CN106438071A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

提供能抑制因下游侧空燃比传感器的输出空燃比向浓侧偏移而引起的排气排放性的恶化的内燃机。内燃机的空燃比控制装置在下游侧空燃比传感器(41)的输出空燃比达到浓判定空燃比时将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比，在判定为流出排气的空燃比成为理论空燃比且排气净化催化剂(20)的氧吸藏量推定值成为比最大可吸藏氧量少的切换基准吸藏量以上时将目标空燃比从稀设定空燃比切换成浓设定空燃比，在判定为流出排气的空燃比成为理论空燃比之前氧吸藏量推定值成为切换基准吸藏量以上的情况下，从氧吸藏量推定值成为切换基准吸藏量以上时到判定为流出排气的空燃比成为理论空燃比时使目标空燃比的平均值为理论空燃比以上且小于稀设定空燃比。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及内燃机。
背景技术
以往以来，已知有如下内燃机，该内燃机在排气通路设置空燃比传感器，并构成为基于该空燃比传感器的输出对向内燃机的燃烧室供给的燃料量进行反馈控制，以使得向排气净化催化剂流入的排气的空燃比成为目标空燃比(例如理论空燃比(14.6))。
在专利文献1所记载的内燃机中，在排气净化催化剂的排气流动方向上游侧配置有上游侧空燃比传感器，在排气净化催化剂的排气流动方向下游侧配置有下游侧空燃比传感器。在这种内燃机中，向排气净化催化剂流入的排气的目标空燃比在比理论空燃比浓的浓设定空燃比与比理论空燃比稀的稀设定空燃比之间交替切换。例如，当由下游侧空燃比传感器检测到的空燃比为比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时，将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比。此外，在由下游侧空燃比传感器检测到的空燃比比浓判定空燃比高且排气净化催化剂的氧吸藏量的推定值为规定的切换基准吸藏量以上时，将目标空燃比从稀设定空燃比切换成浓设定空燃比。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/118892号
专利文献2：日本特开2000－8920号公报
发明内容
然而，向燃烧室供给的混合气的空燃比越浓，则排气中的一氧化碳越多。当含有一氧化碳的排气到达排气净化催化剂时，在排气净化催化剂中排气中的水分与一氧化碳反应而产生氢以及二氧化碳。因而，向燃烧室供给的混合气的空燃比越浓，则从排气净化催化剂流出的排气中的氢浓度越高。
此外，氢通过空燃比传感器的扩散限速层(日文：律速層)的通过速度快。因此，当排气中的氢浓度高时，下游侧空燃比传感器的输出空燃比会向比排气的实际的空燃比低的一侧(即，浓侧)偏移。如果在排气中的氢浓度高的状态下将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比，则在目标空燃比被切换之后排气中的氢浓度高的状态也会被维持规定时间。因此，从目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比起到下游侧空燃比传感器的输出空燃比变得高于浓判定空燃比为止的时间变长。结果，在将目标空燃比设定成了稀设定空燃比的期间被吸藏于排气净化催化剂的氧吸藏量增大，排气排放性恐发生恶化。
于是，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够抑制因下游侧空燃比传感器的输出空燃比向浓侧偏移而引起的排气排放性的恶化的内燃机。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其主旨如下所述。
(1)一种内燃机，具备：排气净化催化剂，其配置于排气通路，且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于上述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧，并且对从上述排气净化催化剂流出的流出排气的空燃比进行检测；以及空燃比控制装置，其设定流入上述排气净化催化剂的流入排气的目标空燃比，并且对向燃烧室供给的燃料量进行控制以使该流入排气的空燃比与该目标空燃比一致，上述空燃比控制装置，在将上述目标空燃比设定为浓设定空燃比之后，在由上述下游侧空燃比传感器检测到的空燃比达到浓判定空燃比时将上述目标空燃比切换成稀设定空燃比，在将上述目标空燃比设定为上述稀设定空燃比之后，在判定为上述流出排气的空燃比成为了理论空燃比、且上述排气净化催化剂的氧吸藏量的推定值成为了切换基准吸藏量以上时，将上述目标空燃比切换成上述浓设定空燃比，所述切换基准吸藏量是比最大可吸藏氧量少的吸藏量，上述浓设定空燃比是比理论空燃比浓的空燃比，上述浓判定空燃比是比理论空燃比浓且比上述浓设定空燃比稀的空燃比，上述稀设定空燃比是比理论空燃比稀的空燃比，其特征在于，上述空燃比控制装置，在将上述目标空燃比设定为上述稀设定空燃比之后，当在判定为上述流出排气的空燃比成为了理论空燃比之前上述氧吸藏量的推定值成为了上述切换基准吸藏量以上的情况下，对上述目标空燃比进行控制，以使得在从上述氧吸藏量的推定值成为了上述切换基准吸藏量以上时起到判定为上述流出排气的空燃比成为了理论空燃比时为止的期间，上述目标空燃比的平均值在理论空燃比以上且小于上述稀设定空燃比。
(2)在上述(1)所记载的内燃机中，上述空燃比控制装置，在将上述目标空燃比设定为上述稀设定空燃比之后，在判定为上述流出排气的空燃比成为了理论空燃比之前上述氧吸藏量的推定值成为了上述切换基准吸藏量以上的情况下，在从上述氧吸藏量的推定值成为了上述切换基准吸藏量以上时起到判定为上述流出排气的空燃比成为了理论空燃比时为止的期间，将上述目标空燃比设定为理论空燃比。
(3)在上述(1)或者上述(2)所记载的内燃机中，还具备上游侧空燃比传感器，该上游侧空燃比传感器配置于上述排气净化催化剂的排气流动方向上游侧，且对上述流入排气的空燃比进行检测，上述空燃比控制装置对向燃烧室供给的燃料量进行反馈控制以使得由上述上游侧空燃比传感器检测到的空燃比与上述目标空燃比一致，上述氧吸藏量的推定值基于由上述上游侧空燃比传感器检测到的空燃比算出。
根据本发明，能够提供一种能够抑制因下游侧空燃比传感器的输出空燃比向浓侧偏移而引起的排气排放物的恶化的内燃机。
附图说明
图1是概要地示出本发明的实施方式的内燃机的图。
图2是示出排气净化催化剂的氧吸藏量与从排气净化催化剂流出的排气中的NOx浓度或者HC、CO浓度之间的关系的图。
图3是示出各排气空燃比下的传感器施加电压与输出电流之间的关系的图。
图4是示出将传感器施加电压设定为恒定时的排气空燃比与输出电流之间的关系的图。
图5是进行基本的空燃比控制时的空燃比修正量等的时间图。
图6是进行燃料切断控制时的空燃比修正量等的时间图。
图7是进行燃料切断控制时的空燃比修正量等的时间图。
图8是示出空燃比修正量算出处理的控制例程的流程图。
附图标记说明
1：内燃机主体；5：燃烧室；7：进气口；9：排气口；13：进气支管；14：稳压罐；18：节气门；19：排气歧管；20：上游侧排气净化催化剂；24：下游侧排气净化催化剂；31：ECU；40：上游侧空燃比传感器；41：下游侧空燃比传感器。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在以下的说明中，对相同的构成要素标注相同的参考标号。
＜内燃机整体的说明＞
图1是概要地示出本发明的实施方式的内燃机的图。本实施方式的内燃机例如搭载于车辆。参照图1，1表示内燃机主体，2表示气缸体，3表示在气缸体2内往复运动的活塞，4表示固定在气缸体2上的气缸盖，5表示形成于活塞3与气缸盖4之间的燃烧室，6表示进气门，7表示进气口，8表示排气门，9表示排气口。进气门6对进气口7进行开闭，排气门8对排气口9进行开闭。
如图1所示，在气缸盖4的内壁面的中央部配置有火花塞10，在气缸盖4的内壁面周边部配置有燃料喷射阀11。火花塞10构成为根据点火信号产生火花。此外，燃料喷射阀11根据喷射信号向燃烧室5内喷射规定量的燃料。另外，燃料喷射阀11也可以配置成向进气口7内喷射燃料。此外，在本实施方式中，作为燃料使用理论空燃比为14.6的汽油。
各气缸的进气口7分别经由对应的进气支管13与稳压罐14连结，稳压罐14经由进气管15与空气滤清器16连结。进气口7、进气支管13、稳压罐14以及进气管15形成进气通路。此外，在进气管15内配置有由节气门驱动致动器17驱动的节气门18。通过节气门驱动致动器17使节气门18转动，由此能够变更进气通路的开口面积。
另一方面，各气缸的排气口9与排气歧管19连结。排气歧管19具有与各排气口9连结的多个支部以及这些支部汇合的汇合部。排气歧管19的汇合部与内置有上游侧排气净化催化剂20的上游侧壳体21连结。上游侧壳体21经由排气管22与内置有下游侧排气净化催化剂24的下游侧壳体23连结。排气口9、排气歧管19、上游侧壳体21、排气管22以及下游侧壳体23形成排气通路。
电子控制单元(ECU)31由数字计算机构成，具备经由双方向性总线32相互连接的RAM(随机存取存储器)33、ROM(只读存储器)34、CPU(微处理器)35、输入端口36以及输出端口37。在进气管15配置有用于对在进气管15内流动的空气流量进行检测的空气流量计39，该空气流量计39的输出经由对应的AD转换器38输入至输入端口36。此外，在排气歧管19的汇合部、即上游侧排气净化催化剂20的排气流动方向上游侧配置有对在排气歧管19内流动的排气(即，向上游侧排气净化催化剂20流入的排气)的空燃比进行检测的上游侧空燃比传感器40。而且，在排气管22内、即上游侧排气净化催化剂20的排气流动方向下游侧配置有对在排气管22内流动的排气(即，从上游侧排气净化催化剂20流出并向下游侧排气净化催化剂24流入的排气)的空燃比进行检测的下游侧空燃比传感器41。这些空燃比传感器40、41的输出也经由对应的AD转换器38输入至输入端口36。
此外，在加速器踏板42连接有产生与加速器踏板42的踩踏量成比例的输出电压的负载传感器43，负载传感器43的输出电压经由对应的AD转换器38输入至输入端口36。曲轴角传感器44例如每当曲轴旋转15度便产生输出脉冲，并将该输出脉冲输入至输入端口36。在CPU35中根据该曲轴角传感器44的输出脉冲计算内燃机转速。另一方面，输出端口37经由对应的驱动电路45与火花塞10、燃料喷射阀11以及节气门驱动致动器17连接。另外，ECU31作为进行内燃机的控制的控制装置而发挥作用。
另外，本实施方式所涉及的内燃机是将汽油作为燃料的无增压内燃机，不过本发明所涉及的内燃机的结构并不限定于上述结构。例如，本发明所涉及的内燃机也可以是气缸排列、燃料的喷射方式、进排气系的结构、气门机构的结构、增压器的有无以及增压方式等与上述内燃机不同的内燃机。
＜排气净化催化剂的说明＞
上游侧排气净化催化剂20以及下游侧排气净化催化剂24是具有氧吸藏能力的三元催化剂。具体而言，排气净化催化剂20、24是在由陶瓷构成的载体载持有具有催化作用的贵金属(例如，铂(Pt))以及具有氧吸藏能力的物质(例如，氧化铈(CeO2))的三元催化剂。三元催化剂具有当流入三元催化剂的排气的空燃比被维持在理论空燃比时，同时净化未燃HC、CO等(以下，称作“未燃气体”)以及NOx的功能。而且，在排气净化催化剂20、24吸藏一定程度的氧的情况下，即便流入排气净化催化剂20、24的排气的空燃比相对于理论空燃比向浓侧或者稀侧稍微偏移，也能够同时净化未燃气体以及NOx。
即，如果排气净化催化剂20、24处于能够吸藏氧的状态、即如果排气净化催化剂20、24的氧吸藏量少于最大可吸藏氧量，则当流入排气净化催化剂20、24的排气的空燃比比理论空燃比稀一些时，排气中所含的过剩的氧被吸藏在排气净化催化剂20、24内。因此，排气净化催化剂20、24的表面上被维持在理论空燃比。结果，能够在排气净化催化剂20、24的表面上同时净化未燃气体以及NOx，此时从排气净化催化剂20、24流出的排气的空燃比为理论空燃比。
另一方面，如果排气净化催化剂20、24处于能够放出氧的状态、即如果排气净化催化剂20、24的氧吸藏量多于零，则当流入排气净化催化剂20、24的排气的空燃比比理论空燃比浓一些时，会从排气净化催化剂20、24放出为了氧化排气中所含的未燃气体而不足的氧。因此，在该情况下，排气净化催化剂20、24的表面上也被维持在理论空燃比。结果，能够在排气净化催化剂20、24的表面上同时净化未燃气体以及NOx，此时从排气净化催化剂20、24流出的排气的空燃比为理论空燃比。
这样，当在排气净化催化剂20、24吸藏一定程度的氧的情况下，即便流入排气净化催化剂20、24的排气的空燃比相对于理论空燃比向浓侧或者稀侧发生些许偏移，也能够同时净化未燃气体以及NOx，从排气净化催化剂20、24流出的排气的空燃比为理论空燃比。在该情况下，如果变得无法在排气净化催化剂20、24内吸藏过剩的氧，或者无法从排气净化催化剂20、24放出所不足的氧，则从排气净化催化剂20、24流出的排气的空燃比变稀或者变浓，从排气净化催化剂20、24流出NOx或者HC、CO。参照图2A以及2B对此情况进行说明。
图2A示出排气净化催化剂的氧吸藏量与从排气净化催化剂流出的排气中的NOx浓度之间的关系，图2B示出排气净化催化剂的氧吸藏量与从排气净化催化剂流出的排气中的HC、CO浓度之间的关系。当流入排气净化催化剂20、24的排气的空燃比为稀空燃比时，随着排气净化催化剂20、24的氧吸藏量变多，而无法在排气净化催化剂20、24内吸藏排气中所含的过剩的氧，结果，排气净化催化剂20、24的表面上成为氧过剩的状态。如果像这样成为氧过剩的状态，则虽然HC、CO会被氧化但NOx不会被还原。因而，如图2A所示，当氧吸藏量超过最大可吸藏氧量Cmax附近的某一吸藏量(图中的Cuplim)时，从排气净化催化剂20、24流出的排气中的NOx的浓度急剧上升。
另一方面，当向排气净化催化剂20、24流入的排气的空燃比为浓空燃比时，随着排气净化催化剂20、24的氧吸藏量变少，而无法将吸藏在排气净化催化剂20、24内的氧充分放出，结果，排气净化催化剂20、24的表面上成为HC、CO过剩的状态。如果像这样成为HC、CO过剩的状态，则虽然NOx会被还原但HC、CO不会被氧化。因而，如图2B所示，当氧吸藏量变得少于零附近的某一吸藏量(图中的Clowlim)时，从排气净化催化剂20、24流出的排气中的HC、CO的浓度急剧上升。
即，如果将氧吸藏量维持在图2B的Clowlim与图2A的Cuplim之间，则即便流入排气净化催化剂20、24的排气的空燃比相对于理论空燃比向浓侧或者稀侧发生些许偏移，也能够同时净化未燃HC、CO以及NOx。
＜空燃比传感器的输出特性＞
其次，参照图3以及图4对本实施方式的空燃比传感器40、41的输出特性进行说明。图3是示出本实施方式的空燃比传感器40、41的电压－电流(V－I)特性的图，图4是示出将施加电压维持为恒定时的、在空燃比传感器40、41周围流通的排气的空燃比(以下，称作“排气空燃比”)与输出电流I之间的关系的图。另外，在本实施方式中，作为两空燃比传感器40、41，使用相同结构的空燃比传感器。
从图3可知，在本实施方式的空燃比传感器40、41中，排气空燃比越高(越稀)，则输出电流I越大。此外，在各排气空燃比的V－I线中，存在与V轴大致平行的区域、即即便传感器施加电压变化输出电流也几乎不变化的区域。将该电压区域称作界限电流区域，将此时的电流称作界限电流。在图3中，分别用W18、I18表示排气空燃比为18时的界限电流区域以及界限电流。因而，空燃比传感器40、41可以说是界限电流式的空燃比传感器。
图4是示出将施加电压以0.45V程度保持恒定时的、排气空燃比与输出电流I之间的关系的图。从图4可知，在空燃比传感器40、41中，排气空燃比越高(即，越稀)，则从空燃比传感器40、41输出的输出电流I越大。而且，空燃比传感器40、41构成为，当排气空燃比为理论空燃比时输出电流I为零。因而，空燃比传感器40、41能够连续地(线性)检测排气空燃比。另外，当排气空燃比变大到一定程度以上时或者变小到一定程度以下时，输出电流的变化相对于排气空燃比的变化的比例变小。
另外，在上述例子中，作为空燃比传感器40、41使用界限电流式的空燃比传感器。但是，只要输出电流相对于排气空燃比线性变化即可，作为空燃比传感器40、41，也可以使用不是界限电流式的空燃比传感器等任意的空燃比传感器。此外，两空燃比传感器40、41也可以是具有互不相同的构造的空燃比传感器。
＜基本的空燃比控制＞
其次，对本实施方式的内燃机的基本的空燃比控制进行说明。本实施方式的内燃机具备空燃比控制装置，该空燃比控制装置对向上游侧排气净化催化剂20流入的排气(以下，简称为“流入排气”)的空燃比进行控制。另外，在本实施方式中，ECU31作为空燃比控制装置发挥作用。
空燃比控制装置设定流入排气的目标空燃比，并且对向燃烧室5供给的燃料量进行控制以使得流入排气的空燃比与目标空燃比一致。具体而言，空燃比控制装置对向燃烧室5供给的燃料量进行反馈控制以使得上游侧空燃比传感器40的输出空燃比与目标空燃比一致。另外，也可以不使用上游侧空燃比传感器40地对向燃烧室5供给的燃料量进行控制。在该情况下，将根据由空气流量计39检测到的吸入空气量以及目标空燃比算出得到的燃料量向燃烧室5供给，以使得向燃烧室5供给的燃料与空气的比例同目标空燃比一致。另外，“输出空燃比”意味着与空燃比传感器的输出值相当的空燃比。
空燃比控制装置将流入排气的目标空燃比在比理论空燃比浓的浓设定空燃比与比理论空燃比稀的稀设定空燃比之间交替切换。浓设定空燃比是比理论空燃比(作为控制中心的空燃比)浓一定程度的预先确定的空燃比，例如为14～14.55的程度。此外，浓设定空燃比也能够表示为从作为控制中心的空燃比(在本实施方式中为理论空燃比)减去浓修正量而得的空燃比。另一方面，稀设定空燃比是比理论空燃比稀一定程度的预先确定的空燃比，例如为14.65～16的程度。此外，稀设定空燃比也能够表示为使作为控制中心的空燃比与稀修正量相加而得的空燃比。另外，在本实施方式中，浓设定空燃比与理论空燃的差(浓程度)为稀设定空燃比与理论空燃比的差(稀程度)以下。
更具体而言，空燃比控制装置在将目标空燃比设定为浓设定空燃比之后，当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到预先确定的浓判定空燃比时将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比。浓判定空燃比是比理论空燃比浓且比浓设定空燃比稀的空燃比，例如为14.55。空燃比控制装置在将目标空燃比设定为浓设定空燃比之后，当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到浓判定空燃比时，判定为从上游侧排气净化催化剂20流出的排气(以下，简称为“流出排气”)的空燃比变得比理论空燃比浓。
此外，空燃比控制装置在将目标空燃比设定为稀设定空燃比之后，当判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比且上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量的推定值变为比最大可吸藏氧量少的切换基准吸藏量以上时，将目标空燃比从稀设定空燃比切换成浓设定空燃比。
例如，空燃比控制装置在将目标空燃比设定为稀设定空燃比之后，当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变得高于浓判定空燃比时，判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比。此外，空燃比控制装置也可以在将目标空燃比设定为稀设定空燃比之后，当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到理论空燃比(14.6)时，判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比。
此外，通过对流入排气相对于理论空燃比的氧过剩不足量进行累计，算出上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量的推定值。流入排气相对于理论空燃比的氧过剩不足量意味着当意欲将流入排气的空燃比设定为理论空燃比时所过剩的氧的量或者所不足的氧的量。在将目标空燃比设定为稀设定空燃比的稀控制中，流入排气中的氧变得过剩，该过剩的氧被吸藏于上游侧排气净化催化剂20。因而，稀控制中的氧过剩不足量的累计值(以下，称作“累计氧过剩不足量”)与稀控制中吸藏于上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量相当。
例如基于上游侧空燃比传感器40的输出并通过下述式(1)算出氧过剩不足量OED。
OED＝0.23×(AFup－AFR)×Qi……(1)
此处，0.23表示空气中的氧浓度，Qi表示燃料喷射量，AFup表示上游侧空燃比传感器40的输出空燃比，AFR表示作为控制中心的空燃比(在本实施方式中为理论空燃比(14.6))。
另外，也可以不使用上游侧空燃比传感器40的输出而基于流入排气的目标空燃比TAF算出氧过剩不足量OED。在该情况下，通过下述式(2)算出氧过剩不足量OED。
OED＝0.23×(TAF－AFR)×Qi……(2)
＜使用了时间图的空燃比控制的说明＞
参照图5对上述的操作进行具体说明。图5是进行基本的空燃比控制时的、空燃比修正量AFC、上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup、上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA、累计氧过剩不足量ΣOED以及下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的时间图。
图5所示的累计氧过剩不足量ΣOED表示通过上述式(1)算出的氧过剩不足量OED的累计值。累计氧过剩不足量ΣOED当目标空燃比在浓设定空燃比与稀设定空燃比之间切换时被重置为零。
另外，空燃比修正量AFC是与流入排气的目标空燃比相关的修正量。当空燃比修正量AFC为零时将目标空燃比设定为与作为控制中心的空燃比(以下，称作“控制中心空燃比”)相等的空燃比(在本实施方式中为理论空燃比)，当空燃比修正量AFC为正的值时，目标空燃比为比控制中心空燃比稀的空燃比(在本实施方式中为稀空燃比)，当空燃比修正量AFC为负的值时，目标空燃比为比控制中心空燃比浓的空燃比(在本实施方式中为浓空燃比)。此外，“控制中心空燃比”是指作为根据内燃机运转状态使空燃比修正量AFC与之相加的空燃比、即当根据空燃比修正量AFC使目标空燃比变动时作为基准的空燃比。
在图示的例子中，在时刻t1以前的状态下，空燃比修正量AFC为浓设定修正量AFCrich(与浓设定空燃比相当)。即，目标空燃比被设为浓空燃比，与此相伴，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比成为浓空燃比。流入排气中所含的未燃气体被上游侧排气净化催化剂20净化，与此相伴，上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA逐渐减少。因而，累计氧过剩不足量ΣOED也逐渐减少。由于通过上游侧排气净化催化剂20的净化而在流出排气中不含有未燃气体，所以下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn大致为理论空燃比。由于流入排气的空燃比为浓空燃比，所以从上游侧排气净化催化剂20排出的NOx排出量大致为零。
当上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA逐渐减少时，氧吸藏量OSA在时刻t1接近零，与此相伴，流入上游侧排气净化催化剂20的未燃气体的一部分未被上游侧排气净化催化剂20净化而开始流出。由此，在时刻t1以后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn逐渐降低。结果，在时刻t2，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn达到浓判定空燃比AFrich。
在本实施方式中，当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为浓判定空燃比AFrich以下时，为了使氧吸藏量OSA增大而将空燃比修正量AFC切换成稀设定修正量AFClean(与稀设定空燃比相当)。因而，目标空燃比被从浓空燃比切换成稀空燃比。此外，此时，累计氧过剩不足量ΣOED被重置为零。
另外，在本实施方式中，在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn达到浓判定空燃比AFrich之后，进行空燃比修正量AFC的切换。这是因为，即便上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量充分，流出排气的空燃比也有时从理论空燃比稍微偏移。反而言之，将浓判定空燃比AFrich设定为使得当上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量充分时流出排气的空燃比无法达到的空燃比。
在时刻t2，当将目标空燃比切换成稀空燃比时，流入排气的空燃比从浓空燃比变化为稀空燃比。此外，与此相伴，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup变为稀空燃比(实际上，自切换目标空燃比起到流入排气的空燃比发生变化为止会产生延迟，不过在图示的例子中为了方便而设为同时变化)。当在时刻t2流入排气的空燃比变化为稀空燃比时，上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA增大。此外，与此相伴，累计氧过剩不足量ΣOED也逐渐增大。
由此，流出排气的空燃比向理论空燃比变化，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn也向理论空燃比收敛。此时，虽然流入排气的空燃比成为了稀空燃比，但上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏能力存在充足的余裕，因此，流入排气中的氧被吸藏于上游侧排气净化催化剂20，NOx被还原净化。因此，从上游侧排气净化催化剂20排出的NOx几乎为零。
之后，当上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA增大时，在时刻t3，上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA达到切换基准吸藏量Cref。因此，累计氧过剩不足量ΣOED达到与切换基准吸藏量Cref相当的切换基准值OEDref。在本实施方式中，当累计氧过剩不足量ΣOED变为切换基准值OEDref以上时，为了使向上游侧排气净化催化剂20的氧的吸藏中止而将空燃比修正量AFC切换成浓设定修正量AFCrich。因而，目标空燃比被设为浓空燃比。此外，此时，累计氧过剩不足量ΣOED被重置为零。
此处，在图5所示的例子中，在时刻t3切换目标空燃比的同时氧吸藏量OSA降低，但实际上从切换目标空燃比起到氧吸藏量OSA降低为止会产生延迟。此外，存在因搭载有内燃机的车辆的加速而内燃机负载变高从而吸入空气量瞬间大幅偏移的情况等、流入排气的空燃比不经意地瞬间相对于目标空燃比大幅偏移的情况。
与此相对，将切换基准吸藏量Cref设定为相比上游侧排气净化催化剂20为新品时的最大可吸藏氧量Cmax而言足够低。因此，即便是在产生上述那样的延迟或者实际的流入排气的空燃比不经意地从目标空燃比瞬间大幅偏移时，氧吸藏量OSA也不会到达最大可吸藏氧量Cmax。反而言之，将切换基准吸藏量Cref设定为足够少的量，以便即使产生上述那样的延迟和/或不经意的空燃比的偏移，氧吸藏量OSA也不会达到最大可吸藏氧量Cmax。例如，将切换基准吸藏量Cref设为上游侧排气净化催化剂20为新品时的最大可吸藏氧量Cmax的3/4以下，优选为1/2以下，更优选为1/5以下。
当在时刻t3将目标空燃比切换成浓空燃比时，流入排气的空燃比从稀空燃比变化为浓空燃比。与此相伴，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup变为浓空燃比(实际上从切换目标空燃比起到流入排气的空燃比发生变化为止会产生延迟，但在图示的例子中为了方便而设为同时变化)。在流入排气中含有未燃气体，所以上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA逐渐减少，在时刻t4，与时刻t1同样，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn开始降低。此时也是：由于流入排气的空燃比为浓空燃比，因此从上游侧排气净化催化剂20排出NOx的排出量几乎为零。
接着，在时刻t5，与时刻t2同样，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn达到浓判定空燃比AFrich。由此，空燃比修正量AFC被切换成与稀设定空燃比相当的值AFClean。之后，反复进行上述的时刻t1～t5的循环。
此外，在本实施方式中，在反复进行上述的时刻t1～t5的循环的期间，对向燃烧室5供给的燃料量进行反馈控制以使得上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup成为目标空燃比。例如，在上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup低于目标空燃比(为浓)的情况下，将向燃烧室5供给的燃料量设定为少。另一方面，在上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup高于与目标空燃比相当的值(为稀)的情况下，将向燃烧室5供给的燃料量设定为多。
从以上的说明可知，根据本实施方式，能够始终抑制从上游侧排气净化催化剂20排出的NOx排出量。即，只要进行上述的控制，便基本上能够使从上游侧排气净化催化剂20排出的NOx排出量几乎为零。此外，由于对累计氧过剩不足量ΣOED进行算出时的累计期间较短，所以与长时间地进行累计的情况相比不容易产生算出误差。因此，能够抑制因累计氧过剩不足量ΣOED的算出误差而致使NOx排出。
此外，一般情况下，若排气净化催化剂的氧吸藏量被维持为恒定，则该排气净化催化剂的氧吸藏能力降低。即，为了较高地维持排气净化催化剂的氧吸藏能力而需要使排气净化催化剂的氧吸藏量变动。与此相对，根据本实施方式，如图5所示，上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA始终上下变动，因此能够抑制氧吸藏能力降低。
＜燃料切断控制＞
此外，在本实施方式的内燃机中，当搭载有内燃机的车辆的减速时等，在内燃机的工作期间实施停止从燃料喷射阀11喷射燃料而停止向燃烧室5内供给燃料的燃料切断控制。当规定的燃料切断开始条件成立时开始这种燃料切断控制。例如，当加速器踏板42的踩踏量为零或者几乎为零(即，内燃机负载为零或者几乎为零)且内燃机转速为比怠速时的转速高的规定的转速以上时，实施燃料切断控制。
当进行燃料切断控制时，从内燃机排出空气或者与空气相同的排气，因此向上游侧排气净化催化剂20流入空燃比极高(即，稀程度极高)的气体。结果，在燃料切断控制中，向上游侧排气净化催化剂20流入大量的氧，上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量达到最大可吸藏氧量。
此外，当规定的燃料切断结束条件成立时结束燃料切断控制。作为燃料切断结束条件，例如可举出加速器踏板42的踩踏量为规定值以上(即，内燃机负载为一定程度的值)、或者内燃机转速小于比怠速时的转速高的规定的转速等。此外，在本实施方式的内燃机中，在燃料切断控制的结束之后，立即进行使流入排气的空燃比成为比浓设定空燃比浓的强浓设定空燃比的恢复后浓控制。由此，能够使在燃料切断控制期间吸藏于上游侧排气净化催化剂20的氧迅速地放出。
＜下游侧空燃比传感器的偏移的影响＞
此外，向燃烧室5供给的混合气的空燃比越浓，则排气中的一氧化碳越多。当含有一氧化碳的排气到达上游侧排气净化催化剂20时，在上游侧排气净化催化剂20中排气中的水分与一氧化碳反应而产生氢以及二氧化碳。因而，向燃烧室5供给的混合气的空燃比越浓，则流出排气中的氢浓度越高。
此外，氢通过空燃比传感器的扩散限速层的通过速度快。因此，当流出排气中的氢浓度因恢复后浓控制等而变高时，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比会向比排气的实际的空燃比浓的一侧偏移。当在排气中的氢浓度高的状态下将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比时，在目标空燃比被切换之后排气中的氢浓度高的状态也会被维持规定时间。由此致使自目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比到下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变得高于浓判定空燃比为止的时间变长。结果，在将目标空燃比设定为稀设定空燃比的期间吸藏于上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量增大，排气排放性恐发生恶化。
参照图6对上述的问题进行具体说明。图6是进行燃料切断控制时的、空燃比修正量AFC、上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup、上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA、累计氧过剩不足量ΣOED以及下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的时间图。
在图示的例子中，在时刻t1以前实施燃料切断控制。上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA因燃料切断控制而变为最大，流入排气以及流出排气几乎变为空气。因此，在时刻t1以前，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup以及下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn呈现出非常大的值。
之后，当在时刻t1燃料切断控制结束时，为了放出在燃料切断控制期间吸藏于上游侧排气净化催化剂20的大量的氧而进行恢复后浓控制。在恢复后浓控制中，将空燃比修正量AFC设定为比浓设定修正量AFCrich浓的强浓设定修正量AFCsrich。即，将目标空燃比设定为比浓设定空燃比浓的强浓设定空燃比。与此相伴，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup变为浓空燃比(实际上从切换目标空燃比起到流入排气的空燃比发生变化为止会产生延迟，不过在图示的例子中为了方便而设为同时变化)。此外，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn朝向理论空燃比地向浓侧变化。
当在时刻t1进行恢复后浓控制时，开始累计氧过剩不足量ΣOED的计算。在恢复后浓控制中，累计氧过剩不足量ΣOED逐渐减少。在时刻t2，当累计氧过剩不足量ΣOED达到控制结束基准值OEDend时，结束恢复后浓控制。此外，此时，累计氧过剩不足量ΣOED被重置为零。
将控制结束基准值OEDend的绝对值设定为比上游侧排气净化催化剂20的最大可吸藏氧量Cmax小。因此，通常情况下，当恢复后浓控制的结束时，在上游侧排气净化催化剂20会残留氧。在该情况下，流入排气中所含的未燃气体被上游侧排气净化催化剂20净化，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变为理论空燃比。
在时刻t2，再次开始通常控制、即图5所示的基本的空燃比控制。此时，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn并未达到浓判定空燃比AFrich，因此，空燃比修正量AFC被设为浓设定修正量AFCrich。因而，将目标空燃比从强浓设定空燃比切换成浓设定空燃比。
在时刻t2之后，当在时刻t3下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变为浓判定空燃比AFrich以下时，将空燃比修正量AFC切换成稀设定修正量AFClean。因而，将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比。
当将目标空燃比切换成稀设定空燃比时，在恢复后浓控制的影响下在上游侧排气净化催化剂20残留大量的氢。因此，流出排气的氢浓度变高，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向浓侧偏移。结果，从目标空燃比被切换成稀设定空燃比起到下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变得高于浓判定空燃比为止的时间(图6的时刻t3～时刻t5)变长。
在图6的例子中，在时刻t4累计氧过剩不足量ΣOED达到切换基准值OEDref。但是，在时刻t4下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn并未达到浓判定空燃比AFrich。在该情况下，存在上游侧排气净化催化剂20的实际的氧吸藏量OSA相比切换基准吸藏量Cref大幅度减少的可能性。作为该原因，例如可举出上游侧空燃比传感器40的输出向稀侧偏移。因此，在图6的例子中，在时刻t4不实施目标空燃比的切换。之后，当在时刻t5下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变得高于浓判定空燃比AFrich时，将空燃比修正量AFC切换成浓设定修正量AFCrich。因而，将目标空燃比从稀设定空燃比切换成浓设定空燃比。
在图6的例子中，实施稀控制的时间(时刻t3～时刻t5)变长，结果，在时刻t5上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA变为接近最大可吸藏氧量Cmax的值。因而，在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn向浓侧偏移的情况下，在稀控制期间吸藏于上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量增大，排气排放性恐发生恶化。
＜本实施方式的空燃比控制＞
因此，在本实施方式中，为了抑制因下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向浓侧偏移而引起的排气排放性的恶化，将基本的空燃比控制的一部分变更成如以下那样。在本实施方式中，空燃比控制装置在将目标空燃比设定为稀设定空燃比之后，当在判定为流出排气的空燃比成为理论空燃比之前上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量的推定值变为切换基准吸藏量以上的情况下，对目标空燃比进行控制，以使得从氧吸藏量的推定值变为切换基准吸藏量以上时起到判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比时为止，目标空燃比的平均值在理论空燃比以上且小于稀设定空燃比。
以下，参照图7对上述那样的控制进行具体说明。图7是进行燃料切断控制时的、空燃比修正量AFC、上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup、上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSA、累计氧过剩不足量ΣOED以及下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的时间图。图7的时间图与图6的时间图基本相同，在以下的说明中，以与图6的时间图不同的部分为中心进行说明。
在图7的例子中，与图6的例子同样，在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变得高于浓判定空燃比AFrich之前，累计氧过剩不足量ΣOED达到了切换基准值OEDref。但是，在图7的例子中，与图6的例子不同，当在时刻t4累计氧过剩不足量ΣOED达到切换基准值OEDref时，空燃比修正量AFC被切换为零。因而，目标空燃比被从稀设定空燃比切换成理论空燃比。之后，当在时刻t5下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变得高于浓判定空燃比时，空燃比修正量AFC被切换成浓设定修正量AFCrich。因而，目标空燃比被从理论空燃比切换成浓设定空燃比。
因而，在图7的例子中，从累计氧过剩不足量ΣOED达到切换基准值OEDref时起到下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变得高于浓判定空燃比为止，目标空燃比被维持在理论空燃比。结果，累计氧过剩不足量ΣOED在达到切换基准值OEDref之后被维持在切换基准值OEDref。因此，即便在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn向浓侧偏移的情况下，在稀控制期间吸藏的氧吸藏量OSA也几乎变为切换基准吸藏量Cref。因而，能够抑制因在稀控制期间吸藏于上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量增大而引起的排气排放性的恶化。
另外，在图7的例子中，从时刻t4到时刻t5将目标空燃比设定为理论空燃比。但是，该期间的目标空燃比只要是目标空燃比的平均值为理论空燃比以上且小于稀设定空燃比即可，也可以将其设定为理论空燃比以外的空燃比。例如，也可以将该期间的目标空燃比设定为比理论空燃比稀且比稀设定空燃比浓的弱稀设定空燃。此外，也可以将该期间的目标空燃比暂时设定为比理论空燃比浓的空燃比。
此外，对于除了紧接着燃料切断控制之后的情况以外的情况，当在将目标空燃比设定为稀设定空燃比之后，在判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比之前上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量的推定值变为切换基准吸藏量以上的情况下，也对目标空燃比进行控制，以使得从氧吸藏量的推定值变为切换基准吸藏量以上时起到判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比时为止，目标空燃比的平均值为理论空燃比以上且小于稀设定空燃比。
＜空燃比修正量算出处理的控制例程＞
其次，参照图8的流程图对用于实施本实施方式的空燃比控制的控制例程进行说明。图8是示出空燃比修正量算出处理的控制例程的流程图。在图示的控制例程中，进行空燃比修正量AFC的算出、即流入排气的目标空燃比的设定。通过一定时间间隔的中断(interruption)来执行图示的控制例程。
最初，在步骤S101中，判定空燃比修正量AFC的算出条件是否成立。例如，在空燃比传感器40、41处于活性中且未实施燃料切断控制的情况下，判定为空燃比修正量AFC的算出条件成立。另外，空燃比传感器40、41处于活性中的情况是指空燃比传感器40、41的传感器元件的温度为规定值以上的情况，例如为空燃比传感器40、41的传感器元件的阻抗在规定值以内的情况。
在步骤S101中，在判定为空燃比修正量AFC的算出条件不成立的情况下，结束本控制例程。另一方面，在步骤S101中，在判定为空燃比修正量AFC的算出条件成立的情况下，前进至步骤S102。在步骤S102中，取得燃料喷射量Qi、上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup以及下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn。
接着，在步骤S103中，将上游侧排气净化催化剂20的累计氧过剩不足量ΣOED与氧过剩不足量OED相加而得的值设定为新的累计氧过剩不足量ΣOED。使用在步骤S102中取得的燃料喷射量Qi以及上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup并通过上述式(1)算出氧过剩不足量OED。另外，也可以使用在步骤S102中取得的燃料喷射量Qi、以及当前的目标空燃比TAF并通过上述式(2)算出氧过剩不足量OED。
接着，在步骤S104中，判定是否将稀设定标志Fr设定为1。另外，稀设定标志Fr是当将空燃比修正量AFC设定为稀设定修正量AFClean时设定为1，当将空燃比修正量AFC设定为浓设定修正量AFCrich时设定为零的标志。换言之，稀设定标志Fr是将目标空燃比设定为稀设定空燃比时设定为1，当将目标空燃比设定为浓设定空燃比时设定为零的标志。
在步骤S104中，在判定为将稀设定标志Fr设定为零的情况下、即在将目标空燃比设定为浓设定空燃比的情况下，前进至步骤S105。在步骤S105中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为浓判定空燃比AFrich以下。浓判定空燃比AFrich是比理论空燃比稍浓的预先确定的空燃比(例如，14.55)。
在步骤S105中，在判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn大于浓判定空燃比AFrich的情况下，结束本控制例程。在该情况下，目标空燃比被维持在浓设定空燃比。
另一方面，在步骤S105中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为浓判定空燃比AFrich以下的情况下、即在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn达到浓判定空燃比AFrich的情况下，前进至步骤S106。在步骤S106中，将空燃比修正量AFC设定为稀设定修正量AFClean。因而，将目标空燃比从浓设定空燃比切换成稀设定空燃比。接着，在步骤S107中，将稀设定标志Fr设定为1。接着，在步骤S108中，将累计氧过剩不足量ΣOED重置为零。在步骤S108之后，结束本控制例程。
另一方面，在步骤S104中，在判定为将稀设定标志Fr设定为1的情况下、即在将目标空燃比设定为稀设定空燃比的情况下，前进至步骤S109。在步骤S109中，判定上游侧排气净化催化剂20的累计氧过剩不足量ΣOED是否为预先确定的切换基准值OEDref以上。
在步骤S109中判定为累计氧过剩不足量ΣOED小于切换基准值OEDref的情况下，结束本控制例程。在该情况下，将目标空燃比维持在稀设定空燃比。另一方面，在步骤S109中判定为累计氧过剩不足量ΣOED为切换基准值OEDref以上的情况下、即在上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量的推定值变为切换基准吸藏量以上的情况下，前进至步骤S110。
在步骤S110中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否高于浓判定空燃比AFrich。在判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn高于浓判定空燃比AFrich的情况下、即在判定为流出排气的空燃比变为理论空燃比的情况下，前进至步骤S111。在步骤S111中，将空燃比修正量AFC设定为浓设定修正量AFCrich。因而，将目标空燃比从稀设定空燃比切换成浓设定空燃比。接着，在步骤S112中，将稀设定标志Fr设定为零。接着，在步骤S108中，将累计氧过剩不足量ΣOED重置为零。在步骤S108之后，结束本控制例程。
另一方面，当在步骤S110中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为浓判定空燃比AFrich以下的情况下、即判定为流出排气的空燃比未达到理论空燃比的情况下，前进至步骤S113。在步骤S113中，将空燃比修正量AFC设定为零。因而，将目标空燃比从稀设定空燃比切换成理论空燃比。在步骤S113之后，结束本控制例程。
在将目标空燃比切换成理论空燃比之后，当下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变得高于浓判定空燃比AFrich时，步骤S110的判定为肯定。结果，在步骤S111中将空燃比修正量AFC设定为浓设定修正量AFCrich。因而，将目标空燃比从理论空燃比切换成浓设定空燃比。
另外，只要从累计氧过剩不足量ΣOED达到切换基准值OEDref起到目标空燃比切换成浓设定空燃比为止的期间的目标空燃比的平均值在理论空燃比以上且小于稀设定空燃比即可，也可以在步骤S113中将空燃比修正量AFC设定为零以外的值。
此外，在本实施方式的内燃机中，在与空燃比修正量算出处理的控制例程不同的控制例程中，对向燃烧室5供给的燃料量进行反馈控制以使得上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup变为目标空燃比。另外，上述的全部控制都由内燃机的ECU31控制。
以上，对本发明所涉及的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种修正以及变更。

Claims (3)

1.一种内燃机，具备：
排气净化催化剂，其配置于排气通路，且能够吸藏氧；
下游侧空燃比传感器，其配置于所述排气净化催化剂的排气流动方向下游侧，并且对从所述排气净化催化剂流出的流出排气的空燃比进行检测；以及
空燃比控制装置，其设定流入所述排气净化催化剂的流入排气的目标空燃比，并且对向燃烧室供给的燃料量进行控制以使该流入排气的空燃比与该目标空燃比一致，
所述空燃比控制装置，在将所述目标空燃比设定为浓设定空燃比之后，在由所述下游侧空燃比传感器检测到的空燃比达到浓判定空燃比时将所述目标空燃比切换成稀设定空燃比，在将所述目标空燃比设定为所述稀设定空燃比之后，在判定为所述流出排气的空燃比成为了理论空燃比、且所述排气净化催化剂的氧吸藏量的推定值成为了切换基准吸藏量以上时，将所述目标空燃比切换成所述浓设定空燃比，所述切换基准吸藏量是比最大可吸藏氧量少的吸藏量，
所述浓设定空燃比是比理论空燃比浓的空燃比，所述浓判定空燃比是比理论空燃比浓且比所述浓设定空燃比稀的空燃比，所述稀设定空燃比是比理论空燃比稀的空燃比，其特征在于，
所述空燃比控制装置，在将所述目标空燃比设定为所述稀设定空燃比之后，在判定为所述流出排气的空燃比成为了理论空燃比之前所述氧吸藏量的推定值成为了所述切换基准吸藏量以上的情况下，对所述目标空燃比进行控制，以使得在从所述氧吸藏量的推定值成为了所述切换基准吸藏量以上时起到判定为所述流出排气的空燃比成为了理论空燃比时为止的期间，所述目标空燃比的平均值在理论空燃比以上且小于所述稀设定空燃比。
2.根据权利要求1所述的内燃机，
所述空燃比控制装置，在将所述目标空燃比设定为所述稀设定空燃比之后，在判定为所述流出排气的空燃比成为了理论空燃比之前所述氧吸藏量的推定值成为了所述切换基准吸藏量以上的情况下，在从所述氧吸藏量的推定值成为了所述切换基准吸藏量以上时起到判定为所述流出排气的空燃比成为了理论空燃比时为止的期间，将所述目标空燃比设定为理论空燃比。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，
还具备上游侧空燃比传感器，该上游侧空燃比传感器配置于所述排气净化催化剂的排气流动方向上游侧，且对所述流入排气的空燃比进行检测，所述空燃比控制装置对向燃烧室供给的燃料量进行反馈控制以使得由所述上游侧空燃比传感器检测到的空燃比与所述目标空燃比一致，所述氧吸藏量的推定值基于由所述上游侧空燃比传感器检测到的空燃比来算出。
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