(57)【要約】【課題】リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御を実施した場合でも、その後の空燃比フィードバック制御の乱れを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】この制御装置は、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御による触媒異常検出制御終了後（ステップＳ１１０：ＮＯ）は、同触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する（ステップＳ１２０及びステップＳ１３０）。一方で、この制御装置は、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御による触媒異常検出制御終了後（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）は、同触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａよりも大きな所定値Ｂ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する（ステップＳ１２５及びステップＳ１３０）。【選択図】図２
2015218646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路における触媒よりも下流側に配設された酸素センサの検出値に基づくサブフィードバック補正量の算出と、前記サブフィードバック補正量の一部をサブフィードバック学習値に取り込むサブフィードバック学習と、空燃比をリーンにしてからリッチに反転させるアクティブ空燃比制御を伴う触媒異常検出制御と、前記アクティブ空燃比制御における空燃比のリッチ化度合いを大きくするリッチ化処理と、を実行する内燃機関の制御装置であり、
前記リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御終了後は同アクティブ空燃比制御終了後に前記触媒を通過した排気の量が第１の所定量以上になるまで前記サブフィードバック学習を禁止する一方、前記リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御終了後は同アクティブ空燃比制御終了後に前記触媒を通過した排気の量が前記第１の所定量よりも大きな第２の所定量以上になるまで前記サブフィードバック学習を禁止する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空燃比フィードバック制御において、サブフィードバック補正量の定常的なずれの成分を学習するサブフィードバック学習を行う内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気通路に配設された触媒に異常が生じているか否かを検出する触媒異常検出制御の一環として、空燃比をリーンにしてからリッチに切り替えるアクティブ空燃比制御を実行し、触媒よりも下流側に配設された酸素センサの検出値の変化に基づいて触媒の酸素吸蔵能を推定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１‐８９４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなアクティブ空燃比制御を伴う触媒異常検出制御を通じて触媒の酸素吸蔵能が低下していることが検知された場合に、アクティブ空燃比制御における空燃比のリッチ化の度合いを更に大きくして再び触媒異常検出制御を実行し、異常検出精度を向上させることも考えられる。
【０００５】
しかし、空燃比を更にリッチ化させるこうしたリッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御を実施した場合には、触媒内に吸蔵されている酸素の量が著しく低下した状態になるため、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御を実施したあとは、しばらくの間、酸素センサが、空燃比がリッチであることを示す値を出力し続ける。そのため、このときには、この酸素センサの検出値に基づくサブフィードバック補正量は空燃比をリーン側に補正する値になり、サブフィードバック学習を実行すると、燃料噴射量を少なくする学習がなされてしまう。
【０００６】
こうしたアクティブ空燃比制御の影響によるサブフィードバック補正量のずれは、サブフィードバック学習によって学習すべき定常的なずれではないため、こうしたアクティブ空燃比制御の影響によるサブフィードバック補正量のずれがサブフィードバック学習値に取り込まれてしまうと、その後の空燃比フィードバック制御に乱れが生じるおそれがある。
【０００７】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御を実施した場合でも、その後の空燃比フィードバック制御の乱れを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、排気通路における触媒よりも下流側に配設された酸素センサの検出値に基づくサブフィードバック補正量の算出と、前記サブフィードバック補正量の一部をサブフィードバック学習値に取り込むサブフィードバック学習と、空燃比をリーンにしてからリッチに反転させるアクティブ空燃比制御を伴う触媒異常検出制御と、前記アクティブ空燃比制御における空燃比のリッチ化度合いを大きくするリッチ化処理と、を実行する。この制御装置は、前記リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御終了後は同アクティブ空燃比制御終了後に前記触媒を通過した排気の量が第１の所定量以上になるまで前記サブフィードバック学習を禁止する一方、前記リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御終了後は同アクティブ空燃比制御終了後に前記触媒を通過した排気の量が前記第１の所定量よりも大きな第２の所定量以上になるまで前記サブフィードバック学習を禁止する。
【０００９】
アクティブ空燃比制御を通じて触媒における酸素の吸蔵量が低下したあとは、機関運転が継続されて酸素を含む排気が触媒を通過するほど触媒における酸素の吸蔵量は回復する。そのため、アクティブ空燃比制御終了後に触媒を通過した排気の量が多くなるほどアクティブ空燃比制御終了後におけるサブフィードバック学習に対するアクティブ空燃比制御の影響は小さくなる。
【００１０】
上記構成によれば、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御の場合よりも触媒に吸蔵されている酸素の量が低下した状態になるリッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御の終了後は、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御の終了後よりも多くの排気が触媒を通過するまでサブフィードバック学習が禁止される。そのため、低下した酸素の吸蔵量を回復させる期間を確保することができるようになり、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御を実施した場合でも、その後の空燃比フィードバック制御の乱れを抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内燃機関の制御装置の一実施形態である制御装置とその制御対象である内燃機関との関係を示す模式図。
【図２】サブフィードバック学習の実行可否の切り替えにかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図３】触媒異常検出制御とサブフィードバック学習の実行可否との関係を示すタイミングチャートであり、（ａ）はアクティブ空燃比制御における目標空燃比の変化、（ｂ）は酸素センサ値の変化、（ｃ）はサブフィードバック補正量の変化、（ｄ）はサブフィードバック学習値の変化、（ｅ）はサブフィードバック学習の実行可否の変化、（ｆ）は触媒異常検出制御終了後の積算空気量の変化をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１０のシリンダブロック１１に形成されたシリンダ１２には、ピストン１３が収容されている。なお内燃機関１０は複数のシリンダ１２を有する多気筒内燃機関であるが、図１では複数のシリンダ１２のうち１つのみを図示している。
【００１３】
ピストン１３はコネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６に連結されている。また、シリンダブロック１１には機関冷却水が循環するウォータジャケット１４が各シリンダ１２を取り囲むように形成されている。
【００１４】
シリンダブロック１１の上部にはシリンダヘッド１７が組み付けられており、シリンダ１２の内周面とピストン１３の頂面及びシリンダヘッド１７によって燃焼室１８が形成されている。
【００１５】
シリンダヘッド１７における各燃焼室１８の上部には、ピストン１３と対向するように点火プラグ１９がそれぞれ設けられている。また、シリンダヘッド１７には、各燃焼室１８と連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。そして、吸気ポート２１には、燃焼室１８に向かって燃料を噴射するインジェクタ２０が設けられている。
【００１６】
吸気ポート２１は、吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を形成している。また、排気ポート２２は、排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を形成している。
【００１７】
なお、図１に示すように、吸気通路３０には、モータ３３ａによって駆動されて各燃焼室１８に導入される空気の量である吸入空気量を調量するスロットルバルブ３３が設けられている。また、図１の左側に示すように、排気通路４０には、排気に含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を清浄化する触媒として、三元触媒が担持された排気浄化触媒４５が設けられている。
【００１８】
図１に示すように、シリンダヘッド１７には、吸気通路３０と燃焼室１８との間を連通したり、遮断したりする吸気バルブ３１が設けられているとともに、排気通路４０と燃焼室１８との間を連通したり、遮断したりする排気バルブ４１が設けられている。吸気バルブ３１及び排気バルブ４１はそれぞれバルブスプリングの付勢力によって閉弁方向に付勢されている。そして、シリンダヘッド１７の内部には吸気バルブ３１を駆動する吸気カムシャフト３２と、排気バルブ４１を駆動する排気カムシャフト４２とがそれぞれ回動自在に支持されている。
【００１９】
これらカムシャフト３２，４２は、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１６と連結されており、クランクシャフト１６が２回転すると、それに伴ってこれらカムシャフト３２，４２がそれぞれ１回転するようになっている。これにより、機関運転に伴ってクランクシャフト１６が回転すると、吸気カムシャフト３２及び排気カムシャフト４２が回転する。そして、吸気カムシャフト３２に形成されたカム山の作用により吸気バルブ３１が開弁方向にリフトされる。また、排気カムシャフト４２に形成されたカム山の作用により排気バルブ４１が開弁方向にリフトされる。
【００２０】
内燃機関１０には、各種のセンサが設けられている。例えば、シリンダブロック１１に設けられた水温センサ６０はウォータジャケット１４内を循環している機関冷却水の温度である機関冷却水温を検出する。クランクシャフト１６の近傍に設けられたクランクポジションセンサ６１はクランクシャフト１６の回転角の変化に応じた信号を出力し、制御装置１００はこの信号に基づいて単位時間あたりのクランクシャフト１６の回転数を示す機関回転速度を算出する。スロットルポジションセンサ６２はスロットルバルブ３３の開度であるスロットル開度を検出する。吸気通路３０に設けられたエアフロメータ６３は吸気通路３０を通じて各燃焼室１８に導入している空気の温度と、内燃機関１０が吸入している空気の量を示す吸入空気量を検出する。排気通路４０における排気浄化触媒４５よりも上流側の部位に設けられた空燃比センサ６４は排気に含まれる酸素の濃度に比例した検出値を出力する。また、排気通路４０における排気浄化触媒４５よりも下流側の部位には、燃焼に供された混合気の空燃比が理論空燃比に調整されていた場合の酸素濃度に対応する酸素濃度を境に検出値が急変する酸素センサ６５が設けられている。
【００２１】
そして、これらのセンサ６０〜６５は、内燃機関１０を統括的に制御する制御装置１００に電気的に接続されている。また、制御装置１００には、アクセルペダルに取り付けられたアクセルポジションセンサ６６も接続されている。アクセルポジションセンサ６６はアクセルペダルの踏み込み量を示すアクセル操作量を検出する。
【００２２】
制御装置１００は、機関制御にかかる各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、機関制御用のプログラムやデータが記憶された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果などを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを備えて構成されている。そして、制御装置１００は、上記のセンサ６０〜６６の検出信号を読み込み、各種演算処理を実行してその結果に基づいて内燃機関１０を統括的に制御する。
【００２３】
具体的には、制御装置１００は、機関回転速度及びアクセル操作量に基づいてモータ３３ａを制御することにより、スロットル開度を変更して吸入空気量を調量する。また、これとあわせて燃焼室１８に導入される混合気の空燃比を目標空燃比に近づけるように目標燃料噴射量を設定し、インジェクタ２０を駆動して燃料噴射量を調量するとともに、空燃比センサ６４及び酸素センサ６５の検出値に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行する。より詳しくは、制御装置１００は空燃比フィードバック制御として、空燃比センサ６４の検出値に基づくメインフィードバック制御と、酸素センサ６５の検出値に基づくサブフィードバック制御を実行する。
【００２４】
メインフィードバック制御は、空燃比センサ６４の検出値に基づいて排気浄化触媒４５に流入する排気に含まれる酸素の濃度が、燃焼室１８に導入される混合気の空燃比が目標空燃比と一致している場合の酸素の濃度と一致するように燃料噴射量をフィードバック制御するものである。すなわち、メインフィードバック制御では、空燃比センサ６４の検出値と目標空燃比になっているときに得られる値との偏差に応じてフィードバック補正量を算出している。
【００２５】
これに対して、サブフィードバック制御は、メインフィードバック制御を補完する制御であり、空燃比センサ６４のゼロ出力点のずれなどの様々な要因により、メインフィードバック制御が行われているにも拘わらず、空燃比が目標空燃比に対してリッチ側、リーン側に偏ってしまうことを抑制する。
【００２６】
酸素センサ６５の検出値は、排気浄化触媒４５の酸素吸蔵状態を代表しており、排気浄化触媒４５における酸素吸蔵状態が枯渇状態になった場合には酸素センサ６５の検出値がリッチ側の値になり、排気浄化触媒４５における酸素吸蔵状態が飽和状態になった場合には酸素センサ６５の検出値がリーン側の値になる。したがって、酸素センサ６５の検出値がリーン側の値からリッチ側の値に反転した場合には、空燃比がリッチ側に偏っている状態が継続していると判断することができる。一方で、酸素センサ６５の検出値がリッチ側の値からリーン側の値に反転した場合には、空燃比がリーン側に偏っている状態が継続していると判断することができる。
【００２７】
サブフィードバック制御では、酸素センサ６５の検出値からサブフィードバック補正量を算出し、このサブフィードバック補正量をメインフィードバック制御にフィードバックすることにより、メインフィードバック制御を補完している。これによれば、メインフィードバック制御による空燃比の制御精度を高めることができる。
【００２８】
また、サブフィードバック制御では、サブフィードバック補正量に含まれる定常的な成分をサブフィードバック学習値として学習するサブフィードバック学習を実行する。このサブフィードバック学習値は空燃比センサ６４の検出値に含まれる恒常的な誤差に対応している。サブフィードバック学習値がメインフィードバック制御にフィードバックされることでこの誤差が補償され、サブフィードバック制御による燃料噴射量補正の開始後、速やかに空燃比を目標空燃比に近づけることが可能になる。なお、サブフィードバック学習は、周期的にサブフィードバック補正量の一部をサブフィードバック学習値に移し替えることにより行われる。
【００２９】
また、制御装置１００は、排気浄化触媒４５の異常を検出する触媒異常検出制御を実行する。排気浄化触媒４５が劣化すると浄化率が低下するが、排気浄化触媒４５の劣化度と排気浄化触媒４５の酸素吸蔵能の低下度には相関関係がある。そのため、酸素吸蔵能の低下を検出することにより、排気浄化触媒４５の劣化や異常を検出することができる。そこで、この制御装置１００が実行する触媒異常検出制御では、空燃比をリーンからリッチに反転させるアクティブ空燃比制御を行い、排気浄化触媒４５の酸素吸蔵能を計測して排気浄化触媒４５の異常を検出する。
【００３０】
具体的には、アクティブ空燃比制御を通じて空燃比を一旦リーンにし、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量を飽和させたあとに、空燃比をリッチにし、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量を減少させる。そして、排気浄化触媒４５に吸蔵されている酸素が枯渇し、酸素センサ６５の検出値が反転するのを検知することにより酸素吸蔵能を計測する。例えば、排気浄化触媒４５の劣化が進んでいる場合には、酸素センサ６５の検出値が反転するまでの期間が短くなる。
【００３１】
制御装置１００は、こうしたアクティブ空燃比制御を伴う触媒異常検出制御を実行することにより、排気浄化触媒４５における酸素吸蔵能が基準の水準未満になっていることを検出し、排気浄化触媒４５に異常が生じていることを検出する。
【００３２】
触媒異常検出制御は、内燃機関１０が定常状態にある、排気浄化触媒４５が活性化している、空燃比センサ６４及び酸素センサ６５が活性化している、などの実行条件がすべて成立しているときに実行される。
【００３３】
なお、この制御装置１００では、２度の触媒異常検出制御において連続して異常が検出されたときに警告灯などを点灯させるようにしている。具体的には、上記のようなアクティブ空燃比制御を伴う触媒異常検出制御を通じて排気浄化触媒４５の酸素吸蔵能が基準の水準未満まで低下していることが検知された場合に、アクティブ空燃比制御における空燃比のリッチ化の度合いを更に大きくして再び触媒異常検出制御を実行する。そして、こうしたリッチ化の度合いを更に大きくするリッチ化処理を伴う触媒異常検出制御を通じて再び酸素吸蔵能が基準の水準未満まで低下していることが検知された場合に、警告灯などを点灯させる。
【００３４】
また、触媒異常検出制御終了後は、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が枯渇しているため、酸素センサ６５の検出値がリッチ側にずれやすくなる。そこで、制御装置１００は、触媒異常検出制御終了後は、積算空気量が所定値以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。
【００３５】
次に、図２を参照してこのサブフィードバック学習の実行可否の切り替えにかかる一連の処理について説明する。なお、この一連の処理は制御装置１００によって機関運転中に周期的に繰り返し実行される。
【００３６】
この一連の処理を開始すると制御装置１００は、まずステップＳ１００において、触媒異常検出制御の実施中であるか否かを判定する。アクティブ空燃比制御を行い、触媒異常検出制御を実行しているときにはこのステップＳ１００において肯定判定がなされる。
【００３７】
ステップＳ１００において、触媒異常検出制御の実施中である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０へと進み、制御装置１００はサブフィードバック学習を禁止する。こうしてサブフィードバック学習を禁止すると、制御装置１００はこの一連の処理を一旦終了させる。
【００３８】
一方、ステップＳ１００において、触媒異常検出制御の実施中ではない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１１０へと進み、制御装置１００は直近の触媒異常制御実施中にリッチ化処理を実施していたか否かを判定する。
【００３９】
ステップＳ１１０において、直近の触媒異常検出制御実施中にリッチ化処理を実施していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、ステップＳ１２０へと進む。そして、制御装置１００はステップＳ１２０において、アクティブ空燃比制御終了後に排気浄化触媒４５を通過した排気の量が第１の所定量以上になったか否かを推定するために触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａ以上になっているか否かを判定する。
【００４０】
なお、触媒異常検出制御終了後の積算空気量は、触媒異常検出制御終了後の吸入空気量を積算することによって算出できる。また、所定値Ａの大きさは、リッチ化処理を伴わない触媒異常検出制御終了後の積算空気量がこの所定値Ａに達した場合に、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が枯渇状態を脱してサブフィードバック学習を正しく実行できるようになった、と推定できる程度の大きさに設定されている。
【００４１】
ステップＳ１２０において、触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａ以上になっていない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、ステップＳ１３０へと進み、制御装置１００はサブフィードバック学習を禁止する。
【００４２】
一方、ステップＳ１２０において、触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａ以上になっている旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４０へと進み、制御装置１００はサブフィードバック学習を許可する。こうしてステップＳ１４０を通じてサブフィードバック学習を許可すると、制御装置１００はこの一連の処理を一旦終了させる。
【００４３】
すなわち、この制御装置１００は、直近の触媒異常検出制御においてリッチ化処理を実施していない場合には、触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。これにより、直近のアクティブ空燃比制御においてリッチ化処理を実施していない場合には、アクティブ空燃比制御終了後に排気浄化触媒４５を通過した排気の量が第１の所定量以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。
【００４４】
一方、ステップＳ１１０において、直近の触媒異常検出制御実施中にリッチ化処理を実施していた旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２５へと進む。そして、制御装置１００はステップＳ１２５において、アクティブ空燃比制御終了後に排気浄化触媒４５を通過した排気の量が第１の所定量よりも大きな第２の所定量以上になったか否かを推定するために触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ｂ以上になっているか否かを判定する。
【００４５】
なお、所定値Ｂの大きさは、所定値Ａよりも大きく、リッチ化処理を伴う触媒異常検出制御終了後の積算空気量がこの所定値Ｂに達した場合に、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が枯渇状態を脱してサブフィードバック学習を正しく実行できるようになった、と推定できる程度の大きさに設定されている。
【００４６】
ステップＳ１２５において、触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ｂ以上になっていない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）には、ステップＳ１３０へと進み、制御装置１００はサブフィードバック学習を禁止する。
【００４７】
一方、ステップＳ１２５において、触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ｂ以上になっている旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４０へと進み、制御装置１００はサブフィードバック学習を許可する。
【００４８】
すなわち、この制御装置１００は、直近の触媒異常検出制御においてリッチ化処理を実施している場合には、触媒異常検出制御終了後の積算空気量が所定値Ａよりも大きな所定値Ｂ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。これにより、直近のアクティブ空燃比制御においてリッチ化処理を実施している場合には、アクティブ空燃比制御終了後に排気浄化触媒４５を通過した排気の量が第１の所定量よりも大きな第２の所定量以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。
【００４９】
次に本実施形態にかかるサブフィードバック学習の実行可否の切り替えの作用について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、タイミングｔ１０において触媒異常検出制御が開始されると、図３（ｅ）に示すようにサブフィードバック学習が禁止される。そして、図３（ａ）に示すようにアクティブ空燃比制御を通じて目標空燃比がストイキよりもリーン側に設定される。
【００５０】
目標空燃比がリーン側に設定されたことにより、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が増大し、吸蔵量が飽和すると、排気浄化触媒４５の下流に配設された酸素センサ６５まで到達する酸素の量が増え、図３（ｂ）に示すように、酸素センサ値がリーン側の値になる。
【００５１】
こうしてタイミングｔ２０において、酸素センサ値がリーン側の値になったことが検知されると、アクティブ空燃比制御を通じて目標空燃比がリッチ側に切り替えられる。なお、図３（ａ）では、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御における目標空燃比を実線で示し、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御における目標空燃比を破線で示している。
【００５２】
アクティブ空燃比制御を通じて目標空燃比がリッチ側に切り替えられたことにより、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が減少し、吸蔵されている酸素が枯渇すると、排気浄化触媒４５の下流に配設された酸素センサ６５まで到達する酸素の量が減り、図３（ｂ）に示すように、酸素センサ値が反転する。なお、図３（ｂ）では、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御による触媒異常検出制御を実行した場合の酸素センサ値の変化を実線で示し、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御による触媒異常検出制御を実行した場合の酸素センサ値の変化を破線で示している。
【００５３】
こうしてタイミングｔ３０において、酸素センサ値が反転すると、触媒異常検出制御が終了される。
ところで、触媒異常検出制御終了後は、アクティブ空燃比制御を通じて排気浄化触媒４５の酸素が枯渇した状態になっているため、酸素センサ６５の検出値が、空燃比がリッチであることを示す値になりやすい。その結果、サブフィードバック制御を通じて算出されるサブフィードバック補正量は、図３（ｃ）に示すように、しばらくの間、空燃比をリーン側に補正する値になりやすい。なお、図３（ｃ）では、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御による触媒異常検出制御を実行した場合のサブフィードバック補正量の変化を実線で示し、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御による触媒異常検出制御を実行した場合のサブフィードバック補正量の変化を破線で示している。
【００５４】
図２を参照して説明したように、この制御装置１００では、リッチ化処理を伴わない触媒異常検出制御の終了後は、積算空気量が所定値Ａ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。そのため、リッチ化処理を伴わない触媒異常検出制御の終了後は、図３（ｆ）に示すようにタイミングｔ４０において積算空気量が所定値Ａに達したときに、サブフィードバック学習の禁止が解除され、図３（ｅ）に破線で示すようにサブフィードバック学習が許可される。このときには、排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が回復しているため、図３（ｃ）に破線で示すようにサブフィードバック補正量のリーン補正側へのずれは解消されている。
【００５５】
一方、この制御装置１００では、リッチ化処理を伴う触媒異常検出制御の終了後は、積算空気量が所定値Ｂ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止する。そのため、リッチ化処理を伴う触媒異常検出制御の終了後は、図３（ｆ）に示すようにタイミングｔ５０において積算空気量が所定値Ｂに達したときに、サブフィードバック学習の禁止が解除され、図３（ｅ）に実線で示すようにサブフィードバック学習が許可される。
【００５６】
リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御の場合よりも排気浄化触媒４５に吸蔵されている酸素の量が低下した状態になるリッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御の終了後は、図３（ｃ）に実線で示すようにサブフィードバック補正量がリーン補正側にずれる状態が長く継続するようになる。
【００５７】
仮に、触媒異常検出制御実施中にリッチ化処理を実施していたか否かに拘わらず、リッチ化処理を伴う触媒異常検出制御終了後にも積算空気量が所定値Ａ以上になったときにサブフィードバック学習を許可するようにした場合には、図３（ｅ）に破線で示すようにタイミングｔ４０においてサブフィードバック学習が許可されることになる。このときには図３（ｃ）に示すようにサブフィードバック補正量がリーン補正側にずれているため、図３（ｄ）に一点鎖線で示すようにこのずれがサブフィードバック学習値に取り込まれてしまう。しかし、こうしたアクティブ空燃比制御の影響によるサブフィードバック補正量のずれは、サブフィードバック学習によって学習すべき定常的なずれではない。そのため、こうしたアクティブ空燃比制御の影響によるサブフィードバック補正量のずれがサブフィードバック学習値に取り込まれてしまうと、その後の空燃比フィードバック制御に乱れが生じるおそれがある。
【００５８】
これに対して、この制御装置１００では、リッチ化処理を伴う触媒異常検出制御の終了後は、積算空気量が所定値Ａよりも大きな所定値Ｂ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止するようにしているため、図３（ｅ）に実線で示すようにサブフィードバック学習が禁止されている期間が長くなる。そのため、図３（ｃ）に実線で示すようにサブフィードバック補正量のリーン補正側へのずれが解消されてからサブフィードバック学習が許可されるようになる。
【００５９】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）アクティブ空燃比制御を通じて排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量が低下したあとは、機関運転が継続されて酸素を含む排気が排気浄化触媒４５を通過するほど排気浄化触媒４５における酸素の吸蔵量は回復する。そのため、アクティブ空燃比制御終了後に排気浄化触媒４５を通過した排気の量が多くなるほどアクティブ空燃比制御終了後におけるサブフィードバック学習に対するアクティブ空燃比制御の影響は小さくなる。
【００６０】
上記実施形態では、異常検出制御終了後、すぐにサブフィードバック学習を許可するのではなく、積算空気量が所定値Ａ又は所定値Ｂ以上になるまでサブフィードバック学習を禁止するようにしている。そのため、低下した酸素の吸蔵量が回復してからサブフィードバック学習が許可されるようになり、アクティブ空燃比制御の影響によるサブフィードバック補正量のずれがサブフィードバック学習値に取り込まれてしまうことを抑制できる。
【００６１】
（２）リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御の場合よりも排気浄化触媒４５に吸蔵されている酸素の量が低下した状態になるリッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御の終了後は、リッチ化処理を伴わないアクティブ空燃比制御の終了後よりも多くの排気が排気浄化触媒４５を通過するまでサブフィードバック学習が禁止される。そのため、低下した酸素の吸蔵量を回復させる期間を確保することができるようになり、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御を実施した場合でも、その後の空燃比フィードバック制御の乱れを抑制することができる。
【００６２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、触媒異常検出制御の実行条件として、内燃機関１０が定常状態にある、排気浄化触媒４５が活性化している、空燃比センサ６４及び酸素センサ６５が活性化している、などの実行条件がすべて成立していることを例示した。しかし、ここで示した触媒異常制御の実行条件は、実行条件の一例であり、適宜変更することができる。
【００６３】
・上記実施形態では、２度の触媒異常検出制御において連続して異常が検出されたときに警告灯などを点灯させるようにしている例を示したが、警告灯などを点灯させる条件は適宜変更することができる。また、触媒異常検出制御を通じて異常が検出された際の対応も適宜変更することができる。例えば、警告灯などを点灯させる構成に替えて、制御装置１００が、異常が検出されたことを示す情報を記憶し、ログを残すようにしてもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、積算空気量が所定値Ａ又は所定値Ｂ以上になったことに基づいて排気浄化触媒４５を通過した排気の量が所定量以上になったことを推定し、サブフィードバック学習の実行を許可する例を示した。これに対してアクティブ空燃比制御終了後の排気浄化触媒４５を通過した排気の量が所定量以上になったか否かを推定する方法は適宜変更することができる。例えば、アクティブ空燃比制御終了後の経過時間が所定時間以上になったことに基づいて排気浄化触媒４５を通過した排気の量が所定量以上になったことを推定するようにしてもよい。この場合には、アクティブ空燃比制御がリッチ化処理を伴っていたか否かに応じて所定時間の長さを変更し、リッチ化処理を伴うアクティブ空燃比制御であった場合には所定時間を長くするようにすればよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１３…ピストン、１４…ウォータジャケット、１５…コネクティングロッド、１６…クランクシャフト、１７…シリンダヘッド、１８…燃焼室、１９…点火プラグ、２０…インジェクタ、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、３０…吸気通路、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３３…スロットルバルブ、３３ａ…モータ、４０…排気通路、４１…排気バルブ、４２…排気カムシャフト、４５…排気浄化触媒、６０…水温センサ、６１…クランクポジションセンサ、６２…スロットルポジションセンサ、６３…エアフロメータ、６４…空燃比センサ、６５…酸素センサ、６６…アクセルポジションセンサ、１００…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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