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JP2003003903A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JP2003003903A
JP2003003903A JP2001185163A JP2001185163A JP2003003903A JP 2003003903 A JP2003003903 A JP 2003003903A JP 2001185163 A JP2001185163 A JP 2001185163A JP 2001185163 A JP2001185163 A JP 2001185163A JP 2003003903 A JP2003003903 A JP 2003003903A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の排出ガスの酸素濃度を検出する酸
素濃度検出器の出力値と酸素濃度との関係を精度良く校
正できるようにする。 【解決手段】 エンジン回転速度が学習許可判定値より
も高い状態で燃料カットされた時に、ＥＧＲ弁及びスロ
ットル弁を全開に制御して強制的に排気管内の状態を大
気状態（大気の酸素濃度、大気圧）に近づける。燃料カ
ット開始から所定ディレー時間経過後に、大気学習を開
始して、基準となる酸素濃度検出器（製造ばらつきや経
時劣化のない標準的な酸素濃度検出器）の出力特性に基
づいて基準出力値を算出し、この基準出力値を排気浄化
手段の圧力損失や大気圧に応じて補正して最終基準出力
値を求める。そして、この最終基準出力値と実際の酸素
濃度検出器の出力値とを比較して、実際の酸素濃度検出
器の出力値を、製造ばらつきや経時劣化による誤差を含
まない真の出力値に補正するための補正係数を学習す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排出ガ
スの酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段の出力値と酸
素濃度との関係を校正するための大気学習を実施する内
燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子制御化された自動車では、内
燃機関の排気通路に排出ガスの酸素濃度を検出する酸素
濃度センサを設置し、この酸素濃度センサの出力値に基
づいて空燃比を制御して排気浄化用の触媒の排気浄化率
を高めるようにしている。しかし、この酸素濃度センサ
は、製造ばらつき（個体差）や経時劣化により検出精度
が低下する問題がある。
【０００３】この問題に対して、例えば、特開昭５８−
５７０５０号公報、特開平１０−２１２９９９号公報に
示すように、燃料カット開始から所定時間経過後に、排
気通路内が大気で満たされていると判断して、その時の
酸素濃度センサの出力値（酸素濃度検出値）を大気の酸
素濃度と見なして、酸素濃度センサの出力値と酸素濃度
との関係を校正する大気学習を行うことが提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、より
精度の高い空燃比制御や更なる排気エミッション低減を
実現するために、酸素濃度センサの検出精度の一層の向
上が要求されるようになってきており、そのためには、
より精度の高い大気学習を行う必要が生じてきている。
大気学習を精度良く行うためには、大気学習時に排気通
路内の酸素濃度をできる限り大気の酸素濃度に近付ける
必要がある。更に、図１０に示すように、酸素濃度セン
サの出力値は、排気通路内の酸素濃度センサ周辺の排気
圧に応じて変化するため、大気学習時に排気圧をできる
限り大気圧に近付けることが望ましい。
【０００５】上記従来の大気学習方法では、燃料カット
開始から所定時間経過後に、排気通路内が大気で満たさ
れていると判断して、大気学習を実施するようにしてい
るが、単に燃料カットしただけでは、排気通路内の雰囲
気状態がエンジン運転状態に左右されてしまい、排気通
路内の酸素濃度センサ周辺の雰囲気状態が大気状態（大
気の酸素濃度及び大気圧）に十分に近付いていない可能
性がある。このため、従来の大気学習方法では、エンジ
ン運転状態によっては酸素濃度センサの出力値と酸素濃
度との関係を精度良く校正することができない可能性が
あり、酸素濃度センサの検出精度向上の要求に十分に対
応することができない。
【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、酸素濃度検出手段の
出力値と酸素濃度との関係を精度良く校正することがで
き、酸素濃度検出手段の検出精度を向上させることがで
きる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、排気通路内の酸素濃度検出手
段周辺の雰囲気状態がほぼ大気状態になっている期間
に、酸素濃度検出手段の出力値と酸素濃度との関係を校
正するための大気学習を実施する内燃機関の制御装置に
おいて、大気学習を実施するに際して、強制大気状態制
御手段によって強制的に排気通路内の状態を大気状態に
近付けるように制御する。このようにすれば、大気学習
の際に、排気通路内の酸素濃度検出手段周辺の酸素濃度
と排気圧を速やかに大気状態（大気の酸素濃度及び大気
圧）に近付けることができ、酸素濃度検出手段の出力値
と酸素濃度との関係を精度良く校正することができる。
【０００８】この場合、請求項２のように、強制大気状
態制御手段は、排気圧を強制的に低下させる制御及び／
又は排気通路への新気導入量を強制的に増加させる制御
を実施すると良い。一般に、機関運転中は、排気圧が大
気圧よりも高くなっているため、強制的に排気圧を低下
させる制御を行えば、速やかに排気通路内の圧力（排気
圧）を大気圧に近付けることができる。更に、排気通路
への新気導入量を強制的に増加させる制御を行えば、速
やかに排気通路内の酸素濃度を大気の酸素濃度に近付け
ることができる。
【０００９】ここで、排気圧を強制的に低下させる手段
としては、請求項３のように、排気通路から吸気通路へ
の排出ガス環流量を強制的に増加させるようにすると良
い。これにより、大気学習の際に、排出ガス環流システ
ム（ＥＧＲシステム）を利用して、排気圧を速やかに低
下させることができる。
【００１０】また、排気通路への新気導入量を強制的に
増加させる手段としては、請求項４のように、吸入空気
量を強制的に増加させたり、或は、請求項５のように、
可変バルブタイミング調整手段により吸気バルブと排気
バルブのバルブオーバーラップ量を強制的に増加させる
ようにすると良い。これにより、内燃機関の制御のため
に備えられているスロットル弁（吸気絞り弁）や可変バ
ルブタイミング調整手段を利用して、大気学習の際に、
排気通路への新気導入量を速やかに増加させて排気通路
内の酸素濃度を速やかに大気の酸素濃度に近付けること
ができる。
【００１１】一方、請求項６に係る発明では、大気学習
許可判定手段によって内燃機関の運転状態等に基づいて
排気通路内の酸素濃度検出手段周辺の酸素濃度が大気の
酸素濃度とほぼ等しくなったと判断したときに大気学習
を許可し、その大気学習の許可期間に、予め設定した基
準となる酸素濃度検出手段の出力特性に基づいて大気学
習時の運転状態に対応した基準出力値を基準出力値算出
手段によって算出すると共に、大気学習時の排気圧又は
それを変化させるパラメータを用いて、最終基準出力値
算出手段によって基準出力値を補正して最終基準出力値
を求める。そして、大気学習の許可期間に補正係数学習
手段によって実際の酸素濃度検出手段の出力値と前記最
終基準出力値とを比較して、該酸素濃度検出手段の出力
値を補正するための補正係数を学習し、内燃機関の運転
中に、出力値補正手段によって酸素濃度検出手段の出力
値を前記補正係数で補正して排出ガスの酸素濃度を検出
する。
【００１２】この構成では、大気学習の許可期間に、ま
ず、基準となる酸素濃度検出手段（例えば、製造ばらつ
きや経時劣化のない標準的な酸素濃度検出手段）の出力
特性に基づいて大気学習時の運転状態に対応した基準出
力値を求める。但し、運転状態が同じでも、排気系の圧
力損失の変化や大気圧の変化によって排気圧が変化して
酸素濃度検出手段の出力値が変化するため、大気学習時
の排気圧又はそれを変化させるパラメータを用いて前記
基準出力値を補正して最終基準出力値（大気学習時の最
終的な基準出力値）を求める。
【００１３】このようにして求めた最終基準出力値は、
大気学習時に、基準となる酸素濃度検出手段（製造ばら
つきや経時劣化のない標準的な酸素濃度検出手段）を用
いて酸素濃度を検出した場合の出力値、つまり、大気学
習時の標準的な出力値となる。従って、この最終基準出
力値と大気学習時の実際の酸素濃度検出手段の出力値と
を比較すれば、実際の酸素濃度検出手段の出力値を、基
準となる酸素濃度検出手段（製造ばらつきや経時劣化の
ない標準的な酸素濃度検出手段）の出力値に補正するた
めの補正係数を精度良く学習することができる。この大
気学習終了後に、この補正係数を用いて実際の酸素濃度
検出手段の出力値を補正すれば、酸素濃度検出手段の製
造ばらつきや経時劣化があっても、酸素濃度検出手段の
出力値から排出ガスの酸素濃度を精度良く検出すること
ができる。
【００１４】一般に、大気学習は、減速時等の燃料カッ
ト期間中に実施されるが、燃料カット開始当初は、燃料
カット前に燃焼したガスが酸素濃度検出手段の上流側に
残っているため、その燃焼ガスが排出されて新気（大
気）と入れ替わるまでは、排気通路内の酸素濃度検出手
段周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度に近付かない。従っ
て、燃料カット開始から排気通路内の酸素濃度検出手段
周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度に近付くまでに遅れが
生じる。また、運転状態によっては、燃料カット開始後
の新気の導入が遅れたり、排気通路内の酸素濃度が大気
の酸素濃度に近付く前に燃料カットが終了してしまうこ
とがある。
【００１５】これらの事情を考慮して、請求項７のよう
に、燃料カット期間中に、機関回転速度、車速、変速ギ
ア位置のうちの少なくとも１つが所定の条件を満たし、
且つ燃料カット開始から所定のディレー時間が経過した
後に、大気学習を許可するようにすると良い。このよう
にすれば、燃料カット期間中に、運転状態と燃料カット
開始後の経過時間に基づいて、排気通路内の酸素濃度検
出手段周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度に近付いている
か否かを簡単且つ精度良く判定することができる。
【００１６】この場合、燃料カット開始から排気通路内
の酸素濃度検出手段周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度に
近付くまでの時間（ディレー時間）は、運転状態（機関
回転速度、車速、変速ギア位置）によって変化するた
め、このディレー時間を予め設定した固定時間とする場
合は、様々な運転状態に対応できるように少し長めのデ
ィレー時間に設定する必要があるが、請求項８のよう
に、ディレー時間を機関回転速度、車速、変速ギア位置
のうちの少なくとも１つに応じて設定するようにすれ
ば、ディレー時間を運転状態に応じて必要最小限の時間
に設定することができる。これにより、例えば、ディレ
ー時間を短く設定する運転状態であれば、燃料カットの
時間が少し短くてなっても、大気学習を行うことがで
き、大気学習の頻度を増加させることができる。
【００１７】また、請求項９のように、基準となる酸素
濃度検出手段として、製造ばらつきの中心の特性を有す
る標準的な酸素濃度検出手段を用い、予め、この標準的
な酸素濃度検出手段を、製造ばらつきの中心の特性を有
する標準的な排気浄化手段を設けた排気通路に設置し
て、該排気浄化手段の目詰り等による圧力損失増加の無
い状態で且つ該排気通路内を標準大気圧状態にして測定
した標準的な酸素濃度検出手段の出力特性を記憶する記
憶手段を設け、この記憶手段に記憶されている出力特性
を用いて基準出力値を求めるようにすると良い。このよ
うにすれば、酸素濃度検出手段の製造ばらつきや経時劣
化、排気浄化手段の目詰りがあったり、大気圧が標準大
気圧からずれていたとしても、常に、それらの影響を排
除した基準出力値を簡単に求めることができる。
【００１８】更に、請求項１０のように、基準出力値の
補正に用いるパラメータとして、大気学習時の大気圧及
び／又は排気通路に設けられた排気浄化手段の圧力損失
を用いるようにしても良い。排気浄化手段の圧力損失と
大気圧は、運転状態以外で、排気圧を変化させる主要な
パラメータであるため、排気浄化手段の圧力損失や大気
圧を用いて基準出力値を補正すれば、排気浄化手段の目
詰り等による圧力損失増加（排気圧上昇）や大気圧の変
化による排気圧変化の影響を考慮した最終基準出力値を
精度良く求めることができる。しかも、排気圧センサを
用いる必要がなく、低コスト化の要求も満たすことがで
きる。
【００１９】この場合、請求項１１のように、大気学習
時の大気圧と標準大気圧（１気圧）とのずれによる排気
圧変化分に相当する酸素濃度検出手段の出力値変化分及
び／又は排気浄化手段の目詰り等による圧力損失増加に
よって生じる排気圧上昇分に相当する酸素濃度検出手段
の出力値変化分を算出し、該出力値変化分によって前記
基準出力値を補正して前記最終基準出力値を求めるよう
にしても良い。このようにすれば、大気圧による影響分
と排気浄化手段の目詰り等の圧力損失増加による影響分
を、酸素濃度検出手段の出力値変化分に換算することが
でき、それらの影響を実際の酸素濃度検出手段の出力値
から排除して基準出力値を求めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明をディーゼルエンジ
ンに適用した一実施形態を図１乃至図１０に基づいて説
明する。まず、図１に基づいてエンジン制御システム全
体の概略構成を説明する。内燃機関であるディーゼルエ
ンジン１１の吸気管１２には、スロットル弁１３が設け
られ、このスロットル弁１３の下流側に、吸気温を検出
する吸気温センサ１４が設けられている。また、エンジ
ン１１の各気筒の上部には、燃料を筒内に直接噴射する
燃料噴射弁１５が取り付けられている。
【００２１】一方、エンジン１１の排気管１６（排気通
路）には、排出ガスの酸素濃度（空燃比）を検出する酸
素濃度センサ１７が設けられている。この酸素濃度セン
サ１７は、排出ガスの酸素濃度（空燃比）に応じてセン
サ素子に流れる検出電流が変化し、この検出電流に応じ
た電圧Ｖafが検出回路１８から出力される。これら酸素
濃度センサ１７と検出回路１８とから酸素濃度検出器１
９（酸素濃度検出手段）が構成されている。
【００２２】排気管１６のうちの酸素濃度センサ１７の
近傍には、排気温を検出する排気温センサ２０が設置さ
れ、この排気温センサ２０の下流側に、排気浄化手段と
して排出ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集するＤＰＦ
２１（ディーゼルパティキュレートフィルタ）が設けら
れている。このＤＰＦ２１には、排出ガス中のＮＯｘ、
ＨＣ等を浄化する触媒も備えられている。ＤＰＦ２１の
ＰＭ堆積量の増加に伴ってＤＰＦ２１前後の差圧（圧力
損失）が増加し、このＤＰＦ２１の前後の差圧が差圧セ
ンサ２２によって検出される。
【００２３】また、排気管１６のうちの酸素濃度センサ
１７の上流側には、ターボ過給機の排気タービン２３が
設置され、この排気タービン２３と連結された吸気ター
ビン２４が、吸気管１２のうちのスロットル弁１３の上
流側に設置されている。更に、排気管１６のうちの排気
タービン２３の上流側と吸気管１２のうちのスロットル
弁１３の下流側との間には、排出ガスの一部を吸気側に
還流させるためのＥＧＲ配管２５が接続され、このＥＧ
Ｒ配管２５の途中に排出ガス還流量（ＥＧＲ量）を制御
するＥＧＲ弁２６が設けられている。
【００２４】また、エンジン１１のシリンダブロックに
は、冷却水温を検出する冷却水温センサ２７や、エンジ
ン回転速度を検出するクランク角センサ２８が取り付け
られている。また、後述するエンジン制御回路（以下
「ＥＣＵ」と表記する）２９には、大気圧を検出する大
気圧センサ３０が設けられ、アクセルペダル３１の開度
（アクセル開度）は、アクセルセンサ３２によって検出
される。
【００２５】上述した各種センサの出力は、ＥＣＵ２９
に入力される。このＥＣＵ２９は、マイクロコンピュー
タを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶手
段）に記憶された燃料噴射制御プログラムを実行するこ
とで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁１５の燃料
噴射量を制御する。
【００２６】また、ＥＣＵ２９は、減速時等に燃料カッ
トしたときに、ＥＧＲ弁２６とスロットル弁１３を全開
（又は開弁方向）に制御して強制的に排気管１６内の状
態を大気状態（大気の酸素濃度、大気圧）に近付ける強
制大気状態制御を実施し、燃料カット開始後の経過時間
（強制大気状態制御開始後の経過時間）が所定のディレ
ー時間を越えた時点で、排気管１６内の酸素濃度センサ
１７周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度とほぼ等しくなっ
たと判断して大気学習を許可し、酸素濃度検出器１９の
出力値と酸素濃度との関係を校正するための大気学習を
次のようにして実施する。
【００２７】図２に示すように、ＥＣＵ２９は、大気学
習の許可期間に、エンジン回転速度ＮＥと変速機のギア
位置とをパラメータとする基準出力値Ｖbaseの二次元マ
ップを検索して、大気学習時のエンジン回転速度ＮＥと
ギア位置（シフト位置）に対応した基準出力値Ｖbaseを
求める。
【００２８】ここで、基準出力値Ｖbaseのマップは、予
め基準となる酸素濃度検出器を基準となる排気系に設置
して、排気管内の雰囲気状態を標準大気圧状態（１気
圧）にして測定した基準となる酸素濃度検出器の出力特
性をマップ化してＥＣＵ２９のＲＯＭ（記憶手段）に記
憶したものである。ここで、基準となる酸素濃度検出器
としては、製造ばらつきの中心の特性を有する標準的な
酸素濃度検出器を用い、基準となる排気系としては、排
気管とＤＰＦ等が共に製造ばらつきの中心の特性を有
し、ＤＰＦがＰＭ堆積無し（目詰り無し）の状態になっ
ている排気系を用いる。これにより、基準となる酸素濃
度検出器、つまり、製造ばらつきや経時劣化のない標準
的な酸素濃度検出器の大気学習時の運転状態（排気圧）
に対応した基準出力値Ｖbase（図９参照）を求める。
【００２９】一般に、図１０に示すように、酸素濃度検
出器１９の出力値は排気圧に応じて変化し、燃料カット
時の排気圧は、エンジン回転速度、ギア位置によって異
なるため、基準出力値Ｖbaseのマップは、エンジン回転
速度に対する基準となる酸素濃度検出器の出力特性がギ
ア位置毎に設定されている。
【００３０】但し、運転状態が同じでも、ＤＰＦ２１の
ＰＭ堆積による圧力損失増加や大気圧の変化によって排
気圧が変化する。そこで、ＥＣＵ２９は、大気学習の許
可期間に、次のようにして大気学習時のＤＰＦ２１の圧
力損失と大気圧を用いて基準出力値Ｖbaseを補正して最
終基準出力値Ｖstd （大気学習時の最終的な基準出力
値）を求める。
【００３１】まず、差圧センサ２２で検出したＤＰＦ２
１の大気学習時の圧力損失（差圧）ΔＰからＤＰＦ２１
のＰＭ堆積無しの状態の圧力損失Ｐcat を差し引いて、
ＤＰＦ２１のＰＭ堆積による圧力損失増加分（ΔＰ−Ｐ
cat ）を求める。このＤＰＦ２１の圧力損失増加分（Δ
Ｐ−Ｐcat ）をパラメータとする圧力損失補正値Ｖpmの
マップを検索して、大気学習時の圧力損失増加分（ΔＰ
−Ｐcat ）に応じた圧力損失補正値Ｖpmを算出する。こ
の圧力損失補正値Ｖpmは、圧力損失増加分（ΔＰ−Ｐca
t ）による排気圧上昇分に相当する酸素濃度検出器１９
の出力値変化分である。尚、圧力損失補正値Ｖpmのマッ
プは、予め、ＤＰＦ２１のＰＭ堆積による圧力損失増加
分（ΔＰ−Ｐcat ）と基準となる酸素濃度検出器の出力
値変化分との関係を測定して、それをマップ化してＥＣ
Ｕ２９のＲＯＭに記憶したものである。
【００３２】一方、大気圧Ｐa の影響に関しては、大気
圧Ｐa をパラメータとする大気圧補正値Ｖatm のマップ
を検索して、大気圧センサ３０で検出した大気学習時の
大気圧Ｐa に応じた大気圧補正値Ｖatm を算出する。こ
の大気圧補正値Ｖatm は、大気学習時の大気圧Ｐa と標
準大気圧（１気圧）とのずれによる排気圧変化分に相当
する酸素濃度検出器１９の出力値変化分である。尚、大
気圧補正値Ｖatm のマップは、予め大気圧Ｐa と基準と
なる酸素濃度検出器の出力値変化分との関係を測定し
て、それをマップ化してＥＣＵ２９のＲＯＭに記憶した
ものである。
【００３３】以上のようにして、大気学習時の基準出力
値Ｖbase、圧力損失補正値Ｖpm、大気圧補正値Ｖatm を
算出した後、これら三者を積算して最終基準出力値Ｖst
d を求める。 Ｖstd ＝Ｖbase＋Ｖpm＋Ｖatm
【００３４】このようにして求めた最終基準出力値Ｖst
d （図９参照）は、大気学習時に、基準となる酸素濃度
検出器（製造ばらつきや経時劣化のない標準的な酸素濃
度検出器）を用いて酸素濃度を検出した場合の出力値、
つまり、大気学習時の標準的な出力値となる。
【００３５】この後、最終基準出力値Ｖstd と実際の酸
素濃度検出器１９の出力値Ｖafとの比から補正係数Ｆle
arn を算出する。 Ｆlearn ＝Ｖstd ／Ｖaf
【００３６】これにより、実際の酸素濃度検出器１９の
出力値Ｖafを、基準となる酸素濃度検出器の出力値、つ
まり、製造ばらつきや経時劣化による誤差を含まない真
の出力値に補正するための補正係数Ｆlearn を算出し、
この補正係数Ｆlearn をＥＣＵ２９のバックアップＲＡ
Ｍ等のメモリ（書き換え可能な不揮発性メモリ）に記憶
する。
【００３７】ＥＣＵ２９は、大気学習の許可期間終了後
に、次式により実際の酸素濃度検出器１９の出力値Ｖaf
を、製造ばらつきや経時劣化による誤差を含まない真の
出力値Ｖaf（真値）に変換する。 Ｖaf（真値）＝Ｖaf×Ｆlearn
【００３８】尚、補正係数Ｆlearn を、Ｆlearn ＝Ｖaf
／Ｖstd と定義した場合は、真の出力値Ｖaf（真値）を
次式により算出すれば良い。 Ｖaf（真値）＝Ｖaf／Ｆlearn 以上説明した大気学習制御は、ＥＣＵ２９によって図３
乃至図７の各ルーチンに従って実行される。以下、これ
ら各ルーチンの処理内容を説明する。
【００３９】［大気学習制御ベースルーチン］図３に示
す大気学習制御ベースルーチンは、ＥＣＵ２９の電源投
入後（イグニッションスイッチのオン後）に実行され
る。本ベースルーチンでは、起動直後に１回のみステッ
プ１００の初期化処理ルーチンを実行して、ＲＡＭの初
期化、各種フラグやカウンタのリセット等の初期化処理
を行った後、ステップ２００〜５００の処理を所定周期
で繰り返し実行する。
【００４０】まず、ステップ２００で、後述する図４の
大気学習許可判定ルーチンを実行して、エンジン運転条
件と燃料カット開始後の経過時間に基づいて、強制大気
状態制御許可フラグＥＸＫを、強制大気状態制御の許可
を意味する「１」又は強制大気状態制御の禁止を意味す
る「０」にセットすると共に、大気学習許可フラグＥＸ
Ｌを、大気学習の許可を意味する「１」又は大気学習の
禁止を意味する「０」にセットする。
【００４１】この後、ステップ３００に進み、後述する
図５の強制大気状態制御ルーチンを実行して、強制大気
状態許可フラグＥＸＫが「１」にセットされているとき
（強制大気状態制御の許可期間）に、強制大気状態制御
を実施して強制的に排気管１６内の状態を大気状態（大
気の酸素濃度、大気圧）に近付ける。
【００４２】この後、ステップ４００に進み、後述する
図６の大気学習ルーチンを実行して、大気学習許可フラ
グＥＸＬが「１」にセットされているとき（大気学習の
許可期間）に、大気学習を実行して酸素濃度検出器１９
の出力値Ｖafと酸素濃度との関係を校正するための補正
係数Ｆlearn を学習する。
【００４３】この後、ステップ５００に進み、後述する
図７の酸素濃度検出器出力補正ルーチンを実行して、大
気学習許可フラグＥＸＬが「０」にリセットされている
とき（大気学習の許可期間終了後）に、補正係数Ｆlear
n を用いて酸素濃度検出器１９の出力値Ｖafを製造ばら
つきや経時劣化による誤差を含まない真の出力Ｖaf（真
値）に補正する。
【００４４】［大気学習許可判定ルーチン］図４に示す
大気学習許可判定ルーチン（図３のステップ２００）
は、例えば１６ｍｓ毎に実行され、特許請求の範囲でい
う大気学習許可判定手段に相当する役割を果たす。本ル
ーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、エン
ジン回転速度ＮＥが学習許可判定値（例えば２０００ｒ
ｐｍ）よりも高いか否かを判定する。この学習許可判定
値は、大気学習を行うのに必要な燃料カット時間を確保
できる可能性のあるエンジン回転速度であり、後述する
学習終了判定値（例えば１５００ｒｐｍ）よりもある程
度高いエンジン回転速度に設定されている。
【００４５】エンジン回転速度ＮＥが学習許可判定値よ
りも高いと判定されれば、ステップ２０２に進み、燃料
噴射量Ｑが０ｍｍ3 ／ｓｔ以下であるか否かによって燃
料カットされているか否かを判定する。燃料カットされ
ていなければ、強制大気状態制御許可フラグＥＸＫ、後
述するカウンタＣlearn 及び大気学習許可フラグＥＸＬ
を全て「０」に維持する（ステップ２１０〜２１２）。
【００４６】一方、エンジン回転速度ＮＥが学習許可判
定値よりも高い運転状態で、燃料カットされていれば、
ステップ２０３に進み、強制大気状態制御許可フラグＥ
ＸＫを強制大気状態制御の許可を意味する「１」にセッ
トする。これにより、後述する図５の強制大気状態制御
ルーチンによって強制大気状態制御が開始される。
【００４７】この後、ステップ２０４に進み、燃料カッ
ト開始後（強制大気状態制御の開始後）の経過時間をカ
ウントするカウンタＣlearn をインクリメントして、次
のステップ２０５に進み、このカウンタＣlearn のカウ
ント値が所定のディレー時間（例えば５ｓｅｃ）を越え
たか否かによって、燃料カット開始後（強制大気状態制
御の開始後）の経過時間が所定のディレー時間を越えた
か否かを判定する。このディレー時間は、燃料カット及
び強制大気状態制御を開始してから排気管１６内の酸素
濃度センサ１７の周辺の雰囲気状態が大気状態（大気の
酸素濃度、大気圧）に近付くまでに要する時間を確保す
るための時間であり、予め実験データ等に基づいて設定
されている。尚、酸素濃度の変化に対する酸素濃度セン
サ１７の応答遅れを無視できない場合は、酸素濃度セン
サ１７の応答遅れもディレー時間に含めるようにすると
良い。
【００４８】燃料カット開始後（強制大気状態制御の開
始後）の経過時間が所定のディレー時間に達するまで
は、ステップ２１２に進み、大気学習許可フラグＥＸＬ
を「０」に維持する。
【００４９】その後、燃料カット開始後（強制大気状態
制御の開始後）の経過時間が所定のディレー時間を越え
た時点で、ステップ２０５からステップ２０６に進み、
カウンタＣlearn のオーバーフロー対策としてカウンタ
Ｃlearn の値を６ｓｅｃにセットした後、ステップ２０
７に進み、排気管１６内の酸素濃度センサ１７の周辺の
雰囲気状態が大気状態に近付いて排気管１６内の酸素濃
度センサ１７の周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度とほぼ
等しくなっていると判断して、大気学習許可フラグＥＸ
Ｌを大気学習の許可を意味する「１」にセットする。こ
れにより、後述する図６の大気学習ルーチンによって大
気学習が開始される。
【００５０】一方、上記ステップ２０１で、エンジン回
転速度ＮＥが学習許可判定値（例えば２０００ｒｐｍ）
以下と判定された場合には、ステップ２０８に進み、エ
ンジン回転速度ＮＥが学習終了判定値（例えば１５００
ｒｐｍ）まで低下したか否かを判定する。この学習終了
判定値（例えば１５００ｒｐｍ）は、燃料カットを終了
するエンジン回転速度（例えば１２００ｒｐｍ）よりも
少し高いエンジン回転速度に設定されている。
【００５１】このステップ２０８で、エンジン回転速度
ＮＥが学習終了判定値まで低下していないと判定されれ
ば、ステップ２０９に進み、強制大気状態制御許可フラ
グＥＸＫが「１」にセットされていることを確認した
後、ステップ２０４に進む。
【００５２】その後、上記ステップ２０８で、エンジン
回転速度ＮＥが学習終了判定値以下に低下したと判定さ
れた時点で、強制大気状態制御許可フラグＥＸＫ、カウ
ンタＣlearn 、大気学習許可フラグＥＸＬを全て「０」
にリセットする（ステップ２１０〜２１２）。
【００５３】［強制大気状態制御ルーチン］図５に示す
強制大気状態制御ルーチン（図３のステップ３００）
は、例えば８ｍｓ毎に実行され、特許請求の範囲でいう
強制大気状態制御手段に相当する役割を果たす。本ルー
チンが起動されると、まず、ステップ３０１で、強制大
気状態制御許可フラグＥＸＫが強制大気状態制御の許可
を意味する「１」にセットされているか否かを判定し、
強制大気状態制御許可フラグＥＸＫ＝１と判定されれ
ば、ステップ３０２以降の強制大気状態制御を次のよう
にして実施する。
【００５４】まず、ステップ３０２で、ＥＧＲ弁２６を
強制的に全開（又は開弁方向）に制御してＥＧＲ量を増
加させる。これにより、排気管１６内の圧力（排気圧）
を強制的に低下させて、速やかに排気圧を大気圧に近付
けると共に、シリンダ内の掃気効率を上げる。そして、
次のステップ３０３で、スロットル弁１３を強制的に全
開（又は開弁方向）に制御して、強制的に新気導入量を
増加させて、速やかに排気管１６内の酸素濃度を大気の
酸素濃度に近付ける。
【００５５】その後、上記ステップ３０１で、強制大気
状態制御許可フラグＥＸＫ＝０と判定されたときに、Ｅ
ＧＲ弁２６とスロットル弁１３を通常制御に戻す（ステ
ップ３０４、３０５）。
【００５６】［大気学習ルーチン］図６に示す大気学習
ルーチン（図３のステップ４００）は、例えば５００ｍ
ｓ毎に実行される。本ルーチンが起動されると、まず、
ステップ４０１で、大気学習許可フラグＥＸＬ＝１が大
気学習の許可を意味する「１」にセットされているか否
かを判定し、大気学習許可フラグＥＸＬ＝１と判定され
れば、ステップ４０２以降の大気学習を次のようにして
実施する。
【００５７】まず、ステップ４０２で、エンジン回転速
度ＮＥと変速機のギア位置（シフト位置）を読み込んだ
後、ステップ４０３に進み、現在のエンジン回転速度Ｎ
Ｅとギア位置に応じた基準出力値Ｖbaseをマップにより
算出する。このステップ４０２の処理が特許請求の範囲
でいう基準出力値算出手段に相当する役割を果たす。
【００５８】この後、ステップ４０４に進み、現在のＤ
ＰＦ２１のＰＭ堆積による圧力損失増加分（ΔＰ−Ｐca
t ）に応じた圧力損失補正値Ｖpmをマップにより算出し
た後、ステップ４０５に進み、現在の大気圧Ｐa に応じ
た大気圧補正値Ｖatm をマップにより算出する。そし
て、次のステップ４０６で、基準出力値Ｖbaseに圧力損
失補正値Ｖpmと大気圧補正値Ｖatm を加算して最終基準
出力値Ｖstd （大気学習時の標準的な出力値）を求め
る。 Ｖstd ＝Ｖbase＋Ｖpm＋Ｖatm このステップ４０６の処理が特許請求の範囲でいう最終
基準出力値算出手段に相当する役割を果たす。
【００５９】そして、次のステップ４０７で、酸素濃度
検出器１９の実出力値Ｖafを読み込んだ後、ステップ４
０８に進み、最終基準出力値Ｖstd と現在の酸素濃度検
出器１９の出力値Ｖafとの比から補正係数Ｆlearn を算
出する。 Ｆlearn ＝Ｖstd ／Ｖaf
【００６０】この後、ステップ４０９に進み、今回算出
した補正係数Ｆlearn と前回算出した補正係数Ｆlearn
(i-1) との平均値を算出する。 Ｆlearn ＝｛Ｆlearn ＋Ｆlearn (i-1) ｝／２
【００６１】この後、ステップ４１０に進み、ＥＣＵ２
９のバックアップＲＡＭに記憶している前回の補正係数
Ｆlearn (i-1) の記憶値を、上記ステップ４０９で平均
化した今回の補正係数Ｆlearn で更新する。これらステ
ップ４０８〜４１０の処理が特許請求の範囲でいう補正
係数学習手段に相当する役割を果たす。
【００６２】以上説明したステップ４０１〜４１０の処
理を、大気学習許可フラグＥＸＬが「０」にリセットさ
れるまで５００ｍｓ毎に繰り返し実行して補正係数Ｆle
arnを学習する。このようにして学習した補正係数Ｆlea
rn は、ＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ（書き換え可
能な不揮発性メモリ）に記憶され、エンジン停止後（イ
グニッションスイッチのオフ後）も補正係数Ｆlearn の
学習値の記憶が保持される。
【００６３】［酸素濃度検出器出力補正ルーチン］図７
に示す酸素濃度検出器出力補正ルーチン（図３のステッ
プ５００）は、酸素濃度検出器１９の出力値Ｖafの読み
込みタイミング毎（例えば２０℃Ａ毎）に実行され、特
許請求の範囲でいう出力値補正手段に相当する役割を果
たす。
【００６４】本ルーチンが起動されると、まず、ステッ
プ５０１で、大気学習許可フラグＥＸＬが大気学習禁止
を意味する「０」であるか否かを判定し、もし、大気学
習許可フラグＥＸＬ＝１（大気学習許可）と判定されれ
ば、そのまま本ルーチンを終了する。
【００６５】その後、大気学習許可フラグＥＸＬ＝０と
判定されたとき、つまり、大気学習の許可期間の終了後
にステップ５０２に進み、酸素濃度検出器１９の出力値
Ｖafを読み込んだ後、ステップ５０３に進み、酸素濃度
検出器１９の出力値Ｖafに補正係数Ｆlearn を乗算し
て、酸素濃度検出器１９の出力値Ｖafを、製造ばらつき
や経時劣化による誤差を含まない真の出力値Ｖaf（真
値）に変換する。 Ｖaf（真値）＝Ｖaf×Ｆlearn
【００６６】尚、エンジン始動後、１回目の大気学習を
行う前は、前回のエンジン運転中に学習した補正係数Ｆ
learn をＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭから読み込ん
で、この補正係数Ｆlearn を用いて真の出力値Ｖaf（真
値）を算出する。そして、次のステップ５０４で、真の
値出力Ｖaf（真値）を酸素濃度に物理値変換する。
【００６７】以上説明した大気学習制御の実行例を図８
のタイムチャートに基づいて説明する。エンジン回転速
度ＮＥが学習許可判定値（例えば２０００ｒｐｍ）より
も高い運転状態で、燃料カットされた時点（図８のｔ1
）で、強制大気状態制御許可フラグＥＸＫを「１」に
セットする。これにより、強制大気状態制御を開始して
ＥＧＲ弁２６を全開（又は開弁方向）に制御して強制的
に排気圧を低下させて速やかに排気管１６内を大気圧に
近付けると共に、スロットル弁１３を全開（又は開弁方
向）に制御して強制的に新気導入量を増加させて速やか
に排気管１６内の酸素濃度を大気の酸素濃度に近付け
る。
【００６８】その後、燃料カット開始後の経過時間（強
制大気状態制御開始後の経過時間）が所定のディレー時
間（例えば５ｓｅｃ）を越えた時点（図８のｔ2 ）で、
排気管１６内の雰囲気が大気状態に近付いて排気管１６
内の酸素濃度が大気の酸素濃度とほぼ等しくなり、その
酸素濃度が酸素濃度検出器１９の出力値に現れていると
判断して、大気学習許可フラグＥＸＬ＝１にセットす
る。この大気学習許可フラグＥＸＬ＝１の期間に、大気
学習を実施して、基準となる酸素濃度検出器（製造ばら
つきや経時劣化のない標準的な酸素濃度検出器）を用い
て酸素濃度を検出した場合の最終基準出力値Ｖstd （＝
Ｖbase＋Ｖpm＋Ｖatm ）を算出し、この最終基準出力値
Ｖstd と現在の酸素濃度検出器１９の出力値Ｖafとの比
から補正係数Ｆlearn を算出して平均化する処理を５０
０ｍｓ毎に繰り返し実行する。
【００６９】その後、燃料カットが終了して燃料噴射が
再開され、燃料噴射量Ｑ＞０となった時点（図８のｔ3
）で、又は燃料カットに伴ってエンジン回転速度ＮＥ
が学習終了判定値（例えば１５００ｒｐｍ）まで低下し
た時点で、強制大気状態制御許可フラグＥＸＫを「０」
にリセットして強制大気状態制御を終了すると共に、大
気学習許可フラグＥＸＬを「０」にリセットして大気学
習を終了する。
【００７０】大気学習終了後は、補正係数Ｆlearn を用
いて酸素濃度検出器１９の出力値Ｖafを、製造ばらつき
や経時劣化による誤差を含まない真の出力値Ｖaf（真
値）に補正し、この出力値Ｖaf（真値）を酸素濃度に物
理値変換する。
【００７１】以上説明した本実施形態では、大気学習を
実施するに際して、強制大気状態制御を実施して、排気
管１６内の状態を強制的に大気状態（大気の酸素濃度及
び大気圧）に近付けることができるようにすると共に、
大気学習時の最終基準出力値Ｖstd と実際の酸素濃度検
出器１９の出力値Ｖafとの比から補正係数Ｆlearn を学
習することによって、酸素濃度検出器１９の出力値Ｖaf
を、基準となる酸素濃度検出器の出力値、つまり、製造
ばらつきや経時劣化による誤差を含まない真の出力値Ｖ
af（真値）に補正するようにしたので、酸素濃度検出器
１９の出力値Ｖafと酸素濃度との関係を精度良く校正す
ることができ、酸素濃度検出器１９の酸素濃度検出精度
を向上させることができる。
【００７２】更に、本実施形態では、エンジン回転速度
が学習許可判定値（例えば２０００ｒｐｍ）よりも高い
運転状態で燃料カットされたときに、大気学習を許可す
るようにしたので、燃料カット時間が大気学習を行う時
間を確保できると推定されるエンジン回転速度で燃料カ
ットされたときのみに、大気学習を開始することができ
る。
【００７３】尚、エンジン回転速度に代えて、車速又は
ギア位置が所定の条件を満たした燃料カット期間に大気
学習を許可するようにしても良い。或は、エンジン回転
速度、車速、ギア位置のうちの２つ又は３つが、所定の
条件を満たした燃料カット期間に大気学習を許可するよ
うにしても良い。
【００７４】また、本実施形態では、予め基準となる酸
素濃度検出器を、基準となる排気系に設置して標準大気
圧の条件で測定した基準となる酸素濃度検出器の出力特
性をマップ化してＥＣＵ２９のＲＯＭに記憶しておき、
大気学習の許可期間に、このマップを検索して、大気学
習時の運転状態（エンジン回転速度ＮＥとギア位置）に
対応した基準出力値Ｖbaseを求めるようにしたので、大
気学習時に、運転状態に対応した基準出力値Ｖbaseを簡
単に算出することができる。
【００７５】更に、本実施形態では、運転状態以外で、
排気圧を変化させる主要なパラメータであるＤＰＦ２１
の圧力損失と大気圧を用いて大気学習時の基準出力値Ｖ
baseを補正して最終基準出力値Ｖstd を求めるようにし
たので、ＤＰＦ２１の目詰り等による圧力損失増加（排
気圧上昇）や大気圧の変化による排気圧変化の影響を考
慮した最終基準出力値Ｖstd を精度良く求めることがで
きる。しかも、排気圧センサを用いる必要がなく、低コ
スト化の要求も満たすことができる。
【００７６】しかしながら、本発明は、排気管１６に排
気圧センサを設置して、排気圧センサで検出した排気圧
を用いて大気学習時の基準出力値Ｖbaseを補正して最終
基準出力値Ｖstd を求めるようにしても良く、この場合
でも、本発明の所期の目的を十分に達成することができ
る。
【００７７】また、本実施形態では、大気学習時の大気
圧と標準大気圧（１気圧）とのずれによる排気圧変化分
に相当する酸素濃度検出器１９の出力値変化分を大気圧
補正値Ｖatm として算出すると共に、ＤＰＦ２１の圧力
損失増加分（ΔＰ−Ｐcat ）による排気圧上昇分に相当
する酸素濃度検出器１９の出力値変化分を圧力損失補正
値Ｖpmとして算出し、大気学習時の基準出力値Ｖbaseに
圧力損失補正値Ｖpmと大気圧補正値Ｖatm を加算して最
終基準出力値Ｖstd を求めるようにしたが、大気学習時
の基準出力値Ｖbaseを補正するための補正係数のマップ
として、大気学習時の大気圧（又は大気圧と標準大気圧
との差圧）と、ＤＰＦ２１の圧力損失ΔＰ又は圧力損失
増加分（ΔＰ−Ｐcat ）をパラメータとする二次元マッ
プ又は数式等を実験データ等に基づいて作成してＥＣＵ
２９のＲＯＭに記憶しておき、大気学習時の大気圧やＤ
ＰＦ２１の圧力損失ΔＰに応じた補正係数を算出して、
この補正係数で大気学習時の基準出力値Ｖbaseを補正し
て最終基準出力値Ｖstd を求めるようにしても良い。
【００７８】また、ＤＰＦ２１の圧力損失と大気圧のい
ずれか一方のみに基づいて大気学習時の基準出力値Ｖba
seを補正して最終基準出力値Ｖstd を求めるようにして
も良い。
【００７９】また、本実施形態では、圧力損失補正値Ｖ
pmを算出する際に用いるＤＰＦ２１のＰＭ堆積無しの状
態の圧力損失Ｐcat （以下「初期圧力損失Ｐcat 」とい
う）を固定値としたが、図１１に示すように、ＤＰＦ２
１の初期圧力損失Ｐcat は、排気流量に応じて変化す
る。そこで、排気温センサ２０で検出した排気温度と吸
気温センサ１４で検出した吸気温度との温度差（吸入空
気の膨脹度合いを表すパラメータ）と吸入空気量とに基
づいて排気流量を推定し、図１１に示す排気流量とＤＰ
Ｆ２１の初期圧力損失Ｐcat との関係を用いて、排気流
量に応じたＤＰＦ２１の初期圧力損失Ｐcat を求めるよ
うにしても良い。このようにすれば、圧力損失補正値Ｖ
pmの算出精度を向上させて、大気学習時の最終基準出力
値Ｖstd をより精度良く求めることができる。
【００８０】また、本実施形態では、燃料カット開始か
ら大気学習を許可するまでに設けるディレー時間を固定
値としたが、このディレー時間をエンジン回転速度、車
速、ギア位置のうちの少なくとも１つに応じて設定する
ようにしても良い。燃料カット開始から排気通路が大気
で満たされて、その酸素濃度が酸素濃度検出値の出力値
に現れるまでの時間は、エンジン回転速度、車速、ギア
位置によって変化するので、ディレー時間をエンジン回
転速度、車速、ギア位置に応じて設定すれば、その時の
運転状態に応じた最適なディレー時間を設定することが
できる。
【００８１】また、本実施形態では、強制大気状態制御
の実施時に、ＥＧＲ弁２６とスロットル弁１３を全開
（又は開弁方向）に制御するようにしたが、吸気バルブ
及び／又は排気バルブのバルブタイミングを可変する可
変バルブタイミング調整機構（可変バルブタイミング調
整手段）を備えたエンジンの場合には、強制大気状態制
御の実施時に、ＥＧＲ弁２６とスロットル弁１３の強制
開弁制御に加えて、可変バルブタイミング調整機構を吸
気バルブと排気バルブのバルブオーバーラップ量を強制
的に増加させるように制御しても良い。或は、強制大気
状態制御の実施時に、ＥＧＲ弁２６、スロットル弁１
３、可変バルブタイミング調整機構のうちの１つ又は２
つのみを制御するようにしても良い。
【００８２】その他、本発明の適用範囲はディーゼルエ
ンジンに限定されず、ガソリンエンジンに適用しても良
く、また、排気浄化手段として、ＤＰＦの代わりに、三
元触媒、ＮＯｘ触媒等の各種の触媒を設置しても良い
等、種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジン制御システ
ム全体の概略構成図
【図２】ＥＣＵの大気学習機能の構成を示す機能ブロッ
ク図
【図３】大気学習制御ベースルーチンの処理の流れを示
すフローチャート
【図４】大気学習許可判定ルーチンの処理の流れを示す
フローチャート
【図５】強制大気状態制御ルーチンの処理の流れを示す
フローチャート
【図６】大気学習ルーチンの処理の流れを示すフローチ
ャート
【図７】酸素濃度検出器出力補正ルーチンの処理の流れ
を示すフローチャート
【図８】大気学習制御の実行例を示すタイムチャート
【図９】大気学習時の基準出力値Ｖbaseと最終基準出力
値Ｖstd と酸素濃度検出器の出力値Ｖafとの関係を示す
図
【図１０】排気圧と酸素濃度検出器の出力比との関係を
示す図
【図１１】他の実施形態を説明するための排気流量とＤ
ＰＦの初期圧力損失との関係を示す図
【符号の説明】
１１…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１２…吸気
管、１３…スロットル弁、１５…燃料噴射弁、１６…排
気管（排気通路）、１７…酸素濃度センサ、１８…検出
回路、１９…酸素濃度検出器（酸素濃度検出手段）、２
０…排気温センサ、２１…ＤＰＦ（排気浄化手段）、２
２…差圧センサ、２３…排気タービン、２４…吸気ター
ビン、２５…ＥＧＲ配管、２６…ＥＧＲ弁、２９…ＥＣ
Ｕ（強制大気状態制御手段，大気学習許可判定手段，基
準出力値算出手段，最終基準出力値算出手段，補正係数
学習手段，出力値補正手段）、３０…大気圧センサ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｃ 41/12 ３３０ 41/12 ３３０Ｊ Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA13 BA20 BA23 BA24 BA32 CA06 CA09 DA10 DA22 DA27 DA30 EA08 EB20 FA01 FA06 FA11 FA29 FA37 3G092 AA02 AA11 AA17 AB03 BB03 BB10 DA03 DB03 DC09 EA02 EA16 EB06 EC05 FA08 FA17 FA18 FA37 FB02 GA13 GB09 HA04Z HA05Z HA06Z HA13Z HD01Z HD05Z HD07Z HD08Z HE03Z HE08Z HF08Z HF12Z 3G093 AA04 AB01 BA11 BA16 BA20 BA27 CB07 DA01 DA05 DA06 DA07 DA11 DB01 DB08 DB09 DB11 EA05 EA06 EA15 FA10 FB04 3G301 HA02 HA11 HA13 HA19 JA12 JA13 JA16 JA24 JA25 KA16 LA07 MA11 MA24 NA08 NB05 NC04 ND04 ND22 ND30 NE06 NE15 PA01Z PA07Z PA09Z PA10Z PA16Z PB03Z PD02Z PD11Z PD14Z PD15Z PE01Z PE03Z PF03Z PF07Z

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路を流れる排出ガスの
    酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段を備え、排気通路
    内の前記酸素濃度検出手段周辺の雰囲気状態がほぼ大気
    状態になっている期間に前記酸素濃度検出手段の出力値
    と酸素濃度との関係を校正するための大気学習を実施す
    るようにした内燃機関の制御装置において、 前記大気学習を実施するに際して強制的に前記排気通路
    内の状態を大気状態に近付けるように制御する強制大気
    状態制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の
    制御装置。
  2. 【請求項２】 前記強制大気状態制御手段は、排気圧を
    強制的に低下させる制御及び／又は前記排気通路への新
    気導入量を強制的に増加させる制御を実施することを特
    徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記強制大気状態制御手段は、排気通路
    から吸気通路への排出ガス環流量を強制的に増加させる
    ことで、排気圧を強制的に低下させることを特徴とする
    請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記強制大気状態制御手段は、吸入空気
    量を強制的に増加させることで、前記排気通路への新気
    導入量を強制的に増加させることを特徴とする請求項２
    又は３に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 【請求項５】 内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バ
    ルブの開閉タイミングを可変する可変バルブタイミング
    調整手段を備え、 前記強制大気状態制御手段は、前記バルブタイミング調
    整手段により前記吸気バルブと前記排気バルブのバルブ
    オーバーラップ量を強制的に増加させることで、前記排
    気通路への新気導入量を強制的に増加させることを特徴
    とする請求項２乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制
    御装置。
  6. 【請求項６】 内燃機関の排気通路を流れる排出ガスの
    酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段を備え、所定時期
    に前記酸素濃度検出手段の出力値と酸素濃度との関係を
    校正するための大気学習を実施するようにした内燃機関
    の制御装置において、 内燃機関の運転状態等に基づいて前記排気通路内の前記
    酸素濃度検出手段周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度とほ
    ぼ等しくなったと判断したときに前記大気学習を許可す
    る大気学習許可判定手段と、 前記大気学習の許可期間に予め設定した基準となる酸素
    濃度検出手段の出力特性に基づいて大気学習時の運転状
    態に対応した基準出力値を求める基準出力値算出手段
    と、 前記大気学習の許可期間に大気学習時の排気圧又はそれ
    を変化させるパラメータを用いて前記基準出力値を補正
    して最終基準出力値を求める最終基準出力値算出手段
    と、 前記大気学習の許可期間に大気学習時の前記酸素濃度検
    出手段の出力値と前記最終基準出力値とを比較して該酸
    素濃度検出手段の出力値を補正するための補正係数を学
    習する補正係数学習手段と、 内燃機関の運転中に前記酸素濃度検出手段の出力値を前
    記補正係数で補正して排出ガスの酸素濃度を検出する出
    力値補正手段とを備えていることを特徴とする内燃機関
    の制御装置。
  7. 【請求項７】 前記大気学習許可判定手段は、燃料カッ
    ト期間中に、機関回転速度、車速、変速ギア位置のうち
    の少なくとも１つが所定の条件を満たし、且つ燃料カッ
    ト開始から所定のディレー時間が経過した後に、前記大
    気学習を許可することを特徴とする請求項６に記載の内
    燃機関の制御装置。
  8. 【請求項８】 前記大気学習許可判定手段は、前記ディ
    レー時間を機関回転速度、車速、変速ギア位置のうちの
    少なくとも１つに応じて設定することを特徴とする請求
    項７に記載の内燃機関の制御装置。
  9. 【請求項９】 前記基準となる酸素濃度検出手段とし
    て、製造ばらつきの中心の特性を有する標準的な酸素濃
    度検出手段を用い、予め、この標準的な酸素濃度検出手
    段を、製造ばらつきの中心の特性を有する標準的な排気
    浄化手段を設けた排気通路に設置して、該排気浄化手段
    の目詰り等による圧力損失増加の無い状態で且つ該排気
    通路内を標準大気圧状態にして測定した標準的な酸素濃
    度検出手段の出力特性を記憶する記憶手段を設け、 前記基準出力値算出手段は、前記記憶手段に記憶されて
    いる前記出力特性を用いて前記基準出力値を求めること
    を特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の内燃機
    関の制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記最終基準出力値算出手段は、前記
    排気圧を変化させるパラメータとして、大気学習時の大
    気圧及び／又は前記排気通路に設けられた排気浄化手段
    の圧力損失を用いて前記基準出力値を補正することを特
    徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の内燃機関の
    制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記最終基準出力値算出手段は、大気
    学習時の大気圧と標準大気圧とのずれによる排気圧変化
    分に相当する前記酸素濃度検出手段の出力値変化分及び
    ／又は前記排気浄化手段の目詰り等による圧力損失増加
    によって生じる排気圧上昇分に相当する前記酸素濃度検
    出手段の出力値変化分を算出し、該出力値変化分によっ
    て前記基準出力値を補正して前記最終基準出力値を求め
    ることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御
    装置。
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