WO2012176270A1

WO2012176270A1 - 内燃機関の制御装置

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Publication number: WO2012176270A1
Application number: PCT/JP2011/064072
Authority: WO
Inventors: 真介青柳
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-12-27

Abstract

本発明は、制御量が目標制御量に一致するように制御対象の目標動作状態を設定するために用いられる制御パラメータ値を補正する制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて設定される目標動作状態に従って制御対象を制御する内燃機関の制御装置に関する。本発明では、瞬時補正値（ＫＴ）を制御量偏差に基づいて算出する制御と学習係数（ＫＬ）によって瞬時補正値を補正して得られる値を積算することによって学習補正値ＫＧを算出する制御とが実行され、新たに算出される瞬時補正値と既に算出されている学習補正値とに基づいて制御パラメータ補正値が算出される。そして、本発明では、制御量の目標制御量追従形態が許容追従形態となる許容制御パラメータ補正値範囲が予め定められており、制御パラメータ補正値が許容制御パラメータ補正値範囲内に収まるように学習係数が設定される。

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。

　特許文献１に排気再循環装置（以下この装置を「ＥＧＲ装置」という）を備えた内燃機関が記載されている。このＥＧＲ装置は内燃機関の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ことによって同排気ガスを燃焼室に供給する（つまり、再循環する）装置である。以下、ＥＧＲ装置によって燃焼室に供給される排気ガスを「ＥＧＲガス」と称し、燃焼室に供給されるＥＧＲガスの量を「ＥＧＲガス量」と称する。

　特許文献１に記載のＥＧＲ装置はＥＧＲ制御弁を有する。このＥＧＲ制御弁はその開度が変更可能に構成されている。ＥＧＲ制御弁の開度を変更することによってＥＧＲガス量を変更することができる。すなわち、ＥＧＲ制御弁の開度を制御することによってＥＧＲガス量を制御することができる。そして、ＥＧＲガスは燃焼室における燃料の燃焼によって生成される物質（特に、窒素酸化物）の量を低減する。つまり、ＥＧＲガスは燃焼室から排出される排気エミッションを低減する。

　ところで、排気エミッションを最適に低減することができるＥＧＲガス量は機関運転状態（すなわち、内燃機関の運転状態）に応じて異なる。特許文献１に記載の内燃機関では、機関運転状態に応じて排気エミッションを最適に低減することができるＥＧＲガス量を実験等によって予め求め、これら求められたＥＧＲガス量を目標ＥＧＲガス量として内燃機関の電子制御装置に記憶させておき、機関運転中（すなわち、内燃機関の運転中）に機関運転状態に応じて目標ＥＧＲガス量を設定し、この設定された目標ＥＧＲガス量に実際のＥＧＲガス量が一致するようにＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしている。

特開２００７－２５５２１９号公報

　ところで、上述したようにＥＧＲガス量を目標ＥＧＲガス量に制御する場合のＥＧＲ制御弁の制御として、実際のＥＧＲガス量と目標ＥＧＲガス量との間の偏差を算出し、この偏差が零になるようにＥＧＲ制御弁に与えられる操作量の算出に影響するパラメータの値（以下この値を「制御パラメータ値」という）を補正するための補正値（以下この補正値を「瞬時補正値」という）を算出し、この瞬時補正値によって制御パラメータ値を補正し、この補正された制御パラメータ値を用いてＥＧＲ制御弁に与えられる操作量を算出するという制御を採用することができる。そして、この制御を採用した場合において、この制御に加えて、瞬時補正値に「１」よりも小さい係数を乗算することによって算出される値（以下この値を「学習加算値」という）を積算することによって瞬時補正値の学習値（以下この学習値を「学習補正値」という）を算出し、上記制御パラメータ値を上記偏差に基づいて算出される瞬時補正値と既に算出されている学習補正値とによって補正し、この補正された制御パラメータ値を用いてＥＧＲ制御弁に与えられる操作量を算出するという制御（以下この制御を「学習制御」という）を採用することができる。

　ここで、学習補正値を算出するために瞬時補正値に乗算される係数（以下この係数を「学習係数」という）が一定の値に固定されている場合において、過剰に大きな瞬時補正値（すなわち、ＥＧＲガス量を目標ＥＧＲガス量に安定した挙動で収束させることができる適切な瞬時補正値から大きくかけ離れた瞬時補正値）が算出されると、過剰に大きな学習加算値（すなわち、ＥＧＲガス量を目標ＥＧＲガス量に安定した挙動で収束させることができる適切な学習補正値から大きくかけ離れた学習補正値を算出させてしまう学習加算値）が算出される可能性がある。ここで、過剰に大きな学習加算値が算出され、この学習加算値を用いて新たな学習補正値が算出されると（すなわち、学習補正値が更新されると）、過剰に大きな学習補正値（すなわち、ＥＧＲガス量を目標ＥＧＲガス量に安定した挙動で収束させることができる適切な学習補正値から大きくかけ離れた学習補正値）が算出されることになる。そして、この過剰に大きな学習補正値と次に算出される瞬時補正値とによって制御パラメータ値が補正され、この補正された制御パラメータ値がＥＧＲ制御弁に与えられる操作量の算出に用いられると、ＥＧＲガス量が不安定な挙動を示しながら変化することになる。つまり、ＥＧＲガス量の制御が不安定になる。

　さらに、上記学習補正値にはＥＧＲ制御弁の動作に関する定常的な誤差（以下この誤差を「ＥＧＲ制御弁定常誤差」という）に起因する目標ＥＧＲガス量に対するＥＧＲガス量の偏差（以下、目標ＥＧＲ量に対するＥＧＲガス量の偏差を「ＥＧＲガス量偏差」という）を解消する働きがある。すなわち、ＥＧＲ制御弁に与えられるべき操作量を算出するために、制御対象に操作量が与えられたときのＥＧＲガス量と操作量との関係が予め求められる。そして、この求められた関係と目標ＥＧＲガス量とからＥＧＲ制御弁に与えられるべき操作量が算出され、この算出された操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる。ここで、与えられた操作量に対するＥＧＲ制御弁の動作特性が上記関係を求めるときに用いられたＥＧＲ制御弁の動作特性（以下この動作特性を「所期の動作特性」という）と同じであり且つＥＧＲ制御弁を取り巻く環境が上記関係を求めるときに想定されている環境（以下この環境を「所期の周囲環境」という）と同じであれば、上記関係を用いて算出された操作量がＥＧＲ制御弁に与えられることによってＥＧＲガス量が目標ＥＧＲガス量に一致するはずである。しかしながら、実際には、ＥＧＲ制御弁の動作特性は個々のＥＧＲ制御弁によって異なることから、ＥＧＲ制御弁の動作特性が所期の動作特性とは異なることがある。この場合、上記関係を用いて算出された操作量がＥＧＲ制御弁に与えられたとしてもＥＧＲガス量は目標ＥＧＲガス量に一致しない。また、当然のことながら、ＥＧＲ制御弁を取り巻く環境が所期の周囲環境とは異なることもある。この場合にも、上記関係を用いて算出された操作量がＥＧＲ制御弁に与えられたとしてもＥＧＲガス量は目標ＥＧＲガス量に一致しない。そして、こうした場合、ＥＧＲ制御弁にＥＧＲ制御弁定常誤差が生じていると言える。上記学習補正値はこうしたＥＧＲ制御弁定常誤差を解消する働きがあるのである。

　そして、学習加算値にはＥＧＲ制御弁定常誤差に起因するＥＧＲガス量誤差が反映されることから、学習補正値の算出回数が多くなれば、すなわち、学習補正値の学習が進めば学習補正値はＥＧＲ制御弁定常誤差を完全に解消することができる値（以下この値を「習熟値」という）に近づく。したがって、目標ＥＧＲガス量に対するＥＧＲガス量の追従性を高くするためには、学習補正値を可能な限り早く習熟値に到達させることが好ましい。

　ここで、瞬時補正値が過剰に大きな値ではなく、瞬時補正値から比較的大きな学習加算値が算出され、この学習加算値によって学習補正値が更新され、この学習補正値と次に算出される瞬時補正値とによって制御パラメータ値が補正され、この補正された制御パラメータ値に基づいてＥＧＲ制御弁に与えられる操作量が算出され、この操作量がＥＧＲ制御弁に与えられたとしてもＥＧＲガス量の挙動が不安定にならない場合において、学習係数が比較的小さい一定の値に固定されていると、瞬時補正値から算出される学習加算値が過剰に小さい値（すなわち、ＥＧＲガス量の挙動が不安定にならない範囲で最も大きな学習加算値に比べて過剰に小さい値）となる。この場合、学習補正値を早く習熟値に到達させることができない。一方、学習係数が比較的大きい一定の値に固定されていると、瞬時補正値が過剰に大きな値である場合、瞬時補正値から算出される学習加算値が過剰に大きい値となる。この場合、過剰に大きな学習補正値が算出されるのだから、結局のところ、学習補正値を早く習熟値に到達させることができない。

　このように、上述した学習制御が行われる限り、ＥＧＲガス量の制御が不安定になったり、学習補正値の学習速度が遅くなったりする。

　そして、このことは、一般的に、制御対象（上の例では、ＥＧＲ制御弁）によって制御量（上の例では、ＥＧＲガス量）を目標制御量（上の例では、目標ＥＧＲガス量）に制御するために上述したような学習制御を利用している場合にも等しく当てはまる。

　本発明の目的は制御量の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することにある。

　本願の１つの発明は、制御対象の制御量の目標値である目標制御量を算出し、該算出された目標制御量に制御量を一致させるために目標とすべき制御対象の動作状態である目標動作状態を設定するために用いられるパラメータの値である制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値を算出し、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて設定される目標動作状態に従って制御対象の動作状態を制御する内燃機関の制御装置に関する。

　そして、本発明の制御装置は、制御量が目標制御量に一致するように制御対象の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための瞬時補正値を目標制御量に対する制御量の偏差に基づいて算出する制御と、瞬時補正値を補正するための係数である学習係数によって瞬時補正値を補正することによって得られる値である学習加算値を積算することによって学習補正値を算出する制御と、を実行し、新たに算出される瞬時補正値と既に算出されている学習補正値とに基づいて制御パラメータ補正値を算出する。

　ここで、本発明の制御装置では、目標制御量に対する制御量の追従の形態として許容される追従の形態が許容追従形態として予め定められており、目標制御量に対する制御量の追従の形態が前記許容追従形態となる制御パラメータ補正値の範囲が許容制御パラメータ補正値範囲として予め定められておる。

　そして、上記目的を達成するために、本発明の制御装置は、制御パラメータ補正値が前記許容制御パラメータ補正値範囲内に収まるように前記学習係数を設定する。

　本発明によれば、制御量の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができる。すなわち、制御対象によって制御量を目標制御量に制御するための手段として、一般的には、以下の手段が採用される。すなわち、制御量を目標制御量に制御するために制御対象に与えられるべき操作量を目標制御量に基づいて算出するために、目標制御量と操作量との間の関係が予め求められ、内燃機関の運転中、この関係を用いて目標制御量に基づいて操作量が算出され、この操作量が制御対象に与えられる。ここで、上記関係が求められたときに用いられた制御対象の動作特性を「所期の動作特性」と称し、上記関係が求められたときの制御対象を取り巻く環境を「所期の周囲環境」と称したとき、制御対象の動作特性が所期の動作特性と同じであり且つ制御対象を取り巻く環境が所期の周囲環境と同じであれば、上記関係を用いて目標制御量に基づいて算出された操作量が制御対象に与えられることによって制御量が目標制御量に一致するはずである。しかしながら、実際には、制御対象の動作特性は個々の制御対象によって異なることから、制御対象の動作特性が所期の動作特性からずれていることがある。この場合、上記関係を用いて算出された操作量が制御対象に与えられたとしても制御量は目標制御量に一致しない。また、制御対象が長期間使用されることによって当該制御対象が劣化し、その動作特性が所期の動作特性からずれることがある。この場合にも、上記関係を用いて算出された操作量が制御対象に与えられたとしても制御量は目標制御量に一致しない。もちろん、制御対象を取り巻く環境が所期の周囲環境とは異なることもある。この場合にも、上記関係を用いて算出された操作量が制御対象に与えられたとしても制御量は目標制御量に一致しない。こうした状況下では、所期の動作特性に対する制御対象の動作特性の定常的な誤差（以下この誤差を「定常動作特性誤差」という）が生じていると言える。

　そして、目標制御量に対する制御量の誤差（以下この誤差を「制御量誤差」という）には上記定常動作特性誤差に起因する制御量誤差（以下この制御量誤差を「定常制御量誤差」という）が含まれており、内燃機関の運転状態が定常状態にあるときには制御量誤差のほとんどが定常制御量誤差であると言える。

　ところで、瞬時補正値は制御量誤差に基づいて算出され、学習加算値はこの瞬時補正値に基づいて算出され、学習補正値はこの学習加算値に基づいて算出される（すなわち、学習補正値はこの学習加算値に基づいて更新される）。したがって、学習補正値には定常制御量誤差を解消する働きがある。そして、学習補正値の算出回数が多くなれば、すなわち、学習補正値の学習が進めば、学習補正値は定常制御量誤差を完全に解消することができる値（以下この値を「習熟値」という）に徐々に近づく。したがって、制御量を目標制御量に早く収束させるという観点では、学習補正値を習熟値に早く到達させることが好ましい。すなわち、学習補正値の学習速度を向上させることが好ましい。

　ここで、学習補正値の学習速度を向上させる手段として、学習係数を比較的大きい値に設定するという手段が考えられる。しかしながら、これには以下のような不都合がある。すなわち、学習係数が比較的大きい一定の値に固定されている場合、過剰に大きな瞬時補正値（すなわち、制御量を目標制御量に安定した挙動で収束させることができる適切な瞬時補正値から大きくかけ離れた瞬時補正値）が算出されると、過剰に大きな学習加算値（すなわち、制御量を目標制御量に安定した挙動で収束させることができる適切な学習補正値から大きくかけ離れた学習補正値を算出させてしまう学習加算値）が算出される可能性がある。ここで、過剰に大きな学習加算値が算出され、この学習加算値を用いて新たな学習補正値が算出される（すなわち、学習補正値が更新される）と、過剰に大きな学習補正値（すなわち、制御量を目標制御量に安定した挙動で収束させることができる適切な学習補正値から大きくかけ離れた学習補正値）が算出されることになる。そして、この過剰に大きな学習補正値が制御パラメータ補正値の算出に用いられ、この制御パラメータ補正値によって制御パラメータ値が補正され、この補正された制御パラメータ値が制御対象の動作状態の制御に用いられると、制御量が不安定な挙動を示しながら変化することになる。つまり、制御量の制御が不安定になる。しかしながら、制御量の制御が不安定であることは好ましくない。しかも、制御量の制御が不安定な状態で学習補正値の学習が進行したとしても結果的には学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない（すなわち、学習補正値の学習速度は向上されない）。しかしながら、学習係数を比較的小さい一定の値に固定すれば制御量の制御は安定するが学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない。

　つまり、制御量を好ましい形態で制御するためには制御量の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することが望ましいが、学習係数を一定の値に固定するという手段を採用する限り、これらを同時に達成することはできないのである。こうした状況下において、本願の発明者は学習係数を可変に設定するという思想に至り、そして、状況に応じて如何なる値に学習係数を設定すれば制御量の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるかについて研究を重ねた結果、本発明を発明するに至ったのである。

　すなわち、本発明では、制御パラメータ補正値が許容制御パラメータ補正値範囲（すなわち、制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値が制御対象の動作状態に用いられた場合に制御量を目標制御量に安定した挙動で収束させることができる制御パラメータ補正値の範囲）内の値になるように学習係数が設定される。このため、過剰に大きな瞬時補正値が算出されたとしても過剰に大きな学習加算値が算出されることがなく、その結果、過剰に大きな学習補正値が算出されることもない。したがって、本発明によれば、過剰に大きな瞬時補正値が算出され、この瞬時補正値に基づいて学習加算値が算出され、この学習加算値に基づいて学習補正値が算出され、この学習補正値を用いて制御パラメータ補正値が算出され、この制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値が制御対象の動作状態の制御に用いられたとしても、制御量の制御は安定しており、制御量の制御が安定した状態で学習補正値の学習が進行することから、結果的には、学習補正値を早く習熟値に到達させることができる（すなわち、学習補正値の学習速度が向上される）。

　一方、瞬時補正値が過剰に大きな値ではない場合、学習係数が大きな値に設定され、この学習係数を用いて瞬時補正値に基づいて学習加算値が算出され、この学習加算値に基づいて学習補正値が算出され、この学習補正値に基づいて制御パラメータ補正値が算出されたとしても、この制御パラメータ補正値は許容制御パラメータ補正値範囲内の値になる。つまり、本発明では、瞬時補正値が過剰に大きな値ではない場合、学習係数が大きな値に設定される。したがって、本発明によれば、制御量の制御を安定させた状態で、学習補正値を早く習熟値に到達させることができる（すなわち、学習補正値の学習速度が向上される）。

　こうした理由から、本発明によれば、制御量の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるのである。

　また、本願の別の発明は、制御対象の制御量の目標値である目標制御量を算出し、該算出された目標制御量に制御量を一致させるために目標とすべき制御対象の動作状態である目標動作状態を設定するために用いられるパラメータの値である制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値を算出し、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて設定される目標動作状態に従って制御対象の動作状態を制御する内燃機関の制御装置に関する。

　そして、上記目的を達成するために、本発明の制御装置は、既に算出されている学習補正値が大きいほど大きい学習係数を設定する。

　本発明によれば、制御量の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができる。すなわち、上述したように、所期の動作特性に対する制御対象の動作特性の定常的な誤差（以下この誤差を「定常動作特性誤差」という）が生じていることがある。

　そして、制御量誤差（すなわち、目標制御量に対する制御量の誤差）には定常制御量誤差（すなわち、上記定常動作特性誤差に起因する制御量誤差）が含まれており、内燃機関の運転状態が定常状態にあるときには制御量誤差のほとんどが定常制御量誤差であると言える。

　ところで、上述したように、学習補正値には定常制御量誤差を解消する働きがある。そして、制御量を目標制御量に早く収束させるという観点では、学習補正値を習熟値に早く到達させることが好ましい。すなわち、学習補正値の学習速度を向上させることが好ましい。

　ここで、上述したように、学習補正値の学習速度を向上させる手段として、学習係数を比較的大きい値に設定するという手段を採用した場合、制御量の制御が不安定になる。しかしながら、制御量の制御が不安定になることは好ましくない。しかも、制御量の制御が不安定な状態で学習補正値の学習が進行したとしても結果的には学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない（すなわち、学習補正値の学習速度は向上されない）。しかしながら、学習係数を比較的小さい一定の値に固定すれば制御量の制御は安定するが学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない。

　すなわち、本発明では、学習補正値が大きいほど学習係数は大きな値に設定される。ここで、学習補正値が大きいことは学習補正値が習熟値に近いことを意味し、学習補正値が習熟値に近ければ過剰な瞬時補正値が算出される可能性が低い。したがって、学習補正値が大きいときに学習係数が大きな値に設定されたとしても、過剰な学習加算値が算出される可能性が低い。したがって、このとき算出される学習加算値によって更新された学習補正値が制御パラメータ補正値の算出に用いられ、この制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値が制御対象の動作状態の制御に用いられたとしても、制御量の制御が不安定になることが十分に抑制され、その一方で、学習係数が大きいのであるから、学習補正値の学習速度が十分に向上される。

　逆に、本発明では、学習補正値が小さいほど学習係数は小さい値に設定される。ここで、学習補正値が小さいことは学習補正値が習熟値から遠いことを意味し、学習補正値が習熟値から遠ければ過剰な瞬時補正値が算出される可能性が高い。したがって、学習係数が大きいと過剰な学習加算値が算出される可能性が高い。上述したように、過剰な学習加算値によって更新された学習補正値が制御パラメータ補正値の算出に用いられ、その制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値が制御対象の動作状態の制御に用いられると、制御量の制御が不安定になる。しかしながら、本発明では、学習係数は学習補正値が小さいほど小さい値に設定されるのだから、過剰な瞬時補正値が算出されたとしても過剰な学習加算値が算出される可能性は低い。したがって、本発明によれば、この場合にも、制御量の制御が不安定になることが十分に抑制され、その一方で、学習係数が学習補正値に応じた値に設定されるのであるから、学習補正値の学習速度が適正な形で向上される。

　なお、上記発明の制御装置が、燃焼室に形成される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段を具備し、前記制御対象が前記空燃比制御手段であり、前記制御量が燃焼室に形成される混合気の空燃比であり、同空燃比の推定値である推定空燃比が目標制御量であり、前記制御パラメータ値が前記空燃比制御手段の目標動作状態の設定に用いられるパラメータの値であり、前記制御パラメータ補正値が混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように制御パラメータ値を補正するための補正値であり、前記瞬時補正値が混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように前記空燃比制御手段の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための補正値である場合、上記発明によれば、推定空燃比が算出され、混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値が算出され、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて前記空燃比制御手段の目標動作状態が設定される。

　また、上記発明の制御装置が、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装置を具備し、該排気再循環装置が吸気通路に導入される排気ガスの量を制御する排気ガス再循環量制御手段を有し、前記制御パラメータ値が前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態の設定に用いられるパラメータの値であり、前記瞬時補正値が混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための補正値である場合、上記発明によれば、推定空燃比が算出され、混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値が算出され、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態が設定される。

　また、上記発明の制御装置が、前記排気再循環装置によって吸気通路に導入される排気ガスの量である排気ガス再循環量の目標値である目標排気ガス再循環量を設定し、排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に一致するように前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態を設定する場合、上記発明によれば、内燃機関の運転に関する所定のパラメータの値である機関運転パラメータ値に応じて目標とすべき排気ガス再循環量が基準排気ガス再循環量として予め求められており、前記制御パラメータ値が機関運転パラメータ値であり、機関運転パラメータ値が前記制御パラメータ補正値によって補正され、該補正された機関運転パラメータ値に基づいて基準排気ガス再循環量が算出され、該算出された基準排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に設定される。

　ここで、上記発明の制御装置が、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段をさらに具備し、該燃料供給手段によって燃焼室に供給される燃料の量である燃料供給量の目標値である目標燃料供給量を設定し、該目標燃料供給量の燃料が燃焼室に供給されるように前記燃料供給手段の動作状態を制御する場合、上記発明によれば、前記機関運転パラメータ値が目標燃料供給量に相当する燃料供給量である目標燃料供給量相当量であり、該目標燃料供給量相当量が前記制御パラメータ補正値によって補正され、該補正された目標燃料供給量相当量に基づいて基準排気ガス再循環量が算出され、該算出された基準排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に設定される。

　また、上記発明の制御装置が、前記排気再循環装置によって吸気通路に導入される排気ガスの量である排気ガス再循環量の目標値である目標排気ガス再循環量を設定し、排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に一致するように前記排気ガス再循環量制御手段の動作状態を制御する場合、上記発明によれば、内燃機関の運転に関する所定のパラメータの値である機関運転パラメータ値に応じて目標とすべき排気ガス再循環量が基準排気ガス再循環量として予め求められており、前記制御パラメータ値が基準排気ガス再循環量であり、機関運転パラメータ値に基づいて基準排気ガス再循環量が算出され、該算出された基準排気ガス再循環量が前記制御パラメータ補正値によって補正され、該補正された基準排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に設定される。

　ここで、上記発明の制御装置が、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段をさらに具備し、該燃料供給手段によって燃焼室に供給される燃料の量である燃料供給量の目標値である目標燃料供給量を設定し、該目標燃料供給量の燃料が燃焼室に供給されるように前記燃料供給手段の動作状態を制御する場合、上記発明によれば、前記機関運転パラメータ値が目標燃料供給量に相当する燃料供給量である目標燃料供給量相当量であり、該目標燃料供給量相当量に基づいて基準排気ガス再循環量が算出され、該算出された基準排気ガス再循環量が前記制御パラメータ補正値によって補正され、該補正された基準排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に設定される。

　また、上記発明の制御装置が、燃焼室に供給される空気の量である供給空気量を検出する供給空気量検出手段をさらに具備する場合、上記発明によれば、目標燃料供給量に相当する燃料供給量である目標燃料供給量相当量が前記制御パラメータ補正値によって補正され、該補正された目標燃料供給量相当量と前記供給空気量検出手段によって検出される供給空気量とに基づいて推定空燃比が算出される。

第１実施形態の制御装置が適用される内燃機関を示した図である。（Ａ）は第１実施形態において基準燃料噴射量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実施形態において基準スロットル弁開度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実施形態において基準ＥＧＲ率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実施形態において補正学習値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実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンを示した図である。第２実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンを示した図である。第３実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンの一部を示した図である。第３実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンの一部を示した図である。第４実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンの一部を示した図である。第４実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンの一部を示した図である。第５実施形態の制御装置が適用される内燃機関を示した図である。（Ａ）は第５実施形態において基準燃料噴射弁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５実施形態において基準スロットル弁開度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実施形態において学習補正値を取得するために利用されるマップを示した図である。

　本発明の内燃機関の制御装置の１つの実施形態（以下「第１実施形態」という）について説明する。なお、以下の説明において「機関運転」とは「内燃機関の運転」を意味し、「機関回転数」とは「内燃機関の回転数」を意味する。

　第１実施形態の制御装置が適用される内燃機関が図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。図１において、１０は内燃機関、２０は内燃機関１０の本体、２１は燃料噴射弁、２２は燃料ポンプ、２３は燃料供給通路、３０は吸気通路、３１は吸気マニホルド、３２は吸気管、３３はスロットル弁、３４はインタークーラ、３５はエアフローメータ、３６はエアクリーナ、３７は吸気圧センサ、４０は排気通路、４１は排気マニホルド、４２は排気管、４３は空燃比センサ、５０は排気再循環装置（以下この装置を「ＥＧＲ装置」という）、７０はアクセルペダル、７１はアクセルペダル踏込量センサ、７２はクランクポジションセンサ、８０は電子制御装置をそれぞれ示している。吸気通路３０は吸気マニホルド３１と吸気管３２とから構成されている。排気通路４０は排気マニホルド４１と排気管４２とから構成されている。

　電子制御装置８０はマイクロコンピュータからなる。また、電子制御装置８０はＣＰＵ（マイクロプロセッサ）８１、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）８２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）８３、バックアップＲＡＭ８４、および、インターフェース８５を有する。これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、バックアップＲＡＭ８４、および、インターフェース８５は双方向バスによって互いに接続されている。

　燃料噴射弁２１は内燃機関の本体２０に取り付けられている。燃料噴射弁２１には燃料供給通路２３を介して燃料ポンプ２２が接続されている。燃料ポンプ２２は燃料噴射弁２１に燃料供給通路２３を介して高圧の燃料を供給する。また、燃料噴射弁２１は電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は燃料噴射弁２１に燃料を噴射させるための指令信号を燃料噴射弁２１に供給する。また、燃料ポンプ２２も電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は燃料ポンプ２２から燃料噴射弁２１に供給される燃料の圧力が予め定められた圧力に維持されるように燃料ポンプ２２の作動を制御する制御信号を燃料ポンプ２２に供給する。なお、燃料噴射弁２１はその燃料噴射孔が燃焼室内に露出するように内燃機関の本体２０に取り付けられている。したがって、電子制御装置８０から燃料噴射弁２１に指令信号が供給されると燃料噴射弁２１は燃焼室内に燃料を直接噴射する。

　吸気マニホルド３１はその一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管はそれぞれ内燃機関の本体２０の燃焼室にそれぞれ対応して形成されている吸気ポート（図示せず）に接続されている。また、吸気マニホルド３１はその他端で吸気管３２の一端に接続されている。

　排気マニホルド４１はその一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管はそれぞれ内燃機関の本体２０の燃焼室にそれぞれ対応して形成されている排気ポート（図示せず）に接続されている。また、排気マニホルド４１はその他端で排気管４２の一端に接続されている。

　スロットル弁３３は吸気管３２に配置されている。また、スロットル弁３３の開度（以下この開度を「スロットル弁開度」という）が変更されるとスロットル弁３３が配置された領域における吸気管３２内の流路面積が変わる。これによってスロットル弁３３を通過する空気の量が変わり、ひいては、燃焼室に吸入される空気の量が変わる。スロットル弁３３にはその動作状態（すなわち、スロットル弁開度）を変更するためのアクチュエータ（以下このアクチュエータを「スロットル弁アクチュエータ」という）が接続されている。スロットル弁アクチュエータは電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０はスロットル弁開度を目標スロットル弁開度に制御するようにスロットル弁アクチュエータを駆動するための制御信号をスロットル弁アクチュエータに供給する。

　インタークーラ３４はスロットル弁３３よりも上流において吸気管３２に配置されている。インタークーラ３４はそこに流入する空気を冷却する。

　エアフローメータ３５はインタークーラ３４よりも上流において吸気管３２に配置されている。また、エアフローメータ３５は電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。エアフローメータ３５はそこを通過する空気の量に対応する出力値を出力する。この出力値は電子制御装置８０に入力される。電子制御装置８０はこの出力値に基づいてエアフローメータ３５を通過する空気の量、ひいては、燃焼室に吸入される空気の量を算出する。

　吸気圧センサ３７はスロットル弁３３よりも下流の吸気通路３０（より具体的には、吸気マニホルド３１）に配置されている。また、吸気圧センサ３７は電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。吸気圧センサ３７はその周辺の気体の圧力（つまり、吸気マニホルド３１内の気体の圧力であって、燃焼室に吸入される気体の圧力）に対応する出力値を出力する。電子制御装置８０はこの出力値に基づいて吸気圧センサ３７周りの気体の圧力、すなわち、燃焼室に吸入される気体の圧力（以下この圧力を「吸気圧」という）を算出する。

　空燃比センサ４３は排気通路４０（より具体的には、吸気管４２）に配置されている。また、空燃比センサ４３は電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。空燃比センサ４３はそこに到来する排気ガス中の酸素濃度に対応する出力値を出力する。電子制御装置８０はこの出力値に基づいて燃焼室に形成される混合気の空燃比を算出する。

　アクセルペダル踏込量センサ７１は電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。アクセルペダル踏込量センサ７１はアクセルペダル７０の踏込量に対応する出力値を出力する。この出力値は電子制御装置８０に入力される。電子制御装置８０はこの出力値に基づいてアクセルペダル７０の踏込量、ひいては、内燃機関に要求されているトルクを算出する。

　クランクポジションセンサ７２は内燃機関のクランクシャフト（図示せず）近傍に配置されている。また、クランクポジションセンサ７２は電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。クランクポジションセンサ７２はクランクシャフトの回転位相に対応する出力値を出力する。この出力値は電子制御装置８０に入力される。電子制御装置８０はこの出力値に基づいて機関回転数を算出する。

　ＥＧＲ装置５０は排気再循環通路（以下この通路を「ＥＧＲ通路」という）５１と、排気再循環制御弁（以下この制御弁を「ＥＧＲ制御弁」という）５２と、排気再循環クーラ（以下このクーラを「ＥＧＲクーラ」という）５３とを有する。ＥＧＲ装置５０は燃焼室から排気通路４０に排出された排気ガスをＥＧＲ通路５１を介して吸気通路３０に導入する装置である。ＥＧＲ通路５１はその一端で排気通路４０（より具体的には、排気マニホルド４１）に接続されているとともにその他端で吸気通路３０（より具体的には、吸気マニホルド３１）に接続されている。すなわち、ＥＧＲ通路５１は排気通路４０を吸気通路３０に連結している。ＥＧＲ制御弁５２はＥＧＲ通路５１に配置されている。ＥＧＲ制御弁５２の開度（以下この開度を「ＥＧＲ制御弁開度」という）が変更されるとＥＧＲ制御弁５２を通過する排気ガスの量が変わり、ひいては、吸気通路３０に導入される排気ガスの量が変わる。ＥＧＲ制御弁５２はその動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）を変更するためのアクチュエータ（以下このアクチュエータを「ＥＧＲ制御弁アクチュエータ」という）を内蔵している。ＥＧＲ制御弁アクチュエータは電子制御装置８０に電気的に接続されている。電子制御装置８０はＥＧＲ制御弁開度を目標ＥＧＲ制御弁開度に制御するようにＥＧＲ制御弁アクチュエータを駆動するための制御信号をＥＧＲ制御弁アクチュエータに供給する。

　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。なお、以下の説明において「燃料噴射量」とは「燃料噴射弁から噴射される燃料の量」を意味する。第１実施形態では、アクセルペダルの踏込量に応じて最適な燃料噴射量が実験等によって予め求められる。そして、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アクセルペダルの踏込量Ｄａｃの関数のマップの形で基準燃料噴射量Ｑｂとして電子制御装置に記憶されている。そして、機関運転中、その時々のアクセルペダルの踏込量Ｄａｃに対応する基準燃料噴射量Ｑｂが図２（Ａ）のマップから取得され、この取得された基準燃料噴射量Ｑｂが目標燃料噴射量に設定される。そして、斯くして設定された目標燃料噴射量の燃料が燃料噴射弁から噴射されるように電子制御装置から燃料噴射弁に指令信号が供給される。なお、図２（Ａ）に示されているように、基準燃料噴射量Ｑｂはアクセルペダルの踏込量Ｄａｃが大きくなるほど多くなる。

　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の運転状態を定常運転状態（すなわち、燃料噴射量と機関回転数とが一定に維持された状態）に維持するとともに内燃機関を取り巻く環境に関するパラメータであって機関運転状態に影響を及ぼすパラメータ（たとえば、大気圧、大気温度、内燃機関の温度などであって、以下このパラメータを「環境パラメータ」という）の値が特定の値にあるという条件のもと、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実験等によって予め求められる。そして、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燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎとの関数のマップの形で基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂとして電子制御装置に記憶されている。なお、図２（Ｂ）のマップでは、燃料噴射量Ｑが多いほど基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが大きくなり、機関回転数Ｎが大きいほど基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが大きくなっている。

　そして、機関運転中、その時々の燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎとに対応する基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが図２（Ｂ）のマップから取得され、この取得された基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが目標スロットル弁開度に設定される。そして、スロットル弁開度が斯くして設定された目標スロットル弁開度ＴＤｔｈとなるようにスロットル弁を駆動するようにスロットル弁アクチュエータを駆動させる制御信号が電子制御装置から供給される。なお、図２（Ｂ）に示されているマップでは、燃料噴射量Ｑが大きいほど基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが大きく、機関回転数Ｎが大きいほど基準スロットル弁開度ＴＤｔｈｂが大きい。

　次に、第１実施形態のＥＧＲ制御弁の制御について説明する。第１実施形態では、機関運転中、ＥＧＲ率（すなわち、燃焼室に吸入される全ての気体の質量に占める排気ガスの質量の割合）の目標値が目標ＥＧＲ率として設定される（この目標ＥＧＲ率の設定方法については後述する）。そして、実際のＥＧＲ率（このＥＧＲ率の算出方法については後述する）が上記設定された目標ＥＧＲ率に一致するようにＥＧＲ制御弁開度が制御されるように電子制御装置によってＥＧＲ制御弁アクチュエータがフィードバック制御される。より具体的には、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低ければＥＧＲ制御弁開度が大きくなるようにＥＧＲ制御弁を駆動するようにＥＧＲ制御弁アクチュエータを駆動させる制御信号が電子制御装置からＥＧＲ制御弁アクチュエータに供給される。一方、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高ければＥＧＲ制御弁開度が小さくなるようにＥＧＲ制御弁を駆動するようにＥＧＲ制御弁アクチュエータを駆動させる制御信号が電子制御装置からＥＧＲ制御弁アクチュエータに供給される。

　次に、第１実施形態の実際のＥＧＲ率の算出方法について説明する。第１実施形態では、次式１に従って実際のＥＧＲ率Ｒｅｇｒが算出される。式１において「Ｇｃ」は「１回の吸気行程において燃焼室に吸入された気体の総量（つまり、空気とＥＧＲガスとの混合気）」であり、「Ｇａ」は「１回の吸気行程において燃焼室に供給された空気の量」である。なお、１つの吸気行程において燃焼室に吸入される気体の総量は、たとえば、機関回転数、吸気圧などのパラメータから算出可能であり、１回の吸気行程において燃焼室に吸入される空気の量は、たとえば、エアフローメータによって検出される空気の量から算出可能である。

　Ｒｅｇｒ＝（Ｇｃ－Ｇａ）／Ｇｃ　　　…（１）

　次に、第１実施形態の目標ＥＧＲ率の設定方法について説明する。第１実施形態では、図１に示されている内燃機関の運転状態を定常運転状態（すなわち、燃料噴射量と機関回転数とが一定に維持された状態）に維持するとともに内燃機関を取り巻く環境に関するパラメータであって機関運転状態に影響を及ぼすパラメータ（たとえば、大気圧、大気温度、内燃機関の温度などであって、以下このパラメータを「環境パラメータ」という）の値が特定の値にあるという条件のもと、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全ての気体の質量に占める排気ガスの質量の割合）が予め実験等によって求められる。そして、これら求められたＥＧＲ率が図２（Ｃ）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基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂとして電子制御装置に記憶されている。なお、図２（Ｃ）のマップでは、燃料噴射量Ｑが多いほど基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂが小さくなり、機関回転数Ｎが大きいほど基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂが小さくなっている。

　そして、次式２に示されているように、機関運転中に設定される目標燃料噴射量に制御パラメータ補正値（この制御パラメータ補正値の詳細については後述する）を乗算して得られる燃料噴射量を図２（Ｃ）のマップからの基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂの取得用の燃料噴射量Ｑとするとともにそのときの機関回転数を図２（Ｃ）のマップからの基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂの取得用の機関回転数Ｎとして図２（Ｃ）のマップから基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂが取得される。すなわち、機関運転中に設定される目標燃料噴射量を制御パラメータ補正値によって補正することによって得られる燃料噴射量が図２（Ｃ）のマップからの基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂの取得に用いられる。そして、図２（Ｃ）のマップから取得された基準ＥＧＲ率Ｒｅｇｒｂが目標ＥＧＲ率に設定される。

　Ｑ＝ＴＱ×Ｋ　　　…（２）

　なお、式２において「Ｑ」が「図２（Ｃ）のマップからの基準ＥＧＲ率の取得に用いられる燃料供給量」であり、「ＴＱ」が「目標燃料噴射量」であり、「Ｋ」が「制御パラメータ補正値」である。

　次に、第１実施形態の制御パラメータ補正値について説明する。なお、以下の説明において「検出空燃比」とは「空燃比センサによって検出される混合気の空燃比」を意味し、「推定空燃比」とは「混合気の空燃比の推定値」を意味し、「吸入空気量」とは「エアフローメータによって検出される空気の量」を意味する。

　第１実施形態では、次式３に示されているように、制御パラメータ補正値は瞬時補正値と学習補正値（これら瞬時補正値および学習補正値の詳細は後述する）と「１」とを合算することによって算出される。式３において「Ｋ」が「制御パラメータ補正値」であり、「ＫＴ」が「瞬時補正値」であり、「ＫＧ」が「学習補正値」である。

　Ｋ＝ＫＴ＋ＫＧ＋１　　　…（３）

　次に、第１実施形態の瞬時補正値について説明する。第１実施形態では、次式４に示されているように、推定空燃比を検出空燃比によって除算した値（以下この値を「空燃比誤差比」という）が算出される。式４において「Ｒａｆ」が「空燃比誤差比」であり、「ＡＦｅ」が「推定空燃比」であり、「ＡＦｄ」が「検出空燃比」である。また、推定空燃比は、次式５に示されているように、制御パラメータ補正値を目標燃料噴射量に乗算して得られる値によって吸入空気量を除算することによって得られる値である。式５において「ＡＦｅ」が「推定空燃比」であり、「Ｋ」が「制御パラメータ補正値」であり、「ＴＱ」が「目標燃料噴射量」であり、「Ｇａ」が「吸入空気量」である。また、空燃比誤差比は推定空燃比に対する検出空燃比の偏差に相当する値に相当するものであると言える。

　Ｒａｆ＝ＡＦｅ／ＡＦｄ　　　…（４）
　ＡＦｅ＝Ｇａ／（ＴＱ×Ｋ）　　　…（５）

　そして、空燃比誤差比が「１」ではないとき（つまり、検出空燃比が推定空燃比に一致していないとき）には、空燃比誤差比が「１」になるように基準ＥＧＲ率の取得に用いられる燃料噴射量を算出するための目標燃料噴射量の補正に現在用いられている制御パラメータ補正値を補正することによって空燃比誤差比を「１」にすることができる制御パラメータ補正値に対する補正値が瞬時補正値として算出される。別の言い方をすれば、空燃比誤差比が「１」ではないときには、空燃比誤差比が「１」になるように基準ＥＧＲ率の取得に用いられる燃料噴射量を算出するための目標燃料供給量の補正に現在用いられている制御パラメータ補正値によって目標燃料噴射量を補正することを前提にして現在の目標燃料噴射量を補正することによって空燃比誤差比を「１」にすることができる目標燃料噴射量に対する補正値が瞬時補正値として算出される。

　次に、第１実施形態の学習補正値について説明する。第１実施形態では、次式６に示されているように、逐次算出される瞬時補正値に所定の係数（以下この係数を「学習係数」といい、その詳細は後述する）を乗算して得られる値（以下この値を「学習加算値」という）と、現在用いられている学習補正値とを合算することによって新たな学習補正値が算出される。式６において「ＫＧｎ」が「新たに算出される学習補正値（すなわち、更新された学習補正値）」であり、「ＫＴ」が「瞬時補正値」であり、「ＫＬ」が「学習係数」であり、「ＫＧｐ」が「現在用いられている学習補正値」である。

　ＫＧｎ＝ＫＴ×ＫＬ＋ＫＧｐ　　　…（６）

　なお、斯くして算出される新たな学習補正値ＫＧｎは図３のマップに保存されている学習補正値ＫＧのうち現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとに対応する学習補正値ＫＧとして保存される。こうした新たな学習補正値の算出とその保存とが学習補正値の更新に相当する。そして、機関運転中、上述したように空燃比誤差比に基づいて瞬時補正値が算出されるとともに、そのときの目標燃料噴射量ＴＱおよび機関回転数Ｎに基づいて図３のマップから学習補正値ＫＧが取得される。そして、斯くして取得された学習補正値ＫＧと上述したように算出される瞬時補正値とを上式３に適用することによって制御パラメータ補正値Ｋが算出される。なお、図３のマップに保存されている学習補正値ＫＧの初期値は「０」である。

　次に、第１実施形態の学習係数について説明する。第１実施形態では、現在用いられている学習補正値が大きいほど学習係数が大きい値に設定される。なお、第１実施形態では、学習係数は「０」以上の値であって且つ「１」以下の値である。

　次に、第１実施形態から得られる利点について説明する。燃料噴射弁から目標燃料噴射量の燃料を噴射させるために燃料噴射弁に与えられるべき指令信号（別の言い方をすれば、燃料噴射弁に与えられるべき操作量）を目標燃料噴射量に基づいて算出するために、目標燃料噴射量と指令信号との間の関係（たとえば、目標燃料噴射量を指令信号に変換する変換則）が予め求められ、機関運転中、この関係を用いて目標燃料噴射量に基づいて指令信号が算出され、この指令信号が燃料噴射弁に与えられる。ここで、上記関係が求められたときに用いられた燃料噴射弁の動作特性を「所期の動作特性」と称し、上記関係が求められたときの燃料噴射弁を取り巻く環境を「所期の周囲環境」と称したとき、燃料噴射弁の動作特性が所期の動作特性と同じであり且つ燃料噴射弁を取り巻く環境が所期の周囲環境と同じであれば、上記関係を用いて目標燃料噴射量に基づいて算出された指令信号が燃料噴射弁に与えられることによって燃料噴射量が目標燃料噴射量に一致するはずである。しかしながら、実際には、燃料噴射弁の動作特性は個々の燃料噴射弁によって異なることから、燃料噴射弁の動作特性が所期の動作特性からずれていることがある。この場合、上記関係を用いて算出された指令信号が燃料噴射弁に与えられたとしても燃料噴射量は目標燃料噴射量に一致しない。また、燃料噴射弁が長期間使用されることによって当該燃料噴射弁が劣化し、その動作特性が所期の動作特性からずれることがある。この場合にも、上記関係を用いて算出された指令信号が燃料噴射弁に与えられたとしても燃料噴射量は目標燃料噴射量に一致しない。もちろん、燃料噴射弁を取り巻く環境が所期の周囲環境とは異なることもある。この場合にも、上記関係を用いて算出された指令信号が燃料噴射弁に与えられたとしても燃料噴射量は目標燃料噴射量に一致しない。こうした状況下では、所期の動作特性に対する燃料噴射弁の動作特性の定常的な誤差（以下この誤差を「燃料噴射弁の定常動作特性誤差」という）が生じていると言える。

　また、エアフローメータの出力値に基づいて吸入空気量を算出するために、エアフローメータの出力値と吸入空気量との間の関係（たとえば、エアフローメータの出力値を吸入空気量に変換する変換則）が予め求められ、機関運転中、この関係を用いてエアフローメータの出力値に基づいて吸入空気量が算出される。ここで、上記関係が求められたときに用いられたエアフローメータの動作特性を「所期の動作特性」と称し、上記関係が求められたときのエアフローメータを取り巻く環境を「所期の周囲環境」と称したとき、エアフローメータの動作特性が所期の動作特性と同じであり且つエアフローメータを取り巻く環境が所期の周囲環境と同じであれば、上記関係を用いて算出された吸入空気量は実際の吸入空気量に一致するはずである。しかしながら、実際には、エアフローメータの動作特性は個々のエアフローメータによって異なることから、エアフローメータの動作特性が所期の動作特性からずれていることがある。この場合、上記関係を用いて算出された吸入空気量が実際の吸入空気量に一致しない。また、エアフローメータが長期間使用されることによって当該エアフローメータが劣化し、その動作特性が所期の動作特性からずれることがある。この場合にも、上記関係を用いて算出された吸入空気量は実際の吸入空気量に一致しない。もちろん、エアフローメータを取り巻く環境が所期の周囲環境とは異なることもある。この場合にも、上記関係を用いて算出された吸入空気量は実際の吸入空気量に一致しない。こうした状況下では、所期の動作特性に対するエアフローメータの動作特性の定常的な誤差（以下この誤差を「エアフローメータの定常動作特性誤差」という）が生じていると言える。

　そして、推定空燃比に対する検出空燃比（すなわち、混合気の空燃比）の誤差（以下この誤差を「空燃比誤差」という）には上記燃料噴射弁の定常動作特性誤差と上記エアフローメータの定常動作特性誤差とに起因する空燃比誤差（以下この誤差を「定常空燃比誤差」という）が含まれており、機関運転状態が定常状態にあるときには空燃比誤差のほとんどが定常空燃比誤差であると言える。

　ところで、瞬時補正値は空燃比誤差に基づいて逐次算出され、新たに算出される学習補正値にはこの瞬時補正値が反映される。したがって、学習補正値には定常空燃比誤差を解消する働きがある。そして、学習補正値の算出回数が多くなれば、すなわち、学習補正値の学習が進めば、学習補正値は定常空燃比誤差を完全に解消することができる値（以下この値を「習熟値」という）に徐々に近づく。したがって、混合気の空燃比を目標空燃比に早く収束させるという観点では、学習補正値を習熟値に早く到達させることが好ましい。すなわち、学習補正値の学習速度を向上させることが好ましい。

　ここで、学習補正値の学習速度を向上させる手段として、学習係数を比較的大きい値に設定するという手段が考えられる。しかしながら、これには以下のような不都合がある。すなわち、学習係数が比較的大きい一定の値に固定されている場合、過剰に大きな瞬時補正値（すなわち、混合気の空燃比を推定空燃比に安定した挙動で収束させることができる適切な瞬時補正値から大きくかけ離れた瞬時補正値）が算出されると、過剰に大きな学習加算値（すなわち、混合気の空燃比を推定空燃比に安定した挙動で収束させることができる適切な学習補正値から大きくかけ離れた学習補正値を算出させてしまう学習加算値）が算出される可能性がある。ここで、過剰に大きな学習加算値が算出され、この学習加算値を用いて新たな学習補正値が算出される（すなわち、学習補正値が更新される）と、過剰に大きな学習補正値（すなわち、混合気の空燃比を推定空燃比に安定した挙動で収束させることができる適切な学習補正値から大きくかけ離れた学習補正値）が算出されることになる。そして、この過剰に大きな学習補正値が制御パラメータ補正値の算出に用いられ、この制御パラメータ補正値によって目標燃料噴射量が補正され、この補正された目標燃料噴射量を用いて基準ＥＧＲ率が取得され、この基準ＥＧＲ率に基づいて目標ＥＧＲ率が設定され、この目標ＥＧＲ率がＥＧＲ制御弁の動作状態の制御に用いられると、混合気の空燃比が不安定な挙動を示しながら変化することになる。つまり、混合気の空燃比の制御が不安定になる。しかしながら、混合気の空燃比の制御が不安定であることは好ましくない。しかも、混合気の空燃比の制御が不安定な状態で学習補正値の学習が進行したとしても結果的には学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない（すなわち、学習補正値の学習速度は向上されない）。しかしながら、学習係数を比較的小さい一定の値に固定すれば混合気の空燃比の制御は安定するが学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない。

　つまり、混合気の空燃比を好ましい形態で制御するためには混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することが望ましいが、学習係数を一定の値に固定するという手段を採用する限り、これらを同時に達成することはできないのである。

　しかしながら、第１実施形態では、現在用いられている学習補正値が大きいほど学習係数が大きな値に設定される。ここで、学習補正値が大きいことは学習補正値が習熟値に近いことを意味し、学習補正値が習熟値に近ければ過剰な瞬時補正値が算出される可能性が低い。したがって、学習補正値が大きいときに学習係数が大きな値として算出されたとしもて、過剰な学習加算値が算出される可能性が低い。したがって、このとき算出される学習加算値によって更新された学習補正値が基準ＥＧＲ率取得用の燃料噴射量の算出に用いられ、その燃料噴射量に基づいて取得された基準ＥＧＲ率に基づいて目標ＥＧＲ率が設定され、この目標ＥＧＲ率がＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）の制御に用いられたとしても、混合気の空燃比の制御が不安定になることが十分に抑制され、その一方で、学習係数が大きいのであるから学習補正値の学習速度が十分に向上される。

　逆に、第１実施形態では、現在用いられている学習補正値が小さいほど学習係数が小さな値に設定される。ここで、学習補正値が小さいことは学習補正値が習熟値から遠いことを意味し、学習補正値が習熟値から遠ければ過剰な瞬時補正値が算出される可能性が高い。したがって、学習係数が大きいと過剰な学習加算値が算出される可能性が高い。上述したように、過剰な学習加算値によって更新された学習補正値が基準ＥＧＲ率取得用の燃料噴射量の算出に用いられ、その燃料噴射量に基づいて取得された基準ＥＧＲ率に基づいて目標ＥＧＲ率が設定され、この目標ＥＧＲ率がＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）の制御に用いられると、混合気の空燃比の制御が不安定なる。しかしながら、第１実施形態では、学習係数は学習補正値が小さいほど小さい値に設定されるのだから、過剰な瞬時補正値が算出されたとしても過剰な学習加算値が算出される可能性は低い。したがって、第１実施形態によれば、混合気の空燃比の制御が不安定になることが十分に抑制され、その一方で、学習係数が学習補正値に応じた値に設定されるのであるから学習補正値の学習速度が適正な形で向上される。

　つまり、第１実施形態では、新たに算出される学習補正値に対する現在用いられている学習補正値の寄与度、ひいては、制御パラメータ補正値に対する学習補正値の寄与度に応じた学習係数が設定されるのである。

　こうした理由から、第１実施形態には、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるという利点がある。

　次に、第１実施形態の学習補正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が図４に示されている。なお、図４のルーチンは所定の時間間隔で実行されるルーチン、すなわち、所定の演算周期でもって実行されるルーチンである。

　図４のルーチンが開始されると、始めに、ステップ１００において、現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとが取得される。次いで、ステップ１０１において、本ステップの実行の直前（すなわち、本ステップの実行時点に最も近い過去の時点）に算出された瞬時補正値ＫＴが取得されるとともに、ステップ１００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに基づいて図３のマップから学習補正値ＫＧｐが取得される。次いで、ステップ１０１で取得された学習補正値ＫＧｐが大きいほど大きい値になるように学習係数ＫＬが設定される。次いで、ステップ１０３において、ステップ１０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＴｐとステップ１０２で設定された学習係数ＫＬとを上式６に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。次いで、ステップ１０４において、ステップ１０３で算出された新たな学習補正値ＫＧｎがステップ１００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに対応する図３のマップの学習補正値として保存され、ルーチンが終了する。

　なお、第１実施形態の学習係数の設定方法はそのときに用いられている学習補正値が大きいほど大きい学習係数が設定される方法であれば如何なる方法でもよく、たとえば、以下のような方法を採用することができる。次に、この方法を採用した実施形態（以下「第２実施形態」という）について説明する。

　第２実施形態では、次式７に示されているように、逐次算出される瞬時補正値に学習係数（以下、第１実施形態の学習係数に対応する第２実施形態の学習係数を「第１学習係数」といい、その詳細は後述する）を乗算して得られる値（すなわち、学習加算値）と、現在用いられている学習補正値に所定の係数（以下この係数を「第２学習係数」といい、その詳細は後述する）を乗算して得られる値とを合算することによって新たな学習補正値が算出される。式７において「ＫＧｎ」が「新たに算出される学習補正値（すなわち、更新された学習補正値）」であり、「ＫＴ」が「瞬時補正値」であり、「ＫＬ１」が「第１学習係数」であり、「ＫＧｐ」が「現在用いられている学習補正値」であり、「ＫＬ２」が「第２学習係数」である。

　ＫＧｎ＝ＫＴ×ＫＬ１＋ＫＧｐ×ＫＬ２　　　…（７）

　なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、斯くして算出される新たな学習補正値ＫＧｎは図３のマップに保存されている学習補正値ＫＧのうち現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとに対応する学習補正値ＫＧとして保存される。そして、機関運転中、空燃比誤差比に基づいて瞬時補正値が算出されるとともに、そのときの目標燃料噴射量ＴＱおよび機関回転数Ｎに基づいて図３のマップから学習補正値ＫＧが取得される。そして、斯くして取得された学習補正値ＫＧと上述したように算出される瞬時補正値とを上式３に適用することによって制御パラメータ補正値Ｋが算出される。

　次に、第２実施形態の第１学習係数および第２学習係数について説明する。第２実施形態では、次式８に示されているように、逐次算出される瞬時補正値の絶対値に演算周期（すなわち、補正学習値の算出を実行する時間周期）を乗算して得られる値を、逐次算出される瞬時補正値に現在用いられている学習補正値を加算して得られる値の絶対値に基準値を乗算して得られる値で除算した値が可変時定数として算出される。式８において「ＫＶ」が「可変時定数」であり、「ＫＴ」が「瞬時補正値」であり、「ＴＣ」が「演算周期」であり、「ＫＧ」が「現在用いられている学習補正値」であり、「ＫＢ」が「基準値」である。また、混合気の空燃比を安定した挙動で推定空燃比に収束させるのに適切な制御パラメータ補正値に対する実際の制御パラメータ補正値の誤差の範囲を「許容誤差範囲」と称したとき、基準値とは、実際の制御パラメータ補正値が許容誤差範囲内に収まるように予め実験等によって求められた値である。

　ＫＶ＝（｜ＫＴ｜×ＴＣ）／（｜ＫＴ＋ＫＧ｜×ＫＢ）　　　…（８）

　そして、第２実施形態では、次式９に示されているように、演算周期に可変時定数を加算して得られる値で演算周期を除算することによって第１学習係数が算出されるとともに、次式１０に示されているように、演算周期に可変時定数を加算して得られる値で可変時定数を除算することによって第２学習係数が算出される。式９および式１０において「ＫＬ１」が「第１学習係数」であり、「ＫＬ２」が「第２学習係数」であり、「ＴＣ」が「演算周期」であり、「ＫＶ」が「可変時定数」である。

　ＫＬ１＝ＴＣ／（ＴＣ＋ＫＶ）　　　…（９）
　ＫＬ２＝ＫＶ／（ＴＣ＋ＫＶ）　　　…（１０）

　次に、第２実施形態から得られる利点について説明する。第１実施形態に関連して説明したように、混合気の空燃比を目標空燃比に早く収束させるという観点では、学習補正値を習熟値に早く到達させることが好ましい。すなわち、学習補正値の学習速度を向上させることが好ましい。

　ここで、学習補正値の学習速度を向上させる手段として、第１学習係数を比較的大きい値に設定するという手段が考えられる。しかしながら、これには以下のような不都合がある。すなわち、第１学習係数が比較的大きい一定の値に固定されている場合、過剰に大きな瞬時補正値が算出されると、過剰に大きな学習加算値が算出される可能性がある。ここで、過剰に大きな学習加算値が算出され、この学習加算値を用いて新たな学習補正値が算出される（すなわち、学習補正値が更新される）と、過剰に大きな学習補正値が算出されることになる。そして、この過剰に大きな学習補正値が制御パラメータ補正値の算出に用いられ、この制御パラメータ補正値によって目標燃料噴射量が補正され、この補正された目標燃料噴射量を用いて基準ＥＧＲ率が取得され、この基準ＥＧＲ率に基づいて目標ＥＧＲ率が設定され、この目標ＥＧＲ率がＥＧＲ制御弁の動作状態の制御に用いられると、混合気の空燃比が不安定な挙動を示しながら変化することになる。つまり、混合気の空燃比の制御が不安定になる。しかしながら、混合気の空燃比の制御が不安定であることは好ましくない。しかも、混合気の空燃比の制御が不安定な状態で学習補正値の学習が進行したとしても結果的には学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない（すなわち、学習補正値の学習速度は向上されない）。しかしながら、第１学習係数を比較的小さい一定の値に固定すれば混合気の空燃比の制御は安定するが学習補正値を早く習熟値に到達させることはできない。

　そして、このことは第２学習係数が比較的大きな値に固定されていようとも比較的小さな値に固定されていようとも等しく当てはまる。

　つまり、混合気の空燃比を好ましい形態で制御するためには混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することが望ましいが、第１学習係数を一定の値に固定するという手段を採用する限り、これらを同時に達成することはできないのである。

　しかしながら、第２実施形態では、上式８から判るように、学習補正値ＫＧが大きいほど可変時定数ＫＶは小さい値として算出される。そして、上式９から判るように、可変時定数ＫＶが小さいほど第１学習係数ＫＬ１は大きい値として算出される。つまり、学習補正値ＫＧが大きいほど第１学習係数ＫＬ１は大きい値として算出されるのである。ここで、学習補正値が大きいことは学習補正値が習熟値に近いことを意味し、学習補正値が習熟値に近ければ過剰な瞬時補正値が算出される可能性が低い。したがって、学習補正値が大きいときに第１学習係数が大きな値として算出されたとしもて、過剰な学習加算値が算出される可能性が低い。したがって、このとき算出される学習加算値によって更新された学習補正値が基準ＥＧＲ率取得用の燃料噴射量の算出に用いられ、その燃料噴射量に基づいて取得された基準ＥＧＲ率に基づいて目標ＥＧＲ率が設定され、この目標ＥＧＲ率がＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）の制御に用いられたとしても、混合気の空燃比の制御が不安定になることが十分に抑制され、その一方で、第１学習係数が大きいのであるから、学習補正値の学習速度が十分に向上される。

　逆に、第２実施形態では、学習補正値が小さいほど第１学習係数は小さい値として算出される。ここで、学習補正値が小さいことは学習補正値が習熟値から遠いことを意味し、学習補正値が習熟値から遠ければ過剰な瞬時補正値が算出される可能性が高い。したがって、第１学習係数が大きいと過剰な学習加算値が算出される可能性が高い。上述したように、過剰な学習加算値によって更新された学習補正値が基準ＥＧＲ率取得用の燃料噴射量の算出に用いられ、その燃料噴射量に基づいて取得された基準ＥＧＲ率に基づいて目標ＥＧＲ率が設定され、この目標ＥＧＲ率がＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）の制御に用いられると、混合気の空燃比の制御が不安定なる。しかしながら、第１実施形態では、第１学習係数は学習補正値が小さいほど小さい値として算出されるのだから、過剰な瞬時補正値が算出されたとしても過剰な学習加算値が算出される可能性は低い。したがって、第２実施形態によれば、混合気の空燃比の制御が不安定になることが十分に抑制され、その一方で、第１学習係数が学習補正値に応じた値に設定されるのであるから、学習補正値の学習速度が適正な形で向上される。

　つまり、第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、新たに算出される学習補正値に対する現在用いられている学習補正値の寄与度、ひいては、制御パラメータ補正値に対する学習補正値の寄与度に応じた第１学習係数が算出されるのである。

　こうした理由から、第２実施形態には、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるという利点がある。

　なお、混合気の空燃比の制御を安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成するという観点から、可変時定数に上限値がある場合、第２実施形態において、上式８から算出された可変時定数ＫＶがその上限値よりも大きいか否かを判定し、上式８から算出された可変時定数がその上限値よりも大きいときにこの上限値を第１学習係数および第２学習係数の算出に実際に用いられる可変時定数として採用するようにしてもよい。つまり、上式８から算出される可変時定数をその上限値にガードするようにしてもよい。もちろん、上式８から算出された可変時定数がその上限値以下であるときには同算出された可変時定数を第１学習係数および第２学習係数の算出に実際に用いられる可変時定数として採用すればよい。同様に、混合気の空燃比の制御を安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成するという観点から、可変時定数に下限値がある場合、第２実施形態において、上式８から算出された可変時定数ＫＶがその下限値よりも小さいか否かを判定し、上式８から算出された可変時定数がその下限値よりも小さいときにこの下限値を第１学習係数および第２学習係数の算出に実際に用いられる可変時定数として採用するようにしてもよい。つまり、上式８から算出される可変時定数をその下限値にガードするようにしてもよい。もちろん、上式８から算出された可変時定数がその下限値以上であるときには同算出された可変時定数を第１学習係数および第２学習係数の算出に実際に用いられる可変時定数として採用すればよい。

　また、第２実施形態では、第１学習係数だけでなく第２学習係数も学習補正値に応じて変化する。しかしながら、これに代えて、第２学習係数が一定の値に固定されていてもよい。

　また、第２実施形態において、学習補正値の学習速度を向上させる観点では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内に収まることを条件として可能な限り大きな第１学習係数が算出されるように基準値を設定することが好ましい。

　次に、第２実施形態の学習補正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が図５に示されている。なお、図５のルーチンは所定の時間間隔で実行されるルーチン、すなわち、所定の演算周期でもって実行されるルーチンである。

　図５のルーチンが開始されると、始めに、ステップ２００において、現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとが取得される。次いで、ステップ２０１において、本ステップの実行の直前（すなわち、本ステップの実行時点に最も近い過去の時点）に算出された瞬時補正値ＫＴが取得されるとともに、ステップ２００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに基づいて図３のマップから学習補正値ＫＧｐが取得される。次いで、ステップ２０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐを上式８に適用することによって可変時定数ＫＶが算出される。次いで、ステップ２０３において、ステップ２０２で算出された可変時定数ＫＶを上式９に適用することによって第１学習係数ＫＬ１が算出されるとともに、ステップ２０２で算出された可変時定数ＫＶを上式１０に適用することによって第２学習係数ＫＬ２が算出される。次いで、ステップ２０４において、ステップ２０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＴｐとステップ２０３で算出された第１学習係数ＫＬ１および第２学習係数ＫＬ２とを上式７に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。次いで、ステップ２０５において、ステップ２０４で算出された新たな学習補正値ＫＧｎがステップ２００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに対応する図３のマップの学習補正値として保存され、ルーチンが終了する。

　ところで、第１実施形態の技術思想は、広く捉えれば、新たに算出された学習補正値を用いて制御パラメータ補正値が算出され、この制御パラメータ補正値によって補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに応じた基準ＥＧＲ率が図２（Ｃ）のマップから取得され、この取得された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定され、この設定された目標ＥＧＲ率に従ってＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁の開度）が制御された場合に、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができるか否かに応じて学習係数を設定するという技術思想である。そして、第１実施形態の技術思想をこのように捉えた場合、こうした技術思想を具体化する実施形態として、以下のような実施形態を挙げることもできる。次に、この実施形態（以下「第３実施形態」）について説明する。なお、第３実施形態の制御装置が適用される内燃機関は図１に示されている内燃機関である。また、以下の説明において言及されていない第３実施形態の構成は第１実施形態の構成と同じである。

　第３実施形態では、第１実施形態と同様に目標ＥＧＲ率が設定される。すなわち、上式２に示されているように、機関運転中に設定される目標燃料噴射量に制御パラメータ補正値を乗算して得られる燃料噴射量を図２（Ｃ）のマップから基準ＥＧＲ率の取得用の燃料噴射量とするとともにそのときの機関回転数を図２（Ｃ）のマップからの基準ＥＧＲ率の取得用の機関回転数として図２（Ｃ）のマップから基準ＥＧＲ率が取得される。そして、この取得された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定される。

　また、第３実施形態では、第１実施形態と同様に制御パラメータ補正値が算出される。すなわち、上式３に示されているように、瞬時補正値ＫＴと学習補正値ＫＧと「１」とを合算することによって制御パラメータ補正値Ｋが算出される。

　また、第３実施形態では、第１実施形態と同様に瞬時補正値が算出される。すなわち、上式４に示されているように、推定空燃比ＡＦｅを検出空燃比ＡＦｄによって除算した値（すなわち、空燃比誤差比）Ｒａｆが算出される。ここで、推定空燃比ＡＦｅは、上式５に示されているように、制御パラメータ補正値Ｋを目標燃料噴射量ＴＱに乗算して得られる値によって吸入空気量Ｇａを除算することによって得られる値である。

　そして、空燃比誤差比が「１」ではないとき（つまり、検出空燃比が推定空燃比に一致していないとき）には、空燃比誤差比が「１」になるように基準ＥＧＲ率の取得に用いられる燃料噴射量を算出するための目標燃料噴射量の補正に現在用いられている制御パラメータ補正値を補正することによって空燃比誤差比を「１」にすることができる制御パラメータ補正値に対する補正値が瞬時補正値として算出される。

　また、第３実施形態では、第１実施形態と同様に学習補正値が算出される。すなわち、上式６に示されているように、逐次算出される瞬時補正値ＫＴに学習係数ＫＬを乗算して得られる学習加算値と現在用いられている学習補正値ＫＧｐとを合算することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。

　なお、第１実施形態と同様に、斯くして算出される新たな学習補正値は図３のマップに保存されている学習補正値のうち現在の目標燃料噴射量と現在の機関回転数とに対応する学習補正値として保存される。そして、機関運転中、上述したように空燃比誤差比に基づいて瞬時補正値が算出されるとともに、そのときの目標燃料噴射量および機関回転数に基づいて図３のマップから学習補正値が取得される。そして、斯くして取得された学習補正値と上述したように算出される瞬時補正値とを上式３に適用することによって制御パラメータ補正値が算出される。

　次に、第３実施形態の学習係数について説明する。第３実施形態では、規定の学習係数が予め設定される。そして、この規定の学習係数を用いて学習補正値が更新され、斯くして更新される学習補正値を用いて制御パラメータ補正値が算出され、斯くして算出される制御パラメータ補正値によって補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに応じた基準ＥＧＲ率が図２（Ｃ）のマップから取得され、この取得された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定され、この設定された目標ＥＧＲ率に従ってＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）が制御された場合に、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができる制御パラメータ補正値の範囲（以下この範囲を「許容補正値範囲」という）が実験等によって予め求められる。

　そして、機関運転中、算出される制御パラメータ補正値が上記許容補正値範囲内にあるか否かが判定される。ここで、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあると判定されたときには、規定の学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数としてそのまま採用される。

　一方、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないと判定されたときには、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲の上限値（以下この上限値を「許容上限値」という）よりも大きいか否かが判定される。ここで、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいと判定されたときには、制御パラメータ補正値を許容上限値に一致させることができる学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。つまり、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいと判定されたときには、制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の学習係数が補正され、この補正された学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。

　一方、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きくないと判定されたとき、すなわち、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲の下限値（以下この下限値を「許容下限値」という）よりも小さいときには、制御パラメータ補正値を許容下限値に一致させることができる学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。つまり、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときには、制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の学習係数が補正され、この補正された学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。

　次に、第３実施形態から得られる利点について説明する。第１実施形態に関連して説明したように、混合気の空燃比を好ましい形態で制御するためには混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することが望ましいが、第１学習係数を一定の値に固定するという手段を採用する限り、これらを同時に達成することはできない。

　しかしながら、第３実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないとき、すなわち、規定の学習係数を用いて学習補正値の更新が行われると混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができないときには、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内の値になるように規定の学習係数が補正され、この補正された学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。より具体的には、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きく、したがって、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときには、制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の学習係数が補正され、この補正された学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。これによれば、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができる。つまり、混合気の空燃比の制御の安定が確保される。一方、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さく、したがって、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときには、制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の学習係数が補正され、この補正された学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数として採用される。これによれば、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができる。つまり、混合気の空燃比の制御の安定性が確保される。

　さらに、第３実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときにのみ規定の学習係数が補正される。すなわち、混合気の空燃比の制御の安定性が確保されないときにのみ規定の学習係数が補正される。したがって、全体として、学習補正値の更新に実際に用いられる学習係数は学習補正値の学習速度を高く維持することができる学習係数に設定される。このため、第３実施形態によれば、全体として、学習補正値の学習速度の向上が図られている。

　つまり、第３実施形態では、新たに算出される学習補正値に対する現在用いられている学習補正値の寄与度、ひいては、制御パラメータ補正値に対する学習補正値の寄与度に応じた学習係数が算出されるのである。

　こうした理由から、第３実施形態には、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるという利点がある。

　なお、第３実施形態では、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときに制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の学習係数が補正される。しかしながら、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成するためには、広くは、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときに制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内の値になるように規定の学習係数を補正するようにしてもよい。また、第３実施形態では、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときに制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の学習係数が補正される。しかしながら、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成するためには、広くは、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときに制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内の値になるように規定の学習係数を補正するようにしてもよい。

　また、第３実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときにのみ規定の学習係数が補正される。しかしながら、これに加えて、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあるときに制御パラメータ補正値が許容補正値内に収まる範囲で学習係数を補正するようにしてもよい。この場合、学習補正値の学習速度を向上させる観点では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあるときに制御パラメータ補正値を許容補正値範囲内に収めることができる学習係数のうち最も大きい学習係数となるように規定の学習係数を補正するようにすることが好ましい。

　次に、第３実施形態の学習補正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６および図７に示されている。なお、図６および図７のルーチンは所定の時間間隔で実行されるルーチン、すなわち、所定の演算周期でもって実行されるルーチンである。

　図６および図７のルーチンが開始されると、始めに、ステップ３００において、現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとが取得される。次いで、ステップ３０１において、本ステップの実行の直前（すなわち、本ステップの実行時点に最も近い過去の時点）に算出された制御パラメータ補正値Ｋおよび瞬時補正値ＫＴが取得されるとともに、ステップ３００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに基づいて図３のマップから学習補正値ＫＧｐが取得される。次いで、ステップ３０２において、ステップ３０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にある（Ｋｍｉｎ≦Ｋ＜Ｋｍａｘ）か否かが判別される。ここで、制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にあると判別されたときには、ルーチンはステップ３０３に進む。一方、制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にないと判別されたときには、ルーチンは図７のステップ３０６に進む。

　ステップ３０２において制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にあると判別され、ルーチンがステップ３０３に進むと、規定の学習係数ＫＬ１ｐが学習係数ＫＬ１に入力され、ルーチンがステップ３０４に進む。

　ステップ３０２において制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にないと判別され、ルーチンが図７のステップ３０６に進むと、ステップ３０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲の上限値Ｋｍａｘよりも大きい（Ｋｍａｘ＜Ｋ）か否かが判別される。ここで、Ｋｍａｘ＜Ｋであると判別されたときには、ルーチンはステップ３０７に進む。一方、Ｋｍａｘ＜Ｋではないと判別されたときには、ルーチンはステップ３０９に進む。

　ステップ３０６においてＫｍａｘ＜Ｋであると判別され、ルーチンがステップ３０７に進むと、ステップ３０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋを上限値Ｋｍａｘに一致させることができるように規定の学習係数が補正されることによって補正学習係数ＫＬａが算出される。次いで、ステップ３０８において、ステップ３０７で算出された補正学習係数ＫＬａが学習係数ＫＬに入力され、ルーチンがステップ３０４に進む。

　ステップ３０６においてＫｍａｘ＜Ｋではないと判別され、すなわち、ステップ３０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲の下限値Ｋｍｉｎよりも小さく、ルーチンがステップ３０９に進むと、ステップ３０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋを下限値Ｋｍｉｎに一致させることができるように規定の学習係数が補正されることによって補正学習係数ＫＬａが算出される。次いで、ステップ３１０において、ステップ３０９で算出された補正学習係数ＫＬａが学習係数ＫＬに入力され、ルーチンがステップ３０４に進む。

　図６のステップ３０４では、新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。より具体的には、ルーチンがステップ３０３からステップ３０４に進んだ場合には、ステップ３０３で規定の学習係数ＫＬｐが入力された学習係数ＫＬとステップ３０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐとを上式６に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。ルーチンがステップ３０８からステップ３０４に進んだ場合には、ステップ３０８で補正学習係数ＫＬａが入力された学習係数ＫＬとステップ３０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐとを上式６に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。ルーチンがステップ３１０からステップ３０４に進んだ場合には、ステップ３１０で補正学習係数ＫＬａが入力された学習係数ＫＬとステップ３０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐとを上式６に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。次いで、ステップ３０５において、ステップ３０４で算出された新たな学習補正値ＫＧｎがステップ３００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに対応して電子制御装置に保存される。

　ところで、第２実施形態の技術思想は、広く捉えれば、新たに算出された学習補正値を用いて制御パラメータ補正値が算出され、この制御パラメータ補正値によって補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに応じた基準ＥＧＲ率が図２（Ｃ）のマップから取得され、この取得された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定され、この設定された目標ＥＧＲ率に従ってＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁の開度）が制御された場合に、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができるか否かに応じて第１学習係数を設定するという技術思想である。そして、第２実施形態の技術思想をこのように捉えた場合、こうした技術思想を具体化する実施形態として、以下のような実施形態を挙げることもできる。次に、この実施形態（以下「第４実施形態」）について説明する。なお、第４実施形態の制御装置が適用される内燃機関は図１に示されている内燃機関である。また、以下の説明において言及されていない第４実施形態の構成は第２実施形態の構成と同じである。

　第４実施形態では、第２実施形態と同様に目標ＥＧＲ率が設定される。すなわち、上式２に示されているように、機関運転中に設定される目標燃料噴射量に制御パラメータ補正値を乗算して得られる燃料噴射量を図２（Ｃ）のマップから基準ＥＧＲ率の取得用の燃料噴射量とするとともにそのときの機関回転数を図２（Ｃ）のマップからの基準ＥＧＲ率の取得用の機関回転数として図２（Ｃ）のマップから基準ＥＧＲ率が取得される。そして、この取得された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定される。

　また、第４実施形態では、第２実施形態と同様に制御パラメータ補正値が算出される。すなわち、上式３に示されているように、瞬時補正値ＫＴと学習補正値ＫＧと「１」とを合算することによって制御パラメータ補正値Ｋが算出される。

　また、第４実施形態では、第２実施形態と同様に瞬時補正値が算出される。すなわち、上式４に示されているように、推定空燃比ＡＦｅを検出空燃比ＡＦｄによって除算した値（すなわち、空燃比誤差比）Ｒａｆが算出される。ここで、推定空燃比ＡＦｅは、上式５に示されているように、制御パラメータ補正値Ｋを目標燃料噴射量ＴＱに乗算して得られる値によって吸入空気量Ｇａを除算することによって得られる値である。

　また、第４実施形態では、第２実施形態と同様に学習補正値が算出される。すなわち、上式７に示されているように、逐次算出される瞬時補正値ＫＴに第１学習係数ＫＬ１を乗算して得られる学習加算値と現在用いられている学習補正値ＫＧｐに第２学習係数ＫＬ２を乗算して得られる値とを合算することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。

　なお、第４実施形態では、第２実施形態と同様に、斯くして算出される新たな学習補正値は図３のマップに保存されている学習補正値のうち現在の目標燃料噴射量と現在の機関回転数とに対応する学習補正値として保存される。そして、機関運転中、空燃比誤差比に基づいて瞬時補正値が算出されるとともに、そのときの目標燃料噴射量および機関回転数に基づいて図３のマップから学習補正値が取得される。そして、斯くして取得された学習補正値と上述したように算出される瞬時補正値とを上式３に適用することによって制御パラメータ補正値が算出される。

　次に、第４実施形態の第１学習係数および第２学習係数について説明する。第４実施形態では、次式１１に示されているように、演算周期に固定時定数を加算して得られる値で演算周期を除算して得られる値が規定の第１学習係数として予め設定され、また、次式１２に示されているように、演算周期に固定時定数を加算して得られる値で固定時定数を除算して得られる値が規定の第２学習係数として予め設定される。式１１および式１２において「ＫＬ１」が「規定の第１学習係数」であり、「ＫＬ２」が「規定の第２学習係数」であり、「ＴＣ」が「演算周期」であり、「ＫＦ」が「固定時定数」である。なお、固定時定数は、第１実施形態の可変時定数とは異なり、学習補正値の値にかかわらず一定の値である。

　ＫＬ１＝ＴＣ／（ＴＣ＋ＫＦ）　　　…（１１）
　ＫＬ２＝ＫＦ／（ＴＣ＋ＫＦ）　　　…（１２）

　そして、第４実施形態では、このように予め設定された規定の第１学習係数および規定の第２学習係数を用いて学習補正値が更新され、斯くして更新される学習補正値を用いて制御パラメータ補正値が算出され、斯くして算出される制御パラメータ補正値によって補正された目標燃料噴射量と機関回転数とに応じた基準ＥＧＲ率が図２（Ｃ）のマップから取得され、この取得された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定され、この設定された目標ＥＧＲ率に従ってＥＧＲ制御弁の動作状態（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）が制御された場合に、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができる制御パラメータ補正値の範囲（以下この範囲を「許容補正値範囲」という）が実験等によって予め求められる。

　そして、機関運転中、算出される制御パラメータ補正値が上記許容補正値範囲内にあるか否かが判定される。ここで、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあると判定されたときには、規定の第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数としてそのまま採用される。

　一方、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないと判定されたときには、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲の上限値（以下この上限値を「許容上限値」という）よりも大きいか否かが判定される。ここで、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいと判定されたときには、制御パラメータ補正値を許容上限値に一致させることができる第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。つまり、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいと判定されたときには、制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の第１学習係数が補正され、この補正された第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。

　一方、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きくないと判定されたとき、すなわち、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲の下限値（以下この下限値を「許容下限値」という）よりも小さいときには、制御パラメータ補正値を許容下限値に一致させることができる第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。つまり、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときには、制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の第１学習係数が補正され、この補正された第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。

　なお、第４実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあるか否かにかかわらず、規定の第２学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第２学習係数としてそのまま採用される。

　次に、第４実施形態から得られる利点について説明する。第１実施形態に関連して説明したように、混合気の空燃比を好ましい形態で制御するためには混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することが望ましいが、第１学習係数を一定の値に固定するという手段を採用する限り、これらを同時に達成することはできない。

　しかしながら、第４実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないとき、すなわち、規定の第１学習係数を用いて学習補正値の更新が行われると混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができないときには、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内の値になるように規定の第１学習係数が補正され、この補正された第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。より具体的には、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きく、したがって、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときには、制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の第１学習係数が補正され、この補正された第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。これによれば、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができる。つまり、混合気の空燃比の制御の安定が確保される。一方、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さく、したがって、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときには、制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の第１学習係数が補正され、この補正された第１学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数として採用される。これによれば、混合気の空燃比を推定空燃比に向かって安定した挙動で制御することができる。つまり、混合気の空燃比の制御の安定性が確保される。

　さらに、第４実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときにのみ規定の第１学習係数が補正される。すなわち、混合気の空燃比の制御の安定性が確保されないときにのみ規定の第１学習係数が補正される。したがって、全体として、学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数は学習補正値の学習速度を高く維持することができる第１学習係数に設定される。このため、第４実施形態によれば、全体として、学習補正値の学習速度の向上が図られている。

　つまり、第４実施形態では、新たに算出される学習補正値に対する現在用いられている学習補正値の寄与度、ひいては、制御パラメータ補正値に対する学習補正値の寄与度に応じた第１学習係数が算出されるのである。

　こうした理由から、第４実施形態には、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるという利点がある。

　なお、第４実施形態では、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときに制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の第１学習係数が補正される。しかしながら、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成するためには、広くは、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときに制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内の値になるように規定の第１学習係数を補正するようにしてもよい。また、第２実施形態では、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときに制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の第１学習係数が補正される。しかしながら、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成するためには、広くは、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときに制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内の値になるように規定の第１学習係数を補正するようにしてもよい。

　また、第４実施形態では、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときに規定の第１学習係数のみが補正される。しかしながら、これに加えて、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときに規定の第２学習係数を補正するようにしてもよい。この場合、具体的には、制御パラメータ補正値が許容上限値よりも大きいときには、制御パラメータ補正値が許容上限値に一致するように規定の第１学習係数および規定の第２学習係数が補正され、これら補正された第１学習係数および第２学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数および第２学習係数としてそれぞれ採用される。一方、制御パラメータ補正値が許容下限値よりも小さいときには、制御パラメータ補正値が許容下限値に一致するように規定の第１学習係数および規定の第２学習係数が補正され、これら補正された第１学習係数および第２学習係数が学習補正値の更新に実際に用いられる第１学習係数および第２学習係数としてそれぞれ採用される。

　また、第４実施形態では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にないときにのみ規定の第１学習係数が補正される。しかしながら、これに加えて、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあるときに制御パラメータ補正値が許容補正値内に収まる範囲で第１学習係数を補正するようにしてもよい。この場合、学習補正値の学習速度を向上させる観点では、制御パラメータ補正値が許容補正値範囲内にあるときに制御パラメータ補正値を許容補正値範囲内に収めることができる第１学習係数のうち最も大きい第１学習係数となるように規定の第１学習係数を補正するようにすることが好ましい。

　次に、第４実施形態の学習補正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および図９に示されている。なお、図８および図９のルーチンは所定の時間間隔で実行されるルーチン、すなわち、所定の演算周期でもって実行されるルーチンである。

　図８および図９のルーチンが開始されると、始めに、ステップ４００において、現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとが取得される。次いで、ステップ４０１において、本ステップの実行の直前（すなわち、本ステップの実行時点に最も近い過去の時点）に算出された制御パラメータ補正値Ｋおよび瞬時補正値ＫＴが取得されるとともに、ステップ４００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに基づいて図３のマップから学習補正値ＫＧｐが取得される。次いで、ステップ４０２において、ステップ４０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にある（Ｋｍｉｎ≦Ｋ＜Ｋｍａｘ）か否かが判別される。ここで、制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にあると判別されたときには、ルーチンはステップ４０３に進む。一方、制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にないと判別されたときには、ルーチンは図９のステップ４０６に進む。

　ステップ４０２において制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にあると判別され、ルーチンがステップ４０３に進むと、規定の第１学習係数ＫＬ１ｐが第１学習係数ＫＬ１に入力されるとともに、規定の第２学習係数ＫＬ２ｐが第２学習係数ＫＬ２に入力され、ルーチンがステップ４０４に進む。

　ステップ４０２において制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲内にないと判別され、ルーチンが図９のステップ４０６に進むと、ステップ４０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲の上限値Ｋｍａｘよりも大きい（Ｋｍａｘ＜Ｋ）か否かが判別される。ここで、Ｋｍａｘ＜Ｋであると判別されたときには、ルーチンはステップ４０７に進む。一方、Ｋｍａｘ＜Ｋではないと判別されたときには、ルーチンはステップ４０９に進む。

　ステップ４０６においてＫｍａｘ＜Ｋであると判別され、ルーチンがステップ４０７に進むと、ステップ４０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋを上限値Ｋｍａｘに一致させることができるように規定の第１学習係数が補正されることによって補正第１学習係数ＫＬ１ａが算出される。次いで、ステップ４０８において、ステップ４０７で算出された補正第１学習係数ＫＬ１ａが第１学習係数ＫＬ１に入力されるとともに、規定の第２学習係数ＫＬ２ｐが第２学習係数ＫＬ２に入力され、ルーチンがステップ４０４に進む。

　ステップ４０６においてＫｍａｘ＜Ｋではないと判別され、すなわち、ステップ４０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋが許容補正値範囲の下限値Ｋｍｉｎよりも小さく、ルーチンがステップ４０９に進むと、ステップ４０１で取得された制御パラメータ補正値Ｋを下限値Ｋｍｉｎに一致させることができるように規定の第１学習係数が補正されることによって補正第１学習係数ＫＬ１ａが算出される。次いで、ステップ４１０において、ステップ４０９で算出された補正第１学習係数ＫＬ１ａが第１学習係数ＫＬ１に入力されるとともに、規定の第２学習係数ＫＬ２ｐが第２学習係数ＫＬ２に入力され、ルーチンがステップ４０４に進む。

　図８のステップ４０４では、新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。より具体的には、ルーチンがステップ４０３からステップ４０４に進んだ場合には、ステップ４０３で規定の第１学習係数ＫＬ１ｐが入力された第１学習係数ＫＬ１とステップ４０３で規定の第２学習係数ＫＬ２ｐが入力された第２学習係数ＫＬ２とステップ４０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐとを上式７に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。ルーチンがステップ４０８からステップ４０４に進んだ場合には、ステップ４０８で補正第１学習係数ＫＬ１ａが入力された第１学習係数ＫＬ１とステップ４０８で規定の第２学習係数ＫＬ１ｐが入力された第２学習係数ＫＬ２とステップ４０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐとを上式７に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。ルーチンがステップ４１０からステップ４０４に進んだ場合には、ステップ４１０で補正第１学習係数ＫＬ１ａが入力された第１学習係数ＫＬ１とステップ４１０で規定の第２学習係数ＫＬ１ｐが入力された第２学習係数ＫＬ２とステップ４０１で取得された瞬時補正値ＫＴおよび学習補正値ＫＧｐとを上式７に適用することによって新たな学習補正値ＫＧｎが算出される。次いで、ステップ４０５において、ステップ４０４で算出された新たな学習補正値ＫＧｎがステップ４００で取得された目標燃料噴射量ＴＱと機関回転数Ｎとに対応して電子制御装置に保存される。

　ところで、上述した実施形態はＥＧＲ制御弁によってＥＧＲ率を制御することによって混合気の空燃比を推定空燃比に一致させる制御を実行す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ＥＧＲ装置を備えていない内燃機関においてスロットル弁によって吸入空気量を制御することによって混合気の空燃比を推定空燃比に一致させる制御を実行する制御装置にも適用可能である。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の一例として、こうした制御装置に第１実施形態の技術思想を適用した場合の実施形態（以下「第５実施形態」）について説明する。なお、以下の説明において言及されていない第５実施形態の構成は第１実施形態の構成と同じである。

　第５実施形態の制御装置が適用される内燃機関が図１０に示されている。図１０に示されている内燃機関はＥＧＲ装置を備えていない点を除いて図１に示されている内燃機関と同じである。また、第５実施形態の制御装置が適用される内燃機関がＥＧＲ装置を備えていないことから、第１実施形態とは異なり、ＥＧＲ制御弁の制御は行われない。

　次に、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、アクセルペダルの踏込量に応じて最適な燃料噴射量が実験等によって予め求められる。そして、これら求められた燃料噴射量が図１１（Ａ）に示されているようにアクセルペダルの踏込量Ｄａｃの関数のマップの形で基準燃料噴射量Ｑｂとして電子制御装置に記憶されている。そして、機関運転中、その時々のアクセルペダルの踏込量Ｄａｃに対応する基準燃料噴射量Ｑｂが図１１（Ａ）のマップから取得され、この取得された基準燃料噴射量Ｑｂが目標燃料噴射量に設定される。そして、斯くして設定された目標燃料噴射量の燃料が燃料噴射弁から噴射されるように電子制御装置から燃料噴射弁に指令信号が供給される。なお、図１１（Ａ）に示されているように、基準燃料噴射量Ｑｂはアクセルペダルの踏込量Ｄａｃが大きくなるほど多くなる。

　次に、第５実施形態のスロットル弁の制御について説明する。第５実施形態では、図１０に示されている内燃機関の運転状態を定常運転状態（すなわち、燃料噴射量と機関回転数とが一定に維持された状態）に維持するとともに内燃機関を取り巻く環境に関するパラメータであって機関運転状態に影響を及ぼすパラメータ（たとえば、大気圧、大気温度、内燃機関の温度などであって、以下このパラメータを「環境パラメータ」という）の値が特定の値にあるという条件のもと、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実験等によって予め求められる。そして、これら求められたスロットル弁開度が図１１（Ｂ）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基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂとして電子制御装置に記憶されている。なお、図１１（Ｂ）のマップでは、燃料噴射量Ｑが多いほど基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが大きくなり、機関回転数Ｎが大きいほど基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが大きくなっている。

　そして、次式１３に示されているように、機関運転中に設定される目標燃料噴射量に制御パラメータ補正値を乗算して得られる燃料噴射量を図１１（Ｂ）のマップからの基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂの取得用の燃料噴射量Ｑとするとともにそのときの機関回転数を図１１（Ｂ）のマップからの基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂの取得用の機関回転数Ｎとして図１１（Ｂ）のマップから基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが取得される。すなわち、機関運転中に設定される目標燃料噴射量を制御パラメータ補正値によって補正することによって得られる燃料噴射量が図１１のマップからの基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂの取得に用いられる。なお、式１３において「Ｑ」が「図１１（Ｂ）のマップからの基準スロットル弁開度の取得に用いられる燃料供給量」であり、「ＴＱ」が「目標燃料噴射量」であり、「Ｋ」が「制御パラメータ補正値」である。

　Ｑ＝ＴＱ×Ｋ　　　…（１３）

　そして、図１１（Ｂ）のマップから取得された基準スロットル弁開度Ｄｔｈｂが目標スロットル弁開度に設定される。そして、スロットル弁開度が斯くして設定された目標スロットル弁開度ＴＤｔｈとなるようにスロットル弁を駆動するようにスロットル弁アクチュエータを駆動させる制御信号が電子制御装置から供給される。

　なお、第５実施形態では、第１実施形態と同様に式３に従って制御パラメータ補正値が算出される。

　次に、第５実施形態の瞬時補正値について説明する。第５実施形態では、第１実施形態と同様に式４に従って空燃比誤差比が算出される。そして、空燃比誤差比が「１」ではないとき（つまり、検出空燃比が推定空燃比に一致していないとき）には、空燃比誤差比が「１」になるように基準スロットル弁開度の取得に用いられる燃料噴射量を算出するための目標燃料噴射量の補正に現在用いられている制御パラメータ補正値を補正することによって空燃比誤差比を「１」にすることができる制御パラメータ補正値に対する補正値が瞬時補正値として算出される。別の言い方をすれば、空燃比誤差比が「１」ではないときには、空燃比誤差比が「１」になるように基準スロットル弁開度の取得に用いられる燃料噴射量を算出するための目標燃料供給量の補正に現在用いられている制御パラメータ補正値によって目標燃料噴射量を補正することを前提にして現在の目標燃料噴射量を補正することによって空燃比誤差比を「１」にすることができる目標燃料噴射量に対する補正値が瞬時補正値として算出される。

　次に、第５実施形態の学習補正値について説明する。第５実施形態では、第１実施形態と同様に式６に従って新たな学習補正値が算出される。なお、斯くして算出される新たな学習補正値ＫＧｎは図１２のマップに保存されている学習補正値ＫＧのうち現在の目標燃料噴射量ＴＱと現在の機関回転数Ｎとに対応する学習補正値ＫＧとして保存される。こうした新たな学習補正値の算出とその保存とが学習補正値の更新に相当する。そして、機関運転中、上述したように空燃比誤差比に基づいて瞬時補正値が算出されるとともに、そのときの目標燃料噴射量ＴＱおよび機関回転数Ｎに基づいて図１２のマップから学習補正値ＫＧが取得される。そして、斯くして取得された学習補正値ＫＧと上述したように算出される瞬時補正値とを式３に適用することによって制御パラメータ補正値Ｋが算出される。なお、図１２のマップに保存されている学習補正値ＫＧの初期値は「０」である

　次に、第５実施形態の学習係数について説明する。第５実施形態では、現時アクチュエータ用いられている学習補正値が大きいほど学習係数が大きい値に設定される。なお、第５実施形態では、学習係数は「０」以上の値であって且つ「１」以下の値である。

　次に、第５実施形態から得られる利点について説明する。第１実施形態に関連して説明したように、混合気の空燃比を好ましい形態で制御するためには混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することが望ましいが、学習係数を一定の値に固定するという手段を採用する限り、これらを同時に達成することはできない。

　しかしながら、第５実施形態では、現在用いられている学習補正値が大きいほど学習係数が大きな値に設定される。つまり、新たに算出される学習補正値に対する現在用いられている学習補正値の寄与度、ひいては、制御パラメータ補正値に対する学習補正値の寄与度に応じた学習係数が設定される。

　したがって、第１実施形態に関連して説明した理由と同様の理由から、第５実施形態には、混合気の空燃比の制御の安定性の確保と学習補正値の学習速度の向上とを同時に達成することができるという利点がある。

　なお、当然のことながら、ＥＧＲ装置を備えていない内燃機関においてスロットル弁によって吸入空気量を制御することによって混合気の空燃比を推定空燃比に一致させる制御を実行する制御装置に第２実施形態、第３実施形態、または、第４実施形態の技術思想を適用することもできる。

　また、第５実施形態の学習補正値の更新を実行するルーチンとして、たとえば、図４に示されているルーチンを採用することができる。

　また、第１実施形態～第４実施形態はＥＧＲ制御弁によるＥＧＲ率の制御を介して吸入空気量を制御することによって混合気の空燃比を推定空燃比に一致させる制御を実行す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ＥＧＲ制御弁によるＥＧＲ率の制御を介した吸入空気量の制御に加えて、スロットル弁による吸入空気量の制御を実行する制御装置にも適用可能である。

　また、第１実施形態～第４実施形態の制御パラメータ補正値は基準ＥＧＲ率取得用の燃料噴射量を得るために目標燃料噴射量を補正する補正値である。しかしながら、この制御パラメータ補正値が目標燃料噴射量を基準ＥＧＲ率取得用の燃料噴射量としてそのまま用いて取得された基準ＥＧＲ率を補正する補正値であってもよい。なお、この場合、制御パラメータ補正値によって補正された基準ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に設定されることになる。

　また、第５実施形態の制御パラメータ補正値は基準スロットル弁開度取得用の燃料噴射量を得るために目標燃料噴射量を補正する補正値である。しかしながら、この制御パラメータ補正値が目標燃料噴射量を基準スロットル弁開度取得用の燃料噴射量としてそのまま用いて取得された基準スロットル弁開度を補正する補正値であってもよい。なお、この場合、制御パラメータによって補正された基準スロットル弁開度が目標スロットル弁開度に設定されることになる。

　また、上述した実施形態において、瞬時補正値を算出する手法として、いわゆるＰＩ制御（すなわち、比例積分制御）の考え方を利用した手法を採用することができる。この場合、瞬時補正値はいわゆるＰＩ項である。

　また、上述した実施形態は圧縮自着火式の内燃機関に本発明を適用した場合の実施形態であるが、本発明は火花点火式の内燃機関（いわゆるガソリンエンジン）にも適用可能である。

Claims

　制御対象の制御量の目標値である目標制御量を算出し、該算出された目標制御量に制御量を一致させるために目標とすべき制御対象の動作状態である目標動作状態を設定するために用いられるパラメータの値である制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値を算出し、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて設定される目標動作状態に従って制御対象の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、
　制御量が目標制御量に一致するように制御対象の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための瞬時補正値を目標制御量に対する制御量の偏差に基づいて算出する制御と、瞬時補正値を補正するための係数である学習係数によって瞬時補正値を補正することによって得られる値である学習加算値を積算することによって学習補正値を算出する制御と、を実行し、新たに算出される瞬時補正値と既に算出されている学習補正値とに基づいて制御パラメータ補正値を算出する内燃機関の制御装置において、
　目標制御量に対する制御量の追従の形態として許容される追従の形態が許容追従形態として予め定められており、目標制御量に対する制御量の追従の形態が前記許容追従形態となる制御パラメータ補正値の範囲が許容制御パラメータ補正値範囲として予め定められており、制御パラメータ補正値が前記許容制御パラメータ補正値範囲内に収まるように前記学習係数を設定する内燃機関の制御装置。
　制御対象の制御量の目標値である目標制御量を算出し、該算出された目標制御量に制御量を一致させるために目標とすべき制御対象の動作状態である目標動作状態を設定するために用いられるパラメータの値である制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値を算出し、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて設定される目標動作状態に従って制御対象の動作状態を制御する内燃機関の制御装置であって、
　制御量が目標制御量に一致するように制御対象の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための瞬時補正値を目標制御量に対する制御量の偏差に基づいて算出する制御と、瞬時補正値を補正するための係数である学習係数によって瞬時補正値を補正することによって得られる値である学習加算値を積算することによって学習補正値を算出する制御と、を実行し、新たに算出される瞬時補正値と既に算出されている学習補正値とに基づいて制御パラメータ補正値を算出する内燃機関の制御装置において、
　既に算出されている学習補正値が大きいほど大きい学習係数を設定する内燃機関の制御装置。
　燃焼室に形成される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段を具備し、前記制御対象が前記空燃比制御手段であり、前記制御量が燃焼室に形成される混合気の空燃比であり、同空燃比の推定値である推定空燃比が目標制御量であり、前記制御パラメータ値が前記空燃比制御手段の目標動作状態の設定に用いられるパラメータの値であり、前記制御パラメータ補正値が混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように制御パラメータ値を補正するための補正値であり、前記瞬時補正値が混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように前記空燃比制御手段の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための補正値であり、
　推定空燃比を算出し、混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値を算出し、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて前記空燃比制御手段の目標動作状態を設定する請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
　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装置を具備し、該排気再循環装置が吸気通路に導入される排気ガスの量を制御する排気ガス再循環量制御手段を有し、前記制御パラメータ値が前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態の設定に用いられるパラメータの値であり、前記瞬時補正値が混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態の設定に現在用いられている制御パラメータ値を補正するための補正値であり、
　推定空燃比を算出し、混合気の空燃比が推定空燃比に一致するように制御パラメータ値を補正するための制御パラメータ補正値を算出し、該算出された制御パラメータ補正値によって補正された制御パラメータ値を用いて前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態を設定する請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
　前記排気再循環装置によって吸気通路に導入される排気ガスの量である排気ガス再循環量の目標値である目標排気ガス再循環量を設定し、排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に一致するように前記排気ガス再循環量制御手段の目標動作状態を設定する請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
　内燃機関の運転に関する所定のパラメータの値である機関運転パラメータ値に応じて目標とすべき排気ガス再循環量が基準排気ガス再循環量として予め求められており、前記制御パラメータ値が機関運転パラメータ値であり、機関運転パラメータ値を前記制御パラメータ補正値によって補正し、該補正された機関運転パラメータ値に基づいて基準排気ガス再循環量を算出し、該算出された基準排気ガス再循環量を目標排気ガス再循環量に設定する内燃機関の制御装置。
　燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段をさらに具備し、該燃料供給手段によって燃焼室に供給される燃料の量である燃料供給量の目標値である目標燃料供給量を設定し、該目標燃料供給量の燃料が燃焼室に供給されるように前記燃料供給手段の動作状態を制御する請求項５に記載の内燃機関の制御装置において、
　前記機関運転パラメータ値が目標燃料供給量に相当する燃料供給量である目標燃料供給量相当量であり、該目標燃料供給量相当量を前記制御パラメータ補正値によって補正し、該補正された目標燃料供給量相当量に基づいて基準排気ガス再循環量を算出し、該算出された基準排気ガス再循環量を目標排気ガス再循環量に設定する内燃機関の制御装置。
　前記排気再循環装置によって吸気通路に導入される排気ガスの量である排気ガス再循環量の目標値である目標排気ガス再循環量を設定し、排気ガス再循環量が目標排気ガス再循環量に一致するように前記排気ガス再循環量制御手段の動作状態を制御する請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
　内燃機関の運転に関する所定のパラメータの値である機関運転パラメータ値に応じて目標とすべき排気ガス再循環量が基準排気ガス再循環量として予め求められており、前記制御パラメータ値が基準排気ガス再循環量であり、機関運転パラメータ値に基づいて基準排気ガス再循環量を算出し、該算出された基準排気ガス再循環量を前記制御パラメータ補正値によって補正し、該補正された基準排気ガス再循環量を目標排気ガス再循環量に設定する内燃機関の制御装置。
　燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段をさらに具備し、該燃料供給手段によって燃焼室に供給される燃料の量である燃料供給量の目標値である目標燃料供給量を設定し、該目標燃料供給量の燃料が燃焼室に供給されるように前記燃料供給手段の動作状態を制御する請求項７に記載の内燃機関の制御装置において、
　前記機関運転パラメータ値が目標燃料供給量に相当する燃料供給量である目標燃料供給量相当量であり、該目標燃料供給量相当量に基づいて基準排気ガス再循環量を算出し、該算出された基準排気ガス再循環量を前記制御パラメータ補正値によって補正し、該補正された基準排気ガス再循環量を目標排気ガス再循環量に設定する内燃機関の制御装置。
　燃焼室に供給される空気の量である供給空気量を検出する供給空気量検出手段をさらに具備する請求項６または８に記載の内燃機関の制御装置において、
　目標燃料供給量に相当する燃料供給量である目標燃料供給量相当量を前記制御パラメータ補正値によって補正し、該補正された目標燃料供給量相当量と前記供給空気量検出手段によって検出される供給空気量とに基づいて推定空燃比を算出する内燃機関の制御装置。