(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に介装される排気浄化触媒の排気上流側に設けられ、当該排気浄化触媒上流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する上流側空燃比センサと、
前記排気浄化触媒の排気下流側に設けられ、当該排気浄化触媒下流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する下流側空燃比センサと、
前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号に基づいて、機関吸入混合気の空燃比が所定空燃比になるように、空燃比制御量を増減補正する空燃比フィードバック制御手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック制御中の前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、を比較する反転周期比較手段と、
前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値を上流側空燃比センサが劣化していたらリーン側へシフトさせる制御中心値シフト手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路の介装される排気浄化触媒の排気上流側に設けられ、当該排気浄化触媒上流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する上流側空燃比センサと、
前記排気浄化触媒の排気下流側に設けられ、当該排気浄化触媒下流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する下流側空燃比センサと、
前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号に基づいて、機関吸入混合気の空燃比が所定空燃比になるように、空燃比制御量を増減補正する空燃比フィードバック制御手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック制御中の前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、を比較する反転周期比較手段と、
前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更する空燃比振動変更手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
内燃機関の排気通路の介装される排気浄化触媒の排気上流側に設けられ、当該排気浄化触媒上流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する上流側空燃比センサと、
前記排気浄化触媒の排気下流側に設けられ、当該排気浄化触媒下流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する下流側空燃比センサと、
前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号に基づいて、機関吸入混合気の空燃比が所定空燃比になるように、空燃比制御量を増減補正する空燃比フィードバック制御手段と、
前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック制御中の前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、を比較する反転周期比較手段と、
前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値をシフトさせる制御中心値シフト手段と、
前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更する空燃比振動変更手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】
前記排気浄化触媒が三元触媒である場合に、
前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、が近づくにつれて、
前記空燃比振動変更手段が機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を大なる方向に変更することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】
前記排気浄化触媒が、ＨＣ吸着能力が比較的高くリーン空燃比下においても吸着ＨＣの存在下でＮＯｘを還元できる所謂リーンＮＯｘ触媒であり、前記下流側空燃比センサの排気下流側に更に三元触媒を備える場合に、
前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、が近づくにつれて、
前記空燃比振動変更手段が機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を小なる方向に変更することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の空燃比制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空燃比制御装置としては、例えば、特開平４−１１６２３９号公報に開示されるようなものがある。このものは、図２０に示すように、内燃機関１の排気通路２に三元触媒３を介装し、この三元触媒３の上流側と下流側に、排気中の酸素濃度に応じてリッチ・リーン反転信号を出力する上流側酸素センサ４、下流側酸素センサ５を設け、所定の空燃比が得られるように上流側酸素センサ４の出力信号に基づき燃料噴射弁６からの燃料噴射量（即ち、空燃比制御量である）を増減補正する空燃比フィードバック制御を行なう一方で、コントロールユニット７では、図２１に示すように、空燃比のフィードバック制御時の上流側酸素センサ４、下流側酸素センサ５の出力値を用いて、即ち、上流側酸素センサ４の出力信号のリッチ・リーン反転周期（Ｔ１）と、下流側酸素センサ５の出力信号のリッチ・リーン反転周期（Ｔ２）と、に基づいて反転周波数比（ＨＺＲＡＴＥ＝ｆ２／ｆ１）を求め、当該ＨＺＲＡＴＥが設定値以下のときには三元触媒３は正常であり、設定値より大きいときには異常（劣化）していると診断できるようにしている（図２２のフローチャート参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開平４−１１９２３９号公報のものでは、検出した前記ＨＺＲＡＴＥに基づいて三元触媒の劣化度合いを検出することができても、空燃比制御自体は従来同様であり、以下のような要求に応えることができなかった。
【０００４】
即ち、
▲１▼酸素センサは、長期間使用すると被毒されて（劣化して）、その出力値がリッチ側にシフトする傾向となるため、この酸素センサの出力値に基づく空燃比フィードバック制御により得られる実際の空燃比は、理論空燃比（λ＝１）に対してリッチ傾向となり、燃費，排気有害成分（特に、炭化水素ＨＣ，一酸化炭素ＣＯ）の悪化を招くため（図２３参照）、酸素センサの劣化に応じた出力値の変化を考慮した空燃比制御が要求される。なお、従来は、初期においては酸素センサの出力値を予め例えば最も被毒の激しい場合を想定してリーン側にシフトさせておき、被毒された後でも酸素センサの出力値を大きくリッチ側にシフトさせないようにして、極端な排気浄化性能（特にＨＣ，ＣＯの浄化性能）の低下を防止するようにしているため、将来的な厳しい要求（ＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯの全てを少ないレベルに抑える）には応えることができないという問題がある。
【０００５】
▲２▼三元触媒の排気浄化性能は、初期ほど高く、劣化するに従い（長期間走行後には）低下する（図２３の破線参照）。従って、かかる排気浄化性能低下による排気有害成分（窒素酸化物ＮＯｘ、炭化水素ＨＣ，一酸化炭素ＣＯ等）の排出量の増大を抑制する要求がある。また、ＨＣ吸着能力が比較的高くリーン空燃比下においても吸着ＨＣの存在下でＮＯｘを還元できる所謂リーンＮＯｘ触媒を採用した場合には、リーンＮＯｘ触媒が劣化すると、これより下流側に設けた三元触媒の入口部の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数が増大して三元触媒の三元性能が活発化することにより、却って排気浄化性能が向上する場合があるので、かかる場合にはこの向上代内で、空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を小さくして、燃焼安定度を改善するという要求もある。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、上流側空燃比センサと下流側空燃比センサのリッチ・リーン反転周期の比較結果に基づいて、最適な空燃比制御を行なうことにより、長期間走行後の排気有害成分の排出量の増加を抑制することが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。また、上流側空燃比センサと下流側空燃比センサのリッチ・リーン反転周期の比較結果に基づいて、最適な空燃比制御を行なうことにより、長期間走行後において燃焼安定度を改善することも目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１に記載の発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように、
内燃機関の排気通路の介装される排気浄化触媒Ａの排気上流側に設けられ、当該排気浄化触媒Ａ上流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する上流側空燃比センサＢと、
前記排気浄化触媒Ａの排気下流側に設けられ、当該排気浄化触媒Ａ下流側の排気中の特定成分の濃度を検出し所定空燃比に対するリッチ・リーン信号を出力する下流側空燃比センサＣと、
前記上流側空燃比センサＢのリッチ・リーン信号に基づいて、機関吸入混合気の空燃比が所定空燃比になるように、空燃比制御量を増減補正する空燃比フィードバック制御手段Ｄと、
前記空燃比フィードバック制御手段Ｄによる空燃比フィードバック制御中の前記上流側空燃比センサＢのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサＣのリッチ・リーン信号の反転周期と、を比較する反転周期比較手段Ｅと、
前記反転周期比較手段Ｅの比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段Ｄにおける空燃比制御量の制御中心値をシフトさせる制御中心値シフト手段Ｆと、
を備えるようにした。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明の制御中心値シフト手段Ｆに代えて、図１の破線に示すところの、前記反転周期比較手段Ｅの比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段Ｄにおける空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更する空燃比振動変更手段Ｇを備えるようにした。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明の構成に加えて、上記空燃比振動変更手段Ｇを備えるようにした。
請求項４に記載の発明では、前記排気浄化触媒Ａが三元触媒である場合に、
前記上流側空燃比センサＢのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサＣのリッチ・リーン信号の反転周期と、が近づくにつれて、
前記空燃比振動変更手段Ｇが機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を大なる方向に変更するように構成した。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、前記排気浄化触媒Ａが、ＨＣ吸着能力が比較的高くリーン空燃比下においても吸着ＨＣの存在下でＮＯｘを還元できる所謂リーンＮＯｘ触媒であり、前記下流側空燃比センサＣの排気下流側に更に三元触媒を備える場合に、
前記上流側空燃比センサＢのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサＣのリッチ・リーン信号の反転周期と、が近づくにつれて、
前記空燃比振動変更手段Ｇが機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を小なる方向に変更するように構成した。
【００１１】
【作用】
上記構成を備える請求項１に記載の発明では、前記制御中心値シフト手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値をシフトさせるようにする。即ち、上流側空燃比センサが被毒され劣化が進行してその出力値（リッチ・リーン反転中心値）が所定空燃比からシフトしたような場合に、当該シフトした出力値に基づいて空燃比フィードバック制御を行なうと、機関吸入混合気の空燃比が所定空燃比からシフトすることになるが、前記反転周期比較手段の比較結果により、そのシフト量（上流側空燃比センサの劣化度合い）を推定して、そのシフト分を、前記制御中心値シフト手段を介して前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値をシフトさせることで修正するようにしたので、例えば、長期間走行後においても機関吸入混合気の空燃比を所定空燃比（理論空燃比）に維持可能となる。これにより、三元触媒を用いた場合には、ＮＯｘとＨＣ，ＣＯの排出量の増加を抑制することができる。また、他の触媒（酸化触媒やリーンＮＯｘ触媒）を用いた場合や、ＮＯｘ低減を優先させたい場合や、ＨＣやＣＯ低減を優先させたい場合等にあっては、その要求される所定空燃比に、前記制御中心値シフト手段を介して修正可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、前記空燃比振動変更手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更するようにした。即ち、請求項４に記載の発明のように、排気浄化触媒として三元触媒を採用する場合には、三元触媒が劣化して触媒転化効率（排気浄化性能）が低下したような場合でも、排気浄化触媒入口部における空燃比のリッチ・リーン反転の振幅（空燃比振幅）或いはリッチ・リーン反転の反転周波数（空燃比振動周波数）を大きくすると、後述するような理由から触媒転化効率を回復させることができるので、当該特性を有効に発揮させるべく、前記反転周期比較手段の比較結果により排気浄化触媒の劣化度合いを推定し（具体的には、前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、が近づいたことで推定できる。）、空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を大きくするようにして、長期間走行後において最大限排気有害成分の排出を抑制する。なお、排気浄化触媒の劣化度合いに応じて、空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を大きくするので、その時点での燃焼安定度の悪化を最小に抑制した状態で、排気浄化触媒の触媒転化効率を最大に回復させて排気有害成分の排出を抑制することができる。この一方で、請求項５に記載の発明のように、本発明の排気浄化触媒としてリーンＮＯｘ触媒を採用し、その更に下流側に三元触媒を備えるようにした場合には、リーンＮＯｘ触媒が劣化すると、下流側三元触媒の入口部の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数が増大して却って排気浄化性能が向上する場合があるので、かかる場合には、リーンＮＯｘ触媒の劣化度合いに応じて（前記反転周期比較手段の比較結果により推定できる。具体的には前記上流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、前記下流側空燃比センサのリッチ・リーン信号の反転周期と、が近づいたことで推定できる。）、排気有害成分の許容範囲内で空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を小さくして、燃焼安定度を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、前記制御中心値シフト手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値をシフトさせると共に、前記空燃比振動変更手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更するようにした。即ち、請求項１に記載の発明の作用（上流側空燃比センサの劣化によるセンサ出力値のシフトに伴い発生する機関吸入混合気の空燃比のシフトを修正する作用）と、請求項２に記載の発明の作用（排気浄化触媒の触媒転化効率或いは燃焼安定度を改善させる作用）の両者を奏することができるので、長期間走行後において最大に排気有害成分の排出を抑制、或いは燃焼安定度を改善させることができる。
【００１４】
請求項４，５については、請求項２のところで述べた通りの作用を奏することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。
本発明の第１の実施例の構成を示す図２において、機関１１の吸気通路１２には吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ１３及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑａを制御する絞り弁１４が設けられ、下流のマニホールド部分には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁１５が設けられる。
【００１６】
燃料噴射弁１５は、後述するようにしてコントロールユニット５０において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータ（図示せず）により所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。更に、機関１１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１６が設けられる。一方、排気通路１７にはマニホールド集合部近傍に、排気中の酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃比を検出する上流側酸素センサ１８（本発明の上流側空燃比センサに相当する）が設けられ、その下流側に、理論空燃比（λ＝１、Ａ／Ｆ（空気重量／燃料重量）≒１４．７）近傍において最大に排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯＸ  の還元を行って排気を浄化する排気浄化触媒としての三元触媒２０が介装されている。
【００１７】
そして、三元触媒２０の出口部には上流側酸素センサ１８と同様の機能を持つ下流側酸素センサ１９（本発明の下流側空燃比センサに相当する）が設けられている。
また、図２で図示しないディストリビュータには、クランク角センサ２２が内蔵されており、コントロールユニット５０では、該クランク角センサ２２から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎｅを検出する。
【００１８】
ところで、本発明の空燃比フィードバック制御手段、反転周期比較手段、制御中心値シフト手段、空燃比振動変更手段として機能するコントロールユニット５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータからなり、各種センサからの入力信号を受け、以下のようにして、燃料噴射弁１５の噴射量（即ち、空燃比制御量）を制御する。前記各種のセンサとしては、前述の上流側酸素センサ１８、エアフローメータ１３、水温センサ１６、クランク角センサ２２等がある。
【００１９】
即ち、
エアフローメータ１３からの電圧信号から求められる吸入空気流量Ｑａと、クランク角センサ２２からの信号から求められる機関回転速度Ｎｅとから基本燃料噴射パルス幅（燃料噴射量に相当）Ｔｐ＝ｃ×Ｑａ／Ｎｅ（ｃは定数）を演算すると共に、低水温時に強制的にリッチ側に補正する水温補正係数Ｋｗや、始動及び始動後増量補正係数Ｋａｓや、空燃比フィードバック補正係数α等により、最終的な有効燃料噴射パルス幅Ｔｅ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋａｓ＋・・・）×α＋Ｔｓを演算する。Ｔｓは、電圧補正分である。
【００２０】
そして、この有効燃料噴射パルス幅Ｔｅが駆動パルス信号として前記燃料噴射弁１５に送られて、所定量に調量された燃料が噴射供給されることになる。
上記空燃比フィードバック補正係数αは、酸素センサのリッチ・リーン反転出力に基づいて比例積分（ＰＩ）制御等により増減されるもので、これに基づきコントロールユニット５０では基本燃料パルス幅Ｔｐを補正し、燃焼用混合気の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）近傍にフィードバック制御するものである。
【００２１】
なお、本実施例のコントロールユニット５０では、従来同様に、空燃比フィードバック制御における２つの酸素センサ１８，１９の反転周波数比（ＨＺＲＡＴＥ）に基づいて、三元触媒２０の劣化度合いを求めることがきるようになっている。
即ち、空燃比フィードバック制御中は、主に上流側酸素センサ１８の出力信号に基づいて比例積分制御等により空燃比制御量（例えば、燃料噴射量）が増減補正されるので、この上流側酸素センサ１８の出力値は、図２１に示すように所定周期ｆ１（＝１／Ｔ１）でリッチ・リーン反転を繰り返す。これに対し、三元触媒２０の下流側酸素センサ１９の出力値は、三元触媒２０の酸素ストレージ能力により残存酸素濃度の変動が比較的緩やかであるために、図２１に示したように、上流側酸素センサ１８の周期ｆ１に比べて長い周期ｆ２（＝１／Ｔ２）でリッチ・リーン反転を繰り返す。しかし、三元触媒２０の劣化が進むにつれて、三元触媒２０の酸素ストレージ能力が低下するので、三元触媒２０の上流側と下流側とで酸素濃度がそれほど変わらなくなり、下流側酸素センサ１９のリッチ・リーン反転周期ｆ２が、上流側酸素センサ１８の反転周期ｆ１に近づいてくる。
【００２２】
従って、反転周波数比（ＨＺＲＡＴＥ＝ｆ２／ｆ１）を見れば、三元触媒２０の劣化度合いを把握することが可能となる。当該反転周波数比（ＨＺＲＡＴＥ）と、三元触媒２０の劣化度合いと、の関係を、図３に示す。これにより、三元触媒２０の劣化が進むに連れて、ＨＺＲＡＴＥが大きくなることが解る。ところで、この三元触媒２０の劣化度合い（即ち、前記ＨＺＲＡＴＥ）と、酸素センサの被毒による劣化度合い（出力値のシフト量）と、は所定の相関関係（略比例関係）にあるから、前記ＨＺＲＡＴＥに基づいて、酸素センサ１８，１９の出力値のシフト量も推定できることになる。なお、下流側酸素センサ１９は、三元触媒２０により被毒成分が浄化されているので、下流側酸素センサ１８に比べ劣化に対して強い。
そこで、本実施例では、長期間走行後において最大限排気有害成分の排出量の増加を抑制するために、以下のような考えに基づいて空燃比制御を行なうようにしている。
【００２３】
（１）  前述のように、ＨＺＲＡＴＥが増大すると（即ち、上流側酸素センサ１８が被毒され劣化が進行すると）、上流側酸素センサ１８の出力値（即ち、リッチ・リーン反転中心値）がリッチシフトして、当該リッチシフトした出力値に基づいて行なわれる空燃比フィードバック制御により機関吸入混合気の空燃比がリッチシフトすることになるが（図４の破線参照）、ＨＺＲＡＴＥに応じてそのシフト量を修正すれば（空燃比フィードバック補正係数αの値をリーン側にシフト修正すれば）、長期間走行後においても空燃比を理論空燃比（λ＝１）近傍に維持可能となり（図４の実線参照）、三元触媒２０を用いた場合には、ＮＯｘとＨＣ（及びＣＯ、以下ＨＣを代表させて説明する場合もある。）の排出量の増加を抑制することができる（図５参照）。なお、本実施例のように三元触媒２０を用いている場合には前述のように空燃比を理論空燃比近傍に維持するのが普通であるが、これに限らず、他の触媒（酸化触媒やリーンＮＯｘ触媒）を用いた場合、或いはＮＯｘ低減を優先させたい場合や、ＨＣ低減を優先させたい場合等には、適宜目標とする（維持する）空燃比を変更可能である（即ち、空燃比フィードバック補正係数αの平均値を、λ＝１に相当する位置から所定量シフトさせるようにすればよい）。
【００２４】
つまり、本発明は、ＨＺＲＡＴＥに応じて（上流側酸素センサ１８の劣化度合い）に応じて、所望の空燃比が得られるように空燃比制御量（例えば、燃料供給量や吸入空気流量等）を修正して、排気要求特性（ＮＯｘ低減優先か、ＨＣ低減優先か。即ち、機種や運転状態によって排気要求特性が異なる場合に対処するため）や触媒自体の持つ排気浄化特性（ＮＯｘ低減効果が大きくなるように形成されているのか、ＨＣ低減効果が大きくなるように形成されているのか）等を満足させるものである。
【００２５】
（２）  また、図６に示されるように、三元触媒２０が劣化した場合でも、空燃比フィードバック制御における空燃比のリッチ・リーン反転の振幅（所謂パータベーション）を大きく或いは反転周期を短くすると、触媒表面へＣＯ，ＨＣの吸着効率が向上し（リーンのときに触媒表面に吸着され易い）、ＮＯｘの転化効率を向上させることができる（ＮＯｘはリッチ状態で触媒表面に吸着されているＣＯ，ＨＣと反応〔ＮＯｘ＋ＣＯ→Ｎ２  ＋ＣＯ２  、ＮＯｘ＋ＨＣ→Ｎ２  ＋Ｈ２  Ｏ＋ＣＯ２  〕して還元されるものである。）。つまり、空燃比のリッチ・リーン反転の振幅（所謂パータベーション）を大きく或いは反転周期を短くすると、触媒転化効率（排気浄化性能）を回復できることになるから（図７参照）、本実施例では、当該特性を有効に発揮させるべく、ＨＺＲＡＴＥ（三元触媒２０の劣化度合い）に応じて、空燃比のリッチ・リーン反転振幅（パータベーション）を大きく、或いは空燃比のリッチ・リーン反転周期を短くするようにする。
【００２６】
以上のような考えに基づいて本実施例においては空燃比制御の最適化を行なうが、ここでコントロールユニット５０により実行されるＨＺＲＡＴＥ算出・空燃比シフト量設定制御（上記（１）に対応）について、図８に示すフローチャートに従って説明する。
ステップ（図では、Ｓと記してある。以下、同様。）１では、許可条件成立か否かを判断する。例えば、空燃比フィードバック制御が開始されてから所定時間経過したか、或いは上流側酸素センサ１８の出力が所定回数リッチ・リーン反転したか否かに基づいて判断できる。ＹＥＳであればステップ２へ進み、ＮＯであれば本フローを終了する。
【００２７】
ステップ２では、上流側酸素センサ１８（ＦｒＯ２）と下流側酸素センサ１９（ＲｒＯ２）の出力信号を読み込み、リッチ・リーン反転周期（Ｔ１，Ｔ２）を検出する。
ステップ３では、前記リッチ・リーン反転周期（Ｔ１，Ｔ２）に基づき、夫々の酸素センサの反転周期（ｆ１，ｆ２）を求め、反転周波数比（ＨＺＲＡＴＥ＝ｆ２／ｆ１）を算出する。
【００２８】
ステップ４では、図４を参照して、現在のＨＺＲＡＴＥに対応する空燃比のシフト量を求める。即ち、図４の空燃比のシフト量は、ＨＺＲＡＴＥに対応する（上流側酸素センサ１８の劣化度合いに応じた）上流側酸素センサ１８の出力値のリッチシフト量に相当する。
そして、ステップ５では、上記求められた空燃比のシフト量に見合って、機関吸入混合気の空燃比を修正するために、後述する空燃比フィードバック制御における制御定数（或いはスライスレベル）を設定変更して、本フローを終了する。
【００２９】
即ち、上記の空燃比のシフト量は、以下に説明するコントロールユニット５０が行う空燃比フィードバック制御（図９のフローチャート）における制御定数（或いはスライスレベル）を変更することでなされる。
ここで、当該コントロールユニット５０が行う空燃比フィードバック制御を示す、図１０を参照しつつ、図９のフローチャートについて説明する。当該フローは、機関１回転毎に実行される。
【００３０】
ステップ１１では、空燃比フィードバック制御（λコントロール）開始か否かを判断する。ＹＥＳであれば、ステップ１２へ進む。ＮＯであれば、ステップ２７へ進み、空燃比フィードバック補正係数αの値を所定の値（例えば１．０  、或いは前回までの所謂学習値を用いてもよい）にクランプして、本フローを終了する。
ステップ１２では、上流側酸素センサ１８（ＦｒＯ２センサ）の出力値  （電圧）  のＡ／Ｄ変換値ＯＳＲ１  を読み込む。
【００３１】
ステップ１３では、ＯＳＲ１  と第１基準値（第１スライスレベル）ＳＬ／ＬＥＡＮ（目標空燃比に対して所定量リーンシフトさせた値）とを比較し、ＯＳＲ１  ＜ＳＬ／ＬＥＡＮの場合は、マニホールド集合部近傍（三元触媒２０上流側）の空燃比が所定以上リーンであると判定して、ステップ１４へ進む。
一方、ＯＳＲ１  ≧ＳＬ／ＬＥＡＮの場合は、マニホールド集合部近傍の空燃比がリッチであると判定して、ステップ２０へ進む。
【００３２】
ステップ１４では、リーンフラグＦＬがオン（１にセット）されているか否かを判断する。ＹＥＳであれば、前回もリーンであり、そのまま積分制御（Ｉ分補正）により空燃比を徐々にリッチ方向に補正すべく、ステップ１７へ進む。ＮＯであれば、ステップ１５へ進む。
ステップ１５では、今回初めてリーン判定されたか否かを判断する。ＹＥＳであれば、ステップ１６へ進む。ＮＯであれば、ステップ１７へ進む。
【００３３】
ステップ１６では、前回までリッチで今回初めてリーン判定されたと判断して、比例制御（Ｐ分補正）により、急速に空燃比をリッチ方向に補正すべく、以下のようにして空燃比フィードバック補正係数αを設定する。
α（今回）＝α（前回）＋ＰＬ
そして、ステップ１８へ進み、リーンフラグＦＬをオン（１にセット）した後、ステップ１９へ進み、ステップ１９ではリッチフラグＦＲをオフ（０にセット）して、本フローを終了する。
【００３４】
ステップ１７では、積分制御（Ｉ分補正）により空燃比を徐々にリッチ方向に補正すべく、以下のようにして空燃比フィードバック補正係数αを設定する。
α（今回）＝α（前回）＋ＩＬ
その後、本フローを終了する。
一方、ステップ１３で、ＯＳＲ１  ≧ＳＬ／ＬＥＡＮであると判断され、マニホールド集合部近傍の空燃比が所定以上リッチであると判断されると、ステップ２０へ進むが、当該ステップ２０では、ＯＳＲ１  と第２基準値（第２スライスレベル）ＳＬ／ＲＩＣＨ（目標空燃比に対して所定量リッチシフトさせた値）とを比較し、ＯＳＲ１  ＞ＳＬ／ＲＩＣＨの場合は、マニホールド集合部近傍（三元触媒２０上流側）の空燃比が所定以上リッチであると判定して、ステップ２１へ進む。
【００３５】
ＯＳＲ１  ≦ＳＬ／ＲＩＣＨの場合は、マニホールド集合部近傍の空燃比が所定以上リッチでないと判定して、ステップ１７へ進み、更に積分制御（Ｉ分補正）により空燃比を徐々にリッチ方向に補正する。
ステップ２１では、リッチフラグＦＲがオン（１にセット）されているか否かを判断する。ＹＥＳであれば、前回も所定以上リッチであり、そのまま積分制御（Ｉ分補正）により空燃比を徐々にリーン方向に補正すべく、ステップ２４へ進む。ＮＯであれば、ステップ２２へ進む。
【００３６】
ステップ２２では、今回初めてリッチ判定されたか否かを判断する。ＹＥＳであれば、ステップ２３へ進む。ＮＯであれば、ステップ２４へ進む。
ステップ２３では、前回までリーンで今回初めてリッチ判定されたと判断して、比例制御（Ｐ分補正）により、急速に空燃比をリーン方向に補正すべく、以下のようにして空燃比フィードバック補正係数αを設定する。
【００３７】
α（今回）＝α（前回）−ＰＲ
そして、ステップ２５へ進み、リッチフラグＦＲをオン（１にセット）した後、ステップ２６へ進み、ステップ２６ではリーンフラグＦＬをオフ（０にセット）して、本フローを終了する。
一方、ステップ２４では、積分制御（Ｉ分補正）により空燃比を徐々にリーン方向に補正すべく、以下のようにして空燃比フィードバック補正係数αを設定する。
【００３８】
α（今回）＝α（前回）−ＩＲ
その後、本フローを終了する。
このような空燃比フィードバック制御において、図８のフローチャートで求めた空燃比のシフト量は、上記の空燃比フィードバック制御における制御定数やスライスレベル（即ち、ＰＬやＰＲ〔Ｐ分補正〕、ＩＬやＩＲ〔Ｉ分補正〕、第１基準値〔ＳＬ／ＬＥＡＮ〕、第２基準値〔ＳＬ／ＲＩＣＨ〕）を適宜設定変更することによって、達成されることになる。
【００３９】
具体的には、図１１（Ａ）に示すように、ＰＬを大きく設定し、ＰＲを小さく設定すれば空燃比フィードバック制御で得られる最終的な空燃比はリッチ方向にシフトされる。また、図１１（Ｂ）に示すように、ＳＬ／ＬＥＡＮと、ＳＬ／ＲＩＣＨと、をよりリッチ側に設定すれば空燃比はリッチ方向にシフトされる。更に、ＩＬとＩＲ（Ｉ分補正）の大きさ（時間当たりの変化量）を異ならせることによっても空燃比をリッチ或いはリーンシフトさせることが可能である（図１０参照）。
【００４０】
つまり、図８のフローチャートにおけるステップ５においては、ＨＺＲＡＴＥに応じた空燃比のシフト量が得られるように空燃比フィードバック制御における制御定数やスライスレベルを予め設定しておいて、現在のＨＺＲＡＴＥに応じて制御定数やスライスレベルを検索等して求め、設定するようにすればよい。
これにより、上流側酸素センサ１８の劣化度合い（リッチ側への出力値のシフト量）を推定して、この酸素センサ１８の劣化度合いに応じて空燃比制御量を修正することができるから、従来のように、予め例えば最も被毒の激しい場合を想定して空燃比をリーン側に大きくシフトさせておく必要がなくなる。なお、上流側酸素センサ１８の劣化は、空燃比フィードバック補正係数αの値の基準値（例えば１．０  ）からのズレ量によってもある程度把握できるが、この場合には他の要因（例えば、環境変化や燃料噴射弁の機能劣化等）の影響を受け易いので、本発明による推定方法、即ちＨＺＲＡＴＥ（上流側と下流側の酸素センサの反転周期の比較）に基づいて推定した方が、その推定精度は高い。
【００４１】
次に、本実施例の上記（２）の考えに基づく、空燃比制御について説明する。
上記（２）の考え方は、三元触媒２０の劣化度合いに応じて空燃比フィードバック制御における空燃比のリッチ・リーン反転の振幅（パータベーション）を大きく或いは反転周期を短く（反転周波数を大きく）するものである。
即ち、コントロールユニット５０により実行されるＨＺＲＡＴＥ算出・空燃比振幅（パータベーション）設定制御が、図１２に示すフローチャートに従って実行される。
【００４２】
当該図１２のフローチャートは、図８のフローチャートに対して、ステップ３４，３５のみが異なるので、当該ステップ３４，３５についてのみ説明し、その他のステップについての説明は省略する。
ステップ３４では、図１３を参照して（或いは演算により）、現在のＨＺＲＡＴＥ（即ち、劣化度合い）に対応して、燃焼変動の悪化を最小に抑制しつつ三元触媒２０の転化効率を最大に回復できる空燃比振幅（パータベーション）〔或いは反転周波数〕を求める。なお、三元触媒２０の排気浄化効率が高い初期状態では、パータベーションは小さくても十分排気有害成分の排出を低減でき、またパータベーションが小さい方が燃焼変動を小さくでき空燃比制御の応答性を向上できるため、比較的小さく設定されているものである。従って、三元触媒２０の劣化時においては、初期の小さなパータベーションのままでは、図６に示されるように、触媒転化効率が低下して排気性能の悪化を招くことになる。なお、所定以上パータベーションを大きくしても、転化効率の向上代が少なくなるので、三元触媒２０の劣化時においては、燃焼変動（回転ハンチング）が許容できる範囲内において、パータベーションを大きく設定するようにするのが好ましい。
【００４３】
そして、ステップ３５では、上記求められた空燃比振幅（或いは反転周波数）に見合って、実際の機関吸入混合気の空燃比振幅を修正するために、図９の空燃比フィードバック制御における制御定数を設定変更して、本フローを終了する。
即ち、上記の空燃比振幅（パータベーション）（或いは空燃比のリッチ・リーン反転周波数）は、上記の図９のフローチャートで説明した空燃比フィードバック制御において、例えば、ＰＬやＰＲ（Ｐ分補正）ＩＬやＩＲ（Ｉ分補正）を設定変更することによって、達成させることができる。
【００４４】
具体的には、図１４（Ａ）に示すように、ＰＬを大きく設定し、ＰＲを大きく設定すれば空燃比振幅（パータベーション）（或いは反転周波数）を大きくできる。また、図１４（Ｂ）に示すように、ＩＬやＩＲ（Ｉ分補正）を大きく（即ち、時間当たりの変化量を大きく）設定すれば、空燃比振幅（パータベーション）（或いは反転周波数）を大きくできる。
【００４５】
つまり、図１２のフローチャートにおけるステップ３５においては、三元触媒２０の劣化度合い、即ちＨＺＲＡＴＥに応じた空燃比振幅（或いは空燃比振動周期数）が得られるように空燃比フィードバック制御における制御定数を予め設定しておいて、現在のＨＺＲＡＴＥに応じて制御定数を検索等して求め、設定するようにすればよい。
【００４６】
これにより、三元触媒２０の劣化度合いを推定し、この三元触媒２０の劣化度合いに応じて空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を増大させることができるから、従来のように、三元触媒２０の劣化後においても初期から一定の空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）で空燃比制御するものに比べ、長期間走行後において大幅に排気有害成分の排出量の低減を図ることができる。
【００４７】
このように、第１の実施例によれば、上流側酸素センサ１８や三元触媒２０の劣化（ＨＺＲＡＴＥの変化）に応じて、空燃比フィードバック制御における制御定数或いはスライスレベルを可変設定するようにしたので、長期間走行後においても高精度に所望の空燃比が得られると共に、空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を大きくすることができるので、以って長期間走行後において最大限排気有害成分の排出、延いては燃費を抑制することができる（図１５）。
つづけて、本発明の第２の実施例について説明する。
【００４８】
第２の実施例では、図１５に示すように、第１の実施例で使用していた三元触媒２０の位置に所謂リーンＮＯｘ触媒２１（主に燃費改善のために空燃比をリーン化〔例えば、λ＝１．２  〜１．５  程度〕してもＮＯｘを還元できる触媒、例えばゼオライトを含んで構成される。）が介装され、その排気下流側に三元触媒２０が配設されている。
【００４９】
この場合には、リーンＮＯｘ触媒２１の持つ排気浄化性能により、リーンＮＯｘ触媒２１より下流側（即ち、三元触媒２０入口部）での空燃比振幅が大幅に小さくなるため、三元触媒２０の浄化性能が著しく低下する。しかし、リーンＮＯｘ触媒２１が劣化すると、これに伴いリーンＮＯｘ触媒２１の持つ排気浄化性能が低下するため、三元触媒２０入口部での空燃比振幅が大きくなる。従って、長期間走行後に三元触媒２０の排気浄化性能自体はある程度低下していても、前述したように空燃比振幅が大きくなることにより（上記（２）参照）、三元触媒２０の触媒転化効率が改善され、排気浄化性能の向上が期待できる。
【００５０】
図１６に、その一例を示す。つまり、第１の実施例の場合に対して、初期の排気浄化性能と、劣化後の排気浄化性能と、が逆転する。
かかる場合において、
（３）  上記（１）同様に、即ち、第１の実施例と同様に、ＨＺＲＡＴＥが増大すると（即ち、上流側酸素センサ１８が被毒され劣化が進行すると）、上流側酸素センサ１８の出力値（即ち、リッチ・リーン反転中心値）がリッチシフトして、当該リッチシフトした出力値に基づいて行なわれる空燃比フィードバック制御により機関吸入混合気の空燃比がリッチシフトすることになるので、ＨＺＲＡＴＥに応じてそのシフト量を修正すれば（空燃比フィードバック補正係数αの値をリーン側にシフト修正すれば）、初期および長期間走行後（劣化後）においても理論空燃比近傍での運転時（即ち、リーン化制御中でないとき）の空燃比を理論空燃比（λ＝１）近傍に良好に維持可能となり、各触媒の三元浄化性能を有効に作用させることができ、以ってＮＯｘとＨＣ、ＣＯの排出量を抑制することができる（図１６参照）。
【００５１】
（４）  一方、リーンＮＯｘ触媒２１が劣化した場合には、三元触媒２０の入口部の空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）が大きくなるが、この空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）はリーンＮＯｘ触媒２１の転化効率が最大となるように設定されていたものであるから、このような大きな振幅（或いは周波数）では、三元触媒２０にとっては排気浄化性能に余裕が生じることになる（図１６参照）。そこで、本実施例では、リーンＮＯｘ触媒２１の劣化度合いに応じて、第１の実施例とは逆に空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくして、これによって燃焼安定度を高めるような制御を行なう（図１７参照）。なお、あまり空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくし過ぎると、三元触媒２０の転化効率が低下するので、許容できる範囲内において、パータベーションを小さく設定するようにするのが好ましい。
以上が、第２の実施例のように、排気上流側にリーンＮＯｘ触媒２１を備え、その下流側に三元触媒２０を配設した場合の考え方である。
【００５２】
即ち、第１の実施例で説明した図８のフローチャートを同様に実行するが、図１８に示す実線のシフト量に基づいて空燃比シフト量を設定すれば、酸素センサ１８の劣化による空燃比のシフトは良好に修正され、理論空燃比近傍に維持できることになる。
そして、第１の実施例で説明した図１２のフローチャートのステップ３４で検索される空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を、図１９に示すＨＺＲＡＴＥと空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）との関係（第１の実施例の場合と逆傾向）に基づき現在のＨＺＲＡＴＥに応じて検索するようにすればよい。
【００５３】
つまり、ＨＺＲＡＴＥが大きくなる（リーンＮＯｘ触媒２１の劣化が進むに）つれて、三元触媒２０の排気浄化性能が向上し燃焼安定度を向上させることが可能となるから、ＨＺＲＡＴＥが大きくなる（リーンＮＯｘ触媒２１の劣化が進むに）つれて、空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくするように設定すればよい。
【００５４】
なお、空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくするには、図９の空燃比フィードバック制御における制御定数、例えば、ＰＬやＰＲ（Ｐ分補正）ＩＬやＩＲ（Ｉ分補正）を設定変更することによって、達成させることができる。
具体的には、図１４（Ａ）に示したように、ＰＬを小さく設定し、ＰＲを小さく設定すれば空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくできる。また、図１４（Ｂ）に示したように、ＩＬやＩＲ（Ｉ分補正）を小さく（即ち、時間当たりの変化量を小さく）設定すれば、空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくできる。
【００５５】
このように、第２の実施例によれば、酸素センサ１８の劣化、リーンＮＯｘ触媒２１の劣化（ＨＺＲＡＴＥの変化）に応じて、空燃比フィードバック制御における制御定数を可変設定するようにしたので、長期走行後においても高精度に所望の空燃比が得られると共に、空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）を小さくすることができるので、以って長期間走行後において最大限排気有害成分の排出を抑制することができると共に、燃焼安定性を向上させることができる（図１６参照）。
【００５６】
ところで、第２の実施例の構成における三元触媒２０の下流側に、更に酸素センサを設けるようにして、第２の実施例と、第１の実施例と、を組み合わせれば（即ち、リーンＮＯｘ触媒２１の劣化に応じて第２の実施例を実行し、その後三元触媒２０の劣化度合いに応じて行なわれる第１の実施例を実行するようにする）、より長期に亘って排気有害成分の排出を抑制することができる。
【００５７】
なお、上記各実施例では、空燃比フィードバック制御において、２つの基準値（ＳＬ／ＬＥＡＮ，ＳＬ／ＲＩＣＨ）を設けて制御するようにしているが、通常の空燃比フィードバック制御と同様に、１つの基準値（スライスレベル）で空燃比のリッチ・リーンを判定するものにおいても適用可能である。即ち、通常の空燃比フィードバック制御における単一の基準値レベルや、ＰＬやＰＲ（Ｐ分補正）、ＩＬやＩＲ（Ｉ分補正）を設定変更することによって、空燃比シフト量や空燃比振幅（或いは空燃比の反転周期）を変更することは可能であり、当該構成に限定されるべきものではない。但し、上記各実施例のように２つの基準値を設けた方が、空燃比シフト量や空燃比振幅（或い空燃比振動周波数）を要求通りに高精度に変更できるという利点がある。
【００５８】
ところで、上記各実施例においてＨＺＲＡＴＥ（＝ｆ２／ｆ１）によって上流側酸素センサや触媒の劣化度合いを推定するようにしているが、この逆数（ｆ１／ｆ２）、或いは（ｆ１−ｆ２）等によって推定するようにすることもできる。
また、上記各実施例では、空燃比シフト量をリーン側へ修正するように説明してきたが、例えば、初期取付け状態において、酸素センサのリッチ・リーン反転中心値がリーン方向にズレているような場合には、空燃比シフト量はリッチ方向に修正されることになるのは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、前記制御中心値シフト手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値をシフトさせるようにしたので、長期間走行後においても機関吸入混合気の空燃比を所定空燃比に維持可能となり、排気有害成分の排出量の増大を抑制することができる。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、前記空燃比振動変更手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更するようにしたので、長期間走行後における排気有害成分の排出の抑制、或いは燃焼安定度の改善を図ることができる。
【００６１】
請求項３に記載の発明によれば、前記制御中心値シフト手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御中心値をシフトさせると共に、前記空燃比振動変更手段を介して、前記反転周期比較手段の比較結果に基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段における空燃比制御量の制御振幅或いは制御振動周波数を変更して機関吸入混合気の空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を変更するようにしたので、長期間走行後において最大限排気有害成分の排出を抑制でき、或いは併せて燃焼安定度の改善を図ることができる。
【００６２】
請求項４に記載の発明によれば、排気浄化触媒としての三元触媒が劣化して触媒転化効率が低下したような場合には、その劣化度合いに応じて、三元触媒入口部における空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を大きくするようにしたので、長期間走行後において最大限排気有害成分の排出を抑制することができる。なお、三元触媒の劣化度合いに応じて、空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を大きくするので、その時点での燃焼安定度の悪化を最小に抑制した状態で、三元触媒の触媒転化効率を最大に回復させて排気有害成分の排出を抑制することができる。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、本発明の排気浄化触媒としてリーンＮＯｘ触媒を採用し、その更に下流側に三元触媒を備えるようにした場合には、リーンＮＯｘ触媒の劣化度合いに応じて、排気有害成分の許容範囲内で空燃比振幅或いは空燃比振動周波数を小さくするようにしたので、三元触媒の排気浄化性能の回復代内で燃焼安定度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施例の全体構成図
【図３】三元触媒、酸素センサの劣化度合いと、ＨＺＲＡＴＥの関係を示す図
【図４】ＨＺＲＡＴＥと、空燃比シフト量及び空燃比と、の関係を説明する図
【図５】同上実施例における効果を説明する図
【図６】空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）と、触媒転化効率と、燃焼安定度との関係を示す図
【図７】空燃比振幅、空燃比振動周期（周波数）と、触媒転化効率と、を説明する図
【図８】同上実施例におけるＨＺＲＡＴＥ算出・空燃比シフト量設定制御を説明するフローチャート
【図９】同上実施例における空燃比フィードバック制御を説明するフローチャート
【図１０】空燃比フィードバック補正係数αと、上流側酸素センサ出力の変化を示すタイムチャート
【図１１】（Ａ）は、空燃比フィードバック制御におけるＰＬ，ＰＲにより空燃比をリッチ・リーンシフトさせる一例を示す図。（Ｂ）は、空燃比フィードバック制御におけるＳＬ／ＲＩＣＨ，ＳＬ／ＬＥＡＮにより空燃比をリッチ・リーンシフトさせる一例を示す図。
【図１２】同上実施例におけるＨＺＲＡＴＥ算出・空燃比振幅設定制御を説明するフローチャート
【図１３】同上実施例におけるＨＺＲＡＴＥと、空燃比振幅との関係を示す図
【図１４】（Ａ）は、空燃比フィードバック制御におけるＰＬ，ＰＲにより空燃比振幅を変更させる一例を示す図。（Ｂ）は、空燃比フィードバック制御におけるＩ分（ＩＲ，ＩＬ）により空燃比振幅を変更させる一例を示す図。
【図１５】第２の実施例の全体構成図
【図１６】同上実施例における効果を説明する図
【図１７】同上実施例における空燃比振幅（或いは空燃比振動周波数）と、触媒転化効率と、燃焼安定度との関係を示す図
【図１８】同上実施例におけるＨＺＲＡＴＥと、空燃比シフト量及び空燃比と、の関係を説明する図
【図１９】同上実施例におけるＨＺＲＡＴＥと、空燃比振幅との関係を示す図
【図２０】従来の装置の全体構成図
【図２１】上流側酸素センサの出力信号のリッチ・リーン反転周期（Ｔ１）と、下流側酸素センサの出力信号のリッチ・リーン反転周期（Ｔ２）と、を説明する図
【図２２】従来の装置の反転周波数比（ＨＺＲＡＴＥ＝ｆ２／ｆ１）に基づく三元触媒３の劣化診断ルーチンを説明するフローチャート
【図２３】酸素センサの劣化による出力値のリッチシフトに起因する問題と、三元触媒の劣化に起因する問題と、を説明する図
【符号の説明】
１１  内燃機関
１２  吸気通路
１３  エアフローメータ
１４  絞り弁
１５  燃料噴射弁
１７  排気通路
１８  上流側酸素センサ
１９  下流側酸素センサ
２０  三元触媒
２１  リーンＮＯｘ触媒
２２  クランク角センサ
５０  コントロールユニット
【図１】
0003550756.tif 000002
【図２】
0003550756.tif 000003
【図３】
0003550756.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003550756.tif 000018
【図１８】
0003550756.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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