(57)【要約】【課題】燃圧低下に伴う燃料のベーパ化を効果的に抑制し、空燃比を目標空燃比に精度良く制御するようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射量のフィードバック補正係数ＫＡＦとその学習値ＫＡＦＲＥＦを比較することによって燃料のベーパ化を検知すると共に、検知結果に基づいて燃料ポンプの動作を制御して燃圧を上昇させることで、燃料のベーパ化を抑制する。また、燃圧が低く、ベーパが発生して空燃比がリーン化する可能性のあるときは、燃圧を上昇させてからフィードバック補正係数ＫＡＦの学習を行うことで、正確な学習値ＫＡＦＲＥＦを得る（Ｓ４０からＳ５４）。【選択図】図３
2006250113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタの燃料噴射量を調整して内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する内燃機関の空燃比制御装置において、
ａ．前記内燃機関の燃料供給系に配置されて前記インジェクタに作用する燃料の圧力を調節する燃圧調節手段と、
ｂ．前記燃料の圧力に応じて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、
ｃ．前記内燃機関の負荷状態を検出する負荷状態検出手段と、
ｄ．前記検出された負荷状態が第１の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が第１の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する一方、前記検出された負荷状態が前記第１の負荷状態よりも低負荷の第２の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が前記第１の圧力よりも低圧の第２の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する第１の制御手段と、
ｅ．前記内燃機関の排気系に配置された空燃比センサと、
ｆ．前記空燃比センサによって検出された空燃比が前記目標空燃比に一致するように前記燃料噴射量を補正するフィードバック補正係数を算出する補正係数算出手段と、
ｇ．前記算出されたフィードバック補正係数を学習値として記憶する補正係数学習手段と、
および
ｈ．前記算出されたフィードバック補正係数と前記記憶された学習値に基づいて前記燃圧調節手段の動作を制御して前記燃料の圧力を調節する第２の制御手段と、
を備えると共に、前記補正係数学習手段は、さらに
ｉ．前記検出された負荷状態が前記第２の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が前記第１の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する第３の制御手段、
を備え、前記燃料の圧力が前記第１の圧力に上昇しているときに算出された前記フィードバック補正係数を前記学習値として記憶することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インジェクタの燃料噴射量を調整して内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する内燃機関の空燃比制御装置において、従来、インジェクタに作用する燃料の圧力を可変とした技術が提案されている。例えば特許文献１に記載される技術にあっては、内燃機関の排気系に配置された空燃比センサの出力に基づき、燃料ポンプを駆動する電動モータの動作を制御することで、燃料の圧力を増減して燃料噴射量を調整するように構成している。
【特許文献１】特開平１１−１２５１６１号公報（段落００１３から００１６、図２など）
【０００３】
また、燃料噴射量の少ない低負荷時に燃料の圧力を低下させることで、燃料ポンプなど、燃料の圧力を調節する燃圧調節手段の出力を減少させてエネルギ損失を低減するようにした技術も提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料の圧力を低下させると、燃料噴射時の減圧沸騰によって燃料がベーパ化し、インジェクタの流量計量部近傍に気泡が発生する場合がある。インジェクタの流量計量部近傍に気泡が発生すると、燃料噴射量が減少し、空燃比が目標空燃比よりもリーンになるという不具合が生じる。
【０００５】
燃料のベーパ化は、ベーパの発生に伴う空燃比のリーン化を検知し、燃料の圧力を上昇させることで抑制することができる。ベーパの発生に伴う空燃比のリーン化を検知するには、空燃比のフィードバック制御で算出されるフィードバック補正係数を使用することが考えられる。フィードバック補正係数は、具体的には燃料噴射量の補正係数であり、空燃比センサの出力が目標空燃比に一致するようにその値が決定されると共に、低負荷時に学習値（基準値）として記憶されるのが一般的である。このフィードバック補正係数の算出値と学習値を比較することにより、空燃比のリーン化、即ち、燃料のベーパ化を検知することができる。
【０００６】
しかしながら、燃料がベーパ化して空燃比がリーンになると、それに連動してフィードバック補正係数も大きく増加してしまう。即ち、低負荷時に燃圧を低下させた状態（換言すれば、燃料がベーパ化する可能性がある状態）でフィードバック補正係数の学習を行うと、学習値が不正確になり、ベーパの検知精度が低下してしまう。その結果、燃料のベーパ化を効果的に抑制することが困難となり、空燃比を目標空燃比に精度良く制御できないという問題があった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、圧力低下に伴う燃料のベーパ化を効果的に抑制し、空燃比を目標空燃比に精度良く制御するようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１にあっては、インジェクタの燃料噴射量を調整して内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する内燃機関の空燃比制御装置において、前記内燃機関の燃料供給系に配置されて前記インジェクタに作用する燃料の圧力を調節する燃圧調節手段と、前記燃料の圧力に応じて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、前記内燃機関の負荷状態を検出する負荷状態検出手段と、前記検出された負荷状態が第１の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が第１の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する一方、前記検出された負荷状態が前記第１の負荷状態よりも低負荷の第２の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が前記第１の圧力よりも低圧の第２の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する第１の制御手段と、前記内燃機関の排気系に配置された空燃比センサと、前記空燃比センサによって検出された空燃比が前記目標空燃比に一致するように前記燃料噴射量を補正するフィードバック補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記算出されたフィードバック補正係数を学習値として記憶する補正係数学習手段と、および前記算出されたフィードバック補正係数と前記記憶された学習値に基づいて前記燃圧調節手段の動作を制御して前記燃料の圧力を調節する第２の制御手段とを備えると共に、前記補正係数学習手段は、さらに前記検出された負荷状態が前記第２の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が前記第１の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する第３の制御手段を備え、前記燃料の圧力が前記第１の圧力に上昇しているときに算出された前記フィードバック補正係数を前記学習値として記憶するように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る内燃機関の空燃比制御装置にあっては、内燃機関の負荷状態が第１の負荷状態にあるとき、燃料の圧力が第１の圧力となるように燃圧調節手段の動作を制御する一方、負荷状態が第１の負荷状態よりも低負荷の第２の負荷状態にあるとき、燃料の圧力が第１の圧力よりも低圧の第２の圧力となるように燃圧調節手段の動作を制御するように構成したので、内燃機関の負荷に応じて燃圧調節手段の出力を減少させることができ、エネルギ損失を低減することができる。
【００１０】
また、燃料噴射量のフィードバック補正係数とその学習値に基づいて燃圧調節手段の動作を制御して燃料の圧力を調節することで、燃料のベーパ化を抑制するように構成した。具体的には、フィードバック補正係数とその学習値の比較結果に基づいて燃料のベーパ化を検知すると共に、検知結果に基づいて燃料の圧力を上昇させることにより、ベーパ化を抑制するように構成した。
【００１１】
さらに、負荷状態が第２の負荷状態にあるとき（即ち、燃料の圧力が低圧側の第２の圧力であるとき）は、燃料の圧力が第２の圧力よりも高圧の第１の圧力となるように燃圧調節手段の動作を制御すると共に、燃料の圧力が第１の圧力に上昇しているときに算出されたフィードバック補正係数を学習値として記憶するように構成したので、減圧沸騰による燃料のベーパ化（空燃比のリーン化）の影響を受けることなく、正確な学習値を得ることができ、よってベーパの発生を正確に検知することができる。従って、燃料のベーパ化を効果的に抑制することが可能となり、空燃比を目標空燃比に精度良く制御することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の最良の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１はこの発明の第１実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１４】
図において、符号１０は図示しない車両に搭載された内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、例えば直列４気筒の火花点火式エンジンである。
【００１５】
エンジン１０の吸気管１２の上流側には、スロットルバルブ１４が配置される。スロットルバルブ１４は、運転席フロアに設けられたアクセルペダル、あるいは電動モータなどのアクチュエータ（いずれも図示せず）に接続され、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じて開閉されてエンジン１０の吸気を調量する。
【００１６】
スロットルバルブ１４よりも下流の吸気ポート付近には、気筒（図示せず）ごとにインジェクタ（燃料噴射弁）１６が設けられる。インジェクタ１６は、燃料供給系２０に接続される。燃料供給系２０は、燃料タンク２２、燃料供給管２４、燃料ポンプ２６およびデリバリパイプ２８などからなる。インジェクタ１６はデリバリパイプ２８と燃料供給管２４を介して燃料タンク２２に接続され、燃料供給管２４の最上流位置には燃料ポンプ２６が設けられる。尚、図示の便宜上、デリバリパイプ２８をエンジン１０から離間した位置に示したが、実際には、エンジン１０のシリンダヘッド付近に取り付けられる。
【００１７】
燃料ポンプ２６は、図示しない電動モータで駆動されて燃料タンク２２に貯留された燃料（具体的にはガソリン燃料）を吸入すると共に、吸入した燃料をインジェクタ１６に圧送する。インジェクタ１６は、エンジン１０の運転状態などに応じて決定される所定の燃料噴射時期で開弁し、燃料供給系２０から供給された燃料を噴射する。尚、燃料供給系２０からインジェクタ１６に作用する燃料の圧力（以下「燃圧」という）は、燃料ポンプ２６の動作（具体的には、ポンプを駆動する電動モータの回転数）を制御することによって調節自在とされる。即ち、燃料ポンプ２６は、燃圧を調節する燃圧調節手段として機能する。
【００１８】
前記したスロットルバルブ１４の付近には、スロットル開度センサ３０が設けられる。スロットル開度センサ３０は、スロットル開度θＴＨを示す出力を生じる。また、吸気管１２のスロットルバルブ１４の下流側には、吸気管圧力センサ３２および吸気温センサ３４が装着され、それぞれ吸気管内圧力（負圧）ＰＢおよび吸気温ＴＡを示す出力を生じる。
【００１９】
エシジン１０のシリンダブロックの冷却水が充満した気筒周壁（図示せず）には、冷却水温センサ３６が取り付けられる。冷却水温センサ３６は、冷却水温ＴＷを示す信号を出力する。さらに、エンジン１０のクランク軸付近には、クランク角センサ３８が取り付けられる。クランク角センサ３８は、所定のクランク角度（例えば３０度）でＣＲＫ信号を出力する。
【００２０】
また、燃料供給系２０においてデリバリパイプ２８の付近には、燃圧センサ４０が配置される。燃圧センサ４０は、インジェクタ１６に作用する燃圧ＰＦを示す出力を生じる。さらに、エンジンルーム（図示せず）の適宜位置には大気圧センサ４２が設けられると共に、アクセルペダルの付近にはアクセルペダル操作量センサ４４が設けられる。大気圧センサ４２とアクセルペダル操作量センサ４４は、それぞれ大気圧ＰＡとアクセルペダルの操作量ＡＰを示す出力を生じる。
【００２１】
エンジン１０の燃焼ガスは、排気管５４とその途中に設けられた三元触媒５６からなる排気系６０を介して外部に排出される。排気管５４の途中には、広域空燃比センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）６２とＨＣセンサ６４が装着される。ＬＡＦセンサ６２は、リーンからリッチにわたる広範囲において、エンジン１０の空燃比を示す出力を生じる。また、ＨＣセンサ６４は、排出ガス中に含まれるＨＣ（炭化水素）の量を示す出力を生じる。
【００２２】
上記した各センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）７０に入力される。ＥＣＵ７０はマイクロコンピュータからなり、入出力回路と、ＣＰＵと、ＣＰＵで実行される各種演算プログラムやマップ、演算結果などを記憶する記憶媒体（ＲＯＭやＲＡＭ）などを備える。
【００２３】
ＥＣＵ７０は、クランク角センサ３８が出力するＣＲＫ信号をカウントし、エンジン回転数ＮＥを検出（算出）する。また、ＥＣＵ７０は、エンジン回転数ＮＥやその他のセンサ出力に基づいて各種演算を実行し、インジェクタ１６の燃料噴射量や点火プラグの点火時期、目標燃圧ＤＰＦなどを決定すると共に、それに応じた制御指令値を各部に送出してその動作を制御する。
【００２４】
エンジン１０の空燃比は、ＥＣＵ７０によってインジェクタ１６の燃料噴射量が調整されることにより、目標空燃比に制御される。インジェクタ１６の燃料噴射量は、具体的には燃料噴射時間（インジェクタ１６の開弁時間）Ｔｏｕｔとして、下式に従って算出される。
Ｔｏｕｔ＝（Ｔｉ×ＫＡＦ×ＫＣＭＤ×Ｋ１＋Ｋ２）×Ｋｐｆ
【００２５】
上式でＴｉは基本噴射時間であり、エンジン回転数ＮＥと吸気管内圧力ＰＢに応じて設定される。また、Ｋｐｆは燃圧補正係数であり、燃圧ＰＦが高圧になるに従って小さな値となるように設定される。ＫＡＦはフィードバック補正係数であり、ＬＡＦセンサ６２によって検出された空燃比が目標空燃比と一致するように算出される。即ち、ＬＡＦセンサ６２の出力がリーンを示していればＫＡＦの値は増加させられ、リッチを示していれば減少させられる。また、ＫＣＭＤは目標当量比、即ち、目標空燃比に相当する値であり、エンジン１０の運転状態に応じて設定される。Ｋ１はその他の乗算形式による補正係数、Ｋ２は加算形式による補正変数であり、エンジン１０の運転状態に応じた燃費特性や加速特性といった諸特性の最適化を図ると共に、吸気温ＴＡや冷却水温ＴＷ、大気圧ＰＡに応じた環境補正が行われるように適宜設定される。
【００２６】
上述したように、燃圧ＰＦは、燃料ポンプ２６の動作を制御することによって調節することができる。しかしながら、課題でも述べたように、燃圧ＰＦを低下させると減圧沸騰によって燃料がベーパ化し、燃料噴射量が減少して空燃比が目標空燃比よりもリーンになるおそれがある。そこで、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置あっては、燃料のベーパ化を抑制しながら燃圧ＰＦの調節を行うようにした。
【００２７】
図２は、ＥＣＵ７０で実行される燃圧の調節処理を表すフローチャートの前半部分であり、図３はその後半部分である。
【００２８】
図２フローチャートについて説明すると、先ずＳ１０において、エンジン１０の暖気が完了したか否か判断する。この処理は、エンジン１０が始動してから所定時間ｔ１が経過したか判断することによって行われる。尚、所定時間ｔ１は、エンジン始動時の冷却水温ＴＷが低いときほど長い時間に設定される。
【００２９】
Ｓ１０で肯定されるときはＳ１２に進み、ＬＡＦセンサ６２が活性化しているか否か判断する。この処理は、ＬＡＦセンサ６２の内部抵抗Ｒ（電気抵抗）を検出し、その値が所定値Ｒｒｅｆを下回っているか、別言すれば、ＬＡＦセンサ６２が活性温度まで昇温されているか判断することによって行われる。Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、ＨＣの発生量が基準値ＨＣｒｅｆを上回っているか否か判断する。
【００３０】
尚、Ｓ１２で肯定されるとき、即ち、エンジン１０が始動してから所定時間ｔ１が経過して暖気が完了し、なおかつＬＡＦセンサ６２が活性化したときは、図示しないプログラムにおいて空燃比のフィードバック制御が開始される。空燃比のフィードバック制御が実行されることにより、図２および図３フローチャートの処理でも使用されるフィードバック補正係数ＫＡＦの算出が開始される。
【００３１】
Ｓ１４で否定されるときはＳ１６に進み、エンジン１０の負荷が所定値以下の低負荷状態にあるか、具体的には、吸気管内圧力ＰＢが所定値（例えば４５０ｍｍｈｇ）以上であるか判断する。この実施例では、エンジン１０の負荷が所定値を上回っているときを「第１の負荷状態」と呼び、所定値以下であるときを「第２の負荷状態」と呼ぶ。
【００３２】
Ｓ１６で否定されるとき、即ち、エンジン１０の負荷状態が第１の負荷状態にあると判断されるときはＳ１８に進み、目標燃圧ＤＰＦを第１の圧力ＰＦＭに設定すると共に、燃圧（実燃圧）ＰＦが第１の圧力ＰＦＭとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御する。尚、第１の圧力ＰＦＭは、低負荷から高負荷まで安定した燃料噴射が可能となる値（この実施例では４００ｋＰａとする）に設定される。次いでＳ２０に進み、ベーパ化抑制フラグのビット（初期値０）を０にリセットする。
【００３３】
一方、Ｓ１６で肯定されるとき、即ち、エンジン１０の負荷状態が第１の負荷状態よりも低負荷の第２の負荷状態にあると判断されるときは、Ｓ２２に進んでベーパ化抑制フラグのビットが１にセットされているか否か判断する。Ｓ２２で否定されるときはＳ２４に進み、目標燃圧ＤＰＦを第２の圧力ＰＦＬに設定すると共に、燃圧ＰＦが第２の圧力ＰＦＬとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御する。低負荷時は燃料噴射量が減少することから、第２の圧力ＰＦＬは第１の圧力ＰＦＭよりも低圧、具体的には２５０ｋＰａに設定される。次いでＳ２６に進み、ベーパ化抑制フラグのビットを１にセットする。尚、Ｓ２２で肯定されるときはＳ２４とＳ２６の処理をスキップする。
【００３４】
次いでＳ２８に進み、フィードバック補正係数ＫＡＦがその学習値ＫＡＦＲＥＦよりも大きいか否か判断する。学習値ＫＡＦＲＥＦは、後述するステップで学習（記憶）されるＫＡＦの過去値である。フィードバック補正係数ＫＡＦは、前述したように空燃比が目標空燃比に一致するように算出される。従って、フィードバック補正係数ＫＡＦの今回値が学習値ＫＡＦＲＥＦを上回っていれば、空燃比が目標空燃比よりもリーンであることを表すことになる。Ｓ２８の処理は、Ｓ２２からＳ２６の処理からわかるように、今回あるいは以前のプログラム実行時に燃圧ＰＦが第２の圧力ＰＦＬに低下させられていることが実行条件となるため、空燃比がリーンであれば、減圧沸騰による燃料のベーパ化が生じてと判定できる。即ち、Ｓ２８では、ＫＡＦとＫＡＦＲＥＦを比較することにより、ベーパの発生の検知を行う。
【００３５】
Ｓ２８で肯定されるとき、即ち、燃料のベーパ化が検知されているときはＳ３０に進み、ベーパ化が所定時間ｔ２にわたって継続して検知されている否か判断する。Ｓ３０で肯定されるときは、Ｓ３２に進んで目標燃圧ＤＰＦに第１の圧力ＰＦＭに設定し、燃料ポンプ２６の動作を制御する。即ち、燃圧ＰＦを上昇させることにより、燃料のベーパ化を抑制する。
【００３６】
これに対し、Ｓ２８で否定されるときは燃圧ＰＦを上昇させる必要がないので、Ｓ３４に進んで現在の目標燃圧ＤＰＦを保持する。また、Ｓ３０で否定されるときも、同様にＳ３４に進んで現在の目標燃圧ＤＰＦを保持する。これは、フィードバック補正係数ＫＡＦの瞬間的な乱れによる燃圧の上昇を防止するためである。
【００３７】
尚、エンジン１０の負荷が上昇して第１の負荷状態に移行すると、前述したＳ１８で目標燃圧ＤＰＦが第１の目標燃圧ＰＦＭに設定されると共に、Ｓ２０でベーパ化抑制フラグのビットが０にリセットされる。従って、再度第２の負荷状態に移行したときは、Ｓ２４で目標燃圧ＤＰＦが第２の圧力ＰＦＬに設定される。負荷が上昇して燃料噴射量が増加すると、燃料タンク２２から比較的低温の燃料がインジェクタ１６に到達するため、ベーパが発生し難くなる。そこで、第１の負荷状態から第２の負荷状態に移行した場合は、目標燃圧ＤＰＦを再び第２の圧力ＰＦＬまで低下させ、ベーパが発生しているか再確認する。
【００３８】
次いで図３フローチャートのＳ３６に進み、学習終了フラグのビット（初期値０）が１にセットされているか否か判断する。Ｓ３６で否定されるときはＳ３８に進み、エンジン１０の運転状態と燃圧ＰＦが安定しているか判断する。具体的には、アクセルペダルの操作量ＡＰの変動量が所定値ＡＰｒｅｆ以下であり、かつ燃圧ＰＦの変動量が所定値ＰＦｒｅｆ（例えば±２０Ｐａ）以下であるときに、安定と判断する。
【００３９】
Ｓ３８で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ３８で肯定されるときはＳ４０に進み、燃圧ＰＦが４００ｋＰａ以上であるか否か判断する。前述したように、第１の負荷状態のときは目標燃圧ＤＰＦが第１の圧力ＰＦＭ、即ち、４００ｋＰａに設定されることから、ここでの判断は第１の負荷状態であるか判定するのに相当する。
【００４０】
Ｓ４０で否定されるとき、即ち、第２の負荷状態であると判定されるときは、Ｓ４２で燃料噴射時間Ｔｏｕｔが所定時間ｔ３（例えば１．５ｍｓｅｃ）以上か否か判断する。Ｓ４２で肯定されるときはＳ４４で現在の目標燃圧ＤＰＦをストア値ＤＰＦｓｔｒとして記憶した後、Ｓ４６で目標燃圧ＤＰＦを第１の圧力ＰＦＭに設定して燃料ポンプ２６の動作を制御し、燃圧ＰＦを４００ｋＰａまで上昇させる。
【００４１】
次いでＳ４８において、燃圧ＰＦが第１の圧力ＰＦＭに上昇してから算出されたフィードバック補正係数ＫＡＦの値を読み込む。その後、Ｓ５０で目標燃圧ＤＰＦをストア値ＤＰＦｓｔｒに設定し、燃圧ＰＦを上昇前の値に戻す。そしてＳ５２に進み、Ｓ４８で読み込んだＫＡＦのリミット処理を行い、その値をＳ５４で学習値ＫＡＦＲＥＦとして記憶する。
【００４２】
一方、Ｓ４０で肯定されるとき、即ち、エンジン１０の負荷状態が第１の負荷状態にあると判定されるときは、Ｓ５６に進んでフィードバック補正係数ＫＡＦの値を読み込むと共に、読み込んだＫＡＦをＳ５２でリミット処理してＳ５４で学習値ＫＡＦＲＥＦとして記憶する。
【００４３】
Ｓ５４でフィードバック補正係数ＫＡＦの学習が終了すると、次いでＳ５８に進み、学習終了フラグのビットを１にセットする。従って、次回以降のプログラム実行時にはＳ３６で肯定されるため、Ｓ３８からＳ５８の処理がスキップされる。
【００４４】
前述したように、燃圧ＰＦを第２の圧力ＰＦＬに低下させると、減圧沸騰によって燃料がベーパ化する可能性がある。燃料がベーパ化すると、空燃比がリーンになり、図４に示すようにフィードバック補正係数ＫＡＦが大きく増加してしまう。即ち、燃圧ＰＦを低下させた状態（換言すれば、燃料がベーパ化する可能性がある状態）でＫＡＦの学習を行うと、学習値ＫＡＦＲＥＦが不正確になるおそれがある。
【００４５】
そこでこの実施例にあっては、上記した如く、エンジン１０の負荷状態が第２の負荷状態にあるとき（即ち、燃圧ＰＦが第２の圧力ＰＦＬに低下させられたとき）は、一時的に燃圧ＰＦが第１の圧力ＰＦＭとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御してベーパ化を解消すると共に、燃圧ＰＦが第１の圧力ＰＦＭに上昇している間に算出されたフィードバック補正係数ＫＡＦを学習値ＫＡＦＲＥＦとして記憶するようにした。これにより、減圧沸騰による燃料のベーパ化（空燃比のリーン化）の影響を受けることなく、正確な学習値ＫＡＦＲＥＦを得ることができる。
【００４６】
図３フローチャートの説明を続けると、Ｓ４２で否定されるときはＳ４６以降の処理をスキップする。インジェクタは一般に、燃料噴射時間が短いと安定した作動が期待できない。低負荷時は燃料噴射量がもともと少ないのに加え、エバポパージなどを行うとさらに燃料噴射量が低下する。従って、低負荷時に燃圧を上昇させると、燃料噴射時間が極端に短くなってインジェクタの作動が不安定になるおそれがある。そこで、Ｓ４２では燃料噴射時間Ｔｏｕｔが所定時間ｔ３以上か判断し、そこで否定されるときは、Ｓ４６以降の処理をスキップして燃圧ＰＦの上昇を回避するようにした。尚、所定時間ｔ３は、インジェクタ１６の安定した作動を保証できる噴射時間に設定される。
【００４７】
図２フローチャートの説明に戻ると、Ｓ１０で否定されるときはＳ６０に進み、目標燃圧ＤＰＦを第３の圧力ＰＦＨに設定すると共に、燃圧ＰＦが第３の圧力ＰＦＨとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御する。第３の圧力ＰＦＨは、第１の圧力ＰＦＭよりも高圧、具体的には６００ｋＰａに設定される。また、Ｓ１２で否定されるときもＳ６０に進んで目標燃圧ＤＰＦを第３の圧力ＰＦＨに設定する。尚、Ｓ１０またはＳ１２で否定されるときはフィードバック制御が開始されていない、即ち、フィードバック補正係数ＫＡＦの算出が開始されていないことから、Ｓ６０の処理を行った後は再度Ｓ１０の処理に戻る。このように、エンジン１０の始動直後、具体的には、空燃比のフィードバック制御が開始するまでの間は、燃圧ＰＦを高圧に保つことで噴霧の微粒化を促進し、排出ガスの改善を行う。
【００４８】
また、Ｓ１４で肯定されるとき、即ち、ＨＣの発生量が基準値を上回っているときはＳ６２に進み、Ｓ６０と同様に目標燃圧ＤＰＦを第３の圧力ＰＦＨに設定して燃料ポンプ２６の動作を制御する。その後、Ｓ６４に進んでベーパ化抑制フラグのビットを０にリセットし、図３フローチャートに示す処理に移行する。このように、ＨＣの発生量が多いときも、燃圧ＰＦを高圧に保つことで噴霧の微粒化を促進し、排出ガスの改善を図る。
【００４９】
このように、この発明の第１実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置にあっては、エンジン１０の負荷状態が第１の負荷状態にあるとき（具体的には、負荷が所定値を上回っているとき）、燃圧ＰＦの第１の圧力ＰＦＭとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御する一方、負荷状態が第１の負荷状態よりも低負荷の第２の負荷状態にあるとき、燃圧ＰＦが第１の圧力ＰＦＭよりも低圧の第２の圧力ＰＦＬとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御するようにしたので、エンジン１０の負荷に応じて燃料ポンプ２６の出力（具体的には、ポンプ２６を駆動する電動モータの消費電力）を減少させることができ、エネルギ損失を低減することができる。
【００５０】
また、燃料噴射量のフィードバック補正係数ＫＡＦとその学習値ＫＡＦＲＥＦに基づいて燃料ポンプ２６の動作を制御して燃圧ＰＦを調節することで、燃料のベーパ化を抑制するようにした。具体的には、ＫＡＦとＫＡＦＲＥＦの比較結果に基づいて燃料のベーパ化を検知すると共に、ベーパ化が検知されたときは燃圧ＰＦを上昇させることにより、ベーパ化を抑制するようにした。
【００５１】
さらに、負荷状態が第２の負荷状態にあるとき（即ち、燃圧ＰＦが低圧側の第２の圧力ＰＦＬに低下させられたとき）は、一時的に燃圧ＰＦが第２の圧力ＰＦＬよりも高圧の第１の圧力ＰＦＭとなるように燃料ポンプ２６の動作を制御すると共に、燃圧ＰＦが第１の圧力ＰＦＭに上昇している間に算出されたフィードバック補正係数ＫＡＦを学習値ＫＡＦＲＥＦとして記憶するようにしたので、減圧沸騰による燃料のベーパ化（空燃比のリーン化）の影響を受けることなく、正確な学習値を得ることができ、よってベーパの発生を正確に検知することができる。従って、燃料のベーパ化を効果的に抑制することが可能となり、空燃比を目標空燃比に精度良く制御することできる。
【００５２】
また、第２の負荷状態（即ち、低負荷状態）であり、なおかつ燃料噴射時間Ｔｏｕｔが所定時間ｔ３未満であるときは、燃圧ＰＦの上昇（およびフィードバック補正係数ＫＡＦの学習）を回避するようにしたので、インジェクタ１６を安定に作動させることができ、空燃比を目標空燃比により精度良く制御することができる。
【００５３】
さらに、エンジン１０の始動直後やＨＣの発生量が多いときは、燃圧ＰＦを高圧に保つことで噴霧の微粒化を促進するようにしたので、排出ガスを改善することができる。
【００５４】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、インジェクタ（１６）の燃料噴射量を調整して内燃機関（エンジン１０）の空燃比を目標空燃比に制御する内燃機関の空燃比制御装置において、前記内燃機関の燃料供給系（２０）に配置されて前記インジェクタに作用する燃料の圧力（燃圧ＰＦ）を調節する燃圧調節手段と、前記燃料の圧力に応じて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段（ＥＣＵ７０）と、前記内燃機関の負荷状態を検出する負荷状態検出手段（吸気管内圧力センサ３２）と、前記検出された負荷状態が第１の負荷状態にあるとき（吸気管内圧力ＰＢが所定値を上回るとき）、前記燃料の圧力が第１の圧力（ＰＦＭ）となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する一方、前記検出された負荷状態が前記第１の負荷状態よりも低負荷の第２の負荷状態にあるとき（吸気管内圧力ＰＢが所定値以下であるとき）、前記燃料の圧力が前記第１の圧力よりも低圧の第２の圧力（ＰＦＬ）となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する第１の制御手段（ＥＣＵ７０、図２フローチャートのＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２４）と、前記内燃機関の排気系（６０）に配置された空燃比センサ（ＬＡＦセンサ６２）と、前記空燃比センサによって検出された空燃比が前記目標空燃比に一致するように前記燃料噴射量を補正するフィードバック補正係数（ＫＡＦ）を算出する補正係数算出手段（ＥＣＵ７０）と、前記算出されたフィードバック補正係数を学習値（ＫＡＦＲＥＦ）として記憶する補正係数学習手段（ＥＣＵ７０、図３フローチャートのＳ５４）と、および前記算出されたフィードバック補正係数と前記記憶された学習値に基づいて前記燃圧調節手段の動作を制御して前記燃料の圧力を調節する第２の制御手段（ＥＣＵ７０、図２フローチャートのＳ２８，Ｓ３２，Ｓ３４）とを備えると共に、前記補正係数学習手段は、さらに前記検出された負荷状態が前記第２の負荷状態にあるとき、前記燃料の圧力が前記第１の圧力となるように前記燃圧調節手段の動作を制御する第３の制御手段（ＥＣＵ７０、図３フローチャートのＳ４０，Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ５０）を備え、前記燃料の圧力が前記第１の圧力に上昇しているときに算出された前記フィードバック補正係数を前記学習値として記憶する（図３フローチャートのＳ４８，Ｓ５４））ように構成した。
【００５５】
尚、上記において、燃圧ＰＦを燃料ポンプ２６の動作を制御することによって調節したが、燃料供給系に配置されたプレッシャ・レギュレータなどによって調節するようにしても良い。また、エンジン１０の負荷を表すパラメータとして吸気管圧力ＰＢを使用したが、他のパラメータを使用しても良い。また、上記した数値は例示に過ぎず、それに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の第１実施例に係る内燃機関の空燃比制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す装置で実行される燃圧の調節処理を表すフローチャートの前半部分である。
【図３】図１に示す装置で実行される燃圧の調節処理を表すフローチャートの後半部分である。
【図４】図１に示す装置で燃料のベーパ化が生じたときのフィードバック補正係数の変化を表すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１０：エンジン（内燃機関）、１６：インジェクタ、２０：燃料供給系、２６：燃料ポンプ（燃圧調節手段）、３２：吸気管内圧力センサ（負荷状態検出手段）、６０：排気系、  ６２：ＬＡＦセンサ（空燃比センサ）、７０：ＥＣＵ（燃料噴射量補正手段、第１，２，３の制御手段、補正係数算出手段、補正係数学習手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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