(57)【要約】【課題】空燃比のフィードバック制御を精度よく行う。【解決手段】メタンを主成分とする燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、触媒よりも上流の空燃比センサの出力が目標空燃比に対応した出力に近づくように燃料噴射弁からの燃料噴射量を調整するメインフィードバック手段と、触媒よりも下流の酸素センサの出力が目標空燃比に対応した出力に近づくように空燃比センサの出力を補正するサブ学習値を設定するサブフィードバック手段と、を実行し、燃圧が低い場合には高い場合と比較して、燃料噴射弁からの燃料噴射量が少なくなるようにサブ学習値を変更する。【選択図】図９
2018178718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路または気筒内にメタンを主成分とする燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記燃料の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、
前記触媒よりも上流の前記排気通路に設けられる空燃比センサと、
前記触媒よりも下流の前記排気通路に設けられる酸素センサと、
を備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記空燃比センサの出力が目標空燃比に対応した出力に近づくように前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を調整するメインフィードバック手段と、
前記酸素センサの出力が前記目標空燃比に対応した出力に近づくように前記空燃比センサの出力を補正するサブ学習値を設定するサブフィードバック手段と、
前記圧力検出手段により検出される燃料の圧力が低い場合には高い場合と比較して、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量が少なくなるように前記サブ学習値を変更するサブ学習値変更手段と、
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記サブ学習値変更手段は、前記内燃機関の吸入空気量と、前記圧力検出手段により検出される圧力と、をパラメータとして前記サブ学習値の補正値を取得するマップを記憶しており、前記サブ学習値を変更するときには、前記内燃機関の吸入空気量と、前記圧力検出手段により検出される圧力と、に基づいて、前記サブ学習値の補正値を取得する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の吸気通路にスロットルをさらに備え、
前記サブ学習値変更手段は、前記スロットルの開度の単位時間当たりの増加量が大きい場合には小さい場合と比較して、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量が多くなるように前記サブ学習値を更に変更する請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒よりも上流に設けられた空燃比センサの出力に基づいて触媒に流入する排気の空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量をフィードバック制御するメインフィードバック制御と、触媒よりも下流に設けられた酸素センサの出力に基づいて空燃比センサの出力を補正するサブフィードバック制御とを行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６９１９７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２５４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メタンを主成分とする燃料（例えば、ＣＮＧ）を用いた内燃機関において上記のようなフィードバック制御を行った場合に、燃圧の低下によって、触媒よりも下流側の酸素センサの出力がずれることが見出された。酸素センサの出力がずれた状態でサブフィードバック制御を行うと、フィードバック制御によって設定される燃料噴射量が適切でなくなる虞がある。
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空燃比のフィードバック制御を精度よく行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明では、内燃機関の吸気通路または気筒内にメタンを主成分とする燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、前記燃料の圧力を検出する圧力検出手段と、前記内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、前記触媒よりも上流の前記排気通路に設けられる空燃比センサと、前記触媒よりも下流の前記排気通路に設けられる酸素センサと、を備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、前記空燃比センサの出力が目標空燃比に対応した出力に近づくように前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を調整するメインフィードバック手段と、前記酸素センサの出力が前記目標空燃比に対応した出力に近づくように前記空燃比センサの出力を補正するサブ学習値を設定するサブフィードバック手段と、前記圧力検出手段により検出される燃料の圧力が低い場合には高い場合と比較して、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量が少なくなるように前記サブ学習値を変更するサブ学習値変更手段と、を備える。
【０００７】
また、前記サブ学習値変更手段は、前記内燃機関の吸入空気量と、前記圧力検出手段により検出される圧力と、をパラメータとして前記サブ学習値の補正値を取得するマップを記憶しており、前記サブ学習値を変更するときには、前記内燃機関の吸入空気量と、前記圧力検出手段により検出される圧力と、に基づいて、前記サブ学習値の補正値を取得してもよい。
【０００８】
また、前記内燃機関の吸気通路にスロットルをさらに備え、前記サブ学習値変更手段は、前記スロットルの開度の単位時間当たりの増加量が大きい場合には小さい場合と比較し
て、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量が多くなるように前記サブ学習値を更に変更してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空燃比のフィードバック制御を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】酸素センサの検出素子主要部の断面構造を示す。
【図３】空燃比と酸素センサの出力との関係を示した図である。
【図４】燃圧と三元触媒よりも上流の排気のＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度との関係を示した図である。
【図５】燃圧と酸素センサの出力との関係を示した図である。
【図６】燃圧とサブ学習値との関係を示した図である。
【図７】燃圧と、それに対応するサブ学習値補正値取得マップとの関係を示している。
【図８】スロットルの開度の変化量とサブ学習値補正値を補正するための補正係数との関係を示す図である。
【図９】実施例に係るサブフィードバック制御のフローを示したフローチャートである。
【図１０】実施例に係るサブ学習値の変更を実施した場合の効果を説明するための図であって、燃圧と、ＮＯｘ排出量との関係を示した図である。
【図１１】実施例に係るサブ学習値の変更を実施した場合の効果を説明するための図であって、燃圧と、熱効率との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
（実施例）
図１は、本実施例に係る内燃機関１の概略構成を示す図である。なお、本実施例においては、内燃機関１を簡潔に表示するため、一部の構成要素の表示を省略している。内燃機関１には、メタンを主成分とする燃料（例えば、ＣＮＧ）が用いられる。
【００１３】
気筒２には、シリンダヘッド１０に形成された吸気ポート３を介して吸気管４が接続されている。吸気ポート３の気筒２側端部には、吸気弁５が備わる。また、シリンダヘッド１０に形成された排気ポート７を介して、排気管８が接続されている。排気ポート７の気筒２側端部には、排気弁９が備わる。そして、内燃機関１のクランクシャフト１３にコンロッド１４を介して連結されたピストン１５が、気筒２内で往復運動を行う。
【００１４】
また、吸気管４の途中には、該吸気管４を流れる吸気の量を調整するスロットル１６が備えられている。スロットル１６には、スロットル１６の開度に応じた信号を出力するスロットル開度センサ９４が設けられている。スロットル１６よりも上流の吸気管４には、該吸気管４内を流れる空気の量に応じた信号を出力するエアフローメータ９３が取り付けられている。このエアフローメータ９３により内燃機関１の吸入空気量が検出される。さらに、内燃機関１には、気筒２内に電気火花を発生させる点火プラグ１１が取り付けられている。また、内燃機関１の近傍の吸気管４には、燃料を吸気ポート３へ向けて噴射する燃料噴射弁８１が取り付けられている。燃料噴射弁８１からは燃料として例えばＣＮＧが
噴射される。
【００１５】
そして、排気管８には、三元触媒２０が設けられている。三元触媒２０よりも上流側の排気管８には、排気の空燃比を測定する空燃比センサ９５が配置されている。この空燃比センサ９５は、例えば限界電流式の酸素センサが適用されており、広い空燃比領域に亘って空燃比に略比例した出力を発生させる。また、三元触媒２０よりも下流側の排気管８には、酸素センサ９６が配置されている。この酸素センサ９６は、例えば起電力式（濃淡電池式）の酸素センサが適用されている。これら空燃比センサ９５および酸素センサ９６の出力は、それぞれ後述するＥＣＵ９０に入力される。なお、本実施例では三元触媒２０が、本発明における触媒に相当する。
【００１６】
図２には、酸素センサ９６の検出素子主要部の断面構造を示す。酸素センサ９６は、大気に通じているＡ室と、排気管８の内部に通じているＢ室と、を隔てる固体電解質部１０１を備えている。固体電解質部１０１は、ジルコニア（Ｚｒ２Ｏ３）等の多孔質絶縁材料からなる。固体電解質部１０１のＡ室側壁面には、白金からなるＡ室側電極１０２が設けられており、固体電解質部１０１のＢ室側壁面には、白金からなるＢ室側電極１０３が設けられている。Ａ室とＢ室との間に酸素濃度の差がある場合には、酸素濃度の高い側（すなわちＡ室側）から、酸素濃度の低い側（すなわちＢ室側）へと、酸素濃度の差を低下させるように酸素イオンが移動する。この際、Ａ室側電極１０２とＢ室側電極１０３と間に起電力が発生する。この時に発生する起電力Ｅは以下の式で表される。
Ｅ＝（ＲＴ／４Ｆ）・ｌｎ（Ｐａ／Ｐｂ）
ただし、Ｒ：気体定数、Ｔ：絶対温度、４：Ｏ２が２つのＯ２イオンになるため電子ｅ−に置き換えるとすると４つ分の電子に相当することから４となる、Ｆ：ファラデー定数、Ｐａ：Ａ室の酸素分圧（大気側）、Ｐｂ：Ｂ室の酸素分圧（排気側）である。
【００１７】
酸素センサ９６は、理論空燃比を境に起電力Ｅが急峻に変化する。ここで、図３は、空燃比と酸素センサ９６の出力との関係を示した図である。排気の空燃比が理論空燃比よりも小さい場合には、酸素センサ９６の出力は略１Ｖになる。このときには、排気中のＣＯがＯとが反応してＣＯ２が生成される。すなわち、理論空燃比よりも小さな空燃比の場合には、酸素センサ９６において酸素が消費される。一方、排気の空燃比が理論空燃比よりも大きい場合には、酸素センサ９６の出力は０に近い値になる。このときには、排気中のＮＯからＮ２とＯ２とが生成される。すなわち、理論空燃比よりも大きな空燃比の場合には、酸素センサ９６において酸素が生成される。
【００１８】
燃料噴射弁８１には、燃料管８２を介して燃料タンク８３が接続されている。燃料タンク８３には、燃料が貯留され、該燃料タンク８３から燃料噴射弁８１へ向かって燃料管８２を燃料が流れる。燃料管８２には、燃料の圧力を調整するレギュレータ８４が設けられている。レギュレータ８４と燃料噴射弁８１との間の燃料管８２には、燃料の圧力に応じた信号を出力する燃圧センサ８５が設けられている。燃圧センサ８５の出力信号は、後述するＥＣＵ９０に入力される。なお、本実施例ではレギュレータ８４が、本発明における圧力調整手段に相当する。また、本実施例では燃圧センサ８５が、本発明における圧力検出手段に相当する。
【００１９】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ９０が併設されている。このＥＣＵ９０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御する。
【００２０】
ＥＣＵ９０には、上記各種センサの他、アクセル開度センサ９１およびクランクポジションセンサ９２が電気的に接続されている。ＥＣＵ９０はアクセル開度センサ９１からアクセル開度に応じた信号を受け取り、この信号に応じて機関負荷等を算出する。また、Ｅ
ＣＵ９０はクランクポジションセンサ９２から内燃機関１の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、機関回転速度を算出する。
【００２１】
一方、ＥＣＵ９０には、燃料噴射弁８１、点火プラグ１１、レギュレータ８４が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ９０によりこれらの機器が制御される。
【００２２】
ＥＣＵ９０は、空燃比を目標空燃比に近づける空燃比フィードバック制御を実施する。この空燃比フィードバック制御では、空燃比センサ９５の出力に基づいて、三元触媒２０の上流における排気の空燃比を目標空燃比に近づけるためのメインフィードバック制御と、酸素センサ９６の出力に基づいて、メインフィードバック制御のずれを補正するための学習値を求めるサブフィードバック制御とが組み合わされて実行される。なお、本実施例における目標空燃比は、例えば、三元触媒２０が排気の浄化能力を効果的に発揮し得る理論空燃比に設定される。なお、本実施例では、ＥＣＵ９０がメインフィードバック制御を実施することにより、本発明におけるメインフィードバック手段として機能する。また、本実施例では、ＥＣＵ９０がサブフィードバック制御を実施することにより、本発明におけるサブフィードバック手段として機能する。
【００２３】
メインフィードバック制御では、空燃比センサ９５の出力に基づいて検知される排気の空燃比が、目標空燃比に近づくように、燃料噴射弁８１からの燃料噴射量が調節される。より具体的には、空燃比センサ９５により検知される排気の空燃比が目標空燃比より小さければ燃料噴射量が減量され、逆に、排気の空燃比が目標空燃比より大きければ燃料噴射量が増量される。ＥＣＵ９０は、空燃比センサ９５により検知される排気の空燃比が、目標空燃比に近づくように、燃料噴射量の補正値（メイン補正値）を算出する。このメイン補正値に基づいて、燃料噴射量が補正される。なお、本実施例ではＥＣＵ９０がメインフィードバック制御を行うことにより、本発明における空燃比フィードバック手段として機能する。
【００２４】
このメインフィードバック制御によれば、理想的には、三元触媒２０に流れ込む排気の空燃比を目標空燃比に維持することができる。しかし、空燃比センサ９５の出力にはある程度の誤差が含まれている場合もある。また、燃料噴射弁８１の噴射特性にもある程度のバラツキがある。このため、メインフィードバック制御を実行するだけで三元触媒２０の上流の排気の空燃比を目標空燃比に制御することが困難な場合もある。
【００２５】
以上のような理由により、メインフィードバック制御が実行されていても、三元触媒２０の下流には未浄化の成分を含む排気が流出してくることがある。つまり、メインフィードバック制御が実行されていても、三元触媒２０の上流の排気の空燃比は、全体として目標空燃比よりも大きい側の空燃比又は小さい側の空燃比に偏ることがあり、その結果、三元触媒２０の下流には、ＣＯを含むリッチな排気、或いは、ＮＯｘを含むリーンな排気が流出してくることがある。なお、本実施例において「リッチ」とは、空燃比が理論空燃比よりも小さな状態をいい、「リーン」とは、空燃比が理論空燃比よりも大きな状態をいう。
【００２６】
このようなＣＯまたはＮＯｘの流出が生ずると、酸素センサ９６は、排気の空燃比に応じてリッチ出力或いはリーン出力を発生する。このため、本実施例では、酸素センサ９６からリッチ出力が発せられた場合には、三元触媒２０の上流の排気の空燃比が全体としてリッチ側に偏っていたと判断することができ、また、酸素センサ９６からリーン出力が発せられた場合には、三元触媒２０の上流の排気の空燃比が全体としてリーン側に偏っていたと判断することができる。
【００２７】
一方、サブフィードバック制御では、酸素センサ９６の出力に基づいて検知される排気
の空燃比を、目標空燃比に近づけるための制御（例えばＰＩＤ制御）が実行される。より具体的には、酸素センサ９６の出力に基づいて検知される排気の空燃比と、目標空燃比との差が小さくなるように、例えばＰＩＤ制御によってサブ補正値が算出される。このサブ補正値に基づいて、空燃比センサ９５の出力が補正される。例えば、酸素センサ９６の出力が理論空燃比よりも大きな空燃比を表す値になると、サブ補正値の分だけ空燃比センサ９５の出力も空燃比が大きくなる側に補正される。これにより、空燃比センサ９５の出力に基づいて検知される空燃比が見かけ上大きくなる。そのため、リーン側にずれている見かけ上の空燃比が目標空燃比に近づくように、フィードバック制御により燃料噴射量が増加される。
【００２８】
同様に、例えば、酸素センサ９６の出力が理論空燃比よりも小さな空燃比を表す値になると、サブ補正値の分だけ空燃比センサ９５の出力も空燃比が小さくなる側に補正される。これにより、空燃比センサ９５の出力に基づいて検知される空燃比が見かけ上小さくなる。そのため、リッチ側にずれている見かけ上の空燃比が目標空燃比に近づくように、フィードバック制御により燃料噴射量が減少される。
【００２９】
このようにして、目標空燃比からずれていた三元触媒２０の上流の空燃比が目標空燃比に近づく。その結果、メインフィードバック制御のずれが補正され、三元触媒２０よりも下流に未浄化の成分が流出し難い状態となる。以上により、三元触媒２０よりも下流の排気の空燃比が目標空燃比に近付く。
【００３０】
また、サブフィードバック制御は、経時的な変化に対応するべく、その補正の頻度は上記メインフィードバック制御による補正の頻度よりも低くなっている。また、このサブフィードバック制御により算出されたサブ補正値は、ＥＣＵ９０の学習動作により学習値としてＥＣＵ９０のＲＡＭに記憶され、学習動作が行われる度に更新されていく。
【００３１】
以上のような、メインフィードバック制御による短期的な変化に対応するメイン補正値と、サブフィードバック制御による経時的な変化に対応するサブ学習値と、によって燃料噴射量が調整される。
【００３２】
ところで、ＣＮＧ等のメタンを主成分とする燃料を使用した場合には、燃圧によって酸素センサ９６の出力が影響を受けることが見出された。例えばレギュレータ８４により燃圧が低下された場合には、単位時間当たりの燃料噴射量が低下するため、同じ量の燃料を噴射しようとすると、燃料噴射時間が長くなる。これによって、気筒２内での混合気の均質性が高くなる。このようにして混合気の均質性が高くなると、燃焼状態が良好になる。燃焼状態が良好になれば、気筒２での燃焼時に発生するＣＯの量が減少することにより、三元触媒２０に流入する排気のＣＯ濃度が低下する。このため、三元触媒２０において酸化されるＣＯの量が減少するとともに、ＣＯの酸化に用いられる酸素の量も減少する。したがって、三元触媒２０よりも下流の排気の酸素濃度が増加する。そのため、酸素センサ９６がリーン出力を発生させる。そうすると、サブフィードバック制御において、燃料噴射量を増加させるようにサブ学習値が変更される虞がある。
【００３３】
ここで、図４は、燃圧と三元触媒２０よりも上流の排気のＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度との関係を示した図である。また、図５は、燃圧と酸素センサ９６の出力との関係を示した図である。図４及び図５は、混合気の空燃比が理論空燃比となっている場合における図である。燃圧が変化してもＮＯｘ濃度はほとんど変わらないが、ＣＯ濃度は燃圧が低いほど低くなる。すなわち、排気のＣＯ濃度は、燃圧の影響を受ける。そのため、酸素センサ９６の出力も燃圧の影響を受けてしまう。図５に示したように、酸素センサ９６の出力は、燃圧が所定圧以上のときには理論空燃比を示す値になる。一方、燃圧が所定圧よりも低い場合には燃圧が低いほど、酸素センサ９６の出力が小さくなる。すなわち、燃圧が低下する
ことによりＣＯ濃度が低下するため、消費される酸素量が減少し、その結果、酸素濃度が増加する。排気の酸素濃度が増加するほど、図３に示したように、酸素センサ９６の出力は小さくなる。
【００３４】
ここで、図６は、燃圧とサブ学習値との関係を示した図である。図６では、燃料噴射量の総量が同じになるように調整されている。そして、サブ学習値が大きいほど、燃料噴射量が増加されるように、空燃比センサ９５の出力が補正される。したがって、燃圧が高いときよりも低いときのほうが、燃料噴射量が増加されてしまう。
【００３５】
そこで本実施例では、燃圧に応じてサブフィードバック制御におけるサブ学習値を変更する。具体的には、燃圧が低いときには高いときよりも、燃料噴射量が少なくなるように、サブ学習値を変更（補正）する。なお、本実施例では、ＥＣＵ９０がサブ学習値を変更することにより、本発明におけるサブ学習値変更手段として機能する。以下、具体的に説明する。
【００３６】
上記ＥＣＵ９０のＲＯＭには、サブ学習値の補正値を取得するためのマップ（サブ学習値補正値取得マップ）が燃圧に応じて複数記憶されている。図７は、燃圧と、それに対応するサブ学習値補正値取得マップとの関係を示している。この図７では、燃圧（０．３Ｐａ，０．５ＭＰａ，０．７ＭＰａ）に応じて３種類のサブ学習値補正値取得マップが上記ＲＯＭに記憶されている場合を示している。なお、サブ学習値補正値取得マップの個数及びそれぞれが対応する燃圧は上述したものには限定されない。
【００３７】
ここで、サブ学習値補正値は、三元触媒２０よりも下流側の酸素濃度だけでなく、内燃機関１の吸入空気量（機関負荷としてもよい。）に応じても変化させるようにしている。具体的には、スロットル開度が大きくなって吸入空気量が多くなった（機関負荷が高くなった）場合には、その吸入空気量の増量分に応じて酸素センサ９６のサブ学習値補正値を変更する。つまり、機関負荷に応じたトルクが得られる空燃比となるように、すなわち、燃料噴射量が多くなるようにサブ学習値補正値を変更している。
【００３８】
図７において、各サブ学習値補正値取得マップは、何れも吸入空気量（機関負荷に相当）とそれに応じたサブ学習値補正値との関係を規定するものである。つまり、運転者のアクセルペダル踏み込み量の増加に伴うスロットル１６の開度の増加による機関負荷に応じた機関トルクが出力される空燃比が得られるように酸素センサ９６のサブ学習値補正値を変更するためのマップとなっている。そして、各サブ学習値補正値取得マップは、同一吸入空気量であってもサブ学習値補正値が互いに異なるように、各吸入空気量に応じたマップ値（サブ学習値補正値）が与えられている。
【００３９】
上記サブフィードバック制御に際しては、燃圧に応じて３種類のサブ学習値補正値取得マップのうちの１つが選択される。そして、選択されたサブ学習値補正値取得マップに従って、吸入空気量に応じてサブ学習値補正値が読み取られ（取得され）、このサブ学習値補正値によってサブ学習値が変更される（サブ学習値変更手段によるサブ学習値の変更動作）。
【００４０】
具体的に、サブ学習値補正値取得マップは、燃圧が低いほど、同一吸入空気量であっても、燃料噴射量が少なくなるような値が取得されるようになっている。換言すると、燃圧が低いほど、同一吸入空気量であっても、空燃比センサ９５の出力をリッチ側に移行させるように、酸素センサ９６のサブ学習値補正値を変更するようにしている。つまり、本実施例では、燃圧に応じて空燃比フィードバック制御に使用するサブ学習値補正値取得マップを切り換えていくことで、吸入空気量とサブ学習値補正値との関係を変更していく。なお、これらサブ学習値補正値取得マップは、吸入空気量に応じて、ＣＯ，ＮＯｘの排出量
が十分に少なくなるように、予め実験やシミュレーション等によって設定されたものとなっている。
【００４１】
また、本実施例では、燃圧と吸入空気量との両方のパラメータに基づいてサブ学習値補正値を算出するが、これに代えて、燃圧のみに応じてサブ学習値補正値を算出してもよい。
【００４２】
また、本実施例では、燃圧に応じて決定された酸素センサ９６のサブ学習値補正値を、スロットル開度の増加量に応じてさらに補正してもよい。例えば運転者のアクセル操作に伴ってスロットル１６の開度の単位時間当たりにおける増加量が大きくなった場合、一時的に気筒２内がリーンとなり、ＮＯｘ排出量が増加しやすい傾向となる。このため、本実施例では、このようにＮＯｘ排出量が増加しやすい傾向となれば燃料噴射量が増加されるように、酸素センサ９６のサブ学習値補正値をさらに補正してもよい。以下、具体的に説明する。
【００４３】
図８は、スロットル１６の開度の変化量とサブ学習値補正値を補正するための補正係数との関係を示す図である。図８に示すように、スロットル開度変化量が所定変化量を超えた場合には、その変化量が大きくなるほど補正係数も大きく得られるようにしている。つまり、燃圧に応じて決定されたサブ学習値補正値に対する補正量を大きくするようにしている。この補正後のサブ学習値補正値としては、燃圧に応じて決定されたサブ学習値補正値に対して補正係数を乗算するなどの演算によって求められる。また、予め記憶されたマップ（スロットル１６の開度の単位時間当たりにおける増加量に応じてサブ学習値補正値を補正していくマップ）に従って補正後のサブ学習値補正値を求めるようにしてもよい。スロットル開度の変化量と補正係数との関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ９０に記憶させておく。
【００４４】
次に、上述した如く燃圧やスロットル開度に応じてサブ学習値補正値を設定することによるサブフィードバック制御の手順について図９のフローチャートに沿って説明する。図９は、本実施例に係るサブフィードバック制御のフローを示したフローチャートである。本フローチャートは、所定の時間毎にＥＣＵ９０により実行される。なお、メインフィードバック制御は、サブフィードバック制御が実施される間隔よりも短い間隔でＥＣＵ９０により別途実行されている。
【００４５】
先ず、ステップＳ１０１において、燃圧が読み込まれる。ＥＣＵ９０は、燃圧センサ８５の出力から得られる燃圧を読み込む。なお、本ステップＳ１０１では、燃圧センサ８５で検知される燃圧を読み込むことに代えて、この燃圧を推定してもよい。
【００４６】
ステップＳ１０２では、燃圧に基づいてサブ学習値補正値が決定される。具体的には、図７を用いて説明したように、現在の燃圧から、それに対応したサブ学習値補正値取得マップを選択する。そして、この選択されたサブ学習値補正値取得マップに従って、吸入空気量に応じてサブ学習値補正値が読み取られ（取得され）、その値が酸素センサ９６のサブ学習値補正値として決定される。
【００４７】
その後、ステップＳ１０３に進み、運転者のアクセル操作に伴ってスロットル１６の開度の単位時間当たりにおける増加量が所定変化量を超えているか否かを判定する。つまり、図８を用いて説明したように、スロットル開度変化量が所定変化量を超えており、排気エミッションが悪化する状況であるか否かを判定する。
【００４８】
ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０４へ進む。このステップＳ１０４では、図８に従って、スロットル１６の開度の単位時間当たりにおける増加
量に応じてサブ学習値補正値を補正するための補正係数が求められ、この補正係数にしたがってサブ学習値補正値の補正が行われる。その後、ステップＳ１０５へ進む。
【００４９】
また、ステップＳ１０３で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０４におけるサブ学習値補正値の補正を行うことなくステップＳ１０５へ進む。
【００５０】
ステップＳ１０５では、サブフィードバック制御が実行される。このときには、サブ学習値が、サブ学習値補正値によって補正される。
【００５１】
ここで、図１０は、本実施例に係るサブ学習値の変更を実施した場合の効果を説明するための図であって、燃圧と、ＮＯｘ排出量との関係を示した図である。燃圧が０．３ＭＰａのときにおいて、「制御あり」は本実施例に係るサブ学習値の変更を行った場合を示し、「制御なし」は本実施例に係るサブ学習値の変更を行わなかった場合を示している。ＮＯｘ排出量については、燃圧による差はあるものの、サブ学習値の変更を行った場合と行わなかった場合とで差がほとんどない。一方、図１１は、本実施例に係るサブ学習値の変更を実施した場合の効果を説明するための図であって、燃圧と、熱効率との関係を示した図である。燃圧が低い場合であって「制御なし」の場合には、熱効率が比較的低いのに対して、「制御あり」の場合には、熱効率が比較的高くなっている。このように、本実施例に係るサブ学習値の変更を行うことにより、燃圧が低下したときに熱効率が低下することを抑制できる。
【００５２】
以上のようにして、本実施例では、燃圧やスロットル開度に応じてサブ学習値補正値を設定してサブフィードバック制御を実行することにより、燃圧が低い状況であってもそれに適した空燃比フィードバック制御を実施することが可能になる。その結果、空燃比のずれを修正することができるため、空燃比フィードバック制御を精度よく行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  内燃機関
２  気筒
３  吸気ポート
４  吸気管
５  吸気弁
７  排気ポート
８  排気管
９  排気弁
１０  シリンダヘッド
１１  点火プラグ
１６  スロットル
２０  三元触媒
８１  燃料噴射弁
８２  燃料管
８３  燃料タンク
８４  レギュレータ
８５  燃圧センサ
９０  ＥＣＵ
９１  アクセル開度センサ
９２  クランクポジションセンサ
９３  エアフローメータ
９４  スロットル開度センサ
９５  空燃比センサ
９６  酸素センサ
【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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