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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-25
(45)【発行日】2024-10-03
(54)【発明の名称】エンジン制御装置
(51)【国際特許分類】
F02D 41/32 20060101AFI20240926BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20240926BHJP
【ＦＩ】
F02D41/32
F02D45/00 368F
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020170832
(22)【出願日】2020-10-09
(65)【公開番号】P2022062733
(43)【公開日】2022-04-21
【審査請求日】2023-09-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100100413
【弁理士】
【氏名又は名称】渡部 温
(72)【発明者】
【氏名】出蔵 恭平
(72)【発明者】
【氏名】田中 雄大
【審査官】上田 真誠
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－１７０１６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－２８６１５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０２７９９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０７６５２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１６２２０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０１１６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１９０３１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２７０４８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｄ ４１／００－４５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃焼室内に燃料を噴射する第１の噴射と、前記第１の噴射の後に前記第１の噴射よりも少量の燃料を噴射して点火栓の周囲に前記第１の噴射により形成された混合気よりも燃料リッチな混合気を形成する第２の噴射とを行うインジェクタを有する燃料噴射装置を備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記第１の噴射を行う際の前記インジェクタの噴射量特性を学習する第１の学習、および、前記第２の噴射を行う際の前記インジェクタの噴射量特性を学習する第２の学習を行う噴射量学習部を備え、
前記燃料噴射装置は、前記第１の噴射により前記燃焼室内に均質の混合気を形成し、その後前記第２の噴射により点火栓近傍に周囲よりも燃料リッチな混合気を形成し、前記燃焼室の平均空燃比が理論空燃比に対して燃料リーンなリーン燃焼を行わせるリーン燃焼制御を実行し、
前記噴射量学習部は、
メモリクリア後に前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴があるか否かを判断し、
前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴がないことを示す未了の状態において前記第１の学習を行うときの前記第１の学習の終了が判定される条件を、前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴があることを示す完了の状態において前記第１の学習を行うときの前記第１の学習の終了が判定される条件に対して、前記第１の学習の終了が早期化されるよう変更し、
前記第２の学習が前記未了の状態において行われる前記第１の学習の終了後に、前記第２の学習を行い、
前記燃料噴射装置は、前記第２の学習が前記未了の状態においては、前記リーン燃焼制御の実行を禁止すること、
を特徴とするエンジン制御装置。
【請求項2】
前記エンジンは、一時的に貯蔵された燃料蒸発ガスを吸気装置に導入する燃料蒸発ガス処理装置と、前記燃料蒸発ガス処理装置から導入される前記燃料蒸発ガスの濃度を学習する第３の学習を行う燃料蒸発ガス濃度学習部とを備え、
前記噴射量学習部は、前記第２の学習が前記未了の状態においては、前記第２の学習を前記第３の学習よりも優先して実行すること
を特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項3】
前記噴射量学習部は、前記第１の噴射における前記インジェクタの噴射時間と空燃比との相関に基づいて前記第１の学習を行うとともに、前記第２の噴射における前記インジェクタの駆動電圧と空燃比との相関に基づいて前記第２の学習を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。
【請求項4】
前記燃料噴射装置は、前記インジェクタに供給される燃圧が異なった状態で前記第２の噴射を行う機能を有し、前記第２の学習は、異なった複数水準の燃圧に対してそれぞれ実行されること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、直噴式の燃料噴射装置を有するエンジンを制御するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば自動車等に搭載されるガソリンエンジンにおいて、燃焼の安定化や排ガスのエミッションコントロールのため、空燃比を精度よく制御することが重要である。
このため、例えばインジェクタ等の構成部品のばらつきや、燃料蒸発ガス処理装置からエンジンの吸気装置へ導入されるパージガス（エバポ）の濃度を学習し、燃料噴射制御に反映させることが求められる。
このため、例えばインジェクタ等の構成部品のばらつきや、燃料蒸発ガス処理装置からエンジンの吸気装置へ導入されるパージガス（エバポ）の濃度を学習し、燃料噴射制御に反映させることが求められる。
【0003】
空燃比の制御精度を改善するための学習補正に関する従来技術として、例えば特許文献１には、リーン燃焼モードでの空燃比制御の精度を確保するため、ストイキ燃焼モードにおける噴射量学習を実施したこと、ストイキ燃焼モードにおけるエバポ濃度学習を実施したこと等を、ストイキ燃焼モードからリーン燃焼モードへ切り替えることが可能な条件とすることが記載されている。
特許文献２には、燃焼室内に燃料を噴射する主燃料インジェクタ、及び、吸気通路内に燃料を噴射する補助燃料インジェクタを有するエンジンにおいて、補助燃料インジェクタの作動、非作動の切替時には、空燃比エラーによる誤学習を防止するため、所定の時間にわたって空燃比学習を禁止することが記載されている。
また、火花点火式直噴エンジンの燃料噴射制御に関する従来技術として、特許文献３には、吸気行程中の燃料噴射により燃焼室全体にストイキよりも比較的リーンな均質混合気を形成するとともに、圧縮行程中の燃料噴射により点火栓周りにストイキよりも比較的リッチな混合気を形成して燃焼させる成層燃焼を行うことが記載されている。
特許文献４には、上部中央に点火プラグを有する気筒内にタンブル流を発生させ、タンブル流の高速部が筒内インジェクタに向かって移動する時期に高速部に向けて燃料を噴射し、良好な成層燃焼を得ることが記載されている。
特許文献２には、燃焼室内に燃料を噴射する主燃料インジェクタ、及び、吸気通路内に燃料を噴射する補助燃料インジェクタを有するエンジンにおいて、補助燃料インジェクタの作動、非作動の切替時には、空燃比エラーによる誤学習を防止するため、所定の時間にわたって空燃比学習を禁止することが記載されている。
また、火花点火式直噴エンジンの燃料噴射制御に関する従来技術として、特許文献３には、吸気行程中の燃料噴射により燃焼室全体にストイキよりも比較的リーンな均質混合気を形成するとともに、圧縮行程中の燃料噴射により点火栓周りにストイキよりも比較的リッチな混合気を形成して燃焼させる成層燃焼を行うことが記載されている。
特許文献４には、上部中央に点火プラグを有する気筒内にタンブル流を発生させ、タンブル流の高速部が筒内インジェクタに向かって移動する時期に高速部に向けて燃料を噴射し、良好な成層燃焼を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２０－ ３３９３３号公報
【文献】特開平１１－３５１０１１号公報
【文献】特開平１１－３２４７６５号公報
【文献】特開２０１６－１３０４９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
リーン燃焼時に、主に要求空燃比を実現するためのメイン噴射に加えて、着火性、燃焼安定性を担保するために点火栓周囲を燃料リッチ雰囲気にするアシスト噴射を行う場合、インジェクタに印加する噴射信号に対する噴射量特性にはインジェクタ毎の個体差が存在するため、要求したアシスト噴射量を精度よく実現できない場合がある。このような場合には、着火性を確保するために必要な燃料を噴射することができず、失火の原因となる場合がある。
安定したリーン燃焼を成立させるためには、燃料噴射量が微小であるアシスト噴射におけるインジェクタの噴射量特性を学習し、噴射量のばらつきを抑制する必要がある。
通常、アシスト噴射時におけるインジェクタの噴射量特性の学習は、例えば、新車製造時や、バッテリの取り外しによるＥＣＵのメモリクリアの後、初回始動時におけるストイキ燃焼時に行われる。
安定したリーン燃焼を成立させるためには、燃料噴射量が微小であるアシスト噴射におけるインジェクタの噴射量特性を学習し、噴射量のばらつきを抑制する必要がある。
通常、アシスト噴射時におけるインジェクタの噴射量特性の学習は、例えば、新車製造時や、バッテリの取り外しによるＥＣＵのメモリクリアの後、初回始動時におけるストイキ燃焼時に行われる。
【0006】
一方、上述したアシスト噴射におけるインジェクタの噴射量特性以外にも、比較的燃料噴射量が大きいメイン噴射におけるインジェクタの噴射量特性や、燃料蒸発ガス処理装置のキャニスタから導入されるエバポガスの濃度などの学習を行うことが求められる。
これらはいずれも要求空燃比に対して、排気装置に設けられる空燃比センサで検知する実空燃比の偏差を、メイン噴射の噴射信号にフィードバックするものである。
リーン燃焼においては、一般に、ストイキ燃焼よりも緻密な空燃比の制御が求められることから、上述した各学習を精度よく実施する必要がある。
これらの各学習は、精度を担保するためには同時に行うことはできず、時系列で順次行う必要があるが、メイン噴射におけるインジェクタの噴射量特性、エバポガスの濃度学習に時間を要し、アシスト噴射におけるインジェクタの噴射量特性の学習完了までの期間が長期化すると、リーン燃焼を実施できない状態が長引くことから、車両の燃費が悪化してしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、空燃比の制御精度を確保しつつリーン燃焼を早期に実行可能なエンジン制御装置を提供することである。
これらはいずれも要求空燃比に対して、排気装置に設けられる空燃比センサで検知する実空燃比の偏差を、メイン噴射の噴射信号にフィードバックするものである。
リーン燃焼においては、一般に、ストイキ燃焼よりも緻密な空燃比の制御が求められることから、上述した各学習を精度よく実施する必要がある。
これらの各学習は、精度を担保するためには同時に行うことはできず、時系列で順次行う必要があるが、メイン噴射におけるインジェクタの噴射量特性、エバポガスの濃度学習に時間を要し、アシスト噴射におけるインジェクタの噴射量特性の学習完了までの期間が長期化すると、リーン燃焼を実施できない状態が長引くことから、車両の燃費が悪化してしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、空燃比の制御精度を確保しつつリーン燃焼を早期に実行可能なエンジン制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
本発明の一態様によれば、燃焼室内に燃料を噴射する第１の噴射と、前記第１の噴射の後に前記第１の噴射よりも少量の燃料を噴射して点火栓の周囲に前記第１の噴射により形成された混合気よりも燃料リッチな混合気を形成する第２の噴射とを行うインジェクタを有する燃料噴射装置を備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記第１の噴射を行う際の前記インジェクタの噴射量特性を学習する第１の学習、および、前記第２の噴射を行う際の前記インジェクタの噴射量特性を学習する第２の学習を行う噴射量学習部を備え、前記燃料噴射装置は、前記第１の噴射により前記燃焼室内に均質の混合気を形成し、その後前記第２の噴射により点火栓近傍に周囲よりも燃料リッチな混合気を形成し、前記燃焼室の平均空燃比が理論空燃比に対して燃料リーンなリーン燃焼を行わせるリーン燃焼制御を実行し、前記噴射量学習部は、メモリクリア後に前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴があるか否かを判断し、前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴がないことを示す未了の状態において前記第１の学習を行うときの前記第１の学習の終了が判定される条件を、前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴があることを示す完了の状態において前記第１の学習を行うときの前記第１の学習の終了が判定される条件に対して、前記第１の学習の終了が早期化されるよう変更し、前記第２の学習が前記未了の状態において行われる前記第１の学習の終了後に、前記第２の学習を行い、前記燃料噴射装置は、前記第２の学習が前記未了の状態においては、前記リーン燃焼制御の実行を禁止すること、を特徴とする。
本発明によれば、少量の燃料を噴射する際の噴射量特性に係る第２の学習が未了の状態においては、第１の学習の終了が判定される条件を、第１の学習の終了が早期化されるよう変更することにより、第１の学習、第２の学習がともに終了する時期を早期化し、第２の噴射の燃料噴射量精度を確保してリーン燃焼が実施可能となる時期を早期化することができる。
本発明の一態様によれば、燃焼室内に燃料を噴射する第１の噴射と、前記第１の噴射の後に前記第１の噴射よりも少量の燃料を噴射して点火栓の周囲に前記第１の噴射により形成された混合気よりも燃料リッチな混合気を形成する第２の噴射とを行うインジェクタを有する燃料噴射装置を備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記第１の噴射を行う際の前記インジェクタの噴射量特性を学習する第１の学習、および、前記第２の噴射を行う際の前記インジェクタの噴射量特性を学習する第２の学習を行う噴射量学習部を備え、前記燃料噴射装置は、前記第１の噴射により前記燃焼室内に均質の混合気を形成し、その後前記第２の噴射により点火栓近傍に周囲よりも燃料リッチな混合気を形成し、前記燃焼室の平均空燃比が理論空燃比に対して燃料リーンなリーン燃焼を行わせるリーン燃焼制御を実行し、前記噴射量学習部は、メモリクリア後に前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴があるか否かを判断し、前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴がないことを示す未了の状態において前記第１の学習を行うときの前記第１の学習の終了が判定される条件を、前記第２の学習が所定回数以上行われた履歴があることを示す完了の状態において前記第１の学習を行うときの前記第１の学習の終了が判定される条件に対して、前記第１の学習の終了が早期化されるよう変更し、前記第２の学習が前記未了の状態において行われる前記第１の学習の終了後に、前記第２の学習を行い、前記燃料噴射装置は、前記第２の学習が前記未了の状態においては、前記リーン燃焼制御の実行を禁止すること、を特徴とする。
本発明によれば、少量の燃料を噴射する際の噴射量特性に係る第２の学習が未了の状態においては、第１の学習の終了が判定される条件を、第１の学習の終了が早期化されるよう変更することにより、第１の学習、第２の学習がともに終了する時期を早期化し、第２の噴射の燃料噴射量精度を確保してリーン燃焼が実施可能となる時期を早期化することができる。
【0008】
本発明において、前記エンジンは、一時的に貯蔵された燃料蒸発ガスを吸気装置に導入する燃料蒸発ガス処理装置と、前記燃料蒸発ガス処理装置から導入される前記燃料蒸発ガスの濃度を学習する第３の学習を行う燃料蒸発ガス濃度学習部とを備え、前記噴射量学習部は、前記第２の学習が前記未了の状態においては、前記第２の学習を前記第３の学習よりも優先して実行する構成とすることができる。
これによれば、第２の学習が未了である場合には、第３の学習よりも第２の学習を優先して実行することにより、リーン燃焼が実施可能となる時期をより確実に早期化することができる。
例えば、原則として第２の学習を第３の学習に対して優先して行うとともに、例えばキャニスタの吸着量が過多であるなどの理由により第３の学習を行う緊急性を有する場合にのみ第３の学習を第２の学習に優先させる構成とすることができる。
これによれば、第２の学習が未了である場合には、第３の学習よりも第２の学習を優先して実行することにより、リーン燃焼が実施可能となる時期をより確実に早期化することができる。
例えば、原則として第２の学習を第３の学習に対して優先して行うとともに、例えばキャニスタの吸着量が過多であるなどの理由により第３の学習を行う緊急性を有する場合にのみ第３の学習を第２の学習に優先させる構成とすることができる。
【0009】
本発明において、前記噴射量学習部は、前記第１の噴射における前記インジェクタの噴射時間と空燃比との相関に基づいて前記第１の学習を行うとともに、前記第２の噴射における前記インジェクタの駆動電圧と空燃比との相関に基づいて前記第２の学習を行う構成とすることができる。
これによれば、第１の噴射において用いられる噴射量の領域と、第２の噴射において用いられる噴射量の領域とにおいて、それぞれの噴射量特性を適切に反映させた学習を行うことが可能であり、空燃比制御の精度を向上することができる。
これによれば、第１の噴射において用いられる噴射量の領域と、第２の噴射において用いられる噴射量の領域とにおいて、それぞれの噴射量特性を適切に反映させた学習を行うことが可能であり、空燃比制御の精度を向上することができる。
【0010】
本発明において、前記燃料噴射装置は、前記インジェクタに供給される燃圧が異なった状態で前記第２の噴射を行う機能を有し、前記第２の学習は、異なった複数水準の燃圧に対してそれぞれ実行される構成とすることができる。
これによれば、インジェクタに供給される燃圧が変化する場合であっても空燃比制御の精度を確保することができる。
これによれば、インジェクタに供給される燃圧が変化する場合であっても空燃比制御の精度を確保することができる。
【発明の効果】
【0011】
以上説明したように、本発明によれば、空燃比の制御精度を確保しつつリーン燃焼を早期に実行可能なエンジン制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明を適用したエンジン制御装置の実施形態を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
【図2】実施形態におけるインジェクタの噴射量特性の一例を模式的に示す図である。
【図3】実施形態のエンジン制御装置における空燃比制御に関する学習処理を示すフローチャートである。
【図4】実施形態におけるベース空燃比学習、エバポ濃度学習、プレＱｍｉｎ学習の実施状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を適用したエンジン制御装置の実施形態について説明する。
実施例のエンジン制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される水平対向４気筒のガソリン直噴ターボ過給エンジン、及び、その補機類を統括的に制御するものである。
実施例のエンジン制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される水平対向４気筒のガソリン直噴ターボ過給エンジン、及び、その補機類を統括的に制御するものである。
【0014】
図１は、実施形態のエンジン制御装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０、シリンダヘッド３０、ターボチャージャ４０、インテークシステム５０、エキゾーストシステム６０、キャニスタ７０、ＥＧＲ装置８０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０、シリンダヘッド３０、ターボチャージャ４０、インテークシステム５０、エキゾーストシステム６０、キャニスタ７０、ＥＧＲ装置８０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。
【0015】
クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、図示しないコンロッドを介してピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、図示しないコンロッドを介してピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
【0016】
シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクシャフト１０を収容するとともに、クランクシャフト１０を回転可能に支持するメインベアリングを有するクランクケース部が設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置されるシリンダブロック２０の左右バンクの内部には、ピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば一対ずつ（４気筒の場合）形成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクシャフト１０を収容するとともに、クランクシャフト１０を回転可能に支持するメインベアリングを有するクランクケース部が設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置されるシリンダブロック２０の左右バンクの内部には、ピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば一対ずつ（４気筒の場合）形成されている。
【0017】
シリンダヘッド３０は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、燃焼室３１の中央に設けられ、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、燃焼室３１の中央に設けられ、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。
【0018】
吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気バルブ３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角、遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気バルブ３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角、遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。
【0019】
ターボチャージャ４０は、エンジン１の排気が有するエネルギを利用して、燃焼用空気（新気）を圧縮し、過給する過給機である。
ターボチャージャ４０は、タービン４１、コンプレッサ４２、エアバイパス流路４３、エアバイパスバルブ４４、ウェイストゲート流路４５、ウェイストゲートバルブ４６等を備えている。
タービン４１は、エンジン１の排ガスによって回転駆動される。
コンプレッサ４２は、タービン４１に同軸に取り付けられ、タービン４１によって回転駆動され空気を圧縮する。
ターボチャージャ４０は、タービン４１、コンプレッサ４２、エアバイパス流路４３、エアバイパスバルブ４４、ウェイストゲート流路４５、ウェイストゲートバルブ４６等を備えている。
タービン４１は、エンジン１の排ガスによって回転駆動される。
コンプレッサ４２は、タービン４１に同軸に取り付けられ、タービン４１によって回転駆動され空気を圧縮する。
【0020】
エアバイパス流路４３は、コンプレッサ４２の下流側から空気の一部を抽出し、コンプレッサ４２の上流側に還流させるものである。
エアバイパスバルブ４４は、エアバイパス流路４３に設けられ、ＥＣＵ１００からの指令に応じてエアバイパス流路４３を実質的に閉塞する閉状態と、エアバイパス流路４３を空気が通過可能な開状態とを、二段階に切換えるものである。
エアバイパスバルブ４４は、電動アクチュエータによって開閉駆動される弁体を有する電動バルブとなっている。
エアバイパスバルブ４４は、例えば、スロットルバルブ５６を急激に閉じた場合等に、ターボチャージャ４０のサージング防止やブレードの保護等を図るため開状態とされ、コンプレッサ４２よりも下流側の吸気管内の空気をコンプレッサ４２の上流側に還流させ、余剰圧力を低減させる。
エアバイパスバルブ４４は、エアバイパス流路４３に設けられ、ＥＣＵ１００からの指令に応じてエアバイパス流路４３を実質的に閉塞する閉状態と、エアバイパス流路４３を空気が通過可能な開状態とを、二段階に切換えるものである。
エアバイパスバルブ４４は、電動アクチュエータによって開閉駆動される弁体を有する電動バルブとなっている。
エアバイパスバルブ４４は、例えば、スロットルバルブ５６を急激に閉じた場合等に、ターボチャージャ４０のサージング防止やブレードの保護等を図るため開状態とされ、コンプレッサ４２よりも下流側の吸気管内の空気をコンプレッサ４２の上流側に還流させ、余剰圧力を低減させる。
【0021】
ウェイストゲート流路４５は、過給圧制御や触媒の昇温等を目的として、タービン４１の上流側から排ガスの一部を抽出し、タービン４１の下流側にバイパスさせるものである。
ウェイストゲート流路４５は、タービン４１のハウジングに一体に形成されている。
ウェイストゲートバルブ４６は、ウェイストゲート流路４５に設けられ流路を開閉する弁体を有し、ウェイストゲート流路４５を通過する排ガスの流量を制御するものである。
ウェイストゲートバルブ４６は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて弁体を開閉駆動する電動アクチュエータを有する電動ウェイストゲートバルブである。
ウェイストゲートバルブ４６は、全開状態と全閉状態とを切換可能であるとともに、これらの中間位置においても任意の開度設定が可能となっている。
ウェイストゲート流路４５は、タービン４１のハウジングに一体に形成されている。
ウェイストゲートバルブ４６は、ウェイストゲート流路４５に設けられ流路を開閉する弁体を有し、ウェイストゲート流路４５を通過する排ガスの流量を制御するものである。
ウェイストゲートバルブ４６は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて弁体を開閉駆動する電動アクチュエータを有する電動ウェイストゲートバルブである。
ウェイストゲートバルブ４６は、全開状態と全閉状態とを切換可能であるとともに、これらの中間位置においても任意の開度設定が可能となっている。
【0022】
インテークシステム５０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入するものである。
インテークシステム５０は、インテークダクト５１、チャンバ５２、エアクリーナ５３、エアフローメータ５４、インタークーラ５５、スロットルバルブ５６、インテークマニホールド５７、吸気圧センサ５８、インジェクタ５９等を備えて構成されている。
インテークシステム５０は、インテークダクト５１、チャンバ５２、エアクリーナ５３、エアフローメータ５４、インタークーラ５５、スロットルバルブ５６、インテークマニホールド５７、吸気圧センサ５８、インジェクタ５９等を備えて構成されている。
【0023】
インテークダクト５１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ５２は、インテークダクト５１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ５３は、インテークダクト５１におけるチャンバ５２との連通箇所の下流側に設けられ、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアフローメータ５４は、エアクリーナ５３の出口近傍に設けられ、インテークダクト５１内を通過する空気流量を計測するものである。
エアフローメータ５４の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
ターボチャージャ４０のコンプレッサ４２は、エアフローメータ５４の下流側に設けられている。
チャンバ５２は、インテークダクト５１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ５３は、インテークダクト５１におけるチャンバ５２との連通箇所の下流側に設けられ、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアフローメータ５４は、エアクリーナ５３の出口近傍に設けられ、インテークダクト５１内を通過する空気流量を計測するものである。
エアフローメータ５４の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
ターボチャージャ４０のコンプレッサ４２は、エアフローメータ５４の下流側に設けられている。
【0024】
インタークーラ５５は、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の下流側に設けられ、例えば走行風等との熱交換によって、圧縮され高温となった空気を冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ５６は、インテークダクト５１におけるインタークーラ５５の下流側に設けられ、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ５６は、ドライバによる図示しないアクセルペダル操作等に応じて、図示しないスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ５６には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はＥＣＵ１００に伝達される。
インテークマニホールド５７は、スロットルバルブ５６の下流側に設けられ、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
吸気圧センサ５８は、インテークマニホールド５７内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ５８の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
インジェクタ５９は、インテークマニホールド５７のシリンダヘッド３０側の端部に設けられ、ＥＣＵ１００により指令される噴射信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。
スロットルバルブ５６は、インテークダクト５１におけるインタークーラ５５の下流側に設けられ、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ５６は、ドライバによる図示しないアクセルペダル操作等に応じて、図示しないスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ５６には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はＥＣＵ１００に伝達される。
インテークマニホールド５７は、スロットルバルブ５６の下流側に設けられ、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
吸気圧センサ５８は、インテークマニホールド５７内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ５８の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
インジェクタ５９は、インテークマニホールド５７のシリンダヘッド３０側の端部に設けられ、ＥＣＵ１００により指令される噴射信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。
【0025】
エキゾーストシステム６０は、排気ポート３４から排出された排ガスを外部に排出するものである。
エキゾーストシステム６０は、エキゾーストマニホールド６１、エキゾーストパイプ６２、三元触媒６３、吸蔵還元触媒６４、サイレンサ６５、空燃比センサ６６、６７等を有して構成されている。
エキゾーストマニホールド６１は、各気筒の排気ポート３４から出た排ガスを集合させる集合管である。
ターボチャージャ４０のタービン４１は、エキゾーストマニホールド６１の下流側に配置されている。
エキゾーストパイプ６２は、タービン４１から出た排ガスを外部に排出する管路である。
エキゾーストシステム６０は、エキゾーストマニホールド６１、エキゾーストパイプ６２、三元触媒６３、吸蔵還元触媒６４、サイレンサ６５、空燃比センサ６６、６７等を有して構成されている。
エキゾーストマニホールド６１は、各気筒の排気ポート３４から出た排ガスを集合させる集合管である。
ターボチャージャ４０のタービン４１は、エキゾーストマニホールド６１の下流側に配置されている。
エキゾーストパイプ６２は、タービン４１から出た排ガスを外部に排出する管路である。
【0026】
三元触媒６３、エキゾーストパイプ６２の中間部分に設けられている。
三元触媒６３は、排ガス中のＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等を浄化するものである。
三元触媒６３は、タービン４１の出口に隣接して設けられている。
三元触媒は、空燃比が理論空燃比（ストイキ）近傍である所定の活性範囲において浄化機能を発揮する。
三元触媒６３は、排ガス中のＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等を浄化するものである。
三元触媒６３は、タービン４１の出口に隣接して設けられている。
三元触媒は、空燃比が理論空燃比（ストイキ）近傍である所定の活性範囲において浄化機能を発揮する。
【0027】
吸蔵還元触媒６４は、エキゾーストパイプ６２の中間部分でありかつフロント触媒６３の下流側（出口側）に設けられている。
リア触媒６４は、空燃比リーンでエンジン１が運転される際に排ガス中のＮＯＸを一時的に吸蔵するとともに、空燃比リッチでの運転時に、燃料を還元剤としてＮＯＸを還元処理するリーンノックストラップ触媒（ＬＮＴ）である。
吸蔵還元触媒６４の入口部、出口部には、排ガス中のＮＯＸ濃度を検出する図示しないＮＯＸセンサが設けられる。
リア触媒６４は、空燃比リーンでエンジン１が運転される際に排ガス中のＮＯＸを一時的に吸蔵するとともに、空燃比リッチでの運転時に、燃料を還元剤としてＮＯＸを還元処理するリーンノックストラップ触媒（ＬＮＴ）である。
吸蔵還元触媒６４の入口部、出口部には、排ガス中のＮＯＸ濃度を検出する図示しないＮＯＸセンサが設けられる。
【0028】
サイレンサ６５は、エキゾーストパイプ６２の出口近傍に設けられ、排ガスの音響エネルギを低減するものである。
空燃比センサ６６は、タービン４１の出口と三元触媒６３の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６７は、三元触媒６３の出口と吸蔵還元触媒６４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６６、リアＯ２センサ６７は、ともに排ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排ガス中の酸素量を検出するリニア出力センサである。
空燃比センサ６６、６７の出力は、ともにＥＣＵ１００に伝達される。
空燃比センサ６６は、タービン４１の出口と三元触媒６３の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６７は、三元触媒６３の出口と吸蔵還元触媒６４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６６、リアＯ２センサ６７は、ともに排ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排ガス中の酸素量を検出するリニア出力センサである。
空燃比センサ６６、６７の出力は、ともにＥＣＵ１００に伝達される。
【0029】
キャニスタ（チャコールキャニスタ）７０は、エンジン１の燃料として用いられるガソリンが貯留される図示しない燃料タンクで発生した燃料蒸発ガス（エバポ）が導入され、一時的に吸蔵される燃料蒸発ガス処理装置である。
キャニスタ７０は、燃料蒸発ガスを一時的に吸着可能な活性炭を、樹脂製の筐体であるキャニスタケース内に収容して構成されている。
キャニスタ７０は、燃料蒸発ガスを一時的に吸着可能な活性炭を、樹脂製の筐体であるキャニスタケース内に収容して構成されている。
【0030】
キャニスタ７０は、主に非過給時用のパージライン７１、パージコントロールバルブ７２、及び、主に過給時用のパージライン７３、パージコントロールバルブ７４等を備えて構成されている。
【0031】
パージライン７１は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークマニホールド５７にそれぞれ接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７１は、インテークマニホールド５７内が負圧となる非過給時に、キャニスタ７０から放出された燃料蒸発ガスからなるパージガスを、インテークマニホールド５７内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７２は、パージライン７１の途中に設けられたデューティ制御ソレノイドバルブである。
ＰＣＶ７２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換、及び、開状態における開度の設定が可能となっている。
パージライン７１は、インテークマニホールド５７内が負圧となる非過給時に、キャニスタ７０から放出された燃料蒸発ガスからなるパージガスを、インテークマニホールド５７内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７２は、パージライン７１の途中に設けられたデューティ制御ソレノイドバルブである。
ＰＣＶ７２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換、及び、開状態における開度の設定が可能となっている。
【0032】
パージライン７３は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の入口部に隣接する領域に接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７３は、インテークマニホールド５７内が正圧となり、パージライン７１によるパージガスの導入が困難となる過給時に、パージガスをコンプレッサ４２よりも上流側のインテークダクト５１内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７４は、パージライン７３の途中に設けられた電磁弁である。
ＰＣＶ７４は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換が可能となっている。
パージライン７３は、インテークマニホールド５７内が正圧となり、パージライン７１によるパージガスの導入が困難となる過給時に、パージガスをコンプレッサ４２よりも上流側のインテークダクト５１内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７４は、パージライン７３の途中に設けられた電磁弁である。
ＰＣＶ７４は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換が可能となっている。
【0033】
ＥＧＲ装置８０は、例えば部分負荷時のポンプ損失の低減、燃焼温度の抑制による冷却損失の低減、ＮＯＸの発生抑制などを目的として、排気装置６０から抽出した排ガスをインテークマニホールド５７に導入（再循環）させるものである。
ＥＧＲ装置８０は、ＥＧＲライン８１、ＥＧＲバルブ８２、ＥＧＲクーラ８３等を備えている。
ＥＧＲ装置８０は、ＥＧＲライン８１、ＥＧＲバルブ８２、ＥＧＲクーラ８３等を備えている。
【0034】
ＥＧＲライン８１は、排ガス流路の一部からインテークマニホールド５７に排ガスを導入する管路である。
ＥＧＲライン８１は、図１に示す例ではエキゾーストパイプ６２から排ガスを抽出しているが、エキゾーストマニホールド６１や、排気ポート３４から抽出する構成としてもよい。
ＥＧＲバルブ８２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、ＥＧＲライン８１をＥＧＲガス（排ガス）が通流可能な開状態と、ＥＧＲライン８１が閉塞された閉状態とを切り替えるとともに、開状態における開度（排ガス流量）を調節可能となっている。
ＥＧＲクーラ８３は、ＥＧＲライン８１の途中に設けられ、排ガスを例えばエンジン１の冷却水や走行風などとの熱交換により冷却するものである。
ＥＧＲライン８１は、図１に示す例ではエキゾーストパイプ６２から排ガスを抽出しているが、エキゾーストマニホールド６１や、排気ポート３４から抽出する構成としてもよい。
ＥＧＲバルブ８２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、ＥＧＲライン８１をＥＧＲガス（排ガス）が通流可能な開状態と、ＥＧＲライン８１が閉塞された閉状態とを切り替えるとともに、開状態における開度（排ガス流量）を調節可能となっている。
ＥＧＲクーラ８３は、ＥＧＲライン８１の途中に設けられ、排ガスを例えばエンジン１の冷却水や走行風などとの熱交換により冷却するものである。
【0035】
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補機類を統括的に制御するものである。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、ＥＣＵ１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
ＥＣＵ１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、ＥＣＵ１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
ＥＣＵ１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
【0036】
また、ＥＣＵ１００は、エンジンの負荷状態に応じて、燃焼室３１内の空燃比が理論空燃比近傍となるストイキ燃焼による運転と、ストイキ燃焼に対して燃料リーン雰囲気となるリーン燃焼による運転とを切り替える機能を有する。
ストイキ燃焼においては、例えば吸気行程における単一の噴射（メイン噴射）によって、燃焼室３１内に均質の混合気を形成する。
リーン燃焼においては、例えば吸気行程における噴射（メイン噴射）によって、燃焼室３１内に均質かつストイキ燃焼に対して燃料リーンとなる混合気を形成するとともに、圧縮行程におけるメイン噴射よりも少量の噴射（アシスト噴射）によって、点火プラグ３２の周囲に、他の部分よりも相対的に燃料リッチとなる混合気を形成し、成層燃焼を行う。
ストイキ燃焼においては、例えば吸気行程における単一の噴射（メイン噴射）によって、燃焼室３１内に均質の混合気を形成する。
リーン燃焼においては、例えば吸気行程における噴射（メイン噴射）によって、燃焼室３１内に均質かつストイキ燃焼に対して燃料リーンとなる混合気を形成するとともに、圧縮行程におけるメイン噴射よりも少量の噴射（アシスト噴射）によって、点火プラグ３２の周囲に、他の部分よりも相対的に燃料リッチとなる混合気を形成し、成層燃焼を行う。
【0037】
ＥＣＵ１００は、メイン噴射において用いられる燃料噴射量の領域において、インジェクタ５９に供給されるパルス状の電圧（噴射信号）の噴射パルス幅（噴射時間と同等）に対する燃料噴射量の相関を学習するベース空燃比学習（第１の学習）を行う機能を有する。
また、ＥＣＵ１００は、アシスト噴射において用いられる燃料噴射量の領域（インジェクタ５９の最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ近傍の領域）において、噴射信号の電圧に対する燃料噴射量の相関を学習するＱｍｉｎ学習（第２の学習）を行う機能を有する。
なお、実際の燃料噴射制御においては、インジェクタ５９の最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ近傍の領域（インジェクタ５９が全開まで開弁しない領域）における燃料噴射量は、仮にインジェクタ５９が全開まで開弁したと仮定した場合に、当該燃料噴射量を噴射するために要求される仮想的な噴射パルス幅によって表現している。
したがって、Ｑｍｉｎ学習においては、仮想的な噴射パルス幅（噴射時間）と、噴射信号の電圧との相関を学習する構成とすることができる。
なお、Ｑｍｉｎ学習のなかでも、例えばＥＣＵ１００のＲＡＭがリセット（メモリクリア）された後、初回のリーン燃焼が許可される前に行われるものを、以下プレＱｍｉｎ学習と称して説明する。
また、ＥＣＵ１００は、アシスト噴射において用いられる燃料噴射量の領域（インジェクタ５９の最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ近傍の領域）において、噴射信号の電圧に対する燃料噴射量の相関を学習するＱｍｉｎ学習（第２の学習）を行う機能を有する。
なお、実際の燃料噴射制御においては、インジェクタ５９の最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ近傍の領域（インジェクタ５９が全開まで開弁しない領域）における燃料噴射量は、仮にインジェクタ５９が全開まで開弁したと仮定した場合に、当該燃料噴射量を噴射するために要求される仮想的な噴射パルス幅によって表現している。
したがって、Ｑｍｉｎ学習においては、仮想的な噴射パルス幅（噴射時間）と、噴射信号の電圧との相関を学習する構成とすることができる。
なお、Ｑｍｉｎ学習のなかでも、例えばＥＣＵ１００のＲＡＭがリセット（メモリクリア）された後、初回のリーン燃焼が許可される前に行われるものを、以下プレＱｍｉｎ学習と称して説明する。
【0038】
図２は、実施形態におけるインジェクタの噴射量特性の一例を模式的に示す図である。
図２において、横軸は噴射信号のパルス幅を示し、縦軸は燃料噴射量を示している。
図２に示すように、比較的噴射量が大きいベース空燃比学習の対象領域においては、燃料噴射量は、噴射信号のパルス幅の増加に応じて、概ねリニアに増加する特性を示す。
このことは、メイン噴射の領域においては、燃料噴射量は、パルス幅すなわち噴射時間により制御可能であることを示している。
一方、比較的噴射量が小さいプレＱｍｉｎ学習対象領域においては、噴射信号のパルス幅に対する燃料噴射量の相関が、ベース空燃比学習対象領域とは異なっている。
このような燃料噴射量が微小な領域においては、ＥＣＵ１００は、燃料噴射量を噴射信号の電圧により制御している。
ベース空燃比学習対象領域と、プレＱｍｉｎ学習対象領域との間は、緻密な燃料噴射量の制御が困難なバウンス領域となっている。
バウンス領域は、エンジン１の通常の運転時においては使用しないようになっている。
図２において、横軸は噴射信号のパルス幅を示し、縦軸は燃料噴射量を示している。
図２に示すように、比較的噴射量が大きいベース空燃比学習の対象領域においては、燃料噴射量は、噴射信号のパルス幅の増加に応じて、概ねリニアに増加する特性を示す。
このことは、メイン噴射の領域においては、燃料噴射量は、パルス幅すなわち噴射時間により制御可能であることを示している。
一方、比較的噴射量が小さいプレＱｍｉｎ学習対象領域においては、噴射信号のパルス幅に対する燃料噴射量の相関が、ベース空燃比学習対象領域とは異なっている。
このような燃料噴射量が微小な領域においては、ＥＣＵ１００は、燃料噴射量を噴射信号の電圧により制御している。
ベース空燃比学習対象領域と、プレＱｍｉｎ学習対象領域との間は、緻密な燃料噴射量の制御が困難なバウンス領域となっている。
バウンス領域は、エンジン１の通常の運転時においては使用しないようになっている。
【0039】
図３は、実施形態のエンジン制御装置における空燃比制御に関する学習処理を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
【0040】
＜ステップＳ０１：プレＱｍｉｎ学習未了判断＞
ＥＣＵ１００は、ＲＡＭリセット（メモリクリア）後に、所定回数以上のプレＱｍｉｎ学習が行われた履歴があるか否かを判別する。
所定回数以上のプレＱｍｉｎ学習が完了している場合（リーン燃焼が許可される場合）はステップＳ０２に進み、所定回数以上のプレＱｍｉｎ学習が未了である場合（リーン燃焼が許可されない場合）はステップＳ０５に進む。
ＥＣＵ１００は、ＲＡＭリセット（メモリクリア）後に、所定回数以上のプレＱｍｉｎ学習が行われた履歴があるか否かを判別する。
所定回数以上のプレＱｍｉｎ学習が完了している場合（リーン燃焼が許可される場合）はステップＳ０２に進み、所定回数以上のプレＱｍｉｎ学習が未了である場合（リーン燃焼が許可されない場合）はステップＳ０５に進む。
【0041】
＜ステップＳ０２：リーン燃焼許可＞
ＥＣＵ１００は、リーン燃焼が許可された状態とする。
これにより、エンジン１の運転状態に応じて、ストイキ燃焼から、アシスト噴射を伴うリーン燃焼へ切り替えることが可能となる。
その後、ステップＳ０３に進む。
ＥＣＵ１００は、リーン燃焼が許可された状態とする。
これにより、エンジン１の運転状態に応じて、ストイキ燃焼から、アシスト噴射を伴うリーン燃焼へ切り替えることが可能となる。
その後、ステップＳ０３に進む。
【0042】
＜ステップＳ０３：ベース空燃比学習実行（通常）＞
ＥＣＵ１００は、所定のベース空燃比学習条件が充足されたときに、ベース空燃比学習を実行する。
ベース空燃比学習では、例えば、ストイキ燃焼状態でありかつ定常状態であるときに、所定の目標空燃比に対して初期の噴射信号パルス幅を設定して噴射を行い、空燃比センサ６６により空燃比を検出する。
その後、検出された実際の空燃比と、目標空燃比との偏差に応じて、噴射信号のパルス幅を補正するフィードバックを、所定の学習終了時間が経過するまで繰り返す。
なお、ベース空燃比学習の実行中は、パージコントロールバルブ７２，７４は閉状態とされ、エバポの導入は停止した状態となっている。
学習終了時間の経過後、ベース空燃比学習を終了し、ステップＳ０４に進む。
ＥＣＵ１００は、所定のベース空燃比学習条件が充足されたときに、ベース空燃比学習を実行する。
ベース空燃比学習では、例えば、ストイキ燃焼状態でありかつ定常状態であるときに、所定の目標空燃比に対して初期の噴射信号パルス幅を設定して噴射を行い、空燃比センサ６６により空燃比を検出する。
その後、検出された実際の空燃比と、目標空燃比との偏差に応じて、噴射信号のパルス幅を補正するフィードバックを、所定の学習終了時間が経過するまで繰り返す。
なお、ベース空燃比学習の実行中は、パージコントロールバルブ７２，７４は閉状態とされ、エバポの導入は停止した状態となっている。
学習終了時間の経過後、ベース空燃比学習を終了し、ステップＳ０４に進む。
【0043】
＜ステップＳ０４：エバポ濃度学習実行（通常）＞
ＥＣＵ１００は、所定のエバポ濃度学習条件が充足されたときに、エバポ濃度学習（第３の学習）を実行する。
エバポ濃度学習では、例えば、ストイキ燃焼状態でありかつ定常状態であるときに、パージコントロールバルブ７２，７４を所定のパターンで開閉し、その際に空燃比センサ６６により検出される空燃比の変動を検出する。
その後、検出された実際の空燃比と、目標空燃比との偏差に応じて、メイン噴射の噴射信号のパルス幅を補正するフィードバックを、所定の学習終了時間が経過するまで繰り返す。
このときのパルス幅の補正量は、キャニスタ７０から供給されるエバポの濃度を反映している。
学習終了時間の経過後、エバポ濃度学習を終了し、一連の処理を終了（リターン）する。
ＥＣＵ１００は、所定のエバポ濃度学習条件が充足されたときに、エバポ濃度学習（第３の学習）を実行する。
エバポ濃度学習では、例えば、ストイキ燃焼状態でありかつ定常状態であるときに、パージコントロールバルブ７２，７４を所定のパターンで開閉し、その際に空燃比センサ６６により検出される空燃比の変動を検出する。
その後、検出された実際の空燃比と、目標空燃比との偏差に応じて、メイン噴射の噴射信号のパルス幅を補正するフィードバックを、所定の学習終了時間が経過するまで繰り返す。
このときのパルス幅の補正量は、キャニスタ７０から供給されるエバポの濃度を反映している。
学習終了時間の経過後、エバポ濃度学習を終了し、一連の処理を終了（リターン）する。
【0044】
＜ステップＳ０５：ベース空燃比学習実行（短縮）＞
ＥＣＵ１００は、所定のベース空燃比学習条件が充足されたときに、ステップＳ０３と同様にベース空燃比学習を実行する。
但し、このときの学習終了時間は、通常時に対して短縮されている。学習終了時間の短縮量は、例えば、ベース空燃比学習の学習精度が、リーン燃焼を行う場合に最低限問題とならない程度まで学習が進行することを考慮して設定することができる。
短縮された学習終了時間の経過後、ベース空燃比学習を終了し、ステップＳ０６に進む。
ＥＣＵ１００は、所定のベース空燃比学習条件が充足されたときに、ステップＳ０３と同様にベース空燃比学習を実行する。
但し、このときの学習終了時間は、通常時に対して短縮されている。学習終了時間の短縮量は、例えば、ベース空燃比学習の学習精度が、リーン燃焼を行う場合に最低限問題とならない程度まで学習が進行することを考慮して設定することができる。
短縮された学習終了時間の経過後、ベース空燃比学習を終了し、ステップＳ０６に進む。
【0045】
＜ステップＳ０６：エバポ濃度学習緊急性有無判断＞
ＥＣＵ１００は、リーン燃焼を行う必要性に対して、キャニスタ７０のパージ（エバポ放出）を行う必要性が高く、エバポ濃度学習を実行する緊急性があるか否かを判別する。
例えば、キャニスタ７０への燃料蒸発ガスの吸蔵量が所定の上限値以上であり、エバポの車外放出のリスクがある場合には、エバポ濃度学習の緊急性があるものと判定する。
エバポ濃度学習の緊急性がある場合はステップＳ１０に進み、その他の場合はステップＳ０７に進む。
ＥＣＵ１００は、リーン燃焼を行う必要性に対して、キャニスタ７０のパージ（エバポ放出）を行う必要性が高く、エバポ濃度学習を実行する緊急性があるか否かを判別する。
例えば、キャニスタ７０への燃料蒸発ガスの吸蔵量が所定の上限値以上であり、エバポの車外放出のリスクがある場合には、エバポ濃度学習の緊急性があるものと判定する。
エバポ濃度学習の緊急性がある場合はステップＳ１０に進み、その他の場合はステップＳ０７に進む。
【0046】
<ステップＳ０７：プレＱ
ｍｉｎ
学習実行>
ＥＣＵ１００は、プレＱ ｍｉｎ 学習を実行する。
プレＱ ｍｉｎ 学習は、エンジン１をストイキ燃焼で運転した状態でメイン噴射の燃料噴射量を固定するとともに、メイン噴射に引き続いてリーン燃焼時のアシスト噴射に相当する比較的少量の燃料を噴射する。
この少量の燃料の噴射時における噴射信号の電圧を段階的に変化させ、その際に空燃比センサ６６により検出される空燃比の変化をモニタし、噴射信号の電圧と燃料噴射量との相関を学習する。
なお、エンジン１の運転状態に応じてインジェクタ５９に供給される燃料の圧力（燃圧）を可変とした場合には、異なった複数水準の燃圧において、それぞれプレＱ ｍｉｎ 学習を行う構成とすることができる。
所定の学習終了時間の経過後、プレＱ ｍｉｎ 学習を終了し、ステップＳ０８に進む。
ＥＣＵ１００は、プレＱ ｍｉｎ 学習を実行する。
プレＱ ｍｉｎ 学習は、エンジン１をストイキ燃焼で運転した状態でメイン噴射の燃料噴射量を固定するとともに、メイン噴射に引き続いてリーン燃焼時のアシスト噴射に相当する比較的少量の燃料を噴射する。
この少量の燃料の噴射時における噴射信号の電圧を段階的に変化させ、その際に空燃比センサ６６により検出される空燃比の変化をモニタし、噴射信号の電圧と燃料噴射量との相関を学習する。
なお、エンジン１の運転状態に応じてインジェクタ５９に供給される燃料の圧力（燃圧）を可変とした場合には、異なった複数水準の燃圧において、それぞれプレＱ ｍｉｎ 学習を行う構成とすることができる。
所定の学習終了時間の経過後、プレＱ ｍｉｎ 学習を終了し、ステップＳ０８に進む。
【0047】
<ステップＳ０８：エバポ濃度学習実行（短縮）>
ＥＣＵ１００は、所定のエバポ濃度学習条件が充足されたときに、ステップＳ０４と同様にしてエバポ濃度学習を実行する。
但し、このときの学習終了時間は、通常時に対して短縮されて設定されている。学習終了時間の短縮量は、キャニスタパージを行うために最低限問題がない程度まで学習が進行することを考慮して設定することができる。
これにより、早期にエバポ濃度学習を終了させ、キャニスタ７０のパージが許可された状態とすることができる。
学習終了時間の経過後、エバポ濃度学習を終了し、ステップＳ０９に進む。
ＥＣＵ１００は、所定のエバポ濃度学習条件が充足されたときに、ステップＳ０４と同様にしてエバポ濃度学習を実行する。
但し、このときの学習終了時間は、通常時に対して短縮されて設定されている。学習終了時間の短縮量は、キャニスタパージを行うために最低限問題がない程度まで学習が進行することを考慮して設定することができる。
これにより、早期にエバポ濃度学習を終了させ、キャニスタ７０のパージが許可された状態とすることができる。
学習終了時間の経過後、エバポ濃度学習を終了し、ステップＳ０９に進む。
【0048】
＜ステップＳ０９：プレＱｍｉｎ学習回数を加算＞
ＥＣＵ１００は、プレＱｍｉｎ学習回数を加算する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
ＥＣＵ１００は、プレＱｍｉｎ学習回数を加算する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【0049】
＜ステップＳ１０：エバポ濃度学習実行（通常）＞
ＥＣＵ１００は、所定のエバポ濃度学習条件が充足されたときに、ステップＳ０４と同様にしてエバポ濃度学習を実行する。
学習終了時間の経過後、エバポ濃度学習を終了し、ステップＳ１１に進む。
ＥＣＵ１００は、所定のエバポ濃度学習条件が充足されたときに、ステップＳ０４と同様にしてエバポ濃度学習を実行する。
学習終了時間の経過後、エバポ濃度学習を終了し、ステップＳ１１に進む。
【0050】
＜ステップＳ１１：プレＱｍｉｎ学習実行＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ０７と同様にしてプレＱｍｉｎ学習を実行する。
所定の学習終了時間の経過後、プレＱｍｉｎ学習を終了し、ステップＳ１２に進む。
ＥＣＵ１００は、ステップＳ０７と同様にしてプレＱｍｉｎ学習を実行する。
所定の学習終了時間の経過後、プレＱｍｉｎ学習を終了し、ステップＳ１２に進む。
【0051】
＜ステップＳ１２：プレＱｍｉｎ学習回数を加算＞
ＥＣＵ１００は、プレＱｍｉｎ学習回数を加算する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
ＥＣＵ１００は、プレＱｍｉｎ学習回数を加算する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【0052】
図４は、実施形態におけるベース空燃比学習、エバポ濃度学習、プレＱｍｉｎ学習の実施状態を示すタイミングチャートである。
図４（ａ）は、プレＱｍｉｎ学習が完了している通常の状態を示し、図４（ｂ）は、プレＱｍｉｎ学習が未了である状態を示している。
図４（ａ）に示すように、プレＱｍｉｎ学習が一旦完了した場合、プレＱｍｉｎ学習を再度行う必要はなく、ベース空燃比学習、エバポ濃度学習は、それぞれ通常の学習終了時間が経過するまで行うことができる。これにより、各学習の学習精度を向上し、より精密な空燃比制御を行うことが可能となる。
図４（ａ）は、プレＱｍｉｎ学習が完了している通常の状態を示し、図４（ｂ）は、プレＱｍｉｎ学習が未了である状態を示している。
図４（ａ）に示すように、プレＱｍｉｎ学習が一旦完了した場合、プレＱｍｉｎ学習を再度行う必要はなく、ベース空燃比学習、エバポ濃度学習は、それぞれ通常の学習終了時間が経過するまで行うことができる。これにより、各学習の学習精度を向上し、より精密な空燃比制御を行うことが可能となる。
【0053】
これに対し、図４（ｂ）に示すように、プレＱｍｉｎ学習が未了の状態では、ベース空燃比学習の学習終了時間を短縮し、かつ、エバポ濃度学習に対してプレＱｍｉｎ学習を優先して実行することにより、例えば失火や燃焼の不安定化などが生じない程度のベース空燃比学習の必要最低限の精度は維持しつつ、プレＱｍｉｎ学習を迅速に完了させ、リーン燃焼が許可される時期を早期化して車両の燃費を改善することができる。
なお、エバポ濃度学習の緊急性があり、エバポ濃度学習をプレＱｍｉｎ学習より先に行った場合であっても、プレＱｍｉｎ学習の未了時にはエバポ濃度学習の学習終了時間を短縮することにより、プレＱｍｉｎ学習の終了時期を早めることができる。
なお、エバポ濃度学習の緊急性があり、エバポ濃度学習をプレＱｍｉｎ学習より先に行った場合であっても、プレＱｍｉｎ学習の未了時にはエバポ濃度学習の学習終了時間を短縮することにより、プレＱｍｉｎ学習の終了時期を早めることができる。
【0054】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）アシスト噴射で用いられるインジェクタ５９の最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ近傍の燃料を噴射する際の噴射量特性に係るプレＱｍｉｎ学習が未了の状態においては、メイン噴射で用いられる領域に係るベース空燃比学習の終了が判定される条件を、ベース空燃比学習の終了が早期化されるよう変更することにより、ベース空燃比学習、プレＱｍｉｎ学習がともに終了する時期を早期化し、アシスト噴射の燃料噴射量精度を確保してリーン燃焼が実施可能となる時期を早期化することができる。
（２）プレＱｍｉｎ学習が未了である場合には、エバポ濃度学習よりもプレＱｍｉｎ学習を優先して実行することにより、リーン燃焼が実施可能となる時期をより確実に早期化することができる。
（３）ベース空燃比学習では噴射時間（パルス幅）と空燃比との相関に基づいて学習を行い、プレＱｍｉｎ学習では噴射信号の電圧と空燃比との相関に基づいて学習を行うことにより、メイン噴射において用いられる噴射量の領域と、アシスト噴射において用いられる噴射量の領域とにおいて、それぞれの噴射量特性を適切に反映させた学習を行うことが可能であり、空燃比制御の精度を向上することができる。
（４）異なった複数水準の燃圧に対してそれぞれプレＱｍｉｎ学習を行うことにより、インジェクタ５９に供給される燃圧が変化する場合であってもアシスト噴射の空燃比制御の精度を確保することができる。
（１）アシスト噴射で用いられるインジェクタ５９の最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ近傍の燃料を噴射する際の噴射量特性に係るプレＱｍｉｎ学習が未了の状態においては、メイン噴射で用いられる領域に係るベース空燃比学習の終了が判定される条件を、ベース空燃比学習の終了が早期化されるよう変更することにより、ベース空燃比学習、プレＱｍｉｎ学習がともに終了する時期を早期化し、アシスト噴射の燃料噴射量精度を確保してリーン燃焼が実施可能となる時期を早期化することができる。
（２）プレＱｍｉｎ学習が未了である場合には、エバポ濃度学習よりもプレＱｍｉｎ学習を優先して実行することにより、リーン燃焼が実施可能となる時期をより確実に早期化することができる。
（３）ベース空燃比学習では噴射時間（パルス幅）と空燃比との相関に基づいて学習を行い、プレＱｍｉｎ学習では噴射信号の電圧と空燃比との相関に基づいて学習を行うことにより、メイン噴射において用いられる噴射量の領域と、アシスト噴射において用いられる噴射量の領域とにおいて、それぞれの噴射量特性を適切に反映させた学習を行うことが可能であり、空燃比制御の精度を向上することができる。
（４）異なった複数水準の燃圧に対してそれぞれプレＱｍｉｎ学習を行うことにより、インジェクタ５９に供給される燃圧が変化する場合であってもアシスト噴射の空燃比制御の精度を確保することができる。
【0055】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）エンジン制御装置及びエンジンの構成は、上述した実施形態に限定されることなく、適宜変更することができる。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、過給機の有無、各触媒やセンサ類の配置などは、適宜変更することができる。
（２）実施形態では、プレＱｍｉｎ学習が未了である場合には、ベース空燃比学習の学習終了時間を短縮しているが、これ以外の手法により、ベース空燃比学習の終了を判定する条件を、ベース空燃比学習の終了が早期化される方向へ変更してもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）エンジン制御装置及びエンジンの構成は、上述した実施形態に限定されることなく、適宜変更することができる。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、過給機の有無、各触媒やセンサ類の配置などは、適宜変更することができる。
（２）実施形態では、プレＱｍｉｎ学習が未了である場合には、ベース空燃比学習の学習終了時間を短縮しているが、これ以外の手法により、ベース空燃比学習の終了を判定する条件を、ベース空燃比学習の終了が早期化される方向へ変更してもよい。
【符号の説明】
【0056】
１ エンジン １０ クランクシャフト
１１ クランク角センサ ２０ シリンダブロック
３０ シリンダヘッド ３１ 燃焼室
３２ 点火プラグ ３３ 吸気ポート
３４ 排気ポート ３５ 吸気バルブ
３６ 排気バルブ ３７ 吸気カムシャフト
３８ 排気カムシャフト ４０ ターボチャージャ
４１ タービン ４２ コンプレッサ
４３ エアバイパス流路 ４４ エアバイパスバルブ
４５ ウェイストゲート流路 ４６ ウェイストゲートバルブ
５０ インテークシステム ５１ インテークダクト
５２ チャンバ ５３ エアクリーナ
５４ エアフローメータ ５５ インタークーラ
５６ スロットルバルブ ５７ インテークマニホールド
５８ 吸気圧センサ ５９ インジェクタ
６０ エキゾーストシステム ６１ エキゾーストマニホールド
６２ エキゾーストパイプ ６３ 三元触媒
６４ 吸蔵還元触媒 ６５ サイレンサ
６６，６７ 空燃比センサ
７０ キャニスタ ７１ パージライン
７２ パージコントロールバルブ ７３ パージライン
７４ パージコントロールバルブ
８０ ＥＧＲ装置 ８１ ＥＧＲライン
８２ ＥＧＲバルブ ８３ ＥＧＲクーラ
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ
１１ クランク角センサ ２０ シリンダブロック
３０ シリンダヘッド ３１ 燃焼室
３２ 点火プラグ ３３ 吸気ポート
３４ 排気ポート ３５ 吸気バルブ
３６ 排気バルブ ３７ 吸気カムシャフト
３８ 排気カムシャフト ４０ ターボチャージャ
４１ タービン ４２ コンプレッサ
４３ エアバイパス流路 ４４ エアバイパスバルブ
４５ ウェイストゲート流路 ４６ ウェイストゲートバルブ
５０ インテークシステム ５１ インテークダクト
５２ チャンバ ５３ エアクリーナ
５４ エアフローメータ ５５ インタークーラ
５６ スロットルバルブ ５７ インテークマニホールド
５８ 吸気圧センサ ５９ インジェクタ
６０ エキゾーストシステム ６１ エキゾーストマニホールド
６２ エキゾーストパイプ ６３ 三元触媒
６４ 吸蔵還元触媒 ６５ サイレンサ
６６，６７ 空燃比センサ
７０ キャニスタ ７１ パージライン
７２ パージコントロールバルブ ７３ パージライン
７４ パージコントロールバルブ
８０ ＥＧＲ装置 ８１ ＥＧＲライン
８２ ＥＧＲバルブ ８３ ＥＧＲクーラ
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】