出される学習値を十分に多い数だけ取得し、これら取得された学習値を統計的な手法によって処理することによって「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」として適した値と「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」として適した値とをそれぞれ「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」および「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」として求めるという手法を挙げることができる。
 同様に、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」および「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」を上述した実施形態の手法以外の手法によって求めるようにしてもよい。この手法としては、例えば、「検出吸入空気量が実際の吸入空気量からずれる吸入空気量ずれ(すなわち、ここでの吸入空気量ずれには、検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも多くなる吸入空気量ずれも、検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも少なくなる吸入空気量ずれも含まれる)が生じている場合に算出される学習値を十分に多い数だけ取得し、これら取得された学習値を統計的によって処理することによって「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」として適した値と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」として適した値とをそれぞれ「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」および「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」として求めるという手法を挙げることができる。
 また、上述した実施形態のうち図8のルーチンを利用する実施形態において、「最大燃料噴射量増量ずれ」および「最大燃料噴射量減量ずれ」として、燃料噴射量に関する燃料噴射弁の図面交差(いわゆる公称誤差)を利用するようにしてもよい。すなわち、燃料噴射弁の図面交差の範囲内で実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも最も多くなってしまう場合において、最終的に得られる学習値を「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」に設定し、燃料噴射弁の図面交差の範囲内で実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも最も少なくなってしまう場合において、最終的に得られる学習値を「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」に設定するようにしてもよい。
 同様に、上述した実施形態のうち図8のルーチンを利用する実施形態において、「最大吸入空気量増量ずれ」および「最大吸入空気量減量ずれ」として、検出吸入空気量に関するエアフローメータの図面交差(いわゆる公称誤差)を利用するようにしてもよい。すなわち、エアフローメータの図面交差の範囲内で検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも最も多くなってしまう場合において、最終的に得られる学習値を「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」に設定し、エアフローメータの図面交差の範囲内で検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも最も少なくなってしまう場合において、最終的に得られる学習値を「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」に設定するようにしてもよい。
 また、上述した実施形態のうち図10のルーチンを利用する実施形態において、「最大燃料噴射量増量ずれ」および「最大燃料噴射量減量ずれ」として、燃料噴射量に関する燃料噴射弁の図面交差(いわゆる公称誤差)を利用し、「最大吸入空気量増量ずれ」および「最大吸入空気量減量ずれ」として、検出吸入空気量に関するエアフローメータの図面交差(いわゆる公称誤差)を利用するようにしてもよい。すなわち、燃料噴射弁の図面交差の範囲内で実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも最も多くなってしまい且つエアフローメータの図面交差の範囲内で検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも最も多くなってしまう場合において、最終的に得られる学習値を「最大学習値」に設定し、燃料噴射弁の図面交差の範囲内で実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも最も少なくなってしまい且つエアフローメータの図面交差の範囲内で検出吸入空気量が実際の吸入空気量よりも最も少なくなってしまう場合において、最終的に得られる学習値を「最小学習値」に設定するようにしてもよい。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量、および、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いるようになっている制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第3実施形態の思想が組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量、および、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いるようになっている制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第4実施形態の思想が組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量および推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いると共に目標燃料噴射量から学習値を減算して得られる燃料噴射量を燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いるようになっている制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第5実施形態または第6実施形態の思想が組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量、および、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いるようになっている制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第3実施形態の思想と第4実施形態の思想とが組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量、および、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いると共に目標燃料噴射量から学習値を減算して得られる燃料噴射量を燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いるようになっている制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第3実施形態の思想と第5実施形態または第6実施形態の思想とが組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量、および、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いると共に目標燃料噴射量から学習値を減算して得られる燃料噴射量を燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いる制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第4実施形態の思想と第5実施形態または第6実施形態の思想とが組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、本発明は、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量を目標EGR率取得用の燃料噴射量、目標スロットル弁開度取得用の燃料噴射量、目標ベーン開度取得用の燃料噴射量、および、推定空燃比算出用の燃料噴射量として用いると共に目標燃料噴射量から学習値を減算して得られる燃料噴射量を燃料噴射弁開弁時間算出用の目標燃料噴射量として用いるようになっている制御装置にも適用可能である。つまり、第1実施形態または第2実施形態の思想に第3実施形態の思想と第4実施形態の思想と第5実施形態または第6実施形態の思想とが組み合わされてもよい。なお、この場合、空燃比偏差が零よりも大きいときに算出される補正値は、正の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも大きくならないような適切な値として算出される。一方、空燃比偏差が零よりも小さいときに算出される補正値は、負の値であって、当該補正値によって更新された学習値を用いた内燃機関の制御が行われたときに検出空燃比が推定空燃比よりも小さくならないような適切な値として算出される。
 そして、この場合において、第1実施形態のように上限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最大学習値」は、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最大学習値」は、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。また、下限学習値を設定するために「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」と「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」とが用いられるのであれば、「燃料噴射量ずれに起因する最小学習値」は、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、「吸入空気量ずれに起因する最小学習値」は、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、第2実施形態のように最大学習値および最小学習値がそれぞれ上限学習値および下限学習値に設定されるのであれば、最大学習値は、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合において、「学習値の更新」と「該学習値を用いた内燃機関の制御」とが繰り返されたときに最終的に得られる学習値であり、最小学習値は、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合において、同様に最終的に得られる学習値である。
 また、「目標燃料噴射量に学習値を加算すること」または「目標燃料噴射量から学習値を減算すること」を「目標燃料噴射量を補正値によって補正すること」と捉えた場合、上述した実施形態は、この目標燃料噴射量を補正する補正値として学習値そのものを用いるようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態であると言える。しかしながら、本発明は、目標燃料噴射量を補正する補正値として学習値そのものではなく学習値に基づいて算出される値を用いるようになっている制御装置にも適用可能である。
 また、上述した実施形態では、空燃比偏差に基づいて補正値が算出されたときに「同補正値」と「その時の燃料噴射量と機関回転数とに対応する学習値」とが目標燃料噴射量に加算され或いは目標燃料噴射量から減算されて内燃機関の制御が行われるのではなく、「同補正値」が「その時の燃料噴射量と機関回転数とに対応する学習値」に加算されることによって学習値が更新され、この更新された学習値が目標燃料噴射量に加算され或いは目標燃料噴射量から減算されて内燃機関の制御が行われる。すなわち、「目標燃料噴射量に加算されるべき学習値を取得すること」または「目標燃料噴射量から減算されるべき学習値を取得すること」を「目標燃料噴射量を補正するための補正値を設定すること」と捉えた場合、上述した実施形態では、目標燃料噴射量を補正するための補正値を設定する直前に学習値が更新され(すなわち、算出され)、この更新された学習値を利用して目標燃料噴射量を補正するための補正値が設定されるとも言える。
 以上を考慮すれば、上述した実施形態から導き出される制御装置は、広く捉えれば、燃料供給手段(例えば、燃料噴射弁)と、空気供給手段(例えば、吸気通路)と、を具備し、供給燃料量と供給空気量とを制御することによって混合気の空燃比を制御する内燃機関の制御装置であって、供給燃料量を補正する補正値である供給燃料量補正値または供給空気量を補正する補正値である供給空気量補正値を設定するために利用される学習値(上述した実施形態では、学習値そのものが供給燃料量補正値または供給空気量補正値として利用される)が目標空燃比(例えば、推定空燃比)に対する実際の空燃比(例えば、検出空燃比)のずれ(例えば、空燃比偏差)に基づいて該空燃比のずれが小さくなるような値として算出され、該学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される制御装置であって、供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に前記学習値が算出され、該算出された学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される制御装置であると言える。
 また、「目標燃料噴射量に加算されるべき学習値を取得すること」または「目標燃料噴射量から減算されるべき学習値を取得すること」を「目標燃料噴射量を補正するための補正値を設定すること」と捉えた場合、上述した実施形態では、目標燃料噴射量を補正するための補正値の設定を実行する決定がなされたことを契機として学習値の更新(すなわち、算出)が実行され、この学習値の更新の完了後に上記決定に従って目標燃料噴射量を補正するための補正値の設定が実行されるとも言える。
 また、上述した実施形態は、学習値の更新と学習値の利用とを一連の流れの中で行うようになっている制御装置に本発明を適用した場合の実施形態である。しかしながら、本発明は、学習値の更新と学習値の利用とを異なる流れの中で行うようになっている制御装置にも適用可能である。この場合、学習値の更新(すなわち、算出)が予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に実行されると共に学習値の利用が予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に実行されるようになっており、学習値の利用の実行タイミングと同実行タイミングの直後の学習値の更新の実行タイミングとの間の時間よりも、学習値の利用の実行タイミングと同実行タイミングの直前の学習値の更新の実行タイミングとの間の時間の方が短くなるように、学習値の利用の実行タイミングと学習値の更新の実行タイミングとが設定されていることが好ましい。つまり、「目標燃料噴射量に加算されるべき学習値を取得すること」または「目標燃料噴射量から減算されるべき学習値を取得すること」を「目標燃料噴射量を補正するための補正値を設定すること」と捉えた場合、学習値の更新(すなわち、算出)が予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に実行されると共に目標燃料噴射量を補正するための補正値の設定が予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に実行されるようになっており、補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直後の学習値の更新の実行タイミングとの間の時間よりも、補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直前の学習値の更新の実行タイミングとの間の時間の方が短くなるように、補正値の設定の実行タイミングと学習値の更新の実行タイミングとが設定されていることが好ましい。
 また、以上を考慮すれば、上述した実施形態から導き出される制御装置は、広く捉えれば、供給燃料量の推定値を推定供給燃料量(上述した実施形態では、目標燃料噴射量に学習値を加算して得られる燃料噴射量)として取得する手段と、供給空気量の推定値を推定供給空気量(上述した実施形態では、検出吸入空気量)として取得する手段と、推定供給燃料量と推定供給空気量とに基づいて混合気の空燃比を推定空燃比として算出する手段と、混合気の実際の空燃比を実空燃比(上述した実施形態では、検出空燃比)として取得する手段と、推定空燃比に対する実空燃比の偏差である空燃比偏差が小さくなるように供給空気量を補正する補正値を算出する手段と、補正値を積算することによって該補正値の学習値を算出して記憶する手段と、を具備し、
 空燃比偏差がないときには前記学習値のみによって供給空気量が補正され、空燃比偏差があるときには前記学習値と前記補正値とによって供給空気量が補正される、内燃機関の制御装置であると言える。
 そして、この制御装置は、
 推定供給空気量が実際の供給空気量に一致している状況下で実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも多い供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合(上述した実施形態では、最大燃料噴射量増量ずれが生じている場合)において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値(上述した実施形態では、燃料噴射量ずれに起因する最大学習値)として求められ、
 推定供給空気量が実際の供給空気量に一致している状況下で実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも少ない供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合(上述した実施形態では、最大燃料噴射量減量ずれが生じている場合)において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給燃料量ずれに起因する最大リッチ方向学習値(上述した実施形態では、燃料噴射量ずれに起因する最小学習値)として求められ、
 推定供給燃料量が実際の供給燃料量に一致している状況下で推定供給空気量が実際の供給空気量よりも多い供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合(上述した実施形態では、最大吸入空気量増量ずれが生じている場合)において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値(上述した実施形態では、吸入空気量ずれに起因する最大学習値)として求められ、
 推定供給燃料量が実際の供給燃料量に一致している状況下で推定供給空気量が実際の供給空気量よりも少ない供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合(上述した実施形態では、最大吸入空気量減量ずれが生じている場合)において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値(上述した実施形態では、吸入空気量ずれに起因する最小学習値)として求められ、
 前記供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値と前記供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値とのうち大きい方の最大リーン方向学習値が上限リーン方向学習値(上述した実施形態では、上限学習値)に設定され、
 前記供給燃料量ずれに起因する最大リッチ方向学習値と前記供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値とのうち大きい方の最大リッチ方向学習値が上限リッチ方向学習値(上述した実施形態では、下限学習値)に設定され、
 学習値が供給空気量を増大させる値であるとき(上述した実施形態では、学習値が正の値であるとき)に同学習値が前記上限リーン方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限され、
 学習値が供給空気量を減少させる値であるとき(上述した実施形態では、学習値が負の値であるとき)に同学習値が前記上限リッチ方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限されるものと言える。
 或いは、この制御装置は、
 実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも多い供給燃料量ずれが生じており且つ該燃料供給量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合であって推定供給空気量が実際の供給空気量よりも多い供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合(上述した実施形態では、最大燃料噴射量増量ずれが生じており且つ最大吸入空気量増量ずれが生じている場合)において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が上限リーン方向学習値(上述した実施形態では、上限学習値)に設定され、
 実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも少ない供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料ずれが想定される範囲内で最も大きい場合であって推定供給空気量が実際の供給空気量よりも少ない供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合(上述した実施形態では、最大燃料噴射量減量ずれが生じており且つ最大吸入空気量減量ずれが生じている場合)において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が上限リッチ方向学習値(上述した実施形態では、下限学習値)に設定され、
 学習値が供給空気量を増大させる値であるとき(上述した実施形態では、学習値が正の値であるとき)に同学習値が前記上限リーン方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限され、
 前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を減少させる値であるとき(上述した実施形態では、学習値が負の値であるとき)に同学習値が前記上限リッチ方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リッチ方向学習値に制限されるものとも言える。

Claims (17)

  1.  燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、燃焼室に空気を供給する空気供給手段と、を具備し、燃焼室に供給される燃料の量である供給燃料量と、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量とを制御することによって燃焼室に形成される空気と燃料との混合気の空燃比を制御する内燃機関の制御装置であって、供給燃料量を補正する補正値である供給燃料量補正値または供給空気量を補正する補正値である供給空気量補正値を設定するために利用される学習値が目標空燃比に対する実際の空燃比のずれに基づいて該空燃比のずれが小さくなるような値として算出され、該学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される制御装置において、
     供給燃料量補正値または供給空気量補正値の設定の直前に前記学習値が算出され、該算出された学習値を利用して供給燃料量補正値または供給空気量補正値が設定される内燃機関の制御装置。
  2.  前記学習値を利用して供給燃料量補正値が設定される場合、供給燃料量補正値の設定を実行する決定がなされたことを契機として前記学習値の算出が実行され、該学習値の算出の完了後に前記決定に従って供給燃料量補正値の設定が実行され、前記学習値を利用して供給空気量補正値が設定される場合、供給空気量補正値の設定を実行する決定がなされたことを契機として前記学習値の算出が実行され、該学習値の算出の完了後に前記決定に従って供給空気量補正値の設定が実行される請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  3.  予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に前記学習値の算出が実行され、
     前記学習値を利用して供給燃料量補正値が設定される場合、予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に供給燃料量補正値の設定が実行されるようになっており、供給燃料量補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直後の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間よりも、供給燃料量補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直前の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間の方が短くなるように、前記供給燃料量補正値の設定の実行タイミングと前記学習値の算出の実行タイミングとが設定されており、
     前記学習値を利用して供給空気量補正値が設定される場合、予め定められた時間間隔を開けたタイミング毎に供給空気量補正値の設定が実行されるようになっており、供給空気量補正値の設定の実行タイミングと同実行タイミングの直後の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間よりも、供給空気量補正値の設定の実行タイミングと同事項タイミングの直前の学習値の算出の実行タイミングとの間の時間の方が短くなるように、前記供給空気量補正値の設定の実行タイミングと前記学習値の算出の実行タイミングとが設定されている請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  4.  前記学習値に関する上限値または下限値が設定され、算出された学習値が前記上限値よりも大きいときには同学習値が前記上限値とされ或いは算出された学習値が前記下限値よりも小さいときには同学習値が前記下限値とされ、供給燃料量の推定値である推定供給燃料量に対する実際の供給燃料量のずれ量である供給燃料量ずれ量が予め定められた供給燃料量ずれ量であるときに算出されると推定される学習値が前記上限値または下限値として設定される請求項1~3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
  5.  前記予め定められた供給燃料量ずれ量が供給燃料量と前記燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力との少なくとも一方に基づいて決定される請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
  6.  前記予め定められた供給燃料量ずれ量が想定される供給燃料量ずれ量の最大値または最小値である請求項4または5に記載の内燃機関の制御装置。
  7.  前記学習値に関する上限値または下限値が設定され、算出された学習値が前記上限値よりも大きいときには同学習値が前記上限値とされ或いは算出された学習値が前記下限値よりも小さいときには同学習値が前記下限値とされ、実際の供給空気量に対する供給空気量の推定値である推定供給空気量のずれ量である供給空気量ずれ量が予め定められた供給空気量ずれ量であるときに算出されると推定される学習値が前記上限値または下限値として設定される請求項1~3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
  8.  前記予め定められた供給空気量ずれ量が供給空気量に基づいて決定される請求項7に記載の内燃機関の制御装置。
  9.  前記予め定められた供給空気量ずれ量が想定される供給空気量ずれ量の最大値または最小値である請求項7または8に記載の内燃機関の制御装置。
  10.  前記供給燃料量補正値が供給燃料量の推定値である推定供給燃料量に対する実際の供給燃料量のずれを小さくするための補正値である請求項1~9のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
  11.  前記供給空気量補正値が実際の供給空気量に対する供給空気量の推定値である推定供給空気量のずれを小さくするための補正値である請求項1~10のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
  12.  燃焼室に供給される燃料の量である供給燃料量の推定値を推定供給燃料量として取得する推定供給燃料量取得手段と、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量の推定値を推定供給空気量として取得する推定供給空気量取得手段と、推定供給燃料量と推定供給空気量とに基づいて燃焼室に形成される混合気の空燃比を推定空燃比として算出する推定空燃比算出手段と、燃焼室に形成される混合気の実際の空燃比を実空燃比として取得する実空燃比取得手段と、推定空燃比に対する実空燃比の偏差である空燃比偏差が小さくなるように供給空気量を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、該補正値算出手段によって算出される補正値を積算することによって該補正値の学習値を算出して記憶する学習手段と、を具備し、空燃比偏差がないときには前記学習値のみによって供給空気量が補正され、空燃比偏差があるときには前記学習値と前記補正値とによって供給空気量が補正される内燃機関の制御装置において、
     推定供給空気量が実際の供給空気量に一致している状況下で実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも多い供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値として求められ、
     推定供給空気量が実際の供給空気量に一致している状況下で実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも少ない供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給燃料量ずれに起因する最大リッチ方向学習値として求められ、
     推定供給燃料量が実際の供給燃料量に一致している状況下で推定供給空気量が実際の供給空気量よりも多い供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値として求められ、
     推定供給燃料量が実際の供給燃料量に一致している状況下で推定供給空気量が実際の供給空気量よりも少ない供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値として求められ、
     前記供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値と前記供給空気量ずれに起因する最大リーン方向学習値とのうち大きい方の最大リーン方向学習値が上限リーン方向学習値に設定され、
     前記供給燃料量ずれに起因する最大リッチ方向学習値と前記供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値とのうち大きい方の最大リッチ方向学習値が上限リッチ方向学習値に設定され、
     前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を増大させる値であるときに同学習値が前記上限リーン方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限され、
     前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を減少させる値であるときに同学習値が前記上限リッチ方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リッチ方向学習値に制限される内燃機関の制御装置。
  13.  前記供給燃料量ずれに起因する最大リーン方向学習値および最大リッチ方向学習値が推定供給燃料量と前記燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力との少なくとも一方によって定まる値である請求項12に記載の内燃機関の制御装置。
  14.  前記供給空気量ずれに起因する最大リッチ方向学習値および最大リーン方向学習値が推定供給空気量によって定まる値である請求項12または13に記載の内燃機関の制御装置。
  15.  燃焼室に供給される燃料の量である供給燃料量の推定値を推定供給燃料量として取得する推定供給燃料量取得手段と、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量の推定値を推定供給空気量として取得する推定供給空気量取得手段と、推定供給燃料量と推定供給空気量とに基づいて燃焼室に形成される混合気の空燃比を推定空燃比として算出する推定空燃比算出手段と、燃焼室に形成される混合気の実際の空燃比を実空燃比として取得する実空燃比取得手段と、推定空燃比に対する実空燃比の偏差である空燃比偏差が小さくなるように供給空気量を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、該補正値算出手段によって算出される補正値を積算することによって該補正値の学習値を算出して記憶する学習手段と、を具備し、空燃比偏差がないときには前記学習値のみによって供給空気量が補正され、空燃比偏差があるときには前記学習値と前記補正値とによって供給空気量が補正される内燃機関の制御装置において、
     実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも多い供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合であって推定供給空気量が実際の供給空気量よりも多い供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が上限リーン方向学習値に設定され、
     実際の供給燃料量が推定供給燃料量よりも少ない供給燃料量ずれが生じており且つ該供給燃料ずれが想定される範囲内で最も大きい場合であって推定供給空気量が実際の供給空気量よりも少ない供給空気量ずれが生じており且つ該供給空気量ずれが想定される範囲内で最も大きい場合において空燃比偏差が零になったときの前記学習値が上限リッチ方向学習値に設定され、
     前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を増大させる値であるときに同学習値が前記上限リーン方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リーン方向学習値に制限され、
     前記学習手段によって算出された学習値が供給空気量を減少させる値であるときに同学習値が前記上限リッチ方向学習値よりも大きいときには同学習値が同上限リッチ方向学習値に制限される内燃機関の制御装置。
  16.  前記上限リッチ方向学習値および上限リーン方向学習値が推定供給燃料量と前記燃料供給手段から燃料が供給されるときの燃料の圧力との少なくとも一方と推定供給空気量とによって定まる値である請求項15に記載の内燃機関の制御装置。
  17.  燃焼室から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に導入する排気再循環手段をさらに具備し、前記補正値算出手段によって算出される補正値が前記排気再循環手段によって吸気通路に導入される排気ガスの量である再循環排気ガス量を補正する補正値である請求項12~16のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
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