(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設置されたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、
前記吸気通路内の圧力を検出する吸気管内圧センサと、
内燃機関のクランク角を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
排気通路に設置された触媒装置と、
点火装置の点火時期を制御し、吸入空気量を制御するコントローラとを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記スロットル開度センサ、前記吸気管内圧センサ、前記クランク角センサ、及び前記冷却水温度センサからの検出信号に基づき、前記内燃機関が冷態で始動したときに、前記触媒装置を始動直後早期に活性化させる必要があると判断した場合には、冷態で始動されたときに検出された前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関に掛かる負荷から、前記触媒装置を活性化する為に必要な点火時期の遅角補正量を算出し、
算出した点火時期の遅角補正量に応じた、前記触媒装置の活性化に必要な吸入空気の補正量を算出し、
回転数フィードバック制御する場合には、算出した内燃機関の回転数、算出した吸入空気量、検出されたアイドル状態、算出した吸入空気の補正量、設定した目標回転数に基づき、回転数フィードバック吸入空気補正量を算出し、
算出した回転数フィードバック吸入空気補正量から、前記内燃機関が始動してから停止するまで保持する吸入空気量の短期学習値を算出し、
前記冷却水温度センサによって検出された内燃機関の冷却水の温度が所定値以上、かつ前記触媒装置の早期活性化中でない場合は、前記触媒装置の早期活性化後の吸入空気量の短期学習値から、前記内燃機関が停止後も保持する吸入空気量の長期学習値を算出し、前記内燃機関が冷態で始動された場合で前記触媒装置の活性化に必要な点火時期の遅角補正量に応じて点火時期を遅角側に制御している間である、前記触媒装置の早期活性化中の場合は、前記吸入空気量の長期学習値の算出を禁止し、
算出した点火時期の遅角補正量に応じて点火装置の点火時期を制御し、
前記内燃機関の回転数を目標回転数に収束させるように、算出した回転数フィードバック吸入空気補正量、並びに前記吸入空気量の短期学習値及び長期学習値を加算した学習値に基づき吸入空気量を制御する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記触媒装置の早期活性化が終了時に前記内燃機関がアイドル状態から外れている場合には、前記吸入空気量の短期学習値を初期化する
ことを特徴とする請求項１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】
この発明は、排気系に触媒装置（三元触媒）を有する内燃機関において、内燃機関の回転数（実回転数）が目標回転数に収束するように吸入空気量を制御する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が冷態で始動された場合に、始動直後に点火時期を遅角側に補正することにより排気温度を上昇させて、触媒の活性化を早める機能（触媒の早期活性化機能）を有する内燃機関の制御装置がある。触媒の早期活性化中に検出された内燃機関の回転数を目標回転数に収束するように点火時期によって補正したとき、外部要因等で内燃機関の回転数が落ち込んだ際に点火時期を進角側に補正することにより排気温度の上昇が不充分となる場合がある為に、触媒の活性化が遅れ、排気ガスが悪化する場合がある。その為に点火時期で触媒の早期活性化を行っている最中に、内燃機関の回転数を目標回転数に収束するように、吸入空気量をフィードバック制御（回転数フィードバック制御）する内燃機関の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９３８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−３４６８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような従来の内燃機関の制御装置のように、触媒の早期活性化中に回転数フィードバック制御している際に、吸入空気の補正量から目標回転数に収束させる為に必要な吸入空気量の学習値の算出を行い、この吸入空気量の学習値を、回転数フィードバック制御を行っていない時にも保持して、触媒の早期活性化後に内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為に、保持した吸入空気量の学習値を吸入空気の補正量に反映すると、触媒の早期活性化中に学習した吸入空気量の学習値と、触媒の早期活性化後に学習した吸入空気量の学習値が異なる場合に、結果的に目標回転数に収束させるのに必要な空気量がずれる為、内燃機関の回転数の目標回転数への収束が、触媒の早期活性化を行わないときに比べて遅れる場合があるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、触媒の早期活性化を実施した場合に、触媒の早期活性化中に内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量が、触媒の早期活性化後に内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量と異なることによる、内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量の学習値の誤学習を防止することにより、触媒の早期活性化中に吸入空気量の学習を行った場合に比べて、触媒の早期活性後に内燃機関の回転数が目標回転数に収束までの時間を短縮することができる内燃機関の制御装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気通路に設置されたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、前記吸気通路内の圧力を検出する吸気管内圧センサと、内燃機関のクランク角を検出するクランク角センサと、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、排気通路に設置された触媒装置と、点火装置の点火時期を制御し、吸入空気量を制御するコントローラとを備えた内燃機関の制御装置であって、前記コントローラは、前記スロットル開度センサ、前記吸気管内圧センサ、前記クランク角センサ、及び前記冷却水温度センサからの検出信号に基づき、前記内燃機関が冷態で始動したときに、前記触媒装置を始動直後早期に活性化させる必要があると判断した場合には、冷態で始動されたときに検出された前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関に掛かる負荷から、前記触媒装置を活性化する為に必要な点火時期の遅角補正量を算出し、算出した点火時期の遅角補正量に応じた、前記触媒装置の活性化に必要な吸入空気の補正量を算出し、回転数フィードバック制御する場合には、算出した内燃機関の回転数、算出した吸入空気量、検出されたアイドル状態、算出した吸入空気の補正量、設定した目標回転数に基づき、回転数フィードバック吸入空気補正量を算出し、算出した回転数フィードバック吸入空気補正量から、前記内燃機関が始動してから停止するまで保持する吸入空気量の短期学習値を算出し、前記冷却水温度センサによって検出された内燃機関の冷却水の温度が所定値以上、かつ前記触媒装置の早期活性化中でない場合は、前記触媒装置の早期活性化後の吸入空気量の短期学習値から、前記内燃機関が停止後も保持する吸入空気量の長期学習値を算出し、前記内燃機関が冷態で始動された場合で前記触媒装置の活性化に必要な点火時期の遅角補正量に応じて点火時期を遅角側に制御している間である、前記触媒装置の早期活性化中の場合は、前記吸入空気量の長期学習値の算出を禁止し、算出した点火時期の遅角補正量に応じて点火装置の点火時期を制御し、前記内燃機関の回転数を目標回転数に収束させるように、算出した回転数フィードバック吸入空気補正量、並びに前記吸入空気量の短期学習値及び長期学習値を加算した学習値に基づき吸入空気量を制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る内燃機関の制御装置は、触媒の早期活性化を実施した場合に、触媒の早期活性化中に内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量が、触媒の早期活性化後に内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量と異なることによる、内燃機関の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量の学習値の誤学習を防止することにより、触媒の早期活性化中に吸入空気量の学習を行った場合に比べて、触媒の早期活性後に内燃機関の回転数が目標回転数に収束までの時間を短縮することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置について図１から図７までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００９】
図１において、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置は、スロットルバルブ２２の開度を検出するスロットル開度センサ１と、吸気通路２１内の圧力を検出する吸気管内圧センサ２と、内燃機関１１のクランク角を検出するクランク角センサ３と、内燃機関１１の冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ４と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースなどから構成されるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ：コントローラ）１０とが設けられている。
【００１０】
さらに、内燃機関１１の周辺には、燃料噴射量を制御するインジェクタ１２と、点火装置（点火コイル）１３と、空気が流入してくるエアクリーナ２０と、吸気通路２１に介装されたスロットルバルブ２２と、エアバイパス通路２３と、排気通路３０に設置され活性化された三元触媒（触媒装置）３１などが設けられている。また、エアバイパス通路２３には、内燃機関１１の燃焼室に供給する空気流量を調整するエアバイパスバルブ２４が設けられている。
【００１１】
つぎに、この実施の形態１に係る内燃機関の制御装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置のＥＣＵの動作を示すフローチャートである。また、図３は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【００１２】
最初に、基本的な動作は、次の通りである。エアクリーナ２０を通って流入した空気は、スロットルバルブ２２と、エアバイパス通路２３を介して内燃機関１１の各気筒の燃焼室に供給される。内燃機関１１の各気筒の吸気ポートに設置されたインジェクタ１２は、ＥＣＵ１０からの駆動信号によって燃料噴射量を制御する。また、燃焼室内に設置された点火装置１３は、ＥＣＵ１０からの駆動信号によって点火時期を制御する。燃焼室から排出された排気ガスは、排気通路３０に設置され活性化された三元触媒３１によって、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化すると共に、ＮＯを還元することで浄化されて大気中に放出される。
【００１３】
ステップ１０１において、ＥＣＵ１０は、クランク角センサ３によって検出されたクランク角に応じて内燃機関１１の回転数を算出する。
【００１４】
次に、ステップ１０２において、ＥＣＵ１０は、ステップ１０１で算出された内燃機関１１の回転数と、吸気管内圧センサ２によって検出された吸気通路２１内の圧力などに応じて吸入空気量を算出する。
【００１５】
次に、ステップ１０３において、ＥＣＵ１０は、スロットル開度センサ１によって検出されたスロットルバルブ２２の開度に基づきアイドル状態を検出する。
【００１６】
次に、ステップ１０４において、三元触媒３１が活性化していない場合は充分な排気ガスの浄化作用が働かない為、冷態で内燃機関１１が始動したときには、三元触媒３１を始動直後早期に活性化させる必要がある。ＥＣＵ１０は、スロットル開度センサ１、吸気管内圧センサ２、クランク角センサ３、冷却水温度センサ４等からの検出信号に応じて、触媒早期活性化実施条件が成立か不成立かを判断する。触媒早期活性化実施条件が成立する場合（ＹＥＳ）には、次のステップ１０５へ進み、不成立の場合（ＮＯ）には、ステップ１２１へ進む。
【００１７】
次に、ステップ１０５において、ＥＣＵ１０は、三元触媒３１の活性化を行う場合には、冷態で始動されたときに検出された内燃機関１１の回転数と、内燃機関１１に掛かる負荷から、三元触媒３１を活性化する為に必要な点火時期の遅角補正量（点火時期補正量）を算出する。
【００１８】
次に、ステップ１０６において、ＥＣＵ１０は、ステップ１０５で算出された点火時期の遅角補正量に応じた、三元触媒３１の活性化に必要な吸入空気の補正量を算出する。
【００１９】
次に、ステップ１０７において、ＥＣＵ１０は、ステップ１０１で算出された内燃機関１１の回転数、ステップ１０２で算出された吸入空気量、ステップ１０３で検出されたアイドル状態などの情報を基に、回転数フィードバック制御条件が成立か不成立かを判断する。この回転数フィードバック制御は、内燃機関１１の回転数、吸入空気量、アイドル状態などの情報を基に、内燃機関１１の回転数をステップ１０８で設定した目標回転数に収束するように、ＥＣＵ１０によってエアバイパスバルブ２４の開度を制御することにより、吸入空気量をフィードバック制御するものである。回転数フィードバック制御条件が成立する場合（ＹＥＳ）、つまりフィードバック制御する場合には、次のステップ１０８へ進み、不成立の場合（ＮＯ）、つまりフィードバック制御しない場合には、ステップ１２３へ進む。
【００２０】
次に、ステップ１０８において、ＥＣＵ１０は、内燃機関１１の目標回転数を設定する。
【００２１】
次に、ステップ１０９において、ＥＣＵ１０は、ステップ１０１で算出された内燃機関１１の回転数、ステップ１０２で算出された吸入空気量、ステップ１０３で検出されたアイドル状態、ステップ１０６で算出された吸入空気の補正量、ステップ１０８で設定された目標回転数などの情報を基に、回転数フィードバック吸入空気補正量を算出する。
【００２２】
次に、ステップ１１０において、ＥＣＵ１０は、回転数フィードバック制御開始後の経過時間条件、吸入空気量補正条件等の吸入空気量学習条件が成立か不成立かを判断する。内燃機関１１が冷態で始動された直後に三元触媒３１の活性化の為に点火時期を遅角側に補正している間、つまり三元触媒３１の早期活性化中の場合には、吸入空気量学習条件が不成立と判断し、三元触媒３１の早期活性化中でない場合には、吸入空気量学習条件が成立と判断する。吸入空気量学習条件が成立する場合（ＹＥＳ）には、次のステップ１１１へ進み、吸入空気量学習条件が不成立の場合（ＮＯ）には、ステップ１１２へスキップする。
【００２３】
次に、ステップ１１１において、ＥＣＵ１０は、吸入空気量学習条件が成立する場合には、内燃機関１１の回転数を目標回転数に収束させる為に必要な回転数フィードバック吸入空気補正量から吸入空気量の学習値を算出する。
【００２４】
次に、ステップ１１２において、ＥＣＵ１０は、ステップ１１１で算出した吸入空気量の学習値を保持する。また、吸入空気量学習条件が不成立と判断した場合には、吸入空気量の学習値の更新をせずに学習値を保持する。
【００２５】
次に、ステップ１１３において、ＥＣＵ１０は、算出した点火時期の遅角補正量に応じて、点火装置１３の点火時期を制御（点火時期を遅角補正）する。
【００２６】
次に、ステップ１１４において、ＥＣＵ１０は、回転数フィードバック吸入空気補正量及びステップ１１２で保持された吸入空気量の学習値を基に目標空気量になるように、エアバイパスバルブ２４に指示を出して吸入空気量を制御する。
【００２７】
ステップ１２１〜ステップ１２２において、ＥＣＵ１０は、三元触媒３１の早期活性化が必要でない場合には、点火時期の遅角補正量と吸入空気の補正量を０に設定する。その後、ステップ１０７へ進む。
【００２８】
ステップ１２３において、ＥＣＵ１０は、回転数フィードバック制御条件が不成立になった場合には、回転数フィードバック吸入空気補正量を初期化する。その後、ステップ１１２へ進む。
【００２９】
上記（前者）の実施の形態では、三元触媒３１の早期活性化中の場合には、ステップ１１０の吸入空気量学習条件が不成立であると判断し、ステップ１１１の吸入空気量の学習値の算出をスキップして、吸入空気量の学習値の更新を禁止することにより、三元触媒３１の早期活性化中の点火時期や目標回転数の別設定による吸入空気量の学習値の誤学習を防止する。
【００３０】
図３は、三元触媒３１の早期活性化終了時に、スロットル開度が変化した場合の目標回転数に対する内燃機関１１の実回転数の変化の一例を表す。図３において、（ａ）はステップ１０４の触媒早期活性化実施条件の判断結果、（ｂ）はステップ１０７の回転数フィードバック制御条件の判断結果、（ｃ）はステップ１０３のアイドル状態の検出結果、（ｄ）は吸入空気量の変化、（ｅ）は目標回転数（一点鎖線）に対する内燃機関１１の実回転数（実線）の変化をそれぞれ示す。
【００３１】
図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、触媒早期活性化実施条件が成立から不成立に変化した（ｔ１）直後に、エアバイパスバルブ２４を開くことによりアイドル状態からオフアイドル状態に変化した時点（ｔ２）で、回転数フィードバック制御条件が成立から不成立に変化し、吸入空気量が増える為に内燃機関１１の回転数（実回転数）が上昇する。
【００３２】
その後、オフアイドル状態からアイドル状態に変化した時点（ｔ３）で、吸入空気量が減少して内燃機関１１の回転数の低下が始まる。この時に、三元触媒３１の早期活性化中で回転数フィードバック制御条件が成立中に吸入空気量の学習を行った場合（破線：従来制御）の内燃機関１１の回転数が目標回転数に収束するまでの時間（ｔ４’）に比べて、吸入空気量の誤学習の影響を取り除いた場合（実線：本発明）には、内燃機関１１の回転数が目標回転数に収束するまでの時間（ｔ４）を短縮することができる。
【００３３】
上記（前者）の実施の形態においては、三元触媒３１の早期活性化を実施した場合に、三元触媒３１の早期活性化中に内燃機関１１の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量が、三元触媒３１の早期活性化後に内燃機関１１の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量と異なることによる、内燃機関１１の回転数を目標回転数に収束させる為の吸入空気量の学習値の誤学習を防止することにより、三元触媒３１の早期活性化中に吸入空気量の学習を行った場合に比べて、三元触媒３１の早期活性後に内燃機関１１の回転数が目標回転数に収束までの時間を短縮することができる。
【００３４】
ここで、この実施の形態１に係る内燃機関の制御装置の詳細な動作について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置のＥＣＵの詳細な動作を示すフローチャートである。また、図５及び図６は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【００３５】
図４のフローチャートは、図２のフローチャートのステップ１０７〜１１２の動作を詳細に示すものである。
【００３６】
ステップ２０１において、ＥＣＵ１０は、ステップ１０１で算出された内燃機関１１の回転数、ステップ１０２で算出された吸入空気量、ステップ１０３で検出されたアイドル状態などの情報を基に、回転数フィードバック制御条件が成立か不成立かを判断する。回転数フィードバック制御条件が成立する場合（ＹＥＳ）、つまりフィードバック制御する場合には、次のステップ２０２へ進み、回転数フィードバック制御条件が不成立の場合（ＮＯ）、つまりフィードバック制御しない場合には、ステップ２２１へ進む。
【００３７】
次に、ステップ２０２において、ＥＣＵ１０は、内燃機関１１の目標回転数を設定する。
【００３８】
次に、ステップ２０３において、ＥＣＵ１０は、ステップ１０１で算出された内燃機関１１の回転数、ステップ１０２で算出された吸入空気量、ステップ１０３で検出されたアイドル状態、ステップ１０６で算出された吸入空気の補正量、ステップ２０２で設定された目標回転数などの情報を基に、回転数フィードバック吸入空気補正量を算出する。
【００３９】
次に、ステップ２０４において、ＥＣＵ１０は、回転数フィードバック制御開始後の経過時間条件、吸入空気量補正条件等の吸入空気量短期学習条件が成立か不成立かを判断する。内燃機関１１が冷態で始動された場合で三元触媒３１の活性化に必要な点火時期の遅角補正量に応じて点火時期を遅角側に制御している間、つまり三元触媒３１の早期活性化中の場合には、吸入空気量短期学習条件が成立すると判断し、三元触媒３１の早期活性化中でない場合には、吸入空気量短期学習条件が不成立であると判断する。吸入空気量短期学習条件が成立する場合（ＹＥＳ）には、次のステップ２０５へ進み、吸入空気量短期学習条件が不成立の場合（ＮＯ）には、ステップ２０８へスキップする。
【００４０】
次に、ステップ２０５において、ＥＣＵ１０は、吸入空気量短期学習条件が成立するときには、内燃機関１１の回転数を目標回転数に収束させる為に必要な回転数フィードバック吸入空気補正量から吸入空気量の短期学習値を算出する。なお、内燃機関１１が始動してから停止するまで保持する学習値を「短期学習値」と呼び、内燃機関１１が停止後も保持する学習値を「長期学習値」と呼ぶ。
【００４１】
次に、ステップ２０６において、ＥＣＵ１０は、回転数フィードバック制御開始後の経過時間条件、吸入空気量補正条件等の吸入空気量長期学習条件が成立か不成立かを判断する。冷却水温度センサ４によって検出された内燃機関１１の冷却水の温度が所定値以上（高温）、かつ三元触媒３１の早期活性化中でない場合には、吸入空気量長期学習条件が成立すると判断し、三元触媒３１の早期活性化中の場合には、吸入空気量長期学習条件が不成立であると判断する。吸入空気量長期学習条件が成立する場合（ＹＥＳ）には、次のステップ２０７へ進み、吸入空気量長期学習条件が不成立の場合（ＮＯ）には、ステップ２０８へスキップする。
【００４２】
次に、ステップ２０７において、ＥＣＵ１０は、長期学習条件が成立するときには、三元触媒３１の早期活性化後の吸入空気量の短期学習値から吸入空気量の長期学習値を算出する。
【００４３】
次に、ステップ２０８において、ＥＣＵ１０は、触媒早期活性化実施条件及び回転数フィードバック制御条件に基づき、吸入空気量の短期学習値の初期化条件が成立か不成立かを判断する。触媒早期活性化実施条件が成立から不成立に変化した時に、アイドル状態でない為に回転数フィードバック制御条件が不成立の場合に、吸入空気量の短期学習値の初期化条件が成立すると判断する。吸入空気量の短期学習値の初期化条件が成立する場合（ＹＥＳ）には、次のステップ２０９へ進み、不成立の場合（ＮＯ）には、ステップ２１０へスキップする。
【００４４】
次に、ステップ２０９において、ＥＣＵ１０は、吸入空気量の短期学習値を初期化する。
【００４５】
次に、ステップ２１０において、ＥＣＵ１０は、吸入空気量の短期学習値を内燃機関１１が始動してから停止するまで保持する。また、吸入空気量の短期学習値をステップ１１４の吸入空気量の制御に反映する。
【００４６】
次に、ステップ２１１において、ＥＣＵ１０は、吸入空気量の長期学習値を内燃機関１１が停止後も保持する。また、吸入空気量の長期学習値をステップ１１４の吸入空気量の制御に反映する。この後、ステップ１１３へ進み、ステップ１１４の吸入空気量の制御では、吸入空気量の短期学習値と長期学習値を加算した学習値が反映される。
【００４７】
ステップ２２１において、ＥＣＵ１０は、回転数フィードバック制御条件が不成立になった場合には、回転数フィードバック吸入空気補正量を初期化する。その後、ステップ２０８へ進む。
【００４８】
上記（後者）の実施の形態では、三元触媒３１の早期活性化中に、吸入空気量の短期学習条件の判断（ステップ２０４）において、所定の条件を満たす場合は短期学習条件が成立すると判断し、回転数フィードバック吸入空気補正量から吸入空気量の短期学習値を算出し（ステップ２０５）、この吸入空気量の短期学習値を内燃機関１１が停止するまで保持し（ステップ２１０）、吸入空気量の制御に反映する（ステップ１１４）。
【００４９】
図５は、三元触媒３１の早期活性化中に、スロットル開度が変化した場合の目標回転数に対する内燃機関１１の実回転数の変化の一例を表す。図５において、（ａ）はステップ１０４の触媒早期活性化実施条件成立の判断結果、（ｂ）はステップ２０１の回転数フィードバック制御条件の判断結果、（ｃ）はステップ１０３のアイドル状態検出の結果、（ｄ）は吸入空気量の変化、（ｅ）は目標回転数（一点鎖線）に対する内燃機関１１の実回転数（実線）の変化をそれぞれ示す。
【００５０】
図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、三元触媒３１の早期活性化中に、エアバイパスバルブ２４を開くことによりアイドル状態からオフアイドル状態に変化した時点（ｔ２）で、回転数フィードバック制御条件が成立（ＹＥＳ）から不成立（ＮＯ）に変化し、吸入空気量が増える為に内燃機関１１の回転数（実回転数）が上昇する。
【００５１】
回転数フィードバック制御条件が不成立（ＮＯ）になった時に、回転数フィードバック吸入空気補正量が初期化される（ステップ２２１）が、オフアイドル状態からアイドル状態に変化した際（ｔ３）に、三元触媒３１の早期活性化中に吸入空気量の学習値の算出を行わない場合（破線：従来制御）の内燃機関１１の実回転数が目標回転数へ収束するまでの時間（ｔ４’）に比べて、内燃機関１１の実回転数が目標回転数へ収束する為の吸入空気量の短期学習値を吸入空気量に反映する場合（実線：本発明）は、内燃機関１１の実回転数が目標回転数へ収束するまでの時間（ｔ４）を短縮することができる。
【００５２】
上記（後者）の実施の形態においては、長期学習値の学習を禁止することにより三元触媒３１の早期活性化後に内燃機関１１の回転数の変動を抑え、内燃機関１１の回転数が目標回転数へ収束するまでの時間を短縮しつつ、三元触媒３１の早期活性化中に内燃機関１１の回転数を目標回転数へ収束させる吸入空気量を短期学習値に学習させることで、三元触媒３１の早期活性化中に一度アイドル状態から外れて再度アイドル状態に復帰した場合に、三元触媒３１の早期活性化中に吸入空気量の学習を行わなかった場合に比べて、内燃機関１１の回転数が目標回転数に収束するまでの時間を短縮することができる。
【００５３】
また、上記（後者）の実施の形態では、三元触媒３１の早期活性化中の場合には、ステップ２０６の吸入空気量の長期学習条件の判断において、ステップ２０７の吸入空気量の長期学習値の算出をスキップし、長期学習値の更新を禁止することにより、三元触媒３１の早期活性化後の吸入空気量の短期学習値から算出（ステップ２０７）された長期学習値を保持し（ステップ２１１）、吸入空気量の制御に反映する（ステップ１１４）ことで、三元触媒３１の早期活性化後に内燃機関１１の実回転数が目標回転数に収束するまでの時間が長くなることを抑制できる。
【００５４】
上記（後者）の実施の形態では、ステップ１０４の触媒早期活性化実施条件の判断で三元触媒３１の早期活性化実施条件が成立（ＹＥＳ）から不成立（ＮＯ）に変化した時に、ステップ２０１の回転数フィードバック制御条件の判断でアイドル状態でない為に回転数フィードバック条件から外れている場合に、ステップ２０８の吸入空気量の短期学習値の初期化条件の判断で初期化条件成立（ＹＥＳ）と判断し、ステップ２０９の吸入空気量の短期学習値を初期化することで、内燃機関１１の回転数を急変させること無く、吸入空気量の学習値から三元触媒３１の早期活性化に伴う影響を速やかに除去する。
【００５５】
図６は、三元触媒３１の早期活性化終了時に、スロットル開度が変化した場合の目標回転数に対する内燃機関１１の実回転数の変化の一例を表す。図６において、（ａ）はステップ１０４の触媒早期活性化実施条件成立の判断結果、（ｂ）はステップ２０１の回転数フィードバック制御条件の判断結果、（ｃ）はステップ１０３のアイドル状態検出の結果、（ｄ）は吸入空気量の変化、（ｅ）は目標回転数（一点鎖線）に対する内燃機関１１の実回転数（実線）の変化をそれぞれ示す。
【００５６】
図６（ａ）〜（ｅ）に示すように、三元触媒３１の早期活性化中に、エアバイパスバルブ２４を開くことによりアイドル状態からオフアイドル状態に変化した（ｔ２）の直後に、触媒早期活性化実施条件が成立（ＹＥＳ）から不成立（ＮＯ）に変化した時点（ｔ１）で、吸入空気量の短期学習値を初期化して吸入空気量から三元触媒３１の早期活性化の影響を取り除く場合（実線：本発明）は、オフアイドル状態からアイドル状態に変化した時に（ｔ３）、吸入空気量の短期学習値を初期化しない場合（破線：従来制御）の内燃機関１１の回転数を目標回転数へ収束するまでの時間（ｔ４’）に比べて、吸入空気量への三元触媒３１の早期活性化に伴う影響を除去することにより、内燃機関１１の回転数を目標回転数へ収束するまでの時間（ｔ４）を短縮することができる。
【００５７】
上記（後者）の実施の形態においては、三元触媒３１の早期活性化中に目標回転数へ収束するまでの時間を短縮しつつ、三元触媒３１の早期活性化終了後に急激な回転数変動などを起こさずに速やかに三元触媒３１の早期活性化を実施したことによる内燃機関１１の回転数が目標回転数に収束するまでの時間への影響を除去することにより、三元触媒３１の早期活性化後に内燃機関１１の回転数が目標回転数に収束するまでの時間を短縮することができる。
【００５８】
図７は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置の別の構成を示す図である。図７において、吸気通路２１にスロットルバルブ２２と、スロットルアクチュエータ２５が設けられている。エアクリーナ２０を通って流入した空気は、スロットルバルブ２２を介して内燃機関１１の各気筒の燃焼室に供給される。ＥＣＵ１０は、スロットル開度センサ１によって検出されたスロットルバルブ２２の開度、あるいはアクセル開度センサ５によって検出されたアクセル開度に基づきアイドル状態を検出する。また、ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ５の検出値に応じて、バルブ開度の指示をスロットルアクチュエータ２５へ出してスロットルバルブ２２により吸入空気量を調整する。ＥＣＵ１０は、吸入空気補正量及び学習値をもとに、目標空気量になるようにスロットルアクチュエータ２５に指示を出して、吸入空気量を制御する。この他の動作は、図１の内燃機関及びその制御装置と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置のＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置のＥＣＵの詳細な動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１に係る内燃機関及びその制御装置のＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１に係る内燃機関の別の構成及びその制御装置の別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  スロットル開度センサ、２  吸気管内圧センサ、３  クランク角センサ、４  冷却水温度センサ、５  アクセル開度センサ、１０  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１  内燃機関、１２  インジェクタ、１３  点火装置、２０  エアクリーナ、２１  吸気通路、２２  スロットルバルブ、２３  エアバイパス通路、２４  エアバイパスバルブ、２５  スロットルアクチュエータ、３０  排気通路、３１  三元触媒。
【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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