(57)【要約】【課題】  オイル希釈燃料が多い場合においても、誤学習を防止しつつ、空燃比の学習を行うことができる空燃比制御装置を提供する。【解決手段】  本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射し、ブローバイガスを吸気側に循環させる筒内直噴式エンジン（１）の空燃比制御装置（１０）であって、エンジンの運転状態に基づいて、燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段（７６）と、設定された燃料噴射量を、適正な空燃比となるように補正するフィードバック補正手段（７８）と、このフィードバック補正手段による補正の負担が減少するように燃料噴射量を補正するための学習値を、運転状態の領域毎に計算する学習値計算手段（８０）と、ブローバイガスの流量が多い所定の運転状態に対応する学習値が、空燃比をリーン側に所定量以上補正する値とならないように、学習値を所定のガード値以内に規制する学習値規制手段（８２）と、を有することを特徴としている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁によって燃料を燃焼室内に直接噴射し、ブローバイガスを吸気側に循環させる筒内直噴式エンジンの空燃比制御装置であって、
上記筒内直噴式エンジンの運転状態に基づいて、上記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、
この燃料噴射量設定手段によって設定された燃料噴射量を、適正な空燃比となるように補正するフィードバック補正手段と、
このフィードバック補正手段による補正の負担が減少するように燃料噴射量を補正するための学習値を、上記フィードバック補正手段による補正量に基づいて、運転状態の領域毎に計算する学習値計算手段と、
ブローバイガスの流量が多い所定の運転状態に対応する第１学習領域において、上記学習値が、空燃比をリーン側に所定量以上補正する値とならないように、学習値を所定のガード値以内に規制する学習値規制手段と、
を有することを特徴とする空燃比制御装置。
【請求項２】
上記学習値規制手段によって使用される上記所定のガード値が、上記第１学習領域よりもブローバイガスの循環量が少ない運転状態に対応する第２学習領域における学習値に基づいて設定される請求項１記載の空燃比制御装置。
【請求項３】
上記学習値規制手段が第１学習領域における学習値を上記所定のガード値に規制し、且つ、上記フィードバック補正手段が空燃比を所定量以上リーン側に補正している場合において、上記学習値規制手段が、ガード値の使用を中止し、第１学習領域における学習値を、第２学習領域における学習値と同一の値にする請求項１又は２記載の空燃比制御装置。
【請求項４】
上記学習値規制手段が、ガード値の使用を中止した後、上記フィードバック補正手段による補正量が所定の値未満となったとき、第１学習領域における上記ガード値の使用を再び開始する請求項３記載の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比制御装置に関し、特に、燃料噴射弁によって燃料を燃焼室内に直接噴射し、ブローバイガスを吸気側に循環させる筒内直噴式エンジンの空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在広く普及している筒内直噴式エンジンでは、燃焼室内に噴射する燃料の量を、エンジンの運転状態に基づいて設定し、設定された燃料の量を、空燃比センサ等の測定値に基づくフィードバック制御によって補正している。さらに、このフィードバック制御による補正量は学習され、この学習値は噴射する燃料の量の設定に利用される。この学習作用により、フィードバック制御による補正の負担を減少させることができる。噴射する燃料の量を学習し、フィードバック制御に強く依存することなく燃料の量を設定することによって、空燃比センサが活性化されていない場合等、フィードバック制御を実行することができない場合においても、適正な空燃比でエンジンを運転することが可能になる。
【０００３】
一方、筒内直噴式エンジンでは、燃焼室内に噴射した燃料の一部が、燃焼室又はシリンダの内壁面に付着し、付着した燃料がエンジンオイルと共にクランクケース内に流入するオイル希釈が問題となっている。クランクケース内に流入した燃料は、エンジン温の上昇により蒸発し、ブローバイガスとして再び燃焼室内に吸入される。ブローバイガスと共に吸入された燃料は、燃料噴射弁から噴射された燃料と共に燃焼室内で燃焼されるが、空燃比制御により燃料噴射弁から噴射される燃料とは別の経路で混入される燃料であるため、上述した空燃比の制御に対しては、外乱として作用する。また、ブローバイガスに多量の燃料が混入している際のフィードバック量が学習され、学習値として記憶されると、ブローバイガスにあまり燃料が混入していない時にこの学習値を使用した場合、適正な空燃比が得られなくなる恐れがある。特に、ブローバイガスに多量の燃料が混入している際の学習値が、フィードバック制御を実行することができない状態において使用されると、空燃比が大きくずれる等の問題を引き起こす。
【０００４】
特開２００４−３１６４７１号公報（特許文献１）には、内燃機関の制御装置が記載されている。この内燃機関の制御装置では、ブローバイガスに混入する燃料の量を、オイル希釈燃料算出手段で計算し、オイル希釈燃料が多い場合には、空燃比学習を禁止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１６４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２００４−３１６４７１号公報記載の内燃機関の制御装置では、オイル希釈燃料が多い運転条件において、空燃比の学習が全くできないという問題がある。
従って、本発明は、オイル希釈燃料が多い場合においても、誤学習を防止しつつ、空燃比の学習を行うことができる空燃比制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、燃料噴射弁によって燃料を燃焼室内に直接噴射し、ブローバイガスを吸気側に循環させる筒内直噴式エンジンの空燃比制御装置であって、筒内直噴式エンジンの運転状態に基づいて、燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、この燃料噴射量設定手段によって設定された燃料噴射量を、適正な空燃比となるように補正するフィードバック補正手段と、このフィードバック補正手段による補正の負担が減少するように燃料噴射量を補正するための学習値を、フィードバック補正手段による補正量に基づいて、運転状態の領域毎に計算する学習値計算手段と、ブローバイガスの流量が多い所定の運転状態に対応する第１学習領域において、学習値が、空燃比をリーン側に所定量以上補正する値とならないように、学習値を所定のガード値以内に規制する学習値規制手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明においては、燃料噴射量設定手段が、筒内直噴式エンジンの運転状態に基づいて、燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を設定する。燃料噴射量設定手段によって設定された燃料噴射量は、適正な空燃比となるように、フィードバック補正手段によって補正される。学習値計算手段は、フィードバック補正手段による補正量に基づいて、運転状態の領域毎に学習値を計算する。この学習値を使用することによって、フィードバック補正手段による補正の負担は減少する。学習値規制手段は、ブローバイガスの流量が多い所定の運転状態に対応する第１学習領域において、学習値が空燃比をリーン側に所定量以上補正する値とならないように、学習値を所定のガード値以内に規制する。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、所定の運転状態に対応する第１学習領域において、学習値が空燃比をリーン側に所定量以上補正する値とならないように、学習値規制手段によって規制されるので、ブローバイガスの影響により、誤った値となっている可能性がある学習値の学習が防止され、又は抑制される。
【００１０】
本発明において、好ましくは、学習値規制手段によって使用される所定のガード値は、第１学習領域よりもブローバイガスの循環量が少ない運転状態に対応する第２学習領域における学習値に基づいて設定される。
このように構成された本発明によれば、第１学習領域における学習値を規制するガード値が、ブローバイガスの影響が少ない第２学習領域における学習値に基づいて設定されるので、ブローバイガスの影響が大きい第１学習領域の学習値を妥当な範囲に規制することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、学習値規制手段が第１学習領域における学習値を所定のガード値に規制し、且つ、フィードバック補正手段が空燃比を所定量以上リーン側に補正している場合において、学習値規制手段は、ガード値の使用を中止し、第１学習領域における学習値を、第２学習領域における学習値と同一の値にする。
【００１２】
このように構成された本発明においては、第１学習領域における学習値が、空燃比をリーン側に大きく補正する値となり、このため学習値規制手段によって規制され、さらに、フィードバック補正手段も空燃比を大きくリーン側に大きく補正している場合に、学習値規制手段が、ガード値の使用を中止し、第１学習領域の学習値を、第２学習領域の学習値と同一の値にする。
このように構成された本発明によれば、ブローバイガスの影響が大きい状態における信頼性の低い学習値及びガード値をリセットし、より信頼性の高い第２学習領域の学習値を使用するので、誤学習を防止し、又は抑制することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、学習値規制手段は、ガード値の使用を中止した後、フィードバック補正手段による補正量が所定の値未満となったとき、第１学習領域におけるガード値の使用を再び開始する。
【００１４】
このように構成された本発明においては、学習値及びガード値の信頼性が低くなり、ガード値の使用を中止した後でも、フィードバック補正手段による補正量が減少した場合には、ガード値の使用を再び開始する。
このように構成された本発明によれば、学習値及びガード値の信頼性が低くなった後でも、ブローバイガスの影響が少なくなった場合には、ガード値の使用を再開するので、適切な学習値を設定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空燃比制御装置によれば、オイル希釈燃料が多い場合においても、誤学習を防止しつつ、空燃比の学習を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、添付図面を参照して、本発明の空燃比制御装置の好ましい実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態による空燃比制御装置を備えたエンジンの概略構成図である。本実施形態の空燃比制御装置は、このエンジンを制御するエンジン制御ユニットの一部として構成されている。
図１に示すように、本発明の実施形態による燃料供給装置１０を備えたエンジン１は、上部に燃焼室２ａを形成したシリンダ２と、このシリンダ２内で往復運動するピストン４と、このピストン４に一端が連結されたコネクティングロッド６と、このコネクティングロッド６の他端が連結されたクランクシャフト８と、を有する。
【００１７】
また、エンジン１は、燃焼室２ａに空気を供給する吸気系統として、吸気を浄化するエアクリーナ１２と、エアクリーナ１２を介して吸入された空気の温度及び流量を検出する吸気温／流量センサ１４と、吸入空気量を変化させるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度を検出するスロットルバルブセンサ１８と、を有する。これらの吸気系統を介して吸入された空気は、燃焼室２ａの吸気開口に連通した吸気ポート２０及び吸気開口を開閉する吸気弁２２を介して、燃焼室２ａ内に流入する。また、エンジン１は、燃焼室２ａ内に流入した空気に燃料を噴射することによって得られる混合気を燃焼させる点火プラグ２３を有する。
【００１８】
さらに、燃焼室２ａ内で燃焼された排気ガスは、燃焼室２ａの排気開口に連通した排気ポート２４及び排気開口を開閉する排気弁２６を介して、エンジン１の排気系統に排出される。エンジン１は、排気系統として、リニアＯ2センサ２８と、第１触媒３０と、ラムダＯ2センサ３２と、第２触媒３４と、を有する。また、エンジン１は、クランクシャフト８の回転角を測定するクランク角センサ３６を有する。
【００１９】
また、エンジン１は、燃料供給系統として、燃料を貯留する燃料タンク４０と、この燃料タンク４０内の燃料を圧送する低圧燃料ポンプ４２と、この低圧燃料ポンプ４２によって圧送された燃料を濾過する燃料フィルタ４４と、低圧燃料ポンプによる加圧圧力を一定にする圧力レギュレータ４６と、を有する。さらに、エンジン１は、燃料供給系統として、低圧燃料ポンプ４２から圧送された燃料を加圧する高圧燃料ポンプ４８と、高圧燃料ポンプ４８によって加圧された燃料を燃焼室２ａ内に噴射する燃料噴射弁であるインジェクタ５２と、を有する。
【００２０】
また、エンジン１は、ＰＣＶシステム（クランクケース・ベンチレーション・システム）として、クランクケース内のブローバイガスを、ＰＣＶバルブ５４を介してスロットルバルブ１６の下流側に循環させる第１ＰＣＶ管路５６と、スロットルバルブ１６の上流側に循環させる第２ＰＣＶ管路５８と、を有する。
また、エンジン１は、各センサの検出信号に基づいてエンジン１を制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７２を有する。エンジン制御ユニット７２は、具体的には、マイクロプロセッサ、メモリ及びそれらを作動させるプログラム等（以上、図示せず）から構成されている。
【００２１】
本発明の実施形態の空燃比制御装置１０は、燃焼室２ａに供給される混合気の空燃比を制御する装置として、エンジン制御ユニット７２の一部を構成し、燃料噴射量設定手段７６、フィードバック補正手段７８、学習値計算手段８０、学習値規制手段８２を内蔵している。
【００２２】
インジェクタ５２は、高圧燃料ポンプ４８によって加圧された燃料を、所定のタイミングで燃焼室２ａ内に噴射するように構成されている。インジェクタ５２には、ソレノイド弁（図示せず）が内蔵されており、これを開閉することによって所定のタイミングで所定量の燃料を噴射するように構成されている。本実施形態においては、エンジン１は４気筒であるため、４つのインジェクタ５２（図１には１つのみ図示）に燃料が供給される。インジェクタ５２から噴射される燃料の量は、主として燃料を噴射する時間によって設定され、燃料噴射時間は、エンジン制御ユニット７２に内蔵された空燃比制御装置１０によって制御される。
【００２３】
エンジン制御ユニット７２に内蔵された本発明の実施形態による空燃比制御装置１０は、エンジン１の運転状態、及び各センサの検出信号に基づいて、適正な空燃比が得られるように燃料噴射量を決定する。即ち、空燃比制御装置１０は、エンジン１の運転状態に基づいて、燃料のベース噴射量を設定し、このベース噴射量に学習値を加算し、さらに、リニアＯ2センサ２８及びラムダＯ2センサ３２の検出値に基づくフィードバック補正量を加算して、燃料噴射量を決定するように構成されている。ベース噴射量に加算される学習値は、直近のフィードバック補正量に基づいて算出され、フィードバックによる補正の負担を減少させるように作用する。本実施形態の空燃比制御装置１０による燃料噴射量算出のアルゴリズムは、フローチャートを用いて以下に詳述する。
【００２４】
次に、図２乃至図６を参照して、本発明の実施形態による空燃比制御装置１０の作用を説明する。
図２は、インジェクタ５２から噴射される燃料噴射量、及びスロットルバルブ１６の開度を決定するためのフローチャートである。図３は、アクセル開度と要求トルクの関係を示すグラフの一例である。また、図４は、エンジン回転数及び要求トルクに対する空気量を示すグラフの一例である。図５は、燃料噴射量を学習する運転状態の領域、及び学習値の範囲を示す図である。
【００２５】
まず、図２のステップＳ１において、エンジン制御ユニット７２の燃料噴射量設定手段７６は、アクセルペダルの位置、及びエンジン回転数の測定信号を、アクセル位置センサ３８、及びクランク角センサ３６から夫々読み込む。次に、ステップＳ２において、燃料噴射量設定手段７６は、測定されたアクセル位置に基づいて、エンジン１に要求されているトルクを求める。具体的には、図３に示すアクセル位置と要求トルクの関係に基づいて、要求トルクを決定する。例えば、変速ギア（図示せず）が１速である場合には、測定されたアクセル位置に対する要求トルクを、図３の最も下側の曲線から求める。
【００２６】
次に、ステップＳ３において、燃料噴射量設定手段７６は、ステップＳ２で求められた要求トルクと、測定されたエンジン回転数に基づいて、シリンダ２に吸入すべき目標空気量を決定する。具体的には、図４に示すエンジン回転数と要求トルクに対する目標空気量の関係に基づいて、目標空気量を決定する。図４のグラフの夫々の曲線は、或るエンジン回転数及び要求トルクに対応した空気量を示す曲線である。図４において、測定されたエンジン回転数及び求められた要求トルクに適合する曲線を決定し、その曲線が指示する空気量を目標空気量として設定する。
【００２７】
ステップＳ４においては、ステップＳ３で設定された目標空気量を吸入するために必要なスロットルバルブの開度を計算する。さらに、ステップＳ５においては、燃料噴射量設定手段７６は、ステップＳ３で設定された目標空気量に対して適正な空燃比となるような燃料噴射量を算出する。具体的には、燃料噴射量は、エンジン１の運転状態等に対応して予め設定されているベース燃料噴射量に、運転状態の領域毎に学習された燃料噴射量の学習値を加算することによって計算される。この燃料噴射量の学習値は、予め設定されているベース燃料噴射量に対して、スロットルバルブ１６や、各センサの測定誤差等に起因して発生する空燃比の誤差を補正するためのものである。燃料噴射量の学習の詳細については、後述する。
【００２８】
次に、ステップＳ６においては、エンジン制御ユニット７２のフィードバック補正手段７８によって、ステップＳ５において計算された燃料噴射量に対するフィードバック補正を行う条件が成立しているか否かが判断される。このフィードバック補正を行う条件は、エンジン１冷却水の水温、及びリニアＯ2センサ２８、ラムダＯ2センサ３２が活性状態にあるか否かに基づいて判断される。本実施形態においては、冷却水の水温が４０゜Ｃ以上であり、リニアＯ2センサ２８及びラムダＯ2センサ３２が活性状態にある場合に、フィードバック補正条件が成立していると判断される。フィードバック補正条件が成立している場合にはステップＳ７へ進み、成立していない場合にはステップＳ８に進む。
【００２９】
ステップＳ７においては、フィードバック補正手段７８によって、適正な空燃比となるように、リニアＯ2センサ２８及びラムダＯ2センサ３２の検出信号に基づいてフィードバック補正量が計算される。ステップＳ５において計算された燃料噴射量は、ベース燃料噴射量に、学習値を加算することによって各種誤差の影響を加味したものであるが、空燃比は、この他にも種々の外乱の影響を受けるため、フィードバック補正により、さらに微調整が行われる。即ち、リニアＯ2センサ２８及びラムダＯ2センサ３２によって測定された、エンジン１の排気ガスに含まれる酸素濃度が、目標とする空燃比に対応した酸素濃度となるように、燃料噴射量が補正される。
【００３０】
一方、ステップＳ８においては、エンジン１が十分に暖機されていない、冷却水の水温が低い状態であるか、又は、リニアＯ2センサ２８及びラムダＯ2センサ３２により排気ガスの酸素濃度が測定できない状態であるため、フィードバック補正を行わずにステップＳ９に進む。即ち、フィードバック補正量を０としてステップＳ９に進む。
【００３１】
次に、ステップＳ９においては、エンジン制御ユニット７２の学習値計算手段８０によって、燃料噴射量の学習をする条件が成立しているか否かが判断される。まず、ステップＳ６において、燃料噴射量のフィードバックを実行する条件が成立していないと判断されている場合には、学習を行う条件も成立していないと判断される。さらに、エンジン１の冷却水温度が所定の温度よりも低い場合、及びエンジン１が定常運転されていない場合にも学習条件が成立していないと判断される。本実施形態においては、エンジン１の冷却水温度が８０゜Ｃ以下の場合に、学習条件が成立していないと判断される。学習条件が成立していると判断された場合にはステップＳ１０に進み、成立していないと判断された場合にはステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７では、従前から記憶されていた学習値がそのまま更新され、学習値は変更されずに次の処理に進む。
【００３２】
ステップＳ１０においては、学習値計算手段８０によって、エンジン１の運転状態の領域毎に学習値が計算される。本実施形態においては、図５に示すように、エンジン１の運転状態を、運転状態０乃至５の６つの領域に区分して学習値Ｒ０乃至Ｒ５を計算している。即ち、エンジン１の運転状態が、吸入空気量に応じて、空気量が最も少ない運転状態０から、空気量が最も多い運転状態５の６つに区分されている。本実施形態では、学習値Ｒ０乃至Ｒ５は、対応する運転状態の領域における直近の８回分のフィードバック補正量の移動平均によって計算されている。例えば、今回ステップＳ１において読み込まれた空気量が運転状態３に該当する場合には、今回ステップＳ７において計算されたフィードバック補正量と、直近の過去７回の運転状態３において使用されたフィードバック補正量とを合計し、その合計を８で除すことによって、運転状態３における新たな学習値Ｒ３が計算される。
【００３３】
学習値をこのように更新することにより、ベース燃料噴射量を補正するフィードバック量が学習値に反映され、この学習値でベース燃料噴射量が補正される。このため、大きな外乱の無い状態では、各学習値は、運転状態の領域毎にほぼ一定値に収束すると共にフィードバック補正量の絶対値は次第に０に近づき、フィードバックによる補正の負担は減少する。これにより、フィードバックによる補正を実行することができない状態においても、空燃比は適正な値に維持される。また、フィードバックが実行されている状態では、偶発的に発生する大きな外乱によって空燃比が変化したとしても、フィードバック補正により空燃比は適正な値に補正される。
【００３４】
次に、ステップＳ１１においては、エンジン制御ユニット７２の学習値規制手段８２によって、ステップＳ１０で計算した学習値が、運転状態０又は１の領域に対応するものであるか否かが判断される。即ち、ステップＳ１０で計算した学習値が、第１学習領域である運転状態０又は１に対応した学習値Ｒ０又はＲ１であった場合には、ステップＳ１２へ進み、学習値の規制処理が実行される。また、学習値が、第２学習領域である運転状態２乃至５に対した学習値Ｒ２乃至Ｒ５の何れかであった場合には、ステップＳ１８へ進む。
【００３５】
ステップＳ１２においては、学習値規制手段８２によって、運転状態０又は１の領域における学習値を規制するガード値Ｇ０又はＧ１が計算される。これは、運転状態０又は１の領域においては、第１ＰＣＶ管路５６を介したブローバイガスの循環量が多く、ブローバイガスに多量の燃料が含まれている場合には、ブローバイガスに含まれる燃料の影響を受けている誤った学習値が計算されている可能性があるためである。
【００３６】
図６は、第１ＰＣＶ管路５６に接続されているＰＣＶバルブ５４の流量特性を示すグラフである。図６に示すように、第１ＰＣＶ管路５６を流れるブローバイガスの流量を規定するＰＣＶバルブ５４は、エンジン１が高負荷の状態、即ち、吸入空気量が多い状態（図６の状態Ｃ）で運転されると流量が減少し、吸入空気量が比較的少ない状態（図６の状態Ａ）で運転されると流量が増加する特性を有する。このため、図５の運転状態０及び１の領域ではブローバイガスの流量が多くなり、運転状態２乃至５ではブローバイガスの流量が少なくなる。
【００３７】
ブローバイガスの流量が多い運転状態においては、オイル希釈によりブローバイガスに燃料が混入していると、燃焼室２ａ内の混合気の空燃比がリッチ側にずれるため、これをリーン側に補正するフィードバック補正量が算出される。この混合気をリーン側に補正するフィードバック補正量は学習され、記憶される。この誤った学習値が、ブローバイガスに燃料があまり含まれていない状態で使用されると、目標とする空燃比から大きくリーン側にずれることになる。特に、誤った学習値が、フィードバック補正が実行されていない状態で使用されると、燃焼室２ａ内で実際に燃焼される混合気が、目標とする空燃比から大きくリーン側にずれ、燃焼不良等の問題を引き起こす可能性がある。そこで、本実施形態においては、ブローバイガスの影響を受けた、誤った学習を回避するために、運転状態０、１における学習値Ｒ０、Ｒ１を、ガード値Ｇ０、Ｇ１によって規制している。即ち、ブローバイガスの影響を受ける可能性が高い第１学習領域である運転状態０又は１における学習値を、影響を受ける可能性が低い第２学習領域である運転状態２における学習値に基づいて規制している。
【００３８】
本実施形態においては、ステップＳ１２においては、運転状態２における学習値Ｒ２に、所定の定数α１を加えることによってガード値Ｇ１を、定数α１よりも大きい定数α０を加えることによってガード値Ｇ０を算出している。
【００３９】
さらに、このようにして算出されたガード値Ｇ１、Ｇ０が、部品上限ずれラインＬよりもリーン側の値となった場合には、ガード値を夫々Ｇ１Ｌ、Ｇ０Ｌ以下に規制する。この部品上限ずれラインＬは、スロットルバルブ１６や各センサ等、空燃比に影響を与える全ての部品のについて想定されるバラツキの上限値が、全て集積された場合に発生する最大のずれ量であり、理論的にこの値以上にリーン側に補正する学習値を必要とすることが考えられないラインである。従って、運転状態０、１におけるガード値が、このラインＬよりもリーン側にずれた場合には、ブローバイガスに含まれる燃料による誤学習を生じる可能性が極めて高いため、ガード値をＧ１Ｌ、Ｇ０Ｌ以下に規制している。
【００４０】
次に、ステップＳ１３においては、ステップＳ１２で算出されたガード値Ｇ０又はＧ１と、ステップＳ１０で算出された学習値Ｒ０又はＲ１が比較される。学習値がガード値よりも小さい場合には、ステップＳ１０で算出された学習値を変更することなく、ステップＳ１８に進む。一方、学習値がガード値以上の場合には、ステップＳ１４に進む。
【００４１】
ステップＳ１４においては、ステップＳ７で算出されたフィードバック補正量と、所定の定数βが比較される。フィードバック補正量が定数β以上の場合、即ち、フィードバック補正量が、空燃比をリーン側に大きく補正する値である場合にはステップＳ１５に進む。一方、フィードバック補正量が定数βよりも小さい場合、即ち、フィードバック補正量が、空燃比をリッチ側に補正する値である場合、又は、リーン側に小さく補正する値である場合にはステップＳ１６に進む。
【００４２】
ステップＳ１６においては、ステップＳ１０で算出された学習値Ｒ０又はＲ１を、ステップＳ１２で計算されたガード値Ｇ０又はＧ１に置き換えて、ステップＳ１８に進む。この置き換えにより、運転状態０、１における学習値Ｒ０、Ｒ１は、各運転状態に対応したガード値Ｇ０、Ｇ１以下に規制される。このガード値による規制により、誤学習の可能性が高い学習値が記憶され、空燃比制御に利用されるのを回避することができる。
【００４３】
また、ステップＳ１５においては、ステップＳ１０で算出された学習値Ｒ０又はＲ１を、運転状態２における学習値Ｒ２の値に置き換え、ステップＳ１２で計算されたガード値Ｇ１又はＧ０の使用を中止する。
ステップＳ１５における処理は、学習値がリーン側に大きく、ガード値以上の値となり、加えて、リーン側に大きなフィードバック補正量を必要とする場合に実行される。この状態では、学習値がブローバイガスの影響を強く受けている可能性が高く、さらに、その上限を規制するガード値もその影響を受けている可能性がある。このような場合には、信頼性の低い学習値及びそのガード値の使用を中止し、ブローバイガスの影響をあまり受けない運転状態２の学習値Ｒ２を流用することにより、より妥当な学習値を決定している。これにより、誤学習の可能性が高い学習値はリセットされ、誤学習による学習値の使用が回避される。
【００４４】
なお、ステップＳ１５の処理によって、ガード値Ｇ１又はＧ０の使用が中止された場合でも、図２のフローチャートの処理を繰り返す間に、フィードバック補正量が定数βよりも小さくなった場合には、ガード値を使用した処理が自動的に再開される。
【００４５】
ステップＳ１８では、ベース燃料噴射量、フィードバック補正量、及び学習値が加算され、最終的な燃料噴射量が算出される。なお、フィードバック補正量は、ベース燃料噴射量及び従前の学習値に基づいて適正な空燃比となるように、ステップＳ７において算出されているが、以降の処理で従前の学習値が変更された場合には、ステップＳ１８において修正される。即ち、学習値が更新又は規制により増減された場合には、その増減分を打ち消すようにフィードバック補正量は修正される。これにより、学習値が更新又は規制により変更された場合においても、その変更はフィードバック補正量の修正により打ち消され、燃料噴射量は適正な空燃比を与える値に維持される。
【００４６】
次に、ステップＳ１９において、ステップＳ１８で算出した最終燃料噴射量がインジェクタ５２に出力される。具体的には、算出された最終燃料噴射量に対応した幅のパルス信号が、インジェクタ５２に出力される。さらに、ステップＳ２０において、スロットルバルブ１６をステップＳ４で設定された目標スロットル開度にするための信号が、スロットルバルブ１６のアクチュエータ（図示せず）に送られる。以上の処理を繰り返すことにより、空燃比制御装置１０によって、空燃比が制御される。
【００４７】
本発明の実施形態の空燃比制御装置によれば、クランクケース内のオイルに混入したオイル希釈燃料が多い場合においても、誤学習を防止しつつ、空燃比の学習を継続することができる。
また、本実施形態の空燃比制御装置によれば、ブローバイガスの影響を受けている可能性がある学習値はガード値によって規制され、誤った学習値が記憶されることが無いので、空燃比のフィードバック制御が実行できない場合においても、誤学習した学習値の使用による空燃比のずれを防止することができる。
【００４８】
さらに、本実施形態の空燃比制御装置によれば、ガード値によって学習値が規制された場合においても、規制による学習値の変更分は、フィードバック補正により打ち消されるので、適正な空燃比を維持しつつ、誤学習を防止することができる。
また、本実施形態の空燃比制御装置によれば、第１学習領域のガード値が、ブローバイガスの影響が少ない第２学習領域の学習値に基づいて設定されるので、ブローバイガスの影響が大きい第１学習領域の学習値を妥当な範囲に規制することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態の空燃比制御装置によれば、学習値がガード値によって規制され、さらに、フィードバック補正量も大きい、ブローバイガスの影響が大きい信頼性の低い学習値及びガード値をリセットし、より信頼性の高い第２学習領域の学習値を使用するので、誤学習を防止することができる。
また、本実施形態の空燃比制御装置によれば、学習値及びガード値の信頼性が低くなった後でも、ブローバイガスの影響が少なくなった場合には、ガード値の使用を再開するので、適切な学習値を設定することができる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の修正及び変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態による空燃比制御装置を備えたエンジンの概略構成図である。
【図２】燃料噴射量及びスロットルバルブ開度を決定するためのフローチャートである。
【図３】アクセル開度と要求トルクの関係を示すグラフの一例である。
【図４】エンジン回転数及び要求トルクに対する空気量を示すグラフの一例である。
【図５】燃料噴射量を学習する運転状態の領域、及び学習値の範囲を示す図である。
【図６】第１ＰＣＶ管路に接続されているＰＣＶバルブの流量特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１      エンジン
２      シリンダ
２ａ    燃焼室
４      ピストン
６      コネクティングロッド
８      クランクシャフト
１０    空燃比制御装置
１２    エアクリーナ
１４    吸気温／流量センサ
１６    スロットルバルブ
１８    スロットルバルブセンサ
２０    吸気ポート
２２    吸気弁
２３    点火プラグ
２４    排気ポート
２６    排気弁
２８    リニアＯ2センサ
３０    第１触媒
３２    ラムダＯ2センサ
３４    第２触媒
３６    クランク角センサ
３８    アクセル位置センサ
４０    燃料タンク
４２    低圧燃料ポンプ
４４    燃料フィルタ
４６    圧力レギュレータ
４８    高圧燃料ポンプ
５２    インジェクタ
５４    ＰＣＶバルブ
５６    第１ＰＣＶ管路５６
５８    第２ＰＣＶ管路５８
７２    エンジン制御ユニット
７６    燃料噴射量設定手段
７８    フィードバック補正手段
８０    学習値計算手段
８２    学習値規制手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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