(57)【要約】【課題】エアフローメータにより検出される吸入空気量を補正する補正値を適切に学習する。【解決手段】内燃機関の吸入空気量を検出するエアフローメータと、エアフローメータの検出値を所定の補正値Ｋを用いて補正する補正手段と、その補正値Ｋを学習する補正値学習手段とを備えた内燃機関の制御装置において、スロットル弁の開度ＴＨを検出する手段をさらに備え、補正値Ｋはスロットル弁開度ＴＨに基づいて定められる値であり、補正値学習手段は、補正値Ｋの学習時に検出されたスロットル弁開度ＴＨに関連づけて補正値Ｋを学習する。補正値Ｋを吸気脈動の影響を考慮して適切に学習することができ、正確な学習後の補正値を得て学習精度を上げることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸入空気量を検出するエアフローメータと、該エアフローメータの検出値を所定の補正値を用いて補正する補正手段と、前記補正値を学習する補正値学習手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
スロットル弁の開度を検出する開度検出手段をさらに備え、
前記補正値は、前記スロットル弁開度に基づいて定められる値であり、
前記補正値学習手段は、前記補正値の学習時に前記開度検出手段によって検出された前記スロットル弁開度に関連づけて前記補正値の学習を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段をさらに備え、
前記補正値学習手段は、前記空燃比検出手段によって検出された前記空燃比と燃料噴射量とに基づいて実吸入空気量を算出すると共に、該実吸入空気量と、前記エアフローメータによって検出された検出吸入空気量とに基づいて新補正値を算出し、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する旧補正値を前記新補正値に基づいて更新することにより前記補正値の学習を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補正値学習手段は、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する旧補正値を更新すると同時に、そのスロットル弁開度と異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値を更新することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記補正値は、前記スロットル弁開度の増大につれ減少又は増大する傾向を有し、
前記補正値学習手段は、前記減少又は増大傾向が保たれるように、前記異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値を更新することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記補正値学習手段は、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する前記旧補正値を更新すると同時に、この更新後の補正値と前記旧補正値との差を算出し、前記異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値に前記差を一律に加算して、前記異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値を一律に更新することを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記補正値学習手段は、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する前記旧補正値を更新すると同時に、そのスロットル弁開度よりも大側又は小側のスロットル弁開度に対応する旧補正値を、その更新後の補正値に等しい値に更新することを特徴とする請求項４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係り、特に、内燃機関の吸入空気量を検出するエアフローメータを備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の制御装置において、内燃機関に吸入される空気量を検出してこの検出値である吸入空気量に基づいて種々の制御量（燃料噴射量等）を定め、内燃機関の制御を実行することが知られている。この吸入空気量の検出は、吸気通路に設けられたエアフローメータによって行うのが一般的である。
【０００３】
ところで、内燃機関の吸気通路内には、各気筒の吸気行程に対応して吸気脈動が発生し、この吸気脈動に起因して、エアフローメータで検出した吸入空気量が実際の吸入空気量からずれることがある。そこで、エアフローメータで検出した吸入空気量を補正することで、検出吸入空気量と実際の吸入空気量との誤差を小さくし、吸入空気量の検出精度を向上させることが行われている。
【０００４】
一方、エアフローメータによる検出吸入空気量を補正する場合、その検出吸入空気量に対する補正値の最適値が、内燃機関の経年変化（エアフローメータの汚損やスロットル弁へのデポジット付着等）や機差バラツキ等に起因して、開発段階で最適値として設定されている初期値からずれることがある。このため、この補正値ずれの問題を解消するために、内燃機関の運転中に所定期間ごとに補正値を更新（学習）することが行われている。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示されている内燃機関の吸入空気量検出装置においては、空燃比センサで検出した空燃比と燃料噴射量とに基づいて実吸入空気量が算出され、この実吸入空気量とエアフローメータで検出した仮の検出吸入空気量とを比較してエアフローメータ検出誤差が算出される。そして、このエアフローメータ検出誤差を用いてその時のエンジン運転状態に対応するエアフローメータ検出誤差学習値が更新される。エアフローメータ検出誤差学習値は、実吸入空気量とエンジン回転速度との関数として与えられている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１００４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この特許文献１に開示されている内燃機関の吸入空気量検出装置においては、エアフローメータ検出誤差学習値が、実吸入空気量とエンジン回転速度とに基づく値であるため、吸気脈動に起因したエアフローメータの検出誤差を必ずしも適切に反映した値とはなっていなかった。
【０００８】
そこで、以上の事情に鑑みて本発明は創案されたものであり、その目的は、エアフローメータにより検出される吸入空気量を補正する補正値を適切に学習することのできる内燃機関の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、本発明の第一の態様は、内燃機関の吸入空気量を検出するエアフローメータと、該エアフローメータの検出値を所定の補正値を用いて補正する補正手段と、前記補正値を学習する補正値学習手段とを備えた内燃機関の制御装置において、スロットル弁の開度を検出する開度検出手段をさらに備え、前記補正値は、前記スロットル弁開度に基づいて定められる値であり、前記補正値学習手段は、前記補正値の学習時に前記開度検出手段によって検出された前記スロットル弁開度に関連づけて前記補正値の学習を行うことを特徴とする。
【００１０】
この本発明の第一の態様によれば、エアフローメータの検出誤差の最大の要因である吸気脈動を好適に反映したパラメータであるスロットル弁開度に基づいて補正値を定め、且つ、この補正値の学習時に検出されたスロットル弁開度に関連づけて補正値の学習を実行するので、当該補正値を吸気脈動の影響を考慮して適切に学習することができ、また、正確な学習後の補正値を得て学習精度を上げることができる。
【００１１】
また本発明の第二の態様は、本発明の第一の態様において、排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段をさらに備え、前記補正値学習手段は、前記空燃比検出手段によって検出された前記空燃比と燃料噴射量とに基づいて実吸入空気量を算出すると共に、該実吸入空気量と、前記エアフローメータによって検出された検出吸入空気量とに基づいて新補正値を算出し、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する旧補正値を前記新補正値に基づいて更新することにより前記補正値の学習を行うことを特徴とする。
【００１２】
排気ガスの空燃比は、内燃機関の筒内に実際に吸入された空気量に応じて変化する値である。このため、排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段の出力は、実際の吸入空気量を精度良く反映したパラメータとなる。従って、空燃比検出手段の出力を用いれば、実際の吸入空気量に対する検出吸入空気量の誤差を精度良く算出することができる。
【００１３】
本発明の第三の態様は、本発明の第一又は第二の態様において、前記補正値学習手段は、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する旧補正値を更新すると同時に、そのスロットル弁開度と異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値を更新することを特徴とする。これにより学習処理を簡略化、迅速化することができる。
【００１４】
本発明の第四の態様は、本発明の第三の態様において、前記補正値は、前記スロットル弁開度の増大につれ減少又は増大する傾向を有し、前記補正値学習手段は、前記減少又は増大傾向が保たれるように、前記異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値を更新することを特徴とする。これにより、学習後においても補正値の本来有する減少又は増大傾向を保つことができる。なお、ここでいう補正値の「減少又は増大傾向」とは、スロットル弁開度の全域（０〜１００％）について考慮した場合に補正値が減少又は増大する傾向にあることをいい、ある一部のスロットル弁開度範囲で補正値が等しくなっている場合も含む。これに対し、ある一部のスロットル弁開度範囲で補正値が増大又は減少している場合は含まれない。
【００１５】
本発明の第五の態様は、本発明の第四の態様において、前記補正値学習手段は、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する前記旧補正値を更新すると同時に、この更新後の補正値と前記旧補正値との差を算出し、前記異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値に前記差を一律に加算して、前記異なるスロットル弁開度に対応する旧補正値を一律に更新することを特徴とする。
【００１６】
この本発明の第五の態様によれば、学習対象となる一つのスロットル弁開度の学習データを利用して異なる複数のスロットル弁開度に対応する補正係数を一律に学習することができ、学習処理を簡略化、迅速化することができる。
【００１７】
本発明の第六の態様は、本発明の第四の態様において、前記補正値学習手段は、前記学習時に検出された前記スロットル弁開度に対応する前記旧補正値を更新すると同時に、そのスロットル弁開度よりも大側又は小側のスロットル弁開度に対応する旧補正値を、その更新後の補正値に等しい値に更新することを特徴とする。
【００１８】
学習の信頼性がそれほど高くない場合、即ち学習時のスロットル弁開度に対応する更新後の補正値がそれほど高い信頼性を有しない場合、この学習データを用いて、異なるスロットル弁開度に対応する補正値を一律に変更するのは好ましくない。この本発明の第六の態様によれば、異なるスロットル弁開度については、補正値の減少又は増大傾向を保持するための最低限の量しか、また最低限のスロットル開度についてのみしか、補正値が変更されない。よって学習の信頼性がそれほど高くない場合でも、学習データを適度に反映させて異なるスロットル弁開度に対応する補正値を適切に更新することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エアフローメータにより検出される吸入空気量を補正する補正値を適切に学習することのできる内燃機関の制御装置を提供することができるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づき詳述する。
【００２１】
図１に本実施形態に係る内燃機関の制御装置を示す。図示される内燃機関即ちエンジン１は、自動車用の多気筒火花点火式エンジンであり、本実施形態では４気筒であるが（１気筒のみ図示）、気筒数に特に制限は無い。このエンジン１に使用される燃料は、本実施形態ではガソリンであるが、他の代替燃料（例えばアルコール又はこれとガソリンとの混合燃料、ＣＮＧ等の気体燃料）であってもよい。本実施形態のエンジン１は直噴式であり、気筒毎に、筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタ１１を備えるが、噴射形態にも特に制限はなく、例えば吸気通路（特に吸気ポート）に燃料噴射する吸気通路噴射式であってもよい。要はエンジンの種類等に特に限定はなく、エンジンは例えば圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であってもよい。
【００２２】
吸気通路５の上流端にはエアクリーナ（図示せず）が設けられ、エンジン１の吸入空気はエアクリーナから吸気通路５を通じて各気筒の燃焼室に分配供給される。吸気通路５は、上流側から順に配設された吸気管５１、吸気マニホールド５２及び吸気ポート４１により区画形成される。吸気ポート４１の出口は吸気弁４２により開閉される。吸気マニホールド５２は、上流側に位置された集合部としてのサージタンク４と、サージタンク４及び各気筒の吸気ポート４１を連結する気筒毎の枝管５３とからなる。吸気管５１には、その上流側に吸入空気量を検出するエアフローメータ２が設けられ、その下流側に吸入空気量を調節するためのスロットル弁３が設けられている。本実施形態においてスロットル弁３は電子制御式である。
【００２３】
筒内噴射用インジェクタ１１は、制御手段としての電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１００から出力されるオン信号により開弁し、燃料を噴射し、ＥＣＵ１００から出力されるオフ信号により閉弁し、燃料噴射を停止する。筒内噴射用インジェクタ１１は、吸気行程及び圧縮行程のいずれか一方又は両方で燃料噴射を行う。圧縮行程噴射の場合、上昇してくるピストン４３の頂部の凹部４４に向けて燃料が噴射され、凹部４４内面に沿って巻き上がるタンブル状の流れを生成する過程で燃料と空気とが混合され、点火プラグ７付近に比較的リッチな混合気層が形成され、その周囲には比較的リーンな混合気層が形成される。
【００２４】
燃焼室内の混合気はＥＣＵ１００からの点火信号に基づき点火プラグ７により点火されて燃焼する。燃焼室内の排気ガスは排気通路８を通じて排出される。排気通路８は、エンジン１のシリンダヘッドに気筒毎に形成された排気ポート４５と、これら排気ポート４５に接続される排気マニホールド５４と、排気マニホールド５４の下流側に接続された排気浄化用の触媒９と、触媒９の下流側に接続された排気管５５とにより区画形成される。排気ポート４５の入口は排気弁４６により開閉される。排気マニホールド５４は、各気筒の排気ポート４５にそれぞれ接続された気筒毎の枝管と、枝管の下流側に位置された集合部とからなる。
【００２５】
吸気弁４２及び排気弁４６は、それぞれ吸気弁用カムシャフト１２及び排気弁用カムシャフト１３によって開閉駆動される。また、これら吸気弁４２及び排気弁４６の開閉時期を可変にすべく、吸気弁用カムシャフト１２及び排気弁用カムシャフト１３にはそれぞれ吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構１４、１５が設けられる。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種センサ類からの信号を入力し、これに基づいて所定の演算処理を実行し、筒内噴射用インジェクタ１１から噴射される燃料の噴射量及び噴射時期、並びに点火プラグ７の点火時期等を制御する。
【００２７】
前記センサ類には前述のエアフローメータ２が含まれる。図２にエアフローメータ２の具体的構成を示す。本実施形態のエアフローメータ２は熱線式であり、吸気管５１内を流れる吸入空気を主流通路６１と略Ｕ字形状のバイパス通路６２とに分流させるバイパス方式のエアフローメータである。バイパス通路６２内に、白金線等の熱線６３と温度センサ６４とが配置されている。熱線６３は、ボビン部６５に巻回され、このボビン部６５がサポート部６６に支持されている。このエアフローメータ２は、ＥＣＵ１００に備えられた電流制御回路６７によって、熱線６３の温度と温度センサ６４の検出温度（吸気温度）との温度差を一定に保つように熱線６３への供給電流を制御し、この供給電流（熱線６３の放熱量）に基づいて空気流量を検出するようになっている。
【００２８】
図１に戻って、前記センサ類にはクランク軸２３の角度を検出するクランクセンサ２４が含まれる。クランクセンサ２４は、所定のクランク角間隔（例えば１０°毎）でパルス信号を出力する。このパルス信号に基づいてＥＣＵ１００はエンジン１のクランク角を検知すると共に、クランク軸２３即ちエンジン１の回転速度を算出する。
【００２９】
また、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２７、スロットル弁３の開度を検出するスロットル弁開度センサ２８（開度検出手段をなす）、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ２９、排気ガスの空燃比（酸素濃度）を検出する空燃比センサ３０（空燃比検出手段をなす）が前記センサ類に含まれる。
【００３０】
スロットル弁３には、これを作動させるためのサーボモータ等からなるスロットルアクチュエータ１９が付設されている。ＥＣＵ１００は、通常、スロットル弁開度センサ２８によって検出されるスロットル弁開度が、アクセル開度センサ２７によって検出されるアクセル開度に対応した開度となるように、スロットルアクチュエータ１９を制御し、スロットル弁開度を制御する。
【００３１】
ところで、本実施形態の制御装置においては、エアフローメータ２の検出値を所定の補正値を用いて補正する補正手段と、その補正値を学習する補正値学習手段とを備えている。以下これら補正手段及び補正値学習手段について説明する。本実施形態において、補正手段及び補正値学習手段はＥＣＵ１００によって構成される。
【００３２】
ＥＣＵ１００は、エンジンの通常運転時、エアフローメータ２により検出された吸入空気量（検出吸入空気量）ＧＡｓに、所定の補正値である補正係数Ｋを乗じることで補正後検出吸入空気量ＧＡを算出し、この補正後検出吸入空気量ＧＡに基づいて燃料噴射量等の各種制御量を制御する。補正後検出吸入空気量ＧＡは次式（１）で表される。
ＧＡ＝Ｋ×ＧＡｓ  ・・・（１）
【００３３】
補正係数Ｋは、吸気通路内の吸気脈動に起因する検出吸入空気量と実際の吸入空気量とのずれを補正するための値である。特に補正係数Ｋは、スロットル弁開度ＴＨに基づいて定められる値であり、本実施形態においては、スロットル弁開度ＴＨとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて定められる値である。スロットル弁開度ＴＨ及びエンジン回転速度ＮＥと補正係数Ｋとの関係は、実機試験等によって予め定められ、マップ又は演算式（本実施形態ではマップ）の形でＥＣＵ１００に記憶されている。図３にはＥＣＵ１００に記憶された補正係数マップを示し、この補正係数マップでは、スロットル弁開度ＴＨ及びエンジン回転速度ＮＥの各領域（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３・・・，ＮＥ１，ＮＥ２，ＮＥ３・・・）毎に補正係数Ｋの値が入力されている。各領域には、エンジンの開発段階で決定される初期値としての補正係数Ｋが入力されているが、その後（例えばエンジンが市場に出回った後）、所定タイミング毎に各領域の補正係数Ｋの値が以下のようにして更新（学習）される。
【００３４】
図４にはＥＣＵ１００が実行する補正係数学習のためのルーチンを示す。このルーチンは所定のクランク角又は時間周期で繰り返し実行される。なお、以下の説明において各ステップを「Ｓ」で表す。
【００３５】
まず、ＥＣＵ１００は、エンジン１が定常運転状態であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。この定常運転状態である場合とは、例えば、エンジンの回転速度ＮＥ及び負荷率Ｌの変動幅が所定値以内であることである。エンジン１が定常運転状態でない場合は本ルーチンを終了し、エンジン１が定常運転状態である場合はＳ１０２に進む。
【００３６】
Ｓ１０２においてＥＣＵ１００は、燃料噴射量Ｑと、空燃比センサ３０により検出された排気空燃比ＡＦと、エアフローメータ２により検出された検出吸入空気量ＧＡｓと、クランクセンサ２４により検出されたエンジン回転速度ＮＥと、スロットル弁開度センサ２８によって検出されたスロットル弁開度ＴＨとを取得する。ここで燃料噴射量Ｑは、エンジンの回転速度ＮＥと負荷率Ｌとに基づき所定のマップ又は演算式を用いて別ルーチンで算出される。
【００３７】
次にＥＣＵ１００は、取得した燃料噴射量Ｑと排気空燃比ＡＦとに基づき、次式（２）に従って、実吸入空気量ＧＡｒを算出する（Ｓ１０３）。
ＧＡｒ＝Ｑ×ＡＦ  ・・・（２）
【００３８】
この後ＥＣＵ１００は、算出した実吸入空気量ＧＡｒと取得した検出吸入空気量ＧＡｓとに基づき、次式（３）に従って、補正係数Ｋを算出する（Ｓ１０４）。
Ｋ＝ＧＡｒ／ＧＡｓ  ・・・（３）
【００３９】
次にＥＣＵ１００は、この算出した補正係数Ｋを更新後の新たな補正係数（新補正値）とみなして、Ｓ１０２で取得したエンジン回転速度ＮＥとスロットル弁開度ＴＨとを含む補正係数マップ（図３）上の領域（以下、「学習対象領域」ともいう）の旧い補正係数（旧補正値）を、新たな補正係数Ｋで置き換えて更新記憶する（Ｓ１０５）。
【００４０】
即ち、補正係数の学習時に検出されたスロットル弁開度ＴＨに関連づけて補正係数の学習が実行され、学習時に検出されたスロットル弁開度ＴＨに対応する旧い補正係数を新たな補正係数に基づいて更新することにより学習が行われる。なお、本実施形態の学習方法は旧い補正係数を新たな補正係数に完全に置き換える方法であるが、このような方法に限らず、例えば、特許文献１に示されているように、新旧の補正係数の比又は差に所定のなまし係数を乗じて得られる値を旧い補正係数に加えてその結果を更新値である補正係数としてもよい。こうすると旧い補正係数の影響が残され、補正係数の学習は完全に置き換える方法に比べて緩慢に行われることになる。この場合、旧い補正係数をＫｏｌｄ、（３）式で得られる新たな補正係数をＫ、なまし係数をＢとすると、更新値である補正係数Ｋ’は例えば次式（４）で表される。
Ｋ’＝Ｋｏｌｄ＋Ｂ×（Ｋ−Ｋｏｌｄ）  ・・・（４）
【００４１】
次にＥＣＵ１００は、エンジン回転速度に関して学習対象領域と同一であって、スロットル弁開度に関して学習対象領域と異なる補正係数マップ上の領域（以下、「他の領域」ともいう）の旧い補正係数（旧補正値）を、後述の方法で必要に応じて更新する（Ｓ１０６）。以上により本ルーチンを終え、補正係数の学習を終了する。
【００４２】
次に、Ｓ１０６で実行される他の領域の補正係数の学習について説明する。
【００４３】
図５は、エンジン回転速度を一定とした場合の補正係数マップ上における補正係数Ｋの変化を示し、より具体的には、エンジン回転速度がＳ１０２で取得したエンジン回転速度ＮＥである場合の、補正係数マップ上における各スロットル弁開度領域ＴＨ１，ＴＨ２，・・・の補正係数Ｋの値を示す。丸が学習前の旧い補正係数（例えば初期値）、四角が学習後の新たな補正係数である。
【００４４】
ここで代表して旧い補正係数に関して説明すると、補正係数Ｋは、スロットル弁開度ＴＨが増大するにつれ減少するように定められている。その理由は、スロットル弁開度ＴＨが増大するにつれ、吸入空気量が増えると共に吸気脈動が大きくなり、吸気の逆流成分が多くなるが、エアフローメータ２はこの逆流成分も正規の順流方向の吸気量とみなして検出してしまうので、エアフローメータ２で検出する吸入空気量が実際の吸入空気量よりも多い値にずれていく傾向があるからである。逆に、スロットル弁開度ＴＨが小さいほど、吸気弁４２付近で発生した脈動がスロットル弁３によって大きく遮られるので、エアフローメータ２付近の吸気脈動は弱くなり、従って逆流成分も減少し、実際の吸入空気量に対するエアフローメータ２の検出値のずれは少なくなる。かかる理由から、スロットル弁開度ＴＨの増大につれ補正係数Ｋを減少させるようにすれば、前記式（１）に示したように、検出吸入空気量ＧＡｓと補正係数Ｋとの積である実吸入空気量ＧＡを実際の吸入空気量に一致ないし近似させることが可能になる。なお、最小スロットル弁開度付近では補正係数Ｋは１に近い値を有し、ここからスロットル弁開度が増大するにつれ補正係数Ｋは徐々に小さくなる。
【００４５】
ここで、本実施形態では補正値として検出吸入空気量に乗算する補正係数を用いているので、補正値がスロットル弁開度の増大につれ減少する傾向を持つ値とされている。しかしながら、補正値は任意に選択することができる。例えば補正値として検出吸入空気量に加算する値を用いた場合、補正値は前記同様にスロットル弁開度の増大につれ減少する傾向を持つ値とされる。これに対し、補正値として検出吸入空気量に除算又は減算する値を用いた場合、補正値はスロットル弁開度の増大につれ増大する傾向を持つ値とされる。いずれにしても、スロットル弁開度の増大につれ次第に大きくなる検出吸入空気量と実際の吸入空気量とのずれを補償するように補正値が定められる。
【００４６】
ところで、本実施形態では、かかる補正係数Ｋの減少傾向が保たれるように、他の領域の旧い補正係数が更新される。図５には補正係数学習の第１の態様を示す。例えば、スロットル弁開度領域ＴＨ３の旧い補正係数Ｋ３が前述のＳ１０５に基づく学習によって新たな補正係数Ｋ３’に更新されたとする。するとＥＣＵ１００は、補正係数Ｋ３’と旧い補正係数Ｋ３との差ΔＫ（＝Ｋ３’−Ｋ３）を計算し、この差ΔＫを、他の全てのスロットル弁開度領域ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ４，ＴＨ５の旧い補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ４，Ｋ５に一律に加算する。そしてＥＣＵ１００は、加算によって得られた各領域の補正係数の値Ｋ１’，Ｋ２’，Ｋ４’，Ｋ５’を各領域の新たな補正係数として一律に更新記憶する。これにより他の領域の補正係数の学習を終了する。
【００４７】
これによれば、一つのスロットル弁開度領域の学習データを利用して他の複数のスロットル弁開度領域の補正係数を学習することができ、学習処理を簡略化、迅速化することができる。また、補正係数が本来有する減少傾向を学習後も等しく保つことができ、補正係数マップの物理的整合性を保つことができる。
【００４８】
なお、この第１の態様において、例えば補正係数Ｋ４，Ｋ５のみを補正係数Ｋ３と同時に更新してもよい。他方、補正係数Ｋ１，Ｋ２のみを補正係数Ｋ３と同時に更新することは許されない。補正係数Ｋ３，Ｋ４との間で減少傾向を保てなくなるからである。
【００４９】
次に、図６〜図８に補正係数学習の第２の態様を示す。この第２の態様では、学習対象領域よりもスロットル弁開度が大側又は小側に位置する他の領域の旧い補正係数が、学習対象領域の更新後の補正係数に等しい値に更新される。
【００５０】
以下、これを具体的に説明する。図６に示す第１の例において、例えば、スロットル弁開度領域ＴＨ３の旧い補正係数Ｋ３が前述のＳ１０５に基づく学習によって新たな補正係数Ｋ３’に更新されたとする。ここで更新後の新たな補正係数Ｋ３’は旧い補正係数Ｋ３よりも小さい値とされ、且つ、よりスロットル弁開度が大きい領域ＴＨ４，ＴＨ５の旧い補正係数Ｋ４，Ｋ５よりも小さい値とされている。この場合、新たな補正係数Ｋ３’と、よりスロットル弁開度が小さい領域ＴＨ１，ＴＨ２の旧い補正係数Ｋ１，Ｋ２との間では、大小関係ないし減少傾向は崩れていないが、新たな補正係数Ｋ３’と、よりスロットル弁開度が大きい領域ＴＨ４，ＴＨ５の旧い補正係数Ｋ４，Ｋ５との間では、減少傾向が崩れている。この第２の態様では、減少傾向が崩れている他の補正係数のみが併せて更新され、具体的には旧い補正係数Ｋ４，Ｋ５のみが旧い補正係数Ｋ３と同時に更新される。ＥＣＵ１００は、旧い補正係数Ｋ４，Ｋ５を、新たな補正係数Ｋ３’と等しい値を有する補正係数Ｋ４’，Ｋ５’に置き換えて更新を行う。こうすると新たな補正係数Ｋ３’と新たな補正係数Ｋ４’，Ｋ５’とは同一の値となり、スロットル弁開度の全域で見て補正係数の減少傾向が保たれる。
【００５１】
図７には第２の態様の第２の例を示す。この例においても同様に、スロットル弁開度領域ＴＨ３の旧い補正係数Ｋ３が学習によって新たな補正係数Ｋ３’に更新されたとする。但し、更新後の新たな補正係数Ｋ３’は旧い補正係数Ｋ３よりも大きい値とされ、且つ、よりスロットル弁開度が小さい領域ＴＨ２の旧い補正係数Ｋ２よりも大きいが、さらにスロットル弁開度が小さい領域ＴＨ１の旧い補正係数Ｋ１よりは小さい値とされている。この場合、新たな補正係数Ｋ３’と旧い補正係数Ｋ２との間で減少傾向が崩れるが、新たな補正係数Ｋ３’と旧い補正係数Ｋ１との間では減少傾向が崩れていない。よってこの例では旧い補正係数Ｋ２のみが新たな補正係数Ｋ３’と等しい値に更新される。こうすることでスロットル弁開度全域における減少傾向が保たれる。
【００５２】
図８には第２の態様の第３の例を示す。この例においても同様に、スロットル弁開度領域ＴＨ３の旧い補正係数Ｋ３が学習によって新たな補正係数Ｋ３’に更新されたとする。更新後の新たな補正係数Ｋ３’は旧い補正係数Ｋ３よりも僅かに小さい値とされている。新たな補正係数Ｋ３’は、スロットル弁開度に関して小側に隣接する領域ＴＨ２の旧い補正係数Ｋ２よりも小さく、スロットル弁開度に関して大側に隣接する領域ＴＨ４の旧い補正係数Ｋ４より大きい値とされている。よって、新たな補正係数Ｋ３’と両隣の旧い補正係数Ｋ２，Ｋ４との間で減少傾向は崩れていない。従ってこの場合にはスロットル弁開度領域ＴＨ３以外の他の領域で補正係数が更新されない。こうすることでスロットル弁開度全域における減少傾向が保たれる。
【００５３】
この第２の態様は第１の態様に比べ、学習の信頼性がそれほど高くない場合に有効である。即ち、学習はエンジンの定常運転時に実行されるものの、実際上、特に自動車用エンジンの場合、エンジンを完全に定常な状態で運転するのは困難である。従って学習によって得られた学習対象領域の更新後の補正係数が、実際の吸入空気量を正確に反映した値でない可能性もある。この場合に第１の態様のように全ての他の領域の補正係数を同量ずつ変更してしまうと、変更量が過剰になる虞がある。これに対し第２の態様の場合、他の領域については、減少傾向を保持するための最低限の量及び領域しか補正係数を変更しないので、学習の信頼性がそれほど高くない場合でも、学習対象領域の学習データを適度に反映させて他の領域の補正係数を変更することができる。この第２の態様によっても、第１の態様と同様、一つのスロットル弁開度領域の学習データを利用して他の複数のスロットル弁開度領域の補正係数を学習することができ、学習処理を簡略化、迅速化することができる。また、補正係数が本来有する減少傾向を学習後も維持することができる。
【００５４】
なお、この第２の態様において、例えば図６に示した第１の例に関してＫ３’＞Ｋ４’＞Ｋ５’又はＫ３’＞Ｋ４’＝Ｋ５’となるように補正係数Ｋ４，Ｋ５を更新してもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、エアフローメータの検出誤差の最大の要因である吸気脈動を好適に反映したパラメータであるスロットル弁開度に基づいて補正値を定め、且つ、この補正値の学習時に検出されたスロットル弁開度に関連づけて補正値の学習を実行するので、当該補正値を適切に学習することができ、また、正確な学習後の補正値を得て学習精度を上げることができる。
【００５６】
また、補正値を学習する際、これと同時に、直接学習対象とならなかった異なるスロットル弁開度に対応する学習値も更新するので、学習処理を簡略化、迅速化することができる。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず他にも様々な実施形態を採り得る。例えば、前記実施形態ではエンジン回転速度ＮＥ及びスロットル弁開度ＴＨの区分された領域毎に学習を実行するようにしたが、必ずしも領域毎でなくてもよく、例えば個々の値毎に学習を実行するようにしてもよい。
【００５８】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置を示すシステム図である。
【図２】エアフローメータの断面図である。
【図３】補正係数マップである。
【図４】補正係数学習ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】補正係数学習の第１の態様を説明するための図である。
【図６】補正係数学習の第２の態様の第１の例を説明するための図である。
【図７】補正係数学習の第２の態様の第２の例を説明するための図である。
【図８】補正係数学習の第２の態様の第３の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  エンジン
２  エアフローメータ
３  スロットル弁
５  吸気通路
１９  スロットルアクチュエータ
２４  クランクセンサ
２８  スロットル弁開度センサ
３０  空燃比センサ
１００  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
ＧＡｓ  検出吸入空気量
ＧＡｒ  実吸入空気量
Ｋ  補正係数
ＴＨ  スロットル弁開度
ＮＥ  エンジン回転速度
ＡＦ  空燃比
Ｑ  燃料噴射量
【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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