CN109681295A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

在根据内燃机的运转状态来变更切换向催化剂流入的排气的目标空燃比的条件的情况下抑制排气排放恶化。一种内燃机的排气净化装置，具备催化剂(20)、上游侧空燃比传感器(40)、下游侧空燃比传感器(41)以及空燃比控制装置。空燃比控制装置，将目标空燃比交替地切换为浓空燃比和稀空燃比，算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，基于氧吸藏累积值和氧释放累积值之差来更新学习值，基于学习值来修正空燃比关联参数以使得氧吸藏累积值和氧释放累积值之差变小。空燃比控制装置，在第1状态和第2状态之间变更切换目标空燃比的条件，将内燃机的运转状态从第1状态变化为第2状态时的学习值作为第1状态值存储，在内燃机的运转状态从第2状态回到第1状态时将学习值更新为第1状态值。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

以往，已知将能吸藏氧的催化剂配置于内燃机的排气通路，在催化剂中净化排气中的未燃烧气体(HC、CO等)以及NOx的方案。催化剂的氧吸藏能力越高，能吸藏于催化剂中的氧的量就越多，催化剂的排气净化性能越提高。

为了维持催化剂的氧吸藏能力，优选使催化剂的氧吸藏量变动，以使得催化剂的氧吸藏量不被维持为恒定。在专利文献1所记载的内燃机中，为了使催化剂的氧吸藏量变动，向催化剂流入的排气的目标空燃比在比理论空燃比稀的稀空燃比与比理论空燃比浓的浓空燃比之间交替地切换。具体地说，在由下游侧空燃比传感器检测出的空燃比变成比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时，将目标空燃比从浓空燃比切换为稀空燃比，在目标空燃比被维持为稀空燃比的期间催化剂所吸藏的氧的量的推定值变为切换基准值以上时，将目标空燃比从稀空燃比切换为浓空燃比。

另外，在进行这样的控制的情况下，为了抑制由于上游侧空燃比传感器的输出值的偏离而导致排气排放恶化的情况，通过学习控制来修正空燃比关联参数。具体地说，算出在目标空燃比被维持为稀空燃比的期间催化剂所吸藏的氧的量的推定值即氧吸藏累积值、和在目标空燃比被维持为浓空燃比的期间从催化剂释放的氧的量的推定值即氧释放累积值，基于氧吸藏累积值与氧释放累积值之差来更新学习值，基于学习值来修正空燃比关联参数以使得氧吸藏累积值与氧释放累积值之差变小。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－071963号公报

发明内容

然而，即使设定了目标空燃比，向催化剂流入的排气的状态也会根据内燃机的运转状态而变动。因此，为了抑制排气排放的恶化，并且维持催化剂的氧吸藏能力，有时优选根据内燃机的运转状态来变更切换目标空燃比的条件(专利文献1中的浓判定空燃比以及切换基准值)。

例如，当浓判定空燃比的浓程度被增大时，将目标空燃比从浓空燃比切换为稀空燃比的定时(timing)变得延迟。其结果，目标空燃比被维持为浓空燃比的期间变长，氧释放累积值变多。另一方面，当切换基准值被增大时，将目标空燃比从稀空燃比切换为浓空燃比的定时变得延迟。其结果，目标空燃比被维持为稀空燃比的期间变长，氧吸藏累积值变多。

因此，当切换目标空燃比的条件被变更时，即使上游侧空燃比传感器的输出是正常的，有时由氧吸藏累积值和氧释放累积值算出的学习值也会变化。其结果，适当的学习值根据内燃机的运转状态而变动。因此，如果在内燃机的运转状态变化时维持学习值，则向催化剂流入的排气的空燃比变成不适合于变化后的运转状态的值，有可能排气排放恶化。

因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于在根据内燃机的运转状态来变更切换向催化剂流入的排气的目标空燃比的条件的情况下抑制排气排放恶化。

本公开的要旨如下。

(1)一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：

催化剂，其配置于排气通路，并且能吸藏氧；

上游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向上游侧，并且检测向所述催化剂流入的流入排气的空燃比；

下游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；和

空燃比控制装置，其控制所述流入排气的空燃比，

所述空燃比控制装置，将所述流入排气的目标空燃比交替地切换为比理论空燃比浓的浓设定空燃比和比理论空燃比稀的稀设定空燃比，基于由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比来算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，所述氧吸藏累积值是在所述目标空燃比被维持为所述稀设定空燃比的期间被所述催化剂吸藏的氧的量的推定值，所述氧释放累积值是在所述目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间从所述催化剂释放的氧的量的推定值，基于该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差来更新学习值，基于该学习值来修正空燃比关联参数以使得该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差变小，

所述内燃机的运转状态在第1状态和第2状态之间变化，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更切换所述目标空燃比的条件，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述学习值作为第1状态值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述学习值更新为所述第1状态值。

(2)根据上述(1)所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述学习值作为第2状态值存储，在所述内燃机运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述学习值更新为所述第2状态值。

(3)根据上述(1)或(2)所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了稀判定空燃比时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，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，所述稀判定空燃比是比理论空燃比稀且比所述稀设定空燃比浓的空燃比，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述稀判定空燃比的至少一方的值。

(4)根据上述(3)所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到所述稀判定空燃比之前所述氧吸藏累积值达到了阈值的情况下，在该氧吸藏累积值达到该阈值时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，

所述空燃比控制装置，基于所述氧吸藏累积值和所述氧释放累积值来更新所述阈值，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述阈值作为第1状态阈值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述阈值更新为所述第1状态阈值。

(5)根据上述(4)所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述阈值作为第2状态阈值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述阈值更新为所述第2状态阈值。

(6)根据上述(1)或(2)所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在所述氧吸藏累积值达到了比最大氧吸藏量少的切换吸藏量时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，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，

所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述切换吸藏量的至少一方的值。

(7)根据上述(1)～(6)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓设定空燃比和所述稀设定空燃比的至少一方的值。

(8)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态是非稳定状态，所述第2状态是稳定状态。

(9)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态是稳定状态，所述第2状态是非稳定状态。

(10)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

在所述内燃机设有EGR通路，所述EGR通路使在所述排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流，所述第1状态是EGR气体流量小于第一规定值的低EGR状态，所述第2状态是EGR气体流量为所述第一规定值以上的高EGR状态，或者，所述第1状态是EGR率小于第二规定值的低EGR状态，所述第2状态是EGR率为所述第二规定值以上的高EGR状态。

(11)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

在所述内燃机设有EGR通路，所述EGR通路使在所述排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流，所述第1状态是EGR气体流量为第一规定值以上的高EGR状态，所述第2状态是EGR气体流量小于所述第一规定值的低EGR状态，或者，所述第1状态是EGR率为第二规定值以上的高EGR状态，所述第2状态是EGR率小于所述第二规定值的低EGR状态。

(12)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态是内燃机负荷为规定值以上的高负荷状态，所述第2状态是内燃机负荷小于所述规定值的低负荷状态。

(13)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态是内燃机负荷小于规定值的低负荷状态，所述第2状态是内燃机负荷为所述规定值以上的高负荷状态。

根据本发明，在根据内燃机的运转状态来变更切换向催化剂流入的排气的目标空燃比的条件的情况下，能够抑制排气排放恶化。

附图说明

图1是概略地表示设置有本发明的第一实施方式涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。

图2表示三元催化剂的净化特性。

图3是表示在各排气空燃比下的传感器施加电压和输出电流的关系的图。

图4是表示使传感器施加电压恒定时的排气空燃比和输出电流的关系的图。

图5是执行第一实施方式中的空燃比控制时的内燃机的运转状态等的时间图。

图6是空燃比控制的控制框图。

图7是表示第一实施方式中的控制条件设定处理的控制程序的流程图。

图8是表示第一实施方式中的学习值更新处理的控制程序的流程图。

图9是表示第一实施方式中的目标空燃比设定处理的控制程序的流程图。

图10是表示第二实施方式中的阈值更新处理的控制程序的流程图。

图11是表示第二实施方式中的目标空燃比设定处理的控制程序的流程图。

图12是表示第三实施方式中的控制条件设定处理的控制程序的流程图。

图13是表示第三实施方式中的目标空燃比设定处理的控制程序的流程图。

附图标记说明

20 上游侧催化剂

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。再者，在以下的说明中，对同样的构成要素标记相同的参照编号。

＜第一实施方式＞

首先，参照图1～图9，对本发明的第一实施方式进行说明。

＜内燃机总体的说明＞

图1是概略地表示设置有本发明的第一实施方式涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。图1所示的内燃机是火花点火式内燃机。内燃机被装载于车辆中。

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内进行往复运动的活塞，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表示进气阀，7表示进气口，8表示排气阀，9表示排气口。进气阀6对进气口7进行开闭，排气阀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被构成为根据点火信号来产生火花。另外，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。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与调整槽(缓冲罐：surge tank)14连结，调整槽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、调整槽14、进气管15等形成将空气向燃烧室5导入的进气通路。另外，在进气管15内配置有由节流阀驱动促动器17驱动的节流阀18。节流阀18通过利用节流阀驱动促动器17使其转动从而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连结的多个支部和集合了这些支部的集合部。排气歧管19的集合部与内置了上游侧催化剂20的上游侧外壳(casing)21连结。上游侧外壳21经由排气管22与内置了下游侧催化剂24的下游侧外壳23连结。排气口9、排气歧管19、上游侧外壳21、排气管22、下游侧外壳23等形成将通过燃烧室5中的混合气的燃烧而产生的排气排出的排气通路。

内燃机的各种控制由电子控制单元(ECU)31执行。电子控制单元(ECU)31包括数字计算机，具备经由双向性总线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中配置有检测在进气管15内流动的空气的流量的空气流量计39，空气流量计39的输出经由对应的AD转换器38被输入到输入端口36。

另外，在排气歧管19的集合部、即上游侧催化剂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，向上游侧气催化剂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。上游侧空燃比传感器40的输出经由对应的AD转换器38被输入到输入端口36。

另外，在排气管22内、即上游侧催化剂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，从上游侧气催化剂20流出的排气)的空燃比进行检测的下游侧空燃比传感器41。下游侧空燃比传感器41的输出经由对应的AD转换器38被输入到输入端口36。

另外，在油门踏板42上连接有产生与油门踏板42的踏下量成比例的输出电压的负荷传感器43，负荷传感器43的输出电压经由对应的AD转换器38被输入到输入端口36。曲轴转角传感器44，例如每当曲轴旋转15度就产生输出脉冲，该输出脉冲被输入到输入端口36。在CPU35中，由曲轴转角传感器44的输出脉冲来计算内燃机转速。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以及节流阀驱动促动器17连接。

再者，上述的内燃机是将汽油作为燃料的无增压内燃机，但内燃机的构成并不限定于上述构成。因此，如气缸排列、燃料的喷射方式、进排气系统的构成、动阀机构的构成、有无增压器之类的内燃机的具体构成也可以与图1所示的构成不同。例如，燃料喷射阀11也可以以向进气口7内喷射燃料的方式进行配置。

＜催化剂的说明＞

配置于排气通路中的上游侧催化剂20和下游侧催化剂24具有同样的构成。催化剂20、24是具有氧吸藏能力的催化剂，例如为三元催化剂。具体地说，催化剂20、24是在由陶瓷构成的载体上担载了具有催化作用的贵金属(例如，铂(Pt))和具有氧吸藏能力的助催化剂(例如，二氧化铈(CeO₂))的催化剂。

图2表示三元催化剂的净化特性。如图2所示，利用催化剂20、24来实现的未燃烧气体(HC、CO)和氮氧化物(NOx)的净化率在向催化剂20、24流入的排气的空燃比处于理论空燃比附近区域(图2中的净化窗口A)时变得非常高。因此，当排气的空燃比被维持为理论空燃比时，催化剂20、24能够有效地净化未燃烧气体和NOx。

另外，催化剂20、24利用助催化剂根据排气的空燃比来吸藏或释放氧。具体地说，催化剂20、24在排气的空燃比比理论空燃比稀时吸藏排气中的过量的氧。另一方面，催化剂20、24在排气的空燃比比理论空燃比浓时释放使未燃烧气体氧化所不足的氧。其结果，即使是排气的空燃比少许地偏离了理论空燃比的情况，催化剂20、24的表面上的空燃比也维持在理论空燃比附近，在催化剂20、24中，未燃烧气体和NOx被有效地净化。

再者，催化剂20、24如果具有催化作用和氧吸藏能力，则也可以是三元催化剂以外的催化剂。

＜空燃比传感器的输出特性＞

接着，参照图3和图4，对本实施方式中的空燃比传感器40、41的输出特性进行说明。图3是表示本实施方式中的空燃比传感器40、41的电压－电流(V－I)特性的图，图4是表示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，称为“排气空燃比”)与输出电流I的关系的图。再者，在本实施方式中，作为两空燃比传感器40、41，使用同一构成的空燃比传感器。

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)，输出电流I就越大。另外，在各排气空燃比下的V-I线中，存在与V轴大致平行的区域，即，即使传感器施加电压变化输出电流也几乎没有变化的区域。该电压区域被称为极限电流(界限电流)区域，此时的电流被称为极限电流(界限电流)。在图3中，将排气空燃比为18时的极限电流区域以及极限电流分别用W₁₈、I₁₈示出。因此，空燃比传感器40、41是极限电流式的空燃比传感器。

图4是表示使施加电压恒定为0.45V左右时的、排气空燃比和输出电流I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)，来自空燃比传感器40、41的输出电流I就越大。而且，空燃比传感器40、41被构成为在排气空燃比为理论空燃比时输出电流I成为零。因此，空燃比传感器40、41能够连续地(线性地)检测排气空燃比。再者，在排气空燃比变大到一定以上时，或者变小到一定以下时，输出电流的变化相对于排气空燃比的变化的比例变小。

再者，在上述例中，作为空燃比传感器40、41，使用极限电流式的空燃比传感器。但是，如果相对于排气空燃比，输出电流线性地变化，则作为空燃比传感器40、41，也可以使用非极限电流式的空燃比传感器等的任何空燃比传感器。另外，两空燃比传感器40、41也可以是互不相同的结构的空燃比传感器。

＜内燃机的排气净化装置＞

以下，对本发明的第一实施方式涉及的内燃机的排气净化装置(以下，仅称为“排气净化装置”)进行说明。排气净化装置具备上游侧催化剂20、下游侧催化剂24、上游侧空燃比传感器40、下游侧空燃比传感器41以及空燃比控制装置。在本实施方式中，ECU31作为空燃比控制装置发挥作用。

空燃比控制装置控制向上游侧催化剂20流入的排气(以下称为“流入排气”)的空燃比。具体地说，空燃比控制装置设定流入排气的目标空燃比，并且控制向燃烧室5供给的燃料量，以使得流入排气的空燃比与目标空燃比一致。在本实施方式中，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。再者，“输出空燃比”意指与空燃比传感器的输出值相当的空燃比，即由空燃比传感器所检测的空燃比。

为了使上游侧催化剂20的氧吸藏量变动，空燃比控制装置将流入排气的目标空燃比交替地切换为浓设定空燃比和稀设定空燃比。具体地说，空燃比控制装置在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了浓判定空燃比时将目标空燃比从浓设定空燃比切换为稀设定空燃比，在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了稀判定空燃比时将目标空燃比从稀设定空燃比切换为浓设定空燃比。

浓设定空燃比是比理论空燃比(在本实施方式中为14.6)浓的空燃比，例如为13～14.4。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14.55～14.4。稀设定空燃比是比理论空燃比为稀的空燃比，例如为14.8～16.5。稀判定空燃比是比理论空燃比稀且比稀设定空燃比浓的空燃比，例如为14.65～14.8。

可以认为在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变为浓判定空燃比以下时，上游侧催化剂20的氧吸藏量为零。另一方面，可以认为在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变为稀判定空燃比以上时，上游侧催化剂20的氧吸藏量为最大值。空燃比控制装置能够根据下游侧空燃比传感器41的输出来检测上游侧催化剂20的氧吸藏量为零或最大值，因此能够使上游侧催化剂20的氧吸藏量在零与最大值之间变动。通过这样来抑制上游侧催化剂20的氧吸藏能力的降低。

然而，空燃比传感器随着使用而慢慢地劣化，有时其增益特性变化。例如，当上游侧空燃比传感器40的增益特性变化时，有时在上游侧空燃比传感器40的输出空燃比与流入排气的实际空燃比之间产生偏离。在该情况下，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比向比流入排气的实际空燃比浓侧或稀侧偏离。

另外，未燃烧气体之中的氢在空燃比传感器的扩散律速层的通过速度快。因此，当排气中的氢浓度高时，上游侧空燃比传感器40的输出空燃比向比流入排气的实际空燃比低的一侧(即浓侧)偏离。当这样地上游侧空燃比传感器40的输出空燃比产生了偏离时，流入排气的实际空燃比偏离目标空燃比，有可能排气排放恶化。

因此，空燃比控制装置为了补偿上游侧空燃比传感器40的输出空燃比的偏离而进行如以下那样的学习控制。空燃比控制装置算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，所述氧吸藏累积值是在目标空燃比被维持为稀设定空燃比的期间上游侧催化剂20所吸藏的氧的量的推定值，所述氧释放累积值是在目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间从上游侧催化剂20释放的氧的量的推定值。空燃比控制装置通过累积流入排气的相对于理论空燃比的氧过剩不足量来算出氧吸藏累积值以及氧释放累积值。

再者，流入排气的相对于理论空燃比的氧过剩不足量意指：在使流入排气的空燃比成为理论空燃比时过剩的氧的量或不足的氧的量。氧过剩不足量OED，例如基于上游侧空燃比传感器40的输出和燃料喷射量采用下述式(1)算出。

OED＝0.23×(AFup－AFR)×Qi…(1)

在此，0.23是空气中的氧浓度，Qi是燃料喷射量，AFup是上游侧空燃比传感器40的输出空燃比，AFR是控制中心空燃比。进行后述的学习控制之前的控制中心空燃比的初始值为理论空燃比(14.6)。

再者，氧过剩不足量OED也可以基于上游侧空燃比传感器40的输出和吸入空气量采用下述式(2)算出。

OED＝0.23×(AFup－AFR)×Ga/AFup…(2)

在此，0.23是空气中的氧浓度，Ga是吸入空气量，AFup是上游侧空燃比传感器40的输出空燃比，AFR是控制中心空燃比。吸入空气量Ga由空气流量计39来检测。进行后述的学习控制之前的控制中心空燃比的初始值为理论空燃比(14.6)。

在目标空燃比被维持为稀设定空燃比时，在上游侧催化剂20中吸藏氧，所以氧过剩不足量OED的值变为正。氧吸藏累积值作为在目标空燃比被维持为稀设定空燃比时所算出的氧过剩不足量的累积值来算出。另一方面，在目标空燃比被维持为浓设定空燃比时，从上游侧催化剂20释放氧，所以氧过剩不足量OED的值变为负。氧释放累积值作为在目标空燃比被维持为浓设定空燃比时所算出的氧过剩不足量的累积值的绝对值来算出。

从目标空燃比被设定为浓设定空燃比起到被切换为稀设定空燃比为止，即目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间，上游侧催化剂20的氧吸藏量从最大值变化到零。另一方面，从目标空燃比被设定为稀设定空燃比起到被切换为浓设定空燃比为止，即目标空燃比被维持为稀设定空燃比的期间，上游侧催化剂20的氧吸藏量从零变化到最大值。因此，在进行准确的空燃比控制的情况下，氧吸藏累积值和氧释放累积值应该成为同一值。

但是，由于氧吸藏累积值和氧释放累积值基于上游侧空燃比传感器40的输出空燃比而算出，所以在上游侧空燃比传感器40的输出空燃比发生了偏离的情况下，氧吸藏累积值和氧释放累积值与该偏离相应地变化。在上游侧空燃比传感器40的输出空燃比向浓侧偏离了的情况下，氧吸藏累积值比实际的氧吸藏量少地算出，氧释放累积值比实际的氧释放量多地算出。因此，氧释放累积值变得比氧吸藏累积值多。另一方面，在上游侧空燃比传感器40的输出空燃比向稀侧偏离了的情况下，氧吸藏累积值比实际的氧吸藏量多地算出，氧释放累积值比实际的氧释放量少地算出。因此，氧吸藏累积值变得比氧释放累积值多。

在本实施方式中，基于氧吸藏累积值OSA与氧释放累积值ODA之差DOA(＝ODA－OSA。以下称为“氧量误差”)来修正控制中心空燃比。空燃比控制装置基于氧量误差来算出学习值，基于学习值来修正控制中心空燃比以使得氧量误差变小。

具体地说，空燃比控制装置通过下述式(3)来更新学习值sfbg，通过下述式(4)来修正控制中心空燃比AFR。

sfbg(n)＝sfbg(n－1)+k₁×DOA…(3)

AFR＝AFRbase－sfbg(n)…(4)

再者，在上述式(3)中，n表示计算次数或时间。因此，sfbg(n)是更新后的目前的学习值，sfbg(n－1)是更新前的前一次的学习值。另外，上述式(3)中的k₁是表示相对于氧量误差DOA的学习值的更新量的程度的增益。增益k₁的值越大，相对于氧量误差DOA的学习值的更新量就越大。另外，在上述式(4)中，基本控制中心空燃比AFRbase是控制中心空燃比AFR的初始值，在本实施方式中为理论空燃比。另外，学习值的初始值sfbg(0)为零。

从上述式(3)可知，在氧量误差DOA为正时，即氧释放累积值ODA大于氧吸藏累积值OSA时，学习值以减少的方式更新。另一方面，在氧量误差DOA为负时，即氧吸藏累积值OSA大于氧释放累积值ODA时，学习值以增加的方式更新。

另外，流入排气的目标空燃比通过将规定的空燃比修正量与控制中心空燃比AFR相加来算出。与浓设定空燃比对应的空燃比修正量为负值，与稀设定空燃比对应的空燃比修正量为正值。从上述式(4)可知，在学习值为正的情况下，控制中心空燃比AFR减小，其结果，将目标空燃比向浓侧修正。另一方面，在学习值为负的情况下，控制中心空燃比AFR增大，其结果，将目标空燃比向稀侧修正。

但是，为了抑制排气排放的恶化，并且维持上游侧催化剂20的氧吸藏能力，有时优选变更切换目标空燃比的条件(本实施方式中的浓判定空燃比以及稀判定空燃比)。在本实施方式中，在内燃机的运转状态在第1状态和第2状态之间变化的情况下，空燃比控制装置在第1状态和第2状态之间变更切换目标空燃比的条件。

如果在内燃机的运转状态从第1状态变化为第2状态时增大浓判定空燃比的浓程度，则在第2状态下将目标空燃比从浓设定空燃比向稀设定空燃比切换的定时延迟。其结果，在第2状态下，目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间变长，氧释放累积值变多。再者，所谓浓程度意指比理论空燃比浓的空燃比和理论空燃比之差。

另一方面，如果在内燃机的运转状态从第1状态变化为第2状态时增大稀判定空燃比的稀程度，则在第2状态下将目标空燃比从稀设定空燃比向浓设定空燃比切换的定时延迟。其结果，在第2状态下，目标空燃比被维持为稀设定空燃比的期间变长，氧吸藏累积值变多。再者，所谓稀程度意指比理论空燃比稀的空燃比和理论空燃比之差。

因此，如果切换目标空燃比的条件被变更，则即使上游侧空燃比传感器40的输出是正常的，有时根据氧吸藏累积值和氧释放累积值算出的学习值也变化。其结果，适当的学习值根据内燃机的运转状态而变动。因此，如果在内燃机的运转状态变化时维持学习值，则流入排气的空燃比变为不适合于变化后的运转状态的值，有可能排气排放恶化。

因此，在本实施方式中，空燃比控制装置将内燃机的运转状态从第1状态变化为第2状态时的学习值作为第1状态值存储，在内燃机的运转状态从第2状态回到第1状态时将学习值更新为第1状态值。通过这样，在第2状态下所更新了的不适当的学习值在第1状态下没有被使用，所以在内燃机的运转状态从第2状态回到第1状态后能够抑制排气排放恶化。因此，在根据内燃机的运转状态来变更切换流入排气的目标空燃比的条件的情况下能够抑制排气排放恶化。

再者，空燃比控制装置除了上述的控制以外还可以将内燃机的运转状态从第2状态变化为第1状态时的学习值作为第2状态值存储，并在内燃机的运转状态从第1状态回到第2状态时将学习值更新为第2状态值。通过这样，在第1状态下所更新了的不适当的学习值在第2状态下没有被使用，所以在内燃机的运转状态从第1状态回到第2状态后能够抑制排气排放恶化。

内燃机的运转状态在稳定状态和非稳定状态之间变化。以下，对第1状态为非稳定状态、第2状态为稳定状态的例子进行说明。

为了维持上游侧催化剂20的氧吸藏能力，优选在使上游侧催化剂20的氧吸藏量变动时从上游侧催化剂20完全地释放氧并且使上游侧催化剂20整体吸藏氧。为了释放被吸藏于上游侧催化剂20的深部的氧，需要增大浓设定空燃比的浓程度。另外，在增大了浓判定空燃比的浓程度的情况下，也由于目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间变长，所以能够减少吸藏于上游侧催化剂20的氧的残余量。

另一方面，为了使氧吸藏到上游侧催化剂20的深部，需要增大稀设定空燃比的稀程度。另外，在增大了稀判定空燃比的稀程度的情况下，也由于目标空燃比被维持为稀设定空燃比的期间变长，所以能够增多吸藏于上游侧催化剂20的氧的量。

另外，通过增大浓设定空燃比和浓判定空燃比的至少一方的浓程度，能够定期地向下游侧催化剂24供给规定量的未燃烧气体。另一方面，通过增大稀设定空燃比和稀判定空燃比的至少一方的稀程度，能够定期地向下游侧催化剂24供给规定量的氧。其结果，能够使下游侧催化剂24的氧吸藏量定期地变动，进而也能够抑制下游侧催化剂24的氧吸藏能力的降低。

但是，如果增大浓设定空燃比和浓判定空燃比的至少一方的浓程度，则在流入排气的空燃比由于干扰而暂时地偏离目标空燃比时，有可能从上游侧催化剂20流出大量的未燃烧气体。另一方面，如果增大稀设定空燃比和稀判定空燃比的至少一方的稀程度，则在流入排气的空燃比由于干扰而暂时地偏离目标空燃比时，有可能从上游侧催化剂20流出大量的NOx。

内燃机的运转状态在内燃机负荷的变动大的非稳定状态和内燃机负荷的变动小的稳定状态之间变化。在装载有内燃机的车辆的加速或减速时等内燃机的运转状态变为非稳定状态，在内燃机的运转状态为非稳定状态时容易产生干扰。

因此，在本实施方式中，空燃比控制装置在非稳定状态和稳定状态之间变更在浓设定空燃比和稀设定空燃比之间切换目标空燃比的条件、即浓判定空燃比以及稀判定空燃比的值。具体地说，空燃比控制装置在内燃机的运转状态为非稳定状态时将浓判定空燃比以及稀判定空燃比设定为第1浓判定空燃比以及第1稀判定空燃比，在内燃机的运转状态为稳定状态时将浓判定空燃比以及稀判定空燃比设定为第2浓判定空燃比以及第2稀判定空燃比。第2浓判定空燃比比第1浓判定空燃比浓，第2稀判定空燃比比第1稀判定空燃比稀。

另外，空燃比控制装置在非稳定状态和稳定状态之间变更浓设定空燃比以及稀设定空燃比的值。具体地说，空燃比控制装置在内燃机的运转状态为非稳定状态时将浓设定空燃比以及稀设定空燃比设定为第1浓设定空燃比以及第1稀设定空燃比，在内燃机的运转状态为稳定状态时将浓设定空燃比以及稀设定空燃比设定为第2浓设定空燃比以及第2稀设定空燃比。第2浓设定空燃比比第1浓设定空燃比浓，第2稀设定空燃比比第1稀设定空燃比稀。

通过上述的控制，在稳定状态下，与非稳定状态相比，浓设定空燃比以及浓判定空燃比的浓程度增大，稀设定空燃比以及稀判定空燃比的稀程度增大。在稳定状态下，与非稳定状态相比，流入排气的空燃比稳定。因此，通过执行这样的控制，能够抑制排气排放的恶化，并且抑制上游侧催化剂20以及下游侧催化剂24的氧吸藏能力的降低。

《使用了时间图的空燃比控制的说明》

参照图5，对本实施方式中的空燃比控制进行具体说明。图5是执行第一实施方式中的空燃比控制时的内燃机的运转状态、控制中心空燃比、空燃比修正量、学习值、相对于流入排气的理论空燃比的氧过剩不足量的累积值(累积氧过剩不足量)、以及下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的时间图。累积氧过剩不足量通过累积利用上述式(1)或(2)算出的氧过剩不足量来算出。另外，基于上述式(4)，控制中心空燃比根据学习值而变化，流入排气的目标空燃比通过将空燃比修正量与控制中心空燃比相加来算出。

在图示的例子中，在时刻t0下，内燃机的运转状态为非稳定状态。在非稳定状态下，浓修正量被设定为第1浓修正量AFCrich1，稀修正量被设定为第1稀修正量AFClean1。另外，浓判定空燃比被设定为第1浓判定空燃比AFrich1，稀判定空燃比被设定为第1稀判定空燃比AFlean1。第1浓修正量AFCrich1对应于第1浓设定空燃比，第1稀修正量AFClean1对应于第1稀设定空燃比。

另外，在时刻t0下，空燃比修正量被设定为第1浓修正量AFCrich1，流入排气的空燃比变得比理论空燃比浓。因此，上游侧催化剂20释放为了使未燃烧气体氧化而不足的氧，累积氧过剩不足量逐渐减少。通过在上游侧气催化剂20中的净化，在流出排气中不含未燃烧气体和NOx，因此下游侧空燃比传感器41的输出空燃比大致变为理论空燃比。

当上游侧催化剂20的氧吸藏量接近于零时，流入到上游侧催化剂20中的未燃烧气体的一部分从上游侧催化剂20开始流出。其结果，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比逐渐降低，在时刻t1下达到第1浓判定空燃比AFrich1。

为了使上游侧催化剂20的氧吸藏量增加，在时刻t1下空燃比修正量从第1浓修正量AFCrich1切换为第1稀修正量AFClean1。即，目标空燃比从第1浓设定空燃比切换为第1稀设定空燃比。另外，在时刻t1下，学习值被更新，氧过剩不足量的累积值被重置(reset)为零。在该例子中，由于氧释放累积值ODA大于氧吸藏累积值OSA(未图示)，所以学习值增大。

当流入排气的空燃比变得比理论空燃比稀时，上游侧催化剂20吸藏流入排气中的过剩的氧，累积氧过剩不足量逐渐增加。因此，时刻t1之后，随着上游侧催化剂20的氧吸藏量的增加，流出排气的空燃比从比理论空燃比浓的空燃比变化为理论空燃比，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比收敛于理论空燃比。

其后，当上游侧催化剂20的氧吸藏量接近于最大氧吸藏量时，流入到上游侧催化剂20中的氧以及NOx的一部分从上游侧催化剂20开始流出。其结果，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比逐渐变高，在时刻t2下达到第1稀判定空燃比AFlean1。

为了使上游侧催化剂20的氧吸藏量减少，在时刻t2下空燃比修正量从第1稀修正量AFClean1切换为第1浓修正量AFCrich1。即，目标空燃比从第1稀设定空燃比切换为第1浓设定空燃比。另外，此时，氧过剩不足量的累积值被重置为零。

与时刻t1同样地，在时刻t3下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第1浓判定空燃比AFrich1。因此，在时刻t3下，空燃比修正量从第1浓修正量AFCrich1切换为第1稀修正量AFClean1。即，目标空燃比从第1浓设定空燃比切换为第1稀设定空燃比。另外，在时刻t3下，学习值被更新，氧过剩不足量的累积值被重置为零。在该例子中，时刻t1～时刻t2的氧吸藏累积值OSA和时刻t2～时刻t3的氧释放累积值ODA几乎相同，因此学习值几乎没有变化。

其后，在时刻t4下，内燃机的运转状态从非稳定状态变化为稳定状态。在稳定状态下，浓修正量被设定为第2浓修正量AFCrich2，稀修正量被设定为第2稀修正量AFClean2。第2浓修正量AFCrich2小于第1浓修正量AFCrich1，第2稀修正量AFClean2大于第1稀修正量AFClean1。第2浓修正量AFCrich2对应于第2浓设定空燃比，第2稀修正量AFClean2对应于第2稀设定空燃比。

另外，在稳定状态下，浓判定空燃比被设定为第2浓判定空燃比AFrich2，稀判定空燃比被设定为第2稀判定空燃比AFlean2。第2浓判定空燃比AFrich2比第1浓判定空燃比AFrich1浓，第2稀判定空燃比AFlean2比第1稀判定空燃比AFlean1稀。

因此，在时刻t4下，空燃比修正量从第1稀修正量AFClean1切换为第2稀修正量AFClean2。即，目标空燃比从第1稀设定空燃比切换为第2稀设定空燃比。另外，在时刻t4下，存储内燃机的运转状态从非稳定状态变化为稳定状态时的学习值。

其后，在时刻t5下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第2稀判定空燃比AFlean2。因此，空燃比修正量从第2稀修正量AFClean2切换为第2浓修正量AFCrich2。即，目标空燃比从第2稀设定空燃比切换为第2浓设定空燃比。另外，此时，氧过剩不足量的累积值被重置为零。

在时刻t6下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第2浓判定空燃比AFrich2。因此，在时刻t6下，空燃比修正量从第2浓修正量AFCrich2切换为第2稀修正量AFClean2。即，目标空燃比从第2浓设定空燃比切换为第2稀设定空燃比。另外，在时刻t6下，学习值被更新，氧过剩不足量的累积值被重置为零。

在该例子中，为了在稳定状态下向下游侧催化剂24切实地供给氧，使第2稀判定空燃比AFlean2的稀程度大于第2浓判定空燃比AFrich2的浓程度。因此，时刻t3～时刻t5的氧吸藏累积值OSA大于时刻t5～时刻t6的氧释放累积值ODA，学习值被减小。

在时刻t7下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第2稀判定空燃比AFlean2。因此，空燃比修正量从第2稀修正量AFClean2切换为第2浓修正量AFCrich2。即，目标空燃比从第2稀设定空燃比切换为第2浓设定空燃比。另外，此时，氧过剩不足量的累积值被重置为零。

在时刻t8下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第2浓判定空燃比AFrich2。因此，在时刻t8下，空燃比修正量从第2浓修正量AFCrich2切换为第2稀修正量AFClean2。即，目标空燃比从第2浓设定空燃比切换为第2稀设定空燃比。另外，在时刻t8下，学习值被更新，氧过剩不足量的累积值被重置为零。

通过在时刻t6下的学习值的更新，时刻t6～时刻t7的氧吸藏累积值OSA和时刻t7～时刻t8的氧释放累积值ODA之差变小。但是，由于时刻t6～时刻t7的氧吸藏累积值OSA比时刻t7～时刻t8的氧释放累积值ODA稍大，所以在时刻t8下学习值稍被减小。

其后，在时刻t9下，内燃机的运转状态从稳定状态变化为非稳定状态。因此，空燃比修正量从第2稀修正量AFClean2切换为第1稀修正量AFClean1。即，目标空燃比从第2稀设定空燃比切换为第1稀设定空燃比。另外，在时刻t9下，学习值被更新为在时刻t4下所存储的学习值。

在时刻t10下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第1稀判定空燃比AFlean1。因此，空燃比修正量从第1稀修正量AFClean1切换为第1浓修正量AFCrich1。即，目标空燃比从第1稀设定空燃比切换为第1浓设定空燃比。另外，此时，氧过剩不足量的累积值被重置为零。

在时刻t11下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到第1浓判定空燃比AFrich1。因此，在时刻t11下，空燃比修正量从第1浓修正量AFCrich1切换为第1稀修正量AFClean1。即，目标空燃比从第1浓设定空燃比切换为第1稀设定空燃比。另外，在时刻t11下，学习值被更新，氧过剩不足量的累积值被重置为零。在该例子中，由于时刻t10～时刻t11的氧释放累积值ODA大于时刻t8～时刻t10的氧吸藏累积值OSA，所以学习值被增大。

《控制框图》

以下，参照图6～图9，对本实施方式中的空燃比控制进行详细说明。

图6是空燃比控制的控制框图。空燃比控制装置包含A1～A10的功能块。以下，对各功能块进行说明。

首先，对燃料喷射量的计算进行说明。为了计算燃料喷射量，使用缸内吸入空气量计算单元A1、基本燃料喷射量计算单元A2以及燃料喷射量计算单元A3。

缸内吸入空气量计算单元A1基于吸入空气量Ga、内燃机转速NE、和存储在ECU31的ROM34中的映射图(map)或计算式来算出向各气缸的吸入空气量Mc。吸入空气量Ga由空气流量计39检测出，内燃机转速NE基于曲轴转角传感器44的输出来算出。

基本燃料喷射量计算单元A2，通过由缸内吸入空气量计算单元A1算出的缸内吸入空气量Mc除以目标空燃比TAF来算出基本燃料喷射量Qbase(Qbase＝Mc/TAF)。目标空燃比TAF由后述的目标空燃比设定单元A8来算出。

燃料喷射量计算单元A3通过由基本燃料喷射量计算单元A2算出的基本燃料喷射量Qbase与后述的F/B修正量DQi相加来算出燃料喷射量Qi(Qi＝Qbase+DQi)。对燃料喷射阀11进行喷射指示，以使得从燃料喷射阀11喷射这样算出的燃料喷射量Qi的燃料。

接着，对目标空燃比的计算进行说明。为了算出目标空燃比，使用氧过剩不足量计算单元A4、空燃比修正量计算单元A5、学习值计算单元A6、控制中心空燃比计算单元A7以及目标空燃比设定单元A8。

氧过剩不足量计算单元A4基于上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup和由燃料喷射量计算单元A3算出的燃料喷射量Qi或吸入空气量Ga，利用上述式(1)或(2)来算出氧过剩不足量。另外，氧过剩不足量计算单元A4通过对氧过剩不足量进行累积来算出累积氧过剩不足量ΣOED。

空燃比修正量计算单元A5基于下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn来算出目标空燃比的空燃比修正量AFC。具体地说，基于图9所示的流程图来算出空燃比修正量AFC。

学习值计算单元A6基于下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn、由氧过剩不足量计算单元A4算出的累积氧过剩不足量ΣOED等来算出学习值sfbg。具体地说，基于图8所示的流程图来算出学习值sfbg。

控制中心空燃比计算单元A7基于基本控制中心空燃比AFRbase(在本实施方式中为理论空燃比)、由学习值计算单元A6算出的学习值sfbg来算出控制中心空燃比AFR。具体地说，如上述式(4)所示，通过从基本控制中心空燃比AFRbase减去学习值sfbg来算出控制中心空燃比AFR。

目标空燃比设定单元A8通过由控制中心空燃比计算单元A7算出的控制中心空燃比AFR与由空燃比修正量计算单元A5算出的空燃比修正量AFC相加，来算出目标空燃比TAF。这样算出的目标空燃比TAF被输入到基本燃料喷射量计算单元A2和后述的空燃比偏差计算单元A9。

接着，对基于上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup进行的F/B修正量的计算进行说明。为了算出F/B修正量，使用空燃比偏差计算单元A9和F/B修正量计算单元A10。

空燃比偏差计算单元A9通过从上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup减去由目标空燃比设定单元A8算出的目标空燃比TAF，来算出空燃比偏差DAF(DAF＝AFup-TAF)。该空燃比偏差DAF是表示相对于目标空燃比TAF的燃料供给量的过剩不足的值。

F/B修正量计算单元A10，通过对由空燃比偏差计算单元A9算出的空燃比偏差DAF进行比例-积分-微分处理(PID处理)，基于下述式(5)来算出用于补偿燃料供给量的过剩不足的F/B修正量DQi。这样算出的F/B修正量DQi被输入到燃料喷射量计算单元A3。

DQi＝Kp·DAF+Ki·SDAF+Kd·DDAF…(5)

再者，在上述式(5)中，Kp是预先设定的比例增益(比例常数)，Ki是预先设定的积分增益(积分常数)，Kd是预先设定的微分增益(微分常数)。另外，DDAF是空燃比偏差DAF的时间微分值，通过此次更新了的偏空燃比偏差DAF和上次的空燃比偏差DAF之差除以与更新间隔对应的时间而算出。另外，SDAF是空燃比偏差DAF的时间积分值，通过上次的时间积分值SDAF和此次更新了的空燃比偏差DAF相加来算出。

＜控制条件设定处理＞

图7是表示第一实施方式中的控制条件设定处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S101中，判定内燃机的运转状态是否为稳定状态。例如，在内燃机负荷的每单位时间的变化量为规定值以下时判定为内燃机为稳定状态，在内燃机负荷的每单位时间的变化量比规定值大时判定为内燃机为非稳定状态。内燃机负荷由负荷传感器43来检测出。另外，也可以在内燃机的吸入空气量的每单位时间的变化量为规定值以下时判定为内燃机为稳定状态，在内燃机的吸入空气量的每单位时间的变化量比规定值大时判定为内燃机为非稳定状态。吸入空气量由空气流量计39来检测出。

在步骤S101中判定为内燃机的运转状态为非稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S102。在步骤S102中，浓判定空燃比Africh被设定为第1浓判定空燃比AFrich1，稀判定空燃比AFlean被设定为第1稀判定空燃比AFlean1。接着，在步骤S103中，浓修正量AFCrich被设定为第1浓修正量AFCrich1，稀修正量AFClean被设定为第1稀修正量AFClean1。即，浓设定空燃比被设定为第1浓设定空燃比，稀设定空燃比被设定为第1稀设定空燃比。在步骤S103之后，本控制程序结束。

另一方面，在步骤S101中判定为内燃机的运转状态为稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S104。在步骤S104中，浓判定空燃比Africh被设定为第2浓判定空燃比AFrich2，稀判定空燃比Aflean被设定为第2稀判定空燃比AFlean2。接着，在步骤S105中，浓修正量AFCrich被设定为第2浓修正量AFCrich2，稀修正量AFClean被设定为第2稀修正量AFClean2。即，浓设定空燃比被设定为第2浓设定空燃比，稀设定空燃比被设定为第2稀设定空燃比。在步骤S105之后，本控制程序结束。

再者，也可以在稳定状态和非稳定状态之间仅变更浓判定空燃比Africh和稀判定空燃比Aflean的任一方的值。另外，也可以在稳定状态和非稳定状态之间仅变更浓修正量AFCrich和稀修正量AFClean的任一方的值。另外，也可以在稳定状态和非稳定状态之间不变更浓修正量AFCrich和稀修正量AFClean。在该情况下，省略步骤S103和步骤S105。

另外，浓判定空燃比AFrich、稀判定空燃比AFlean、浓修正量AFCrich以及稀修正量AFClean的切换，也可以不以内燃机的运转状态在稳定状态和非稳定状态之间变化的定时进行。例如，这些切换也可以以在内燃机的运转状态在稳定状态和非稳定状态之间变化后切换了目标空燃比的定时进行。

＜学习值更新处理＞

图8是表示第一实施方式中的学习值更新处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S201中，判定在从在上次的控制程序中执行步骤S201起到在此次的控制程序中执行步骤S201为止的期间，内燃机的运转状态是否在稳定状态和非稳定状态之间变化了。在判定为内燃机的运转状态没有变化的情况下，本控制程序进入到步骤S205。

在步骤S205中，算出累积氧过剩不足量ΣOED。累积氧过剩不足量ΣOED通过累积利用上述式(1)或(2)算出的氧过剩不足量来算出。首先，在步骤S206中，判定在从在上次的控制程序中执行步骤S206起到在此次的控制程序中执行步骤S206为止的期间，是否进行了目标空燃比的切换。在判定为没有进行目标空燃比的切换的情况下，本控制程序结束。另一方面，在判定为进行了目标空燃比的切换的情况下，本控制程序进入到步骤S207。

在步骤S207中，判定目标空燃比是否从浓设定空燃比TAFrich切换成为稀设定空燃比TAFlean。在判定为目标空燃比从稀设定空燃比TAFlean切换成为浓设定空燃比TAFrich的情况下，本控制程序进入到步骤S208。在步骤S208中，氧吸藏累积值OSA被更新为累积氧过剩不足量ΣOED的值，其后，累积氧过剩不足量ΣOED被重置为零。在步骤S208之后，本控制程序结束。

另一方面，在步骤S207中判定为目标空燃比从浓设定空燃比TAFrich切换成为稀设定空燃比TAFlean的情况下，本控制程序进入到步骤S209。在步骤S209中，氧释放累积值ODA被更新为累积氧过剩不足量ΣOED的绝对值，其后，累积氧过剩不足量ΣOED被重置为零。

接着，在步骤S210中，通过从氧释放累积值ODA减去氧吸藏累积值OSA来算出氧量误差DOA。接着，在步骤S211中，基于氧量误差DOA，利用上述式(3)来更新学习值sfbg。在步骤S211之后，本控制程序结束。

另外，在步骤S201中判定为内燃机的运转状态变化了的情况下，本控制程序进入到步骤S202。在步骤S202中，判定内燃机的运转状态是否从非稳定状态变化成为稳定状态。在判定为内燃机的运转状态从非稳定状态变化成为稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S203。在步骤S203中，存储内燃机的运转状态从非稳定状态变化成稳定状态时的学习值sfbg(sw)。

另一方面，在步骤S202中判定为内燃机的运转状态从稳定状态变化成为非稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S204。在步骤S204中，学习值sfbg被更新为在步骤S203中所存储的学习值sfbg(sw)。

再者，步骤S210和步骤S211也可以在步骤S208之后被执行。另外，也可以在步骤S203中存储内燃机的运转状态从非稳定状态变化为稳定状态时的学习值sfbg(sw1)，在步骤S204中将学习值sfbg更新为学习值sfbg(sw1)，并且，在步骤S204中存储内燃机的运转状态从稳定状态变化为非稳定状态时的学习值sfbg(sw2)，在步骤S203中将学习值sfbg更新为学习值sfbg(sw2)。另外，在该例中，第1状态为非稳定状态，第2状态为稳定状态，但也可以第1状态为稳定状态，第2状态为非稳定状态。在该情况下，在步骤S202中判定内燃机的运转状态是否从稳定状态变化成为非稳定状态。

＜目标空燃比设定处理＞

图9是表示第一实施方式中的目标空燃比设定处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S301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在图7的步骤S102或步骤S104中被设定。

在步骤S301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，本控制程序进入到步骤S302。在步骤S302中，空燃比修正量AFC被设定为稀修正量AFClean。即，目标空燃比被设定为稀设定空燃比。稀修正量AFClean在图7的步骤S103或步骤S105中被设定。

另一方面，在步骤S301中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，本控制程序进入到步骤S303。在步骤S303中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为稀判定空燃比AFlean以上。稀判定空燃比AFlean在图7的步骤S102或步骤S104中被设定。

在步骤S303中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为稀判定空燃比AFlean以上的情况下，本控制程序进入到步骤S304。在步骤S304中，空燃比修正量AFC被设定为浓修正量AFCrich。即，目标空燃比被设定为浓设定空燃比。浓修正量AFCrich在图7的步骤S103或步骤S105中被设定。在步骤S304之后，本控制程序结束。

另一方面，在步骤S303中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn小于稀判定空燃比AFlean的情况下，本控制程序结束。在该情况下，空燃比修正量AFC被维持为目前所设定的值。

＜第二实施方式＞

第二实施方式中的内燃机的排气净化装置的构成以及控制，除了以下说明的点以外基本上与第一实施方式中的内燃机的排气净化装置同样。因而，以下对于本发明的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

空燃比控制装置能够根据下游侧空燃比传感器41的输出来检测出上游侧催化剂20的氧吸藏量为零或最大值，因此能够使上游侧催化剂20的氧吸藏量在零和最大值之间变动。但是，由于从上游侧催化剂20排出的氢、氨的影响，有时下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变得比实际的空燃比浓。在该情况下，直到下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变为稀判定空燃比以上为止的时间变长，将目标空燃比从稀设定空燃比切换为浓设定空燃比的定时延迟。其结果，在目标空燃比被设定为稀设定空燃比的期间，从催化剂流出大量的NOx，有可能排气排放恶化。

因此，在第二实施方式中，空燃比控制部在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到稀判定空燃比之前氧吸藏累积值达到了阈值的情况下，在氧吸藏累积值达到阈值时将目标空燃比从稀设定空燃比切换为浓设定空燃比。通过这样，能够抑制由于从上游侧催化剂20排出的氢、氨的影响而导致在目标空燃比被设定为稀设定空燃比的期间从上游侧催化剂20流出大量的NOx。

空燃比控制装置基于氧吸藏累积值和氧释放累积值来更新阈值。例如，空燃比控制装置基于氧吸藏累积值OSA和氧释放累积值ODA，利用下述式(6)算出最大氧吸藏量Cmax，基于最大氧吸藏量Cmax，利用下述式(7)算出阈值OEDth。

Cmax＝(OSA+ODA)/2…(6)

OEDth＝Cmax×A…(7)

系数A是大于1的值，例如为1.1～1.5，优选为1.2。由于阈值OEDth是比最大氧吸藏量Cmax大的值，所以可以认为在氧吸藏累积值OSA达到了阈值OEDth的情况下，上游侧催化剂20的实际的氧吸藏量达到了最大值。

如上述那样，若在内燃机的运转状态的第1状态和第2状态之间切换目标空燃比的条件被变更，则氧吸藏累积值和氧释放累积值的至少一方变动。其结果，从上述式(6)、(7)可知，阈值根据内燃机的运转状态而变动。因此，若在内燃机的运转状态发生了变化时维持阈值，则阈值变为不适合于变化后的运转状态的值，有可能排气排放恶化。

因此，在第二实施方式中，空燃比控制装置将内燃机的运转状态从第1状态变化为第2状态时的阈值作为第1状态阈值存储，在内燃机的运转状态从第2状态回到第1状态时将阈值更新为第1状态阈值。通过这样，在第2状态下所更新了的不适当的阈值在第1状态下没有被使用，因此在内燃机的运转状态从第2状态回到第1状态后能够抑制排气排放恶化。

再者，空燃比控制装置除了上述控制以外，也可以将内燃机的运转状态从第2状态变化为第1状态时的阈值作为第2状态阈值存储，在内燃机的运转状态从第1状态回到第2状态时将阈值更新为第2状态阈值。通过这样，在第1状态下所更新了的不适当的阈值在第2状态下没有被使用，因此在内燃机的运转状态从第1状态回到第2状态后能够抑制排气排放恶化。

＜阈值更新处理＞

以下，对第二实施方式中的空燃比控制进行详细说明。在以下的例子中，第1状态为非稳定状态，第2状态为稳定状态。在第二实施方式中，除了图7的控制条件设定处理以及图8的学习值更新处理的控制程序以外，还执行阈值更新处理的控制程序。

图10是表示第二实施方式中的阈值更新处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S401中，判定在从在上次的控制程序中执行步骤S401起到在此次的控制程序中执行步骤S401为止的期间，内燃机的运转状态是否在稳定状态和非稳定状态之间变化了。在判定为内燃机的运转状态没有变化的情况下，本控制程序进入到步骤S405。

在步骤S405中，算出累积氧过剩不足量ΣOED。累积氧过剩不足量ΣOED通过累积利用上述式(1)或(2)算出的氧过剩不足量而算出。接着，在步骤S406中，判定在从在上次的控制程序中执行步骤S406起到在此次的控制程序中执行步骤S406为止的期间，是否进行了目标空燃比的切换。在判定为没有进行目标空燃比的切换的情况下，本控制程序结束。另一方面，在判定为进行了目标空燃比的切换的情况下，本控制程序进入到步骤S407。

在步骤S407中，判定目标空燃比是否从浓设定空燃比TAFrich切换成为稀设定空燃比TAFlean。在判定为目标空燃比从稀设定空燃比TAFlean切换成为浓设定空燃比TAFrich的情况下，本控制程序进入到步骤S408。在步骤S408中，氧吸藏累积值OSA被更新为累积氧过剩不足量ΣOED的值，其后，累积氧过剩不足量ΣOED被重置为零。

另一方面，在步骤S407中判定为目标空燃比从浓设定空燃比TAFrich切换成为稀设定空燃比TAFlean的情况下，本控制程序进入到步骤S409。在步骤S409中，氧释放累积值ODA被更新为氧过剩不足量的累积值ΣOED的绝对值，其后，累积氧过剩不足量ΣOED被重置为零。

在步骤S408或步骤S409之后，在步骤S410中利用上述式(6)算出上游侧催化剂20的最大氧吸藏量Cmax。再者，最大氧吸藏量Cmax也可以作为氧释放量ODA或氧吸藏量OSA来算出。

接着，在步骤S411中，基于最大氧吸藏量Cmax，利用上述式(7)来更新阈值OEDth。在步骤S411之后，本控制程序结束。

另外，在步骤S401中判定为内燃机的运转状态发生了变化的情况下，本控制程序进入到步骤S402。在步骤S402中，判定内燃机的运转状态是否从非稳定状态变化成为稳定状态。在判定为内燃机的运转状态从非稳定状态变化成为稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S403。在步骤S403中，存储内燃机的运转状态从非稳定状态变化成为稳定状态时的阈值OEDth(sw)。

另一方面，在步骤S402中判定为内燃机的运转状态从稳定状态变化成为非稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S404。在步骤S404中，阈值OEDth被更新为在步骤S403中所存储了的阈值OEDth(sw)。

再者，也可以在步骤S403中存储内燃机的运转状态从非稳定状态变化成为稳定状态时的阈值OEDth(sw1)，在步骤S404中将阈值OEDth更新为阈值OEDth(sw1)，并且，在步骤S404中存储内燃机的运转状态从稳定状态变化成为非稳定状态时的阈值OEDth(sw2)，在步骤S403中将阈值OEDth更新为阈值OEDth(sw2)。另外，在该例中，第1状态为非稳定状态，第2状态为稳定状态，但也可以第1状态为稳定状态，第2状态为非稳定状态。在该情况下，在步骤S402中判定内燃机的运转状态是否从稳定状态变化成为非稳定状态。

＜目标空燃比设定处理＞

图11是表示第二实施方式中的目标空燃比设定处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S501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在图7的步骤S102或步骤S104中被设定。在步骤S501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，本控制程序进入到步骤S502。

在步骤S502中，空燃比修正量AFC被设定为稀修正量AFClean。即，目标空燃比被设定为稀设定空燃比。稀修正量AFClean在图7的步骤S103或步骤S105中被设定。另外，在步骤S502中，稀标志Flean被设定为1。稀标志Flean是在目标空燃比被设定为稀设定空燃比时设定为1、在目标空燃比被设定为浓设定空燃比时设定为零的标志。

另一方面，在步骤S501中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，本控制程序进入到步骤S503。在步骤S503中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为稀判定空燃比AFlean以上。稀判定空燃比AFlean在图7的步骤S102或步骤S104中被设定。

在步骤S503中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为稀判定空燃比AFlean以上的情况下，本控制程序进入到步骤S504。在步骤S504中，空燃比修正量AFC被设定为浓修正量AFCrich。即，目标空燃比被设定为浓设定空燃比。浓修正量AFCrich在图7的步骤S103或步骤S105中被设定。另外，在步骤S504中，稀标志Flean被设定为零。在步骤S504之后，本控制程序结束。

另一方面，在步骤S503中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn小于稀判定空燃比AFlean的情况下，本控制程序进入到步骤S505。在步骤S505中，判定稀标志Flean是否为1。在判定为稀标志Flean为零的情况下，本控制程序结束。在该情况下，空燃比修正量AFC被维持为目前所设定的值。

另一方面，在步骤S505中判定为稀标志Flean为1的情况下，本控制程序进入到步骤S506。在步骤S506中，判定是否累积氧过剩不足量ΣOED为阈值OEDth以上。阈值OEDth在图10的控制程序中被设定。累积氧过剩不足量ΣOED通过累积利用上述式(1)或(2)算出的氧过剩不足量而算出。再者，在目标空燃比被设定为稀设定空燃比时所算出的累积氧过剩不足量ΣOED相当于氧吸藏累积值。另外，累积氧过剩不足量ΣOED在图10的步骤S408或步骤S409中被重置为零。

在S506中判定为累积氧过剩不足量ΣOED小于阈值OEDth的情况下，本控制程序结束。在该情况下，空燃比修正量AFC被维持为目前所设定的值。

另一方面，在S506中判定为累积氧过剩不足量ΣOED为阈值OEDth以上的情况下，本控制程序进入到S504。在步骤S504中，空燃比修正量AFC被设定为浓修正量AFCrich，稀标志Flean被设定为零。在步骤S504之后，本控制程序结束。

＜第三实施方式＞

第三实施方式中的内燃机的排气净化装置的构成以及控制，除了以下说明的点以外基本上与第一实施方式中的内燃机的排气净化装置同样。因此，以下对于本发明的第三实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

在第三实施方式中，空燃比控制装置在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了浓判定空燃比时将目标空燃比从浓设定空燃比切换为稀设定空燃比，在氧吸藏累积值达到了比最大氧吸藏量少的切换吸藏量时将目标空燃比从稀设定空燃比切换为浓设定空燃比。通过该控制，基本上上游侧催化剂20的氧吸藏量没有达到最大氧吸藏量，因此能够抑制从上游侧催化剂20流出NOx。

另外，空燃比控制装置在第1状态和第2状态之间变更切换目标空燃比的条件、即浓判定空燃比和切换吸藏量的至少一方的值。例如，空燃比控制装置在内燃机的运转状态为非稳定状态时将浓判定空燃比以及切换吸藏量设定为第1浓判定空燃比以及第1切换吸藏量，在内燃机的运转状态为稳定状态时将浓判定空燃比以及切换吸藏量设定为第2浓判定空燃比以及第2切换吸藏量。第2浓判定空燃比比第1浓判定空燃比浓，第2切换吸藏量比第1切换吸藏量多。

另外，空燃比控制装置在非稳定状态和稳定状态之间变更浓设定空燃比以及稀设定空燃比的值。例如，空燃比控制装置在内燃机的运转状态为非稳定状态时将浓设定空燃比以及稀设定空燃比设定为第1浓设定空燃比以及第1稀设定空燃比，在内燃机的运转状态为稳定状态时将浓设定空燃比以及稀设定空燃比设定为第2浓设定空燃比以及第2稀设定空燃比。第2浓设定空燃比比第1浓设定空燃比浓，第2稀设定空燃比比第1稀设定空燃比稀。

＜控制条件设定处理＞

图12是表示第三实施方式中的控制条件设定处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S601中，与图7的步骤S101同样地判定内燃机的运转状态是否为稳定状态。在判定为内燃机的运转状态为非稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S602。在步骤S602中，浓判定空燃比Africh被设定为第1浓判定空燃比AFrich1，切换吸藏量Csw被设定为第1切换吸藏量Csw1。接着，在步骤S603中，浓修正量AFCrich被设定为第1浓修正量AFCrich1，稀修正量AFClean被设定为第1稀修正量AFClean1。即，浓设定空燃比被设定为第1浓设定空燃比，稀设定空燃比被设定为第1稀设定空燃比。在步骤S603之后，本控制程序结束。

另一方面，在步骤S601中判定为内燃机的运转状态为稳定状态的情况下，本控制程序进入到步骤S604。在步骤S604中，浓判定空燃比Africh被设定为第2浓判定空燃比AFrich2，切换吸藏量Csw被设定为第2切换吸藏量Csw2。接着，在步骤S605中，浓修正量AFCrich被设定为第2浓修正量AFCrich2，稀修正量AFClean被设定为第2稀修正量AFClean2。即，浓设定空燃比被设定为第2浓设定空燃比，稀设定空燃比被设定为第2稀设定空燃比。在步骤S605之后，本控制程序结束。

再者，也可以在稳定状态和非稳定状态之间仅变更浓判定空燃比AFrich的值。另外，也可以在稳定状态和非稳定状态之间仅变更浓修正量AFCrich和稀修正量AFClean的任一方的值。另外，也可以在稳定状态和非稳定状态之间不变更浓修正量AFCrich和稀修正量AFClean。在该情况下，省略步骤S603和步骤S605。

另外，浓判定空燃比AFrich、切换吸藏量Cref、浓修正量AFCrich以及稀修正量AFClean的切换也可以不以内燃机的运转状态在稳定状态和非稳定状态之间变化的定时进行。例如，这些切换也可以在内燃机的运转状态在稳定状态和非稳定状态之间变化后切换了目标空燃比的定时进行。

＜目标空燃比设定处理＞

图13是表示第三实施方式中的目标空燃比设定处理的控制程序的流程图。本控制程序在内燃机起动后由ECU31以规定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S701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在图12的步骤S602或步骤S604中被设定。在步骤S701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，本控制程序进入到步骤S702。

在步骤S702中，空燃比修正量AFC被设定为稀修正量AFClean。即，目标空燃比被设定为稀设定空燃比。稀修正量AFClean在图12的步骤S603或步骤S605中被设定。另外，在步骤S702中，稀标志Flean被设定为1。稀标志Flean是在目标空燃比被设定为稀设定空燃比时被设定为1、在目标空燃比被设定为浓设定空燃比时被设定为零的标志。另外，在步骤S702中，累积氧过剩不足量ΣOED被重置为零。

另一方面，在步骤S701中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，本控制程序进入到步骤S703。在步骤S703中，判定稀标志Flean是否为1。在判定为稀标志Flean为零的情况下，本控制程序结束。在该情况下，空燃比修正量AFC被维持为目前所设定的值。

另一方面，在步骤S703中判定为稀标志Flean为1的情况下，本控制程序进入到步骤S704。在步骤S704中，判定累积氧过剩不足量ΣOED是否为切换吸藏量Csw以上。切换吸藏量Csw在图12的步骤S602或步骤S604中被设定。累积氧过剩不足量ΣOED通过累积利用上述式(1)或(2)算出的氧过剩不足量来算出。再者，在目标空燃比设定为稀设定空燃比时所算出的累积氧过剩不足量ΣOED相当于氧吸藏累积值。

在S704中判定为累积氧过剩不足量ΣOED小于切换吸藏量Csw的情况下，本控制程序结束。在该情况下，空燃比修正量AFC被维持为目前所设定的值。

另一方面，在步骤S704中判定为累积氧过剩不足量ΣOED为切换吸藏量Csw以上的情况下，本控制程序进入到S705。在步骤S705中，空燃比修正量AFC被设定为浓修正量AFCrich。即，目标空燃比被设定为浓设定空燃比。浓修正量AFCrich在图12的步骤S603或步骤S605中被设定。另外，在步骤S705中，稀标志Flean被设定为零，累积氧过剩不足量ΣOED被重置为零。在步骤S705之后，本控制程序结束。

再者，在第三实施方式中，也与第一实施方式同样地执行图8的学习值更新处理的控制程序。

＜其他实施方式＞

以上，对本发明涉及的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内实施各种修改以及变更。例如，作为基于学习值而修正的参数，也可以使用控制中心空燃比以外的其他的空燃比关联参数。其他的空燃比关联参数的例子为向燃烧室5内的燃料供给量、上游侧空燃比传感器40的输出空燃比、空燃比修正量等。

另外，排气中的有害物质基本上在上游侧催化剂20中被净化。因此，下游侧催化剂24也可以从排气净化装置中省略。

另外，在内燃机设有使在排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流的EGR通路的情况下，也可以EGR气体流量或EGR率小于规定值的低EGR状态为第1状态，且EGR气体流量或EGR率为规定值以上的高EGR状态为第2状态。EGR气体流量由例如设置在EGR通路中的流量传感器来检测出。EGR率基于例如空气流量计39的输出、设置于EGR通路的EGR阀的开度等，利用公知的方法来推定。再者，所谓EGR率是指EGR气体量相对于向气缸内供给的总气体量(吸入空气量和EGR气体量的合计)的比例。EGR气体流量或EGR率越大，排气中的NOx浓度就越降低。因此，例如，在第一实施方式或第二实施方式中，使高EGR状态下的稀判定空燃比比低EGR状态下的稀判定空燃比稀。另外，例如，在第三实施方式中，使高EGR状态下的切换吸藏量多于低EGR状态下的切换吸藏量。再者，也可以高EGR状态为第1状态，且低EGR状态为第2状态。

另外，也可以内燃机负荷为规定值以上的高负荷状态为第1状态，且内燃机负荷小于规定值的低负荷状态为第2状态。内燃机负荷由负荷传感器43来检测出。在低负荷状态下，即使发生了干扰，由于干扰而导致的流入排气的空燃比的变动也小。因此，例如，在第一实施方式或第二实施方式中，使低负荷状态下的浓判定空燃比比高负荷状态下的浓判定空燃比浓，使低负荷状态下的稀判定空燃比比高负荷状态下的稀判定空燃比稀。另外，例如，在第三实施方式中，使低负荷状态下的浓判定空燃比比高负荷状态下的浓判定空燃比浓，使低负荷状态下的切换吸藏量多于高负荷状态下的切换吸藏量。再者，也可以低负荷状态为第1状态，且高负荷状态为第2状态。

Claims (13)

1.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：

催化剂，其配置于排气通路，并且能吸藏氧；

上游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向上游侧，并且检测向所述催化剂流入的流入排气的空燃比；

下游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；和

空燃比控制装置，其控制所述流入排气的空燃比，

所述空燃比控制装置，将所述流入排气的目标空燃比交替地切换为比理论空燃比浓的浓设定空燃比和比理论空燃比稀的稀设定空燃比，基于由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比来算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，所述氧吸藏累积值是在所述目标空燃比被维持为所述稀设定空燃比的期间被所述催化剂吸藏的氧的量的推定值，所述氧释放累积值是在所述目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间从所述催化剂释放的氧的量的推定值，基于该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差来更新学习值，基于该学习值来修正空燃比关联参数以使得该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差变小，

所述内燃机的运转状态在第1状态和第2状态之间变化，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更切换所述目标空燃比的条件，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述学习值作为第1状态值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述学习值更新为所述第1状态值。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述学习值作为第2状态值存储，在所述内燃机运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述学习值更新为所述第2状态值。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了稀判定空燃比时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，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，所述稀判定空燃比是比理论空燃比稀且比所述稀设定空燃比浓的空燃比，

所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述稀判定空燃比的至少一方的值。

4.根据权利要求3所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到所述稀判定空燃比之前所述氧吸藏累积值达到了阈值的情况下，在该氧吸藏累积值达到该阈值时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，

所述空燃比控制装置，基于所述氧吸藏累积值和所述氧释放累积值来更新所述阈值，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述阈值作为第1状态阈值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述阈值更新为所述第1状态阈值。

5.根据权利要求4所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述阈值作为第2状态阈值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述阈值更新为所述第2状态阈值。

6.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在所述氧吸藏累积值达到了比最大氧吸藏量少的切换吸藏量时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，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，

所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述切换吸藏量的至少一方的值。

7.根据权利要求1～6的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓设定空燃比和所述稀设定空燃比的至少一方的值。

8.根据权利要求1～7的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态为非稳定状态，所述第2状态为稳定状态。

9.根据权利要求1～7的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态为稳定状态，所述第2状态为非稳定状态。

10.根据权利要求1～7的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

在所述内燃机设有EGR通路，所述EGR通路使在所述排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流，

所述第1状态是EGR气体流量小于第一规定值的低EGR状态，所述第2状态是EGR气体流量为所述第一规定值以上的高EGR状态，或者，所述第1状态是EGR率小于第二规定值的低EGR状态，所述第2状态是EGR率为所述第二规定值以上的高EGR状态。

11.根据权利要求1～7的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

在所述内燃机设有EGR通路，所述EGR通路使在所述排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流，

所述第1状态是EGR气体流量为第一规定值以上的高EGR状态，所述第2状态是EGR气体流量小于所述第一规定值的低EGR状态，或者，所述第1状态是EGR率为第二规定值以上的高EGR状态，所述第2状态是EGR率小于所述第二规定值的低EGR状态。

12.根据权利要求1～7的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态是内燃机负荷为规定值以上的高负荷状态，所述第2状态是内燃机负荷小于所述规定值的低负荷状态。

13.根据权利要求1～7的任一项所述的内燃机的排气净化装置，

所述第1状态是内燃机负荷小于规定值的低负荷状态，所述第2状态是内燃机负荷为所述规定值以上的高负荷状态。