(57)【要約】【課題】運転者の運転特性の違いに合せて、内燃機関の制御に学習値を反映させること。【解決手段】内燃機関の学習制御装置は、内燃機関１の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための各種センサ等４１〜４７と、検出される各種運転パラメータの一つを学習対象とし、他の少なくとも一つを学習領域を規定する情報とし、学習対象の学習値を学習領域に対応付けて学習する電子制御装置（ＥＣＵ）５０とを備える。学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されており、ＥＣＵ５０は、複数の単位領域に対応付けて学習値を学習するように構成される。ＥＣＵ５０は、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータ（吸気量）の検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに単位領域の設定を変更（分割又は統合）する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための運転状態検出手段と、
検出される前記各種運転パラメータの一つを学習対象とし、他の少なくとも一つを学習領域を規定する情報とし、前記学習対象の学習値を前記学習領域に対応付けて学習する学習制御手段と
を備え、前記学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されており、前記学習制御手段は、前記複数の単位領域に対応付けて前記学習値を学習するように構成される内燃機関の学習制御装置において、
前記学習制御手段は、前記学習領域を規定する情報に係る運転パラメータの検出結果に基づいて前記複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、算出された複数の使用頻度の違いに応じて前記単位領域の設定を変更することを特徴とする内燃機関の学習制御装置。
【請求項２】
前記学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに前記単位領域の設定を変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の学習制御装置。
【請求項３】
前記単位領域の設定を変更することは、前記単位領域の分割を含み、前記学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に前記単位領域を分割することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の学習制御装置。
【請求項４】
前記単位領域の設定を変更することは、前記単位領域の統合を含み、前記学習制御手段は、今回使用される単位領域を含む連続する複数の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に前記複数の単位領域を一つに統合することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の学習制御装置。
【請求項５】
前記学習制御手段は、前記学習値の学習が完了したときに前記使用頻度を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の学習制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の運転に関するパラメータを学習対象として学習するように構成した内燃機関の学習制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の制御装置において、学習制御を実行することがある。ここで、学習制御とは、今までの制御結果を評価し、その評価に基づいて学習対象の学習値を学習（更新、記憶）し、あるいは制御理論を修正することと説明できる。この学習制御で得られた学習値をその後の制御に反映させることにより、制御の最適化を図ることができる。例えば、内燃機関の空燃比制御では、内燃機関の個体差や経時変化、使用条件に対応するために、内燃機関の運転領域（学習領域）に対応して空燃比学習値を逐次学習するようになっている。そして、内燃機関が停止しても、次の始動時に、その空燃比学習値を空燃比制御に反映させることにより、最適な空燃比で内燃機関の運転を即時開始することができる。
【０００３】
この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の「内燃機関システム」を挙げることができる。このシステムは、内燃機関の運転中に学習対象パラメータを取得する学習対象パラメータ取得手段と、内燃機関の運転条件パラメータを入力軸として複数の格子点を有し、学習対象パラメータの学習値が複数の格子点にそれぞれ更新可能に対応付けられた学習マップと、学習対象パラメータの学習値が取得されたときにその学習値に基づいて格子点の学習値を更新する学習更新手段とを備える。このシステムでは、学習マップにおける格子点の間隔が固定的に設定されている。ここで、学習マップにおける格子点の間隔の違いは、学習領域の違い（内燃機関の運転領域の違い）を表すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３３３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関を搭載した自動車を運転する運転者には、各個人で異なる運転特性が存在する。ここで、運転特性とは、運転者の性格、習慣や癖、或いは道路条件などを反映した運転傾向、運転パターンであると説明できる。例えば、低速域、中速域又は高速域を頻繁に使用する運転特性、急加速・急減速を頻繁に実施する運転特性、緩加速・緩減速を頻繁に実施する運転特性、あるいはこれら運転特性を複数組み合わせた運転特性などが挙げられる。
【０００６】
図１０に、異なる運転者の運転特性（運転領域に対する使用頻度の関係）の違いをグラフにより例示する。図１０の運転領域は、内燃機関の吸気量によって規定され、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）に等区分され、単位領域ＵＡ（１）から単位領域ＵＡ（８）へ向けて吸気量が徐々に大きくなっている。図１０における棒グラフの違いは、運転者の違いを示す。白抜きの棒グラフで示す運転者は、主として低速域（吸気量の少ない単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３））の使用頻度が高く、中高速域（吸気量の多い単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（８））を使用しない運転特性を有する。ハッチングを付した棒グラフで示す運転者は、主として低速域（吸気量の少ない単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３））の使用頻度が高く、中高速域（吸気量の多い単位領域ＵＡ（４）〜ＵＡ（７））の使用頻度が低い運転特性を有する。また、紗を付した棒グラフで示す運転者は、主として高速域（吸気量の多い単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（７））の使用頻度が高く、低速域（吸気量の少ない単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４））の使用頻度が低い運転特性を有する。
【０００７】
ここで、上記した学習制御は、内燃機関の運転領域の全範囲につき単位領域の違いに対応付けて行われる。そのため、学習領域の個々の単位領域の使用頻度（学習が行われる頻度）も、運転者の運転特性によって異なってくる。ところが、このように運転特性によって個々の単位領域の使用頻度が異なるにもかかわらず、特許文献１に記載の内燃機関システムでは、学習マップにおける格子点の間隔が固定的に設定されている。すなわち、学習領域の区分が固定的に設定されている。そのため、使用頻度の高い単位領域であるにもかかわらず、その単位領域に対応付けられる学習値が一つだけとなってしまう。ここで、仮に、使用頻度の高い単位領域を細分化できれば、細分化された領域毎に学習値を対応付けることができる。その結果、使用頻度の高い単位領域では、内燃機関の制御に対し、学習値をより精密に反映させることが可能となる。あるいは、使用頻度の低い単位領域を含む隣り合う又は連続する単位領域を統合できれば、学習値の記憶に必要なメモリ容量を節約することが可能となる。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者の運転特性の違いに合せて、内燃機関の制御に学習値を反映させることを可能とした内燃機関の学習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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される各種運転パラメータの一つを学習対象とし、他の少なくとも一つを学習領域を規定する情報とし、学習対象の学習値を学習領域に対応付けて学習する学習制御手段とを備え、学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されており、学習制御手段は、複数の単位領域に対応付けて学習値を学習するように構成される内燃機関の学習制御装置において、学習制御手段は、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータの検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定を変更することを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、内燃機関の運転に関する各種運転パラメータの一つが学習領域を規定する情報とし運転状態検出手段により検出される。また、学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されている。そして、学習制御手段により、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータの検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度が算出され、算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定が変更される。従って、単位領域の設定の変更には、内燃機関の運転者の運転特性が反映されることになる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに単位領域の設定を変更することを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときにだけ、学習制御手段により、単位領域の設定が変更される。従って、単位領域の設定の変更が限定的に規制される。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、単位領域の設定を変更することは、単位領域の分割を含み、学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に単位領域を分割することを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、学習領域のうち使用頻度の高い単位領域が分割され、分割された単位領域毎に学習値が対応付けられる。従って、学習値が対応付けられる単位領域の分解能が高くなる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、単位領域の設定を変更することは、単位領域の統合を含み、学習制御手段は、今回使用される単位領域を含む連続する複数の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に複数の単位領域を一つに統合することを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、学習領域のうち使用頻度の低い連続する複数の単位領域が一つに統合され、統合された単位領域に学習値が対応付けられる。従って、学習値が対応付けられる単位領域の数が少なくなる。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、学習制御手段は、学習値の学習が完了したときに使用頻度を算出することを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の作用に加え、学習値の学習が完了するたびに最新の使用頻度が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、運転者の運転特性の違いに合せて、内燃機関の制御に学習値を反映させることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、同一の運転者について単位領域の設定の変更が頻繁化することがなく、変更された単位領域の設定をある程度安定的に保つことができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、使用頻度の高い単位領域において、内燃機関の制御に対し学習値をより精密に反映させることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、学習値の記憶に必要なメモリ容量を節約することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、他の運転者に代わったときの運転特性の変化に即応して単位領域の設定を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施例に係り、学習制御装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】一実施例に係り、燃料噴射制御の内容を示すフローチャート。
【図３】一実施例に係り、空燃比学習制御の内容を示すフローチャート。
【図４】一実施例に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。
【図５】一実施例に係り、運転者Ａについての学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。
【図６】一実施例に係り、運転者Ｂについての学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。
【図７】一実施例に係り、運転者Ｃについての学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。
【図８】別の実施形態に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。
【図９】別の実施形態に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。
【図１０】従来例に係り、異なる運転者の運転特性（運転領域に対する使用頻度の関係）の違いを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明における内燃機関の学習制御装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１に、この実施形態における学習制御装置を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態で、自動車に搭載された内燃機関（以下「エンジン」と言う。）１は、レシプロタイプの４サイクルエンジンであり、４つの気筒２と、クランクシャフト３とを含む。エンジン１には、吸気通路４と排気通路５が設けられる。吸気通路４には、上流側からエアクリーナ６、電子スロットル装置７及びサージタンク８が設けられる。電子スロットル装置７は、モータ３１により開閉駆動されるスロットル弁９と、スロットル弁９の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ４１とを含む。排気通路５には、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ１０が設けられる。
【００２７】
エンジン１は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを含む。シリンダブロック１１には、各気筒２のそれぞれにピストン１３が設けられる。各ピストン１３は、コンロッド１４を介してクランクシャフト３に連結される。各気筒２にて、ピストン１３とシリンダヘッド１２との間には、燃焼室１５が形成される。シリンダヘッド１２には、各燃焼室１５に連通する吸気ポート１６及び排気ポート１７がそれぞれ形成される。各吸気ポート１６は、それぞれ吸気通路４に通じる。各排気ポート１７は、それぞれ排気通路５に通じる。各吸気ポート１６には、吸気バルブ１８が、各排気ポート１７には、排気バルブ１９がそれぞれ設けられる。各吸気バルブ１８及び各排気バルブ１９は、クランクシャフト３の回転に連動して、つまり、各ピストン１３の上下動に連動して、ひいてはエンジン１の一連の作動行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）に連動して、カムシャフト２０などを含む動弁機構２１により開閉駆動される。
【００２８】
シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５の中へ燃料を直接噴射するためのインジェクタ３２が設けられる。インジェクタ３２は、燃料ポンプを含む燃料供給装置（図示略）から供給される燃料を、対応する各燃焼室１５へ噴射供給するようになっている。各燃焼室１５では、吸気行程で、インジェクタ３２から噴射される燃料と吸気通路４から吸入される空気とにより可燃混合気が形成される。
【００２９】
シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５に点火プラグ３３が設けられる。各点火プラグ３３は、イグニションコイル３４から出力される点火信号を受けてスパーク動作する。両部品３３，３４は、各燃焼室１５にて形成される可燃混合気に点火する点火装置を構成する。各燃焼室１５における可燃混合気は、圧縮行程で各点火プラグ３３のスパーク動作により爆発・燃焼し膨張行程が経過する。燃焼後の排気ガスは、排気行程で各燃焼室１５から排気ポート１７、排気通路５及び触媒コンバータ１０を通じて外部へ排出される。このように各燃焼室１５における可燃混合気の燃焼等に伴い、各ピストン１３が上下運動し、一連の作動行程が進行してクランクシャフト３が回転することにより、エンジン１で動力が得られる。
【００３０】
図１に示すように、エンジン１に設けられる各種センサ４１〜４８は、エンジン１の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための本発明の運転状態検出手段の一例に相当する。電子スロットル装置７より上流の吸気通路４に設けられたエアフローメータ４２は、吸気通路４を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。運転席に設けられたアクセルペダル２７には、アクセルセンサ４３が設けられる。アクセルセンサ４３は、アクセルペダル２７の踏み込み角度をアクセル開度ＡＣＣとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた水温センサ４４は、シリンダブロック１１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた回転速度センサ４５は、クランクシャフト３の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。このセンサ４５は、クランクシャフト３の一端に固定されたタイミングロータ２８の回転を所定の角度ごとに検出するように構成される。サージタンク８に設けられた吸気圧センサ４６は、サージタンク８の中の吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。触媒コンバータ１０より上流の排気通路５に設けられた空燃比センサ４７は、排気通路５へ排出される排気ガス中の空燃比Ａ／Ｆを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。触媒コンバータ１０より下流の排気通路５に設けられた酸素センサ４８は、排気通路５へ排出される排気ガス中の酸素濃度（出力電圧）Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。この実施形態で、上記したスロットル開度ＴＡ、吸気量Ｇａ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧力ＰＭ及び酸素濃度Ｏｘは、本発明の各種運転パラメータの一例に相当する。
【００３１】
このエンジンシステムは、各種制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）５０を備える。ＥＣＵ５０には、各種センサ４１〜４８がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ５０には、モータ３１、各インジェクタ３２及び各イグニションコイル３４がそれぞれ接続される。
【００３２】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、各種センサ４１〜４８から出力される信号を入力し、それら信号に基づき電子スロットル制御、燃料噴射制御及び点火時期制御などを実行するために、モータ３１、各インジェクタ３２及び各イグニションコイル３４をそれぞれ制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、これら制御に関するパラメータを学習するための学習制御を実行するようになっている。ＥＣＵ５０は、本発明の学習制御手段の一例に相当する。
【００３３】
ここで、電子スロットル制御とは、運転者によるアクセルペダル２７の操作に応じたアクセルセンサ４３の検出結果に応じて電子スロットル装置７を制御することである。燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ３２による燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御することであり、エンジン１の空燃比を制御することを含む。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各イグニションコイル３４を制御することにより、各点火プラグ３３による点火時期を制御することである。学習制御とは、今までの制御結果を評価し、その評価に基づいて学習対象の学習値を更新、記憶し（学習し）、あるいは、制御論理を修正することである。この学習制御で得られた学習値を、その後の各種制御に反映させることにより、それら制御の最適化を図ることができる。
【００３４】
周知のようにＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン１の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ４１〜４８の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行する。
【００３５】
ここで、ＥＣＵ５０が実行する各種制御のうち、一例として、空燃比制御を含む燃料噴射制御と、それに関連した学習制御としての空燃比学習制御について説明する。図２に、燃料噴射制御の内容をフローチャートにより示す。
【００３６】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等４１〜４８からスロットル開度ＴＡ、吸気量Ｇａ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧力ＰＭ、空燃比Ａ／Ｆ及び酸素濃度Ｏｘに係る各種信号を読み込む。
【００３７】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、基本噴射量ＴＡＵＢを算出する。ＥＣＵ５０は、この基本噴射量ＴＡＵＢの算出を、読み込まれた吸気量Ｇａ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、所定の関数データ（マップ）を参照することにより行うことができる。
【００３８】
次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、高温補正等の各種補正値ＫＣを算出する。ＥＣＵ５０は、各種補正値ＫＣの算出を、読み込まれた吸気圧力ＰＭ及び冷却水温度ＴＨＷ等に基づいて行うことができる。
【００３９】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、フィードバック補正値ＦＡＦを読み込む。ＥＣＵ５０は、この補正値ＦＡＦを、空燃比センサ４７の検出結果に基づいて算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、空燃比センサ４７から得られる実際の空燃比Ａ／Ｆが、所定の目標空燃比（理論空燃比）となるように、別途の算出ルーチンにより周知の方法でフィードバック補正値ＦＡＦ算出し、メモリに記憶する。
【００４０】
次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧを読み込む。ＥＣＵ５０は、今回の吸気量Ｇａの値に対応付けられた空燃比学習値ＦＧをメモリから読み込む。ＥＣＵ５０は、この空燃比学習値ＦＧを後述する空燃比学習制御により算出し、メモリに記憶するようになっている。ここで、空燃比学習値ＦＧは、酸素濃度Ｏｘから得られる実際の空燃比Ａ／Ｆの、所定の目標空燃比（理論空燃比）に対する偏差を意味する。この空燃比学習値ＦＧには、インジェクタ３２を含む燃料供給装置の機械的な個体差や経時変化等が反映される。
【００４１】
次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、算出及び読み込まれた各種パラメータに基づき、以下の計算式（１）に基づいて最終噴射量ＴＡＵを算出する。
ＴＡＵ  ←  ＴＡＵＢ＊ＫＣ＊ＦＡＦ＊ＦＧ      ・・・（１）
【００４２】
そして、ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、算出された最終噴射量ＴＡＵに基づき各インジェクタ３２を制御することにより各燃焼室１５への燃料噴射を実行する。
【００４３】
次に、空燃比学習制御について説明する。図３に、この空燃比学習制御の内容をフローチャートにより示す。
【００４４】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、学習領域における今回の単位領域を特定する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転に関する運転パラメータの値に基づき、今回の学習が行われる単位領域を特定する。この実施形態では、運転パラメータとして吸気量Ｇａが採用され、その吸気量Ｇａによって学習領域が規定されている。この実施形態で、学習領域は、初期状態において基準学習領域が設定されている。基準学習領域とは、予め所定の間隔で等区分された基準となる学習領域を意味する。この実施形態では、図４に示すように、吸気量Ｇａが「０」から最大値までの範囲で、等間隔で８つに区分され、小流量側から順に、単位領域ＵＡ（１）、単位領域ＵＡ（２）、単位領域ＵＡ（３）、単位領域ＵＡ（４）、単位領域ＵＡ（５）、単位領域ＵＡ（６）、単位領域ＵＡ（７）、単位領域ＵＡ（８）に分けて設定される。この基準学習領域は、ＥＣＵ５０をリセットすることで繰り返し設定することができる。図４は、基準学習領域に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップである。初期状態では、学習が行われていないことから、各単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）で、使用頻度はそれぞれ「０」となっている。この使用頻度は、エンジン１を搭載した自動車の走行距離又は走行時間に応じて増えていく。ここで、使用頻度とは、全学習領域における総使用回数に対する、ある単位領域の使用回数の割合（％）を意味する。
【００４５】
ここで、特定される学習領域の使用頻度は、個々の運転者の運転特性によって異なってくる。この運転特性は、運転パラメータの変化に表れる。例えば、低速域を頻繁に使用する運転特性では、吸気量Ｇａとしては、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３）の使用頻度が高くなり、高速域を頻繁に使用する運転特性では、図４における単位領域ＵＡ（６）〜ＵＡ（８）の使用頻度が高くなる。
【００４６】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、今回の単位領域の使用頻度を読み込む。例えば、図４における単位領域ＵＡ（３）の使用頻度を読み込む。
【００４７】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、今回の単位領域の使用頻度は、他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、今回の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高いか、あるいは、今回の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低いかを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２９０へ移行する。
【００４８】
ここで、自動車の走行距離や走行時間が短い間は、学習領域全体において、学習に使用された総使用回数は少なく、運転者の運転特性が反映されるような使用頻度の分布を得ることができない。そこで、ＥＣＵ５０は、総使用回数が所定の基準値に達するまでは、ステップ２２０の判断を否定とし、処理をステップ２９０へ移行することができる。
【００４９】
ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、各単位領域の間の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定変更を開始する。この実施形態で、単位領域の設定変更として、単位領域の分割と統合を含む。単位領域の分割とは、一つの単位領域を少なくとも二つに細分化することを意味し、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（３））の使用頻度が他の単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１），ＵＡ（２），ＵＡ（４）〜ＵＡ（８））の使用頻度よりも際立って高い場合に行うことができる。単位領域の統合とは、連続する複数の単位領域を一つに統合すること（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）と単位領域ＵＡ（２）を一つの単位領域ＵＡ（１−２）にすること）を意味し、今回使用される単位領域を含む連続する複数の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に行うことができる。
【００５０】
次に、ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、単位領域の設定変更が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２３０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２５０へ移行する。
【００５１】
ステップ２５０では、ＥＣＵ５０は、設定変更された単位領域に対応付けて空燃比学習値ＦＧを学習する。すなわち、ＥＣＵ５０は、周知の方法で空燃比学習値ＦＧを算出する。ここで、ＥＣＵ５０は、学習された空燃比学習値ＦＧを、設定変更された単位領域の一つに対応付けてメモリに記憶する。
【００５２】
次に、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２５０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２７０へ移行する。
【００５３】
そして、ステップ２７０では、ＥＣＵ５０は、今回使用した単位領域の使用回数を１回増やす。例えば、図４において単位領域ＵＡ（３）が使用された場合は、その単位領域ＵＡ（３）の使用回数を１回加算する。
【００５４】
続いて、ステップ２８０で、ＥＣＵ５０は、各単位領域の使用頻度を算出し、その後の処理を終了する。各単位領域の使用頻度は、学習領域全体の総使用回数（総学習回数でもある。）に対する、各単位領域の使用回数（学習回数でもある。）の割合（％）を求めることで得られる。
【００５５】
一方、ステップ２２０から移行してステップ２９０では、ＥＣＵ５０は、前回までの単位領域に対応付けて空燃比学習値ＦＧを学習する。ここで、ＥＣＵ５０は、算出された空燃比学習値ＦＧを、前回までの単位領域に対応付けてメモリに記憶する。
【００５６】
次に、ステップ３００では、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２９０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２７０へ移行する。
【００５７】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、学習領域における複数の単位領域に対応付けて空燃比学習値ＦＧを学習するようになっている。詳しくは、ＥＣＵ５０は、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータとしての吸気量Ｇａの検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定を変更する。詳しくは、ＥＣＵ５０は、学習領域につき今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに単位領域の設定を変更するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したときに、複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出するようになっている。
【００５８】
ここで、上記した学習領域の設定変更の一例について、図４〜図９を参照して説明する。図５に、運転者Ａについての学習領域と使用頻度との関係を使用頻度マップにより示す。図６に、運転者Ｂについての学習領域と使用頻度との関係を使用頻度マップにより示す。図７に、運転者Ｃについての学習領域と使用頻度との関係を使用頻度マップにより示す。ＥＣＵ５０の初期状態では、使用頻度マップは、図４に示す状態となっている。図５〜図７は、初期状態から自動車の総走行距離又は総走行時間が所定値以上に達した後の状態を示している。
【００５９】
運転者Ａは、主として低速域（吸気量Ｇａの少ない単位領域）での運転が多く、中高速域（吸気量Ｇａの多い単位領域）での運転がない運転特性を有する。従って、運転者Ａの使用頻度マップは、図５に示すように、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３）が、それぞれ二つに分割されて単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２、単位領域ＵＡ（２）−１，ＵＡ（２）−２、単位領域ＵＡ（３）−１，ＵＡ（３）−２となり、単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（８）が統合されて単位領域ＵＡ（５−８）となっている。
【００６０】
運転者Ｂは、主として低速域（吸気量Ｇａの少ない単位領域）での運転が多く、中高速域（吸気量Ｇａの多い単位領域）での運転が少ない運転特性を有する。従って、運転者Ｂの使用頻度マップは、図６に示すように、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３）が、それぞれ二つに分割されて単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２、単位領域ＵＡ（２）−１，ＵＡ（２）−２、単位領域ＵＡ（３）−１，ＵＡ（３）−２となり、単位領域ＵＡ（４），（５）と単位領域ＵＡ（６）〜（８）がそれぞれ統合されて単位領域ＵＡ（４−５）と単位領域ＵＡ（６−８）となっている。
【００６１】
一方、運転者Ｃは、主として低速域（吸気量Ｇａの少ない単位領域）での運転が少なく、中速域（吸気量Ｇａの中程度の単位領域）での運転が多い運転特性を有する。従って、運転者Ｃの使用頻度マップは、図７に示すように、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４）が統合されて単位領域ＵＡ（１−４）となり、単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（７）が、それぞれ二つに分割されて単位領域ＵＡ（５）−１，ＵＡ（５）−２、単位領域ＵＡ（６）−１，ＵＡ（６）−２、単位領域ＵＡ（７）−１，ＵＡ（７）−２となっている。
【００６２】
以上説明したこの実施形態における内燃機関の空燃比制御装置によれば、エンジン１の運転に関する各種運転パラメータの一つである吸気量Ｇａが、空燃比学習値ＦＧの学習領域を規定する情報としエアフローメータ４２により検出される。また、その学習領域は、予め複数の単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）に区分され設定されている。そして、ＥＣＵ５０により、吸気量Ｇａの検出結果に基づいて複数の単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）それぞれの使用頻度が算出され、その算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の設定が変更される。従って、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の設定の変更には、エンジン１の運転者の運転特性が反映されることになる。このため、運転者の運転特性の違いに合せて、エンジン１の燃料噴射制御（空燃比制御でもある。）に、空燃比学習値ＦＧを反映させることができる。
【００６３】
この実施形態の構成によれば、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（３））の使用頻度が、他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときにだけ、ＥＣＵ５０により、単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（３））の設定が変更される。従って、単位領域の設定の変更が限定的に規制されることになる。このため、同一の運転者について、単位領域の設定の変更が頻繁化することがなく、変更された単位領域の設定をある程度安定的に保つことができる。
【００６４】
この実施形態の構成によれば、空燃比学習値ＦＧにつき、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１））の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に、その使用頻度の高い単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１））が二つに分割され、分割された単位領域（例えば、図５における単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２、）毎に空燃比学習値ＦＧが対応付けられる。従って、空燃比学習値ＦＧが対応付けられる単位領域（例えば、単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２）の分解能が高くなる。このため、使用頻度の高い単位領域において、エンジン１の燃料噴射制御に対し空燃比学習値ＦＧをより精密に反映させることができる。
【００６５】
この実施形態の構成によれば、空燃比学習値ＦＧにつき、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１））を含む連続する複数の単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４））の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に、それら連続する複数の単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４））が一つ（例えば、図７における単位領域ＵＡ（１−４））に統合され、その統合された単位領域に空燃比学習値ＦＧが対応付けられる。従って、空燃比学習値ＦＧが対応付けられる単位領域の数が少なくなる。このため、空燃比学習値ＦＧの記憶に必要なメモリ容量を節約することができる。
【００６６】
この実施形態の構成によれば、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したときに使用頻度を算出するので、空燃比学習値ＦＧの学習が完了するたびに最新の使用頻度が得られる。このため、他の運転者に代わったときの運転特性の変化に即応して単位領域の設定を変更することができる。
【００６７】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００６８】
（１）前記実施形態では、単位領域の設定の変更として、単位領域の分割と統合を含めたが、単位領域の数の増減を更に含めることができる。ここで、単位領域の数の増減とは、既存の単位領域の数を増減することを意味し、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に単位領域の数を増やし（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の数を図８に示すように単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（１０）に増やす。）、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に単位領域の数を減らす（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の数を図９に示すように単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（７）に減らす。）ことができる。図８、図９は、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップである。
【００６９】
（２）前記実施形態では、エンジン１の運転に関する運転パラメータの値に基づき学習領域が規定され、その運転パラメータとして吸気量Ｇａが採用されている。これに対し、吸気量Ｇａ以外のパラメータ、例えば、スロットル開度ＴＡ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭのうちの何れか一つ、あるいは、吸気量Ｇａ、スロットル開度ＴＡ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭのうちの何れか二つによって学習領域を規定することもできる。
【００７０】
（３）前記実施形態では、空燃比を学習対象とし、その学習値として空燃比学習値ＦＧを学習する場合に具体化したが、学習対象として、その他のパラメータを学習する場合に具体化することもできる。例えば、次のような学習値を挙げることができる。エンジンの吸気系に係り、アイドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）流量の制御に関するＩＳＣ流量学習値。エンジンの動弁系に係り、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）の制御に関する最遅角学習値。エンジンの点火系に係り、ノッキング制御に関するノック補正学習値。エンジンの燃料系に係り、燃料噴射制御に関する燃料系学習値及びパージ濃度学習値。エンジンの排気系に係り、空燃比のフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御に関するサブＦ／Ｂ補正量学習値。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
この発明は、自動車に搭載される内燃機関の制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  エンジン（内燃機関）
４１  スロットルセンサ（運転状態検出手段）
４２  エアフローメータ（運転状態検出手段）
４３  アクセルセンサ（運転状態検出手段）
４４  水温センサ（運転状態検出手段）
４５  回転速度センサ（運転状態検出手段）
４６  吸気圧センサ（運転状態検出手段）
４７  空燃比センサ（運転状態検出手段）
４８  酸素センサ（運転状態検出手段）
５０  ＥＣＵ（学習制御手段）
ＴＡ  スロットル開度
Ｇａ  吸気量
ＡＣＣ  アクセル開度
ＴＨＷ  冷却水温度
ＮＥ  エンジン回転速度
ＰＭ  吸気圧力
Ｏｘ  酸素濃度
ＦＧ  空燃比学習値（学習値）
ＵＡ（１）〜ＵＡ（１０）  単位領域
【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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