JP2003254130A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、速やかに触媒に吸着している酸素
を消費すると共に、酸素吸着量の推定値がずれていても
大気に放出するエミッションを低減することを目的とす
る。 【解決手段】 時刻Ｔ２において燃料カットが実行され
ると、触媒に吸着される酸素吸着量ＳＭＯ２を算出す
る。そして、時刻Ｔ４にて燃料カットから復帰すると、
目標空燃比λTGを「０．９９０」にセットし、上流側触
媒の酸素が消費されたことを酸素濃度センサの出力ＶＯ
Ｘ２に基づいて検出すると、目標空燃比λTGを「０．９
９５」へと切り替える。最後に酸素吸着量ＳＭＯ２が
「０」となったところで通常のフィードバック制御に復
帰する。このように目標空燃比λTGを切り替えること
で、速やかに触媒コンバータに吸着している酸素を消費
すると共に、酸素吸着量の推定値がずれていても大気に
放出するエミッションを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、所定機関以上リーン空燃比が継続、特に燃料
カットからの復帰後の空燃比制御を実行する内燃機関の
排気浄化装置に関する。
【０００１】
【発明の属する技術分野】従来、内燃機関の運転中にド
ライバによりアクセルペダルがオフされること、エンジ
ン回転速度が所定回転速度よりも高いことを条件として
燃料噴射制御を停止し、燃費を低減する技術（以下、燃
料カットと称する）が知られている。一般的に、内燃機
関の運転中に燃料カットが実施されると、内燃機関の排
気通路中に排出ガスを浄化するために設けられる触媒、
例えば三元触媒の状態が吸蔵し得る酸素の飽和量になっ
てしまうことが知られている。
【０００２】三元触媒の浄化率は、理論空燃比近傍で最
大の排出ガス浄化特性を示す。従って、燃料カット復帰
後に理論空燃比となるように燃料を供給しても三元触媒
に吸蔵された酸素によって三元触媒から排出される空燃
比がリーンになるという不都合を生じてしまう。
【０００３】このような不都合を解決する技術として
は、特許第２６４８４０号に開示される技術と我々が出
願した特開平８−１９３５３７号公報に開示される技術
とある。これら技術のシステム構成は、エンジンの排気
通路中に設けられる触媒コンバータと、触媒コンバータ
下流側に設けられてエンジンからの排出ガスの酸素濃度
を検出するセンサ（以下、酸素濃度センサと称する）を
備える。
【０００４】特許第２６４８４０号に開示される技術で
は、燃料カット復帰後に触媒コンバータに吸着された酸
素を速やかに消費するために、インジェクタにより噴射
する燃料噴射量を予め定め設定された量だけ増量や濃化
を実行する。そして、触媒コンバータ下流に設けられる
酸素濃度センサの出力がリッチとなったときに、触媒コ
ンバータに吸着している酸素が消費したとして、燃料噴
射量の増量や濃化の実行を中止している。
【０００５】また、特開平８−１９３５３７号公報に開
示される技術は、システム構成として更に、内燃機関側
の触媒コンバータの前に排出ガスの空燃比を検出するた
めのリニアＡ／Ｆセンサを備える。このようなシステム
において、燃料カット復帰後に触媒に吸着している酸素
を消費するためにリニアＡ／Ｆセンサの出力が所望の値
となるようにインジェクタによる燃料噴射量を増加させ
る。この技術では、まず、燃料カット時には触媒コンバ
ータに吸着される酸素量（以下、酸素吸蔵量と称する）
を推定する。そして、燃料カット復帰後の燃料噴射量増
量時には、推定した酸素吸蔵量に対して空燃比の濃化に
よる酸素脱離量を演算し、酸素吸蔵量がそれ以上酸素を
消費する必要がない吸蔵量となったときに燃料噴射量の
増量を停止している。
【０００６】
【従来技術】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のシス
テム構成では、エンジンの排気通路に設けられる触媒コ
ンバータは１つであった。これに対して、近年では、冷
始動時のエミッションを低減することを目的として、触
媒暖機が速やかに行われる従来の触媒コンバータに比し
て容量が小さい触媒コンバータを排気通路の上流側に設
けることが知られている。つまり、エンジンで排出され
る排出ガスの通路には、その上流側からリニアＡ／Ｆセ
ンサ、容量が小さな上流側触媒、酸素濃度センサ、上流
触媒よりも容量が大きな下流側触媒を備えたシステムで
ある。
【０００８】しかしながら、このようなシステムに上記
従来の特許第２６０４８４０号と特開平８−１９３５３
７号公報に開示される技術を適用すると次のような不都
合を生じる虞がある。
【０００９】まず、特許第２６０４８４０号の技術で
は、触媒下流の酸素濃度センサにより燃料噴射量増加の
停止を判定しているので、下流側触媒の下流側にセンサ
を持たないシステムでは燃料噴射量増加の停止判定を実
行することができない。従って、下流側触媒に吸蔵され
ている酸素が十分に消費されていない状態で通常のフィ
ードバック制御に復帰してしまう場合があるので、その
後は燃料噴射量の増量が行われず、下流側触媒に吸蔵さ
れた酸素を消費するのに時間を要してしまう。また、実
際の下流側触媒に吸蔵されている酸素が消費されてしま
った状態で燃料噴射量の増加を行った場合には、リッチ
ガスが大気へ放出されてしまい、エミッションが悪化す
る可能性がある。
【００１０】一方、これに対して特開平８−１９３５３
７号公報では、触媒コンバータの酸素吸蔵量を推定して
いるので、仮に、２つの触媒コンバータに吸着される酸
素量を推定したとし、その推定値に基づいて燃料噴射量
の増加を実行したとする。特開平８−１９３５３７号公
報には、燃料噴射量の増加は、空燃比が理論空燃比より
も「０．５％」から「２．０％」リッチな値に設定する
ことが記載されている。
【００１１】しかしながら、燃料噴射量の増加を空燃比
が「０．５％」リッチな値になるように設定したとして
も、触媒コンバータに吸着されている酸素を消費するの
に長い時間を要してしまい、速やかに通常のフィードバ
ック制御に復帰させることができない可能性がある。ま
た、燃料噴射量の増加を空燃比が「２．０％」リッチな
値になるように設定した場合について記述する。この場
合にあっても触媒コンバータに吸蔵された酸素量は推定
値なので、実際に酸素が消費されたにも関わらず「２．
０％」リッチな排出ガスが大気に放出されてエミッショ
ンが悪化する可能性がある。
【００１２】そこで、本発明の目的とするところは、速
やかに触媒コンバータに吸着している酸素を消費すると
共に、酸素吸着量の推定値がずれていても大気に放出す
るエミッションを低減することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の発明
のように、内燃機関の運転中に前記燃料噴射弁により噴
射される燃料の供給を停止する燃料供給停止手段と、前
記上流側触媒と下流側触媒に吸着する酸素量を推定する
第１の酸素吸着量推定手段と、前記燃料供給停止手段に
より燃料の供給が停止された状態から復帰するときに前
記排出ガスの空燃比をリッチにさせる第１の空燃比濃化
手段と、前記第１の空燃比濃化手段が実行されてから第
１の所定期間後に前記排出ガスの空燃比を第１の空燃比
濃化手段により設定されるリッチ度合いよりも小さなリ
ッチに設定する第２の空燃比濃化手段とを備え、前記第
１の酸素吸着量推定手段により推定される上流側触媒と
下流側触媒の酸素吸着量が第１の所定値を下回ったとき
に前記第２の空燃比濃化手段による空燃比のリッチ化を
停止させる。
【００１４】これにより、例えば燃料カットにより上流
側触媒と下流側触媒に酸素が多量に吸着されている状態
において、第１の空燃比濃化手段により上下流の触媒コ
ンバータに吸着されている酸素を速やかに消費する。そ
して、第１の所定期間経過後に第１の空燃比濃化手段よ
りもリッチ度合いの小さな第２の空燃比濃化手段により
上下流の触媒コンバータに吸着されている酸素を消費
し、第１の酸素吸着量推定手段により推定される酸素吸
着量が第１の所定値を下回ったときに第２の空燃比濃化
手段による空燃比のリッチ化を停止する。
【００１５】故に、常に第１の所定期間経過後には排気
通路中に供給される空燃比は、第２の空燃比濃化手段に
よるリッチ化であるので、仮に第１の酸素吸着量推定手
段による上下流の触媒コンバータに吸着されている酸素
量の推定がずれていたとしても、第１の空燃比濃化手段
よりもリッチ度合いが小さいのでエミッションに与える
影響を抑制することができる。
【００１６】また、第２の空燃比濃化手段が実行される
前には、第１の空燃比濃化手段により空燃比のリッチ化
を行っているので、リッチ度合いの小さい空燃比で上下
流の触媒コンバータに吸着されている酸素を消費するも
のに比して、短時間で酸素を消費することができる。
【００１７】ところで、燃料カット復帰後に空燃比を濃
化することにより、まず上流側触媒に吸着された酸素が
消費され、次に下流側触媒に吸着された酸素が消費され
るという現象が起こる。このような現象を考慮すると、
請求項１の発明においては、所定期間にて第１の空燃比
濃化手段と第２の空燃比濃化手段とを切り替えているの
で、上流側触媒の酸素が消費されたにも関わらず、第１
の空燃比濃化手段による空燃比のリッチ化が実行される
可能性がある。このため、上流側触媒の状態がリッチに
なる可能性があり、滑らかにフィードバック制御に復帰
することができない虞がある。
【００１８】従って、請求項２の発明のように請求項１
の第１の所定期間を、酸素濃度センサにより検出される
空燃比（酸素濃度に対応した出力）が第２の所定値を越
えたことで第１の所定期間が経過したと判定すると、上
流側触媒の酸素が消費されたときに第１の空燃比濃化手
段による空燃比のリッチ化から第２の空燃比濃化手段に
よる空燃比のリッチ化へと切り替えることができる。
【００１９】これにより、燃料カット復帰からの第１の
空燃比濃化手段により上流側触媒に吸着されている酸素
が十分に消費されたことを判定でき、この判定後に第２
の空燃比濃化手段に切り替えることができる。すなわ
ち、フィードバック制御等の通常制御への復帰時に上流
側触媒に供給される排出ガスのリッチ度合いを小さくす
ることができるので、第２の空燃比濃化手段による空燃
比制御が終了した後に滑らかに通常の制御に復帰するこ
とができる。
【００２０】また、請求項３の発明によれば、請求項２
の発明と同様の理由から請求項１の第１の所定期間は、
第１の酸素吸着量推定手段により推定される酸素吸着量
が第３の所定値を下回ったときに第１の所定期間が経過
したと判定する。
【００２１】すなわち、酸素吸着量を判定するための第
３の所定値を上流側触媒の酸素が消費されたことを示す
値に設定することで、請求項２の発明と同様の効果を得
ることができる。
【００２２】請求項４の発明によれば、第１の酸素吸着
量推定手段は、燃料供給停止手段により燃料噴射弁から
の燃料供給が停止されている期間において、吸入空気量
に基づいて上流側触媒と下流側触媒とに吸着される酸素
量を推定する。
【００２３】これにより、燃料カット中ではれば触媒に
供給される酸素は吸入空気に比例するので、吸入空気量
に基づいて上流側触媒と下流側触媒とに吸着される酸素
量を精度良く推定することができる。
【００２４】また、請求項４に替えて請求項５の発明の
ように、第１の酸素吸着量推定手段として、燃料供給停
止手段により燃料噴射弁からの燃料供給が停止されてい
る期間において、燃料供給が停止されている期間に基づ
いて上流側触媒と下流側触媒とに吸着される酸素量を推
定しても良い。
【００２５】これにより、請求項４に比して簡単に上下
流の触媒コンバータに吸着する酸素量を簡易な推定する
ことができる。
【００２６】請求項６の発明によれば、第１の空燃比検
出手段により検出される前記排出ガスの空燃比が第４の
所定値よりもリーンであることが第２の所定期間継続し
たことを判定する判定手段とを備え、この判定手段によ
り排出ガスの空燃比が第４の所定値よりもリーンである
ことが第２の所定期間継続していると判定され、かつ、
前記排出ガスの空燃比が第４の所定値よりもリーンな空
燃比から第４の所定値よりもリッチな第５の所定値を超
えたときに前記排出ガスの空燃比をリッチにさせる第１
の空燃比濃化手段と、前記第１の空燃比濃化手段が実行
されてから所定期間後に前記排出ガスの空燃比を第１の
空燃比濃化手段により設定されるリッチ度合いよりも小
さなリッチに設定する第２の空燃比濃化手段とを備え、
前記酸素吸着量推定手段により推定される上流側触媒と
下流側触媒の酸素吸着量が所定値を下回ったときに前記
第２の空燃比濃化手段による空燃比のリッチ化を停止す
る。
【００２７】内燃機関の制御空燃比がリーンな場合であ
っても、上下流の触媒コンバータには酸素が吸着する。
従って、上下流の触媒コンバータに酸素が吸着するよう
な条件を判定し、第１，第２の空燃比濃化手段を用いる
ことで、燃料カット以外に上下流の触媒に酸素が吸着す
る場合にも、請求項１と同様の効果を得ることができ
る。
【００２８】請求項７の発明によれば、下流側触媒に吸
着される酸素量を推定する第２の酸素吸着量推定手段を
備え、第２の酸素吸着量推定手段により推定される酸素
量が前記第１の所定値を下回ったときに前記第２の空燃
比濃化手段による空燃比のリッチ化を停止する。
【００２９】これにより、下流側触媒に吸着された酸素
量を推定することができるので、下流側触媒に吸着され
た酸素を消費したときに第２の空燃比濃化手段によるリ
ッチ化を停止することができる。
【００３０】請求項８の発明によれば、前記第１の空燃
比濃化手段により前記上流側触媒から脱離される酸素量
を算出する酸素脱離量算出手段を備え、前記第２の酸素
吸蔵量推定手段は、前記酸素脱離量算出手段により算出
された上流側触媒の酸素脱離量に基づいて下流側触媒に
吸着されている酸素量を推定する。
【００３１】第１の空燃比濃化による酸素脱離量は上流
側触媒に吸着された酸素量に相当する。そして、上流側
触媒と下流側触媒とは容量の違いがあるが、お互いの酸
素吸着量には相関がある。従って、算出される酸素脱離
量に基づいて下流側触媒の酸素吸着量を精度良く推定す
ることができる。
【００３２】請求項９の発明によれば、第１の酸素吸着
量推定手段は、推定により得られる上流側触媒と下流側
触媒との酸素吸着量（以下、推定値）と、予め記憶され
ている上流側触媒と下流側触媒との飽和酸素吸着量（以
下、記憶値）とを比較し、推定値が記憶値よりも大きい
場合に、上流側触媒と下流側触媒との酸素吸着量を記憶
値に設定する。
【００３３】これにより、上下流の触媒コンバータの酸
素量が飽和したときであっても精度良く酸素吸着量を推
定することができる。
【００３４】ここで仮に飽和酸素吸着量の記憶値が実際
の飽和酸素吸着量とずれていた場合、上流側触媒と下流
側触媒に吸着された酸素量が実際に消費された状態で第
２の空燃比濃化手段によりリッチ化してしまう。若しく
は、酸素量が消費されていない状態で第２の空燃比濃化
手段を停止させてしまう虞がある。このような場合につ
いて説明する。本実施の形態では、上流側触媒と下流側
触媒との飽和酸素吸着量には相関があることは前述し
た。従って、記憶値に基づいて上流側触媒と下流側触媒
とのそれぞれの飽和酸素吸着量を求めることができる。
そして、上流側触媒の飽和酸素量は、上流側触媒の酸素
脱離量に相当する。上流側触媒の酸素脱離量は、酸素濃
度センサの出力が所定リッチになったことで判定するこ
とができるので、上流側触媒の飽和酸素吸着量を脱離酸
素量から求めることができる。
【００３５】そこで、請求項１０の発明によれば、酸素
脱離量算出手段により算出された上流側触媒の酸素脱離
量に基づいて記憶値を補正する。これにより、酸素飽和
量の記憶値が実際の酸素飽和量とずれていても酸素脱離
量算出手段により算出された上流側の酸素脱離量から補
正することができるので、記憶値のずれを補正すること
ができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明を具体化した実施の形態を
図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施の形態の全
体構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジ
ン１は４気筒４サイクルの火花点火式として構成されて
いる。このエンジン１において、吸入空気はエンジン１
の燃焼室１０へと導くための吸気通路３を介して吸入さ
れる。吸気通路３にはその上流から吸入空気を浄化する
ためのエアクリーナ２が設けられ、浄化された吸入空気
はその吸入空気量を検出するためにエアクリーナ２の下
流に設けられたエアフロメータ４を通過する。
【００３７】そして、吸入空気はエアフロメータ４の下
流側に設けられるスロットルバルブ５の開度が調整され
ることにより、燃焼室１０に供給されるその量が調整さ
れる。このようにして調整された吸入空気は、吸気通路
３から分枝したインテークマニホールドにて、各インテ
ークマニホールドに配設されるインジェクタ６により燃
料が噴射されることにより燃料と混合される。形成され
た混合気は吸気バルブ８が開弁することにより燃焼室１
０に供給され、供給された混合気に対して所定タイミン
グで点火プラグ７が火花点火することで混合気が燃焼
し、燃焼によりエンジン１の燃焼室１０に設けられるピ
ストン１１が下方へ押し下げることによって図示しない
クランクシャフトが回転するための回転トルクが発生す
る。
【００３８】吸気バルブ８，排気バルブ９は、図示しな
いカムシャフトの回転に同期して開閉駆動するバルブで
あり、そのタイミングやリフト量を可変に設定すること
で燃焼を運転状態に適した状態へコントロールすること
ができる。吸気バルブ８，排気バルブ９の開閉タイミン
グやリフト量を可変に設定する機構としては、可変バル
ブ機構１２，１３をそれぞれ設けている。
【００３９】一方、燃焼により発生した燃焼ガスは、エ
ンジン１の各気筒に対応したエキゾーストマニホールド
からその集合部を介して排気通路１４へと導かれ大気へ
放出される。その際、排気通路１４に設けられた２つの
触媒コンバータにより排出ガスの有害成分（ＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯｘ等）が浄化される。排気通路のエンジン１側
に設けられる触媒コンバータ（以下、上流側触媒と称す
る）１６は、冷間時から速やかに暖機が完了するために
容量が小さく、所謂スタートキャタリストとしての役割
を持つ。これに対して、上流側触媒１６の下流側に設け
られる触媒コンバータ（以下、下流側触媒と称する）１
８は、上流側触媒１６よりも容量が大きく、大きな排気
量に対しても浄化が可能なキャタリストとしての役割を
持つ。尚、触媒コンバータの容量が同程度のものを上下
流に配置する構成としても良い。
【００４０】また、排気通路１４には排出ガスの空燃比
をリニアに検出するためのリニアＡ／Ｆセンサ１５が、
上流側触媒１６の上流側に設けられ、排出ガスの酸素濃
度を検出し、排出ガスのリッチ／リーンを出力するため
の酸素濃度センサ１７が上流側触媒１６と下流側触媒１
８との間に設けられている。この他にも、エンジン１の
冷却水の温度（冷却水温Ｔｈｗ）を検出するための水温
センサ１９や図示しないクランクシャフトの回転角度位
置を検出するためのクランク角度センサ２０が設けられ
ている。
【００４１】このように構成されるエンジン１におい
て、本実施の形態は、エンジン１の運転状態として上述
の各種センサによる出力値に基づいて電子制御装置（以
下、ＥＣＵと称する）２１により空燃比制御を実行す
る。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）、バックアップＲＡＭ等を中心に論理演算回路と
して構成される。このＥＣＵ２１により、本実施の形態
では空燃比制御として、所謂フィードバック制御を実行
している。以下に本制御の概要について記述する。
【００４２】まず、本実施の形態におけるメインの空燃
比フィードバック制御について説明する。ドライバのア
クセルペダルの踏込み量に応じて所定の吸入空気量とな
るようにスロットルバルブ５の開度を調整する。この吸
入空気はエアフロメータ４により検出され、検出された
吸入空気に対してインジェクタ６による燃料噴射により
混合気が形成される。このとき、インジェクタ６による
燃料噴射時間の設定として、運転条件として吸入空気
量、エンジン回転速度ＮＥから予め設定されたマップに
よりベースとなる基本噴射時間Ｔｐを呼び出す。
【００４３】そして、この基本噴射時間Ｔｐに対して各
種補正係数を乗じて目標空燃比λTGとなるように燃料噴
射時間ＴＡＵを設定する。各種補正係数としては、水温
センサ１９により検出されるエンジン１の冷却水温Ｔｈ
ｗに基づいて設定される補正係数や、リニアＡ／Ｆセン
サ１５に検出される実空燃比λが目標空燃比λTGとなる
ように設定される補正係数等である。
【００４４】更に、本実施の形態では、空燃比のサブフ
ィードバック制御を実施している。このサブフィードバ
ック制御は、酸素濃度センサ１７により検出されるリッ
チ／リーンの周期比率や面積比率が一定となるように目
標空燃比λTGを変更する制御である。以上のようにメイ
ンのフィードバック制御／サブフィードバック制御とに
より下流側触媒１８の有害成分の浄化率が最も高い空燃
比になるように燃料噴射量を制御することでエミッショ
ンを低減することを可能にしている。
【００４５】本実施の形態では、このような空燃比のフ
ィードバック制御システムにおいて、燃料カットが行わ
れて、その復帰後に実施する制御に特徴を有する。以下
では、本実施の形態の特徴部分について図２乃至図１３
を用いて詳細に説明する。まず、図２を用いて本実施の
形態の概要を説明する。図２に示すブロック図は本実施
の形態においてＥＣＵ２１が行う燃料カット復帰後の空
燃比制御を示す。エンジン１の運転中に燃料噴射を停止
する条件が成立した場合、燃料噴射停止手段ブロック２
２により空燃比制御手段ブロック２５におけるインジェ
クタ６の燃料噴射を停止する。また、同様に燃料噴射停
止ブロック２２において、エンジン１の運転中に燃料噴
射量を減量する条件が成立した場合には、同様にインジ
ェクタ６から噴射する燃料を減量補正する。
【００４６】このようにして、燃料が減量、または停止
されると上流側触媒１６と下流側触媒１８とには酸素が
供給され、供給された酸素が前記上下流の触媒１６，１
８に吸着される。そして、燃料噴射停止ブロック２２に
よる燃料の停止指令が終了すると、燃料カットから復帰
し、その後第１の空燃比濃化ブロック２４により空燃比
制御ブロック２７へ目標空燃比λTGが「０．９９０」と
なるように設定指令を行う。そして、第１の空燃比検出
ブロック１５と第２の空燃比検出ブロック１６との出力
信号が空燃比制御ブロック２５へ入力されて目標空燃比
λTGと実空燃比λとに基づいてフィードバック制御を実
行し、また、第２の空燃比検出ブロック１６の出力信号
も空燃比制御ブロック２５へ入力されて目標空燃比λTG
を補正するサブフィードバック制御を実行する。
【００４７】一方、第２の空燃比検出ブロックから出力
される信号が所定リッチを示した場合、つまり上流側触
媒１６に吸着された酸素が消費された場合には、第１の
空燃比濃化ブロックによる空燃比制御から、第２の空燃
比濃化ブロックによる目標空燃比λTGとして「０．９９
５」をセットする。そして、酸素吸蔵量推定ブロック２
６により推定される上流側触媒１６と下流側触媒１８の
酸素が消費されたと判定されると、第２の空燃比濃化ブ
ロックによる空燃比の濃化を停止して通常のフィードバ
ック制御／サブフィードバック制御に復帰する。
【００４８】次に、図３乃至図１０を用いて本実施の形
態の詳細説明を行う。まず、図３の燃料カットフラグ設
定ルーチンを用いて本実施の形態における燃料カットを
実行するためのフラグを設定する処理について詳細に説
明する。このルーチンは所定期間（例えば３２ｍｓ）毎
に起動される処理である。ステップＳ１０１では、現在
燃料カットフラグＸＦＣに「１」がセットされているか
否かを判別する。通常の空燃比フィードバック状態では
ステップＳ１０１が否定判別（ＮＯ）され（ＸＦＣ＝
０）、ＣＰＵはステップＳ１０２に進む。そして、ＣＰ
Ｕは、ステップＳ１０２，Ｓ１０３で燃料カットの実行
条件を判別する。
【００４９】すなわち、ＣＰＵは、ステップＳ１０２で
アイドルＳＷ＝オンであるか否かを判別し、ステップＳ
１０３でエンジン回転速度ＮＥが燃料カット実行を判定
するための所定回転速度（本実施の形態では、１４００
ｒｐｍ）を超えているか否かを判別する。この場合、ス
テップＳ１０２，Ｓ１０３のいずれかが否定判別（Ｎ
Ｏ）されれば、ＣＰＵは燃料カットの実行条件が不成立
であるとしてステップＳ１０４に進み、燃料カットを開
始するためにカウントするディレイカウンタＣＤ FCを
「０」にクリアして本ルーチンを終了する。
【００５０】また、ステップＳ１０２，Ｓ１０３が共に
肯定判別（ＹＥＳ）されれば、ＣＰＵは燃料カットの実
行条件が成立したとしてステップＳ１０５に進む。ＣＰ
Ｕは、ステップＳ１０５でディレイカウンタＣＤFCのカ
ウント値が「０」であるか否かを判別する。この場合、
当初はＤＣFC＝０であるためステップＳ１０５が肯定判
別（ＹＥＳ）され、ＣＰＵ３２はステップ１０６に進
む。そして、ＣＰＵは、ステップＳ１０６でディレイカ
ウンタＣＤFCを「１」にセットして本ルーチンを終了す
る。
【００５１】また、ディレイカウンタＣＤFC＝１の設定
後は、ステップＳ１０５が否定判別（ＮＯ）され、ＣＰ
ＵはステップＳ１０７でディレイカウンタＣＤFCのカウ
ント値が所定の判定値ＣＫ１（例えば、０．５秒に相当
するカウント値）を超えるか否かを判別する。ここで、
ディレイカウンタＣＤFCは、図４に示すルーチンにてカ
ウントされる。詳しくは、ＣＰＵは図４のステップＳ２
０１でディレイカウンタＣＤFC＝０であるか否かを判別
し、ＣＤFC＝０であればそのまま本ルーチンを終了す
る。また、ディレイカウンタＣＤFC≠０であれば、ＣＰ
ＵはステップＳ２０２でディレイカウンタＣＤFCを
「１」インクリメントして本ルーチンを終了する。つま
り、前記図３のステップＳ１０６においてディレイカウ
ンタＣＤFC＝１が設定された後は、図４の処理が実行さ
れる毎（３２ｍｓ毎）にディレイカウンタＣＤFCが
「１」ずつカウントアップされる。
【００５２】そして、ディレイカウンタＣＤFC≦ＣＫ１
となって図３のステップ１０７が否定判別（ＮＯ）され
る場合には、ＣＰＵはそのまま図３のルーチンを終了す
る。また、ディレイカウンタＣＤFC＞ＣＫ１となってス
テップＳ１０７が肯定判別（ＹＥＳ）される場合には、
ＣＰＵはステップＳ１０８に進み、燃料カットフラグＸ
ＦＣを「１」に、フィードバック制御フラグＸＦＢを
「０」に、ディレイカウンタＣＤFCを「０」にして本ル
ーチンを終了する。
【００５３】一方、上記のように燃料カットフラグＸＦ
Ｃに「１」がセットされると、ステップＳ１０１が肯定
判別（ＹＥＳ）される。従って、ＣＰＵはステップＳ１
０９の処理へと進み、エンジン回転速度ＮＥが燃料カッ
ト終了を判定するための所定回転速度（本実施の形態で
は、１０００ｒｐｍ）以下であるか否かを判別する。ま
た、ＣＰＵは、ステップＳ１１０においてアイドルＳＷ
がオンであるか否かを判別する。
【００５４】この場合、エンジン回転速度ＮＥが１００
０ｒｐｍ以上で且つアイドルＳＷ＝オンであれば（ステ
ップＳ１０９が否定判別（ＮＯ）、且つステップＳ１１
０が肯定判別（ＹＥＳ）の場合）、ＣＰＵはそのまま本
ルーチンを終了する。また、エンジン回転速度ＮＥが１
０００ｒｐｍ未満であるか又はアイドルＳＷ＝オフであ
れば（ステップＳ１０９が肯定判別（ＹＥＳ）、又はス
テップＳ１１０が否定判別（ＮＯ）の場合）、ＣＰＵは
ステップＳ１１１で燃料カットフラグＸＦＣを「０」
に、ディレイカウンタＣＤFBを「１」にして本ルーチン
を終了する。
【００５５】ここで、ディレイカウンタＣＤFBは図５に
示すルーチンにてカウントアップされるカウンタであ
り、その処理を説明する。前述したようにＣＰＵはクラ
ンク角度センサ２０に基づいて検出されるＴＤＣ信号の
入力に同期して図５の処理ルーチンをスタートし、ＣＰ
Ｕは先ずステップＳ３０１でＣＤFB＝０であるか否かを
判別する。ディレイカウンタＣＤFB＝０であれば、ＣＰ
Ｕはそのまま本ルーチンを終了する。また、ディレイカ
ウンタＣＤFB≠０であれば、すなわち前述した図２のス
テップＳ１１１でディレイカウンタＣＤFB＝１が設定さ
れていれば、ＣＰＵはステップＳ３０２に進み、ディレ
イカウンタＣＤFBを「１」インクリメントする。
【００５６】その後、ＣＰＵは、ステップＳ３０３でデ
ィレイカウンタＣＤFBのカウント値が所定の判定値ＣＫ
２（例えば、３０カウント）に達したか否かを判別す
る。達していなければステップＳ３０３が否定判別（Ｎ
Ｏ）されて、本ルーチンを終了する。そして、ディレイ
カウンタＣＤ２が判定値ＣＫ２に達すると、ステップＳ
３０３が肯定判別（ＹＥＳ）されて、ＣＰＵはステップ
Ｓ３０４に進み、フィードバック制御フラグＸＦＢを
「１」に、ディレイカウンタＣＤFBを「０」にして、本
ルーチンを終了する。
【００５７】次に、燃料カットが終了してからの空燃比
制御を図６の空燃比濃化要求フラグ設定ルーチンを用い
て説明する。本ルーチンでは燃料カット復帰後に実行す
る制御の進行度合いに応じて目標空燃比λTGを変更する
ために、空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHをフラグＸＥ
２RICHへと切り替える。切り替えのタイミングは酸素濃
度センサ１７により検出される空燃比が所定のリッチよ
りも大きくなったときである。
【００５８】具体的には、燃料カットによって２つの触
媒コンバータの酸素吸蔵量が飽和し、この飽和した酸素
を燃料カットの復帰後に速やかに消費させて通常のフィ
ードバック制御／サブフィードバック制御を実行させる
ことを目的とする。この目的を達成するために燃料カッ
ト復帰後には空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHに「１」
をセットし、上流側触媒１６に供給する排出ガスをリッ
チにすることで速やかに上流側触媒１６の酸素を消費さ
せる。従って、酸素濃度センサ１７の出力がリッチであ
ることを示した場合には上流側触媒１６に吸蔵されてい
る酸素が適宜消費されたことを示す。なお、この間、上
流側触媒１６にリッチガスを供給しても上流側触媒１６
の浄化作用によって下流側触媒１８には理論空燃比近傍
の排出ガスが供給されるので下流側触媒１８に吸蔵され
た酸素は消費されない。
【００５９】そこで、酸素濃度センサ１７の出力値が所
定のリッチを示したときには空燃比濃化要求フラグＸＥ
２RICHに「１」をセットし、前記リッチよりもリッチ度
合いの小さい排出ガスを上流側触媒１６に供給する。こ
れにより、上流側触媒１６の酸素吸蔵量は適宜の量にな
っているため下流側触媒１８に吸蔵された酸素が速やか
に消費され、速やかに通常のフィードバック制御／サブ
フィードバック制御に復帰することができる。図６のフ
ローチャートでは、以上のことを考慮して空燃比濃化要
求フラグＸＥ１RICH，ＸＥ２RICHを設定している。以
下、詳細に説明する。
【００６０】まず、ステップＳ４０１において、ＣＰＵ
は燃料カットフラグＸＦＣが１であるか否かを判定す
る。ここで、燃料カット中である、すなわち、燃料カッ
トフラグＸＦＣ＝１である場合にはステップＳ４０１が
肯定判別（ＹＥＳ）されて本ルーチンを終了する。一
方、燃料カット中である場合にはステップＳ４０１が否
定判別（ＮＯ）されてステップＳ４０２以降の処理が実
行される。
【００６１】ステップＳ４０２以降の処理では、燃料カ
ット復帰からの空燃比制御として目標空燃比を設定する
ためのフラグをセットする。このフラグの詳細について
は後述するが、制御の進行度合いに応じて空燃比濃化要
求フラグＸＥ１RICHとフラグＸＥ２RICHをそれぞれ設定
し、空燃比を制御する。まず、ＣＰＵは、ステップＳ４
０２において酸素濃度センサ１７から検出される電圧値
ＶＯＸ２が所定電圧ＫＯＳＣを超えたか否かを判定す
る。
【００６２】酸素濃度センサ１７は、その出力特性とし
て空燃比が理論空燃比近傍で急激に変化する特性を持
つ。具体的には、リッチ側の空燃比に対してはＶＯＸ２
の値が大きな値を出力し、リーン側の空燃比に対しては
ＶＯＸ２の値が小さな値を出力する。
【００６３】電圧値ＶＯＸ２が所定電圧ＫＯＳＣを超え
ていない場合には、上流側触媒１６の酸素が十分に消費
されていないとして、ステップＳ４０２が否定判別（Ｎ
Ｏ）されてステップＳ４０３へ進む。そして、空燃比を
濃化するために空燃比濃化フラグＸＥ１RICHに「１」を
設定して本ルーチンを終了する。すなわち燃料カットが
実行されたときには上流側触媒１６、下流側触媒１８共
に吸蔵する酸素量が大きい。このため、燃料カットから
の復帰後には上流側触媒への排出ガスの空燃比をリッチ
な空燃比とするべく、燃料噴射量を増量して速やかに上
流側触媒１６に吸蔵されている酸素を消費する。
【００６４】一方、ステップＳ４０２にて、酸素濃度セ
ンサ１７により検出される電圧値ＶＯＸ２が所定電圧Ｋ
ＯＳＣよりも大きいときには、ステップＳ４０２が肯定
判別（ＹＥＳ）されてステップＳ４０４へ進む。ここ
で、酸素濃度センサ１７の電圧値ＶＯＸ２が所定電圧Ｋ
ＯＳＣよりも大きい、すなわち、リッチ出力を示すとい
うことは、燃料カット復帰からの燃料増量によって上流
側触媒の吸蔵酸素が十分に消費されたことを示す。従っ
て、酸素濃度センサ１７の電圧値ＶＯＸ２が所定電圧Ｋ
ＯＳＣを超えたときには、下流側触媒１８の吸蔵酸素を
消費するように排出ガスの空燃比を設定する。
【００６５】具体的には、ステップＳ４０４にて空燃比
濃化フラグＸＥ１RICHを「０」に設定し、ステップＳ４
０５へ進む。そして、ＣＰＵはステップＳ４０５におい
て後述する酸素吸蔵量ＳＭＯ２が所定値、例えば「０」
よりも大きいか否かを判定する。ここで、酸素吸蔵量Ｓ
ＭＯ２が所定値よりも大きければ、ステップＳ４０５が
肯定判別（ＹＥＳ）されてステップＳ４０６へ進み、空
燃比濃化フラグＸＥ２ RICHを「１」にセットして本ルー
チンを終了する。一方、酸素吸蔵量ＳＭＯ２が所定値以
下と判定されると、ステップＳ４０５は否定判別（Ｎ
Ｏ）されてステップＳ４０７へ進む。ステップＳ４０７
では空燃比濃化フラグＸＥ２RICHに「０」をセットして
本ルーチンを終了する。
【００６６】以上のように、図６の空燃比濃化要求フラ
グ設定ルーチンでは、燃料カット復帰後の空燃比制御と
して酸素濃度センサ１７の出力値と、酸素吸蔵量ＳＭＯ
２とに基づいて空燃比の濃化を実行するためのフラグを
設定する。このフローチャートにおいて記述した酸素吸
蔵量ＳＭＯ２についての詳細については後述する。
【００６７】次に、図７の燃料噴射量算出ルーチンを用
いて、本実施の形態における燃料噴射量制御について説
明する。なお、特に前述した図６の空燃比濃化要求フラ
グ設定ルーチンにて設定された空燃比濃化フラグＸＥ１
RICH，ＸＥ２RICHに基づいて実行される空燃比の制御を
詳細に説明する。まず、ＣＰＵはステップＳ５０１にお
いて燃料カットフラグＸＦＣが「０」であるか否かを判
定する。燃料カットフラグＸＦＣが「１」の場合、つま
り燃料カットが実行されている場合にはステップＳ５０
１が否定判別（ＮＯ）されて、ステップＳ５０２にて燃
料噴射時間ＴＡＵに「０」をセットして、そのまま本ル
ーチンを終了する。一方、燃料カットフラグＸＦＣが
「０」の場合、つまり燃料カットが実行されていない場
合にはステップＳ５０１が肯定判別（ＹＥＳ）されてス
テップＳ５０２へ進む。
【００６８】ステップＳ５０２では、燃料噴射制御にお
ける燃料噴射時間の基本噴射時間Ｔｐをマップにより設
定する。このマップでは、例えば、エンジンの運転状態
をクランク角度センサ２０により検出されるＴＤＣ信号
に基づいて算出される回転速度ＮＥと、エアフロメータ
ー４により検出される吸入空気量とをパラメータとして
分割し、これらのパラメータの組み合わせにおける基本
噴射時間Ｔｐを予め適合等により求めＥＣＵ２１のＲＯ
Ｍ等に記憶させておく。そして、基本噴射時間Ｔｐを上
述のマップにより呼び出すと次のステップＳ５０４の処
理へと進む。
【００６９】ＣＰＵは、ステップＳ５０４においてフィ
ードバックフラグＸＦＢが「１」であるか否かを判定す
る。ここで、フィードバックフラグＸＦＢが「０」であ
れば、ステップＳ５０４が否定判別（ＮＯ）されてステ
ップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５では、フィード
バック補正係数ＦＡＦに１．０をセットしてステップＳ
５１２とＳ５１３の処理を実行して本ルーチンを終了す
る。尚、ステップＳ５１２とＳ５１３の処理については
後述する。
【００７０】ステップＳ５０４にて、フィードバックフ
ラグＸＦＢが「１」であると判定されるとステップＳ５
０４が肯定判別（ＹＥＳ）され、ステップＳ５０６へ進
む。ステップＳ５０６では、図６の空燃比濃化要求フラ
グ設定ルーチンで設定された空燃比濃化要求フラグＸＥ
１RICHが「１」であるかが判定される。空燃比濃化要求
フラグＸＥ１RICHが「１」である場合には、ステップＳ
５０６が肯定判別（ＹＥＳ）されて、ステップＳ５０７
へ進む。ステップＳ５０７では、目標空燃比λ TGとして
「０．９９０」をセットし、ステップＳ５１１乃至Ｓ５
１３の処理を実行する。
【００７１】一方、空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHが
１ではない場合はステップＳ５０６が否定判別（ＮＯ）
されてステップＳ５０８の処理を実行する。ステップＳ
５０８では、図６の空燃比濃化要求フラグ設定ルーチン
で設定された空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが１であ
るかが判定される。空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが
１である場合には目標空燃比λTGに「０．９９５」をセ
ットし、ステップＳ５１１乃至ステップＳ５１３の処理
を実行する。また、空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが
１ではない場合には目標空燃比λTGに「１．０」をセッ
トしステップＳ５１２乃至ステップＳ５１３の処理を実
行し、本ルーチンを終了する。
【００７２】次に、ステップＳ５１１乃至ステップＳ５
１３の処理について説明する。ステップＳ５１１では、
フィードバック補正係数ＦＡＦを算出する。フィードバ
ック補正係数は、目標空燃比λTGとリニアＡ／Ｆセンサ
１５により検出される実空燃比λとの偏差に基づいて基
本噴射時間Ｔｐに対する補正係数として算出される。従
って、ＣＰＵは本ステップにおいて、ステップＳ５０
７，Ｓ５０９，Ｓ５１０のいずれかのステップにおいて
設定した目標空燃比λTGと、リニアＡ／Ｆセンサ１５に
より検出される実空燃比λとの偏差に基づいてフィード
バック補正係数ＦＡＦを算出する。
【００７３】そして、ステップＳ５１２では、水温セン
サ２０により検出されるエンジン１の冷却水温が低温の
ときや、運転状態として高負荷運転時や加速運転時に燃
料噴射量が増量されるための補正係数ＦＡＬＬを算出
し、ステップＳ５１３へ進む。ステップＳ５１３では、
燃料噴射時間ＴＡＵをステップＳ５０５，若しくはＳ５
１１にて算出したフィードバック補正係数ＦＡＦと、ス
テップＳ５１２で算出した補正係数ＦＡＬＬを基本噴射
時間に乗じ、更に、無効噴射時間Ｔｖを加えることによ
って、最終的な燃料噴射時間ＴＡＵ（＝Ｔｐ×ＦＡＦ×
ＦＡＬＬ）＋Ｔｖを算出し、本ルーチンを終了する。
【００７４】以上のように本フローチャートでは、空燃
比濃化要求フラグＸＥ１RICH，ＸＥ２RICHの状態に基づ
いて目標空燃比λTGを設定する。具体的には、空燃比濃
化要求フラグＸＥ１RICHが１の場合には、目標空燃比λ
TGが理論空燃比よりも１０％リッチとなるように設定さ
れる。そして、空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが１の
場合には、目標空燃比λTGが理論空燃比よりも５％リッ
チとなるように設定される。そして、後述する酸素吸蔵
量ＳＭＯ２が所定値として、例えば０以下となった場合
には空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが０となり、燃料
カット復帰後の空燃比制御を終了して、通常のフィード
バック制御／サブフィードバック制御とを実行する。
【００７５】尚、本実施の形態において目標空燃比λTG
を「０．９９０」から「０．９９５」へと切り替えてい
る理由について説明する。下流側触媒１８に吸蔵されて
いる酸素を消費する際に、本実施の形態ではリッチガス
を供給している。リッチガス供給停止のタイミングは、
下流側触媒１８に吸蔵されている酸素が適宜消費された
ことに基づいて停止され、通常のフィードバック制御／
サブフィードバック制御へと復帰する。しかしながら、
判定タイミングがずれた場合にはリッチガス成分が十分
に浄化されずに触媒を通過して大気に放出されるという
懸念がある。従って、この間に排出されるリッチガス成
分を低減することを目的として下流側触媒１８の酸素を
消費するときには目標空燃比λTGを「０．９９０」から
「０．９９５」へと切り替えている。
【００７６】次に、下流側触媒１８の酸素吸蔵量ＳＭＯ
２の算出について説明する。酸素吸蔵量ＳＭＯ２は、各
触媒の酸素吸蔵量の推定値である。本実施の形態のシス
テムにおいては、下流側触媒１８の下流側には空燃比を
検出するためのセンサが配設されていないために下流側
触媒１８に吸蔵されている酸素吸蔵量を推定する必要が
ある。従って、下流側触媒１８の酸素吸蔵量を推定する
処理について例えば３２ｍｓｅｃ毎に起動される図８に
示す酸素吸蔵量ＳＭＯ２算出ルーチンを用いて詳細に説
明する。このルーチンは燃料カットが開始されると起動
されるルーチンである。
【００７７】まず、ＣＰＵはステップＳ６０１において
燃料カットフラグが「１」であるか否かを判定する。こ
こで、燃料カットフラグが「１」であると判定される
と、ステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、
燃料カットが実行されていることから酸素吸蔵速度ＳＭ
Ｏ２＿ＦＣを算出する。具体的には、 ＳＭＯ２＿ＦＣ＝ＫＳＭＯ２＿ＦＣ×（ＧＡ×演算周期）・・・（１） の演算式により算出される。
【００７８】この式では、燃料カット時には排気通路１
４中に大気が供給されるとして、所定値ＫＳＭＯ２＿Ｆ
Ｃは大気の酸素濃度に対応した値に相当する。そして、
この所定値ＫＳＭＯ２＿ＦＣにエアフロメータ４により
検出される吸入空気量ＧＡと、演算周期とを乗じること
によって触媒に供給される酸素吸蔵速度ＳＭＯ２＿ＦＣ
を算出する。
【００７９】次にステップＳ６０３にて、上流側触媒１
６から脱離する脱離酸素量ＰＧＯ２＿１に「０」をセッ
トする。すなわち、燃料カット中であれば上流側触媒１
６から脱離する酸素はないとしてステップＳ６０４へ進
む。ステップＳ６０４では、下流側触媒１８から脱離す
る酸素脱離量ＰＧＯ２＿２に「０」をセットする。これ
も燃料カット時には下流側触媒１８から脱離する酸素は
ないとしているからである。そして、ステップＳ６０５
では、上流側触媒１６と下流側触媒１８とに吸蔵されて
いるトータルの酸素吸蔵量ＳＭＯ２を求める。ステップ
Ｓ６０５では、燃料カット時なので、脱離酸素量ＰＧＯ
２＿１，ＰＧＯ２＿２が「０」であるので、酸素吸蔵量
ＳＭＯ２はステップＳ６０２にて算出された酸素吸蔵速
度ＳＭＯ２＿ＦＣと前回の酸素吸蔵量ＳＭＯ２との値が
入力される。
【００８０】そして、ＣＰＵはステップＳ６０７におい
て最大酸素吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿ＧをＲＡ
Ｍから呼び出す。最大酸素吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿Ｍ
ＡＸ＿Ｇは、２つの触媒コンバータが吸蔵し得る最大の
酸素吸蔵量である。この値をＣＰＵがＲＡＭから呼び出
すと、ステップＳ６０８へ進み現在の酸素吸蔵量ＳＭＯ
２が最大酸素吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇより
も大きいか否かを判定する。ここで、酸素吸蔵量ＳＭＯ
２が小さい場合にはステップＳ６０８が否定判別（Ｎ
Ｏ）されてそのまま本ルーチンを終了する。一方、酸素
吸蔵量ＳＭＯ２が大きい場合にはステップＳ６０８が肯
定判別（ＹＥＳ）されて酸素吸蔵量ＳＭＯ２に最大酸素
吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇをセットして本ル
ーチンを終了する。すなわち、触媒の最大吸蔵量を超え
る場合には、最大酸素吸蔵量の学習値ＰＧＯ２＿ＭＡＸ
＿Ｇを現在の酸素吸蔵量ＳＭＯ２にセットする。
【００８１】ここで、再びステップＳ６０１において燃
料カットフラグＸＦＣに「１」がセットされていないと
判定された場合について説明をする。この場合は、ＣＰ
ＵはステップＳ６０１を否定判別（ＮＯ）し、ステップ
Ｓ６１０に進む。ステップＳ６１０では、酸素吸蔵速度
ＳＭＯ２＿ＦＣに「０」をセットする。つまり、空燃比
をリッチ化しているときには、リッチガスが２つの触媒
コンバータ１６，１８に供給されることになるので、リ
ッチガス成分では触媒コンバータ１６，１８に酸素が吸
蔵されないとしているからである。そして、ステップＳ
６１１に進み、空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHに
「１」がセットされているか否かを判定する。
【００８２】ここで、空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICH
に「１」がセットされていると判定されると、ステップ
Ｓ６１１は肯定判別（ＹＥＳ）される。空燃比濃化要求
フラグＸＥ１RICHが「１」にセットされているときには
上流側触媒１６の酸素が消費されているので、ステップ
Ｓ６１２へ進み、上流側触媒１６の酸素脱離量ＰＧＯ２
＿１（以下、単に酸素脱離量ＰＧＯ２＿１と称する）を
算出する。具体的には 、酸素脱離量ＰＧＯ２＿１＝ＫＰＧＯ２＿１×（ＧＡ×演算周期）・・・（２） の演算式により算出される。
【００８３】この式において、所定値ＫＰＧＯ２＿１
は、空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHに「１」がセット
されているので、目標空燃比λTGが「０．９９０」に設
定されていることを前提として、実空燃比λが「０．９
９０」時の酸素脱離量に相当する値を設定している。従
って、（２）式により、酸素脱離量ＰＧＯ２＿１は、こ
の所定値ＫＰＧＯ２＿１に、エアフロメータ４により検
出される吸入空気量ＧＡと演算周期とを乗じることによ
って算出される。
【００８４】ステップＳ６１３では、上流側触媒１６に
おける酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１を演算し、ス
テップＳ６０４に進む。以下の処理は前述した通りであ
るので、簡単な説明に留める。ステップＳ６０４にて酸
素脱離量ＰＧＯ２＿２に「０」をセットし、ステップＳ
６０５に進む。そして、ステップＳ６０５では、目標空
燃比λTGが「０．９９０」であるので、酸素吸蔵速度Ｓ
ＭＯ２＿ＦＣと酸素脱離量ＰＧＯ２＿２とが「０」であ
り、前回のＳＭＯ２値から今回の酸素脱離量ＰＧＯ２＿
２を加算した値が酸素吸蔵量ＳＭＯ２として算出され
る。尚、酸素脱離量ＰＧＯ２＿１，ＰＧＯ２＿２は、負
の値が設定されている。これにより、酸素吸蔵量ＳＭＯ
２を算出する際にこれらの値を加算しても、酸素脱離量
ＰＧＯ２＿１，ＰＧＯ２＿２は実際には減算される。ス
テップＳ６０７乃至ステップＳ６０９の処理については
前述した通りである。
【００８５】ここで再び、空燃比濃化要求フラグＸＥ１
RICHに「０」が設定されており、ステップＳ６１１が否
定判別（ＮＯ）されたときの処理について説明する。ス
テップＳ６１１が否定判別（ＮＯ）されるとステップＳ
６１５へ進む。ステップＳ６１５では、空燃比濃化要求
フラグＸＥ２RICHに「１」がセットされているか否かを
判定する。空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが「０」の
場合は、ステップＳ６１６にて下流側触媒１８に対する
酸素脱離量ＰＧＯ２＿２を算出する。具体的には、 酸素脱離量ＰＧＯ２＿２＝ＫＰＧＯ２＿２×（ＧＡ×演算周期）・・・（３） の演算式により算出される。
【００８６】（３）式においては、所定値ＫＰＧＯ２＿
２は、空燃比濃化要求フラグＸＥ２ RICHが「１」にセッ
トされていることを前提とし、そのときの目標空燃比λ
TGが「０・９９５」であるので、この空燃比に対応した
酸素脱離量を設定している。そして、酸素吸蔵量ＰＧＯ
２＿２は、この所定値ＫＰＧＯ２＿２に、吸入空気量Ｇ
Ａと演算周期とを乗ずることによって算出される。そし
て、ステップＳ６０５では、空燃比濃化要求フラグＸＥ
２RICHによる空燃比の濃化により酸素吸蔵速度ＳＭＯ２
＿ＦＣと酸素脱離量ＰＧＯ２＿１とが「０」であるの
で、酸素吸蔵量ＳＭＯ２としては、ＳＭＯ２の前回値に
酸素脱離量ＰＧＯ２＿２を加算することによって算出で
きる。尚、酸素脱離量ＰＧＯ２＿２は酸素脱離量ＰＧＯ
２＿１同様、負の値が格納されている。そして、前述し
たようにステップＳ６０７乃至ステップＳ６０９の処理
を実行し、本ルーチンを終了する。
【００８７】一方、空燃比濃化要求フラグＸＥ２RICHが
「０」にセットされている場合には、燃料カット復帰後
の空燃比制御が終了しているので、ステップＳ６１５が
否定判別されてステップＳ６１７に進み、酸素脱離量Ｐ
ＧＯ２＿２に「０」をセット、ステップＳ６１８では、
上流側触媒１６の酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１と
酸素吸蔵量ＳＭＯ２とに「０」をセットし、リセットし
本ルーチンを終了する。
【００８８】本実施の形態では、２つの触媒コンバータ
１６，１８の酸素吸蔵量ＳＭＯ２が「０」となること
で、空燃比濃化要求フラグＸＥ２ＲＩＣＨを「１」から
「０」へとセットし、燃料カット後の空燃比制御を終了
した。ところで、前述の説明では、触媒コンバータの最
大酸素吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇを用いた
が、触媒コンバータは一般的に知られるように経時劣化
によって最大酸素吸蔵量が小さくなる。従って、本実施
の形態では、この学習値を更新する処理を実行する。
【００８９】学習値を更新する上で、最大酸素吸蔵量Ｓ
ＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇは、上流側触媒１６と下流側触媒１
８との最大酸素吸蔵量からなり、上流側触媒１６と下流
側触媒１８との劣化度合いには、相関があるということ
を前提とする。本実施の形態では、燃料カット復帰後に
空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHを「１」をセットし、
目標空燃比λTGに「０．９９０」とすることで、まず、
上流側触媒１６の酸素脱離量ＰＧＯ２＿１を演算した。
このとき、上流側触媒１６の酸素が十分に消費されたこ
とを酸素濃度センサ１７の出力が所定の判定値ＫＯＳＣ
を超えたときに判定した。従って、上流側触媒１６の最
大酸素吸蔵量は、目標空燃比λTGが「０．９９０」のと
きの酸素脱離量の総和量ΣＳＭＯ２＿１（図８のフロー
チャートのステップＳ６１３にて算出）で代用すること
ができる。
【００９０】しかも、前述したように上流側触媒１６と
下流側触媒１８との劣化度合いに相関があるので、上流
側触媒１６と下流側触媒１８との最大酸素吸蔵量にも相
関がある。すなわち、上流側触媒１６の酸素脱離量の総
和量ΣＳＭＯ２＿１に基づいて下流側触媒１８の最大酸
素吸蔵量を算出することができる。このような原理によ
り触媒の最大酸素吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇ
を上流側触媒１６の酸素脱離量の総和量ΣＳＭＯ２＿１
と下流側触媒１８の総和量ΣＳＭＯ２＿２との和として
更新する。以下に図９の空燃比濃化要求フラグ切替え時
酸素吸蔵量ＳＭＯ２演算ルーチンを用いて説明する。
【００９１】まず、ＣＰＵはステップＳ７０１にて、空
燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHがフラグＸＥ２RICHへと
切り替えられたか否かを判定する。ここで、切り替わっ
ていなければ、ステップＳ７０１が否定判別（ＮＯ）さ
れて本ルーチンを終了する。一方、切り替わったと判定
されるとステップＳ７０１が肯定判別（ＹＥＳ）されて
ステップＳ７０２へ進む。ステップＳ７０２では、図８
のフローチャートのステップＳ６１３にて算出した上流
側触媒１６の酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１に基づ
いて２つの触媒コンバータ１６，１８における最大酸素
吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇを算出する。具体
的には、 ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇ＝ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇ＋１／８×（ＳＭＯ２＿ＭＡＸ −（１＋１．５）×ΣＰＧＯ２＿１）・・・（４） の演算式で示される。
【００９２】上記（４）式において、２つの上流側触媒
１６，１８における最大酸素吸蔵量の学習値は、更新前
の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇに「１／８」なまし処理
した学習値のずれ分を加算して算出している。学習値の
ずれ分は最大酸素吸蔵量ＳＭＯ２＿ＭＡＸの値と、上流
側触媒１６における酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１
と下流側触媒１８における酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ
２＿２とを加算した値との差によって求めることができ
る。尚、上流側触媒１６と下流側触媒１８との劣化には
相関があることを考慮すれば、酸素脱離量の総和量ΣＰ
ＧＯ２＿２は、酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１の関
数として演算することができる。本実施の形態では、触
媒の容量を考慮してΣＰＧＯ２＿２＝１．５×ΣＰＧＯ
２＿１としている。
【００９３】このような演算式により、触媒の劣化に応
じて２つの触媒コンバータ１６，１８における最大酸素
吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇを常に実際の触媒
に即した値に更新することができる。そして、ステップ
Ｓ７０３へ進み、空燃比濃化要求フラグＸＥ１RICHから
ＸＥ２RICHへの切り替え時の２つの触媒１６，１８にお
ける酸素吸蔵量ＳＸＯ２の演算処理を実行する。つま
り、切り替え時は、上流側触媒１６に吸蔵された酸素が
消費されたことを示すため、２つの触媒コンバータ１
６，１８における酸素吸蔵量ＳＭＯ２は、下流側触媒１
８における酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿２に相当す
る。既に上流側触媒１６に酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ
２＿１が演算により算出されている。故に、２つの触媒
コンバータ１６，１８の劣化度合いに相関があることを
考慮すれば、下流側触媒１６における酸素脱離量の総和
量ΣＰＧＯ２＿２は、１．５×ΣＰＧＯ２＿１で示すこ
とができる。このように、切り替え時には上流側触媒１
６における酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１に基づい
て触媒コンバータ１６，１８の酸素吸蔵量を補正するこ
とができるので、学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇにずれが
生じていても速やかにずれ分を補正して最適な学習値を
ＥＣＵ２１のＲＡＭに格納することができる。
【００９４】以上説明した制御ルーチンを、図１０に示
すタイムチャートを用いて説明する。図１０（ａ）は、
クランク角度センサ２０から出力されるＴＤＣ信号に基
づいて演算されるエンジン回転速度ＮＥである。エンジ
ン回転速度ＮＥが所定の回転速度（本実施の形態では、
１４００ｒｐｍ）を超えているときにドライバが時刻Ｔ
１において、アクセルペダルを開放すると、図１０
（ｂ）のアイドルＳＷが「１」にセットされる。そし
て、図１０（ｈ）に示すようにディレイカウンタＣＤ FC
が時刻Ｔ１からカウントアップされる。ディレイカウン
タＣＤFCが所定値ＣＫ１を時刻Ｔ２にて超えると、図１
０（ｆ）に示す燃料カットフラグＸＦＣに「１」がセッ
トされると共に、図１０（ｇ）に示すフィードバックフ
ラグＸＦＢに「０」がセットされることにより燃料カッ
トが実行される。燃料カットによって実空燃比は、図１
０（ｃ）に示すように排気通路１４に大気が供給される
ため空燃比が大きくリーンとなる。
【００９５】このように時刻Ｔ２において、燃料カット
が開始されると、図１０（ｍ）に示すように２つの触媒
コンバータ１６，１８における酸素吸蔵量ＳＭＯ２の演
算を開始する。そして、酸素吸蔵量ＳＭＯ２の値が最大
酸素吸蔵量の学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇを超えると酸
素吸蔵量ＳＭＯ２は、学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇが設
定される。時刻Ｔ３になり、図１０（ａ）のエンジン回
転速度ＮＥが１０００ｒｐｍを下回ると、図１０（ｆ）
の燃料カットフラグに「０」がセットされて燃料カット
制御が終了し、本実施の形態の空燃比制御を開始する。
尚、フィードバック制御が開始されるタイミングは、燃
料カット制御終了した時刻Ｔ３から、図１０（ｈ）に示
すディレイカウンタＣＤFBが所定値ＣＫ２を超える時刻
Ｔ４である。
【００９６】本実施の形態の空燃比制御では、まず、時
刻Ｔ３において図１０（ｄ）に示す空燃比濃化要求フラ
グＸＥ１RICHに「１」がセットされて、時刻Ｔ４にてフ
ィードバック制御が復帰し、図１０（ｋ）に示すように
目標空燃比λＴＧと実空燃比λとの偏差に基づいてフィ
ードバック補正係数ＦＡＦを演算すると共に、図１０
（ｊ）に示すように目標空燃比λTGが「１．０」から
「０・９９０」へと切り替えられる。目標空燃比λTGが
「０．９９０」の空燃比制御では、上流側触媒１６に吸
蔵された酸素が消費される。この消費される酸素を図１
０（ｎ）に示すように酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿
１として算出する。なお、図１０（ｍ）に示すように触
媒コンバータ１６，１８の酸素吸蔵量ＳＭＯ２は、酸素
脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１だけ消費される。
【００９７】そして、図１０（ｌ）に示すように時刻Ｔ
５において、酸素濃度センサ１７の出力ＶＯＸ２が所定
の判定値ＫＯＳＣを超えたとき、すなわち、所定のリッ
チ出力を示したときは、上流側触媒１６に吸蔵された酸
素が消費されたとして空燃比制御を切り替える。この空
燃比制御では、まず、図１０（ｄ）に示す空燃比濃化要
求フラグＸＥ１RICHを「０」にし、図１０（ｅ）ＸＥ２
RICHを「１」にセットする。これにより、図１０（ｊ）
に示す目標空燃比λTGが「０．９９０」から「０．９９
５」へと切り替えられる。
【００９８】なお、時刻Ｔ５の切り替えタイミングにお
いて、学習値ＳＭＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇの更新を行っている
ので、以下に説明する。図１０（ｍ）に示す実線は演算
による酸素吸蔵量であり、実際の酸素吸蔵量である。本
実施の形態では、演算により酸素吸蔵量ＳＭＯ２を求め
ているので、点線で示す実際の酸素吸蔵量を超えて酸素
吸蔵量ＳＭＯ２を算出する。時刻Ｔ４にて本実施の形態
の空燃比制御が開始されると、上流側触媒１６における
酸素脱離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１が算出される。この
値は、酸素吸蔵量ＳＭＯ２の減少分に相当する。
【００９９】そして、時刻Ｔ５において酸素濃度センサ
１７の出力が所定の判定値ＫＯＳＣを超えると、上流側
触媒１６に吸蔵された酸素が消費されたと判定する。こ
のとき、上流側触媒１６と下流側触媒１８との酸素吸蔵
量には相関があるので、上流側触媒１６における酸素脱
離量の総和量ΣＰＧＯ２＿１に基づいて下流側触媒１８
における酸素脱離量ＰＧＯ２＿２を演算で求めることが
できる。従って、図１０（ｏ）に示すように学習値ＳＭ
Ｏ２＿ＭＡＸ＿Ｇがずれていた場合であっても、時刻Ｔ
５にて学習値が更新されるとともに、図１０（ｍ）のよ
うに酸素吸蔵量ＳＭＯ２が補正されるので、最大酸素吸
蔵量に応じて精度良く２つの触媒コンバータ１６，１８
に吸蔵されている酸素を消費することができる。
【０１００】時刻Ｔ６になると、酸素吸蔵量ＳＭＯ２が
「０」となり、通常のフィードバック制御／サブフィー
ドバック制御に復帰する。本実施の形態では、上述のよ
うに燃料カット制御復帰後の目標空燃比λTGを「０．９
９０」と設定することで上流側触媒１６に吸蔵される酸
素を速やかに消費することができ、更に、下流側触媒１
８に吸蔵されている酸素を消費する際には、目標空燃比
λTGを「０．９９５」へと切り替えることで、仮に下流
側触媒１８に吸蔵された酸素が消費されたタイミングが
ずれたとしても、リッチ度合いが小さいので、エミッシ
ョンに与える影響を抑制することができる。更に、学習
値ＰＧＯ２＿ＭＡＸ＿Ｇの更新を上流側触媒１６と下流
側触媒１８との相関に基づいて行うことで精度良く、下
流側触媒１８に吸蔵された酸素が消費されたことを判定
することができる。
【０１０１】尚、本実施の形態においては、酸素濃度セ
ンサ１７の出力が所定リッチを示したときに、目標空燃
比λTGを「０．９９５」へと切り替えたが、単に予め設
定した第１の所定期間を用いて切り替えても良い。ま
た、同様に、酸素吸蔵量ＳＭＯ２の値に基づいて目標空
燃比λTGを「０．９９５」へと切り替えても良い。更
に、目標空燃比λTGの設定では、リッチ度合いは「０．
９９０」，「０．９９５」に限るものではなく、例え
ば、目標空燃比λTGを「０．９７０」から「０．９８
５」へと切り替えるようにしても良く、リッチ度合いを
小さく変更すれば良い。
【０１０２】また、本実施の形態では、燃料カット復帰
後の処理について説明したが、エンジン１の運転中に排
出ガスの実空燃比λが第４の所定値よりもリーンである
ときにも、空燃比がリーンであることから上下流の触媒
コンバータには酸素が吸着する。従って、空燃比が第４
の所定値よりもリーンである期間が第２の所定期間継続
したとき、かつ、第４の所定値よりもリッチな第５の空
燃比に設定されるときには、目標空燃比λTGを本実施の
形態のように設定して制御しても良い。さらに、本実施
の形態では、上流側触媒１６の酸素が十分に消費された
ことを酸素濃度センサ１７の出力ＶＯＸ２が第２の所定
値としてのＫＯＳＣを超えたときに判定したが、この判
定を酸素吸着量ＳＭＯ２が予め設定した第３の所定値を
超えることによって判定しも良い。
【０１０３】本実施の形態において、燃料供給停止手段
は図３のフローチャートにおいてフラグＸＦＣに「１」
が設定されたときにインジェクタにより噴射される燃料
を停止する手段に、第１の空燃比検出手段はリニアＡ／
Ｆセンサ１５に、第２の空燃比検出手段は酸素濃度セン
サ１７に、第１の空燃比濃化手段は図６のフローチャー
トにより設定される空燃比濃化フラグＸＥ１RICHに
「１」がセットされて図７の燃料噴射量算出ルーチンの
ステップＳ５０７にて目標空燃比λTGを「０．９９０」
にセットする手段に、第２の空燃比濃化手段は図６のフ
ローチャートにより設定される空燃比濃化フラグＸＥ１
RICHに「１」がセットされて図７の燃料噴射量算出ルー
チンのステップＳ５０９にて目標空燃比λTGを「０．９
９５」にセットする手段に、第１の酸素吸着量推定手段
は図８，９のフローチャートに、酸素脱離量算出手段は
図８のステップＳ６１４乃至Ｓ６１６の処理に、補正手
段は図９のフローチャートに、判定手段は排出ガスの空
燃比が第４の所定値よりもリーンな期間が第２の所定期
間継続したことを判定する手段に、第２の酸素吸着量推
定手段はそのときに下流側触媒に吸着される酸素量を推
定する手段に、それぞれ相当し機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略構成を示す全体構成図である
【図２】本発明の一実施の形態を示す制御ブロック図で
ある
【図３】本発明の一実施の形態を示す燃料カットフラグ
をセットするためのフローチャートである
【図４】ディレイカウンタＣＤFCのカウント処理を示す
フローチャートである
【図５】ディレイカウンタＣＤFBのカウント処理を示す
フローチャートである
【図６】本発明の一実施の形態を示す空燃比濃化要求を
判定するためのフローチャートである
【図７】本発明の一実施の形態を示す燃料噴射制御を示
すフローチャートである
【図８】本発明の一実施の形態を示す酸素吸着量を算出
するためのフローチャートである
【図９】本発明の一実施の形態を示す下流側触媒の酸素
吸着量を更新するためのフローチャートである
【図１０】本発明の一実施の形態を適用したタイミング
チャートである
【符号の説明】
１・・・エンジン、 ６・・・インジェクタ、 ９・・・点火プラグ、 １５・・・リニアＡ／Ｆセンサ、 １６・・・上流側触媒、 １７・・・酸素濃度センサ、 １８・・・下流側触媒。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｕ 3/28 ３０１ 3/28 ３０１Ｂ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２０Ａ ３６８ ３６８Ｆ ３７０ ３７０Ｂ Ｆターム(参考） 3G084 AA03 BA05 BA09 BA13 BA17 BA23 BA24 CA03 CA04 CA05 CA06 DA10 DA27 EA11 EB01 EB11 EB16 EB17 FA07 FA10 FA20 FA26 FA30 FA34 FA38 3G091 AA02 AA17 AA23 AA28 BA01 BA03 BA14 BA15 BA19 CB02 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DB06 DB10 DB13 DC02 DC03 EA01 EA05 EA07 EA16 EA26 EA30 EA31 EA34 FA02 FA04 FA05 FB02 FB03 FB11 FB12 FC04 FC07 GA06 HA03 HA08 HA36 HA37 HA42 3G301 HA01 HA19 JA25 JA26 JB09 KA07 KA11 KA14 KA16 KA18 KA20 KA26 KA27 LA03 LB02 MA01 MA11 MA25 NA04 NA06 NA07 NA08 NA09 NB11 ND07 ND12 ND21 NE01 NE06 NE13 NE14 PA01B PA01Z PA14B PA14Z PD09B PD09Z PE02B PE02Z PE03B PE03Z PE08B PE08Z

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関に燃料を供給するための燃料噴
    射弁と、内燃機関の排気通路中にその上流側から、排出
    ガスの空燃比を検出する第１の空燃比検出手段と、排気
    ガスの有害ガス成分を浄化する上流側触媒コンバータ
    と、排出ガスの空燃比を検出する第２の空燃比検出手段
    と、排気ガスの有害ガス成分を浄化する下流側触媒コン
    バータとを備える内燃機関の排気ガス浄化装置におい
    て、 内燃機関の運転中に前記燃料噴射弁により噴射される燃
    料の供給を停止する燃料供給停止手段と、 前記上流側触媒と前記下流側触媒に吸着する酸素量の合
    計値を推定する第１の酸素吸着量推定手段と、 前記燃料供給停止手段により燃料の供給が停止された状
    態から復帰するときに前記排出ガスの空燃比をリッチに
    させる第１の空燃比濃化手段と、 前記第１の空燃比濃化手段が実行されてから所定期間後
    に前記排出ガスの空燃比を第１の空燃比濃化手段により
    設定されるリッチ度合いよりも小さなリッチに設定する
    第２の空燃比濃化手段とを備え、 前記第１の酸素吸着量推定手段により推定される上流側
    触媒と下流側触媒の酸素吸着量の合計値が第１の所定値
    を下回ったときに前記第２の空燃比濃化手段による空燃
    比のリッチ化を停止することを特徴とする内燃機関の排
    気浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記第２の空燃比検出手段は、ジルコニ
    ア固体電解質からなり、前記空燃比に対応して出力され
    る出力電圧が所定の空燃比で急変する特性を持つ酸素濃
    度センサであり、 前記所定期間は、前記酸素濃度センサにより検出される
    空燃比が第２の所定値を越えたときに前記第１の空燃比
    濃化手段による空燃比のリッチ化を停止して、前記第２
    の空燃比濃化手段による空燃比のリッチ化を実行するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装
    置。
  3. 【請求項３】 前記所定期間は、前記第１の酸素吸着量
    推定手段により推定される酸素吸着量が第３の所定値を
    下回ったときに、前記第１の空燃比濃化手段による空燃
    比のリッチ化を停止して、前記第２の空燃比濃化手段に
    よる空燃比のリッチ化を実行することを特徴とする請求
    項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の酸素吸着量推定手段は、前記
    燃料供給停止手段により燃料噴射弁からの燃料供給が停
    止されている期間において、吸入空気量に基づいて前記
    上流側触媒と前記下流側触媒とに吸着される酸素量を推
    定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
    か一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の酸素吸着量推定手段は、前記
    燃料供給停止手段により燃料噴射弁からの燃料供給が停
    止されている期間において、前記燃料供給が停止されて
    いる期間に基づいて前記上流側触媒と前記下流側触媒と
    に吸着される酸素量を推定することを特徴とする請求項
    １乃至請求項３のいずれか一つに記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の空燃比検出手段により検出さ
    れる前記排出ガスの空燃比が第４の所定値よりもリーン
    であることが第２の所定期間継続したことを判定する判
    定手段とを備え、 前記判定手段により排出ガスの空燃比が第４の所定値よ
    りもリーンであることが第２の所定期間継続していると
    判定され、かつ、前記排出ガスの空燃比が第４の所定値
    よりもリーンな空燃比から第４の所定値よりもリッチな
    第５の所定値を超えたときに前記排出ガスの空燃比をリ
    ッチにさせる第１の空燃比濃化手段と、 前記第１の空燃比濃化手段が実行されてから所定期間後
    に前記排出ガスの空燃比を第１の空燃比濃化手段により
    設定されるリッチ度合いよりも小さなリッチに設定する
    第２の空燃比濃化手段とを備え、 前記酸素吸着量推定手段により推定される上流側触媒と
    下流側触媒の酸素吸着量が前記第１の所定値を下回った
    ときに前記第２の空燃比濃化手段による空燃比のリッチ
    化を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３の
    いずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  7. 【請求項７】 前記下流側触媒に吸着される酸素量を推
    定する第２の酸素吸着量推定手段を備え、 前記第２の酸素吸着量推定手段により推定される酸素量
    が前記第１の所定値を下回ったときに前記第２の空燃比
    濃化手段による空燃比のリッチ化を停止することを特徴
    とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  8. 【請求項８】 前記第１の空燃比濃化手段により前記上
    流側触媒から脱離される酸素量を算出する酸素脱離量算
    出手段を備え、 前記第２の酸素吸蔵量推定手段は、前記酸素脱離量算出
    手段により算出された上流側触媒の酸素脱離量に基づい
    て下流側触媒に吸着されている酸素量を推定することを
    特徴とする請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  9. 【請求項９】 前記第１の酸素吸着量推定手段は、推定
    により得られる前記上流側触媒と前記下流側触媒との酸
    素吸着量（以下、推定値）と、予め記憶されている前記
    上流側触媒と前記下流側触媒との飽和酸素吸着量（以
    下、記憶値）とを比較し、前記推定値が前記記憶値より
    も大きい場合に、前記上流側触媒と前記下流側触媒との
    酸素吸着量を前記記憶値に設定することを特徴とする請
    求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の内燃機関の
    排気浄化装置。
  10. 【請求項１０】 前記酸素脱離量算出手段により算出さ
    れた上流触媒の酸素脱離量に基づいて、前記記憶値を補
    正することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の排
    気浄化装置。
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