CN104302883B - 发动机的排气净化装置以及排气净化方法 - Google Patents

Abstract

计算从初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的第1目标空燃比，并且，基于检测空燃比和理论空燃比，计算第1推定催化剂氧气保持量。直到第1推定催化剂氧气保持量达到第1目标催化剂氧气保持量为止，继续第1目标空燃比以及第1推定催化剂氧气保持量的计算。在第1推定催化剂氧气保持量达到第1目标催化剂氧气保持量之后，计算从理论空燃比向最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的第2目标空燃比，并且，基于检测空燃比和最终目标空燃比，计算第2推定催化剂氧气保持量。直到第2推定催化剂氧气保持量达到第2目标催化剂氧气保持量为止，继续第2目标空燃比以及第2推定催化剂氧气保持量的计算。

Description

发动机的排气净化装置以及排气净化方法

技术领域

本发明涉及发动机的排气净化装置以及排气净化方法，尤其涉及具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应地将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力的催化剂。

背景技术

在日本JP2003－65038A中，将空燃比控制为，使得上述催化剂的氧气保持量成为目标催化剂氧气保持量。

发明内容

在日本JP2003－65038A中，在下游侧O2传感器输出超过了预定的浓空燃比侧(或者稀空燃比侧)阈值时，将推定催化剂氧气保持量更正为最小催化剂氧气保持量(或者最大催化剂氧气保持量)，即对推定催化剂氧气保持量进行更正。

不过，即使上游侧空燃比传感器存在空燃比误差，在下游侧O2传感器输出处于预定的阈值的范围内的情况下，推定催化剂氧气保持量也未被更正。推定催化剂氧气保持量未被更正，是指在推定催化剂氧气保持量和实际的催化剂氧气保持量之间产生偏差。由于该偏差而催化剂的排气净化性能降低的状态持续。

因而，本发明的目的在于提供一种能够在不使催化剂的排气净化性能恶化的区域中对排气的空燃比进行控制的装置。

根据本发明的某一技术方案，发动机的排气净化装置具有：催化剂，其具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应而将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力；上游侧空燃比检测部，其检测所述催化剂的上游侧的排气空燃比；下游侧空燃比检测部，其检测所述催化剂的下游侧的排气空燃比。

本排气净化装置还具有：第1目标空燃比计算部，在所述下游侧空燃比检测部判定为与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气保持量和第1推定催化剂氧气保持量计算第1目标空燃比，该第1目标空燃比是将与理论空燃比相比处于稀空燃比侧的值作为初始目标空燃比，从所述初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；第1燃料供给量校正部，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第1目标空燃比；第1推定催化剂氧气保持量计算部，其在目标空燃比为所述第1目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测部检测的空燃比和理论空燃比，计算所述第1推定催化剂氧气保持量；第1计算继续部，其直到所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第1目标空燃比以及所述第1推定催化剂氧气保持量的计算；第2目标空燃比计算部，其在所述第1推定催化剂氧气保持量达到了所述第1目标催化剂氧气保持量之后，基于第2目标催化剂氧气保持量和第2推定催化剂氧气保持量计算第2目标空燃比，该第2目标空燃比是将与理论空燃比相比处于浓空燃比侧的值作为最终目标空燃比，从理论空燃比向所述最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；第2燃料供给量校正部，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第2目标空燃比；第2推定催化剂氧气保持量计算部，其在目标空燃比为所述第2目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测部检测的空燃比和理论空燃比计算，所述第2推定催化剂氧气保持量；第2计算继续部，其直至所述第2推定催化剂氧气保持量达到所述第2目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第2目标空燃比以及所述第2推定催化剂氧气保持量的计算。

对于本发明的实施方式以及本发明的优点，下面参照附图而详细地进行说明。

附图说明

图1是本发明的实施方式的发动机的排气净化装置的概略结构图。

图2是NOx、HC以及CO的转化率相对于催化剂氧气保持量和催化剂入口空燃比的特性图。

图3是表示催化剂入口空燃比、催化剂出口空燃比、催化剂氧气保持量的变化的时序图。

图4A是用于说明目标空燃比以及推定催化剂氧气保持量的计算的流程图。

图4B是用于说明目标空燃比以及推定催化剂氧气保持量的计算的流程图。

图5是用于说明空燃比校正系数的计算的流程图。

具体实施方式

图1表示发动机1的排气净化装置的概略结构。发动机1具有进气通路2、进气节流阀3、燃料喷射阀4。燃料喷射阀4将燃料朝向进气口喷射供给，以使得根据来自发动机控制器11的燃料喷射信号，与运转条件相对应而成为规定的空燃比。

向发动机控制器11输入来自曲轴角传感器12、空气流量计13、加速器传感器14、水温传感器16的信号。曲轴角传感器12输出曲轴角的基准位置信号和单位角度信号。空气流量计13输出吸入空气流量Qa的信号。加速器传感器14输出加速器踏板15的踏入量(加速器开度)的信号。水温传感器16输出发动机冷却水温度的信号。

在发动机控制器11中，根据由曲轴角传感器12检测到的发动机转速Ne、由空气流量计13检测到的吸入空气流量Qa通过下式计算基本喷射脉冲宽度Tp0[ms]。

Tp0＝K×Qa/Ne…(1)

其中，K：常数，

如果没有空气流量计13的检测误差、燃料喷射阀4的流量特性的波动的影响，则在正常时，根据该基本喷射脉冲宽度Tp0获得理论空燃比的混合气体。采用该基本喷射脉冲宽度Tp0通过下式计算气缸空气量相当脉冲宽度Tp[ms]。

Tp＝Tp0×Fload+Tp(上一次)×(1－Fload)…(2)

其中，Tp(上一次)：Tp的上一次值，Fload：加权平均系数，

(2)式视为，在暂态时(加速时、减速时)流入气缸(燃烧室)的空气量相对于在空气流量计位置流动的空气量以一阶滞后而响应，(2)式是使得相对于流入该气缸的空气量也获得理论空燃比的混合气体。

在发动机1的排气通路5中设有催化剂6、7。催化剂6、7是所谓的三元催化剂，催化剂气氛在理论空燃比时以最大效率净化NOx、HC、CO。详细而言，在涂敷有氧化铝而成的蜂巢构造体中保持吸附有将铂Pt、钯Pd、铑Rh等贵金属(催化剂)和铈Ce混合而成的混合物。

在三元催化剂中，在流入的排气的空燃比与理论空燃比相比位于稀空燃比侧的条件下，利用铈保持(吸收)排气中的氧气，催化剂的氧气保持量增加。另一方面，如果成为流入的排气的空燃比与理论空燃比相比位于浓空燃比侧的条件，则流入的还原成分被已保持于催化剂内的氧气氧化，因此，催化剂的氧气保持量减少。这样，三元催化剂具有与流入的排气的空燃比相对应地保持或释放氧气的功能(氧气保持能力)。

在催化剂6的上游设置有线性特性的前空燃比传感器17，在催化剂6的下游设置有后O2传感器18。前空燃比传感器17具有与排气中的氧气浓度相对应的线性输出特性，后O2传感器18具有在理论空燃比的附近可进行2值切换的特性。

在发动机控制器11中，基于上述两个传感器17、18的输出，计算空燃比校正系数HOS[无名数]。然后，通过采用该空燃比校正系数HOS对上述气缸空气量相当脉冲宽度Tp进行校正，即由下式计算连续喷射时的燃料喷射脉冲宽度Ti[ms]。

Ti＝Tp×tFBYA×HOS×2+Ts…(3)

其中，tFBYA：目标当量比[无名数]，

HOS：空燃比校正系数，

Ts：无效喷射脉冲宽度[ms]，

并且，在成为规定的燃料喷射定时时，将在各气缸中设置的燃料喷射阀4打开与该燃料喷射脉冲宽度Ti对应的量。

上述(3)式的目标当量比tFBYA是以1.0为中心的值，在该值为1.0时获得理论空燃比的混合气体。另一方面，在该值超过1.0时，获得与理论空燃比相比位于浓空燃比侧的混合气体，在该值为小于1.0的正值时，获得与理论空燃比相比位于稀空燃比侧的混合气体。在本实施方式中，tFBYA为1.0。

受到空气流量计13的检测误差、燃料喷射阀4的流量特性的波动的影响，而无法获得理论空燃比的混合气体，有时排气的空燃比与理论空燃比相比向浓空燃比侧偏移、或向稀空燃比侧偏移，但在此并不考虑。即视为不存在空气流量计13的检测误差、燃料喷射阀4的流量特性的波动。上述(3)式的空燃比校正系数HOS的内容是在本实施方式中新导入的，因此详细内容随后论述。

而且，如果对在具有上述催化剂6的发动机1中进行的现有的空燃比控制进行说明，则对催化剂6的氧气保持量进行推定，并将排气的空燃比控制为使该推定后的催化剂氧气保持量与催化剂氧气保持量的目标值一致。以下将催化剂6的氧气保持量称为“催化剂氧气保持量”，将推定后的催化剂氧气保持量称为“推定催化剂氧气保持量”，将催化剂氧气保持量的目标值称为“目标催化剂氧气保持量”。

现有的空燃比控制的内容如以下的(1)～(4)所述。设为不依赖于催化剂6的容量的值，因此，催化剂氧气保持量采用％，最大催化剂氧气保持量设为100％，最小催化剂氧气保持量设为0％。

(1)将目标催化剂氧气保持量设定为最大催化剂氧气保持量(＝100％)和最小催化剂氧气保持量(＝0％)的1/2(＝50％)，将排气的空燃比控制为，使得推定催化剂氧气保持量成为目标催化剂氧气保持量。

(2)推定催化剂氧气保持量根据由前空燃比传感器17检测的催化剂6入口的空燃比与理论空燃比之差、排气流量Qexh以及排气中的过量或不足的氧气浓度FO2计算。

(3)在后O2传感器18输出超过预定的浓空燃比侧(或者稀空燃比侧)阈值时，将推定催化剂氧气保持量重置为最小催化剂氧气保持量(或者最大催化剂氧气保持量)。即，对推定催化剂氧气保持量进行更正。

(4)之后再次继续进行上述(1)～(3)的空燃比控制。

不过，在现有的空燃比控制中，即使前空燃比传感器17存在空燃比误差，在后O2传感器18输出处于预定的浓空燃比侧阈值和稀空燃比侧阈值的范围内的情况下，推定催化剂氧气保持量也未被更正。推定催化剂氧气保持量未被更正是指推定催化剂氧气保持量与实际的催化剂氧气保持量之间产生偏差。

由于该偏差而使催化剂6的排气净化性能降低的状态持续。例如，在实际的催化剂氧气保持量成为0％而成为用于氧化排气中的HC以及CO的氧气不足的状态时，需要使排气的空燃比朝向稀空燃比侧而使催化剂6摄入氧气。此时，如果推定催化剂氧气保持量没有成为0％，则无法使排气的空燃比朝向稀空燃比侧，无法利用催化剂6将排气中的HC以及CO氧化。

另一方面，在实际的催化剂氧气保持量成为100％而成为无法从排气中的NOx夺取氧气的状态时，需要使排气的空燃比朝向浓空燃比侧而使氧气从催化剂6释放。此时，如果推定催化剂氧气保持量没有成为100％，则无法使排气的空燃比朝向浓空燃比侧，无法利用催化剂6还原排气中的NOx。

为了应对这样的问题，参照图2说明本发明人进行了研究的结果。图2是在横轴设为催化剂氧气保持量、纵轴设为催化剂6入口的空燃比(排气空燃比)的平面上将NOx的转化率成为100％的区域和HC以及CO的转化率成为100％的区域叠加的图。

对于横轴的催化剂氧气保持量，在其值为0％时表示在催化剂6中完全没有保持氧气，在其值为100％时表示在催化剂6中无法再增加保持氧气。对于纵轴的催化剂入口空燃比，采用如下范围：以理论空燃比(在此为14.69)为中心，从该理论空燃比向浓空燃比侧(图2中的下侧)的14.31，从该理论空燃比向稀空燃比侧(图2中的上侧)的15.06。

在图2中，对催化剂入口空燃比与理论空燃比14.69相比位于浓空燃比侧(图2中的下侧)且催化剂氧气保持量接近0％的部分施加阴影。其左下的阴影部分是HC以及CO的转化率小于100％的区域(即无法将排气中的HC以及CO全部氧化净化的区域)。另一方面，对催化剂入口空燃比与理论空燃比14.69相比位于稀空燃比侧(图2中的上侧)且催化剂氧气保持量接近100％的部分也施加阴影。其右上的阴影部分是NOx的转化率小于100％的区域(即无法将排气中的NOx全部还原净化的区域)。因而，除了左下和右上这两个阴影部分之外的区域(断续线围成的区域)是HC、CO以及NOx的转化率为100％的区域。

以该图2所示的催化剂6的排气净化特性为前提，在本实施方式中进行如下〔1〕～〔5〕的空燃比控制。

〔1〕在根据后O2传感器18输出判定为催化剂6出口的空燃比(排气空燃比)与理论空燃比14.69相比位于浓空燃比侧的情况下，使运转点以A点为基点沿着曲线B到达C点。A点是根据催化剂氧气保持量0％、初始目标空燃比14.88(与理论空燃比相比位于稀空燃比侧的空燃比)确定的点，以稀空燃比开始控制。C点是根据以初始目标空燃比为14.88能够维持HC以及CO的100％转化率的催化剂氧气保持量的最大值(＝70％)和理论空燃比14.69确定的点。因此，将从初始目标空燃比14.88朝向浓空燃比侧而向理论空燃比14.69的空燃比作为第1目标空燃比tAF＿1进行计算。在该情况下，将C点的催化剂氧气保持量70％作为第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1，并基于该第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1与推定催化剂氧气保持量eOSC(第1催化剂氧气保持量)之差，确定向第1目标空燃比tAF＿1的浓空燃比侧的变化速度。

另外，基于理论空燃比14.69与由前空燃比传感器17检测出的催化剂入口的空燃比rAF之差，计算用于第1目标空燃比的计算的推定催化剂氧气保持量eOSC(第1催化剂氧气保持量)。

〔2〕然后，使运转点从C点沿着曲线E到达F点。F点是根据最终目标空燃比14.50(与理论空燃比相比在浓空燃比侧的空燃比)和以该最终目标空燃比14.50能够维持NOx的100％转化率的催化剂氧气保持量的最小值(＝15％)确定的点，以浓空燃比结束控制。因此，将从理论空燃比14.69向最终目标空燃比14.50朝向浓空燃比侧的空燃比作为第2目标空燃比tAF＿2进行计算。在该情况下，将F点的催化剂氧气保持量15％作为第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2，并基于该第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2与推定催化剂氧气保持量eOSC(第2催化剂氧气保持量)之差，确定向第2目标空燃比tAF＿2的浓空燃比侧的变化速度。

另外，基于由前空燃比传感器17检测出的催化剂入口的空燃比rAF和理论空燃比14.69之差，计算用于第2目标空燃比的计算的推定催化剂氧气保持量eOSC(第2催化剂氧气保持量)。

作为上述的最终目标空燃比，赋予从理论空燃比14.69减去初始目标空燃比14.88与理论空燃比14.69之差(0.19)而得到的空燃比。即，使得与理论空燃比14.69相比在稀空燃比侧变化的第1目标空燃比tAF＿1的变化幅度和与理论空燃比14.69相比在浓空燃比侧变化的第2目标空燃比tAF＿2的变化幅度相同。

〔3〕然后，使运转点从F点进一步朝向浓空燃比侧。然后，根据后O2传感器18输出判定为催化剂6出口的空燃比与理论空燃比14.69相比位于浓空燃比侧。因此，将从最终目标空燃比14.50朝向浓空燃比侧的H点的空燃比作为第3目标空燃比tAF＿3进行计算。在该情况下，使第3目标空燃比tAF＿3以比上述的第1目标空燃比tAF＿1快的速度变化。

〔4〕对后O2传感器18输出和限幅电平进行比较，在后O2传感器输出横穿限幅电平而变小时，判定为催化剂6出口的空燃比与理论空燃比相比位于浓空燃比侧。

〔5〕然后，返回上述〔1〕，再次进行〔2〕、〔3〕的操作，进入〔4〕的操作。

这样，在催化剂氧气保持量和催化剂入口空燃比的平面上且在HC、CO以及NOx的转化率成为100％的区域内，将使运转点沿着A点→C点→F点的控制作为1个周期而反复进行该1个周期。曲线B是由推定催化剂氧气保持量eOSC和第1目标空燃比tAF＿1确定的点的轨迹。曲线E是由推定催化剂氧气保持量eOSC和第2目标空燃比tAF＿2确定的点的轨迹。

另外，如果前空燃比传感器17存在空燃比误差，则基于由前空燃比传感器17检测的排气空燃比而计算的推定催化剂氧气保持量产生误差。因此，在难以碰到对上述(3)所记载的推定催化剂氧气保持量进行更正的机会时，推定催化剂氧气保持量就与实际的催化剂氧气保持量产生较大的偏差。前面已经论述了由于该偏差使催化剂6的排气净化性能降低了的状态持续。

另一方面，在本实施方式中，在使运转点从F点向浓空燃比侧推移一次，并根据后O2传感器18输出判定为催化剂6出口的空燃比与理论空燃比相比位于浓空燃比侧之后，使运转点返回到A点。由此，能够在每一个周期中进行推定催化剂氧气保持量eOSC的更正。在本实施方式中，推定催化剂氧气保持量eOSC不会与实际的催化剂氧气保持量产生较大的偏差，由此，能够避免由于偏差使催化剂6的排气净化性能降低的状态持续。

空燃比的控制方法并不限于图2的情况。也可以例如使与理论空燃比14.69相比在稀空燃比侧变化的第1目标空燃比tAF＿1的变化幅度和与理论空燃比14.69相比在浓空燃比侧变化的第2目标空燃比tAF＿2的变化幅度不同。

另外，初始目标空燃比不限于14.88，最终目标空燃比不限于14.50，既可以比其大也可以比其小。例如能够选择14.84作为初始目标空燃比。此时，以初始目标空燃比14.84能够维持NOx的100％转化率的催化剂氧气保持量的最大值成为75％，由此，将75％设定为第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1即可。另外，例如能够选择14.54作为最终目标空燃比。此时，以最终目标空燃比14.54能够维持HC以及CO的100％转化率的催化剂氧气保持量的最小值大致成为15％，因此，将15％设定为第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2即可。

在基于图2所示的空燃比控制想法时，如果用模型表示催化剂6入口的空燃比、催化剂6出口的空燃比、催化剂氧气保持量如何变化，则如图3所示。

在图3的上段，H点、D点、C点、G点与图2的H点、D点、C点、G点相对应。如图3的上段所示，在t1的定时，设定初始目标空燃比14.88并开始控制。计算从初始目标空燃比14.88向理论空燃比14.69逐渐浓空燃比化的第1目标空燃比tAF＿1。从t2的定时起，计算从理论空燃比14.69向最终目标空燃比14.50逐渐浓空燃比化的第2目标空燃比tAF＿2。从t3的定时起，作为从最终目标空燃比14.50朝向浓空燃比侧的空燃比，计算第3目标空燃比tAF＿3。从t4的定时起重复上述内容。

图3的中段表示催化剂6出口的空燃比不是由后O2传感器18检测的，而是由线性特性的空燃比传感器检测出的。因此，在图3的中段，在利用第3目标空燃比tAF＿3朝向浓空燃比侧的中途的t4的定时，催化剂6出口的空燃比横穿浓空燃比限幅电平(处于从14.5至14.6的期间)而判定浓空燃比。另一方面，在图2中，在运转点从最终目标空燃比14.50向减小侧(浓空燃比侧)的中途，根据后O2传感器18输出判定浓空燃比，因此，图2和图3的中段未必相对应。如图3的中段所示，在t4的定时被判定浓空燃比时，如图3的上段所示，在t4的定时之后立刻设定初始目标空燃比14.88并再次开始控制。

如图3的下段所示，在本实施方式中，将70％作为第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1，将15％作为第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2，即设定有两个目标值。在t1的定时，在将推定催化剂氧气保持量eOSC初始设定为0％之后，首先，推定催化剂氧气保持量eOSC朝向第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1(＝70％)变大。由此，在t2的定时，推定催化剂氧气保持量eOSC达到第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1。接着，推定催化剂氧气保持量eOSC朝向第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2(＝15％)变小，在t3的定时，推定催化剂氧气保持量eOSC达到第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2。如果在t4的定时被判定浓空燃比，则以初始目标空燃比为14.88再次开始控制，因此，在t4将推定催化剂氧气保持量eOSC再次初始设定为0％。

按照图4A、图4B、图5的流程，说明由发动机控制器11执行的该空燃比控制。

图4A、图4B的流程用于计算目标空燃比以及推定催化剂氧气保持量。图4A、图4B的流程是表示处理的顺序，该流程并不是每隔恒定时间(例如每隔10ms)执行的。图4A、图4B的流程的前提在于处于空燃比反馈控制区域。在此，空燃比反馈控制条件通过使前空燃比传感器17以及催化剂6活性化而成立。也需要使后O2传感器18活性化，但后O2传感器18处于催化剂6的下游，因此，考虑到在催化剂6完成活性化的定时后O2传感器18也已活性化。

在图4A中，步骤S1～S7是计算在图2中从A点到C点的目标空燃比(第1目标空燃比)以及推定催化剂氧气保持量(第1推定催化剂氧气保持量)的部分。首先，在步骤S1中，基于后O2传感器输出判定为处于浓空燃比侧之后，设定初始目标空燃比14.88。第1目标空燃比tAF＿1是从初始目标空燃比14.88向理论空燃比14.69逐渐变小的值，因此，将14.88代入第1目标空燃比的上一次值即tAF＿1(上一次)。

在步骤S2中，设为第1标识(在发动机1的起动时初始设定为零)＝1。第1标识＝1表示设定有初始目标空燃比14.8。

在步骤S3中，将70％设定为第1目标催化剂氧气保持量tCSC＿1。70％如上所述，是以初始目标空燃比14.88能够维持NOx的100％转化率的催化剂氧气保持量的最大值。第1目标催化剂氧气保持量tCSC＿1并不限于70％，即使是小于70％的值(规定值)也没有问题。

在步骤S4中，对推定催化剂氧气保持量eOSC设定0％。推定催化剂氧气保持量eOSC基本上将上一次值加上每运算周期时间的催化剂氧气增减量而得到的值作为本次值进行计算。步骤S4的操作，是在开始1个周期的空燃比控制时，将推定催化剂氧气保持量eOSC初始化为0％。这表示在后O2传感器输出被判定为浓空燃比的定时，将推定催化剂氧气保持量eOSC重置为0％，从而对推定催化剂氧气保持量eOSC进行更正。

在步骤S5中，由下式计算第1目标空燃比tAF＿1。

tAF＿1＝tAF＿1(上一次)－系数1×(tOSC＿1－eOSC)…(4)

其中，tAF＿1(上一次)：tAF＿1的上一次值，

tOSC＿1：第1目标催化剂氧气保持量，

系数1：用于将催化剂氧气保持量换算为空燃比的系数(正值)，

(4)式用于以使推定催化剂氧气保持量eOSC与第1目标催化剂氧气保持量tSC＿1一致的方式，将从初始目标空燃比14.88朝向浓空燃比侧而向理论空燃比14.69的空燃比作为第1目标空燃比tAF＿1进行计算。最初，tAF＿1(上一次)＝14.88、tOSC＿1＝70％、eOSC＝0％，因此(4)式成为如下所示。

tAF＿1＝14.88－系数1×70％…(5)

即，(5)式左边的第1目标空燃比tAF＿1与初始目标空燃比14.88相比减小与(5)式右边第2项相对应的量。

在步骤S6中，由下式计算推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)。

eOSC＝eOSC(上一次)+系数2×(rAF－14.69)×Qexh×t/OSCmax…(6)

其中，eOSC(上一次)：eOSC的上一次值，

14.69：理论空燃比，

rAF：由前空燃比传感器17检测的空燃比；

Qexh：排气流量[cc/s]，

t：运算周期时间[s]，

OSCmax：最大催化剂氧气保持量[g]，

系数2：用于将空燃比换算为氧气浓度[g/cc]的系数(正值)

在图2中，在从A点朝向C点的期间，催化剂入口的空燃比与理论空燃比相比位于稀空燃比侧，因此，由前空燃比传感器17检测的催化剂入口的空燃比rAF与理论空燃比14.69相比变大，(6)式的右边第2项为正。

(6)式右边第2项是将空燃比rAF与理论空燃比14.69之差、排气流量Qexh和运算周期时间t相乘而得到的值换算为氧气量[g]后，除以最大催化剂氧气保持量[g]而得到的值，即每运算周期时间的催化剂氧气保持量％的增加量。对该每运算周期时间的催化剂氧气保持量％的增加量进行累积而得到的值为推定催化剂氧气保持量eOSC。

也可以检测(6)式的排气流量Qexh，能够替代Qexh而使用由空气流量计13检测的吸入空气流量Qa。这在后述的(10)式中也相同。

最初，eOSC(上一次)＝0％，因此，(6)式成为如下所示。

eOSC＝系数2×(rAF－14.69)×Qexh×t/OSCmax…(7)

由(7)式，作为推定催化剂氧气保持量eOSC而计算出正值。

在步骤S7中，对以上述方式计算出的推定催化剂氧气保持量eOSC和第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1(＝70％)进行比较。最初，推定催化剂氧气保持量eOSC小于第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1，因此，返回到步骤S5，执行步骤S5、S6的操作。即，在推定催化剂氧气保持量eOSC小于第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1的期间，反复进行步骤S5、S6的操作。通过反复进行上述(4)式，第1目标空燃比tAF＿1向理论空燃比14.69减小，通过反复进行上述(7)式，推定催化剂氧气保持量eOSC向第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1(＝70％)以正值增大。

不久，推定催化剂氧气保持量eOSC达到第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1(＝70％)。此时，从步骤S7进入图4B的步骤S8。

在图4B中，步骤S8～S14是对在图2中从C点到F点的目标空燃比(第2目标空燃比)以及推定催化剂氧气保持量(第2推定催化剂氧气保持量)进行计算的部分。在步骤S8中，为了结束第1目标空燃比tAF＿1的计算而设为第1标识＝0。

在步骤S9中，将15％设定为第2目标催化剂氧气保持量tCSC＿2。15％如上所述是以最终目标空燃比14.50能够维持HC以及CO的100％转化率的催化剂氧气保持量的最小值。第2目标催化剂氧气保持量tCSC＿2不限于15％，即使是超过15％的值(规定值)也没有问题。

在步骤S10中，由下式计算第2目标空燃比tAF＿2。

tAF＿2＝tAF＿2(上一次)－系数3×(eOSC－tOSC＿2)…(8)

其中，tAF＿2(上一次)：tAF＿2的上一次值，

tOSC＿2：第2目标催化剂氧气保持量，

系数3：用于将催化剂氧气保持量换算为空燃比的系数(正的值)，(8)式用于以使推定催化剂氧气保持量eOSC与第2目标催化剂氧气保持量tSC＿2一致的方式，将从理论空燃比14.69向最终目标空燃比14.50而朝向浓空燃比侧的空燃比作为第2目标空燃比tAF＿2进行计算。最初，eOSC＝70％、tOSC＿2＝15％，因此，(8)式成为如下所示。

tAF＿2＝14.69－系数3×(70－15)％…(9)

即，(9)式左边的第2目标空燃比tAF＿2与上一次相比减小与(9)式右边第2项相对应的量。

在步骤S11中，设为第2标识(在发动机的起动时初始设定为零)＝1。第2标识＝1表示计算出第2目标空燃比tAF＿2。

在步骤S12中，推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)由上述(6)式计算。

eOSC＝eOSC(上一次)+系数2×(rAF－14.69)×Qexh×t/OSCmax…(10)

在图2中，在从C点朝向F点的期间，催化剂入口的空燃比与理论空燃比相比处于浓空燃比侧，因此，由前空燃比传感器17检测的催化剂入口的空燃比rAF与理论空燃比14.69相比变小，(6)式的右边第2项变为负。

(6)式右边第2项是将空燃比rAF与理论空燃比14.69之差、排气流量Qexh以及运算周期时间t相乘而得到的值换算为氧气量[g]后，除以最大催化剂氧气保持量[g]而得到的值，即每运算周期时间的催化剂氧气保持量％的减少量(负值)。将该每运算周期时间的催化剂氧气保持量％的减少量(负值)累积而得到的值为推定催化剂氧气保持量eOSC。

最初，eOSC(上一次)＝70％，(6)式成为如下所示。

eOSC＝70－系数2×(rAF－14.69)×Qexh×t/OSCmax…(10)

在此，rAF是接近理论空燃比14.69的值，因此，由(10)式作为推定催化剂氧气保持量eOSC计算出比70％小的正值。

在步骤S13中，对以上述方式计算出的推定催化剂氧气保持量eOSC和第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2(＝15％)进行比较。最初，推定催化剂氧气保持量eOSC比第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2大，因此，进入步骤S14，确认是否基于后O2传感器输出判定为浓空燃比。例如，在催化剂6出口的空燃比(排气空燃比)与理论空燃比14.69相比位于浓空燃比侧时，后O2传感器输出成为接近1.0V的值，在催化剂6出口的空燃比与理论空燃比14.69相比处于稀空燃比侧时，后O2传感器输出成为接近0V的值。因此，预先在500mV附近设定限幅电平，在后O2传感器输出小于该限幅电平时，能够判定为催化剂6出口的空燃比与理论空燃比14.69相比处于稀空燃比侧。另外，在后O2传感器输出横穿限幅电平而变大时，能够判定为催化剂6出口的空燃比与理论空燃比14.69相比处于浓空燃比侧。

在步骤S14中，在未判定为处于浓空燃比侧的情况下，返回到步骤S10，执行步骤S10、S11、S12的操作。即，在未被判定为浓空燃比且推定催化剂氧气保持量eOSC比第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2大的期间，反复进行步骤S10、S11、S12的操作。通过反复上述(8)式，第2目标空燃比tAF＿2向最终目标空燃比14.50减小，通过反复进行上述(6)式，推定催化剂氧气保持量eOSC向第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿1(＝15％)以正值减小。

不久，推定催化剂氧气保持量eOSC达到第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2(＝15％)。此时，从步骤S13进入步骤S15及其以后步骤。

另一方面，在步骤S14中判定为在浓空燃比侧的情况下，返回到步骤S1。

步骤S15～S18是对在图2中从F点到H点的目标空燃比(第3目标空燃比)进行计算的部分。

在步骤S15中，第2目标空燃比tAF＿2的计算结束，因此设为第2标识＝0。

在步骤S16中，由下式计算出第3目标空燃比tAF＿3。

tAF＿3＝tAF＿3(上一次)－规定值…(11)

其中，tAF＿3(上一次)：tAF＿3的上一次值，

规定值：恒定值(正值)，

(11)式右边的tAF＿3(上一次)的初始值是最终目标空燃比14.50，因此，(11)式用于将与最终目标空燃比14.50相比在每运算周期时间减小规定值的(即朝向浓空燃比侧的)值作为第3目标空燃比进行计算。作为(11)式右边的规定值，设定为使得第3目标空燃比tAF＿3以比第1目标空燃比tAF＿1、第2目标空燃比tAF＿2快的速度变化。其理由如下所述。即，在计算第3目标空燃比tAF＿3时，运转点在图2中通过左下的阴影部分。图2中的左下的阴影部分是催化剂的HC以及CO氧化净化性能恶化的区域。因此，在经过催化剂6的HC以及CO氧化净化性能恶化的区域时，加快空燃比的变化速度，从而减少在催化剂6的HC以及CO氧化净化性能恶化的区域中的滞留时间。

在步骤S17中，设为第3标识＝1。示出计算出第3标识＝1表示第3目标空燃比tAF＿3的情况。

在步骤S18中，基于后O2传感器输出，确认催化剂6出口的空燃比是否处于浓空燃比侧。在未判定为催化剂6出口的空燃比处于浓空燃比侧的期间，返回到步骤S16而反复进行步骤S16、S17的操作。

通过步骤S16的操作、即上述(11)式的反复而使第3目标空燃比tAF＿3朝向浓空燃比侧。不久后，在步骤S18中判定为催化剂6出口的空燃比处于浓空燃比侧时，判断为结束了第1周期，为了执行第2周期，返回到图4A的步骤S1。

图5的流程用于计算在上述(3)式中所用的空燃比校正系数HOS，因此每隔恒定时间(例如每隔10ms)执行图5的流程。

在步骤S31中，判断第1标识(在图4A的步骤S2中已设定完毕)。在第1标识＝1时，设定有初始目标空燃比14.88，之后将初始目标空燃比作为初始值并计算朝向减小侧(浓空燃比侧)的第1目标空燃比tAF＿1。此时，进入步骤S32，通过将理论空燃比14.69除以第1目标空燃比tAF＿1(在图4A的步骤S5中计算完毕)，即由下式计算空燃比校正系数HOS[无名数]。

HOS＝14.69/tAF_1…(12)

第1目标空燃比tAF＿1是与理论空燃比14.69相比大的值，因此，根据(12)式，空燃比校正系数HOS成为比1.0小的值。即，在计算第1目标空燃比tAF＿1时，利用(12)式的空燃比校正系数HOS对气缸空气量相当脉冲宽度Tp(燃料喷射量)进行减量校正，混合气体的空燃比从初始目标空燃比14.88向理论空燃比14.69这样朝向减小侧。

在步骤S31中，在第1标识＝0时，进入步骤S33，判断第2标识(在图4B的步骤S11中设定完毕)。在第2标识＝1时，在图4B中如前所述计算从理论空燃比14.69朝向减小侧(浓空燃比侧)到最终目标空燃比14.50的第2目标空燃比tAF＿2。因而，此时，进入步骤S34，通过将理论空燃比14.69除以第2目标空燃比tAF＿2(在图4B的步骤S10中计算完毕)，即由下式计算空燃比校正系数HOS[无名数]。

HOS＝14.69/tAF_2…(13)

第2目标空燃比tAF＿2是比理论空燃比14.69小的值，因此，根据(13)式，空燃比校正系数HOS成为比1.0大的值。即，在计算出第2目标空燃比tAF＿2时，利用(13)式的空燃比校正系数HOS，对气缸空气量相当脉冲宽度Tp(燃料喷射量)进行增量校正，混合气体的空燃比从理论空燃比14.69向最终目标空燃比14.50朝向减小侧。

在步骤S33中，在第2标识＝0时，进入步骤S35，确认第3标识(在图4B的步骤S17中设定完毕)。在第3标识＝1时，在图4B中如前所述将最终目标空燃比14.50作为初始值并计算朝向减小侧(浓空燃比侧)的第3目标空燃比tAF＿3。因而，此时，进入步骤S36，通过将理论空燃比14.69除以第3目标空燃比tAF＿3(在图4B的步骤S16中计算完毕)，即由下式计算空燃比校正系数HOS[无名数]。

HOS＝14.69/tAF_3…(14)

第3目标空燃比tAF＿3是比理论空燃比14.69小的值，因此，根据(14)式，空燃比校正系数HOS成为比1.0大的值。即，在计算第3目标空燃比tAF＿3时，利用(14)式的空燃比校正系数HOS，对气缸空气量相当脉冲宽度Tp(燃料喷射量)进行增量校正，混合气体的空燃比从最终目标空燃比14.50进一步朝向减小侧(浓空燃比侧)。

在步骤S35中，在第3标识＝0时，利用后O2传感器输出判定浓空燃比。此时，进入步骤S37，设为空燃比校正系数HOS＝1.00。由此，进入下一个周期，等待成为第1标识＝1。如果成为第1标识＝1，则反复进行从步骤S31开始的操作。

将利用图5计算的空燃比校正系数HOS用于上述(3)式。

在此，说明本实施方式的作用效果。

本实施方式涉及的发动机的排气净化装置具有：催化剂6，其具有与从发动机1排出的排气的空燃比相对应而将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力；前空燃比传感器17；以及后O2传感器18。

在本装置中，在后O2传感器18判定为与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1和推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)计算第1目标空燃比tAF＿1(参照图4A的步骤S5)，该第1目标空燃比tAF＿1是将与理论空燃比14.69相比处于稀空燃比侧的值(14.88)作为初始目标空燃比，从该初始目标空燃比14.88向理论空燃比14.69而朝向浓空燃比侧的目标空燃比。对向发动机1的燃料供给量进行校正(参照图5的步骤S31、S32、(12)式、(3)式)，以获得第1目标空燃比tAF＿1。基于由前空燃比传感器17检测的空燃比rAF和理论空燃比14.69，对推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)进行计算(参照图4A的步骤S6)。直到推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)达到第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1为止，继续第1目标空燃比tAF＿1以及推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)的计算(参照图4A的步骤S7、S5、S6)。在所述推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)达到所述第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1之后，基于第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2和推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)计算第2目标空燃比tAF＿2(参照图4A的步骤S7、图4B的步骤S10)，该第2目标空燃比tAF＿2是将与理论空燃比14.69相比处于浓空燃比侧的值(14.50)作为最终目标空燃比，从理论空燃比向该最终目标空燃比14.50而朝向浓空燃比侧的目标空燃比。对向发动机1的燃料供给量进行校正(参照图5的步骤S33、S34、(13)式、(3)式)，以获得第2目标空燃比tAF＿2。在推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)达到第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1之后，基于由前空燃比传感器17检测的空燃比rAF和理论空燃比14.69对推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)进行计算(参照图4B的步骤S12)。直到推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)达到第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2为止，继续第2目标空燃比以及推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持)的计算(参照图4B的步骤S13、S10、S12)。

根据本实施方式，计算推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)，该推定催化剂氧气保持量eOSC(第1推定催化剂氧气保持量)是将与理论空燃比14.69相比处于稀空燃比侧的值(14.88)作为初始目标空燃比，将与理论空燃比14.69相比处于浓空燃比侧的值(14.50)作为最终目标空燃比，使空燃比从初始目标空燃比14.88向理论空燃比14.69、从理论空燃比14.69向最终目标空燃比14.50、并且朝向第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1的推定催化剂氧气保持量eOSC，并且，计算朝向第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2的推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)，所以与在将最大催化剂氧气保持量和最小催化剂氧气保持量的1/2设定为目标催化剂氧气保持量而计算目标空燃比的情况相比，能够在不使催化剂6的排气净化性能恶化的区域中更可靠地控制空燃比。

根据本实施方式，将第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1设定为在初始目标空燃比14.88时NOx的转化率成为规定值的催化剂氧气保持量，因此，能够进行NOx的转化率成为规定值的区域中的运转。

根据本实施方式，所述规定值为100％，因此，能够可靠地避免NOx的转化率小于100％的区域(图2的右上的阴影区域)中的运转。

根据本实施方式，在初始目标空燃比为14.88时，第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1为70％(NOx的转化率能够维持100％的最大值)，因此，与作为第1目标催化剂氧气保持量tOSC＿1设定小于70％的值的情况相比，能够将运转点沿着稀空燃比→理论空燃比→浓空燃比的控制周期的长度加长。

根据本实施方式，将第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2设定为，在最终目标空燃比14.50(从理论空燃比14.69减去初始目标空燃比14.88与理论空燃比14.69之差而得到的空燃比)时HC以及CO的转化率成为规定值的催化剂氧气保持量，因此，能够进行在HC以及CO的转化率成为规定值的区域中的运转。

根据本实施方式，所述规定值为100％，因此，能够进行在HC以及CO的转化率为100％的区域中的运转。

根据本实施方式，第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2在从理论空燃比14.69减去初始目标空燃比14.88与理论空燃比14.69之差而获得的空燃比(即14.50)时为15％(能够维持HC以及CO的100％转化率的最小值)，因此，与作为第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2设定超过15％的值的情况相比，能够将运转点沿着稀空燃比→理论空燃比→浓空燃比的控制周期的长度加长。

根据本实施方式，在推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)达到第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2时，计算以规定的变化速度朝向浓空燃比侧的第3目标空燃比tAF＿3(参照图4B的步骤S13、S16)，因此，利用后O2传感器18一定会判定出催化剂6出口的空燃比处于浓空燃比侧，从而能够定期地进行推定催化剂氧气保持量OSC的更正。

在推定催化剂氧气保持量eOSC(第2推定催化剂氧气保持量)达到第2目标催化剂氧气保持量tOSC＿2时，催化剂6入口的空燃比成为最终目标空燃比14.50。与该最终目标空燃比14.50相比在浓空燃比侧的区域为催化剂6的HC以及CO氧化净化性能恶化的区域。根据本实施方式，使第3目标空燃比tAF＿3以比第1目标空燃比tAF＿1、第2目标空燃比tAF＿2快的速度变化，因此，能够减少在催化剂6的HC以及CO氧化净化性能恶化的区域中的滞留时间。

以上说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过示出本发明的应用例的一部分，其主旨并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

本申请基于2012年6月25日向日本国专利厅提出申请的日本特愿2012－142142号主张优先权，通过参照将该申请的全部内容引入本说明书中。

Claims (10)

1.一种发动机的排气净化装置，其具有：

催化剂，其具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应而将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力；

上游侧空燃比检测单元，其检测所述催化剂的上游侧的排气空燃比；

下游侧空燃比检测单元，其检测所述催化剂的下游侧的排气空燃比，

其特征在于，该发动机的排气净化装置具有：

第1目标空燃比计算单元，其在所述下游侧空燃比检测单元判定为与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气保持量和第1推定催化剂氧气保持量，计算第1目标空燃比，该第1目标空燃比是将与理论空燃比相比处于稀空燃比侧的值作为初始目标空燃比，从所述初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；

第1燃料供给量校正单元，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第1目标空燃比；

第1推定催化剂氧气保持量计算单元，其在目标空燃比为所述第1目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测单元检测出的空燃比和理论空燃比，计算所述第1推定催化剂氧气保持量；

第1计算继续单元，其直至所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第1目标空燃比以及所述第1推定催化剂氧气保持量的计算；

第2目标空燃比计算单元，在所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量之后，基于第2目标催化剂氧气保持量和第2推定催化剂氧气保持量计算第2目标空燃比，该第2目标空燃比是将与理论空燃比相比处于浓空燃比侧的值作为最终目标空燃比，从理论空燃比向所述最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；

第2燃料供给量校正单元，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第2目标空燃比；

第2推定催化剂氧气保持量计算单元，在目标空燃比为所述第2目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测单元检测出的空燃比和理论空燃比，计算所述第2推定催化剂氧气保持量；

第2计算继续单元，其直至所述第2推定催化剂氧气保持量达到所述第2目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第2目标空燃比以及所述第2推定催化剂氧气保持量的计算。

2.根据权利要求1所述的发动机的排气净化装置，

将所述第1目标催化剂氧气保持量设定为，在所述初始目标空燃比时NOx的转化率成为规定值的催化剂氧气保持量。

3.根据权利要求2所述的发动机的排气净化装置，

所述规定值为100％。

4.根据权利要求2所述的发动机的排气净化装置，

所述第1目标催化剂氧气保持量，是在所述初始目标空燃比时所述NOx的转化率能够维持100％的最大值。

5.根据权利要求1所述的发动机的排气净化装置，

将所述第2目标催化剂氧气保持量设定为，在从理论空燃比减去所述初始目标空燃比与理论空燃比之差而得到的空燃比时，HC以及CO的转化率成为规定值的催化剂氧气保持量。

6.根据权利要求5所述的发动机的排气净化装置，其特征在于，

所述规定值为100％。

7.根据权利要求5所述的发动机的排气净化装置，

所述第2目标催化剂氧气保持量，是在从理论空燃比减去所述初始目标空燃比与理论空燃比之差而得到的空燃比时，所述HC以及CO的转化率能够维持100％的最小值。

8.根据权利要求1所述的发动机的排气净化装置，

在所述第2推定催化剂氧气保持量达到所述第2目标催化剂氧气保持量时，计算以规定的变化速度朝向浓空燃比侧的第3目标空燃比。

9.根据权利要求8所述的发动机的排气净化装置，

使所述第3目标空燃比以比所述第1目标空燃比或者所述第2目标空燃比更快的速度变化。

10.一种发动机的排气净化方法，该发动机具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应地将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力的催化剂，

在该发动机的排气净化方法中，

检测所述催化剂的上游侧的排气空燃比，

检测所述催化剂的下游侧的排气空燃比，

其特征在于，在判定为所述下游侧的排气空燃比与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气保持量和第1推定催化剂氧气保持量计算第1目标空燃比，该第1目标空燃比是将与理论空燃比相比处于稀空燃比侧的值作为初始目标空燃比，从所述初始目标空燃比向理论空燃比而向朝向浓空燃比侧的目标空燃比，

对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第1目标空燃比，

在目标空燃比为所述第1目标空燃比时，基于所述上游侧的排气空燃比和理论空燃比，计算所述第1推定催化剂氧气保持量，

直到所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第1目标空燃比以及所述第1推定催化剂氧气保持量的计算，

在所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量之后，基于第2目标催化剂氧气保持量和第2推定催化剂氧气保持量计算第2目标空燃比，该第2目标空燃比是将与理论空燃比相比在浓空燃比侧的值作为最终目标空燃比，从理论空燃比向所述最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比，

对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第2目标空燃比，

在目标空燃比为所述第2目标空燃比时，基于所述上游侧的排气空燃比和理论空燃比计算所述第2推定催化剂氧气保持量，

直到所述第2推定催化剂氧气保持量达到所述第2目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第2目标空燃比以及所述第2推定催化剂氧气保持量的计算。