(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｏ２センサ（３２）の出力信号に基づいて導出されるフィードバック補正係数（ＫＯ２）を基本噴射量に乗算して燃料噴射量を決定すると共に、内燃機関（Ｅ）の運転状態に応じて区分された複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎に、前記フィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎に予め定められたマップから読み出されると共に前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）を１．０に近い値にしておくために学習される学習値である環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を設定する制御部（Ｃ）を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御部（Ｃ）は、
前記複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）は、アイドル領域（Ａ１）と複数の領域（Ａ２〜Ａ６）とからなり、該領域（Ａ２〜Ａ６）のうちの隣り合う２つの所定領域（Ａ３，Ａ４）に跨る一部をリーン化領域（Ｌ）とし、
前記複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）のいずれかでの運転中に、前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）が一定の状態で所定時間経過すると、予め定められたマップからフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎の前記環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を選択し、該選択された環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）に該環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）が選択された際の前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）を乗じることで前記環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を学習し、
前記所定領域（Ａ３，Ａ４）の環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）の学習完了後に前記内燃機関（Ｅ）の運転状態が前記リーン化領域（Ｌ）に突入すると、前記Ｏ２センサ（３２）の出力信号を考慮することなく理論空燃比より希薄側のリーン化空燃比を適用するオープン制御によるリーン化運転を実行し、
前記リーン化運転へ移行した時点の前記アイドル領域（Ａ１）での環境補正係数（ＫＢＵ１）と、前記リーン化運転へ移行した後の前記アイドル領域（Ａ１）における前記内燃機関（Ｅ）の少なくとも３回転分の前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の平均値（ＫＯ２ａｖｅ）から算出される新たな環境補正係数（ＫＢＵ１）との差が所定閾値（Ｚ）を超えると、前記リーン化領域における環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）にずれが生じたと推測し、前記リーン化運転を終了すると共に、前記アイドル領域（Ａ１）の環境補正係数（ＫＢＵ１）を学習し、かつ該学習した環境補正係数（ＫＢＵ１）に対応する前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の値を用いて前記所定領域（Ａ３，Ａ４）の環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）を学習することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記リーン化運転へ移行した後の前記アイドル領域（Ａ１）における前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の平均値（ＫＯ２ａｖｅ）は、前記内燃機関（Ｅ）の３〜１０回転分の平均値であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記所定閾値（Ｚ）は、前記リーン化運転へ移行した時点の環境補正係数（ＫＢＵ１）に対して±３から±５％までの間の範囲に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記リーン化領域（Ｌ）をさらに複数の領域に細分化し、この細分化領域（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）毎に異なるリーン化空燃比が設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記リーン化運転と該リーン化運転を適用しない通常運転との間を相互に移行する際に空燃比を徐々に変化させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記リーン化運転を一旦終了した後に該リーン化運転を再開する際に、前記環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）の学習が終了した所定領域（Ａ３，Ａ４）のうちの前記リーン化領域（Ｌ）から順次リーン化運転を再開することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に、Ｏ２センサ出力に基づく空燃比フィードバック制御およびリーン化制御を行うようにした内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関を理論空燃比（ストイキ）に近い状態で燃焼させるため、排気管に設けられたＯ２センサの出力値に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置が知られている。また、このような燃料噴射装置において、所定条件下で理論空燃比より薄いリーン空燃比を適用したリーン化運転を実行して燃費の向上を図ることも周知である。
【０００３】
特許文献１には、理論空燃比とのずれが生じていることをＯ２センサによって検知し、理論空燃比との差に応じた補正量を算出して学習した後に、リーン化運転を開始するようにした燃料噴射制御装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、スロットル開度および内燃機関の回転数からなるエンジン負荷と燃料噴射量の補正量との関係を示すマップを複数の領域に分け、同じ領域内では同じ補正量を適用して燃料噴射制御を実行するようにした燃料噴射制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２６４１７６号公報
【特許文献２】特開２００９−２０３９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、理論空燃比に対してリーンまたはリッチであるとの判断のみが可能なＯ２センサを利用すると、リーン化運転中は、少なくともリーン化領域は、Ｏ２センサの出力信号を考慮しないオープン制御となるため、リーン化領域での空燃比の補正機会が失われることとなる。特許文献１に記載された技術においても、リーン化運転の開始前に学習した補正量に基づいてリーン化運転を実行するため、リーン化運転中に大気圧が変化したり、アイドル調整ねじが操作されたりすると、燃料噴射量が適切な範囲から外れてしまう可能性があった。
【０００７】
この燃料噴射量のずれを防ぐためには、リーン化運転を一旦停止して最適な燃料噴射量を学習し直す（再学習する）必要があるが、頻繁にリーン化運転を停止していては燃費向上の効果が低減してしまうという課題が生じる。特許文献１には、この補正量の再学習タイミングに関しては何らの検討もされていなかった。また、このような再学習タイミングに関しては、特許文献２に開示されているような、エンジン負荷と補正量との関係を示すマップを複数の領域に分けた場合にも適用できることが好ましい。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、リーン化運転に伴って必要となる補正量の再学習を適切なタイミングで実行できるようにした内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、Ｏ２センサ（３２）の出力信号に基づいて導出されるフィードバック補正係数（ＫＯ２）を基本噴射量に乗算して燃料噴射量を決定すると共に、内燃機関（Ｅ）の運転状態に応じて区分された複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎に、前記フィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎に予め定められたマップから読み出されると共に前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）を１．０に近い値にしておくために学習される学習値である環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を設定する制御部（Ｃ）を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記制御部（Ｃ）は、前記複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）は、アイドル領域（Ａ１）と複数の領域（Ａ２〜Ａ６）とからなり、該領域（Ａ２〜Ａ６）のうちの隣り合う２つの所定領域（Ａ３，Ａ４）に跨る一部をリーン化領域（Ｌ）とし、前記複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）のいずれかでの運転中に、前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）が一定の状態で所定時間経過すると、予め定められたマップからフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎の前記環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を選択し、該選択された環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）に該環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）が選択された際の前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）を乗じることで前記環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を学習し、前記所定領域（Ａ３，Ａ４）の環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）の学習完了後に前記内燃機関（Ｅ）の運転状態が前記リーン化領域（Ｌ）に突入すると、前記Ｏ２センサ（３２）の出力信号を考慮することなく理論空燃比より希薄側のリーン化空燃比を適用するオープン制御によるリーン化運転を実行し、前記リーン化運転へ移行した時点の前記アイドル領域（Ａ１）での環境補正係数（ＫＢＵ１）と、前記リーン化運転へ移行した後の前記アイドル領域（Ａ１）における前記内燃機関（Ｅ）の少なくとも３回転分の前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の平均値（ＫＯ２ａｖｅ）から算出される新たな環境補正係数（ＫＢＵ１）との差が所定閾値（Ｚ）を超えると、前記リーン化領域における環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）にずれが生じたと推測し、前記リーン化運転を終了すると共に、前記アイドル領域（Ａ１）の環境補正係数（ＫＢＵ１）を学習し、かつ該学習した環境補正係数（ＫＢＵ１）に対応する前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の値を用いて前記所定領域（Ａ３，Ａ４）の環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）を学習する点に第１の特徴がある。
【００１０】
また、前記リーン化運転へ移行した後の前記アイドル領域（Ａ１）における前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の平均値（ＫＯ２ａｖｅ）は、前記内燃機関（Ｅ）の３〜１０回転分の平均値である点に第２の特徴がある。
【００１１】
また、前記所定閾値（Ｚ）は、前記リーン化運転へ移行した時点の環境補正係数（ＫＢＵ１）に対して±３から±５％までの間の範囲に設定される点に第３の特徴がある。
【００１２】
また、前記リーン化領域（Ｌ）をさらに複数の領域に細分化し、この細分化領域（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）毎に異なるリーン化空燃比が設定される点に第４の特徴がある。
【００１３】
また、前記リーン化運転と該リーン化運転を適用しない通常運転との間を相互に移行する際に空燃比を徐々に変化させる点に第５の特徴がある。
【００１４】
また、前記リーン化運転を一旦終了した後に該リーン化運転を再開する際に、前記環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）の学習が終了した所定領域（Ａ３，Ａ４）のうちの前記リーン化領域（Ｌ）から順次リーン化運転を再開する点に第６の特徴がある。
【発明の効果】
【００１５】
第１の特徴によれば、前記制御部（Ｃ）は、前記複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）は、アイドル領域（Ａ１）と複数の領域（Ａ２〜Ａ６）とからなり、該領域（Ａ２〜Ａ６）のうちの隣り合う２つの所定領域（Ａ３，Ａ４）に跨る一部をリーン化領域（Ｌ）とし、前記複数のフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）のいずれかでの運転中に、前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）が一定の状態で所定時間経過すると、予め定められたマップからフィードバック領域（Ａ１〜Ａ６）毎の前記環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を選択し、該選択された環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）に該環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）が選択された際の前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）を乗じることで前記環境補正係数（ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６）を学習し、前記所定領域（Ａ３，Ａ４）の環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）の学習完了後に前記内燃機関（Ｅ）の運転状態が前記リーン化領域（Ｌ）に突入すると、前記Ｏ２センサ（３２）の出力信号を考慮することなく理論空燃比より希薄側のリーン化空燃比を適用するオープン制御によるリーン化運転を実行し、前記リーン化運転へ移行した時点の前記アイドル領域（Ａ１）での環境補正係数（ＫＢＵ１）と、前記リーン化運転へ移行した後の前記アイドル領域（Ａ１）における前記内燃機関（Ｅ）の少なくとも３回転分の前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の平均値（ＫＯ２ａｖｅ）から算出される新たな環境補正係数（ＫＢＵ１）との差が所定閾値（Ｚ）を超えると、前記リーン化領域における環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）にずれが生じたと推測し、前記リーン化運転を終了すると共に、前記アイドル領域（Ａ１）の環境補正係数（ＫＢＵ１）を学習し、かつ該学習した環境補正係数（ＫＢＵ１）に対応する前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の値を用いて前記所定領域（Ａ３，Ａ４）の環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）を学習するので、アイドル領域でのフィードバック補正係数を監視することでリーン化領域での環境補正係数のずれを予測して、必要な場合にのみ環境補正係数の再学習を実行することが可能となる。
【００１６】
これにより、再学習のためにリーン化運転が頻繁に停止されて燃費向上の効果が薄れることを防止できる。また、アイドル領域では他の領域よりも補正係数のずれが大きくなることが研究結果より明らかとなったため、より高精度に補正係数のずれを検知することが可能となる。
【００１７】
第２の特徴によれば、前記リーン化運転へ移行した後の前記アイドル領域（Ａ１）における前記フィードバック補正係数（ＫＯ２）の平均値（ＫＯ２ａｖｅ）は、前記内燃機関（Ｅ）の３〜１０回転分の平均値であるので、フィードバック補正係数がサイクル毎に多少ばらついたとしても、複数サイクル分の平均値を用いることで正確性を高めることが可能となる。
【００１８】
第３の特徴によれば、前記所定閾値（Ｚ）は、前記リーン化運転へ移行した時点の環境補正係数（ＫＢＵ１）に対して±３から±５％までの間の範囲に設定されるので、リーン化運転に影響を与える程度のずれが生じた時にのみ環境補正係数の再学習を実行することが可能となり、演算負担を低減することができる。
【００１９】
第４の特徴によれば、前記リーン化領域（Ｌ）をさらに複数の領域に細分化し、この細分化領域（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）毎に異なるリーン化空燃比が設定されるので、リーン化空燃比のさらなる最適化を図ることが可能となる。
【００２０】
第５の特徴によれば、前記リーン化運転と該リーン化運転を適用しない通常運転との間を相互に移行する際に空燃比を徐々に変化させるので、リーン化領域とそれ以外の領域とを相互に移行する際の出力特性の変化を穏やかにして、運転者に違和感を与えないようにすることができる。
【００２１】
第６の特徴によれば、前記リーン化運転を一旦終了した後に該リーン化運転を再開する際に、前記環境補正係数（ＫＢＵ３，ＫＢＵ４）の学習が終了した所定領域（Ａ３，Ａ４）のうちの前記リーン化領域（Ｌ）から順次リーン化運転を再開するので、所定領域の学習がすべて終了してからリーン化運転を開始する構成に比して、リーン化運転を早く再開することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】内燃機関の全体構成を示す図である。
【図２】制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】機関の負荷領域を検索するためのマップである。
【図４】空燃比フィードバック領域を示すマップである。
【図５】フィードバック領域と各フィードバック領域に設定されるＫＢＵとの関係を示すＫＢＵマップである。
【図６】ＫＯ２とＫＢＵとの関係を示す説明図である。
【図７】図５に示したＫＢＵマップを簡略化した模式図である。
【図８】リーン化領域の分布を示したＫＢＵマップである。
【図９】リーン化領域に突入してもリーン化運転が開始されない運転状態の例を示す図である。
【図１０】リーン化領域に突入しないためにリーン化運転が開始されない運転状態の例を示す図である。
【図１１】徐加速によってリーン化領域Ｌに突入した運転状態の例を示す図である。
【図１２】リーン化領域内で徐加速が行われた運転状態の例を示す図である。
【図１３】リーン化領域がさらに細分化される状態を示す図である。
【図１４】リーン化運転中に生じた環境変化とアイドル領域での環境補正係数との関係を示すグラフである。
【図１５】Ｏ２センサの出力値と空燃比との関係を示すグラフである。
【図１６】リーン化運転制御の流れを示すフローチャートである。
【図１７】リーン化運転と通常運転との間の移行制御の流れを示すフローチャートであある。
【図１８】アイドル領域監視制御の流れを示すフローチャートである。
【図１９】リーン化運転突入条件の確認制御の流れを示すフローチャートである。
【図２０】リーン化運転中の加速時燃料補正制御の流れを示すフローチャートである。
【図２１】通常運転中の加速時燃料補正とリーン化運転中の加速時燃料補正との差異を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図である。自動二輪車に搭載される水冷（または空冷）式の内燃機関（エンジン）Ｅのシリンダボア１１には、ピストン１２が摺動可能に嵌合されている。エンジンＥのシリンダヘッド１６には、燃焼室１３に混合気を供給する吸気装置１４と、燃焼室１３からの排ガスを排出する排気装置１５とが接続されている。吸気装置１４には吸気通路１７が形成されており、排気装置１５には排気通路１８が形成されている。排気装置１５と排気通路１８との間には触媒コンバータ２５が取り付けられている。シリンダヘッド１６には、その先端が燃焼室１３に突出する点火プラグ２０および動弁機構の吸排気バルブが取り付けられている。
【００２４】
吸気装置１４には、吸気量を制御するスロットルバルブ２１が開閉可能に配設されると共に、スロットルバルブ２１より下流側には、燃料を噴射する燃料噴射弁２２が設けられている。また、吸気通路１７には、スロットルバルブ２１を迂回するバイパス通路２７が接続されており、このバイパス通路２７を流通する空気量をアクチュエータ２８で調整することでアイドリング（アイドル）回転数の調整が行われる。アイドル回転数は、アクチュエータ２８によって自動調整されるが、ユーザの好みに合わせるため、この自動調整された回転数を基準としてアイドルスクリューねじによる任意の調整が可能とされている。
【００２５】
制御手段としての制御ユニットＣは、点火プラグ２０の点火タイミング、燃料噴射弁２２からの燃料噴射量およびアクチュエータ２８の作動を制御する。制御ユニットＣには、スロットルバルブ２１の開度を検出するスロットル開度センサ２６の出力信号、ピストン１２に連接されたクランク軸２９の回転数を検出する回転数センサ３０の出力信号、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ３１の出力信号、排ガス中の残存酸素濃度を検出するために触媒コンバータ２５より上流側の排気通路１８に取り付けられるＯ２センサ（酸素センサ）３２の出力信号がそれぞれ入力される。
【００２６】
図２は、制御ユニットＣの構成を示すブロック図である。制御ユニットＣには、基本噴射量マップ３３を参照しつつ目標空燃比を得るための基本噴射量を定める基本噴射量算出手段３４と、Ｏ２センサ３２の出力信号に基づいて空燃比を目標空燃比に近づけるためのフィードバック補正係数ＫＯ２を算出するフィードバック補正係数算出手段３５と、フィードバック補正係数算出手段３５で得られた補正量等に基づいて最終的な燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段３７とが含まれる。これにより、制御ユニットＣは、吸気圧および大気圧に基づくことなく適切な燃料噴射量を得ることができる。
【００２７】
基本噴射量算出手段３３は、エンジン回転数センサ３０で得られるエンジン回転数ＮＥならびにスロットル開度センサ２６で得られるスロットル開度ＴＨに基づいて、基本噴射量マップ３３から基本噴射量を導出する。
【００２８】
フィードバック補正係数算出手段３５は、Ｏ２センサ３２の出力信号に基づいて排ガスのリッチ・リーンの程度を判定するリッチ・リーン判定手段３８と、このリッチ・リーン判定手段３８の判定結果に基づいて空燃比のフィードバック補正係数ＫＯ２等を算出するパラメータ算出手段３９とを有する。Ｏ２センサ３２は、理論空燃比に対してリーンまたはリッチであるとの判断のみが可能なセンサとされる。また、パラメータ算出手段３９は、ＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部４０に所定の周期でパラメータを記憶させておき、イグニッションスイッチをオンにしたとき（システム起動時）に不揮発性記憶部４０からパラメータを読み込む。
【００２９】
パラメータ算出手段３９は、不揮発性記憶部４０に周期的に記憶されるフィードバック補正係数ＫＯ２および環境補正係数ＫＢＵによって、Ｏ２センサ３２の出力信号に基づく空燃比制御のための統合補正係数ＫＴを、ＫＴ＝ＫＯ２×ＫＢＵの算出式によって算出する。環境補正係数ＫＢＵは、エンジンＥの経時変化に応じて変化するように学習しつつエンジンＥの負荷領域毎に定められている。環境補正係数ＫＢＵは、所定の周期で不揮発性記録部４０に記録され、車両の電源をオフにしてシステムを停止した後にも値が保持されて次回のシステム起動時に読み込まれる。
【００３０】
フィードバック補正係数ＫＯ２は、空燃比のフィードバック制御を行う際に所定の周期毎に一時的に使用される変数であり、基本的には、このフィードバック補正係数ＫＯ２に基づくフィードバック制御を行って空燃比を目標空燃比に近づける。フィードバック補正係数ＫＯ２は、リッチ・リーン判定手段３８での判定結果に基づいて定められる。
【００３１】
パラメータ算出手段３９は、エンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度ＴＨに基づいて、複数のフィードバック領域毎の環境補正係数ＫＢＵを導出すると共に、この環境補正係数ＫＢＵを用いて統合補正係数ＫＴを算出する。また、フィードバック領域以外の負荷領域では、この負荷領域に隣り合うフィードバック領域の学習値を用いて燃料噴射量を制御する。
【００３２】
燃料噴射量算出手段５２には、スロットル開度センサ２６の出力に基づいてスロットル開度の変化率ΔＴＨを検知するスロットル開度変化率検知手段５０と、スロットル開度の変化率ΔＴＨの値に基づいて車両が加速運転状態にあるか否かを検知する加速運転状態検知手段５１と、車両が加速状態運転状態であると検知されると加速時燃料補正量を算出して基本噴射量に付加する噴射量補正手段５２と、所定の運転条件化で理論空燃比より薄いリーン空燃比を適用したリーン化運転を実行するためのリーン化補正手段５５とが含まれる。
【００３３】
また、噴射量補正手段５２には、リーン化運転が適用されない通常運転時の加速時燃料補正を実行する通常運転用加速時燃料補正手段５６と、リーン化運転時の加速時燃料補正を実行するリーン化運転用加速時燃料補正手段５３とが含まれる。リーン化補正手段５５には、エンジン負荷に応じた複数のフィードバック領域と環境補正係数ＫＢＵ（以下、単にＫＢＵと示すこともある）との関係を示すＫＢＵマップ５４が含まれている。
【００３４】
図３は、エンジン負荷領域を検索するためのマップである。制御ユニットＣは、エンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度ＴＨに基づいてエンジン負荷がどの領域にあるかを検索する。このマップでは、設定下限スロットル開度ＴＨＯ２Ｌおよび設定上限スロットル開度ＴＨＯ２Ｈと、この両スロットル開度間の複数の設定スロットル開度ＴＨＦＢ０，ＴＨＦＢ１，ＴＨＦＢ２，ＴＨＦＢ３とが、エンジン回転数ＮＥの増大に応じて大きくなり、ＴＨＯ２Ｌ＜ＴＨＦＢ０＜ＴＨＦＢ１＜ＴＨＦＢ２＜ＴＨＦＢ３＜ＴＨＯ２Ｈの関係が成立するように予め設定されている。
【００３５】
各設定スロットル開度ＴＨＯ２Ｌ，ＴＨＦＢ０，ＴＨＦＢ１，ＴＨＦＢ２，ＴＨＦＢ３，ＴＨＯ２Ｈを示す実線は、それぞれ、スロットル開度ＴＨを増大させる際に適用される境界値であり、この実線に隣接する破線は、境界を縮小側にまたぐ際にヒステリシスを与えるための値を示している。
【００３６】
図４は、空燃比のフィードバック領域を示すマップである。斜線部で示す空燃比のフィードバック領域（Ｏ２Ｆ／Ｂ）は、設定下限回転数ＮＬＯＰ、設定上限回転数ＮＨＯＰおよびアイドル領域上限回転数ＮＴＨＯ２Ｌと、設定下限スロットル開度ＴＨＯ２Ｌおよび設定上限スロットル開度ＴＨＯ２Ｈとで定まる領域である。また、アイドル領域上限回転数ＮＴＨＯ２Ｌは、エンジン回転数ＮＥの増大側での値が実線で示され、エンジン回転数ＮＥの減少側での値が破線で示されることでヒステリシスが設定されている。さらに、設定下限スロットル開度ＴＨＯ２Ｌおよび設定上限スロットル開度ＴＨＯ２Ｈは、スロットル開度ＴＨの増大側での値が実線で示され、スロットル開度ＴＨの減少側での値が破線で示されることでヒステリシスが設定されている。
【００３７】
図５は、図３および図４で定まる領域を重ねることで、フィードバック領域と各フィードバック領域に設定されるＫＢＵとの関係を示すＫＢＵマップ５４である。この図では、エンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度ＴＨに基づいて、複数のフィードバック領域を含む複数の負荷領域が設定されることとなり、本実施形態では、６つのフィードバック領域が「１」〜「６」の番号を付して示され、フィードバック領域以外の領域が「０」，「７」〜「１１」の番号を付して示される。なお、以下の説明では、計１１区分のフィードバック領域を、Ａ１〜Ａ１１の記号で示すこともある。
【００３８】
図５で示される複数の負荷領域同士の境界は、ヒステリシスを有して定められることとなり、「１」〜「６」で示されるフィードバック領域は、スロットル開度ＴＨが小さくなるほど狭くなるように設定されている。そして、エンジンの運転状態がフィードバック領域にあるときには、各フィードバック領域「１」〜「６」のどの領域にあるのかを検知して、それぞれに対応したＫＢＵ１〜ＫＢＵ６が選択され、フィードバック領域以外の機関の負荷領域「０」，「７」〜「１１」では、当該負荷領域に隣り合うフィードバック領域のＫＢＵ１〜ＫＢＵ６を用いて燃料噴射量を制御する。
【００３９】
基本噴射量算出手段３４は、基本噴射量マップ３３に基づいて基本噴射量Ｔ０を導出し、補正手段３６では、補正噴射量Ｔ１を（Ｔ０×ＫＴ）として求める。燃料噴射量算出手段３７は、この補正噴射量Ｔ１に対応した燃料噴射時間を求め、制御ユニットＣは、Ｏ２センサ３２で検出される空燃比を目標空燃比とするための補正が行われた後の燃料噴射時間に基づいて、燃料噴射弁２２からの燃料噴射量を制御する。
【００４０】
ＫＢＵは、ＫＯ２の値が一定の状態で所定時間経過すると、図５に示すマップからＫＢＵ１〜６を選択し、選択したＫＢＵｘは、その時のＫＯ２の値を乗じて新しいＫＢＵｘ'に更新（学習）される（ＫＢＵｘ'＝ＫＯ２×ＫＢＵｘ）。ＫＯ２の値は、ＫＢＵｘがＫＢＵｘ'へ更新されると、基準値（１．０）に戻される。すなわち、ＫＢＵｘは、ＫＯ２の値が一定の状態で所定時間経過毎に、ＫＢＵｘ'、ＫＢＵｘ''（＝ＫＯ２×ＫＢＵｘ'）…と更新される。
【００４１】
ＫＢＵｘ'、 ＫＢＵｘ''…は、それぞれの更新時における統合補正係数ＫＴと同値となるが、前記したように、ＫＴ＝ＫＯ２×ＫＢＵであるので、次にＫＢＵが更新されるまで、ＫＴの値は、ＫＯ２の変動に応じて変動することとなる。
【００４２】
ここで、図６のグラフを参照して、上記したＫＯ２とＫＢＵとの関係を具体的に説明する。本実施形態に係るフィードバック制御では、理論空燃比とするための補正量が大きくなると、これに伴ってフィードバック補正係数ＫＯ２（以下、単にＫＯ２と示すこともある）を大きな値とするが、演算処理上、ＫＯ２は１．０に近い値としておきたい。そこで、ＫＯ２の値が一定の状態で所定時間経過すると、ＫＯ２の値を１．０に戻すためにＫＢＵの値を更新する（学習して記憶する）ように構成されている。
【００４３】
図６に示した例では、時刻ｔ１において、Ｏ２センサ出力の低下に応じてＫＯ２が１．０から増加を開始する。なお、このような短時間でのＫＯ２増加の要因例としては、アイドルスクリューねじを空ける方向に回すことや、高地から下ってくることによる大気圧の上昇による外乱が挙げられる。次に、時刻ｔ２では、空燃比がストイキ状態となるＶ１に近づくに伴ってＫＯ２の増加が１．２で止まる。この場合、時刻ｔ１〜ｔ２の間が外乱発生区間となる。そして、時刻ｔ３では、ＫＯ２が一定の状態が所定時間Ｔａの間継続したことに伴って、ＫＢＵｘをＫＢＵｘ'（１．２＝１．２×１．０）に更新して、ＫＯ２を１．０に切り下げる。
【００４４】
さらに、時刻ｔ４では、Ｏ２センサ出力の低下に応じてＫＯ２が１．０から再び増加を開始する。ここでのＫＯ２の増加要因例も前述と同じである。次に、時刻ｔ５では、空燃比がストイキ状態に収束するに伴ってＫＯ２の増加が１．２で止まる。この場合、時刻ｔ４〜ｔ５の間が外乱発生区間となる。そして、時刻ｔ６では、ＫＯ２が一定の状態が所定時間Ｔｂの間継続したことに伴って、ＫＢＵｘ'をＫＢＵｘ''（１．４４＝１．２×１．２）に更新して、ＫＯ２を再び１．０に切り下げる。このＫＢＵｘの更新値（学習値）が保持されることにより、ＫＯ２の値を適切な範囲に収める環境補正係数ＫＢＵとして機能することとなる。なお、所定時間Ｔａ，Ｔｂは任意の値に設定することができる。
【００４５】
制御ユニットＣは、スロットル開度ＴＨおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて基本噴射量を定めると共に、Ｏ２センサ３２の検出値に応じて定めるフィードバック補正係数ＫＯ２と、エンジンＥの経時変化に応じて変化するように学習しつつエンジン負荷毎に定められる環境補正係数ＫＢＵとを基本噴射量Ｔ０に乗算することで、空燃比のフィードバック制御を可能とする。このフィードバック制御によれば、吸気圧センサおよび大気圧センサが不要となり、システムのコストダウンおよび部品点数の低減が可能となる。特に、低スロットル開度の運転領域において、エンジンＥのフリクション変化やスロットルバルブ２１への煤の付着による吸入量変化等を考慮したフィードバック制御が可能となる。また、高スロットル開度域でスロットル開度センサ２６の出力ずれが大きくなる場合でも適切な空燃比の設定が可能となる。
【００４６】
制御ユニットＣは、空燃比のフィードバック領域において、フィードバック補正係数ＫＯ２および環境補正係数ＫＢＵを用いた燃料噴射制御を実行する。また、空燃比のフィードバック領域が、スロットル開度が小さくなるほど狭くなるように設定されるので、バイパスバルブ等の劣化の影響を受けやすい低スロットル開度領域で細かな学習制御を行うようにして、より適切な空燃比制御を行うことができる。
【００４７】
図７は、図５に示したＫＢＵマップを簡略化した模式図である。前記したように、ＫＢＵマップは、フィードバック領域と各フィードバック領域に設定されるＫＢＵとの関係を示すものである。この図では、エンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度ＴＨに基づいてＯ２Ｆ／Ｂ領域内の６区分のフィードバック領域が「Ａ１」〜「Ａ６」の記号を付して示され、それぞれに対応する環境補正係数ＫＢＵが、「ＫＢＵ１」〜「ＫＢＵ６」の記号を付して示されている。Ａ１〜Ａ６の外側は、Ｏ２Ｆ／Ｂ領域外とされる。本実施形態では、低ＴＨかつ低ＮＥのフィードバック領域Ａ１を、アイドル領域Ａ１と呼称する。
【００４８】
図８は、リーン化領域Ｌの分布を示したＫＢＵマップである。本実施形態では、フィードバック領域のうちの一部をリーン化領域Ｌに設定されている。例えば、リーン化領域Ｌは、フィードバック領域Ａ３，Ａ４をまたぐ一部の領域（図示点描部）に設定される。本実施形態では、このリーン化領域Ｌにおいて、理論空燃比より薄いリーン空燃比を適用したリーン化運転を実行して燃費の向上を図るように構成されている。
【００４９】
しかしながら、本実施形態に係るＯ２センサ３２は、図１５のＯ２センサの出力値と空燃比との関係を示すグラフに示すように、理論空燃比（ストイキ）状態を境にステップ状の電圧出力を示し、理論空燃比λｓに対してリーンまたはリッチであるとの判断のみが可能なセンサである。このため、理論空燃比λｓより希薄側のリーン化空燃比を適用するリーン化運転中には、Ｏ２センサ３２の出力値は理論空燃比λｓに対応する電圧Ｖｓから大きく離れたゼロに近い値に張り付いてしまい、Ｏ２センサ３２の出力値に基づくフィードバック制御が不可能となる。したがって、環境補正係数ＫＢＵの再学習が必要となるような環境変化のうち、Ｏ２センサ３２の出力値に基づいて検知できる環境変化がリーン化運転中に生じたとしても、制御ユニットＣは、リーン化運転中にこれを検知することができない。本実施形態では、このような状況に対処するために、アイドル領域Ａ１におけるフィードバック補正係数ＫＯ２の変化を監視することで適切なタイミングで環境補正係数ＫＢＵ３，ＫＢＵ４の再学習を実行するように構成されている。
【００５０】
なお、リーン化運転の開始条件には、フィードバック領域Ａ３，Ａ４の環境補正係数ＫＢＵ３，ＫＢＵ４の学習が完了することが含まれる。また、リーン化運転を終了した後にリーン化運転を再開する場合には、ＫＢＵ３，ＫＢＵ４のうちの学習が終了した方から順次リーン化運転を開始するように設定することができる。
【００５１】
また、Ｏ２センサ３２の出力値に基づいて理論空燃比λｓにあることを検知する手法は、以下のようになる。理論空燃比時に所定電圧Ｖｓを出力するＯ２センサ３２の出力値は、エンジンを始動後に燃焼状態が理論空燃比λｓに近づいてくると、その振れ幅を小さくしながら所定電圧Ｖｓに収束しようとする。このとき、Ｏ２センサ３２の出力値の変化率の正から負または負から正へ変化したことを「出力値が反転」したものとし、その反転回数をカウントすることができるので、例えば、Ｏ２センサ３２の出力値の反転が３回行われたことによって、安定したストイキ状態にあることを検知できる。なお、リーン化領域Ｌは、破線Ｌａで示すようにフィードバック領域Ａ５に及ぶ範囲に設定したり、または、一点鎖線Ｌｂで示すようにフィードバック領域Ａ５〜Ａ６に及ぶ範囲に設定されてもよい。
【００５２】
図９は、リーン化領域Ｌに突入してもリーン化運転が開始されない運転状態の例を示す図である。通常運転状態からリーン化運転への切り替えは、以下に示す複数の条件が満たされた場合に実行される。その条件としては、（ａ）エンジン水温（または油温）が所定値（例えば、８０度）以上であること、（ｂ）ＫＢＵ３，４の学習が終了している（ＫＢＵＯＫフラグが立っている）こと、（ｃ）リーン化領域に突入していること、（ｄ）加速時燃料補正のかかった状態でリーン化領域Ｌに突入していない（加速時燃料補正実行フラグが立っていない）こと、（ｅ）スロットル全閉による燃料カット状態（全閉時燃料噴射カットフラグが立っている）ではないこと、（ｆ）変速機がニュートラル状態ではないこと等が設定されている。
【００５３】
図９では、リーン化領域に突入してもリーン化運転が開始されないケースとして、急加速または急減速でリーン化領域Ｌに突入する場合（ＮＧ１）と、変速機がニュートラル状態でのスナップ（空ぶかし）によってリーン化領域Ｌに突入する場合（ＮＧ２）とを示している。
【００５４】
図１０は、リーン化領域Ｌに突入しないためにリーン化運転が開始されない運転状態の例を示す図である。スロットル全閉状態でエンジンブレーキがかかった減速時における全閉時燃料噴射カット領域（ＴＨＦＣ領域ＮＧ３）では、スロットル開度が全閉であってリーン化領域Ｌに突入することがないため、リーン化運転は開始されることがない。
【００５５】
図１１は、徐加速、すなわち、緩やかな加速によってリーン化領域Ｌの外側からリーン化領域Ｌに突入した場合を示す図である。この図に示す徐加速は、緩やかな加速ではあっても燃料噴射量に加速時燃料補正が付加されているものとする。本実施形態では、たとえ緩やかな加速でリーン化領域Ｌに突入したとしても加速時燃料補正が付加されている間はリーン化運転を開始しないように設定されている。
【００５６】
図１２は、リーン化領域Ｌ内で徐加速が行われた運転状態の例を示す図である。この場合は、リーン化領域Ｌとリーン化領域Ｌ以外のフィードバック領域である通常運転領域との境界を跨がないため、リーン化運転を継続したままリーン化運転用加速時燃料補正手段５３（図２参照）によってリーン化運転用の加速時燃料補正が実行される。このリーン化運転用の加速時燃料補正の詳細は後述する。
【００５７】
図１３は、リーン化領域Ｌがさらに細分化される状態を示す図である。この図では、リーン化領域Ｌが、さらに細分化領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に区分されており、この細分化領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３毎に異なるリーン化空燃比が設定されることで、リーン化運転による燃費向上効果をさらに高めるように設定されている。細分化領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には、それぞれ、Ｌ１：燃費ベスト燃調１９．０、Ｌ２：燃費ベスト燃調１８．０、Ｌ３：燃費ベスト燃調１７．０等の空燃比を設定して、リーン化運転のさらなる最適化を図ることが可能となる。なお、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を有する。Ｌ２はＬ３の中に含まれ、Ｌ１はＬ２の中に含まれる。ＥＮＧ低負荷（低ＮＥ，低ＴＨ）から見たとき、ＮＥおよびＴＨが上がるにつれ、Ｌ３→Ｌ２→Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３と、リーン化領域Ｌが図示実線Ｓに沿って移り変わる。
【００５８】
図１４は、リーン化運転中に生じた環境変化とアイドル領域Ａ１での環境補正係数ＫＢＵとの関係を示すグラフである。ここで、要求燃調に影響を与える要因には、（１）車両の個体差によるばらつき、（２）Ｏ２センサ等のセンサ個体差によるばらつき、（３）アイドル回転数調整による吸入空気量の変化、（４）エンジン負荷の変化、（５）気圧の変化の５つが存在する。ここで、リーン化運転は、ＫＢＵマップの学習後に開始するため、上記（１）および（２）は学習によって吸収されることとなり、リーン化運転中に発生し得る要因は、上記（３），（４），（５）となる。
【００５９】
このグラフでは、リーン化運転中にアイドル回転数を調整するアイドルスクリューが閉方向、すなわちアイドル回転数を下げる方向に調整された場合Ｆ、または、リーン化運転中に車両が高地へ移動して気圧が減少した場合Ｇが発生した場合に、アイドル領域では、ＫＢＵの値がベース値Ｅから大きく離れてしまう状態を示している。特に、アイドルスクリューが閉方向に調整された場合Ｆにおいては、スロットル開度ＴＨが大きい場合にはベース値との差があまり生じないものの、スロットル開度が小さい運転領域、すなわち、代表的にはアイドル運転においてはベース値との差が大きくなってしまう状態を示している。これにより、アイドル領域における環境補正係数ＫＢＵの状態を監視することで、スロットル開度ＴＨが大きい領域におけるＫＢＵのずれを推測検知することが可能であることが明らかとなる。
【００６０】
本発明に係る燃料噴射制御装置においては、アイドル領域Ａ１の環境補正係数ＫＢＵ１の変化を監視しておき、環境補正係数ＫＢＵ１が前回の学習値から所定閾値を超えて変化した場合には、リーン化領域Ｌを含むフィードバック領域Ａ３，Ａ４のＫＢＵ３，４も変化してしまっているものと推測し、その後にアイドル領域Ａ１でフィードバック制御が行われた際にＫＢＵ３，４の再学習を実行するように構成されている。換言すれば、オープン制御によるリーン化運転中にアイドル調整や気圧変動があった場合は、次にアイドル領域Ａ１に突入した際にＫＢＵ３，４の再学習を行うので、定期的な学習タイミングが訪れる前の早いタイミングで空燃比の最適化を図ることが可能となる。
【００６１】
図１６は、リーン化運転制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１０では、空燃比のフィードバック制御が開始される。ステップＳ１１では、環境補正係数ＫＢＵの学習が行われる。ステップＳ１２では、リーン化領域を含むフィードバック（Ｆ／Ｂ）領域のＫＢＵ学習済みであるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１３に進む。一方、否定判定されると、ステップＳ１１に戻ってＫＢＵ学習が継続される。
【００６２】
ステップＳ１３では、リーン化運転開始（突入）条件が成立したか否かが判定される。ここで、リーン化運転の開始（突入）条件の確認制御の流れを示す図１９のフローチャートを参照する。
【００６３】
図１９のリーン化運転突入条件の確認制御の流れを示すフローチャートにおいて、ステップＳ４０では、エンジン水温が所定値（例えば、８０度）以上であるか否かが判定され、ステップＳ４１ではニュートラルスイッチがオフであるか否かが判定される。また、ステップＳ４２ではＫＢＵ１，３，４の学習済であるか否かが判定され、ステップＳ４３では加速運転状態に伴う加速時燃料補正がないか否かが判定される。さらに、ステップＳ４４では運転状態がリーン化領域Ｌにあるか否かが判定され、ステップＳ４５ではエンジンＥのクランクシャフトの回転回数を計測するサイクルカウンタ計測値が所定値に到達したか否かが判定される。なお、ステップＳ４５の判定は、ステップＳ４０〜４４がすべて肯定判定された状態が所定期間（例えば、クランクシャフト５回転の期間）を超えて継続されたか否かを判定するものである。
【００６４】
そして、ステップＳ４５で肯定判定される、すなわち、ステップＳ４０〜Ｓ４５においてすべて肯定判定された場合に、ステップＳ４６に進んでリーン化運転突入条件が成立し、リーン化運転の開始準備が整うこととなる。一方、ステップＳ４０〜Ｓ４５において１つでも否定判定されると、そのまま一連の制御を終了することとなる。
【００６５】
図１６のフローチャートに戻って、ステップＳ１３で肯定判定される、すなわち、リーン化運転開始（突入）条件が成立したと判定されると、ステップＳ１４に進んでリーン化運転が開始される。続くステップＳ１５では、リーン化運転に伴って点火時期を調整するＩＧアドバンス制御が開始される。
【００６６】
そして、ステップＳ１６では、リーン化運転終了条件が成立したか否かが判定される。リーン化運転終了条件には、（ｈ）スロットル開度ＴＨの変化率ΔＴＨが第２の所定値を超えた場合、（ｉ）スロットル全閉状態でエンジンブレーキがかかった減速時における全閉時燃料噴射カット領域（ＴＨＦＣ領域ＮＧ３）に入った場合、（ｊ）エンジン水温（または油温）が所定値を下回った場合、（ｋ）エンジンの運転状態がフィードバック領域から外れた場合、（ｌ）アイドル領域Ａ１におけるフィードバック補正係数ＫＯ２に所定値を超える偏差が生じた場合、（ｍ）変速機がニュートラル状態とされた場合、（ｏ）センサ故障等の不具合によりフェール制御に入った場合が挙げられる。
【００６７】
上記条件（ｈ）における第２の所定値は、リーン化運転中に加速時燃料補正を実行する条件としての第１の所定値より大きい値に設定されており、ΔＴＨが第２の所定値を超える場合はスロットルグリップを短時間に大きく開くことで急加速の要求があったものとして処理が行われる。
【００６８】
上記（ｋ）が発生した場合は、リーン化運転から該リーン化運転を適用しない通常運転へ移行する場合に、空燃比を徐々に変化させることで駆動力の変化を穏やかにして、運転者に違和感を与えないようにする。一方、上記（ｈ），（ｉ），（ｊ），（ｏ）が発生した場合は、運転状態の迅速な切り替えが必要な状態であるため、リーン化運転中であっても直ちに空燃比を変化させる。すなわち、上記（ｈ），（ｉ），（ｊ），（ｏ）は、リーン化運転を強制終了させる際の強制終了条件として扱われる。
【００６９】
そして、本発明では、上記（ｌ）が発生した場合をリーン化運転終了の条件とし、この（ｌ）が発生した場合には、次回のアイドル領域の突入時にＫＢＵの再学習を実行するように構成されている。なお、上記（ｌ）は、リーン化運転中に検知することはできず、他の条件でリーン化運転を終了した後にアイドル領域に突入してはじめて検知される。
【００７０】
フローチャートに戻って、ステップＳ１６で肯定判定される、すなわち、リーン化運転終了条件が成立したと判定されると、ステップＳ１７に進んでリーン化運転から通常運転に移行し、一連の制御を終了する。なお、ステップＳ１６で否定判定されるとステップＳ１６の判定に戻る。
【００７１】
図１７は、リーン化運転と通常運転との間の移行制御の流れを示すフローチャートであある。ステップＳ２０では、リーン化運転開始条件が成立したか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、通常運転からリーン化運転への移行が開始される。通常運転からリーン化運転に移行する際には、空燃比およびＩＧアドバンスを徐々に変更するように設定されている。
【００７２】
ステップＳ２２ではリーン化運転が実行され、続くステップＳ２３では、リーン化運転終了条件が成立したか否かが判定される。ステップＳ２３で肯定判定されると、ステップＳ２４でリーン化運転の強制終了条件が成立したか否かが判定される。一方、ステップＳ２３で否定判定されると、ステップＳ２３の判定に戻る。
【００７３】
ステップＳ２４で否定判定される、すなわち、リーン化運転終了条件が強制条件を除くもので成立したと判定されると、ステップＳ２５に進んで、空燃比およびＩＧアドバンスをそれぞれ徐々に変更して通常運転への移行が開始される。一方、ステップＳ２５で肯定判定される、すわなち、リーン化運転終了条件のうちの強制運転終了条件が成立したと判定されると、ステップＳ２６に進んで、空燃比およびＩＧアドバンスをそれぞれ即時切り替えることで通常運転への移行が開始される。
【００７４】
そして、ステップＳ２７では、リーン化運転から通常運転への移行が完了し、一連の制御を終了する。
【００７５】
図１８は、アイドル領域監視制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ３０では、アイドル領域Ａ１であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ３１に進む。ステップＳ３０で否定判定されると、ステップＳ３０の判定に戻る。
【００７６】
ステップＳ３１では、リーン化運転後であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ３２に進み、リーン化運転開始時のＫＢＵ１と、現在のアイドル領域Ａ１で学習された新たなＫＢＵ１との比較が行われる。この新たなＫＢＵ１は、リーン化運転へ移行した後のアイドル領域Ａ１におけるフィードバック補正係数ＫＯ２の平均値ＫＯ２ａｖｅから算出されるものである。この平均値ＫＯ２ａｖｅは、エンジンＥの３〜１０サイクル分の平均値に設定されている。
【００７７】
続くステップＳ３４では、リーン化運転開始時のＫＢＵ１と新たなＫＢＵ１との差が所定閾値Ｚ（例えば、±３〜５％）を超え、リーン化領域のＫＢＵの再学習が必要か否か、具体的には、リーン化領域Ａ３，Ａ４のＫＢＵ３，ＫＢＵ４の再学習が必要であるか否かが判定される。所定閾値Ｚを適切な範囲に設定することにより、リーン化運転に影響を与える程度のずれが生じた時にのみ環境補正係数の再学習を実行することが可能となり、演算負担を低減することができる。
【００７８】
ステップＳ３４で肯定判定されると、ステップＳ３５に進んでリーン化運転が中止される。そして、ステップＳ３６では、ＫＢＵ１の学習が行われる。一方、ステップＳ３１で否定判定されると、ステップＳ３３に進んで所定のＫＢＵ再学習タイミングであるか否かが判定される。ステップＳ３３で肯定判定されるとステップＳ３５に進み、一方、否定判定されるとそのまま一連の制御を終了する。また、ステップＳ３４で否定判定された場合もそのまま一連の制御を終了する。
【００７９】
ステップＳ３７では、ＫＢＵ３，ＫＢＵ４の再学習が可能な運転状態であるか否かが判定される。ステップＳ３７で肯定判定される、すなわち、フィードバック領域Ａ３またはＡ４で通常運転が行われている状態である場合には、ステップＳ３８に進んで、ＫＢＵ３，ＫＢＵ４の再学習が行われる。そして、ステップＳ３９では、再学習された新しいＫＢＵ３，ＫＢＵ４を用いてのリーン化運転が可能な状態となり、一連の制御を終了する。ステップＳ３８の状態において、図１９に示したリーン化運転突入条件が成立すると、リーン化運転が開始されることとなる。
【００８０】
図２０は、リーン化運転中の加速時燃料補正制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ５０では、リーン化運転中であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ５１に進む。ステップＳ５０で否定判定されると、ステップＳ５０の判定に戻る。
【００８１】
ステップＳ５１では、スロットル開度変化率ΔＴＨが第１の閾値Ｔ１（例えば、３０度／１ｓ）を超えたか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ５２に進む。ステップＳ５１で否定判定されると、ステップＳ５１の判定に戻る。
【００８２】
続くステップＳ５２では、スロットル開度変化率ΔＴＨが第１の閾値Ｔ１より大きい第２の閾値Ｔ２（例えば、６０度／１ｓ）を超えたか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ５２に進む。そして、ステップＳ５２で肯定判定される、すなわち、リーン化運転中に急加速要求があった場合には、ステップＳ５３に進んで、リーン化運転停止および通常加速時燃料補正制御が実行されて、一連の制御を終了する。
【００８３】
一方、ステップＳ５２で否定判定される、すなわち、リーン化運転中に急加速要求より緩やかな徐加速要求があった場合には、ステップＳ５４に進んで、リーン化運転を継続しつつリーン化運転用加速時燃料補正制御が実行され、一連の制御を終了する。
【００８４】
図２１は、通常運転中の加速時燃料補正とリーン化運転中の加速時燃料補正との差異を示す説明図である。リーン化運転は、基本噴射量に対して１未満のリーン化係数（例えば、０．９）を乗算したリーン化噴射量にて実行される。このリーン化運転中に加速要求があった場合にも、運転者の加速意志を尊重して加速時の増量補正が行われることが望まれるが、リーン化運転中の少ない噴射量に対して通常の加速時燃料補正量を加えるのみでは、運転者の期待する加速状態が得られない可能性がある一方、徐加速である場合にもその都度リーン化運転を停止する方法とすると、リーン化運転と通常運転との間の切り替えが頻繁となり制御が複雑化し、リーン化運転による燃費向上効果が薄れる可能性も生じる。
【００８５】
そこで、本発明では、リーン化運転中に加速要求があった場合には、通常運転中の加速時補正量（ＴＡＣＣ×ＫＴＨ）をリーン化係数ＫＬＥＡＮで除算したリーン化運転用加速時燃料補正量（ＴＡＣＣ×ＫＴＨ÷ＫＬＥＡＮ）を、リーン化運転中の通常噴射量に加算することにより最終的な補正後の燃料噴射量を算出して、これにより、リーン化運転を解除することなく十分な加速を得ることを可能している。
【００８６】
図に示した各項目は、ＴＯＵＴは加速時燃料補正後の最終的な燃料噴射量を示し、ＴＩＭＢは基本マップにより導かれる基本噴射量を示し、ＫＴＡは大気圧補正値を示し、ＫＯ２はフィードバック補正係数を示し、ＫＴＷは油温または水温補正値を示し、ＫＢＵは環境補正係数（学習値）を示し、ＫＬＥＡＮはリーン化係数を示し、ＴＩＶＢはＩＮＪ（インジェクタ）の電圧補正値を示し、ＴＡＣＣはスロットル開度ＴＨの変化率ΔＴＨに応じて算出される加速時基本燃料噴射量を示し、ＫＴＨは加速時燃料補正ＴＨ方向補正係数をそれぞれ示している。
【００８７】
このとき、（ａ）に示す通常運転中の加速時燃料補正後の燃料噴射量ＴＯＵＴは、｛ＴＩＭＢ×（ＫＴＡ×ＫＴＷ×ＫＯ２×ＫＢＵ）＋ＴＩＭＢ｝＋（ＴＡＣＣ×ＫＴＨ）の数式で表される。これに対し、（ｂ）に示すリーン化運転中の加速時燃料補正後の燃料噴射量ＴＯＵＴは、｛ＴＩＭＢ×（ＫＴＡ×ＫＴＷ×ＫＯ２×ＫＢＵ×ＫＬＥＡＮ）＋ＴＩＭＢ｝＋（ＴＡＣＣ×ＫＴＨ÷ＫＬＥＡＮ）の数式で表される。すなわち、リーン化運転中の加速時燃料補正の場合には、通常噴射量においてＫＬＥＡＮが乗算されて小さい値となっている分だけ、加速時燃料補正量にＫＬＥＡＮの逆数を乗算することで加速時燃料補正量を増やすように構成されるものである。
【００８８】
これにより、加速時燃料補正に伴ってリーン化運転を解除する必要がないため、制御ユニットのデータ量を削減しつつ、ドライバビリティの維持を可能としている。さらに詳しくは、理論空燃比を含む幅広い範囲で空燃比を直接検知できるＬＡＦセンサを設けたり、記憶データ量や演算負担を増大させたりすることなく、リーン化運転に対応した加速時燃料補正量を算出することが可能となる。また、リーン化運転用加速時燃料補正量を、通常運転時に適用される加速時燃料補正量よりも大きな値に設定することにより、リーン化運転中に加速操作が行われた場合でも運転者の意志に沿った加速を得ることができる。さらに、リーン化運転中に加速状態となった場合に、リーン化運転から通常運転に制御態様を切り替えることなく運転者の期待する加速時燃料補正を提供できるので、演算負担を低減することが可能となる。
【００８９】
なお、前記したように、このリーン化運転中の加速時燃料補正制御は、スロットル開度ＴＨの変化率ΔＴＨが第１の閾値Ｔ１より大きいと共に第２の閾値Ｔ２より小さい場合に実行されるものであり、変化率ΔＴＨが第２の閾値Ｔ２より大きい場合には、リーン化運転を強制終了して通常運転に移行すると共に通常運転中の加速時燃料補正量を適用した加速時燃料補正が実行される。これにより、通常の運転状態に基づく加速時燃料補正量を適用することで、リーン化係数の逆数等の演算を行うことなく運転者の期待する加速状態を早期に提供することが可能となる。
【００９０】
なお、燃料噴射制御装置の構成、フィードバック領域の区分方法、リーン化領域、リーン化係数の設定値、最終噴射量を算出するためのパラメータの種類等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、鞍乗型の二／三／四輪車等の各種車両の動力源としての内燃機関のほか、農業機械やスノーモビル等の種々の内燃機関に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
２６…スロットル開度センサ、３２…Ｏ２センサ、５０…スロットル開度変化率検知手段、５１…加速運転状態検知手段、５２…噴射量補正手段、５３…リーン化運転用加速時燃料補正手段、５５…リーン化補正手段、Ａ１〜Ａ６…フィードバック領域、Ａ３，Ａ４…所定領域、Ｃ…制御ユニット（制御部）、Ｅ…エンジン（内燃機関）、ＫＢＵ１〜ＫＢＵ６…環境補正係数、ＫＬＥＡＮ…リーン化係数、ＫＯ２…フィードバック補正係数、ＫＯ２ａｖｅ…平均値、Ｌ…リーン化領域、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…細分化領域Ｔ１…第１の閾値、Ｔ２…第２の閾値、ΔＴＨ…スロットル開度ＴＨの変化率、Ｚ…所定閾値、ＴＡＣＣ×ＫＴＨ…加速時補正量、ＴＡＣＣ×ＫＴＨ÷ＫＬＥＡＮ：リーン化運転用加速時燃料補正量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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