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JP2012188961A - 酸素センサ制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】酸素センサの出力値が所定の範囲から大きく離れた場合に、経時劣化の場合より早いタイミングで補正係数を算出することが可能な酸素センサ制御装置を提供する。
【解決手段】燃料断開始後、実装酸素センサの出力値に補正係数Ｋｐを乗算した補正値の加重平均値Ｉｐｄが取得され、燃料断期間の補正値を代表する代表値Ｉｐｅとして決定される（Ｓ１９）。代表値Ｉｐｅが第二範囲の外側の値でないと判断され（Ｓ２１：ＮＯ）、且つ第一範囲の外側の値であると判断（Ｓ２３：ＹＥＳ）された回数が、連続して１０回（第一回数）に達した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、新たな補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ２７）。代表値Ｉｐｅが第二範囲の外側の値であると判断（Ｓ２１：ＹＥＳ）された回数が、連続して４回（第一回数より少ない第二回数）に達した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、新たな補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ３０）。
【選択図】図４

Description

本発明は、酸素センサを使用して排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ制御装置に関する。
従来から、自動車等の内燃機関の排気通路（排気管）に酸素センサを設置し、排気ガス中の酸素濃度を検出して空燃比を制御することが行われている。このような酸素センサとしては、例えば、酸素イオン導電性のジルコニアに一対の電極を形成したセルを少なくとも１つ以上備えたガス検出素子を有するものが挙げられる。しかしながら、個々の酸素センサの出力特性のバラツキや、酸素センサの経時劣化に起因して、酸素濃度の検出精度が異なるという問題がある。そこで、内燃機関への燃料供給を停止し、排気通路内がほぼ大気雰囲気になっていると推定されるとき、補正係数を算出して、酸素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行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−３２４６６号公報
しかしながら、内燃機関への燃料供給を停止した状態（いわゆるフューエルカット。以下、「燃料断」という。）であっても、酸素センサの出力値は、内燃機関の運転に伴って脈動したり、出力にノイズが重畳したりして変動する。この変動の影響を低減するために、２以上の所定回数の燃料断における酸素センサの出力値が、基準値に対して所定の範囲以上離れた場合に、較正を行うタイミングであると判断して補正係数を算出することが考えられる。ここで、経時劣化の場合には、酸素センサによる酸素濃度の検出精度は徐々に劣化していく。このため、酸素センサの出力値が所定の範囲から徐々に離れていった後、所定回数の燃料断が行われた後に補正係数が算出され、酸素センサの出力値と酸素濃度との関係が較正される。所定回数の間は、補正係数が算出されないが、酸素センサの出力値が所定の範囲に近いので、排気管を流通する排気ガスの酸素濃度は、比較的精度よく検出される。
一方、例えば、内燃機関に装着された酸素センサが交換された場合には、交換前後の酸素センサの特性の違い（個体差バラツキ）や劣化具合の違いによって、酸素センサの出力値が所定の範囲から大きく離れる場合がある。また、交換前の酸素センサのもとで算出された補正係数が記憶されている場合には、その補正係数と交換後の酸素センサの出力値に基づいて酸素濃度が算出されることになるため、排気管を流通する排気ガスの酸素濃度の検出精度が悪化する。このとき、酸素センサの交換時に交換作業者が補正係数を算出することも考えられるが、当該作業者の手間が煩わしく、酸素センサを制御する制御装置に補正係数を算出する技術が盛り込まれている以上、この技術を活かして補正係数を算出することが望ましい。このため、できるだけ早いタイミングで交換後の酸素センサに対して最適な補正係数を算出し、酸素センサの出力値と酸素濃度との関係を較正する必要がある。しかし、所定回数の燃料断が行われた後でなければ、補正係数が算出されないので、排気ガスの酸素濃度の検出精度が悪化している時間が長くなるという問題点がある。
本発明は、酸素センサの出力値が所定の範囲から大きく離れた場合に、経時劣化の場合より早いタイミングで補正係数を算出することが可能な酸素センサ制御装置を提供することである。
本発明に係る酸素センサ制御装置は、内燃機関の排気管に取り付けられた酸素センサの出力値と酸素濃度との関係を較正するための補正係数を記憶する第一記憶手段を備え、前記第一記憶手段に記憶された前記補正係数と前記酸素センサの前記出力値とを用いて、前記排気管を流通する排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサ制御装置において、前記酸素センサの前記出力値を取得する出力値取得手段と、前記内燃機関の燃料供給を停止する燃料断が行われる期間である燃料断期間中に前記出力値取得手段によって取得された少なくとも１つの前記出力値に基づいて、前記燃料断期間中の前記出力値を代表する値である代表値を決定する代表値決定手段と、前記代表値決定手段によって決定された前記燃料断期間中の前記代表値を第二記憶手段に記憶させる第一記憶制御手段と、前記第一記憶制御手段によって前記第二記憶手段に記憶された最新の前記代表値である最新代表値が、所定の第一範囲の外側の値であるか否かを判断する第一範囲判断手段と、前記第一記憶制御手段によって前記第二記憶手段に記憶された前記最新代表値が、前記第一範囲を含んで前記第一範囲より大きい所定の範囲である第二範囲の外側の値であるか否かを判断する第二範囲判断手段と、前記第一範囲判断手段によって前記最新代表値が前記第一範囲の外側の値であると判断され、且つ、前記第二範囲判断手段によって前記最新代表値が前記第二範囲の外側の値でないと判断された回数である第一判断回数が、連続して２回以上の第一回数に達したか否かを判断する第一代表値判断手段と、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、新たな前記補正係数を算出する第一算出手段と、前記第二範囲判断手段によって前記最新代表値が前記第二範囲の外側の値であると判断された回数である第二判断回数が、連続して前記第一回数より少ない第二回数に達したか否かを判断する第二代表値判断手段と、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、新たな前記補正係数を算出する第二算出手段と、前記第一算出手段または前記第二算出手段によって算出された新たな前記補正係数を前記第一記憶手段に記憶させる第二記憶制御手段とを備えている。
経時劣化の場合、徐々に進行する酸素センサの劣化によって、燃料断期間中の出力値を代表する値である代表値が第一範囲の内側にある状態から、第一範囲の外側且つ第二範囲の内側の値となる。そして、前記代表値が、第一回数連続して前記第一範囲の外側、且つ前記第二範囲の内側の値となった場合に、第一算出手段によって補正係数が算出される。一方、例えば酸素センサの交換等によって、代表値が第一範囲から離れ、前記代表値が、第二回数連続して前記第二範囲の外側の値であると判断された場合に、第二算出手段によって補正係数が算出される。第二回数は第一回数より少ないので、代表値が第二範囲の外側の値になった場合に、経時劣化の場合より早いタイミングで補正係数を算出することができる。この結果、酸素センサの交換等がなされ、その後に酸素センサが使用に供された場合にも短い時間で出力値と酸素濃度との関係を較正することができ、排気ガスの酸素濃度を精度よく検出できる。
前記酸素センサ制御装置において、前記第一回数は、３以上の回数であり、前記第二回数は、２以上且つ前記第一回数より少ない回数であってもよい。例えば、酸素センサの出力値が、内燃機関の運転に伴って脈動したり、出力にノイズが重畳したりして変動した場合、代表値が第二範囲の外側の値になる場合があり得る。しかし、第二回数は２以上である。このため、仮に、第二回数が２の場合であっても、最新代表値と、その１つ前の代表値とが連続して第二範囲の外側の値にならなければ、補正係数が算出されない。このように、第二回数の代表値が連続して第二範囲の外側の値にならなければ、補正係数が算出されないので、内燃機関の運転による脈動やノイズを検出して補正係数を誤って算出する可能性を低減できる。
前記酸素センサ制御装置において、前記第一算出手段は、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、前記燃料断期間中における前記出力値と前記補正係数とを乗算した補正値が予め設定された基準値に近づくように、前記第二記憶手段に記憶された前記代表値と前記基準値とに基づいて、新たな前記補正係数を算出し、前記第二算出手段は、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、前記補正値が前記基準値に近づくように、前記第二記憶手段に記憶された前記代表値と前記基準値とに基づいて、新たな前記補正係数を算出してもよい。この場合、第一算出手段と第二算出手段とは、予め設定された基準値に近づくように、代表値と基準値とに基づいて新たな補正係数を精度よく算出することができる。このため、算出した補正係数を使用して、出力値と酸素濃度との関係を精度よく較正することができる。
前記酸素センサ制御装置において、前記基準値は、前記第一範囲の内側且つ前記第二範囲の内側の値であり、前記代表値決定手段は、前記燃料断期間中に前記出力値取得手段によって取得された前記出力値に前記補正係数を乗算した少なくとも１つの前記補正値に基づいて、前記燃料断期間中の前記補正値を代表する値を前記代表値として決定し、前記第一算出手段は、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、前記第一記憶手段に記憶されている現在の前記補正係数で前記代表値を除算した値で、前記基準値を除算することで、新たな前記補正係数を算出し、前記第二算出手段は、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、前記第一記憶手段に記憶されている現在の前記補正係数で前記代表値を除算した値で、前記基準値を除算することで、新たな前記補正係数を算出してもよい。この場合、第一算出手段と第二算出手段とは、現在の補正係数で代表値を除算した値で、基準値を除算することで新たな補正係数を算出する。このため、算出した補正係数を使用して、出力値と酸素濃度との関係を精度よく較正することができる。
前記酸素センサ制御装置において、前記第一算出手段は、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、前記第一範囲の外側且つ前記第二範囲の内側の値となった前記代表値のうち、少なくとも２つの前記代表値の平均値である第一平均値と前記基準値とに基づいて、前記補正係数を算出し、前記第二算出手段は、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、前記第二範囲の外側の値となった前記代表値のうち、少なくとも２つの前記代表値の平均値である第二平均値と前記基準値とに基づいて、前記補正係数を算出してもよい。代表値決定手段によって決定される代表値は、燃料断の直前の運転条件のばらつき等によって、ばらつく場合がある。このため、代表値の平均値を使用して補正係数を算出することで、代表値のばらつきの影響を低減できる。よって、安定した補正係数の算出を行うことができる。
酸素センサ制御装置１０を含むエンジン制御システム１の物理的構成及び電気的構成を示す模式図である。 燃料断期間中における実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂに基づく補正値Ｉｐｃの変化の一例を示すグラフである。 メイン処理を示すフローチャートである。 メイン処理を示すフローチャートである。 燃料断毎の代表値Ｉｐｅの変化の一例を示すグラフである。 燃料断毎の代表値Ｉｐｅの変化の一例を示すグラフである。
以下、本発明を具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、これらの図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものであり、記載されている装置の構成、各種処理のフローチャートなどは、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
図１は、酸素センサ制御装置１０を含むエンジン制御システム１の構成図である。エンジン制御システム１において、車両の内燃機関（エンジン）１００の排気管１２０には酸素センサ２０（以下、実装酸素センサ２０という。）が取付けられ、実装酸素センサ２０にはコントローラ２２が接続されている。そして、コントローラ２２に酸素センサ制御装置１０が接続されている。本実施形態における酸素センサ制御装置１０は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）の機能を有している。
内燃機関１００の吸気管１１０にはスロットル弁１０２が設けられ、内燃機関１００の各気筒には、燃料を筒内に供給するためのインジェクタ（燃料噴射弁）１０４が設置されている。また、排気管１２０の下流側に排ガス浄化触媒１３０が取付けられている。また、内燃機関１００には図示しない各種センサ（圧力センサ、温度センサ、及びクランク角センサ等）が設置され、吸気管１１０には図示しないエアフロメータが設置されている。そして、これらの各種センサ及びエアフロメータからの運転条件情報（エンジンの圧力、温度、エンジン回転数、大気の供給量等）が酸素センサ制御装置１０に入力されるようになっている。そして、酸素センサ制御装置１０は、上記運転条件情報、実装酸素センサ２０からの排気ガス中の酸素濃度検出値、及び運転者によるアクセルペダル１０６の踏み込み量等に応じて、スロットル弁１０２を制御して内燃機関１００に供給する大気の量を制御すると共に、インジェクタ１０４からの燃料噴射量を制御する。これによって、酸素センサ制御装置１０は、適切な空燃比で内燃機関１００の運転を行う。
酸素センサ制御装置１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、外部とのインターフェース回路（Ｉ／Ｆ）５、外部からの入力装置７、及び出力装置９を備えたマイクロコンピュータと、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発メモリ８とを回路基板に実装したユニットである。そして、酸素センサ制御装置１０（ＣＰＵ２）は、ＲＯＭ３に予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、インジェクタ１０４による燃料噴射量の制御信号を出力装置９から出力したり、後述するメイン処理を行ったりする。
実装酸素センサ２０は、例えば、酸素イオン伝導性の固体電解質体に一対の電極を設けたセルを２つ用いた、いわゆる２セル式の空燃比センサである。詳細には、実装酸素センサ２０は、ガス検出素子を内側に保持すると共に、排気管１２０に装着するためのハウジングを備えている。また、ガス検出素子は、酸素ポンプセルと酸素濃度検出セルとを、多孔質体を介して排気ガスが導入される中空の測定室が介在するように積層し、さらにこれら２つのセルを活性温度にまで加熱するためのヒータを積層した素子である。なお、実際の個々の内燃機関に取付けられた実装酸素センサ２０を、後述する基準酸素センサと区別するため、本実施形態では「実装酸素センサ」と称している。
実装酸素センサ２０は、各種抵抗や差動増幅器等を備えた検出回路である公知のコントローラ２２に接続されている。コントローラ２２は実装酸素センサ２０にポンプ電流を供給し、該ポンプ電流を電圧に変換して酸素濃度検出信号として酸素センサ制御装置１０に出力する。より具体的には、コントローラ２２は、酸素濃度検出セルの出力が一定値となるように、酸素ポンプセルヘの通電制御を行う。この場合、酸素ポンプセルは、測定室内の酸素を外部に汲み出す、或いは、測定室に酸素を汲み入れるように動作する。このときに酸素ポンプセルにポンプ電流が流れる。コントローラ２２は、ポンプ電流を、検出抵抗器を介して電圧に変換して酸素センサ制御装置１０に出力する。なお、ポンプ電流とコントローラ２２から出力される電圧とは、排気管１２０内の酸素濃度に対応しているという点で同等の意味を有するので、酸素センサ制御装置１０は、コントローラ２２から出力される電圧の値を検出することで、間接的にポンプ電流の値を検出している。このため、以下の説明では、酸素センサ制御装置１０（ＣＰＵ２）が検出するポンプ電流の値を、実装酸素センサ２０の「出力値Ｉｐｂ」という。出力値Ｉｐｂの変動は、排気管１２０内の酸素濃度の変動に対応している。
次に、補正係数Ｋｐについて説明する。補正係数Ｋｐは、内燃機関１００に取り付けられた実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂと酸素濃度との関係を較正するための係数であり、不揮発メモリ８に記憶されている。以下の説明では、理想的とされる酸素センサ、換言すれば、製造バラツキの中心の出力特性を有する標準的な酸素センサであって、実装酸素センサ２０と同一の構成からなる酸素センサを、「基準酸素センサ」という。また、基準酸素センサを大気雰囲気（酸素濃度約２０．５％）に晒した場合に出力される電流の値を基準値Ｉｐａといい、本実施形態では、一例として、基準値Ｉｐａは「４ｍＡ」であるとする。
補正係数Ｋｐは、実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂに補正係数Ｋｐを乗算した値（以下、「補正値Ｉｐｃ」という。）が基準酸素センサの出力値Ｉｐｂに近づくように定められる。例えば、実装酸素センサ２０を大気雰囲気に晒した場合の補正値Ｉｐｃが、基準値Ｉｐａ「４ｍＡ」と同一になれば、実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂに基づく補正値Ｉｐｃと、基準酸素センサの出力値が同一になる。このように、補正値Ｉｐｃを用いることで、実装酸素センサ２０の特性のばらつき（個体差バラツキ）や劣化具合の影響を軽減して、基準酸素センサと同等の精度で酸素濃度を検出することができる。このため、インジェクタ１０４からの燃料噴射量を適切な量に制御することができる。なお、補正係数Ｋｐは、不揮発メモリ８に記憶されている。また、本実施形態では、補正係数Ｋｐは、内燃機関１００への燃料供給を停止した状態（燃料断）の期間中の実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂに基づいて算出（更新）される。燃料断期間中は、インジェクタ１０４から燃料噴射が行われていないため、排気管１２０内の雰囲気が大気雰囲気に近づき、基準酸素センサの大気雰囲気における出力値である基準値Ｉｐａと比較することで、補正係数Ｋｐを算出することができるからである。補正係数Ｋｐの算出の詳細については、後述する。
次に、図２を参照して、１回の燃料断期間中における実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂに基づく補正値Ｉｐｃの変化の一例について説明する。図２は、燃料断が開始されてからの時間と、実装酸素センサ２０との出力値に基づく補正値Ｉｐｃとの関係を表している。燃料断が開始されても、燃料断が開始される前の排気ガスが排気管１２０等に残り、排気ガスが大気と入れ替わるまでに時間を要する。このため、排気管１２０内の酸素濃度が大気の酸素濃度に近づくまでに時間を要する。よって、補正値Ｉｐｃは、徐々に大きくなる（図２の時間Ｔ２の期間）。そして、排気管１２０内の酸素濃度が大気の酸素濃度に近づくと、補正値Ｉｐｃの値は概ね安定する。ただし、排気管１２０内の酸素濃度が大気の酸素濃度に近づいても、補正値Ｉｐｃは、内燃機関１００の運転状況の影響やノイズの重畳によって変動（脈動）している。なお、図２の時間Ｔ２の期間において、実際には、補正値Ｉｐｃは脈動しながら徐々に大きくなっているが、脈動の図示は省略している。
次に、図３及び図４を参照して、酸素センサ制御装置１０のＣＰＵ２によるメイン処理について説明する。メイン処理は、酸素センサ制御装置１０に電源が供給されることを契機に開始される。メイン処理が行われることによって、例えば、実装酸素センサ２０が交換された場合における新たな補正係数Ｋｐを算出するタイミングが、実装酸素センサ２０が経時劣化した場合における新たな補正係数Ｋｐを算出するタイミングより早くなる。以下の説明において、変数Ｍ及び変数Ｎは、各々別個の所定条件（詳細は後述）を連続して満たした回数に対応しており、変数Ｎは、燃料断期間中に加重平均値Ｉｐｄを算出した回数に対応している。加重平均値Ｉｐｄは、燃料断期間中に取得される補正値Ｉｐｃの加重平均値を示しており、時間Ｔ１は、燃料断期間が開始されてからの経過時間を示している。また、フローチャートにおけるステップを「Ｓ」と略記する。
図３に示すように、メイン処理では、まず、変数Ｍと変数Ｐとが「０」に設定される（Ｓ１）。なお、変数Ｍ及び変数Ｐの値は、ＲＡＭ４に記憶される（後述する加重平均値Ｉｐｄ、変数Ｎ、時間Ｔ１も同様）。次いで、加重平均値Ｉｐｄが「０」に設定される（Ｓ２）。次いで、内燃機関１００の運転中に燃料断が新たに開始されたか否かが判断される（Ｓ３）。なお、内燃機関１００では、酸素センサ制御装置１０は、車両の減速や吸入空気量の状態等の運転条件に応じて、インジェクタ１０４からの燃料噴射量が０となる指示を出力する。Ｓ３では、この指示の出力の有無が検出されることで燃料断が開始されたか否かが判断される。燃料断が開始されていない場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理はＳ３に戻る。
燃料断が開始された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、特定の運転条件下で燃料断が開始されたか否かが判断される（Ｓ４）。なお、内燃機関１００の運転中に、特定の運転条件下で燃料断が開始されたか否かを判断するにあたっては、燃料断が開始された直前のエンジン回転数、エンジン負荷、吸入空気量などの内燃機関の運転状態を表すパラメータが少なくとも１つ用いられる。例えば、パラメータが所定の条件（つまり、補正係数Ｋｐを算出するのに適した予め設定された条件）を満たしているときに、特定の運転状況下で燃料断が開始されたと判断される。
特定の運転状況下で燃料断が開始されていない場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理はＳ３に戻る。特定の運転状況下で燃料断が開始された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、時間Ｔ１が「０」に設定される（Ｓ５）。次いで、時間Ｔ１の測定が開始される（Ｓ６）。次いで、時間Ｔ１が時間Ｔ２（例えば、４秒）以上であるか否かが判断される（Ｓ７）。時間Ｔ１が時間Ｔ２以上でない場合（Ｓ７：ＮＯ）、燃料断が終了したか否かが判断される（Ｓ８）。燃料断が終了されていない場合（Ｓ８：ＮＯ）、処理はＳ７に戻る。つまり、酸素センサ制御装置１０は、燃料断の開始からの時間Ｔ１が時間Ｔ２以上経過するか、その間に燃料断が終了するまで待機する。
図２に示すように、時間Ｔ２は、排気管１２０内の酸素濃度が大気の酸素濃度に近づいて、補正値Ｉｐｃの値が概ね安定する時間に設定されている。このため、Ｓ７で時間Ｔ１が時間Ｔ２以上となったか否かが判断されることで、排気管１２０内の酸素濃度が大気の酸素濃度に近づいたか否かが判断されている。
時間Ｔ１が時間Ｔ２以上となる前に燃料断が終了した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、処理はＳ３に戻る。燃料断が継続し、時間Ｔ１が時間Ｔ２以上となった場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、変数Ｎが「１」に設定される（Ｓ９）。次いで、実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂが取得される（Ｓ１０）。なお、Ｓ１０は、燃料断期間中に繰り返し実行されるが、本実施形態では、一例として、１ミリ秒毎に繰り返し実行されるとする。次いで、Ｓ１０で取得された出力値Ｉｐｂに、不揮発メモリ８に記憶されている補正係数Ｋｐが乗算されることで、補正値Ｉｐｃが取得（算出）される（Ｓ１１）。Ｓ１０で取得された出力値Ｉｐｂに基づいて算出された補正値Ｉｐｃが、図２における「●」で示した点である。なお、以下の説明では、特定の補正値について述べる場合、補正値２０１等のように符号で表し、補正値を特定しない場合、補正値Ｉｐｃと記載する（後述する代表値Ｉｐｅの場合も同様）。
次いで、Ｓ１１で算出された補正値Ｉｐｃが、第三範囲８３（図２参照）の内側か否かが判断される（Ｓ１２）。第三範囲８３は、内燃機関１００の運転状況やノイズ等の影響によって基準値Ｉｐａから大きく外れた補正値Ｉｐｃを、後述する加重平均値Ｉｐｄの算出に使用しないようにするために使用される範囲である。本実施形態では、一例として、第三範囲８３は「基準値Ｉｐａ（４ｍＡ）±７．５％」の範囲、すなわち、３．７ｍＡ〜４．３ｍＡの範囲であるとする。なお、「第三範囲８３の内側」と記載した場合、閾値である３．８ｍＡと４．３ｍＡとを含み、第三範囲８３内に含まれる値であるとする。また、「第三範囲８３の外側」と記載した場合、閾値である３．８ｍＡと４．３ｍＡとを含まず、第三範囲８３内の値に含まれない値であるとする（後述する第一範囲８１及び第二範囲８２の場合も同様。）。
図２に示す補正値２０１，２０２，２０４，２０６，２０７のように、補正値Ｉｐｃが第三範囲８３の内側にあれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、処理はＳ１３（後述）に進む。一方、補正値２０３，２０５のように、内燃機関１００の運転状況やノイズ等の影響によって、補正値Ｉｐｃが第三範囲８３の外側となった場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、処理はＳ１６（後述）に進む。つまり、Ｓ１３（後述）で加重平均値Ｉｐｄが算出されることなく、Ｓ１１で算出された補正値Ｉｐｃが読み捨てられる。これによって、内燃機関１００の運転状況やノイズ等の影響によって基準値Ｉｐａから大きく外れた補正値Ｉｐｃは、加重平均値Ｉｐｄの算出に含まれないので、後述するＳ２６及びＳ３０において、より精度よく補正係数Ｋｐを算出することができる。
補正値Ｉｐｃが第三範囲８３の範囲内の値である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、補正値Ｉｐｃが使用されて、加重平均値Ｉｐｄが算出される。なお、Ｓ１３は、一回の燃料断期間中で１２８個以上の補正値Ｉｐｃが使用されて加重平均値Ｉｐｄが算出される。１２８個以上の補正値Ｉｐｃが使用されるので、燃料断期間中における出力値の脈動やノイズ等の影響を低減することができる。加重平均値Ｉｐｄの算出は、以下の式（１）によって算出される。
Ｉｐｄ＝１／１２８×｛最新のＩｐｃ−Ｉｐｄ（Ｎ−１）｝＋Ｉｐｄ（Ｎ−１）・・・（１）
式（１）の「Ｉｐｄ（Ｎ−１）」は、１回前のＳ１３で算出された加重平均値Ｉｐｄに相当する。なお、変数Ｎ＝１の時には、「Ｉｐｄ（Ｎ−１）」が存在しないため、Ｎ＝１の時に得られる補正値Ｉｐｃ（つまり、燃料断開始後に最初に得られる補正値Ｉｐｃ）を「Ｉｐｄ（Ｎ−１）」に代入して加重平均値Ｉｐｄを算出する。
Ｓ１３が実行された後、Ｓ１３で算出された加重平均値ＩｐｄがＲＡＭ４に記憶される（Ｓ１４）。次いで、変数Ｎがインクリメントされ、１増加する（Ｓ１５）。次いで、変数Ｎが「１２８」より大きい値か否かが判断される（Ｓ１６）。変数Ｎが「１２８」より大きい値でない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、燃料断が終了されたか否かが判断される（Ｓ１７）。変数Ｎが「１２８」になる前に燃料断が終了された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、処理はＳ２に戻り、加重平均値Ｉｐｄが「０」に設定される。つまり、後述するＳ１９〜Ｓ３１は実行されず、加重平均値Ｉｐｄが読み捨てられる。燃料断が終了されていない場合（Ｓ１７：ＮＯ）、処理はＳ１０に戻る。
変数Ｎが「１２８」より大きい値になった場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、燃料断が終了されたか否かが判断される（Ｓ１８）。燃料断が終了されたと判断された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、処理はＳ１９に進み、Ｓ１４で最終的に記憶された加重平均値Ｉｐｄ（換言すれば、最新の加重平均値Ｉｐｄ）が、代表値Ｉｐｅとして決定される（Ｓ１９）。代表値Ｉｐｅとは、１回の燃料断期間中の出力値を代表する値であり、本実施形態では、一例として、出力値に基づいて算出された補正値Ｉｐｃの加重平均値Ｉｐｄとなる。次いで、Ｓ１９で決定された代表値Ｉｐｅが、ＲＡＭ４に記憶される（Ｓ２０）。つまり、一回の燃料断期間毎に一つの代表値Ｉｐｅが決定され（Ｓ１９）、記憶される（Ｓ２０）。一方、Ｓ１８で燃料断が終了していないと判断された場合（Ｓ１８：ＮＯ）、処理はＳ１０に戻る。
Ｓ２０が実行された後、ＲＡＭ４に記憶された最新の代表値Ｉｐｅが、第二範囲８２の外側の値か否かが判断される（Ｓ２１）。図５に示すように、本実施形態では、一例として、第二範囲８２は、「基準値Ｉｐａ（４ｍＡ）±２％」の範囲、すなわち、３．９２ｍＡ〜４．０８ｍＡの範囲であるとする。
ここで、図５について説明する。図５は、燃料断の回数と代表値Ｉｐｅの値との関係を表している。代表値３０１〜３１７は、燃料断期間毎にＳ１９で決定され、Ｓ２０でＲＡＭ４に記憶される代表値Ｉｐｅの値の一例である。代表値３０１〜３０４及び代表値３１５〜３１７は、第一範囲８１（後述）の内側の値である。１０個の代表値３０５〜３１４は、第一範囲８１の外側且つ第二範囲８２の内側の値である。
図４に示すフローチャートの説明に戻る。例えば、最新の代表値Ｉｐｅが代表値３０１（図５参照）である場合、最新の代表値Ｉｐｅが、第二範囲８２の外側の値でないと判断され（Ｓ２１：ＮＯ）、変数Ｐが「０」に設定される（Ｓ２２）。
次いで、ＲＡＭ４に記憶された最新の代表値Ｉｐｅが第一範囲８１の外側の値であるか否かが判断される（Ｓ２３）。第一範囲８１は、第二範囲８２の内側に設定されている。すなわち、第一範囲８１は、第二範囲８２に含まれる範囲である。本実施形態では一例として、第一範囲８１は、「基準値Ｉｐａ（４ｍＡ）±１％」の範囲、すなわち、３．９６ｍＡ〜４．０４ｍＡの範囲であるとする。例えば、最新の代表値Ｉｐｅが代表値３０１（図５参照）である場合、最新の代表値Ｉｐｅが、第一範囲８１の外側の値でないと判断され（Ｓ２３：ＮＯ）、変数Ｍが「０」に設定される（Ｓ２４）。次いで、処理はＳ２に戻り、次回の燃料断が開始されると代表値Ｉｐｅの取得等の処理が継続される。
そして、例えば、最新の代表値Ｉｐｅが代表値３０５（図５参照）となった場合、代表値３０５は第二範囲８２の外側の値ではなく（Ｓ２１：ＮＯ）、第一範囲８１の外側の値であるので（Ｓ２３：ＹＥＳ）、変数Ｍがインクリメントされ、１増加する（Ｓ２５）。次いで、変数Ｍが「１０」であるか否かが判断される（Ｓ２６）。この「１０」を第一回数という。最新の代表値Ｉｐｅが、第二範囲８２の外側の値でないと判断され（Ｓ２１：ＮＯ）、且つ第一範囲８１の外側の値であると判断（Ｓ２３：ＹＥＳ）された回数が、連続して１０回となった場合、Ｓ２５によって変数Ｍは「１０」となる。一方、変数Ｍが「１０」となる前に、最新の代表値Ｉｐｅが第一範囲８１の外側の値でないと判断された場合（Ｓ２３：ＮＯ）、変数Ｍは「０」となる（Ｓ２４）。つまり、Ｓ２６は、変数Ｍが「１０」であるか否かを判断することで、最新の代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値でないと判断され（Ｓ２１：ＮＯ）、且つ第一範囲８１の外側の値であると判断（Ｓ２２：ＹＥＳ）された回数が、連続して１０回（第一回数）に達したか否かを判断している。なお、第一回数が「１０」であることは例示であり、例えば、第一回数が「３０」であってもよい。また、変数Ｍの値が本発明の「第一判断回数」に相当する。
変数Ｍが「１０」でない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理はＳ２に戻る。以下の説明では、実装酸素センサ２０が経時劣化する場合を例示しながら説明する。実装酸素センサ２０が経時劣化する場合、代表値Ｉｐｅの値は基準値Ｉｐａから徐々に離れ、図５に示す代表値３０５〜３１４のように、１０回連続で、代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の内側且つ第一範囲８１の外側の値となる。この場合、変数Ｍは「１０」となるので（Ｓ２５）、変数Ｍが「１０」であると判断される（Ｓ２６：ＹＥＳ）。そして、新たな補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ２７）。Ｓ２７では、以下の手順で新たな補正係数Ｋｐが算出される。まず、以下の式（２）が使用され、第二範囲８２の内側且つ第一範囲８１の外側の値となった１０個の代表値３０５〜３１４の加重平均値Ｉｐｆが算出される。
Ｉｐｆ＝１／１０｛Ｉｐｅ―Ｉｐｆ（Ｌ−１）｝＋Ｉｐｆ（Ｌ−１）・・・（２）
上記式（２）の「Ｉｐｆ（Ｌ−１）」は、直前に算出された加重平均値である。加重平均値Ｉｐｆが算出される場合、１０個前の代表値３０５から最新の代表値３１４までの１０個の代表値Ｉｐｅが式（２）の「Ｉｐｅ」に順次代入され、加重平均値Ｉｐｆが更新される。なお、加重平均値Ｉｐｆの算出開始直後は、「Ｉｐｆ（Ｌ−１）」が存在しないため、初回の代表値３０５を「Ｉｐｆ（Ｌ−１）」に代入して、加重平均値Ｉｐｆを算出する。
１０個の代表値Ｉｐｅの加重平均値Ｉｐｆを算出した後、算出した加重平均値Ｉｐｆが現在の補正係数Ｋｐで除算され、算出された値で基準値Ｉｐａが除算されることで、新たな補正係数Ｋｐが算出される（即ち、新たな補正係数Ｋｐ＝基準値Ｉｐａ／（加重平均値Ｉｐｆ／現在の補正係数Ｋｐ）の演算を行う）。例えば、現在の補正係数が「１．０５」であり、加重平均値Ｉｐｆが「３．９５ｍＡ」である場合、「３．９５」が「１．０５」で除算され、「３．７６２」となる。そして、「３．７６２」で基準値Ｉｐａ「４ｍＡ」が除算され、新たな補正係数Ｋｐが「１．０６３」と算出される（Ｓ２７）。
Ｓ２７で新たな補正係数Ｋｐが算出された後、算出された補正係数Ｋｐが、不揮発メモリ８に更新記憶される（Ｓ３１）。つまり、内燃機関１００に取り付けられた実装酸素センサ２０の出力値と酸素濃度との関係が較正される。次いで、処理はＳ２に戻る。
以降の処理では、更新された補正係数Ｋｐで、補正値Ｉｐｃが算出されるため（Ｓ１１）、Ｓ１９で決定される代表値Ｉｐｅは、図５に示す代表値３１５〜３１７のように、基準値Ｉｐａに近い値となる。Ｓ２７で補正係数Ｋｐが精度よく算出されているからである。補正係数Ｋｐが精度よく算出されているため、ＣＰＵ２は、排気ガスの酸素濃度を精度よく検出できる。このため、適切な空燃比で内燃機関１００の運転を行うことができる。
以下の説明では、実装酸素センサ２０が交換された場合を例示しながら説明する。実装酸素センサ２０が交換された場合、交換前後の実装酸素センサ２０の特性の違い（個体差バラツキ）や劣化具合の違いによって、図６に示す代表値３３１〜３３４のように、実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂから算出される代表値Ｉｐｅが第一範囲８１から大きく離れ、第二範囲８２の外側の値になる場合がある。なお、図６は、図５と同様に、燃料断の回数と代表値Ｉｐｅの値との関係を表している。
例えば、最新の代表値Ｉｐｅが代表値３３１である場合、代表値３３１が第二範囲８２の外側であると判断され（Ｓ２１：ＹＥＳ）、変数Ｐがインクリメントされ、１増加される（Ｓ２８）。次いで、変数Ｐが「４」であるか否かが判断される（Ｓ２９）。この「４」を第二回数という。第二回数は、第一回数より小さい回数である。
ここで、最新の代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値であると判断された回数が、連続して４回となった場合、Ｓ２８によって変数Ｐは「４」となる。一方、変数Ｐが「４」となる前に、最新の代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値でないと判断された場合（Ｓ２１：ＮＯ）、変数Ｐは「０」となる（Ｓ２２）。つまり、Ｓ２９は、変数Ｐが「４」であるか否かを判断することで、代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値であると判断（Ｓ２１：ＹＥＳ）された回数が、連続して４回（第二回数）に達したか否かを判断している。なお、第二回数が４回であることは例示であり、第二回数が第一回数より少ない回数且つ２回以上の値であればよく、例えば、第二回数が２回であってもよいし、８回であってもよい。また、変数Ｐの値が本発明の「第二判断回数」に相当する。
変数Ｐが「４」でない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、処理はＳ２に戻る。例えば、図６に示す代表値３３１〜３３４のように、４回連続で、代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値となった場合、変数Ｐは「４」となるので（Ｓ２８）、変数Ｐが「４」であると判断される（Ｓ２９：ＹＥＳ）。そして、新たな補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ３０）。Ｓ２７では、燃料断期間における出力値Ｉｐｂと補正係数Ｋｐとを乗算した補正値Ｉｐｃが、予め設定された基準値Ｉｐａに近づくように、代表値Ｉｐｅと基準値Ｉｐａとに基づいて、新たな補正係数Ｋｐが算出される。詳細には、まず、以下の式（３）が使用され、第二範囲８２の外側の値となった４個の代表値３３１〜３３４の加重平均値Ｉｐｇが算出される。
Ｉｐｇ＝１／４｛Ｉｐｅ−Ｉｐｇ（Ｑ−１）｝＋Ｉｐｇ（Ｑ−１）・・・（３）
上記式（３）の「Ｉｐｇ（Ｑ−１）」は、直前に算出された加重平均値である。加重平均値が算出される場合、４個前の代表値３３１から最新の代表値３３４までの４個の代表値Ｉｐｅが式（３）の「Ｉｐｅ」に順次代入され、加重平均値Ｉｐｇが更新される。なお、加重平均値Ｉｐｇの算出開始直後は、「Ｉｐｇ（Ｑ−１）」が存在しないため、初回の代表値３１１を「Ｉｐｇ（Ｑ−１）」に代入して、加重平均値Ｉｐｇを算出するようにしている。
４個の代表値Ｉｐｅの加重平均値Ｉｐｇを算出した後、Ｓ２７の場合と同様に、算出した加重平均値Ｉｐｇが現在の補正係数Ｋｐで除算され、算出された値で基準値Ｉｐａが除算されることで、新たな補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ３０）。
次いで、処理はＳ３１に進み、不揮発メモリ８に記憶されている補正係数ＫｐがＳ３０で算出された新たな補正係数Ｋｐに更新される（Ｓ３１）。つまり、内燃機関１００に取り付けられた実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂと酸素濃度との関係が較正される。以降の処理では、更新された補正係数Ｋｐで補正値Ｉｐｃが算出されるため（Ｓ１１）、Ｓ１９で決定される代表値Ｉｐｅは、図６に示す代表値３３５〜３３８のように、基準値Ｉｐａに近い値となる。Ｓ３０で補正値が精度よく算出されているからである。補正値が精度よく算出されているため、ＣＰＵ２は、排気ガスの酸素濃度を精度よく検出できる。このため、適切な空燃比で内燃機関１００の運転を行うことができる。
以上のように本実施形態におけるメイン処理が行われる。本実施形態では、第二回数（Ｓ２６参照）より、第一回数（Ｓ２９参照）の方が少ないので、例えば、実装酸素センサ２０が交換された場合において、代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値となった場合に、経時劣化の場合より早いタイミングで新たな補正係数Ｋｐを算出することができる（Ｓ３０）。この結果、酸素センサの交換等がなされ、その後に酸素センサが使用に供された場合にも短い時間で、実装酸素センサ２０の出力値Ｉｐｂと酸素濃度との関係を較正することができ、排気ガスの酸素濃度を精度よく検出できる。
また、１０回連続で代表値Ｉｐｅが、第一範囲８１の内側且つ第二範囲８２の外側の値となった場合に（Ｓ２６：ＹＥＳ）、補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ２７）。つまり、代表値Ｉｐｅが、複数回数連続して第一範囲８１の内側且つ第二範囲８２の外側の値にならなければ、新たな補正係数Ｋｐが算出されない。また、４回連続で代表値Ｉｐｅが第二範囲８２の外側の値になった場合に（Ｓ２９：ＹＥＳ）、補正係数Ｋｐが算出される（Ｓ３０）。つまり、代表値Ｉｐｅが複数回数連続して第二範囲８２の外側の値にならなければ、新たな補正係数Ｋｐが算出されない。このため、内燃機関の運転による脈動やノイズ等を検出して、補正係数Ｋｐを誤って算出する可能性を低減できる。
また、燃料断の直前の運転条件のばらつき等によって、Ｓ１９で決定される代表値Ｉｐｅの値がばらつく場合がある。本実施形態では、Ｓ２７及びＳ３０において新たな補正係数Ｋｐが算出される場合に、代表値Ｉｐｅの加重平均値である加重平均値Ｉｐｆ又は加重平均値Ｉｐｇが使用される。このため、個々の代表値Ｉｐｅの値のばらつきの影響を低減できる。よって、安定した補正係数Ｋｐの算出を行うことができる。
上記実施形態において、実装酸素センサ２０が本発明の「酸素センサ」に相当し、不揮発メモリ８が本発明の「第一記憶手段」に相当する。図３のＳ１０の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「出力値取得手段」に相当し、図４のＳ１９の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「代表値決定手段」に相当する。ＲＡＭ４が本発明の「第二記憶手段」に相当し、Ｓ２０の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第一記憶制御手段」に相当する。Ｓ２３の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第一範囲判断手段」に相当し、Ｓ２１の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第二範囲判断手段」に相当する。Ｓ２６の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第一代表値判断手段」に相当し、Ｓ２７の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第一算出手段」に相当する。Ｓ２９の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第二代表値判断手段」に相当し、Ｓ３０の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第二算出手段」に相当する。Ｓ３１の処理を行うＣＰＵ２が本発明の「第二記憶制御手段」に相当し、加重平均値Ｉｐｆが本発明の「第一平均値」に相当する。加重平均値Ｉｐｇが本発明の「第二平均値」に相当する。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、１２８個以上の補正値Ｉｐｃが使用されて加重平均値Ｉｐｄが算出されていたが、これに限定されない。例えば、時間Ｔ１が時間Ｔ２以上となったと判断された後（Ｓ７：ＹＥＳ）、少なくとも所定時間（例えば、１秒間。言い換えると、燃料断が開始されてから５秒間）の間に取得（算出）された補正値Ｉｐｃを使用して加重平均値Ｉｐｄを算出してもよい。この場合、Ｓ１６（図３参照）を、燃料断が開始されてから５秒経過したか否か（すなわち、時間Ｔ１が５秒以上か否か）を判断する処理に変更し、５秒経過していない場合に（Ｓ１６：ＮＯ）、Ｓ１７に進み、５秒経過した場合に（Ｓ１６：ＹＥＳ）、Ｓ１８に進むように設定してもよい。
また、１回の燃料断期間毎に、Ｓ１０〜Ｓ１９が実行されて、代表値Ｉｐｅが決定されていたが、これに限定されない。例えば、２回の燃料断期間毎に１回の割合で、代表値Ｉｐｅを決定してもよい。ただし、１回の燃料断期間毎に代表値Ｉｐｅを決定することが、Ｓ２７及びＳ３０で早期に新たな補正係数Ｋｐを算出することができるので望ましい。
また、新たな補正係数Ｋｐを算出する場合に、加重平均値Ｉｐｆ及びＩｐｇを使用していたが（Ｓ２７及びＳ３０）、これに限定されない。例えば、１つの代表値Ｉｐｅを使用して、新たな補正係数Ｋｐを算出してもよい。例えば、図６に示すように、代表値Ｉｐｅ（代表値３３１〜３３４）が４回連続で、第二範囲８２の外側の値となったとする。この場合、Ｓ３０で、４個の代表値３０１〜３０４のうち、１つの代表値（例えば、最大の値を示した代表値３３２）を現在の補正係数Ｋｐで除算した値で、基準値Ｉｐａを除算することで、新たな補正係数Ｋｐを算出することができる。Ｓ２７においても同様に新たな補正係数Ｋｐを算出することができる。
また、代表値Ｉｐｅは、補正値Ｉｐｃの加重平均値Ｉｐｄであったが、これに限定されない。例えば、代表値Ｉｐｅは、燃料断期間中の１つの補正値Ｉｐｃでもよいし、燃料断期間中の複数の補正値Ｉｐｃのうち、最大値と最小値とを除いた残りの補正値Ｉｐｃの加重平均値であってもよい。また、代表値Ｉｐｅは、燃料断期間中に取得された出力値Ｉｐｂの加重平均値であってもよいし、燃料断期間中に取得された１つの出力値Ｉｐｂであってもよい。
なお、代表値Ｉｐｅが、出力値Ｉｐｂ又は出力値Ｉｐｂの加重平均値である場合、補正係数Ｋｐの算出方法（Ｓ２７及びＳ３０）、第一範囲８１、第二範囲８２、及び第三範囲８３等が、上記の実施形態と異なり、一例として、以下のように設定することができる。Ｓ２７及びＳ３０では、代表値Ｉｐｅの加重平均値Ｉｐｆ，Ｉｐｇで、基準値Ｉｐａを除算することで、新たな補正係数Ｋｐを算出することができる。また、Ｓ２７で新たな補正係数Ｋｐが算出される度に、各範囲８１，８２，８３を、補正係数Ｋｐの算出に使用された加重平均値Ｉｐｆを含む範囲の値に更新する。例えば、第一範囲８１を「Ｉｐｆ±１％」、第二範囲８２を「Ｉｐｆ±２％」、第三範囲８３を「Ｉｐｆ±７．５％」に更新する。同様に、Ｓ３０で新たな補正係数Ｋｐが算出される度に、各範囲８１，８２，８３を、補正係数Ｋｐの算出に使用された加重平均値Ｉｐｇを含む範囲の値に更新する。このようにすれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第一範囲８１が「基準値Ｉｐａ±１％」であり、第二範囲８２が「基準値Ｉｐａ±２％」である場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、第一範囲８１及び第二範囲８２とは、基準値Ｉｐａを中心値としなくてもよい。また、例えば、第一範囲８１が「基準値Ｉｐａ±０．８％」、第二範囲８２が「基準値Ｉｐａ±１．１％」であってもよい。ただし、第二範囲８２の広さを、第一範囲８１の広さの２倍以上にすれば、実装酸素センサ２０が経時劣化した場合と、交換された場合とを切り分け易くなるので望ましい。
また、基準値Ｉｐａが、基準酸素センサを大気雰囲気（酸素濃度約２０．５％）に晒した場合に出力される電流の値であったが、これに限定されない。例えば、基準値Ｉｐａは、設計に応じて任意に設定される値であってもよい。
また、実装酸素センサ２０は、２セル式の空燃比センサに限らず、１セル式の酸素センサであってもよい。また、酸素濃度検出機能を有するセンサ（例えば、酸素濃度検出機能付きのＮＯｘセンサ）であってもよい。また、加重平均値Ｉｐｄ等、上記のすべての加重平均値を算出する平均化処理は、加重平均処理に限らず、例えば、相加平均処理や移動平均処理を行った平均値を算出するようにしてもよい。
また、酸素センサ制御装置１０は、ＥＣＵの機能を有していたが、これに限定されない。例えば、ＥＣＵとは別体で構成され、燃料断が開始されたことをＥＣＵから伝達されたり、ＥＣＵに算出した補正係数Ｋｐを伝達したりして補正係数Ｋｐを更新するようにしてもよい。
１ エンジン制御システム
２ ＣＰＵ
４ ＲＡＭ
８ 不揮発メモリ
１０ 酸素センサ制御装置
２０ 実装酸素センサ
８１ 第一範囲
８２ 第二範囲
１００ 内燃機関
１２０ 排気管
Ｉｐａ 基準値
Ｉｐｂ 出力値
Ｉｐｃ 補正値
Ｉｐｄ、Ｉｐｆ，Ｉｐｇ 加重平均値
Ｉｐｅ 代表値
Ｋｐ 補正係数

Claims (5)

  1. 内燃機関の排気管に取り付けられた酸素センサの出力値と酸素濃度との関係を較正するための補正係数を記憶する第一記憶手段を備え、前記第一記憶手段に記憶された前記補正係数と前記酸素センサの前記出力値とを用いて、前記排気管を流通する排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサ制御装置において、
    前記酸素センサの前記出力値を取得する出力値取得手段と、
    前記内燃機関の燃料供給を停止する燃料断が行われる期間である燃料断期間中に前記出力値取得手段によって取得された少なくとも１つの前記出力値に基づいて、前記燃料断期間中の前記出力値を代表する値である代表値を決定する代表値決定手段と、
    前記代表値決定手段によって決定された前記燃料断期間中の前記代表値を第二記憶手段に記憶させる第一記憶制御手段と、
    前記第一記憶制御手段によって前記第二記憶手段に記憶された最新の前記代表値である最新代表値が、所定の第一範囲の外側の値であるか否かを判断する第一範囲判断手段と、
    前記第一記憶制御手段によって前記第二記憶手段に記憶された前記最新代表値が、前記第一範囲を含んで前記第一範囲より大きい所定の範囲である第二範囲の外側の値であるか否かを判断する第二範囲判断手段と、
    前記第一範囲判断手段によって前記最新代表値が前記第一範囲の外側の値であると判断され、且つ、前記第二範囲判断手段によって前記最新代表値が前記第二範囲の外側の値でないと判断された回数である第一判断回数が、連続して２回以上の第一回数に達したか否かを判断する第一代表値判断手段と、
    前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、新たな前記補正係数を算出する第一算出手段と、
    前記第二範囲判断手段によって前記最新代表値が前記第二範囲の外側の値であると判断された回数である第二判断回数が、連続して前記第一回数より少ない第二回数に達したか否かを判断する第二代表値判断手段と、
    前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、新たな前記補正係数を算出する第二算出手段と、
    前記第一算出手段または前記第二算出手段によって算出された新たな前記補正係数を前記第一記憶手段に記憶させる第二記憶制御手段と
    を備えたことを特徴とする酸素センサ制御装置。
  2. 前記第一回数は、３以上の回数であり、
    前記第二回数は、２以上且つ前記第一回数より少ない回数であることを特徴とする請求項１に記載の酸素センサ制御装置。
  3. 前記第一算出手段は、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、前記燃料断期間中における前記出力値と前記補正係数とを乗算した補正値が予め設定された基準値に近づくように、前記第二記憶手段に記憶された前記代表値と前記基準値とに基づいて、新たな前記補正係数を算出し、
    前記第二算出手段は、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、前記補正値が前記基準値に近づくように、前記第二記憶手段に記憶された前記代表値と前記基準値とに基づいて、新たな前記補正係数を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の酸素センサ制御装置。
  4. 前記基準値は、前記第一範囲の内側且つ前記第二範囲の内側の値であり、
    前記代表値決定手段は、前記燃料断期間中に前記出力値取得手段によって取得された前記出力値に前記補正係数を乗算した少なくとも１つの前記補正値に基づいて、前記燃料断期間中の前記補正値を代表する値を前記代表値として決定し、
    前記第一算出手段は、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、前記第一記憶手段に記憶されている現在の前記補正係数で前記代表値を除算した値で、前記基準値を除算することで、新たな前記補正係数を算出し、
    前記第二算出手段は、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、前記第一記憶手段に記憶されている現在の前記補正係数で前記代表値を除算した値で、前記基準値を除算することで、新たな前記補正係数を算出することを特徴とする請求項３に記載の酸素センサ制御装置。
  5. 前記第一算出手段は、前記第一代表値判断手段によって前記第一判断回数が前記第一回数に達したと判断された場合に、前記第一範囲の外側且つ前記第二範囲の内側の値となった前記代表値のうち、少なくとも２つの前記代表値の平均値である第一平均値と前記基準値とに基づいて、前記補正係数を算出し、
    前記第二算出手段は、前記第二代表値判断手段によって前記第二判断回数が前記第二回数に達したと判断された場合に、前記第二範囲の外側の値となった前記代表値のうち、少なくとも２つの前記代表値の平均値である第二平均値と前記基準値とに基づいて、前記補正係数を算出することを特徴とする請求項３または４に記載の酸素センサ制御装置。
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