この発明は内燃機関の制御装置に関し、筒内圧を基礎データとして用いることにより排気ガスのNOx 濃度を精度良く推定することを目的とする。 内燃機関（１０）の筒内圧P θ を検出する筒内圧センサ（３４）を設ける。筒内圧P θ と筒内容積V θ （θはクランク角）とに基づいて、筒内で消費される内部エネルギと相関を有する内部エネルギ相関値（ΣV・dP θ /dθ・Δθ）を算出する。上記の内部エネルギ相関値を負荷率KLで規格化し、更に、負荷率KL の関数f(kl)で補正することにより、排気ガス中のNOx 濃度推定値[NOx]＝{(ΣV・dP θ /dθ・Δθ)/KL}×f(kl) を算出する。