(57)【要約】【課題】大気補正の機会を減らすことなく、酸素濃度センサの補正精度を向上させ、酸素濃度センサの出力値を用いた各種制御の精度を高めることができる内燃機関の制御装置を得る。【解決手段】酸素濃度センサと、酸素濃度センサの出力値に基づいて、出力値と実際の酸素濃度との対応のずれを補正するための出力補正値を算出して大気補正処理を実施する制御手段（９０１）とを備え、制御手段（９０１）は、燃料カット開始後における酸素濃度センサの出力の変化量を検出する変化量検出手段（９０５、９０６）を有し、変化量検出手段により検出された燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とに基づいて、大気補正処理の実施形態を変更する。【選択図】図９
2011149344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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に応じた電気信号を出力する酸素濃度センサと、
前記酸素濃度センサの出力に応じて内燃機関の燃焼室への燃料供給を制御し、所定の運転条件の成立に伴い燃料供給を停止して燃料カットを実行するとともに、その燃料カットの実行中における前記酸素濃度センサの出力値に基づいて、前記出力値と実際の酸素濃度との対応のずれを補正するための出力補正値を算出して大気補正処理を実施する制御手段と
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、燃料カット開始後における前記酸素濃度センサの出力の変化量を検出する変化量検出手段を有し、前記変化量検出手段により検出された燃料カット開始後の第１所定区間における前記酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における前記酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とに基づいて、前記大気補正処理の実施形態を変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量が所定値より大きい場合に、前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により前記第１の変化量を演算する前記第１所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第１所定時間経過後に設定する第１経過時間設定手段をさらに有する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１経過時間設定手段は、吸入空気量の検出結果に基づいて、前記第１所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１経過時間設定手段は、エンジン回転数の検出結果に基づいて、前記第１所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第２の変化量が所定値より大きい場合に、前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量が所定値より大きく、かつ、前記第２の変化量が所定値より大きい場合に、前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第２の変化量に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量および前記第２の変化量に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により前記第２の変化量を演算する前記第２所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第２所定時間経過後に設定する第２経過時間設定手段をさらに有する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２経過時間設定手段は、吸入空気量の検出結果に基づいて、前記第２所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２経過時間設定手段は、エンジン回転数の検出結果に基づいて、前記第２所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力に基づいて前記大気補正処理の実施形態を変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力が所定値より大きい場合に前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１６】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量および第２の変化量と、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力とに基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする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、内燃機関の排出ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサの出力の検出誤差を、燃料カット中、排気通路内が大気雰囲気状態となったときに校正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】
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、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを設け、この酸素濃度センサの出力値に基づいて各種制御を実行することで、排気エミッションの改善等を図る技術が各種提案されている。例えば、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンでは、酸素濃度センサの出力値により実空燃比を算出するとともに、その実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて空燃比フィードバック制御を実行し、これにより、排気エミッションの改善を図っている。
【０００３】
しかし、酸素濃度センサは、製造ばらつき（すなわち、個体差）や経時劣化に起因して、検出誤差が生じるという問題がある。そこで、内燃機関の運転中に燃料カットを実行した時に排気通路内が大気雰囲気となることを利用して、その燃料カット中に酸素濃度センサの出力値を大気の酸素濃度とみなし、酸素濃度センサの出力値と酸素濃度との関係を較正する大気補正を実行する技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１の「内燃機関用制御装置」では、燃料カットの実行状態において、酸素濃度センサの出力値の時間当たり変化量が、第１所定値を超える状態から同所定値以下に変化した時に、大気補正を実行する。つまり、酸素濃度センサの出力値の傾きが緩やかで安定した状態で、大気補正を実行する。さらに、特許文献１の「内燃機関用制御装置」では、燃料カットの実行状態において、燃料カット開始後の吸入空気量の積算値が第２所定値以上になった時に、大気補正を実行する。
【０００５】
また、特許文献２の「内燃機関の制御装置」では、大気補正をする判定条件に、所定時間経過後の酸素濃度センサの出力が所定値以上という条件を加えるとの記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２４６６号公報
【特許文献２】特開２００８−６４００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
上記特許文献１では、酸素濃度センサ周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度になったことを精度よく判定することができ、大気補正の精度を高めることができるとしている。しかし、通常運転中の燃料カット時間は、数秒程度であり、完全に大気状態にならない場合がほとんどである。そのため、燃料カット終了時点まで、排気ガス中のＨＣ濃度による影響により、酸素濃度センサ出力の変化量が、ある程度存在することが大半となる。
【０００８】
一方、酸素濃度センサ出力の変化量が極力小さい状態となるには、燃料カット状態を長時間に渡り継続しなければならない。その結果、大気補正の機会が減少してしまう。
【０００９】
また、実験の結果より、ある程度、酸素濃度センサ出力の変化量が大きい方が、大気状態に早く収束していることを示すことが分かった。これは、燃料カット中の酸素濃度センサ出力の変化量が急なほど、ＨＣが速やかに掃気され、ＨＣ濃度の絶対量が減少していることを示しているためである。換言すると、酸素濃度センサ出力の変化量が少なく安定している状態は、ＨＣ濃度の絶対量が小さく大気状態に近い状態を示している他に、ＨＣ濃度の絶対量が大きく、減少度も小さいことを示している。
【００１０】
ＨＣ濃度の絶対量が大きい理由は、運転状態によって異なる吸気管付着等によるＨＣ成分が多い、あるいは、エンジン回転数、吸入空気量等によるＨＣを掃気する速度が遅いことが原因と考えられる。従って、酸素濃度センサ出力の変化量が小さくなるという判断では、大気補正の精度確保には不十分であるといえる。
【００１１】
また、空気量の積算値が所定値以上とする判断も、燃料カット継続時間を要するために補正機会が減少するだけでなく、運転状態によるＨＣ成分のばらつきによる判定値設定の困難さ等、あらゆる運転状態を考慮すると、大気補正の精度確保には不十分といえる。さらに、実際に、ＨＣ濃度を計測するために、新たにセンサを追加するためには、コストアップが必要となってしまう。
【００１２】
一方、上記特許文献２では、酸素濃度が所定値以上となった時点から空燃比センサの大気補正を始めるので、大気補正の精度を高めることができるとしている。ここで、本大気補正の目的は、酸素濃度センサの出力に対する酸素濃度の関係のばらつきを補正するものである。しかしながら、本補正の条件に用いる酸素濃度は、酸素濃度センサの出力値によるもので、ばらつきを含んだものであるため、必ずしも大気補正の精度を高めるとは言えない。
【００１３】
具体的には、実施の形態１の中で後述する、Ａ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係を示す図３を用いて説明する。この図３は、基本特性Ｉを実線にて示し、この基本特性Ｉに対して特性誤差を有する出力特性Ｉ１、Ｉ２をそれぞれ一点鎖線、二点鎖線で示している。ここで、Ａ／Ｆ＝大気（酸素濃度＝２０．９％）の場合で比較すると、基準特性Ｉではセンサ電流＝Ｉａｉｒであるのに対し、特性Ｉ１ではセンサ電流＝Ｉａｉｒ１、特性Ｉ２ではセンサ電流＝Ｉａｉｒ２となっている。
【００１４】
例えば、特許文献２に記載されている酸素濃度センサの出力が所定値以上で大気補正を実施する際の所定値を、基本特性の大気出力（Ｉａｉｒ）近辺に設定するとする。この場合、基本特性を有している酸素濃度センサは、大気状態の酸素濃度近傍を示しており、大気補正判定条件としては適切と考えられる。
【００１５】
しかし、本来大気補正にて校正したい特性誤差を有する出力特性Ｉ２に対しては、大気状態の酸素濃度近傍であるにもかかわらず、判定値を越えず、大気補正が実施できないこととなる。従って、大気補正の機会が減少してしまう。また、出力特性Ｉ１に対しては、未だ大気状態の酸素濃度近傍へ達していないにもかかわらず条件が成立し、大気補正を実施してしまい、大気補正精度が低下する結果を招く。さらに、実際に、ＨＣ濃度を計測するために、新たにセンサを追加するためには、コストアップが必要となってしまう。
【００１６】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、大気補正の機会を減らすことなく、酸素濃度センサの補正精度を向上させ、酸素濃度センサの出力値を用いた各種制御の精度を高めることができる内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路を流れる排出ガスの酸素濃度に応じた電気信号を出力する酸素濃度センサと、酸素濃度センサの出力に応じて内燃機関の燃焼室への燃料供給を制御し、所定の運転条件の成立に伴い燃料供給を停止して燃料カットを実行するとともに、その燃料カットの実行中における酸素濃度センサの出力値に基づいて、出力値と実際の酸素濃度との対応のずれを補正するための出力補正値を算出して大気補正処理を実施する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、制御手段は、燃料カット開始後における酸素濃度センサの出力の変化量を検出する変化量検出手段を有し、変化量検出手段により検出された燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とに基づいて、大気補正処理の実施形態を変更するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量から推定された大気状態への収束状態に基づいて大気補正処理の実施形態を変更することにより、大気補正の機会を減らすことなく、酸素濃度センサの補正精度を向上させ、酸素濃度センサの出力値を用いた各種制御の精度を高めることができる内燃機関の制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエンジン制御システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係に発生するずれの状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置でＨＣ濃度が大きい場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置でＨＣ濃度が小さい場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置で掃気性が悪い場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正の実施形態の変更方法を説明するためのタイムチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段の構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段による大気補正実施有無を判断するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１における燃料カット後第１経過時間設定手段によるディレー時間（ＫＦＣＴ１）の算出方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１における吸入空気量とディレー時間との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態１におけるエンジン回転数とディレー時間との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施尾形態１の内燃機関の制御装置における大気補正処理のフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正タイミング条件を示すタイムチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正タイミングを判断するフローチャートである。
【図１７】本発明の実施尾形態１の内燃機関の制御装置における大気補正を実施する処理のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態１におけるセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と大気補正タイミング補正係数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
本実施の形態１は、内燃機関である車両用ガソリンエンジンを対象に、エンジン制御システムを構築するものとしている。そして、このエンジン制御システムにおいては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中心として、燃料噴射制御や点火時期制御等を実施することとしている。
【００２２】
先ずは、エンジン制御システムの全体構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるエンジン制御システムの全体概略構成図である。図１に示すエンジン１０において、吸気管１１の最上流部には、エアクリーナ１２が設けられ、このエアクリーナ１２の下流側には、吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１３が設けられている。エアフロメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。
【００２３】
スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５に内蔵されたスロットル開度センサにより検出されるようになっている。スロットルバルブ１４の下流側には、サージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６には、吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ１７が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において、各気筒の吸気ポート近傍には、燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００２４】
エンジン１０の吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ吸気バルブ２１および排気バルブ２２が設けられている。そして、吸気バルブ２１の開動作により、空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により、燃焼後の排ガスが排気管２４に排出される。
【００２５】
エンジン１０のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ２７が取り付けられており、点火プラグ２７には、点火コイル等よりなる点火装置（図示略）を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２７の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され、燃焼に供される。
【００２６】
排気管２４には、排出ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒等の触媒３１が設けられている。そして、この触媒３１の上流側には、排ガスを検出対象として混合気の空燃比（酸素濃度）を検出するためのＡ／Ｆセンサ３２が設けられている。Ａ／Ｆセンサ３２は、ジルコニア等からなる板状の固体電解質の両面に多孔質電極を設けたセンサ素子を用いたものである。
【００２７】
このＡ／Ｆセンサ３２は、センサ素子の各電極側雰囲気中の酸素分圧が異なる場合に、各電極間にその酸素分圧比に応じた起電力が発生することを利用して、周囲雰囲気中の酸素濃度を検出するものである。例えば、センサ素子がいわゆる電池素子として動作すること、あるいは、各電極を利用してセンサ素子に電流を流すと、その電流に応じて一方の電極側（負極）から他方の電極側（正極）に酸素が汲み出され、センサ素子がいわゆるポンプ素子として動作することを利用して、周囲雰囲気中の酸素濃度を検出することができる。なお、Ａ／Ｆセンサ３２には、センサ素子を所定の活性状態に保持するためのヒータが一体で設けられている。
【００２８】
また、エンジン１０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３３や、エンジンの所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３５が取り付けられている。その他、本エンジン制御システムでは、ドライバによるアクセル操作量を検出するアクセルセンサ３６や、大気圧を検出する大気圧センサ３７が設けられている。
【００２９】
ＥＣＵ３８は、周知の通り、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３９を主体として構成されている。そして、ＥＣＵ３８は、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。
【００３０】
すなわち、ＥＣＵ３８のマイコン３９には、前述した各種センサから各々検出信号が入力される。そして、マイコン３９は、随時入力される各種の検出信号に基づいて、燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁１９や点火装置の駆動を制御する。マイコン３９は、燃料噴射量の詳細な制御として、都度のエンジン運転状態に基づいて目標空燃比を設定するとともに、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値により算出した実空燃比が目標空燃比に一致するよう、空燃比フィードバック制御を実施する。
【００３１】
また、ＥＣＵ３８には、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ素子に流れる電流（前記一対の電極間に流れるセンサ電流）を計測するためのセンサ制御回路４０が設けられている。このセンサ制御回路４０は、センサ電流を計測する電流計測部を備えており、その電流計測部での電流計測により得られたセンサ電流信号を所定の増幅率にて増幅した後、マイコン３９に出力する。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係を示す図である。例えば、Ａ／Ｆ＝ストイキ（１４．７）、すなわち、酸素濃度＝０％である場合のセンサ電流は、０［ｍＡ］であり、Ａ／Ｆ＝大気、すなわち、酸素濃度＝２０．９％である場合のセンサ電流は、Ｉａｉｒ［ｍＡ］である関係が、あらかじめ規定されており、マイコン３９内に記憶されている。
【００３３】
ところで、Ａ／Ｆセンサ３２に流れるセンサ電流は、個体差や経時劣化等に起因してばらつき、そのセンサ電流のばらつきによってＡ／Ｆとセンサ電流との関係にずれが発生する。図３は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係に発生するずれの状態を示す図である。この図３は、Ａ／Ｆとセンサ電流との関係を表す基本特性Ｉを実線にて示し、この基準特性Ｉに対して特性誤差を有する出力特性Ｉ１、Ｉ２をそれぞれ一点鎖線、二点鎖線で示している。
【００３４】
ここで、Ａ／Ｆ＝大気（酸素濃度＝２０．９％）の場合で比較すると、基準特性Ｉでは、センサ電流＝Ｉａｉｒであるのに対し、特性Ｉ１では、センサ電流＝Ｉａｉｒ１、特性Ｉ２では、センサ電流＝Ｉａｉｒ２となっている。このセンサ電流のばらつきにより、Ａ／Ｆの検出精度が低下する。そこで、本実施の形態１では、燃料カット実行中に、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値（センサ電流）に基づいて、当該出力値とＡ／Ｆ（大気状態での酸素濃度）との対応のずれを補正するための大気補正を実行する。
【００３５】
具体的には、マイコン３９は、所定の運転条件、例えば、アクセル操作量が０であり、かつエンジン回転速度が所定値以上であることを判定し、燃料噴射弁１９による燃料噴射を一時的に停止する燃料カットを実行する。そして、燃料カットの実行により排気管２４内が大気雰囲気となった状態下で、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値（センサ電流）を計測するとともに、そのセンサ電流と同センサ電流の大気基準値（Ｉａｉｒ）とによる算出式である下式（１）により、補正ゲインを算出する。
補正ゲイン＝大気基準値（Ｉａｉｒ）／燃料カット時のセンサ電流計測値  （１）
【００３６】
補正ゲインは、Ａ／Ｆとセンサ電流との関係において、基本特性からのセンサ電流のずれを表す出力補正値である。例えば、空燃比フィードバック制御に際し、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値（センサ電流）を補正ゲインにより補正するとともに、その補正後のセンサ電流により実空燃比を算出する。これにより、Ａ／Ｆセンサ３２の個体差や経時劣化等に関係なく、実空燃比を正確に求めることができ、空燃比フィードバック制御の精度が向上する。
【００３７】
この補正ゲインは、ＥＣＵ３８内のＥＥＰＲＯＭに学習値として記憶され、適宜更新される。なお、バックアップ用メモリとして、ＥＥＰＲＯＭに代えて、バックアップＲＡＭを用いることも可能である。
【００３８】
ここで、通常運転中の燃料カット時間は、数秒程度であり、完全に大気状態にならない場合がほとんどである。補正精度を向上させるために、なるべく大気に近い状態で大気補正を実施する必要があり、そのためには、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値に影響を及ぼす排気ガス中のＨＣ濃度を推定する必要がある。実験の結果、ＨＣ濃度は、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値における変化量の大きさと、次のような相関があることが分かった。
【００３９】
燃料カット開始初期は、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ成分によるＨＣ濃度が増加する領域である。本領域においては、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が大きい場合は、ＨＣ濃度の増加度合いが小さいことを示しており、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が小さい場合は、ＨＣ濃度の増加度合いが大きいことを示している。
【００４０】
また、以降の領域では、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が大きい場合は、ＨＣが速やかに掃気されＨＣ濃度が減少していることを示しており、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が小さい場合は、ＨＣ濃度の減少度合いが低下している状態を示している。
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。図４に示すように、具体的には、タイミングｔ１で燃料カットが開始された後、まず、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ成分が排気管２４へ流出し、ＨＣ濃度が増加する。その後、燃料カット後に吸入された空気によりＨＣ成分が掃気され、ＨＣ濃度が減少していく。これに対して、Ａ／Ｆセンサ３２の出力であるセンサ電流は、燃料カットが開始されたタイミングｔ１より、ストイキ近辺を出力していた電流値が、リーン方向へ増加していく。
【００４２】
ある時点（図４中のｔ２）で、センサ電流の変化量は低下し、徐々に大気出力であるＩａｉｒへ収束していく。図４で示すように、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流は、燃料カット開始初期のＨＣ濃度が増加する領域と、その後のＨＣ濃度が低下していく領域の大きく２つの傾き（図４中の傾きａ、ｂ）を持って大気出力へと収束していく。そして、センサ電流は、最終的には、大気出力近辺で安定するが、通常の燃料カットの時間では、２つ目の傾き（ｂ）の状態で燃料カット状態が終了する場合がほとんどである。
【００４３】
図４で示した、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化は、ＨＣ濃度へ影響を及ぼす燃料付着量、吸入空気量等、内燃機関の運転状態によって異なる。そこで、ＨＣ濃度が大きい場合と小さい場合について、具体的に図を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置でＨＣ濃度が大きい場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。一方、図６は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置でＨＣ濃度が小さい場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。
【００４４】
ＨＣ濃度が大きい場合の図５では、図４に比べ、燃料カット開始初期のセンサ電流の傾き（ａ）が緩やかであり、かつ、次の傾き（ｂ）も緩やかにとなっている。本状態は、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ量が多く、初期のＨＣ濃度の増加度合い、ＨＣ濃度絶対量が大きく、また、以降のＨＣ成分の掃気に時間がかかることを示している。
【００４５】
一方、ＨＣ濃度が小さい場合の図６では、図４に比べ、燃料カット初期のセンサ電流の傾き（ａ）が急であり、かつ、次の傾き（ｂ）も急となっている。これは、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ量が少なく、初期のＨＣ濃度の増加度合い、ＨＣ濃度絶対量が小さく、また、ＨＣ成分が速やかに掃気されていることを示している。
【００４６】
さらに、図７は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置で掃気性が悪い場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。具体的には、図６と比べて、初期のＨＣ濃度は小さいが、掃気が進まず、ＨＣ濃度の減少度合いが小さい例を示している。この場合、図４に比べ、燃料カット初期のセンサ電流の傾き（ａ）が急であるが、次の傾き（ｂ）は緩やかとなっている。これは、センサ電流の傾きは、緩やかで安定しているが、大気状態への収束に時間がかかっていることを示している。
【００４７】
このように、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化は、ＨＣ濃度の変化度合いを示しており、本情報を用いることにより、大気状態への収束性を推定することができる。
【００４８】
次に、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の傾きが（ａ）から（ｂ）へ変化する中間点（ｔ２）のセンサ電流値に着目する。この場合、図５、図４、図６（＝図７）の順に、ＨＣ濃度が大きいほど、中間点ｔ２のセンサ電流値が大きいことが分かる。従って、燃料カット初期の吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ成分によるＨＣ濃度の大きさと中間点ｔ２のセンサ電流値とは、相関があることが分かる。
【００４９】
つまり、この燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の傾きが（ａ）から（ｂ）へ変化する中間点（ｔ２）のセンサ電流値により、燃料カット初期のＨＣ濃度の大きさを推定でき、本情報を用いることにより、大気状態への収束性を推定することができる。
【００５０】
そこで、本実施の形態１では、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値に関する第１の変化量（傾き）、第２の変化量、また、第１の変化量（傾き）から第２の変化量（傾き）へ変化するときのセンサ電流値により、大気補正の実施形態を変更することによって、大気補正の精度を確保することとしている。
【００５１】
図８は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正の実施形態の変更方法を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図８に示す以下の３つの指標に基づいて、大気補正の実施形態を変更する。
[指標１]燃料カット開始後、第１の所定期間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ３）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）
[指標２]第２の所定期間（Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値を超えてからＫＦＣＴ３まで）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）
[指標３]第３の所定期間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）
【００５２】
まず、本大気補正を実施するＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段の構成について説明する。図９は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段の構成図である。本実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段９０１は、燃料カット後経過時間計測手段９０２、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７、大気補正実施有無判定手段９０８、大気補正実施タイミング設定手段９０９、およびＡ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段９１０を備えて構成されている。
【００５３】
燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット情報により燃料カット後の経過時間を計測する。燃料カット後第１経過時間設定手段９０３は、吸入空気量情報、また、エンジン回転数情報により燃料カット後の第１経過時間の設定を行う。同様に、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４は、吸入空気量情報、また、エンジン回転数情報により燃料カット後の第２経過時間の設定を行う。
【００５４】
Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５は、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３による燃料カット後第１経過時間設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流の第１の変化量を検出する。同様に、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６は、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４による燃料カット後第２経過時間設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流の第２の変化量を検出する。
【００５５】
Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７は、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５によるＡ／Ｆセンサ電流の第１の変化量情報と、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４による燃料カット後第２経過時間設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流平均値を算出する。
【００５６】
大気補正実施有無判定手段９０８は、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５によるＡ／Ｆセンサ電流第１変化量のピーク値（指標１に相当するＩｒｐｋ１）と、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６によるＡ／Ｆセンサ電流第２変化量のピーク値（指標３に相当するＩｒｐｋ２）と、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７によるＡ／Ｆセンサ電流平均値（指標２に相当するＩａｖｅ）により、大気補正実施有無を判定する。
【００５７】
大気補正実施タイミング設定手段９０９は、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５によるＡ／Ｆセンサ電流第１変化量と、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６によるＡ／Ｆセンサ電流第２変化量と、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７によるＡ／Ｆセンサ電流平均値と、大気補正実施有無判定手段９０８による大気補正実施判定結果から、大気補正実施タイミングを設定する。
【００５８】
さらに、Ａ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段９１０は、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、大気補正実施タイミング設定手段９０９による大気補正実施タイミング設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流の大気補正値を演算する。
【００５９】
次に、本実施の形態１における一連の大気補正の処理手順を、フローチャートに基づいて説明する。図１０は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段９０１による大気補正実施有無を判断するフローチャートである。Ａ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段９０１による本処理は、具体的には、ＥＣＵ３８内のマイコン３９により、所定の時間周期（例えば１０ｍｓｅｃ周期）で繰り返し実行される。
【００６０】
まず、ステップＳ１００１において、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カットの実行中であるか否かを判定する。そして、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット実行中であると判定した場合には、ステップＳ１００２に進み、燃料カット開始後の経過時間（＝ＦＣｔ）の計測を開始する。
【００６１】
次に、ステップＳ１００３へ進み、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過したか否かを判定する。ここで、燃料カット経過時間所定値（ＫＦＣＴ１）は、燃料カット開始後の排気輸送遅れ期間を示し、既燃焼分の排ガスから、未燃焼の吸入空気がＡ／Ｆセンサ３２まで到達するまでのディレー時間を意味している。このディレー時間は、燃料カット開始後、後述するＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の検出に対して、本期間（燃料カット開始からＫＦＣＴ１）での過渡的なＡ／Ｆ変動、例えば、燃料カット直前の燃焼不安定領域、または、燃料噴射弁１９の精度悪化領域での影響を排除するためのものである。
【００６２】
このディレー時間は、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により設定することができ、この設定により、ＨＣ濃度を推定するためのＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出が正確に行われ、大気補正の精度向上が可能となる。従って、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過していない場合は、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定する。
【００６３】
なお、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により、本所定値（ＫＦＣＴ１）を吸入空気量に応じて変更することにより、大気補正の精度向上が可能となる。図１１は、本発明の実施の形態１における燃料カット後第１経過時間設定手段９０３によるディレー時間（ＫＦＣＴ１）の算出方法を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１において、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３は、エアフロメータ１３からの信号を基に演算された吸入空気量から、テーブルデータＴＦＣＴ１を参照し、ディレー時間（ＫＦＣＴ１）を算出する。
【００６４】
図１２は、本発明の実施の形態１における吸入空気量とディレー時間との関係を示すグラフであり、この関係がテーブルデータＴＦＣＴ１としてテーブルデータ化されている。図１２で示すように、吸入空気量が大きくなるに従って、設定値が小さくなるような、予め評価によって確認された値がテーブルデータＴＦＣＴ１として記憶されている。
【００６５】
燃料カット開始後の空気の流れは、吸入空気量が大きいほど速くなり、過渡的なＡ／Ｆ変動も短時間に経過し、大気状態に移行していく。そのため、本所定値（ＫＦＣＴ１）を吸入空気量により変更することにより、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができ、大気補正の精度向上が可能となる。
【００６６】
さらに、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により、本所定値（ＫＦＣＴ１）をエンジン回転数に応じて変更することによっても、大気補正の精度向上が可能となる。図１３は、本発明の実施の形態１におけるエンジン回転数とディレー時間との関係を示すグラフであり、この関係がテーブルデータ化されている。図１１のフローチャートの吸入空気量をエンジン回転数に置き換えた処理に相当し、テーブルデータＴＦＣＴ１には、図１３に示すように、エンジン回転数が大きくなるに従って、設定値が小さくなるようなディレー時間の関係を示すテーブルデータが、予め評価によって確認された値として記憶されている。
【００６７】
燃料カット開始後の空気量の流れは、エンジン回転数が速くなるほど速くなり、過渡的なＡ／Ｆ変動も短時間に経過し、大気状態に移行していく。そのため、本所定値（ＫＦＣＴ１）をエンジン回転数により変更することにより、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができ、大気補正の精度向上が可能となる。
【００６８】
次に、ステップＳ１００３で燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過している場合には、ステップＳ１００４へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えているか否かを判定する。超えていなければステップＳ１００５へ進み、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えているか否かを判定する。
【００６９】
ステップＳ１００３のＫＦＣＴ１から、本ステップのＫＦＣＴ３までの区間が、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）を判定する区間である。そして、本区間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ３）内でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えない場合には、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正禁止状態と設定されることにより、本燃料カット期間中の大気補正が禁止される。
【００７０】
ステップＳ１００５において燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていないと判定された場合には、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）を演算する区間中であり、ステップＳ１００６へ進む。そして、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５は、ステップＳ１００６においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ１）を演算し、さらに、ステップＳ１００７においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）の演算を行う。その後、ステップＳ１０１４で、大気補正禁止状態とする。
【００７１】
ここで、ステップＳ１００４でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えている場合は、ステップＳ１００８以降の大気補正許可判定の処理へ進む。以上説明した図１０のフローチャート部分は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えることを大気補正許可の条件とする内容である。
【００７２】
これにより、燃料カット直後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流に影響を与えるＨＣ濃度の増加状態を推定でき、大気状態の収束性を判断できる。ＨＣ濃度の増加状態の大小により、大気補正実施有無を判断するため、大気補正の機会を増やすことができる。
【００７３】
次に、ステップＳ１００４でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えていると判断された後のステップＳ１００８以降の処理を説明する。ステップＳ１００８では、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えているか否かが判定される。これは、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えてから、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）までの区間を判定している。
【００７４】
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）タイミングについては、燃料カット開始から、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始までの時間（ＫＦＣＴ３）を燃料カット後第２経過時間設定手段９０４により設定することができる。これにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を排除し、以降のＨＣの掃気度合いを正確に判断できることで、大気状態への収束性を確認でき、大気補正の精度を確保できるものである。
【００７５】
また、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４により、本所定値（ＫＦＣＴ３）を吸入空気量に応じて変更することにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を正確に判断でき、第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。
【００７６】
詳しくは、先の図１１のフローチャートのステップＳ１１０１において、ディレー時間をＫＦＣＴ１からＫＦＣＴ３に、テーブルデータをＴＦＣＴ１からＴＦＣＴ３に置き換えたもので実現できる。これにより、ステップＳ１１０１で、エアフロメータ１３からの信号を基に演算された吸入空気量から、テーブルデータＴＦＣＴ３を参照してディレー時間（ＫＦＣＴ３）を算出することができる。
【００７７】
なお、本テーブルデータＴＦＣＴ３は、先の図１２で示すように、吸入空気量が大きくなるに従って、設定値が小さくなるような、予め評価によって確認された値として記憶されたものである。排出ガスの速度は、吸入空気量が大きいほど速い。このため、空気量によって本所定時間を適切に設定することにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出の開始タイミングを、適切に設定することができる。
【００７８】
さらに、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４により、本所定値（ＫＦＣＴ３）をエンジン回転数に応じて変更することにより、大気補正の精度向上が可能となる。このような処理は、図１１のフローチャートのステップＳ１１０１のディレー時間をＫＦＣＴ１からＫＦＣＴ３に、テーブルデータをＴＦＣＴ１からＴＦＣＴ３に置き換え、さらに吸入空気量をエンジン回転数に置き換えたものに相当する。
【００７９】
本テーブルデータＴＦＣＴ３には、先の図１３に示すように、エンジン回転数が大きくなるに従って、設定値が小さくなるようなディレー時間の関係を示すテーブルデータが、予め評価によって確認された値として記憶されている。排出ガスの速度は、エンジン回転数が大きいほど速いため、エンジン回転数によって本所定時間を適切に設定することにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。すなわち、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することで、大気補正の精度向上が可能となる。
【００８０】
ステップＳ１００８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていない場合には、ステップＳ１００９へ進み、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）を算出する。
【００８１】
一方、ステップＳ１００８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていると判断した場合には、ステップＳ１０１０へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えているか否かを判定する。
【００８２】
所定値（ＫＡＶＥ）を超えていない場合には、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
【００８３】
一方、所定値（ＫＡＶＥ）を超えている場合には、ステップＳ１０１１以降の大気補正許可判定の処理へ進む。以上のステップＳ１０１０による処理は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量から第２の変化量へ切り替わるときのセンサ電流値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えることを大気補正許可の条件とする内容である。
【００８４】
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量から第２の変化量へ切り替わるときのセンサ電流値（＝Ｉａｖｅ）により、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを精度よく推定でき、大気状態への収束性を精度よく判断できる。本センサ電流値（＝Ｉａｖｅ）は、燃料カット初期のＨＣ濃度の増加傾向の継続状態を示しており、本酸素濃度センサの出力が小さいほど、ＨＣ濃度の増加傾向が継続し、初期のＨＣ濃度が大きいことを示している。
【００８５】
逆に、本酸素濃度センサの出力が大きいということは、ＨＣ濃度の増加度合いが早期に減少して、ＨＣ濃度の絶対値が小さいことを示しており、大気への収束が早いことが判断できる。このようにして、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを推定できる。この結果、大気状態への収束性を考慮して大気補正実施有無を判断することにより、大気補正の精度向上が可能となる。
【００８６】
次に、ステップＳ１０１０において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えていると判断された後のステップＳ１０１１以降の一連の処理について説明する。ステップＳ１０１１において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えているか否かを判定する。そして、超えていないと判定された場合には、ステップＳ１０１２において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えているか否かを判定する。
【００８７】
ここで、ＫＦＣＴ４は、各種運転状態からの燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の出力傾向を予め評価した結果に基づいて設定される。本判定は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）を判定する区間の終了側判定値である。すなわち、区間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）内で、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えない場合には、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
【００８８】
燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えていない場合には、ステップＳ１０１３において、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ２）を算出し、さらに、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）を算出する。
【００８９】
ステップＳ１０１１において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えていると判定した場合には、ステップＳ１０１５へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正許可状態と設定する。上述した処理は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えることを、大気補正許可の条件とする内容である。
【００９０】
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）に基づいて、燃料カット開始後のＨＣの掃気状態による大気状態への収束性を判断することにより、適切な大気補正実施判断ができる。第２の変化量が小さい場合には、ＨＣ濃度の掃気状態が遅く、大気状態への収束が悪い状態を判断でき、そのような状態での大気補正を禁止することにより、誤補正を回避できる。
【００９１】
最後に、ステップＳ１０１７の大気補正処理へと移行する。また、ステップＳ１００１の判定で燃料カットの実行中でないと判定された場合には、ステップＳ１０１６に進み、各種演算値（ＦＣｔ、Ｉｒａｔｅ１、Ｉｒａｔｅ２、Ｉｒｐｋ１、Ｉｒｐｋ２）が０にリセットされる。
【００９２】
ここで、ステップＳ１０１７における大気補正処理について、フローチャートに基づいて説明する。図１４は、本発明の実施尾形態１の内燃機関の制御装置における大気補正処理のフローチャートである。図１４に示す一連の大気補正値演算処理は、Ａ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段９１０によって行われる。
【００９３】
まず、ステップＳ１４０１において、大気補正許可状態か否かを判断し、大気補正許可状態であれば、ステップＳ１４０２へ進む。次に、ステップＳ１４０２において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ５）を経過しているか否か判定する。これは、大気学習を実施するタイミングを示すもので、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値により大気補正許可状態を判断した後、さらに大気状態に近づいて精度を確保するために、燃料カット後所定時間経過を判断するものである。
【００９４】
本所定値ＫＦＣＴ５は、各種運転状態からの燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の出力傾向を予め評価した結果に基づいて設定される。ステップＳ１４０２において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ５）を経過したと判断した場合には、ステップＳ１４０３へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値を燃料カット時のセンサ電流値（＝Ｉｆｃ）として読込む。
【００９５】
さらに、次のステップＳ１４０４において、上述した（１）式の通り、大気補正値を演算する。ステップＳ１４０１において大気補正許可状態ではないと判断された場合、または、ステップＳ１４０２において燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ５）を経過していないと判断された場合には、そのまま処理を終える。
【００９６】
上記のごとく算出した大気補正値は、例えば、空燃比フィードバック制御に際し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値の補正に用いられる。すなわち、都度のセンサ電流計測値に対して大気補正値が乗算され、その積（補正後のセンサ電流）により、実空燃比が算出される。
【００９７】
このように、図１０に示した一連の処理を実行することで、燃料カット後の酸素濃度センサのセンサ電流に影響を与えるＨＣ濃度を推定し、本ＨＣ濃度推定値に基づき大気状態への収束状態が推定できる。従って、大気状態への収束状態に基づいて、大気補正処理の実施形態を変更することができ、大気補正の機会を減らすことなく、大気補正の精度向上が可能となる。
【００９８】
次に、燃料カット開始後、第１の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と、第２の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）と、第３の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）を用いて、大気補正タイミングを変更する具体的な処理について、図１５、図１６を用いて説明する。
【００９９】
図１５は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正タイミング条件を示すタイムチャートである。また、図１６は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正タイミングを判断するフローチャートである。
【０１００】
図１５に示すように、大気補正実施タイミング設定手段９０９は、以下の３つの指標を算出することで、大気補正タイミングを変更する。
［指標１］燃料カット開始後、第１の所定期間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ２）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）
［指標２］第２の所定期間（ＫＦＣＴ２〜ＫＦＣＴ３）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）
［指標３］第３の所定期間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）
なお、この図１５に基づく３つの指標は、先に説明した図８に基づく３つの指標と等価であり、図１５においては、ＫＦＣＴ２を明記している点が異なっている。
【０１０１】
次に、本内容の処理手順を、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、ＥＣＵ３８内のマイコン３９により所定の時間周期（例えば１０ｍｓｅｃ周期）で繰り返し実行される。
【０１０２】
まず、ステップＳ１６０１において、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カットの実行中であるか否かを判定する。そして、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット実行中であると判定した場合には、ステップＳ１６０２に進み、燃料カット開始後の経過時間（＝ＦＣｔ）の計測を開始する。
【０１０３】
次に、ステップＳ１６０３へ進み、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過したか否かを判定する。前述したように、この燃料カット経過時間所定値（ＫＦＣＴ１）は、燃料カット開始後の排気輸送遅れ期間を示し、既燃焼分の排ガスから、未燃焼の吸入空気がＡ／Ｆセンサ３２まで到達するまでのディレー時間を意味している。このディレー時間は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の検出に対して、本期間（燃料カット開始からＫＦＣＴ１）での過渡的なＡ／Ｆ変動、例えば、燃料カット直前の燃焼不安定領域、または、燃料噴射弁１９の精度悪化領域での影響を排除するためのものである。
【０１０４】
このディレー時間は、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により設定することができ、この設定により、ＨＣ濃度を推定するためのＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出が正確に行われ、大気補正の精度向上が可能となる。
【０１０５】
さらに、本所定値（ＫＦＣＴ１）を吸入空気量、または、エンジン回転数により変更することにより、より正確な排気輸送遅れ期間を推定でき、大気補正の精度向上が可能となる。従って、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過していない場合には、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定する。
【０１０６】
次に、ステップＳ１６０３において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過している場合には、ステップＳ１６０４へ進み、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ２）を経過しているか否かを判断する。ここで、ＫＦＣＴ２は、各種運転状態からの燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の出力傾向を予め評価した結果に基づいて設定される。
【０１０７】
ステップＳ１６０３のＫＦＣＴ１から、本ステップのＫＦＣＴ２までの区間が、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）を演算する区間となる。従って、本区間の間は、ステップＳ１６０５へ進む。そして、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５は、ステップＳ１６０５においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ１）を演算し、さらに、ステップＳ１６０６においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）の演算を行う。その後、ステップＳ１６１４で、大気補正禁止状態とする。
【０１０８】
次に、ステップＳ１６０４で、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ２）を経過している場合には、ステップＳ１６０７へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えているか否かを判定する。本区間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ２）内でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えない場合には、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
【０１０９】
ここで、ステップＳ１６０７でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えている場合は、ステップＳ１６０８以降の大気補正許可判定の処理へ進む。本内容は、前述した燃料カット後直後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流によるＨＣ濃度の増加状態を推定し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量が所定値以下の場合、大気状態への収束性が悪いと判断し、大気補正を禁止することにより、大気補正の精度向上を可能としたものである。
【０１１０】
次に、ステップＳ１６０７でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えていると判断された後のステップＳ１６０８以降の処理を説明する。ステップＳ１６０８では、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えているか否かが判定される。これは、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）検出区間から、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）までの区間を判定している。
【０１１１】
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）タイミングについては、前述したとおり、燃料カット開始初期の燃料付着等のＨＣ濃度増加領域の影響を排除し、以降のＨＣの掃気度合いのみに着目できることで、大気状態への収束性を確認でき、大気補正の精度を確保できるものである。さらに、本所定値（ＫＦＣＴ３）を吸入空気量、または、エンジン回転数に応じて変更することにより、大気補正の精度向上が可能となる。
【０１１２】
ステップＳ１６０８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていない場合には、ステップＳ１６０９へ進み、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）を算出する。一方、ステップＳ１６０８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていると判断した場合には、ステップＳ１６１０へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えているか否かを判定する。
【０１１３】
所定値（ＫＡＶＥ）を超えていない場合には、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
【０１１４】
一方、所定値（ＫＡＶＥ）を超えている場合には、ステップＳ１６１１以降の大気補正許可判定の処理へ進む。本内容は、前述したとおり、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量から第２の変化量へ切り替わるときのセンサ電流値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えることを大気補正許可の条件とする内容である。
【０１１５】
これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを推定でき、初期のＨＣ濃度が大きい場合には、大気状態への収束性が悪いと判断し、大気補正を禁止することにより、大気補正の精度向上が可能となる。
【０１１６】
次に、ステップＳ１６１０において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えていると判断された後のステップＳ１６１１以降の一連の処理について説明する。ステップＳ１６１１において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えているか否かを判定する。燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えていない場合には、ステップＳ１６１２において、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ２）を算出し、さらに、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）を算出する。
【０１１７】
ステップＳ１６１１において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えている場合には、ステップＳ１６１３へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えているか否かを判断する。ここで、超えていると判定した場合には、ステップＳ１６１５へ進み、大気補正許可状態と設定し、超えていない場合は、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
【０１１８】
この処理は、上述した、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えることを、大気補正許可の条件とする内容である。
【０１１９】
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）に基づいて、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態（減少度合い）を推定できる。この結果、ＨＣ濃度の掃気性が悪い場合には、大気状態への収束性が悪いと判断し、大気補正を禁止することにより、大気補正の精度向上が可能となる。
【０１２０】
以上の処理により、燃料カット開始後、第１の所定期間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ２）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と、第２の所定期間（ＫＦＣＴ２〜ＫＦＣＴ３）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）と、第３の所定期間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）とが算出されることとなる。
【０１２１】
最後に、ステップＳ１６１７の大気補正処理へと移行する。また、ステップＳ１６０１の判定で燃料カットの実行中でないと判定された場合には、ステップＳ１６１６に進み、各種演算値（ＦＣｔ、Ｉｒａｔｅ１、Ｉｒａｔｅ２、Ｉｒｐｋ１、Ｉｒｐｋ２）が０にリセットされる。
【０１２２】
ここで、ステップＳ１６１７の大気補正処理について、フローチャートに基づいて説明する。図１７は、本発明の実施尾形態１の内燃機関の制御装置における大気補正を実施する処理のフローチャートである。図１７に示す一連の大気補正値演算処理は、大気補正実施タイミング設定手段９０９によって行われる。
【０１２３】
まず、ステップＳ１７０１において、大気補正許可状態か否かを判断し、大気補正許可状態であれば、ステップＳ１７０２へ進む。次に、ステップＳ１７０２において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）から、テーブルデータＴＩＲＰＫ１を参照して、大気補正タイミング補正係数１（ｋｉｒｐｋ１）を算出する。
【０１２４】
これは、後述する大気補正タイミングを本補正係数１（ｋｉｒｐｋ１）にて補正し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）により、大気補正タイミングを変更するものである。Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）が大きいほど、ＨＣ濃度の増加度合いが小さく、大気状態への収束が進んでいることを示し、小さいほど大気状態への収束に時間がかかることを示す。
【０１２５】
従って、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）に基づいて、大気補正タイミングを変更することにより、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。図１８は、本発明の実施の形態１におけるセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と大気補正タイミング補正係数との関係を示すグラフである。図１８に具体的に示したように、テーブルデータＴＩＲＰＫ１は、センサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）が大きいほど補正係数１は小さくなるものである。
【０１２６】
次に、ステップＳ１７０３へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）から、テーブルデータＴＩＡＶＥを参照して、大気補正タイミング補正係数２（ｋｉａｖｅ）を算出する。
【０１２７】
これは、後述する大気補正タイミングを本補正係数２（ｋｉａｖｅ）にて補正し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）により、大気補正タイミングを変更するものである。Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）が大きいほど、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度が小さく、大気状態への収束性がよいと判断できる。逆に、小さいほどＨＣ濃度が大きく大気状態への収束性が悪く大気状態への収束に時間がかかることを示す。
【０１２８】
従って、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）に基づいて、大気補正タイミングを変更することにより、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。テーブルデータＴＩＲＰＫ２は、具体的には、先の図１８に示すセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）をセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）に置き換えたものに相当し、センサ電流平均値（Ｉａｖｅ）が大きいほど補正係数２は小さくなるものである。
【０１２９】
次に、ステップＳ１７０４へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）から、テーブルデータＴＩＲＰＫ２を参照して、大気補正タイミング補正係数３（ｋｉｒｐｋ２）を算出する。
【０１３０】
これは、後述する大気補正タイミングを本補正係数３（ｋｉｒｐｋ２）にて補正し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）により、大気補正タイミングを変更するものである。Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）が大きいほど、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態（減少度合い）が進んでいることを示し、小さいほど大気状態への収束に時間がかかることを示す。
【０１３１】
従って、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）に基づいて、大気補正タイミングを変更することにより、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。テーブルデータＴＩＲＰＫ３は、具体的には、先の図１８に示すセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）をセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）に置き換えたものに相当し、センサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）が大きいほど補正係数３は小さくなるものである。
【０１３２】
次に、ステップＳ１７０５へ進み、燃料カット開始後の大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を算出する。本大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）は、基本大気補正タイミング（ＫＦＣＴ５）に対し、上述した補正係数１（ｋｉｒｐｋ１）、補正係数２（ｋｉａｖｅ）、補正係数３（ｋｉｒｐｋ２）を積算したものであり、本大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）算出処理は、大気補正実施タイミング設定手段９０９で行われる。
【０１３３】
本内容は、燃料カット開始後、第１の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と、第２の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）と、第３の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）を用いて、大気補正タイミングを変更するものである。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度増加度合いと、ＨＣ濃度の大きさと、以降のＨＣ成分の掃気状態を推定でき、大気状態への収束性をより精度よく判断でき、適切な大気補正タイミングを設定できる。
【０１３４】
次に、ステップＳ１７０６で、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を経過しているかどうか判定する。燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を経過したと判断した場合には、ステップＳ１７０７へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値を、燃料カット時のセンサ電流値（＝Ｉｆｃ）として読込む。
【０１３５】
さらに、次のステップＳ１７０８で、上述した（１）式の通り、大気補正値を演算する。なお、ステップＳ１７０１で大気補正許可状態ではないと判断された場合、また、ステップＳ１７０６で燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を経過していないと判断された場合には、そのまま処理を終える。
【０１３６】
上述した一連の処理によって算出された大気補正値は、例えば、空燃比フィードバック制御に際し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値の補正に用いられる。すなわち、都度のセンサ電流計測値に対して大気補正値が乗算され、その積（補正後のセンサ電流）により実空燃比が算出される。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値の第１の変化量検出開始タイミングと第２の変化量検出開始タイミングを設定するパラメータとして、エアフロメータ１３で検出した吸入空気量を用いている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、吸気管圧力やスロットル開度等、吸入空気量に相関のあるパラメータを用いても、同様の効果が得られる。
【０１３８】
以上のように、実施の形態１によれば、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とを算出する変化量算出手段を有する制御手段を備えている。そして、制御手段は、変化量算出手段による検出結果に基づいて、燃料カット後の酸素濃度センサのセンサ電流に影響を与えるＨＣ濃度を推定し、さらに、本ＨＣ濃度推定値に基づいて大気状態への収束状態を推定することができる。この結果、変化量検出手段による検出結果から推定された大気状態への収束状態に基づいて、大気補正処理の実施形態を変更することができ、大気補正の機会を減らすことなく、大気補正の精度向上が可能となる。さらに、酸素濃度センサの出力と実際の酸素濃度との関係を校正でき、酸素濃度センサの出力を使用する燃料制御の精度が向上でき、排ガスが精度よくコントロールできる。
【０１３９】
さらに、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量が所定値を超えることを大気補正許可の条件とすることにより、大気補正実施可否を早く判断でき、大気補正の機会を増やすことができる。すなわち、第１の変化量が示すところは、燃料カット初期の燃料付着等によるＨＣ成分によるＨＣ濃度増加側の変化量であり、ＨＣ濃度の変化量が小さい場合には、大気状態への収束性がよいことを意味する。このとき、第１の変化量は大きくなるため、大気状態への収束がよい状態を早く判断できることとなる。
【０１４０】
さらに、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量により、大気補正タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット初期の燃料付着等によるＨＣ濃度の大きさの推定による大気状態への収束性を考慮した、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。燃料カット初期のＨＣ濃度の増加が大きいほど大気状態への収束時間が長くなるため、第１の変化量によりＨＣ濃度の増加状態を判断することにより、大気状態への収束時間を推定できる。この収束時間で大気補正を実施することにより、より正確な大気状態での酸素濃度センサの電流値を読み取ることができ、大気補正の精度向上が可能となる。
【０１４１】
さらに、第１の変化量を演算する第１所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第１所定時間後として設定する第１経過時間設定手段を有している。これにより、燃料カット開始直後の過渡的なＡ／Ｆ変動、例えば、燃料カット直前の燃焼不安定領域、または、燃料噴射弁の精度悪化領域での影響を排除し、ＨＣ濃度を推定するための酸素濃度センサのセンサ電流の第１の変化量検出が正確に実施できる。
【０１４２】
さらに、第１経過時間設定手段は、第１の変化量を演算する第１所定区間の開始タイミングを、吸入空気量の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過状態を精度よく判断できる。排出ガスの速度は、空気量が大きいほど速いため、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過も早くなる。従って、空気量によって本所定時間を設定することにより、適切に空気量に依存した過渡的なＡ／Ｆ変動領域を排除できる。
【０１４３】
さらに、第１経過時間設定手段は、第１の変化量を演算する第１所定区間の開始タイミングを、エンジン回転数の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過状態を精度よく判断できる。排出ガスの速度は、エンジン回転数が大きいほど速いため、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過も早くなる。従って、エンジン回転数によって本所定時間を設定することにより、適切にエンジン回転数に依存した過渡的なＡ／Ｆ変動領域を排除できる。
【０１４４】
さらに、変化量検出手段により検出された第２の変化量に基づいて、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態を推定でき、精度よく大気状態への収束性が推定できる。この結果、変化量検出手段による検出結果から推定された燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態に基づいて、大気補正処理の実施形態を変更することができる。すなわち、第２の変化量の示すところは、ＨＣ濃度の掃気状態であり、掃気によりＨＣ濃度の減少が早い場合には、第２の変化量は、大きくなることに基づくものである。
【０１４５】
さらに、変化量検出手段により検出された第１の変化量が所定値を超え、かつ、第２の変化量が所定値を超えることを大気補正許可の条件とすることができる。これにより、燃料カット開始後のＨＣ濃度増加状態と、以降の掃気状態による大気状態への収束性判断に基づいて、適切な大気補正実施判断ができる。すなわち、第１の変化量が小さい場合には、燃料カット開始初期のＨＣ濃度増加が大きいことを示し、第２の変化量が小さい場合には、ＨＣ濃度の掃気状態が遅く、大気状態への収束が悪い状態を判断でき、そのような状態で大気補正を禁止することにより、誤補正を回避できる。
【０１４６】
さらに、変化量検出手段により検出された第２の変化量に基づいて大気補正タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態による大気状態への収束性を考慮して、適切な大気補正タイミングを設定できる。すなわち、第２の変化量により、大気状態への収束性が判断でき、変化量が小さい場合には、収束時間が長く、大きい場合には、収束時間が早くなることが判断できる。
【０１４７】
さらに、変化量検出手段により検出された第１の変化量および第２の変化量に基づいて、大気補正処理の実施タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット後初期のＨＣ濃度増加度合いと、以降のＨＣの掃気状態とを合わせて考慮して、大気状態への収束性を精度よく判断でき、適切な大気補正処理の実施タイミングを設定できる。
【０１４８】
さらに、変化量検出手段により第２の変化量を演算する第２所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第２所定時間後に設定する第２経過時間設定手段をさらに有している。これにより、第２の変化量検出が正確に実施でき、大気状態への収束性を精度よく判断できる。
【０１４９】
さらに、第２経過時間設定手段は、第２所定区間の開始タイミングを、吸入空気量の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を精度よく判断でき、第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。すなわち、排出ガスの速度は、吸入空気量が大きいほど速いため、空気量によって本所定時間を適切に設定することにより、空気量に依存した燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、ＨＣの掃気度合いを正確に判断できる。
【０１５０】
さらに、第２経過時間設定手段は、第２所定区間の開始タイミングを、エンジン回転数の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を精度よく判断でき、第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。すなわち、排出ガスの速度は、エンジン回転数が大きいほど速いため、エンジン回転数によって本所定時間を設定することにより、エンジン回転数に依存した燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、ＨＣの掃気度合いを正確に判断できる。
【０１５１】
さらに、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力に基づいて大気補正処理の実施形態を変更することができる。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを精度よく推定でき、大気状態への収束性を精度よく判断できる。すなわち、第２の変化量を演算する第２所定区間の開始までの、酸素濃度センサの出力の示すところは、燃料カット初期のＨＣ濃度の増加傾向の継続状態を示しており、本酸素濃度センサの出力が小さいほど、ＨＣ濃度の増加傾向が継続し初期のＨＣ濃度が大きいことを示している。逆に、本酸素濃度センサの出力が大きいということは、ＨＣ濃度の増加度合いが早期に減少してＨＣ濃度の絶対値が小さいことを示し、大気への収束が早いことが判断できる。
【０１５２】
さらに、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力が所定値より大きい場合に、大気補正を実施することができる。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを推定して、大気補正実施有無を判断することができ、誤検出のない正確な大気補正を実施できる。上述したように、本酸素濃度センサの出力が小さいほど、ＨＣ濃度の増加傾向が継続し、初期のＨＣ濃度が大きく、大気状態への収束性が悪いことを示していることに基づくものである。
【０１５３】
さらに、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力により大気補正処理の実施タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさから、大気状態への収束性を精度よく判断でき、適切な大気補正タイミングを設定できる。
【０１５４】
さらに、変化量検出手段により検出された第１の変化量および第２の変化量と、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力とに基づいて、大気補正処理の実施タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット始後初期のＨＣ濃度増加度合いと、ＨＣ濃度の大きさと、以降のＨＣ成分の掃気状態を推定でき、大気状態への収束性をより精度よく判断でき、適切な大気補正タイミングを設定できる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０  エンジン、１１  吸気管、１４  スロットルバルブ、１９  燃料噴射弁、２４  排気管、３２  Ａ／Ｆセンサ、３５  クランク角度センサ、３８  ＥＣＵ、３９  マイコン、４０  センサ制御回路、９０１  Ａ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段（制御手段）、９０２  燃料カット後経過時間計測手段、９０３  燃料カット後第１経過時間設定手段、９０４  燃料カット後第２経過時間設定手段、９０５  Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段（変化量検出手段）、９０６  Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段（変化量検出手段）、９０７  Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段、９０８  大気補正実施有無判定手段、９０９  大気補正実施タイミング設定手段、９１０  Ａ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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