JP2002115581A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＯｘ触媒前に配設される触媒が酸素貯蔵能
力を有する場合、リーン領域での燃焼からリッチ領域で
の燃焼へ切り換えると、触媒にストレージ効果があるた
めにＨＣ、ＣＯと酸素との酸化・還元反応が生てしい空
燃比が速やかにリッチ領域へと切り替わらない。これに
より、ＮＯｘ排出量が多い空燃比（１６〜１８）領域を
通過する時間が長くなってしまい、ＮＯｘを多く発生さ
せてしまう。 【解決手段】 本発明は、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵された
ＮＯｘを還元・放出するために行われるリッチパージ制
御は、リーン→リッチ切り換え時に、一時的にその後の
リッチパージ中の空燃比よりリッチとなるように空燃比
を制御するので、酸素貯蔵能力を有する排気管通路上流
側に配設された三元触媒に貯蔵された酸素をすばやく消
費することができ、リーン→リッチ切り換え時にＮＯｘ
を多量に発生する空燃比領域を速やかに通過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空燃比リーン域で
のリーン燃焼を行わせる内燃機関の空燃比制御装置に係
わり、リーン燃焼時に発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を
浄化するためのＮＯｘ吸蔵型触媒を有する内燃機関の空
燃比制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】燃費の効率化が求められる近年では、理論
空然比よりも燃料の薄い状態で内燃機関を燃焼させるい
わゆるリーンバーン制御が多様化されつつある。こうし
たリーン燃焼を行わせる場合に問題となるのは、内燃機
関から排出される排出ガス成分の一つであるＮＯｘ（窒
素酸化物）の浄化が挙げられる。そこで、このリーン燃
焼時に排出されるＮＯｘを削減する技術が求められてい
る。

【０００３】この問題を解決するために、機関排気管に
ＮＯｘ吸蔵触媒等をもうけて排出ＮＯｘを吸蔵させ、Ｎ
Ｏｘ触媒にある程度ＮＯｘが吸蔵されたらリッチ成分を
供給することによりＮＯｘを還元し、浄化して排出する
技術がある。さらに、我々は特願平１０−１８７７３０
号で、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元・放出する
ために制御されるリッチ成分の供給量を、酸素濃度セン
サの出力に基づいて精度良く制御する技術を提案した。
より具体的には、排出されるＮＯｘを酸素濃度センサに
より検出し、検出値を積算していくことでＮＯｘ触媒に
吸蔵されたＮＯｘを計算している。そして、ＮＯｘ触媒
のＮＯｘ吸蔵量として予め設定されている判定値とＥＣ
Ｕにより算出されるＮＯｘの積算量とを比較し、積算量
が判定値を越えたときにリッチ成分を供給しＮＯｘを還
元・放出するように制御している。

【０００４】

【発明が解決する課題】ところが、ＮＯｘ触媒前に配設
される触媒が酸素貯蔵能力を有する場合、リーン領域で
の燃焼からＮＯｘを還元するためにリッチ領域での燃焼
へ切り換える（以降、リーン→リッチ切り換えという）
と、前記触媒に酸素貯蔵能力（ストレージ効果）がある
ためにＨＣ、ＣＯと酸素との酸化・還元反応が生じる。
これにより三元触媒後の空燃比が速やかにリッチ領域へ
と切り替わらない。

【０００５】空燃比がリッチ領域への切り換えが緩やか
であると図１２に示すように、三元触媒により浄化され
ないＮＯｘ量、つまりＮＯｘ排出量が多い空燃比（１６
〜１８）領域を通過する時間が長くなってしまい、ＮＯ
ｘを排出させてしまう。これによりリーン→リッチ切り
換え時に多量のＮＯｘがＮＯｘ触媒に吸蔵されるので、
このとき排出したＮＯｘを還元させるために、リッチパ
ージ時間が長くなってしまうという問題がある。また、
リッチ領域での燃焼からリーン領域での燃焼への切り換
え（以降、リッチ→リーン切り換えという）時に、ＮＯ
ｘを排出してしまうとリーン制御への切り換え初期から
ＮＯｘ吸蔵触媒へ多量のＮＯｘが吸蔵されることとな
る。これにより、ＮＯｘ吸蔵容量（ＮＯｘ吸蔵量の判定
値）をリッチ→リーン切り換え時に発生するＮＯｘが消
費してしまい、ＮＯｘ吸蔵判定値までの容量を十分に利
用することができない。

【０００６】そこで本発明では、空燃比の切換えの際に
三元触媒下流に排出されるＮＯｘを低減することのでき
る内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決すための手段】本発明は、上述の課題に鑑
みてなされたものであり、請求項１記載の内燃機関の空
燃比制御装置によれば、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されたＮ
Ｏｘを還元・放出するために行われるリッチパージ制御
手段は、リーン→リッチ切り換え時に、一時的にその後
のリッチパージ中の空燃比よりリッチとなるように空燃
比を制御するリッチパージ開始時制御手段を備える。

【０００８】これにより、酸素貯蔵能力を有する排気管
通路上流側に配設された触媒、例えば、三元触媒に貯蔵
された酸素をすばやく消費することができ、リーン→リ
ッチ切り換え時にＮＯｘを多量に排出する空燃比領域を
速やかに通過する。すなわち、リーン→リッチ切り換え
時に排出されるＮＯｘを抑制することができるので、こ
のとき発生するＮＯｘを還元させるためのリッチパージ
時間を短くすることができる。

【０００９】なお、ＮＯｘ吸蔵触媒は、ＮＯｘを吸蔵、
または吸着する触媒である。また、いわゆるリーン制御
はリーン制御手段によってなされる空燃比制御のことで
あり、リッチーパージ制御はリッチパージ制御手段によ
ってなされる空燃比制御のことである。リッチパージ制
御手段は、リッチパージ開始時制御とリッチパージ制御
とからなりリッチパージ開始時制御手段により設定され
る空燃比は、リッチパージ制御により設定される空燃比
よりもリッチに設定される。また、ここで行われるリー
ン制御とリッチパージ制御とは、フィードバック制御を
用いて空燃比を制御しても良いし、オープン制御を用い
て空燃比を制御しても良い。

【００１０】請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装
置によれば、請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、リッチパージ制御手段は、リッチパージ制
御からリーン制御に復帰する際に、一時的に空燃比がリ
ーン制御手段により制御される空燃比よりリーンとなる
ように制御する。

【００１１】このため、リッチ→リーン切り換え時に発
生するＮＯｘを抑制することができ、切り換え時に吸蔵
されるＮＯｘ量を低減することができる。これにより、
リーン制御により排出されるＮＯｘをＮＯｘ吸蔵容量
（ＮＯｘ吸蔵判定値）まで十分に利用することができ
る。

【００１２】請求項３記載の内燃機関の空燃比制御装置
によれば、請求項１乃至請求項２に記載の内燃機関の空
燃比制御装置において、リッチパージ開始時に一時的に
設定される空燃比をその後のリッチパージ制御中の空燃
比へ収束させる第１の収束手段を備えるので、リッチパ
ージ制御の設定する空燃比への追従性と、トルク変動な
どを抑制したすみやかな制御性を実現することができ
る。

【００１３】請求項４記載の内燃機関の空燃比制御装置
によれば、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、リーン復帰制御
手段により設定される空燃比をリーン制御手段により設
定される空燃比へ収束させる第２の収束手段を備えるの
で、リーン制御が設定する空燃比への追従性と、トルク
変動などを抑制したすみやかな制御性を実現することが
できる。

【００１４】請求項５記載の内燃機関の空燃比制御装置
によれば、請求項２乃至請求項４に記載の内燃機関の空
燃比制御装置において、リーン復帰制御手段および／ま
たはリッチパージ開始時制御手段により設定される空燃
比は、第１の運転状態検手段により検出される運転状態
に基づいて設定される。これにより、様々な運転状態に
応じて排出されるＮＯｘを低減させるのに最適な空燃比
制御を行うことができる。

【００１５】請求項６記載の内燃機関の空燃比制御装置
によれば、請求項５に記載の内燃機関の空燃比制御装置
において、内燃機関の負荷を検出する。

【００１６】これにより、内燃機関の負荷によりＨＣ、
ＣＯの量が変化するので、これを検出することで、Ｈ
Ｃ、ＣＯを速やかに消費する空燃比に制御できる。

【００１７】請求項７記載の内燃機関の空燃比制御装置
によれば、請求項６に記載の内燃機関の空燃比制御装置
において、運転状態検出手段として吸入空気量を検出
し、検出した吸入空気量に基づいて空燃比を設定する。
吸入空気量の変化により上流側触媒（三元触媒）に流入
するＨＣ、ＣＯの量が変化する。ところで、前記触媒に
貯蔵される酸素を速やかに消費するためには、リーン→
リッチ切り換え時において、空燃比をすばやくリッチ燃
焼へと切り換えることが必要であるので、上述のような
制御を実施することで、酸素を消費するのに最適なＨ
Ｃ、ＣＯの発生量、すなわち最適な空燃比制御をするこ
とができる。

【００１８】請求項８記載の内燃機関の空燃比制御装置
によれば、リッチパージ制御手段からリーン復帰制御に
移る際に、一時的にその後のリッチパージ中の空燃比よ
りリッチとなるように空燃比を制御する。これにより空
燃比がリッチ→リーン切り換え時にＮＯｘを多く排出さ
せてしまう領域を速やかに通過するので、ＮＯｘ触媒に
貯蔵されるＮＯｘを低減でき、ＮＯｘ吸蔵判定値までの
容量を十分に利用することが可能となる。

【００１９】請求項９の発明によれば、請求項８に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、リーン制御手段
は、リーン復帰制御手段により設定される空燃比を前記
リーン制御手段により設定される空燃比へ収束させる第
２の収束手段を備える。

【００２０】これにより、リーン制御が設定する空燃比
への追従性と、トルク変動などを抑制したすみやかな制
御性を実現することができる。

【００２１】請求項１０の発明によれば、請求項８乃至
請求項９に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、
内燃機関の運転状態を検出する第２の運転状態検出手段
を備え、リーン復帰制御手段により設定される空燃比
は、第２の運転状態検出手段により検出される運転状態
に基づいて設定される。

【００２２】これにより、様々な運転状態に応じて排出
されるＮＯｘを低減させるのに最適な空燃比制御を行う
ことができる。

【００２３】請求項１１の発明によれば、請求項１０に
記載の内燃機関の空燃比制御装置において、第２の運転
状態検出手段は、内燃機関の負荷を検出する。請求項６
記載の内燃機関の空燃比制御装置によれば、請求項５に
記載の内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関の
負荷を検出する。

【００２４】これにより、内燃機関の負荷によりＨＣ、
ＣＯの量が変化するので、これを検出することで、Ｈ
Ｃ、ＣＯを速やかに消費する空燃比に制御できる。

【００２５】請求項１２の発明によれば、請求項１１に
記載の内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関の
負荷は、吸入空気量であり、検出した吸入空気量に基づ
いて空燃比を設定する。吸入空気量の変化により上流側
触媒（三元触媒）に流入するＨＣ、ＣＯの量が変化す
る。ところで、前記触媒に貯蔵される酸素を速やかに消
費するためには、リーン→リッチ切り換え時において、
空燃比をすばやくリッチ燃焼へと切り換えることが必要
であるので、上述のような制御を実施することで、酸素
を消費するのに最適なＨＣ、ＣＯの発生量、すなわち最
適な空燃比制御をすることができる。

【００２６】

【実施の形態】＜第１の実施形態＞以下、この発明を具
体化した第１の実施形態を図面にしたがって説明する。
本実施形態における空燃比制御システムでは、内燃機関
に供給する混合気の目標空燃比を理論空然比よりもリー
ン側に設定し、その目標空燃比に基づいてリーン燃焼を
行わせる、いわゆるリーンバーン制御を実施する。同シ
ステムの主たる構成として、内燃機関の排気系通路の途
中には酸素貯蔵能力を有する三元触媒とＮＯｘ吸蔵還元
型触媒（以下、ＮＯｘ触媒という）とが設けられ、内燃
機関と三元触媒との間には限界電流式の空燃比センサ
（Ａ／Ｆセンサ）が配設される。そして、マイクロコン
ピュータを主体とする電子制御装置（以下、ＥＣＵとい
う）は、Ａ／Ｆセンサによる検出結果を取り込み、その
検出結果に基づいて空燃比をフィードバック制御する。
以下に、図面を用いてその詳細な構成を説明する。

【００２７】図１は、本実施の形態における空燃比制御
システムの概略構成図である。図１に示されるように、
内燃機関は４気筒４サイクルの火花点火式エンジン（以
下、エンジン１という）として構成されている。その吸
入空気は上流よりエアクリーナ２、吸気管３、スロット
ル弁４、サージタンク５およびインテークマニホールド
６を通過して、インテークマニホールド６内で各気筒毎
の燃料噴射弁７から噴射された燃料と混合される。そし
て、所定空燃比の混合気として各気筒に供給される。

【００２８】エンジン１の各気筒に設けられた点火プラ
グ８は点火コイル９にて発生された高電圧により前記各
気筒の混合気を所定タイミングで点火する。燃焼後に各
気筒から排出される排出ガスは、エキゾーストマニホー
ルド１１および排気管１２を経て、排ガス中のＨＣ、Ｃ
Ｏ、ＮＯｘの三成分を浄化するのための三元触媒１３
と、排ガス中のＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ触媒１４
とを通過した後、大気に排出される。

【００２９】ここで、ＮＯｘ触媒１４は、主にリーン空
燃比での燃焼時においてＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比
での燃焼時において前記吸蔵したＮＯｘをリッチ成分
（ＣＯ、ＨＣなど）で還元し放出する。また、三元触媒
１３は、ＮＯｘ触媒１４に比べてその容量が小さく、エ
ンジン１の低温始動後において早期に活性化されて有害
ガスを浄化する触媒である。また、この三元触媒１３は
酸素貯蔵能力を備えており、多少空燃比がずれた状態で
あっても貯蔵した酸素によりＨＣ、ＣＯを浄化すること
ができる。

【００３０】吸気管３には吸入空気量を検出するエアフ
ロメータ２１が設けられている。また、スロットル弁４
には同弁４の開度（スロットル開度ＴＨ）を検出するた
めのスロットルセンサ２３が設けられ、このスロットル
センサ２３はスロットル開度ＴＨに応じたアナログ信号
を出力する。スロットルセンサ２３はアイドルスイッチ
を内蔵しており、スロットル弁４が略全閉である旨の検
出信号を出力する。さらにスロットル弁４はスロットル
アクチュエータ１５により駆動される。スロットルアク
チュエータ１５としては周知のＤＣモータ、トルクモー
タ等が用いられる。

【００３１】エンジン１のシリンダブロックには水温セ
ンサ２４が設けられ、この水温センサ２４はエンジン１
内を循環する冷却水の温度（冷却水温Ｔｈｗ）を検出す
る。エンジン１のクランクケースにはエンジン１の回転
速度（エンジン回転速度Ｎｅ）を検出するための回転速
度センサ２５が設けられている。

【００３２】さらに、前記排気管１２において三元触媒
１３の上流には、限界電流式のＡ／Ｆセンサ２７が配設
されており、同センサ２７はエンジン１から排出される
排ガスの酸素濃度（或いは、未燃ガス中のＣＯ濃度）に
比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。な
お、Ａ／Ｆセンサ２７は、素子部（固体電解質および拡
散抵抗層）の活性化を図るためのヒータ４７を備える。
Ａ／Ｆセンサ２７としては、断面コップ形状に形成され
た素子部を有するコップ型センサや、あるいは板状の素
子部とヒータ４７とが積層されて成る積層型センサが適
用できる。

【００３３】ＥＣＵ３０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、バックアップＲＡＭ（いずれも図示しない）など
を中心に論理演算回路として構成され、前記各センサの
検出信号に基づいて燃料噴射量、点火時期Ｉｇなどの制
御信号を算出し、さらにそれらの制御信号を燃料噴射弁
７、点火コイル９にそれぞれ出力する。

【００３４】また、ＥＣＵ３０内のＣＰＵは、Ａ／Ｆセ
ンサ２７のヒータ通電量をデューティ制御して同センサ
２７を活性状態で維持する。本実施形態では、Ａ／Ｆセ
ンサ２７のヒータ４７に対して必要な電力量を供給し、
当該センサ２７の素子温を活性温度域で保持するように
している。

【００３５】次に、上述の如く構成される空燃比制御シ
ステムの作動を図２から図４のフローチャートを用いて
説明する。

【００３６】図２は、ＥＣＵ３０が処理するリーンバー
ン制御のメインルーチンである。

【００３７】最初に、ステップ１０にてリッチパージ制
御が必要か否かを示すフラグＦｒの判定が行われる。リ
ッチパージ制御の開始を示すフラグＦｒは、ステップ２
０以降のＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵量が判定値を越え
たときにリーン制御からリッチパージ制御に切り換える
ための役割を果たす。このフラグＦｒが０であると判定
されるとステップ２０に進む。ステップ２０では空燃比
センサ２７により排ガス中のＮＯｘ量ＮＯＭＯＬ（モ
ル）を推定する。ＮＯＭＯＬ値の推定に際し、その時々
のエンジン回転速度Ｎｅと吸入空気量とに応じたＮＯｘ
基本量を求めると共に、図５の関係を用いてその時々の
空燃比に応じたＡ／Ｆ補正値を求める。そして、ＮＯｘ
基本量とＡ／Ｆ補正値とを乗算してその積をＮＯｘ量Ｎ
ＯＭＯＬとする（ＮＯＭＯＬ＝ＮＯｘ基本量・Ａ／Ｆ補
正値）。

【００３８】ちなみに、図５では理論空然比（λ＝１）
でＡ／Ｆ補正値＝１．０が設定され、それよりもリーン
側では「１．０」以上のＡ／Ｆ補正値が設定される。ただ
し、空燃比がある程度よりもリーン側（例えばＡ／Ｆ＞
１６）では燃焼温度が下がるためにそれ以上の増加側の
補正が不要となり、Ａ／Ｆ補正値は所定の値に収束す
る。

【００３９】その後、ＣＰＵは、ステップ３０でＮＯｘ
積算量を算出する。このとき、前記ステップ２０で算出
したＮＯＭＯＬ値をＮＯｘ積算値の前回値に加算し、そ
の和をＮＯｘ積算値の今回値とする（ＮＯｘ積算値＝Ｎ
Ｏｘ積算値＋ＮＯｘ量）。

【００４０】さらに、ＣＰＵは、ステップ４０で前記算
出したＮＯｘ積算値が所定の判定値Ｃ１を越えたか否か
を判別する。判定値Ｃ１は固定値でもよいし、たとえ
ば、図１４の関係を用い、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵
能力に応じて可変にしても良いし、予めＮＯｘ触媒１４
の劣化を見込んで判定値Ｃ１を設定しても良い。なお、
ＮＯｘ吸蔵能力が高いほど、ＮＯｘ触媒１４の劣化度合
いが小さいことを意味する。

【００４１】ＮＯｘ積算値が判定値Ｃ１よりも小さけれ
ば（ステップ４０がＮｏ）、ステップ５０に進む。ＣＰ
Ｕは、ここでリーン制御を行い、本ルーチンを終了す
る。ここで言うリーン制御は、最良の燃費点で制御する
ために空燃比を理論空然比より大幅にリーン側で制御し
ている。空燃比がリーンのときはＮＯｘ発生量自体は多
くないものの、三元触媒１３の浄化率が低くなるため、
三元触媒１３から排出されるＮＯｘの量は空燃比が理論
空然比のときに比べて多くなる。このため、三元触媒１
３から排出されたＮＯｘをＮＯｘ触媒１４にて吸蔵して
いる。リーン制御手段による空燃比の設定方法は、従来
より行われているリーンバーンシステムに用いられてい
るもので良い。また、ステップ４０にて、ＮＯｘ積算量
が判定値Ｃ１を越えたときは、ステップ６０にてリッチ
パージ制御を開始するためにフラグＦｒに１を立てて本
ルーチンを終了する。

【００４２】次に、ステップ１０にて、フラグＦｒが
１、すなわちリッチパージ制御を開始するときはステッ
プ７０に進む。ステップ７０では、リッチパージ制御が
終了か否かを判定するフラグＦｓｔｐが０か否かが判定
され、フラグＦｓｔｐが０のとき、すなわちリッチパー
ジ制御が終了前であると判定された場合は、ステップ１
００にて後述する図３のリッチパージ制御を行って本ル
ーチンを終了する。一方、フラグＦｓｔｐが１のとき、
すなわちリッチパージ制御を終了するためのリーン復帰
制御開始時は、ステップ２００に進み、後述する図４の
リーン復帰制御を行って本ルーチンを終了する。

【００４３】次に図３のフローチャートを説明する。図
３のリッチパージ制御は、図２のフローチャートのステ
ップ１００にてサブルーチンコールされる処理である。
当該フローチャートは、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵量
が判定値Ｃ１に達したときに、吸蔵されているＮＯｘを
還元・放出するためにリッチパージを行う処理であり、
このリッチパージ制御は本発明の特徴を有する。

【００４４】まず、ステップ１０１では、吸入空気量
Ｑ、スロットル開度ＴＨ、機関温度Ｔｈｗ、などの運転
状態に基づいて目標空燃比Ｒｔａｒが設定される。そし
て、ステップ１０２へ進み、リーン→リッチ切り換え後
最初の空燃比設定が終了したことを示すフラグＦｆｉｒ
が１か否かが判定される。フラグＦｆｉｒが１でなけれ
ば（フラグ＝０）、ステップ１０３へ進む。ステップ１
０３では、リッチパージ開始時に設定される空燃比Ｒｆ
ｉの演算が行われる。

【００４５】空燃比Ｒｆｉは、リーン制御からリッチパ
ージが速やかに行われるように、目標空燃比Ｒｔａｒよ
りもリッチな空燃比に設定するための値である。空燃比
Ｒｆｉの設定方法として例えば、図６（ａ）に示すよう
に内燃機関の回転速度に対応するマップを呼び出し、マ
ップから運転状態に応じた空燃比Ｒｆｉを求めている。
これによるとＨＣ、ＣＯの変化量に応じて三元触媒１３
に貯蔵された酸素を速やかに消費し、空燃比をすばやく
リッチへすることができる。また、リッチパージ開始時
に設定される空燃比Ｒｆｉの算出方法は、内燃機関の回
転速度のみならず、内燃機関の負荷や吸入空気量などに
基づいて設定されるものでも良い。更に、固定値に設定
してもよく、固定値にした場合は、マップの呼び出しな
どのステップ数を削減できるのでＣＰＵへの負担を軽減
することができる。また、ＲｆｉをＲｆｉ＝Ｒｔａｒ−
αとして設定し、目標空燃比Ｒｔａｒより常に所定空燃
比だけリッチ側の空燃比となるように設定しても良い。
もちろんαの値を可変設定、例えば内燃機関の負荷等に
応じて設定するようにしても良い。このようにして空燃
比Ｒｆｉが設定されるとステップ１０４へ進む。

【００４６】ステップ１０４では、リッチパージ制御手
段が設定するリッチパージ空燃比として、ステップ１０
３で算出した空燃比Ｒｆｉが設定される。そして、ステ
ップ１０５に進み、リーン→リッチ切り換え後最初のリ
ッチパージ空燃比の設定が終了したことを示すフラグＦ
ｆｉｒを１にセットし本ルーチンを終了する。

【００４７】ステップ１０２にて、フラグＦｆｉｒが１
であれば、ステップ１０６へ進む。ステップ１０６で
は、空燃比Ｒｆｉを減衰させ目標空燃比Ｒｔａｒに収束
させるための減衰量Ｇｒｅが算出される。減衰量Ｇｒｅ
は図６（ｂ）に示されるように内燃機関の回転速度に対
応するマップに基づいて設定される。また、この減衰量
Ｇｒｅの算出方法は、内燃機関の回転速度のみならず、
内燃機関の負荷や吸入空気量などに基づいて設定される
ものでもよい。さらに、固定値に設定しても良く、固定
値にした場合は、マップの呼び出しなどのステップ数を
削減できるのでＣＰＵへの負担を軽減することができ
る。このようにして減衰量が設定されるとステップ１０
７へ進む。

【００４８】ステップ１０７では、リッチパージ制御が
終了しているか否かが判定される。例えば、リッチパー
ジ制御終了か否かの判定方法として、次のような方法を
用いることができる。まず、図２のフローチャートのス
テップ３０にて算出されたＮＯｘ積算量に基づきＮＯｘ
触媒に吸蔵された全ＮＯｘを還元・放出するのに必要な
リッチパージ総量を予め算出する。予め算出されたリッ
チパージ総量を判定値とし、毎回のＣＰＵの処理毎に実
際にリッチパージ量を積算しリッチパージ積算値が前記
判定値を越えたか否かを判定する。そしてリッチパージ
積算値が判定値を越えたときに、リッチパージ制御の終
了とする。ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元するの
に必要なリッチパージ空燃比の算出方法としては、吸入
空気量とエンジン回転速度に基づいたマップから求め
る。他にも、吸気圧（ＰＭ）をパラメータとしても良
い。

【００４９】リッチパージ制御が終了していないと判定
された場合は、ステップ１０８へ進み、リッチパージ空
燃比をリッチパージの前回値からステップ１０６で算出
した減衰量Ｇｒｅを差し引く（リッチパージ空燃比＝前
回値―減衰量Ｇｒｅ）ことで設定する。そして、ステッ
プ１０９では、ステップ１０１で設定された目標空燃比
Ｒｔａｒとステップ１０８で算出されたリッチパージ空
燃比を比較し、リッチパージ空燃比が目標空燃比Ｒｔａ
ｒよりリッチであると（リッチパージ空燃比―目標空燃
比Ｒｔａｒ＞０）、このまま本ルーチンを終了する。ま
た、ステップ１０９にて、リッチパージ空燃比が目標空
燃比Ｒｔａｒよりリーンになると、（リッチパージ空燃
比―目標空燃比Ｒｔａｒ＜０）、ステップ１１０に進
み、リッチパージ空燃比を目標空燃比Ｒｔａｒに設定し
て本ルーチンを終了する。

【００５０】ステップ１０７にて、リッチパージ制御が
終了であると判定されると、ステップ１１１にてリッチ
パージ制御終了を示すフラグＦｓｔｐを１にセットし、
ステップ１１２にてリーン→リッチ切り換え後の最初の
空燃比設定をしたか否かを示すフラグＦｆｉｒを０（初
期化）にセットし、本ルーチンを終了する。

【００５１】このように、本ルーチンでは、目標空燃比
Ｒｔａｒより更にリッチな空燃比をリッチパージ開始時
の空燃比Ｒｆｉとして設定する。更に本実施例において
は、このＲｆｉを運転状態に応じて設定するようにして
いる。これにより、三元触媒１３に貯蔵された酸素をす
ばやく消費し、三元触媒下流の空燃比を速やかにリーン
→リッチ／リッチ→リーンに切り換えることができる。
すなわち、本発明ではリーン→リッチ／リッチ→リーン
切り換えの際に三元触媒１３の下流にＮＯｘがもっとも
排出される空燃比をきわめて短時間で通過することにな
り、リーンからリッチ、リッチからリーンの切り換えの
際に排出されるＮＯｘを低減することができる。

【００５２】なお、本ルーチンでは、リッチパージ開始
時制御の空燃比を目標空燃比Ｒｔａｒへ収束させる方法
として運転状態に応じた減衰量Ｇｒｅを設定している
が、予め所定値を設定しておいてもよい。減衰量Ｇｒｅ
を所定値とすることで本ルーチンのステップ１０３を削
除することができるためＣＰＵへの負担を軽減すること
ができる。

【００５３】次に、図2のステップ２００にてサブルー
チンコールされるリーン復帰制御について、図４を用い
て詳細を説明する。

【００５４】本ルーチンは、リッチパージ制御が終了す
ると行われる制御である。まず、ステップ２０１にて、
目標空燃比Ｌｔａｒが内燃機関の回転速度Ｎｅや吸入空
気量などに基づいて設定される。次に、ステップ２０２
にてリーン復帰制御による最初の空燃比の設定が終了し
たか否かを判定するフラグＦｓｅｃが読み込まれる。フ
ラグＦｓｅｃが０である場合、すなわちリーン復帰制御
による最初の空燃比が未設定である場合は、ステップ２
０４に進み、空燃比Ｌｆｉを算出する。空燃比Ｌｆｉｒ
は、リーン復帰制御手段により設定され、図１３（ａ）
に示されるような内燃機関の回転速度Ｎｅに応じたマッ
プに基づいて算出される。なお、回転速度Ｎｅのみなら
ず内燃機関の負荷や吸入空気量等からに基づいて設定さ
れてもよい。そして、ステップ２０９へ進み、リーン復
帰空燃比にステップ２０４で算出した空燃比Ｌｆｉを入
力する。ステップ２１０では、最初の空燃比Ｌｆｉが設
定されたことを示すためにフラグＦｓｅｃに１を入力
し、本ルーチンを終了する。ステップ２０２で、フラグ
Ｆｓｅｃが１のとき、すなわち最初の空燃比が設定済み
の場合は、ステップ２０３にて、減衰量Ｇｌが算出され
る。減衰量Ｇｌは、空燃比Ｌｆｉｒを目標空燃比Ｌｔａ
ｒに収束させるための値であり、図１３（ｂ）に示され
るような内燃機関の回転速度Ｎｅに応じたマップに基づ
いて算出される。なお、回転速度Ｎｅのみならず内燃機
関の負荷や吸入空気量ＰＭなどに基づいて設定されても
よい。

【００５５】ステップ２０５に進むと、リーン復帰空燃
比と目標空燃比Ｌｔａｒとを比較する。リーン復帰空燃
比は、リーン復帰空燃比の前回値からステップ２０３で
算出した減衰量Ｇｌを差し引いた空燃比である。ここ
で、目標空燃比Ｌｔａｒよりリーン復帰空燃比の方がリ
ーンのときは（リーン復帰空燃比―目標空燃比Ｌｔａｒ
＞０）、ステップ２０７において、リーン復帰空燃比の
前回値からステップ２０３で算出されたリーン減衰量Ｇ
ｌを差し引いた値を今回のリーン復帰空燃比として設定
し、本ルーチンを終了する。ステップ２０５において、
目標空燃比Ｌｔａｒよりリーン復帰空燃比の方がリッチ
なときは（リーン復帰空燃比―目標空燃比Ｌｔａｒ＜
０）、ステップ２０６にてリーン復帰空燃比を目標空燃
比Ｌｔａｒに設定する。そして、ステップ２０８に進
み、初期化の処理としてフラグＦｓｅｃとリーン復帰制
御が終了したことを示すフラグＦｓｔｐとに０を入力
（リセット）し、本ルーチンを終了する。

【００５６】次に、本実施形態の図８のタイムチャート
を図７の従来技術と比較して説明する。図中のＬはリー
ンを示し、Ｒはリッチを示す。

【００５７】まず、図７を用いて従来技術を説明する。
図７（ａ）は、三元触媒１３前の空燃比（以下、制御空
燃比という）を表わし、リーン制御からリッチパージ制
御を行い、再びリーン制御へと制御空燃比を切り換えて
いる図である。図７（ａ）のように空燃比を切り換える
と、三元触媒１３下流の空燃比（以降、三元触媒後空燃
比という）は、図７（ｂ）のようになる。図中のＡは、
制御空燃比をリーン→リッチへと切り換えた直後であ
り、三元触媒１３に貯蔵された酸素を消費しながら三元
触媒後空燃比がリッチになる。三元触媒後空燃比が目標
空燃比となる図中のＢまでに時間Ｔαを要する。その
後、三元触媒後空燃比は、図７（ａ）の制御空燃比がリ
ッチパージ制御からリーン制御へと切り換えられると図
中のＣからＤへと変化する。ＣからＤへは時間Ｔβを要
する。図７（ｃ）は、このとき排出されるＮＯｘ量を示
した図である。図７（ｂ）で示したように、三元触媒後
空燃比がＮＯｘを多量に排出される空燃比領域をゆっく
り（Ｔα、Ｔβ）通過するため、ＴαとＴβとに応じて
多量のＮＯｘが排出されている。

【００５８】図８の（ａ）は本実施形態のリーンバーン
制御において、空燃比をリーン→リッチに切り換え、Ｎ
Ｏｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元・放出した後に、リ
ッチ→リーンへ切り換えた図である。ここでリーン→リ
ッチへと切り換える際に、目標空燃比より更にリッチ
（以降、リッチパージ開始時空燃比という）に設定し、
その後、目標空燃比へ収束させる。同様にリッチ→リー
ンへと切り換える際も、目標空燃比より更にリーン（以
降リーン復帰空燃比という）に設定し、その後、目標空
燃比へ収束させている。このように制御空燃比を設定す
ることで三元触媒後空燃比は図８（ｂ）のようになる。

【００５９】図中のＡ’は、制御空燃比をリーン→リッ
チへと切り換えた直後であり、三元触媒１３に貯蔵され
た酸素を消費しながら三元触媒後空燃比がリッチにな
る。このとき、制御空燃比が目標空燃比より更にリッチ
なリッチパージ開始時空燃比に設定されている。このた
め、三元触媒１３に貯蔵されている酸素を消費する時間
が短くなり、三元触媒後空燃比が目標空燃比になる図中
のＢ’までの時間Ｔα’は図７（ｂ）のＴαよりも短く
なっている。同様に、図中のＣ’は、制御空燃比をリッ
チ→リーンへと切り換えた直後である。前述したように
制御空燃比を目標空燃比よりさらにリーンなリーン復帰
空燃比に設定することで、三元触媒後空燃比が目標空燃
比へ時間Ｔβ’は図７の（ｂ）のＴβに比して短くなっ
ている。これにより図８（ｃ）に示される如くＮＯｘの
排出量が従来技術に比して低減される。

【００６０】なお、リッチパージ中に燃料カットの要求
が入ったときは、リッチパージを禁止しても良い。その
後、燃料カットから復帰したときは再びリッチパージを
行う。復帰後のリッチパージは、リッチパージを行う前
に設定されるリッチパージ総量から、燃料カットの要求
が入る前に行ったリッチパージ積算値を差し引いたリッ
チパージ量を実施することで、ＮＯｘ触媒に吸蔵された
ままのＮＯｘを還元・放出する。このように燃料カット
などのリッチパージを実施できない運転領域が検出され
ると、リッチパージを禁止するので、最適な制御を行う
ことができる。本実施形態において、リッチパージ制御
手段は図２に、リーン制御手段は図２のステップ５０
に、リッチパージ開始時制御手段は図３に、リーン復帰
制御手段は図４に、第１の収束手段は図３のステップ１
０８〜ステップ１１０に、第２の収束手段は図４のステ
ップ２０５〜ステップ２０６に、第１・第２の運転状態
検出手段はエアフロメータ２１、回転速度センサ２５
に、相当し、それぞれ機能する。

【００６１】＜第２の実施形態＞以下に第２の実施形態
について、図を用いて説明する。

【００６２】本実施形態は、第１の実施形態との違い
は、目標空燃比よりリッチおよびリーンに設定されたリ
ッチパージ空燃比およびリーン復帰制御により設定され
たリーン復帰空燃比を目標空燃比へ収束させる収束手段
にある。第１の実施形態では、目標空燃比に収束させる
手段として、運転状態を検出し、運転状態に応じた減衰
量にしたがって収束させる手段を用いていた。

【００６３】本実施形態では、過度リッチ量および過度
リーン量を加えた空燃比が所定時間継続され、所定時間
経過した後に空燃比が目標空燃比に設定されるようにな
る。図９乃至１２を用い、第１の実施形態と異なる部分
を説明する。

【００６４】メインルーチンは、第１の実施形態と同様
である。ここでサブルーチンコールされるリッチパージ
制御とリッチパージ終了制御とが図９、１０のフローチ
ャートに示されている。図９のフローチャートにしたが
って、リッチパージ制御を説明する。

【００６５】まず、ステップＳ１０１’にて、カウンタ
Ｔ１をインクリメントする。カウンタＴ１は、リッチパ
ージ制御中にリッチパージ空燃比を設定する時期をカウ
ントするタイマである。カウンタＴ１がインクリメント
されるとステップＳ１０２’に進み、カウンタＴ１が所
定値Ｃ１以上か否かが判定される。カウンタＴ1が所定
値Ｃ２以下の場合、ステップＳ１０７’に進み、リーン
→リッチ切り換え後の空燃比を設定するためリッチパー
ジ開始時空燃比ＲＴＡＦを算出する。空燃比ＲＴＡＦ
は、空燃比のリーン→リッチ切り換えが速やかに行われ
るように、その後の目標空燃比よりも更にリッチに設定
される。リッチパージ開始時空燃比ＲＴＡＦが算出され
るとステップＳ１０８’へ進み、リッチパージ空燃比に
ステップＳ１０７’で算出したＲＴＡＦを設定し、本ル
ーチンを終了する。

【００６６】ステップＳ１０２’にて、カウンタＴ１が
所定値Ｃ２を越えたと判定されると、ステップＳ１０
３’へ進み、目標空燃比ＴＡＦが算出される。続いて、
ステップＳ１０４’では、リッチパージ空燃比にステッ
プＳ１０３’にて算出された目標空燃比ＴＡＦが設定さ
れ、ステップＳ１０５’へ進む。ステップＳ１０５’で
は、リッチパージ制御が終了か否かが判定される。この
判定方法としては、第１の実施形態のように、ＮＯｘ触
媒に貯蔵されているＮＯｘ量からＮＯｘを還元・放出す
るのに必要なリッチパージ量を算出し、実際のリッチパ
ージ量から判定しても良いし、所定時間によってリッチ
パージ制御の終了時期が判定されても良い。リッチーパ
ージ制御が終了である場合は、ステップＳ１０６’へ進
み、リッチーパージ制御を終了するためのリッチパージ
終了フラグＦｓｔｐに１を入力し、カウンタＴ１を０に
戻し、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０
５’でリッチパージ制御が終了ではないと判定される
と、そのまま本ルーチンを終了する。

【００６７】次に、本実施形態のリーン復帰制御につい
て図１０を用いて説明する。

【００６８】まず、ステップＳ２０１’にて、リーン復
帰空燃比がリーン復帰初期空燃比ＬＴＡＦ（リッチ→リ
ーン切り替え後に所定期間設定される空燃比であり、最
終的に設定される目標空燃比ＴＡＦより更にリーンな空
燃比である。）に設定される時間をカウントするタイマ
Ｔ２をインクリメントし、ステップＳ２０２’へ進む。
ステップ２０２では、カウンタＴ２が所定値Ｃ３を越え
たか否かを判定する。所定値Ｃ３は、リーン復帰空燃比
がリーン復帰初期空燃比ＬＴＡＦに設定される期間に設
定される。すなわち、空燃比がリッチ→リーン切り替え
の際にＮＯｘが多量に排出される空燃比領域を速やかに
通過するのに必要な期間に設定される。ステップＳ２０
２’にてカウンタＴ２が所定値Ｃ３以下であると判定さ
れると、ステップＳ２０３’へ進み、リーン復帰初期空
燃比ＬＴＡＦを算出し、ステップＳ２０４’へ進む。ス
テップＳ２０４’では、リーン復帰空燃比にリーン復帰
初期空燃比ＬＴＡＦを設定して本ルーチンを終了する。
一方、ステップＳ２０２’にて、カウンタＴ２が所定値
Ｃ２以上であると判定された場合はステップＳ２０３’
へ進み、フラグＦｒとフラグＦｓｔｐ、カウンタＴ２と
に０を入力し、本ルーチンを終了する。

【００６９】本実施形態では、タイマＴ１・Ｔ２により
空燃比がリッチパージ開始時空燃比ＲＴＡＦまたはリー
ン復帰初期空燃比ＬＴＡＦに設定される期間がカウント
される。このように制御することで、空燃比がリッチ→
リーンまたはリーン→リッチに切り替えられる際にＮＯ
ｘが多量に排出される空燃比領域を速やかに通過するこ
とができる。

【００７０】つぎに、本実施形態を図１１のタイムチャ
ートを用いて説明する。

【００７１】まず、図１１（ａ）は本実施形態のリーン
バーン制御において、空燃比をリーン→リッチに切り換
え、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元・放出した後
に、リッチ→リーンへ切り換えた図である。ここでリー
ン→リッチへと切り換える際に、目標空燃比より更にリ
ッチ（以降、リッチパージ開始時空燃比という）に設定
し、その後、目標空燃比へ収束させる。同様にリッチ→
リーンへと切り換える際も、目標空燃比より更にリーン
（以降リーン復帰空燃比という）に設定し、その後、目
標空燃比へ収束させている。このように制御空燃比を設
定することで三元触媒１３の下流の空燃比は図１１
（ｂ）のようになる。

【００７２】図中のＡ”は、制御空燃比をリーン→リッ
チへと切り換えた直後であり、三元触媒１３に貯蔵され
た酸素を消費しながら三元触媒後空燃比がリッチにな
る。このとき、制御空燃比が目標空燃比より更にリッチ
なリッチパージ開始時空燃比に設定されている。このた
め、第１の実施形態で示した従来技術の図７（ｂ）に比
して三元触媒１３に貯蔵されている酸素を消費する時間
が短くなり、三元触媒後空燃比が目標空燃比になる図中
のＢ”までの時間Ｔα”は図７（ｂ）のＴαよりも短く
なっている。同様に、図中のＣ”は、制御空燃比をリッ
チ→リーンへと切り換えた直後である。前述したように
制御空燃比を目標空燃比よりさらにリーンなリーン復帰
空燃比に設定することで、三元触媒後空燃比が目標空燃
比へ時間Ｔβ”は図７（ｂ）のＴβに比して短くなって
いる。これにより図１１（ｃ）に示される如くＮＯｘの
排出量が従来技術に比して低減される。

【００７３】本実施形態において、リッチパージ制御手
段は図９に、リッチパージ開始時制御手段は図３に、リ
ーン復帰制御手段は図１０に、相当し、それぞれ機能す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の概略構成図。

【図２】本発明第１の実施形態の空燃比制御を示すフロ
ーチャート。

【図３】本発明第１の実施形態のリッチパージ制御を示
すフローチャート。

【図４】本発明第１の実施形態のリーン復帰制御を示す
フローチャート。

【図５】空燃比の補正値を求めるための図。

【図６】（ａ）は内燃機関の回転速度に応じた減衰量を
求めるための図、（ｂ）内燃機関の回転速度に応じた減
衰量を求めるための図。

【図７】従来技術のタイムチャート、（ａ）は制御空燃
比を示すタイムチャート、（ｂ）は三元触媒後の空燃比
を示すタイムチャート、（ｃ）は三元触媒の下流に排出
されるＮＯｘ量を示すタイムチャート。

【図８】本発明第１の実施形態のタイムチャート、
（ａ）は制御空燃比を示すタイムチャート、（ｂ）は三
元触媒後の空燃比を示すタイムチャート、（ｃ）は三元
触媒の下流に排出されるＮＯｘ量を示すタイムチャー
ト。

【図９】本発明第２の実施形態のリッチパージ制御を示
すフローチャート。

【図１０】本発明第２の実施形態のリーン復帰制御を示
すフローチャート。

【図１１】本発明第２の実施形態のタイムチャート、
（ａ）は制御空燃比を示すタイムチャート、（ｂ）は三
元触媒後の空燃比を示すタイムチャート、（ｃ）は三元
触媒下流に排出されるＮＯｘ量を示すタイムチャート。

【図１２】空燃比によるＮＯｘ排出量を示す図。

【図１３】（ａ）は内燃機関の回転速度に応じた減衰量
を求めるための図、（ｂ）内燃機関の回転速度に応じた
減衰量を求めるための図。

【図１４】ＮＯｘ吸蔵能力からＮＯｘ判定値を求める
図。

【符号の簡単な説明】

１ エンジン １２ 排気管 １３ 上流側触媒としての三元触媒 １４ ＮＯｘ触媒 ２７ 酸素濃度センサとしてのＡ／Ｆセンサ ３０ ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｔ Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA04 BA09 BA13 DA07 DA10 EA05 EA08 EA11 EB12 EB16 EC01 FA07 FA10 FA20 FA26 FA33 3G091 AA02 AA12 AB03 AB06 BA14 CA18 DA03 DC03 EA01 EA05 EA07 EA16 EA34 FB10 FB12 HA10 HA36 3G301 HA01 HA15 JA11 JA21 JA25 JA29 LB02 LC01 MA01 MA11 NA08 ND07 NE02 NE07 NE13 PA10Z PA11Z PA14Z PD01Z PE01Z PE08Z

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気通路中に設けられ、酸素貯蔵能力を
   有する上流側触媒と、前記上流側触媒の下流に設けら
   れ、ＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ触媒と、 空燃比リーン領域でのリーン燃焼を行わせるリーン制御
   手段と、 前記リーン制御手段によるリーン燃焼時に排出され、前
   記ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを浄化するために空燃
   比を所定期間リッチに制御するリッチパージ制御手段と
   を備える内燃機関の空燃比制御装置において、 前記リッチパージ制御手段は、リッチパージ制御開始時
   の空燃比がその後のリッチパージ中の空燃比よりリッチ
   となるように制御するリッチパージ開始時制御手段を備
   えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 前記リッチパージ制御手段は、前記リッ
   チパージ制御から前記リーン制御に復帰するとき、一時
   的に前記空燃比が前記リーン制御手段により制御される
   空燃比よりリーンとなるように制御するリーン復帰制御
   手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
   関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記リッチパージ制御手段は、前記リッ
   チパージ開始時制御手段により設定される空燃比を前記
   リッチパージ制御手段により設定される空燃比へ収束さ
   せる第１の収束手段を備えることを特徴とする請求項１
   乃至請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】 前記リーン制御手段は、前記リーン復帰
   制御手段により設定される空燃比を前記リーン制御手段
   により設定される空燃比へ収束させる第２の収束手段を
   備えることを特徴とする請求項２乃至請求項３に記載の
   内燃機関の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】 内燃機関の運転状態を検出する第１の運
   転状態検出手段を備え、 前記リーン復帰制御手段および／または前記リッチパー
   ジ開始時制御手段により設定される空燃比は、前記運転
   状態検出手段により検出される運転状態に基づいて設定
   されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれ
   か一つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１の運転状態検出手段は、内燃機
   関の負荷を検出することを特徴とする請求項５に記載の
   内燃機関の空燃比制御装置。
7. 【請求項７】 前記内燃機関の負荷は、吸入空気量であ
   ることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の空燃比
   制御装置。
8. 【請求項８】 排気通路中に設けられ、酸素貯蔵能力を
   有する上流側触媒と、前記上流側触媒の下流に設けら
   れ、ＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ触媒と、 空燃比リーン領域でのリーン燃焼を行わせるリーン制御
   手段と、 前記リーン制御手段によるリーン燃焼時に排出され、前
   記ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを浄化するために空燃
   比を所定期間リッチに制御するリッチパージ制御手段と
   を備える内燃機関の空燃比制御装置において、 前記リッチパージ制御手段は、リッチパージ制御からリ
   ーン制御に復帰するとき、一時的に空燃比がリーン制御
   手段により制御される空燃比よりリーンとなるように制
   御するリーン復帰制御手段を備えることを特徴とする内
   燃機関の空燃比制御装置。
9. 【請求項９】 前記リーン制御手段は、前記リーン復帰
   制御手段により設定される空燃比を前記リーン制御手段
   により設定される空燃比へ収束させる第２の収束手段を
   備えることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の空
   燃比制御装置。
10. 【請求項１０】 内燃機関の運転状態を検出する第２の
    運転状態検出手段を備え、 前記リーン復帰制御手段により設定される空燃比は、前
    記運転状態検出手段により検出される運転状態に基づい
    て設定されることを特徴とする請求項８乃至請求項９に
    記載の内燃機関の空燃比制御装置。
11. 【請求項１１】 前記第２の運転状態検出手段は、内燃
    機関の負荷を検出することを特徴とする請求項１０に記
    載の内燃機関の空燃比制御装置。
12. 【請求項１２】 前記内燃機関の負荷は、吸入空気量で
    あることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の空
    燃比制御装置。