JP4548446B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

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Description

この発明は、排気に含まれる酸素の濃度を検出する酸素濃度センサを排気通路に備えたエンジンの制御装置に関する。
一般に、ガソリンエンジンにあっては、排気通路に酸素濃度センサを設け、この酸素濃度センサの検出値に基づいて燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御が実行されている。また近年、ディーゼルエンジンにおいても、その排気性状の向上のために、排気通路に酸素濃度センサを設け、この酸素濃度センサによって検出される排気の酸素濃度に基づいて排気再循環機構、いわゆるＥＧＲ機構による排気再循環量を制御するものが提案されている。
しかし、図９に示されるように、この酸素濃度センサは、経時劣化やそのときの活性化状態、或いはセンサ素子の個体差等々に起因してその実際の出力特性、即ち酸素濃度とこれに対応する検出値Ｃとの関係が標準的な特性と異なったものとなる場合がある。そして、このように酸素濃度センサの出力特性にばらつきが生じると、排気の酸素濃度を正確に検出することができず、ひいては精度の低い検出値Ｃに基づいて制御を実行することとなるため、空燃比や排気再循環量を制御する際の精度低下をまねくおそれがある。
そこで、特許文献１には、燃料の噴射を停止する、いわゆるフューエルカットを伴う減速走行状態が所定期間継続したことを条件に酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気と略等しい酸素濃度となる大気状態になっている旨を判断し、その時の酸素濃度センサの検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとして記憶する学習処理を実行するものが記載されている。具体的には、フューエルカットを伴う減速走行状態が所定期間継続し、エンジンに吸入された空気がそのまま排気通路に送給されることによって酸素濃度センサ近傍の雰囲気が図９に示されるように大気中の酸素濃度と略等しい大気酸素濃度Ｄａｔｍとなった旨が推定されるときに酸素濃度センサから出力されている検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとして記憶する。そして、以後、酸素濃度センサによって検出される検出値Ｃをこの学習値Ｃｓｔｄに基づいて補正するようにしている。こうした補正の一例としては、標準的な出力特性において大気酸素濃度Ｄａｔｍに対応した検出値を標準値Ｃｎｒｍとして予め記憶しておき、この標準値Ｃｎｒｍを学習値Ｃｓｔｄによって除した値、即ちＣｎｒｍ／Ｃｓｔｄを補正係数Ｋとして酸素濃度センサによって検出される検出値Ｃに乗じる、といった方法を挙げることができる。
このように酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態である旨の判定がなされたときの検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとして記憶する学習処理を実行することにより経時劣化や固体差等々に起因して検出値Ｃにばらつきが生じる場合であっても、検出値Ｃを補正することにより排気性状の悪化を抑制することができるようになる。
特開平１０‐２１２９９９号公報
ところが、車両走行中にフューエルカットが継続される期間は比較的短いため、酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態になる前にフューエルカットが終了されてしまい、学習値Ｃｓｔｄを記憶して学習処理を完了させることができない場合もある。そのため、上記従来の構成では、このように学習値Ｃｓｔｄを取得することのできない状態が長期間継続しやすく、結果として空燃比や排気再循環量を精密に制御するにも自ずと限界があり、この点において改良の余地を残すものとなっている。
本願発明は上記実状に鑑みてなされたものでありその目的は、酸素濃度センサの基準値を学習する学習処理における学習値取得の機会を増加させ、酸素濃度センサの検出値のばらつきによる排気性状の悪化を好適に抑制することのできるエンジンの制御装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、排気通路に設けられ排気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、フューエルカットの実行に伴って前記排気通路における同酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気の酸素濃度と等しい大気状態になったことをフューエルカット開始からの積算排気流量が所定量よりも多くなったことをもって判定する処理及び大気状態である旨の判定がなされたときの前記酸素濃度センサの検出値を学習値として記憶する処理の各処理からなる学習処理を実行する学習手段とを備え、その学習値に基づいて前記酸素濃度センサの検出値を補正するエンジンの制御装置において、前記学習手段は、フューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定される所定期間が経過するまで前記学習処理を継続することをその要旨とする。
燃焼室から排気通路に送給された排気が酸素濃度センサ近傍に到達するまでにはある程度の時間を要する。そのため、フューエルカット終了後も既燃ガスが酸素濃度センサ近傍に到達するまではフューエルカット中にエンジンに吸入されそのまま排気通路に送給された空気が流動する、いわゆる排気輸送遅れが発生する。この点、上記請求項１に記載の構成によれば、フューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定される所定期間が経過するまでは、学習処理を継続するようにしている。そのため、従来のようにフューエルカットの終了をもって同学習処理を終了するようにした場合と比較して、酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態にあるか否かの判定を行う判定期間が長くなり、フューエルカットの期間が短い場合であっても、同判定により大気状態である旨の判定がなされる頻度が増加するようになる。その結果、学習処理における学習値取得の機会を増加させ、酸素濃度センサの検出値のばらつきによる排気性状の悪化を好適に抑制することができるようになる。
また、フューエルカットに伴ってエンジンに吸入されそのまま排気通路に送給される空気の量が多いほど酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態になるのまでの時間が短くなる。そのため、上記請求項１に記載の発明によるように、フューエルカット開始からの積算排気流量が所定量よりも多くなったことに基づいて酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態である旨を判定することができる。
尚、フューエルカットが開始されてから酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態になるまでに要する時間は、燃焼室から酸素濃度センサまでの排気通路の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元によって異なるものとなる。このため、上記所定量は、こうした排気通路の緒元に基づいて設定することが望ましい。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンの制御装置において、前記学習手段は、前記酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態であるときの同酸素濃度センサの出力値として予め設定された標準値とフューエルカット終了時における前記酸素濃度センサの検出値との乖離が大きいときに、前記所定期間において前記酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態である旨の判定がなされることに基づく前記学習処理を禁止することをその要旨とする。
酸素濃度センサが標準的な出力特性を有している場合であっても、センサ素子の温度低下等に起因して応答性が著しく低下し、その出力特性が一時的に標準的な出力特性と異なった状態になる場合がある。従って、このような状況下で得られる学習値はその信頼性が低いものとなり、同学習値に基づく検出値の補正の精度も低下することとなる。
この点、請求項２に記載の構成によれば、酸素濃度センサの出力値として予め設定された標準値とフューエルカット終了時における酸素濃度センサの検出値との乖離が大きいときには、同酸素濃度センサの出力特性が何らかの要因により一時的に変化しているものとして学習処理を禁止するようにしている。従って、信頼性の低い学習値に基づいて酸素濃度センサの検出値が補正されてしまうことを回避することができるようになる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置において、前記学習手段は、フューエルカット終了時からの積算排気流量が判定量よりも多くなったときに前記排気輸送遅れに基づく前記所定期間が経過した旨を判定することをその要旨とする。
フューエルカット終了後、排気通路を流動する排気流量が多いほど既燃ガスが酸素濃度センサ近傍に到達するまでの時間が短くなり、排気輸送遅れに相当する期間は短くなる。そのため、具体的には請求項３に記載の発明によるように、フューエルカット終了時からの積算排気流量を算出することにより、この積算排気流量が判定量よりも多くなったことに基づいて排気輸送遅れに基づく所定期間が経過した旨を判定することができる。
尚、積算排気流量は、内燃機関の吸入空気量の積算値に基づいて算出することができる。また、排気通路を流動する排気流量が同じ場合であっても、燃焼室から酸素濃度センサまでの排気通路の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元によってフューエルカット終了後に既燃ガスが酸素濃度センサ近傍に到達するまでの時間が異なるものとなる。このため、上記判定量は、こうした排気通路の緒元を考慮して設定することが望ましい。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置において、前記学習手段は、フューエルカット終了時におけるフューエルカット開始からの積算排気流量が所定の基準量に満たない場合には、前記学習処理を禁止することをその要旨とする。
フューエルカット終了時点において酸素濃度センサ近傍の雰囲気がある程度大気状態に近づいていなければ、フューエルカット終了後に学習処理を継続するようにした場合であっても、燃料が酸素濃度センサに到達するまでの排気輸送遅れに相当する期間の間に学習を完了させることはできない。そこで、上記請求項４に記載の発明では、フューエルカット終了時点におけるフューエルカット開始からの積算排気流量が所定の基準値に満たない場合には学習処理を禁止するようにしている。これにより、フューエルカット終了時点において、その後学習処理を継続することによって学習を完了させることができるか否かを判定し、その可能性に即した態様で学習処理を実行することができるようになる。
尚、フューエルカット終了時点においてその後学習処理を継続することによって学習を完了させることができるか否かを判定する上記所定の基準値は、燃焼室から酸素濃度センサまでの排気通路の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元によって異なるものとなる。このため、上記所定の基準値は、こうした排気通路の緒元等に基づいて設定することが望ましい。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置であって、前記エンジンは、モータの駆動力によって駆動可能なモータアシスト式ターボチャージャを備え、フューエルカット実行中に同モータアシスト式ターボチャージャを前記モータの駆動力によって強制駆動して前記排気通路に空気を強制送給することをその要旨とする。
上記請求項５に記載の構成によれば、フューエルカット実行中にモータの駆動力によってモータアシスト式ターボチャージャを強制駆動し、排気通路に空気を強制送給するため、排気通路を流動する空気の量が多くなる。そのため、この空気の強制流動により酸素センサ近傍の雰囲気が大気状態になるまでに要する時間を短くすることができる。従って、学習処理における学習値取得の機会を更に増加させ、酸素濃度センサの検出値のばらつきによる排気性状の悪化を更に好適に抑制することができるようになる。
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかるエンジンの制御装置をディーゼルエンジンの制御装置に具体化した第１の実施形態について、図１〜３を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるディーゼルエンジンの概略構成を示す模式図である。図１に示されるようにエンジン本体１０には、吸気通路２０と排気通路３０とが接続されている。吸気通路２０には、モータにより開閉駆動される吸気絞り弁２１が設けられており、この吸気絞り弁２１の開度を変更することにより燃焼室１１に導入される空気の量が調量される。
エンジン本体１０の燃焼室１１には、燃料を噴射するインジェクタ１２が気筒毎に設けられている。これらインジェクタ１２はコモンレール１３に接続されており、同コモンレール１３に充填された燃料が噴射される。このコモンレール１３には、サプライポンプ１４によって加圧された燃料が供給される。
図１に示されるように吸気通路２０及び排気通路３０は、ターボチャージャ２２に接続されている。ターボチャージャ２２は、排気通路３０を流れる排気のエネルギによってそのタービン２２ａを回転させることにより、吸気通路２０内の空気を加圧して強制的に燃焼室１１に送り込む。
また、排気通路３０には、触媒コンバータ４０が設けられている。この触媒コンバータ４０は、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化する酸化触媒や、多孔質材料によって形成され排気中の煤を主成分とする粒子状物質を捕集するフィルタ等により構成されている。触媒コンバータ４０に導入された排気は、酸化触媒によってＨＣやＣＯが浄化されるとともに、粒子状物質がフィルタによって捕集され、これらの大気中への排出が抑制される。
また、図１に示されるように排気通路３０においてターボチャージャ２２の上流側の部位には、吸気通路２０に連通し排気通路３０内の排気の一部を吸気通路２０に還流する排気還流通路３１が接続されている。この排気還流通路３１には、リニアソレノイドによって開閉駆動される調量弁としてのＥＧＲ弁３２が設けられており、このＥＧＲ弁３２の開度を変更することにより排気通路３０から吸気通路２０に還流される排気の量が調量される。これら排気還流通路３１とＥＧＲ弁３２により排気再循環機構、いわゆるＥＧＲ機構３３が構成されている。
ＥＧＲ弁３２や吸気絞り弁２１の開閉制御、またインジェクタ１２を通じた燃料噴射制御は、このディーゼルエンジンの各種制御を統括的に実行する電子制御装置５０によって行われる。この電子制御装置５０には、機関運転状態や車両走行状態を検出する各種センサとして、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ５１、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ５２、車速Ｖを検出する車速センサ５３、運転者によるアクセルペダルの操作量ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ５４等が接続され、これら各種センサの検出信号が取り込まれる。更に本実施形態のディーゼルエンジンにあっては、図１に示されるように排気通路３０における触媒コンバータ４０よりも上流側の部位に酸素濃度センサ５５が取り付けられている。この酸素濃度センサ５５は、センサ素子に接触する排気の酸素濃度に比例して、酸素濃度が高くなるほど大きな電流値を出力する限界電流式のセンサである。そして、この酸素濃度センサ５５の検出値Ｃも電子制御装置５０に取り込まれるようになっている。
電子制御装置５０は、これら各種センサ５１〜５５から取り込まれる検出信号に基づいて演算を行い、機関各部を制御する。尚、電子制御装置５０は、こうした演算に伴って設定される各種フラグや演算結果を記憶するメモリ５６を備えている。
電子制御装置５０は、こうした演算処理として例えば、検出された車速Ｖ、機関回転速度ＮＥ等に対するアクセルペダルの操作量ＡＣＣＰに基づいて、運転者の要求に応じた機関トルクを発生させるための目標燃料噴射量を演算する。そして、燃料噴射量がこの目標燃料噴射量と一致するようにインジェクタ１２を制御する。
また、燃料噴射量に対して燃焼室１１に導入される酸素の量が過剰になると、機関燃焼に伴う窒素酸化物の生成量が多くなる。そのため、電子制御装置５０は、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃに基づいて燃焼室１１に導入される酸素の過剰度合を推定し、それに応じて吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁３２の開度をそれぞれ制御して燃焼室１１内に排気の一部を還流させる。このように排気の一部を燃焼室１１に還流させることにより燃焼室１１に導入される酸素の量を低下させ、窒素酸化物の生成を抑制することができる。
ところが、酸素濃度センサ５５は、経時劣化やそのときの活性化状態、或いはセンサ素子の個体差等々に起因してその実際の出力特性、即ち酸素濃度とこれに対応する検出値Ｃとの関係が標準的な特性と異なったものとなる場合がある。そして、このように酸素濃度センサ５５の出力特性にばらつきが生じると、排気の酸素濃度を正確に検出することができず、ひいては精度の低い検出値Ｃに基づいて制御を実行することとなる。そのため、ＥＧＲ機構３３を制御する際の精度低下をまねき、排気性状の悪化をまねくおそれがある。
そこで、本実施形態のディーゼルエンジンにあっては、機関運転中に燃料の噴射を一時的に停止する、いわゆるフューエルカットの実行に伴って酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気と略等しい酸素濃度となる大気状態になっている旨を判断し、その時の酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶する学習処理を実行する。そして、以後、酸素濃度センサ５５によって検出される検出値Ｃをこの学習値Ｃｓｔｄに基づいて補正するようにしている。尚、こうした補正の一例としては、標準的な出力特性における大気酸素濃度Ｄａｔｍに対応した検出値Ｃの値を標準値Ｃｎｒｍとして予めメモリ５６に記憶しておき、この標準値Ｃｎｒｍを学習値Ｃｓｔｄによって除した値、即ちＣｎｒｍ／Ｃｓｔｄを補正係数Ｋとして酸素濃度センサ５５によって検出される検出値Ｃに乗じる、といった方法を挙げることができる。
このように酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨の判定がなされたときの検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとして記憶する学習処理を実行することにより経時劣化や固体差等々に起因して検出値Ｃにばらつきが生じる場合であっても、検出値Ｃを補正することにより排気性状の悪化を抑制することができるようになる。
図２は、こうした学習処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。この処理は機関運転中に電子制御装置５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
この処理が開始されると電子制御装置５０は、まずステップＳ１００においてフューエルカット中であるか否かを判定する。ステップＳ１００においてフューエルカット中である旨判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ２００へと進み、フューエルカットフラグＦｆｃを「ＯＮ」に設定する。
次にステップＳ３００へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１を算出する。この積算排気流量ΣＥＸ１は、フューエルカット開始からの吸入空気量ＧＡの積算値であり、ステップＳ３００では、この時点においてエアフロメータ５１によって検出される吸入空気量ＧＡを前回の制御周期までの積算排気流量ΣＥＸ１に加算することによって新たな積算排気流量ΣＥＸ１を算出する。
こうして積算排気流量ΣＥＸ１を算出すると、ステップＳ４００へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多いか否かを判定する。尚、所定量ΣＥＸａｔｍは、積算排気流量ΣＥＸ１がこの所定量ΣＥＸａｔｍよりも多いことに基づいて酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態であることを判定する値として、燃焼室１１から酸素濃度センサ５５までの排気通路３０の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元を考慮して設定されている。
ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多い旨判定された場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、即ち酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨判定された場合には、ステップＳ５００へと進み、現時点の酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを新たな学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶し、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍ以下である旨判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、即ち酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が未だに大気状態になっていない旨判定された場合には、ステップＳ５００をスキップし、この処理を一旦終了する。
また、ステップＳ１００において、フューエルカット中ではない旨判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１５０へと進み、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。尚、ここでフューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＦＦ」に設定されている場合には、前回の制御周期においてもフューエルカット中ではなかったことが、即ち通常の燃料噴射制御が継続していることが推定される。一方、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」に設定されている場合には、前回の制御周期においてフューエルカットが実行されているため、フューエルカット終了直後であることが推定される。
ステップＳ１５０において、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、即ちフューエルカットが終了された直後であることが推定される場合には、ステップＳ２１０へと進む。ステップＳ２１０では、フューエルカットフラグＦｆｃを「ＯＦＦ」に設定するとともに、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌを「ＯＮ」に設定し、ステップＳ２２０へと進む。尚、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌは、フューエルカット終了に伴って排気通路３０に送出された既燃ガスが酸素濃度センサ５５近傍に未だに到達していない期間か否かを判定するために参照するフラグであり、フューエルカット終了直後に「ＯＮ」に設定され、後述するように排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過すると「ＯＦＦ」に設定される。
また、ステップＳ１５０において、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、即ち通常の燃料噴射制御が継続していることが推定された場合には、ステップＳ２１０をスキップしてステップＳ２２０へと進む。
ステップＳ２２０では、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＮ」であるか否かを判定する。ステップＳ２２０において、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、即ち排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間中である旨推定された場合には、ステップＳ２３０へと進み、ステップＳ２３０において、積算排気流量ΣＥＸ２を算出する。この積算排気流量ΣＥＸ２は、フューエルカット終了時点からの吸入空気量ＧＡの積算値であり、ステップＳ２３０では、この時点においてエアフロメータ５１によって検出される吸入空気量ＧＡを前回の制御周期までの積算排気流量ΣＥＸ２に加算することによって新たな積算排気流量ΣＥＸ２を算出する。
こうして積算排気流量ΣＥＸ２を算出するとステップＳ２４０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多いか否かを判定する。尚、判定量ΣＥＸｊｄｇは、上述の排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間の長さを決定する値であり、ステップＳ２４０において、積算排気流量ΣＥＸ２がこの判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多いことに基づいて排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過した旨が判定される。この判定量ΣＥＸｊｄｇは、上述の所定期間が実際の排気輸送遅れに相当する期間よりも若干短い期間となるように燃焼室１１から酸素濃度センサ５５までの排気通路３０の長さや形状、或いは通路断面積等、その諸元を考慮して設定されている。
ステップＳ２４０において、積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇ以下である旨判定された場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、即ち排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が未だに経過していない旨判定された場合には、ステップＳ３００へと進む。そして、上述したようにステップＳ３００において積算排気流量ΣＥＸ１が算出され、ステップＳ４００において積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多い旨判定された場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、ステップＳ５００において酸素濃度センサ５５の検出値Ｃが学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶し、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が未だに所定量ΣＥＸａｔｍ以下である旨判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、ステップＳ５００をスキップしてこの処理を一旦終了する。
また、ステップＳ２４０において、積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多い旨判定された場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、即ち輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過した旨判定された場合には、ステップＳ２５０へと進み、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌを「ＯＦＦ」に設定し、ステップＳ２６０へと進んで積算排気流量ΣＥＸ２を「０」にリセットする。そして、ステップ３１０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１についてもその値を「０」にリセットし、この処理を一旦終了する。
また、ステップＳ２２０において、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、即ちフューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が既に経過している旨判定された場合には、ステップＳ３１０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１を「０」にリセットし、この処理を一旦終了する。
本実施形態の電子制御装置５０にあっては、機関運転中に上記のような学習処理を繰り返し実行することにより、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨判定されるときの酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶する。そして、以後、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃをこの学習値Ｃｓｔｄに基づいて補正するようにしている。
上記のような学習処理の実行に伴う作用について図３を参照して詳しく説明する。尚、図３は、本実施形態にかかるフューエルカットの終了タイミングと学習値Ｃｓｔｄの取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
図３に示されるように、時刻ｔ１においてフューエルカットが実行されると、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」に設定され、積算排気流量ΣＥＸ１の算出が開始される。尚、フューエルカットの実行により燃焼室１１に導入された空気はそのまま排気通路３０に送給されるようになり、酸素濃度センサ５５近傍の酸素濃度は次第に大気の酸素濃度に近づくようになる。そのため、フューエルカットの継続に伴って酸素濃度センサ５５の検出値Ｃは上昇していく。しかしながら、図３に示されるように時刻ｔ１から時刻ｔ２までの排気輸送遅れに相当する期間にあっては、燃焼室１１からそのまま排気通路３０に送給された空気が酸素濃度センサ５５近傍まで到達しておらず、フューエルカット開始前の既燃ガスが酸素濃度センサ５５近傍を流動しているため検出値Ｃは低い値を示したまま上昇しない。時刻ｔ２以降、即ち排気輸送遅れに相当する期間が経過した後は、燃焼室１１に導入されそのまま排気通路３０に送給された空気が酸素濃度センサ５５近傍に到達するようになるため、検出値Ｃは次第に上昇し始めるようになる。尚、この間にあっても積算排気流量ΣＥＸ１の算出は継続されており、フューエルカットの継続に伴ってその値は次第に大きくなっていく。
時刻ｔ３においてフューエルカットが終了されると、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＦＦ」に設定されるとともに、積算排気流量ΣＥＸ２の算出が開始される。尚、従来の学習処理にあっては、図３に一点鎖線で示されるようにフューエルカットが終了されるこの時点において積算排気流量ΣＥＸ１の値が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多くなっていない場合には、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態になっていない旨の判定が下され、学習値Ｃｓｔｄを取得することなく学習処理が終了されていた。
一方で本実施形態では、フューエルカット終了後も積算排気流量ΣＥＸ１及びΣＧＡ２の算出が継続され、時刻ｔ４において、積算排気流量ΣＥＸ１の値が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多くなった旨判定されると、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態になった旨判定され、この時点における検出値Ｃ４が学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶される。
要するに、本実施形態の学習処理にあっては、図３に示されるようにフューエルカット終了（時刻ｔ３）から積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多くなった旨判定されるまで（時刻ｔ５）の期間、即ちフューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過するまでは、学習処理を継続するようにしている。そして、フューエルカットが開始された時刻ｔ１から積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多くなる時刻ｔ５までの判定期間の間に積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多くなったときに、酸素濃度センサ５５によって検出された検出値Ｃが学習値Ｃｓｔｄとして記憶される。
尚、フューエルカットの終了に伴って排気通路３０に送出される既燃ガスは図３に示されるように排気輸送遅れに相当する期間が経過した時刻ｔ６において酸素濃度センサ５５近傍に到達し、この既燃ガスの到達に伴って検出値Ｃの値は低下するようになる。そのため、学習値Ｃｓｔｄを大気状態において正確に検出する上では、上述したように判定量ΣＥＸｊｄｇの値を排気輸送遅れに基づく所定期間（時刻ｔ３〜ｔ５）が、実際の排気輸送遅れに相当する期間（時刻ｔ３〜ｔ６）よりも若干短くなるように設定することが望ましい。
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）フューエルカット終了（時刻ｔ３）から排気輸送遅れに基づいて設定される所定期間が経過するまで（時刻ｔ５）は、学習処理を継続するようにしている。そのため、従来のようにフューエルカットの終了（時刻ｔ３）をもって同学習処理を終了するようにした場合と比較して、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態にあるか否かの判定を行う判定期間が長くなり、フューエルカットの期間が短い場合であっても、同判定により大気状態である旨の判定がなされる頻度が増加するようになる。その結果、学習処理における学習値取得の機会を増加させ、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃのばらつきによる排気性状の悪化を好適に抑制することができるようになる。
尚、上記第１の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・フューエルカット終了時に、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態であるときの出力値として予め設定された標準値Ｃｎｒｍと、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃとを比較し、これらの値の乖離が大きいときには、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨の判定がなされることに基づく学習処理を禁止するようにしてもよい。
具体的には、図４に示されるように第１の実施形態の学習処理に新たにステップＳ１６０及びステップＳ２１５を追加することによりこうした構成を実現することができる。こうした構成にあっては、ステップＳ１５０において、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、即ちフューエルカットが終了された直後である旨判定された場合には、ステップＳ１６０へと進み、ステップＳ１６０において、現時点の検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍとの差の絶対値が閾値α以下であるか否かが判定されるようになる。そして、ステップＳ１６０において、検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍとの差の絶対値が閾値α以下である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、即ち検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍとの乖離が小さいときには、第１の実施形態と同様にステップＳ２１０へと進む。一方でステップＳ１６０において、検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍとの差の絶対値が閾値αよりも大きい旨判定された場合（ステップＳ１６０：ＮＯ）、即ち検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍとの乖離が大きいときには、ステップＳ２１５へと進み、フューエルカットフラグＦｆｃを「ＯＦＦ」に設定してステップＳ３１０へと進むようになる。具体的には、図３に示されるように時刻ｔ３においてフューエルカットが終了されたときの酸素濃度センサ５５の検出値Ｃ３と標準値Ｃｎｒｍとの乖離が閾値αよりも大きい場合には、輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過したか否かの判定を行わずに処理が終了されるようになる。即ち酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨の判定がなされることに基づく学習処理が禁止されるようになる。
こうした構成を採用した場合にあっては、上記第１の実施形態の効果に加えて、以下のような効果が得られるようになる。
（２）酸素濃度センサ５５が標準的な出力特性を有している場合であっても、センサ素子の温度低下等に起因して応答性が著しく低下し、その出力特性が一時的に標準的な出力特性と異なった状態になる場合がある。従って、このような状況下で得られる学習値Ｃｓｔｄはその信頼性が低いものとなり、同学習値Ｃｓｔｄに基づく検出値Ｃの補正の精度も低下することとなる。
この点、上記のような構成を採用すれば、図３に示されるように酸素濃度センサ５５の大気状態における出力値として予め設定された標準値Ｃｎｒｍとフューエルカット終了時における酸素濃度センサ５５の検出値Ｃ３との乖離が大きいときには、酸素濃度センサ５５の出力特性が何らかの要因により一時的に変化しているものとして学習処理を禁止する。従って、信頼性の低い学習値Ｃｓｔｄに基づいて酸素濃度センサ５５の検出値Ｃが補正されてしまうことを回避することができるようになる。
・また、フューエルカット終了時点において酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気がある程度大気状態に近づいていなければ、フューエルカット終了後に学習処理を継続するようにした場合であっても、燃料が酸素濃度センサ５５に到達するまでの排気輸送遅れに相当する期間の間に学習を完了させることはできない。そこで、フューエルカット終了時における積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ＥＸａｔｍよりも小さな所定の基準値に満たない場合には、その後の学習処理を禁止するようにしてもよい。
こうした構成を採用した場合にあっては、上記第１の実施形態の効果に加えて、以下のような効果が得られるようになる。
（３）フューエルカット終了時点におけるフューエルカット開始からの積算排気流量ΣＥＸ１が所定の基準値に満たない場合には学習処理を禁止することにより、フューエルカット終了時点において、その後学習処理を継続することによって学習を完了させることができるか否かを判定し、その可能性に即した態様で学習処理を実行することができるようになる。
尚、フューエルカット終了時点においてその後学習処理を継続することによって学習を完了させることができるか否かを判定する上記所定の基準値は、燃焼室から酸素濃度センサ５５までの排気通路の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元によって異なるものとなる。このため、上記所定の基準値は、こうした排気通路の緒元等に基づいて設定することが望ましい。
・また、上記第１の実施形態では、フューエルカット終了時からの積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多くなったことに基づいて排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過した旨を判定する構成を示した。これに対して、排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過したか否かを判定する具体的な手段は適宜変更することができる。例えば、フューエルカット終了時からの時間を計時する計時手段を備え、同計時手段によって計時される時間が所定の時間以上となったときに排気輸送遅れに基づく所定期間が経過した旨判定するといった構成を採用することもできる。しかし、排気輸送遅れに相当する期間の長さは排気の流量の変化に伴って変化するため、このように計時手段によって計時される時間に基づいて上述の所定期間が経過した旨を好適に判定するためには、その閾値を排気流量の変化に併せて随時変更する必要がある。この点、上記第１の実施形態のように積算排気流量ΣＥＸ２に基づいて判定を行う構成によれば、予め設定した判定量ΣＥＸｊｄｇに基づいて好適にこの所定期間が経過したか否かを判定することができる。
・同様に酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態である旨判定する手段についても、適宜変更することができる。例えば、フューエルカット開始からフューエルカット終了後に排気輸送遅れに基づく所定期間が経過するまでの時間を計時する計時手段を備え、同計時手段によって計時される時間が所定期間以上となったときに酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態である旨を判定するといった構成を採用することもできる。
しかし、この場合にあっても排気流量の変化によって酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態となるまでに要する時間は変化するため、このように計時手段によって計時される時間に基づいて大気状態となったか否かの判定を好適に行うためには、その閾値を排気流量の変化に併せて随時変更する必要がある。この点、上記第１の実施形態のように積算排気流量ΣＥＸ１に基づいて判定を行う構成によれば、予め設定した所定量ΣＥＸａｔｍに基づいて好適に大気状態になったか否かを好適に判定することができる。
（第２の実施形態）
以下、この発明にかかるエンジンの制御装置をディーゼルエンジンの制御装置に具体化した第２の実施形態について図１及び図５、図６を参照して説明する。尚、本実施形態にかかるディーゼルエンジンの構成は、第１の実施形態にかかるディーゼルエンジンの構成とターボチャージャ２２の構成の一部が異なるものであるため、同様の構成については、同一の符号を付すのみとしてその説明を省略し、以下では相違点を中心に説明する。
図１に二点鎖線で示されるように本実施形態にかかるディーゼルエンジンにあっては、ターボチャージャ２２にタービン２２ａを駆動するモータ２２ｂを設けている。電子制御装置５０は、各種センサ５１〜５５によって検出される機関運転状態に応じてモータ２２ｂの駆動力を制御する。これにより、モータ２２ｂの駆動力によってタービン２２ａの回転をアシストし、排気流量の少ない機関低回転域にあっても過給効率の低下を抑制することができるようになる。
また、本実施形態にあっては、第１の実施形態と同様にフューエルカットの実行に伴って酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気と略等しい酸素濃度となる大気状態になっている旨を判断し、その時の酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶する学習処理を実行する。そして、以後、酸素濃度センサ５５によって検出される検出値Ｃをこの学習値Ｃｓｔｄに基づいて補正するようにしている。
以下、図５及び図６を参照して本実施形態の学習処理について詳しく説明する。尚、図５は、本実施形態の学習処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。また、ここでは第１の実施形態と同様の処理については同一の符号を付してその詳しい説明を省略し、相違点を中心に説明する。
この処理は機関運転中に電子制御装置５０によって所定の周期で繰り返し実行される。この処理が開始されると電子制御装置５０は、まずステップＳ１００においてフューエルカット中であるか否かを判定する。ステップＳ１００においてフューエルカット中である旨判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０へと進み、機関運転状態によらずモータ２２ｂの駆動力によってタービン２２ａを強制駆動し、排気通路３０に空気を強制送給する。
次にステップＳ３００へと進み、第１の実施形態と同様に吸入空気量ＧＡに基づいて積算排気流量ΣＥＸ１を算出する。ステップＳ３００において、積算排気流量ΣＥＸ１を算出すると、ステップＳ４００へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多いか否かを判定する。尚、所定量ΣＥＸａｔｍは、積算排気流量ΣＥＸ１がこの所定量ΣＥＸａｔｍよりも多いことに基づいてフューエルカット開始からフューエルカット終了までの期間が所定期間以上となり、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態となったことを判定する値として、燃焼室１１から酸素濃度センサ５５までの排気通路３０の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元を考慮して設定されている。
ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多い旨判定された場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、即ちフューエルカット開始からフューエルカット終了までの期間が所定期間以上となり、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態となった旨判定された場合には、ステップＳ５００へと進み、ステップＳ５００において現時点の酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを新たな学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶し、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍ以下である旨判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、即ちフューエルカット開始からフューエルカット終了までの期間が所定期間未満であり、未だに酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態ではない旨判定された場合には、ステップＳ５００をスキップし、この処理を一旦終了する。
また、ステップＳ１００において、フューエルカット中ではない旨判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１２０へと進み、上述のような空気の強制送給は実行せずに、機関運転状態に応じた態様でモータ２２ｂを駆動し、ターボチャージャ２２を通常の制御態様にて制御する。そして、ステップＳ３１０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１を「０」にリセットしてこの処理を一旦終了する。
本実施形態の電子制御装置５０にあっては、機関運転中に上記のような学習処理を繰り返し実行することにより、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多い旨判定されることに基づいて酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨判定されるときの酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶する。そして、以後、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃをこの学習値Ｃｓｔｄに基づいて補正するようにしている。
次に図６を参照して上記学習処理の実行に伴う作用について詳しく説明する。
図６に示されるように、時刻ｔ１においてフューエルカットが実行されると、モータ２２ｂによってターボチャージャ２２のタービン２２ａが強制駆動され、排気通路３０に空気が強制送給される。また、これと併せて、吸入空気量ＧＡに基づく積算排気流量ΣＥＸ１の算出が開始される。尚、フューエルカットの実行により燃焼室１１に導入された空気はそのまま排気通路３０に強制送給されるようになる。そのため、酸素濃度センサ５５近傍の酸素濃度は大気の酸素濃度に近づくようになる。従って、フューエルカットの継続に伴って酸素濃度センサ５５の検出値Ｃは上昇していく。しかしながら、図６に示されるように時刻ｔ１から時刻ｔ２までの排気輸送遅れに相当する期間にあっては、燃焼室１１から排気通路３０に強制送給された空気が酸素濃度センサ５５近傍まで到達しておらず、フューエルカット開始前の既燃ガスが酸素濃度センサ５５近傍を流動しているため検出値Ｃは低い値を示したまま上昇しない。時刻ｔ２以降、即ち排気輸送遅れに相当する期間が経過した後は、燃焼室１１に導入され排気通路３０に強制送給された空気が酸素濃度センサ５５近傍に到達するようになるため、検出値Ｃは急速に上昇し始めるようになる。
また、この間にあっても積算排気流量ΣＥＸ１の算出は継続されており、フューエルカットの継続に伴ってその値は大きくなっていく。尚、このようにターボチャージャ２２がモータ２２ｂによって強制駆動されている間は、排気通路３０には通常よりも多くの空気が送給されているため、吸入空気量ＧＡも多くなる。従って、吸入空気量ＧＡに基づいて算出される積算排気流量ΣＥＸ１も図６に一点鎖線で示されるようにこうした強制送給を行わない従来の場合と比較して、急速に増大するようになる。
時刻ｔ３において積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多くなった旨判定されると、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態となったことが判定され、この時点における検出値Ｃ３が学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶される。
尚、時刻ｔ４において、フューエルカットが終了されるとモータ２２ｂの駆動による空気の強制送給が停止され、ターボチャージャ２２は通常の態様にて制御されるようになる。また、これと併せて積算排気流量ΣＥＸ１は「０」にリセットされ、学習処理は終了される。
以上説明した第２の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（４）フューエルカット実行中にモータ２２ｂの駆動力によってターボチャージャ２２を強制駆動し、排気通路３０に空気を強制送給するため、排気通路３０を流動する空気の量が多くなる。そのため、この空気の強制流動により酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態になるまでに要する時間を短くすることができる。従って、学習処理における学習値取得の機会を増加させ、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃのばらつきによる排気性状の悪化を更に好適に抑制することができるようになる。
尚、上記第２の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第２の実施形態では、フューエルカット開始からの積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多くなったことに基づいて、フューエルカット開始からフューエルカット終了までの期間が所定期間以上であり、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態である旨を判定する構成を示した。これに対して、フューエルカット開始からフューエルカット終了までの期間が所定期間以上であるか否かを判定する判定手段は、適宜変更することができる。例えば、フューエルカット開始からフューエルカット終了までの時間を計時する計時手段を備え、同計時手段によって計時される時間が判定期間以上となったときに酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態である旨を判定するといった構成を採用することもできる。
しかし、この場合にあっては、排気流量の変化によって酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態となるまでに要する時間は変化するため、このように計時手段によって計時される時間に基づいて大気状態となったか否かの判定を好適に行うためには、その閾値を排気流量の変化に併せて随時変更する必要がある。この点上記第２の実施形態のように積算排気流量ΣＥＸ１に基づいて判定を行う構成によれば、予め設定した所定量ΣＥＸａｔｍに基づいて好適に大気状態になったか否かを好適に判定することができる。
（第３の実施形態）
以下、この発明にかかるエンジンの制御装置をディーゼルエンジンの制御装置に具体化した第３の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。尚、本実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせたものであり、本実施形態にかかるディーゼルエンジンの構成は第２の実施形態にかかるディーゼルエンジンの構成と同様であるため同一の符号を付すのみとしてその説明を省略する。
以下、図７を参照して酸素濃度センサ５５の学習処理について説明する。尚、本実施形態にかかる学習処理は、第２の実施形態で説明したフューエルカット中にモータ２２ｂの駆動力によってターボチャージャ２２を強制駆動する処理を第１の実施形態の学習処理に追加したものである。そのため、第１及び第２の実施形態と同一の処理については同一の符号を付すのみとしてその詳細な説明は省略し、以下では学習処理の一連の流れについて説明する。
図７は、本実施形態にかかる学習処理の一連の流れを示すフローチャートである。この処理は機関運転中に電子制御装置５０によって所定の周期で繰り返し実行される。この処理が開始されると電子制御装置５０は、まずステップＳ１００においてフューエルカット中であるか否かを判定する。ステップＳ１００においてフューエルカット中である旨判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０へと進み、機関運転状態によらずモータ２２ｂの駆動力によってタービン２２ａを強制駆動し、排気通路３０に空気を強制送給する。
次にステップＳ２００へと進み、フューエルカットフラグＦｆｃを「ＯＮ」に設定してステップＳ３００へと進み、吸入空気量ＧＡに基づいてフューエルカット開始からの積算排気流量ΣＥＸ１を算出する。
こうして積算排気流量ΣＥＸ１を算出すると、ステップＳ４００へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多いか否かを判定する。尚、所定量ΣＥＸａｔｍは、積算排気流量ΣＥＸ１がこの所定量ΣＥＸａｔｍよりも多いことに基づいて酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態であることを判定する値として、燃焼室１１から酸素濃度センサ５５までの排気通路３０の長さや形状、或いは通路断面積等、その緒元を考慮して設定されている。
ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多い旨判定された場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、即ち酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨判定された場合には、ステップＳ５００へと進み、現時点の酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを新たな学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶し、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍ以下である旨判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、即ち酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が未だに大気状態になっていない旨判定された場合には、ステップＳ５００をスキップし、この処理を一旦終了する。
また、ステップＳ１００において、フューエルカット中ではない旨判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１２０へと進み、上述のような空気の強制送給は実行せずに、機関運転状態に応じた態様でモータ２２ｂを駆動し、ターボチャージャ２２を通常の制御態様にて制御する。
そして、ステップＳ１５０へと進み、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。ステップＳ１５０において、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、即ちフューエルカットが終了された直後であることが推定される場合には、ステップＳ２１０へと進む。ステップＳ２１０では、フューエルカットフラグＦｆｃを「ＯＦＦ」に設定するとともに、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌを「ＯＮ」に設定し、ステップＳ２２０へと進む。
また、ステップＳ１５０において、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、即ち通常の燃料噴射制御が継続していることが推定された場合には、ステップＳ２１０をスキップしてステップＳ２２０へと進む。
ステップＳ２２０では、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＮ」であるか否かを判定する。ステップＳ２２０において、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＮ」である旨判定された場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、即ち排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間中である旨推定された場合には、ステップＳ２３０へと進み、ステップＳ２３０において、吸入空気量ＧＡに基づいてフューエルカット終了時点からの積算排気流量ΣＥＸ２を算出する。
こうして積算排気流量ΣＥＸ２を算出するとステップＳ２４０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多いか否かを判定する。尚、判定量ΣＥＸｊｄｇは、上述の排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間の長さを決定する値であり、ステップＳ２４０において、積算排気流量ΣＥＸ２がこの判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多いことに基づいて排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過した旨が判定される。この判定量ΣＥＸｊｄｇは、上述の所定期間が実際の排気輸送遅れに相当する期間よりも若干短い期間となるように燃焼室１１から酸素濃度センサ５５までの排気通路３０の長さや形状、或いは通路断面積等、その諸元を考慮して設定されている。
ステップＳ２４０において、積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇ以下である旨判定された場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、即ち排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が未だに経過していない旨判定された場合には、ステップＳ３００へと進む。そして、上述したようにステップＳ３００において積算排気流量ΣＥＸ１が算出され、ステップＳ４００において積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多い旨判定された場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、ステップＳ５００において酸素濃度センサ５５の検出値Ｃが学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶し、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ４００において、積算排気流量ΣＥＸ１が未だに所定量ΣＥＸａｔｍ以下である旨判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、ステップＳ５００をスキップしてこの処理を一旦終了する。
また、ステップＳ２４０において、積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多い旨判定された場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、即ち輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過した旨判定された場合には、ステップＳ２５０へと進み、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌを「ＯＦＦ」に設定し、ステップＳ２６０へと進んで積算排気流量ΣＥＸ２を「０」にリセットする。そして、ステップ３１０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１についてもその値を「０」にリセットし、この処理を一旦終了する。
また、ステップＳ２２０において、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＦＦ」である旨判定された場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、即ちフューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が既に経過している旨判定された場合には、ステップＳ３１０へと進み、積算排気流量ΣＥＸ１を「０」にリセットし、この処理を一旦終了する。
本実施形態の電子制御装置５０にあっては、機関運転中に上記のような学習処理を繰り返し実行することにより、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態である旨判定されるときの酸素濃度センサ５５の検出値Ｃを学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶する。そして、以後、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃをこの学習値Ｃｓｔｄに基づいて補正するようにしている。
上記のような学習処理の実行に伴う作用について図８を参照して説明する。尚、図８は、本実施形態にかかるフューエルカットの終了タイミングと学習値Ｃｓｔｄの取得タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
図８に示されるように、時刻ｔ１においてフューエルカットが実行されると、モータ２２ｂによってターボチャージャ２２のタービン２２ａが強制駆動され、排気通路３０に空気が強制送給される。また、これと併せて、フューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＮ」に設定され、積算排気流量ΣＥＸ１の算出が開始される。
時刻ｔ２以降において、排気輸送遅れに相当する期間が経過した後は、燃焼室１１に導入されそのまま排気通路３０に強制送給された空気が酸素濃度センサ５５近傍に到達するようになるため、検出値Ｃは急速に上昇し始めるようになる。尚、この間にあっても積算排気流量ΣＥＸ１の算出は継続されており、フューエルカットの継続に伴ってその値は大きくなっていく。
時刻ｔ３においてフューエルカットが終了されると、モータ２２ｂの駆動による空気の強制送給が停止され、ターボチャージャ２２は通常の態様にて制御されるようになる。また、これと併せてフューエルカットフラグＦｆｃが「ＯＦＦ」に、輸送遅れ期間フラグＦｄｅｌが「ＯＮ」に設定されるとともに、積算排気流量ΣＥＸ２の算出が開始される。
時刻ｔ４において、積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍより多くなった旨判定されると、酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気の酸素濃度が大気の酸素濃度と等しい大気状態になった旨判定され、この時点における検出値Ｃ４が学習値Ｃｓｔｄとしてメモリ５６に記憶される。
要するに、本実施形態の学習処理にあっては、図８に示されるようにフューエルカット中（時刻ｔ１〜ｔ３）にモータ２２ｂによってターボチャージャ２２を強制駆動して、排気通路３０に空気を強制送給し、フューエルカット終了（時刻ｔ３）から積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多くなった旨判定されるまで（時刻ｔ５）の期間、即ちフューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定された所定期間が経過するまでは、学習処理を継続するようにしている。そして、フューエルカットが開始された時刻ｔ１から積算排気流量ΣＥＸ２が判定量ΣＥＸｊｄｇよりも多くなる時刻ｔ５までの判定期間の間に積算排気流量ΣＥＸ１が所定量ΣＥＸａｔｍよりも多くなったときに、酸素濃度センサ５５によって検出された検出値Ｃが学習値Ｃｓｔｄとして記憶される。
以上説明した第３の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（５）フューエルカット実行中にモータ２２ｂの駆動力によってターボチャージャ２２を強制駆動し、排気通路３０に空気を強制送給するため、排気通路３０を流動する空気の量が多くなる。そのため、この空気の強制流動により酸素濃度センサ５５近傍の雰囲気が大気状態になるまでに要する時間を短くすることができる。従って、学習処理における学習値取得の機会を第１の実施形態と比較して更に増加させ、酸素濃度センサの検出値のばらつきによる排気性状の悪化を更に好適に抑制することができるようになる。
尚、上記第３の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・第１の実施形態と同様にフューエルカットが終了された時点における酸素濃度センサ５５の検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍとの乖離が大きい時には、排気輸送遅れに相当する所定期間が経過したことに基づいて学習処理を実行することを禁止するようにしてもよい。
この場合にあっても同様にステップＳ１５０とステップＳ２１０との間にステップＳ１６０を追加し、ステップＳ１６０において検出値Ｃと標準値Ｃｎｒｍと乖離が大きい時には、ステップＳ２１５へと進み、学習処理を禁止するようにすればよい。
尚、上記第１〜３の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第１〜３の実施形態にあっては、限界電流式の酸素濃度センサ５５により排気の酸素濃度を検出する構成を示したが、酸素濃度センサは限界電流式のものに限らず、酸素濃度の変化に対応してそれぞれ異なる検出値を出力することのできるものであればよい。
・また、上記第１〜３の実施形態にあっては、この発明を酸素濃度センサの検出値Ｃに基づいてＥＧＲ機構３３を制御するディーゼルエンジンの制御装置に適用した構成を示したが、この発明は、ディーゼルエンジンのみならず、酸素濃度センサ５５の検出値Ｃに基づいて空燃比フィードバック制御を実行するガソリンエンジンに適用することもできる。
この発明の第１の実施形態にかかるディーゼルエンジンの概略構成を示す模式図。 同実施形態にかかる学習処理の一連の流れを示すフローチャート。 同学習処理における学習値の取得タイミングとフューエルカットの終了タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 同実施形態の変更例としての学習処理の一連の流れを示すフローチャート。 この発明の第２の実施形態にかかる学習処理の一連の流れを示すフローチャート。 同学習処理における学習値の取得タイミングとフューエルカットの終了タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 この発明の第３の実施形態にかかる学習処理の一連の流れを示すフローチャート。 同学習処理における学習値の取得タイミングとフューエルカットの終了タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 一般の酸素濃度センサの出力特性を示すグラフ。
符号の説明
１０…エンジン本体、１１…燃焼室、１２…インジェクタ、１３…コモンレール、１４…サプライポンプ、２０…吸気通路、２１…吸気絞り弁、２２…ターボチャージャ、２２ａ…タービン、２２ｂ…モータ、３０…排気通路、３１…排気還流通路、３２…ＥＧＲ弁、３３…ＥＧＲ機構、４０…触媒コンバータ、５０…電子制御装置、５１…エアフロメータ、５２…回転速度センサ、５３…車速センサ、５４…アクセル開度センサ、５５…酸素濃度センサ、５６…メモリ。

Claims (5)

  1. 排気通路に設けられ排気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、フューエルカットの実行に伴って前記排気通路における同酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気の酸素濃度と等しい大気状態になったことをフューエルカット開始からの積算排気流量が所定量よりも多くなったことをもって判定する処理及び大気状態である旨の判定がなされたときの前記酸素濃度センサの検出値を学習値として記憶する処理の各処理からなる学習処理を実行する学習手段とを備え、その学習値に基づいて前記酸素濃度センサの検出値を補正するエンジンの制御装置において、
    前記学習手段は、フューエルカット終了から排気輸送遅れに基づいて設定される所定期間が経過するまで前記学習処理を継続する
    ことを特徴とするエンジンの制御装置。
  2. 請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
    前記学習手段は、前記酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態であるときの同酸素濃度センサの出力値として予め設定された標準値とフューエルカット終了時における前記酸素濃度センサの検出値との乖離が大きいときに、前記所定期間において前記酸素濃度センサ近傍の雰囲気が大気状態である旨の判定がなされることに基づく前記学習処理を禁止する
    ことを特徴とするエンジンの制御装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
    前記学習手段は、フューエルカット終了時からの積算排気流量が判定量よりも多くなったときに前記排気輸送遅れに基づく前記所定期間が経過した旨を判定する
    ことを特徴とするエンジンの制御装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置において、
    前記学習手段は、フューエルカット終了時におけるフューエルカット開始からの積算排気流量が所定の基準量に満たない場合には、前記学習処理を禁止する
    ことを特徴とするエンジンの制御装置。
  5. 前記エンジンは、モータの駆動力によって駆動可能なモータアシスト式ターボチャージャを備え、フューエルカット実行中に同モータアシスト式ターボチャージャを前記モータの駆動力によって強制駆動して前記排気通路に空気を強制送給する
    請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
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