修正量AFClean。其后，若氧吸藏量的推定值OSAest達到判定基準吸藏量Cref，則空燃比修正量AFC被設為弱濃設定修正量AFCrich，并維持為弱濃設定修正量AFCrich直到下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)闈馀卸ɑ鶞手礗refri以下為止。而且，在本實施方式中，在下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)榱阋陨蠒r，空燃比修正量AFC被設為弱濃設定修正量AFClean0
[0179]目標空燃比設定單元A6，通過將成為基準的空燃比、即本實施方式中的理論空燃比AFR與由目標空燃比修正量計算單元A5算出的空燃比修正量AFC相加，來算出目標空燃比AFT。因此，目標空燃比AFT被設為比理論空燃比AFR稍濃的弱濃設定空燃比(空燃比修正量AFC為弱濃設定修正量AFCrich的情況)、和比理論空燃比AFR稀某種程度的稀設定空燃比(空燃比修正量AFC為稀設定修正量AFClean的情況)中的任一個。這樣算出的目標空燃比AFT，被輸入到基本燃料噴射量計算單元A2以及后述的空燃比差計算單元AS中。
[0180]圖16是表示空燃比修正量AFC的計算控制的控制程序的流程圖。圖示的控制程序通過一定時間間隔的插入來進行。
[0181]如圖16所示，首先，在步驟Sll中判定空燃比修正量AFC的算出條件是否成立。所謂空燃比修正量的算出條件成立的情況，可列舉出例如不是燃料切斷控制中等。在步驟Sll中判定為目標空燃比的算出條件成立的情況下，進入到步驟S12。在S12中，取得上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup、下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn、燃料噴射量Qi。接著，在步驟S13中，基于在步驟S12中所取得的上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup以及燃料噴射量Qi，來算出氧吸藏量的推定值OSAest。
[0182]接著，在步驟S14中判定稀設定標志Fr是否被設定為O。稀設定標志Fr在空燃比修正量AFC被設定為稀設定修正量AFClean時被設為1，在這之外的情況下被設為O。在步驟S14中判定為稀設定標志Fr被設定為O的情況下，進入到步驟S15。在步驟S15中，判定下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn是否為稀判定基準值Irefri以下。在判定為下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn大于稀判定基準值Irefri的情況下，使控制程序結束。
[0183]另一方面，若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc減少、從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比降低，則在步驟S15中判定為下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn為稀判定基準值Irefri以下。在這種情況下，進入到步驟S16，空燃比修正量AFC被設為稀設定修正量AFClean。接著，在步驟S17中，稀設定標志Fr被設定為1，使控制程序結束。
[0184]在接下來的控制程序中，在步驟S14中判定為稀設定標志Fr未被設定為O而進入到步驟S18。在步驟S18中，判定下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn是否小于零。在判定為下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn小于零的情況下，進入到步驟S19。在步驟S19中，判定在步驟S13中算出的氧吸藏量的推定值OSAest是否少于判定基準吸藏量Cref。在判定為氧吸藏量的推定值OSAest少于判定基準吸藏量Cref的情況下，進入到步驟S20，空燃比修正量AFC繼續(xù)被設為稀設定修正量AFClean。
[0185]另一方面，若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量增大，則不久在步驟S18中判定為氧吸藏量的推定值OSAest為判定基準吸藏量Cref以上，進入到步驟S21。另外，若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量達到最大氧吸藏量附近、NOx以及氧從上游側排氣凈化催化劑20流出，則在步驟S18中判定為下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn為零以上，進入到步驟S21。在步驟S21中，空燃比修正量AFC被設為弱濃設定修正量AFCrich，接著，在步驟S22中稀設定標志Fr重置(reset)為0，使控制程序結束。
[0186]<F/B修正量的算出>
[0187]再次返回到圖15，對基于上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup的F/B修正量計算進行說明。在計算F/B修正量時，使用數(shù)值變換單元A7、空燃比差計算單元A8、F/B修正量計算單元A9。
[0188]數(shù)值變換單元A7，基于上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup、和規(guī)定了空燃比傳感器40的輸出電流Irup與空燃比的關系的映射圖(map)或計算式，來算出與輸出電流Irup相應的上游側排氣空燃比AFup。因此，上游側排氣空燃比AFup相當于向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比。
[0189]空燃比差計算單元AS，通過從由數(shù)值變換單元A7求出的上游側排氣空燃比AFup減去由目標空燃比設定單元A6算出的目標空燃比AFT，來算出空燃比差DAF (DAF =AFup-AFT)。該空燃比差DAF是表示相對于目標空燃比AFT的、燃料供給量過量或不足的值。
[0190]F/B修正量計算單元A9，通過對由空燃比差計算單元A8算出的空燃比差DAF進行比例.積分.微分處理(PID處理)，基于下述式(I)算出用于補償燃料供給量過量或不足的F/B修正量DFi。這樣算出的F/B修正量DFi被輸入到燃料噴射量計算單元A3。
[0191]DFi = KpXDAF+KiXSDAF+KdXDDAF…(I)
[0192]再者，在所述式(I)中，Kp為預先設定的比例增益(比例常數(shù))，Ki為預先設定的積分增益(積分常數(shù))，Kd為預先設定的微分增益(微分常數(shù))。另外，DDAF是空燃比差DAF的時間微分值，通過此次更新了的空燃比差DAF與上次更新了的空燃比差DAF之差除以與更新間隔對應的時間來算出。另外，SDAF為空燃比差DAF的時間積分值，該時間積分值DDAF,通過此次更新了的空燃比差DAF與上次更新了的時間積分值DDAF相加來算出(SDAF=DDAF+DAF)。
[0193]再者，在所述實施方式中，由上游側空燃比傳感器40檢測出向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比。但是，向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比的檢測精度未必需要很高，因此例如也可以基于從燃料噴射閥11噴出的燃料噴射量以及空氣流量計39的輸出來推定該排氣的空燃比。
[0194]<第二實施方式>
[0195]接著，參照圖17，對本發(fā)明的第二實施方式涉及的內燃機的控制裝置進行說明。第二實施方式涉及的內燃機的控制裝置的構成，基本上與第一實施方式涉及的內燃機的控制裝置的構成同樣。但是，本實施方式的控制裝置進行了與第一實施方式中的控制不同的空燃比控制。
[0196]<第二實施方式中的空燃比控制的概要>
[0197]在本實施方式中，向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的目標空燃比，基于下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn以及上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc來設定。具體地講，在下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)闈馀卸ɑ鶞手礗rrich以下時，判斷為由下游側空燃比傳感器41檢測出的排氣的空燃比變?yōu)榱藵饪杖急?。在這種情況下，利用稀切換單元，將目標空燃比設為稀設定空燃比，并維持為該空燃比。稀設定空燃比是比理論空燃比稀某種程度的預先確定的空燃比，例如設為14.65?20，優(yōu)選為14.68?18，更優(yōu)選為14.7?16左右。
[0198]其后，若在將目標空燃比設定為稀設定空燃比的狀態(tài)下上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc達到大于零的規(guī)定的吸藏量，則利用稀程度降低單元，將目標空燃比切換為弱稀設定空燃比(再者，將此時的氧吸藏量稱為“稀程度變更基準吸藏量”)。弱稀設定空燃比是與理論空燃比之差小于稀設定空燃比與理論空燃比之差的稀空燃比，例如被設為14.62?15.7，優(yōu)選為14.63?15.2，更優(yōu)選為14.65?14.9左右。另外，稀程度變更基準吸藏量被設為與零之差為規(guī)定的變更基準差α的吸藏量。
[0199]另一方面，在下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)榱?與比理論空燃比稍稀的預先確定的稀判定空燃比相應)時，判斷為由下游側空燃比傳感器41檢測出的排氣的空燃比變?yōu)榱讼】杖急?。在這種情況下，利用濃切換單元，將目標空燃比設定為濃設定空燃比。濃設定空燃比是比理論空燃比濃某種程度的預先確定的空燃比，例如設為10?14.55，優(yōu)選為12?14.52，更優(yōu)選為13?14.5左右。
[0200]其后，若在將目標空燃比設定為濃設定空燃比的狀態(tài)下上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc達到比最大吸藏量少的規(guī)定的吸藏量，則利用濃程度降低單元，將目標空燃比切換為弱濃設定空燃比(再者，將此時的氧吸藏量稱為“濃程度變更基準吸藏量”)。弱濃設定空燃比是與理論空燃比之差小于濃設定空燃比與理論空燃比之差的濃空燃比，例如設為13.5?14.58，優(yōu)選為14?14.57，更優(yōu)選為14.3?14.55左右。另外，濃程度變更基準吸藏量被設為與最大氧吸藏量之間的差為所述規(guī)定的變更基準差α的吸藏量。
[0201]其結果，在本實施方式中，若下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)闈馀卸ɑ鶞手礗rrich以下，則首先，將目標空燃比設定為稀設定空燃比，其后，若氧吸藏量OSAsc多出某種程度，則設定為弱稀設定空燃比。其后，若下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)榱阋陨?，則首先，將目標空燃比設定為濃設定空燃比，其后，若氧吸藏量OSAsc少了某種程度，則設定為弱濃設定空燃比，反復進行同樣的操作。
[0202]<使用時間圖的控制的說明>
[0203]參照圖17，對如上述那樣的操作具體地說明。圖17是本實施方式涉及的內燃機的控制裝置的進行了空燃比控制的情況下的上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc等的時間圖。
[0204]在圖示的例子中，在時刻&以前的狀態(tài)下，目標空燃比的空燃比修正量AFC被設為弱濃設定修正量AFCsrich。弱濃設定修正量AFCsrich是與弱濃設定空燃比相應的值，為小于O的值。因此，向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的目標空燃比被設為濃空燃比，與之相伴，上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup變?yōu)樨撝?。由于在向上游側排氣凈化催化?0流入的排氣中包含未燃氣體，因此上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc逐漸地減少下去。再者，此時，向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣中的未燃氣體被由上游側排氣凈化催化劑20吸藏的氧氣氧化、凈化。因而，不僅從上游側排氣凈化催化劑20排出的氧(以及NOx)排出量被抑制，未燃氣體排出量也被抑制。
[0205]若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc逐漸地減少，則在時刻h下，氧吸藏量OSAsc越過下限吸藏量(參照圖13的Clowlim)而減少。若氧吸藏量OSAsc比下限吸藏量少，則流入到上游側排氣凈化催化劑20中的未燃氣體的一部分沒有由上游側排氣凈化催化劑20凈化而流出。因而，在時刻^以后，隨著上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc減少，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn逐漸降低。再者，從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣中所包含的未燃氣體，被下游側排氣凈化催化劑24氧化、凈化。
[0206]其后，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn逐漸地降低，在時刻&下達到與濃判定空燃比相應的濃判定基準值Irrich。在本實施方式中，若下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn變?yōu)闈馀卸ɑ鶞手礗rrich以下，貝U為了抑制上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的減少，將空燃比修正量AFC切換為稀設定修正量AFCglean。稀設定修正量AFCglean是與稀設定空燃比相應的值，為大于O的值。
[0207]再者，在本實施方式中，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn達到濃判定基準值Irrich后，即，從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比達到濃判定空燃比之后，進行了空燃比修正量AFC的切換。這是因為，即使上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量充分，也有時從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比極微少地偏離理論空燃比。即，假使在輸出電流Irdwn稍微偏離與理論空燃比相應的值的情況下也判斷為上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量越過下限吸藏量而減少的話，則有即使實際上具有充分的氧吸藏量也判斷為氧吸藏量OSAsc越過下限吸藏量而減少的可能性。因此，在本實施方式中規(guī)定為:從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比達到濃判定空燃比才判斷為氧吸藏量越過下限吸藏量而減少。反過來說，濃判定空燃比被設為在上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量充分時從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比幾乎不會達到那樣的空燃比。再者，對于后述的稀判定空燃比而言也可以說是相同的情況。
[0208]在時刻&下，若將向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的目標空燃比切換為稀設定空燃比，則向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比也從濃空燃比變化為稀空燃比。若在時刻t2下向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比變化為稀空燃比，則上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup變?yōu)檎担⑶疑嫌蝹扰艢鈨艋呋瘎?0的氧吸藏量OSAsc開始增大。
[0209]再者，在圖示的例子中，剛剛切換了目標空燃比之后，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn降低了。這是因為，切換目標空燃比后該排氣到達上游側排氣凈化催化劑20之前產(chǎn)生了延遲，成為從上游側排氣凈化催化劑20流出了未燃氣體的狀態(tài)。
[0210]其后，隨著上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的增大，從上游側排氣凈化催化劑20流出的排氣的空燃比變化為理論空燃比，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn也變大。因而，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn在時刻t3以后變得比濃判定基準值Irrich大。此期間，目標空燃比的空燃比修正量AFC也被維持為稀設定修正量AFCglean，上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup被維持為正值。
[0211]若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的增大繼續(xù)，則在時刻t4下達到稀程度變更基準吸藏量Clean。在本實施方式中，若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc變?yōu)橄〕潭茸兏鶞饰亓緾lean以上，則為了減慢上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的增加速度，將空燃比修正量AFC切換為弱稀設定修正量AFCslean。弱稀設定修正量AFCslean是與弱稀設定空燃比相應的值，為小于AFCglean且大于O的值。
[0212]在時刻&下，若將目標空燃比切換為弱稀設定空燃比，則向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比與理論空燃比的差也變小。與之相伴，上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup的值變小，并且上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的增加速度降低。再者，向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣中的氧以及NOx被上游側排氣凈化催化劑20吸藏以及凈化。因而，不僅從上游側排氣凈化催化劑20排出的未燃氣體排出量被抑制，NOx排出量也被抑制。
[0213]在時刻t4以后，上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc，盡管其增加速度慢，但逐漸地增加下去。若上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc逐漸地增加，則在時刻1^5下，氧吸藏量OSAsc超過上限吸藏量(參照圖13的Cuplim)而增加。若氧吸藏量OSAsc比上限吸藏量大，則流入到上游側排氣凈化催化劑20中的氧的一部分未由上游側排氣凈化催化劑20吸藏而流出。因而，在時刻t5以后，隨著上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc增加，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn逐漸地上升。再者，隨著在上游側排氣凈化催化劑20中氧的一部分未被吸藏，NOx也將不被還原、凈化，但該NOx由下游側排氣凈化催化劑24還原、凈化。
[0214]其后，下游側空燃比傳感器41的輸出電流Irdwn逐漸地上升，在時刻、下達到與稀判定空燃比相應的零。在本實施方式中，若下游側空燃比傳感器41的輸出電流變?yōu)榱阋陨?，則為了抑制上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的增大，空燃比修正量AFC被切換為濃設定修正量AFCgrich。濃設定修正量AFCgrich是與濃設定空燃比相應的值，為小于O的值。
[0215]在時刻、下，若將向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的目標空燃比切換為濃設定空燃比，則向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比也從稀空燃比變化到濃空燃比。若在時刻t6下向上游側排氣凈化催化劑20流入的排氣的空燃比變化為濃空燃比，則上游側空燃比傳感器40的輸出電流Irup變?yōu)樨撝?，并且上游側排氣凈化催化?0的氧吸藏量OSAsc開始減少。
[0216]其后，隨著上游側排氣凈化催化劑20的氧吸藏量OSAsc的減少，從上游側排氣凈化催