(57)【要約】【課題】  空燃比センサの出力値を較正する。【解決手段】  空燃比に比例した出力値Ｉを発生する空燃比センサ９，１３が用いられる。まず第１に、空燃比が理論空燃比にフィードバック制御され、このとき空燃比センサ９，１３の出力値Ｉを補正した補正出力値（Ｉ−ΔＩ）が基準値０．０となるように出力値Ｉを補正する。フィードバック制御からオープンループ制御に移行したときに目標空燃比に対する補正出力値（Ｉ−ΔＩ）を求め、この補正出力値（Ｉ−ΔＩ）と基準値０．０から出力値Ｉと空燃比の関係を求める。【選択図】      図５
2007009797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空燃比に応じた出力値を発生する空燃比センサを具備し、空燃比が理論空燃比のときに空燃比センサの出力値が該空燃比センサ個有の出力値となる内燃機関の空燃比制御装置において、空燃比センサの出力値を補正することにより得られる補正出力値であって空燃比が理論空燃比のときに基準値となる補正出力値を求め、リーン空燃比又はリッチ空燃比を目標空燃比とする空燃比のオープンループ制御を行って該目標空燃比における空燃比センサの補正出力値を求め、該目標空燃比における空燃比センサの補正出力値と基準値から空燃比センサの出力値と空燃比との関係を求めるようにした内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
空燃比センサの補正出力値が基準値となるように燃料供給量を学習しつつフィードバック制御すると同時に、空燃比が理論空燃比となるように空燃比センサの補正出力値を制御することによって空燃比が理論空燃比のときに基準値となる補正出力値を求めるようにした請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
理論空燃比において出力値が急変する酸素濃度センサを具備し、該酸素濃度センサの出力値に基づいて空燃比が理論空燃比となるように空燃比センサの補正出力値がフィードバック制御される請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】
燃料供給量の学習が完了したときにフィードバック制御からオープンループ制御に移行して上記関係が求められる請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】
上記関係が求まるとオープンループ制御からフィードバック制御に切換えられ、このとき該関係に基づいて空燃比が目標空燃比となる空燃比センサの目標補正出力値が求められ、かつ空燃比センサの補正出力値が該目標補正出力値となるように燃料供給量がフィードバック制御される請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項６】
上記空燃比センサは空燃比にほぼ比例した出力値を発生する請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項７】
上記基準値が零であり、空燃比が理論空燃比のときに空燃比センサの補正出力値が零となる請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項８】
上記関係は、上記目標空燃比における空燃比センサの補正出力値と基準値とを結ぶ直線で表される請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項９】
上記直線で示される関係は、空燃比がリーンのときと空燃比がリッチのときとで夫々別個に求められる請求項８に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項１０】
気筒が第１の気筒群と第２の気筒群に分割され、第１の気筒群および第２の気筒群を夫々第１の排気通路および第２の排気通路に連結すると共に、第１の排気通路および第２の排気通路内に夫々第１の空燃比センサおよび第２の空燃比センサを配置し、第１の気筒群について第１の空燃比センサの出力値と第１の気筒群の空燃比との第１の関係を求めると共に、第２の気筒群について第２の空燃比センサの出力値と第２の気筒群の空燃比との第２の関係を求め、第１の空燃比センサの出力値に基づいて該第１の関係から第１の気筒群の空燃比が目標空燃比となるようにフィードバック制御され、第２の空燃比センサの出力値に基づいて該第２の関係から第２の気筒群の空燃比が目標空燃比となるようにフィードバック制御される請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項１１】
第１の排気通路および第２の排気通路内に夫々理論空燃比において出力値が急変する第１の酸素濃度センサおよび第２の酸素濃度センサを夫々配置し、上記第１の空燃比センサの出力値と第１の酸素濃度センサの出力値に基づいて上記第１の関係が求められると共に、上記第２の空燃比センサの出力値と第２の酸素濃度センサの出力値に基づいて上記第２の関係が求められる請求項１０に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項１２】
第１の排気通路および第２の排気通路が共通のＮＯX吸蔵還元触媒に連続され、ＮＯX吸蔵還元触媒を昇温すべきときには第１の気筒群および第２の気筒群の目標空燃比を夫々リーン空燃比およびリッチ空燃比又はその逆とする請求項８に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒を第１の気筒群と第２の気筒群に分割し、第１の気筒群に連結されて第１の排気通路内および第２の気筒群に連結された第２の排気通路内に夫々空燃比センサと三元触媒を配置し、第１の排気通路および第２の排気通路を共通のＮＯX吸蔵還元触媒に連結した内燃機関が公知である（例えば特許文献１参照）。この内燃機関では空燃比センサにより検出された空燃比およびＮＯX 吸蔵還元触媒の温度に基づいてＮＯX吸蔵還元触媒に吸蔵されるＳＯXを算出するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−６８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが空燃比センサの出力値は空燃比が同一であったとしても空燃比センサ毎にばらついており、従って空燃比センサの出力値は通常、実際の空燃比を正確に表していない。従って上述の内燃機関におけるように空燃比センサにより検出された空燃比に基づいてＳＯX吸蔵量を算出してもＳＯX吸蔵量を正確に求めることは困難であり、またこのような空燃比センサの出力値に基づいて空燃比を目標空燃比に一致させようとした場合、空燃比を目標空燃比に正確に一致させるのは困難である。
【０００４】
本発明の目的は、空燃比センサの出力値がばらついている場合であっても、即ち空燃比センサの出力値が空燃比センサ毎に異なる個有の出力値になる場合であっても、空燃比センサの出力値と実際の空燃比との関係を求め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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明によれば、空燃比に応じた出力値を発生する空燃比センサを具備し、空燃比が理論空燃比のときに空燃比センサの出力値が空燃比センサ個有の出力値となる内燃機関の空燃比制御装置において、空燃比センサの出力値を補正することにより得られる補正出力値であって空燃比が理論空燃比のときに基準値となる補正出力値を求め、リーン空燃比又はリッチ空燃比を目標空燃比とする空燃比のオープンループ制御を行って目標空燃比における空燃比センサの補正出力値を求め、この目標空燃比における空燃比センサの補正出力値と基準値から空燃比センサの出力値と空燃比との関係を求めるようにしている。
【発明の効果】
【０００６】
空燃比センサの出力値から実際の空燃比を求めることができ、目標空燃比に対応した空燃比センサの出力値を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は第１のバンク１と第２のバンク２とを有するＶ型６気筒エンジンを示している。
図１に示されるように第１のバンク１を構成する第１の気筒群は燃料噴射弁３と点火栓４との備えた３つの気筒５を有しており、第２のバンク２を構成する第２の気筒群も燃料噴射弁３と点火栓４とを備えた３つの気筒５を有している。これらの各気筒５へは共通の吸気通路６を介して吸入空気が供給される。
【０００８】
第１の気筒群には第１の排気通路７が連結され、この第１の排気通路７内には三元触媒又は酸化触媒８が配置される。また、この触媒８下流の第１の排気通路７内には空燃比センサ９と酸素濃度センサ１０とが配置される。一方、第２の気筒群には第２の排気通路１１が連結され、この第２の排気通路１１内には三元触媒又は酸化触媒１２が配置される。また、この触媒１２下流の第１の排気通路１１内には空燃比センサ１３と酸素濃度センサ１４とが配置される。第１の排気通路７および第２の排気通路１１は合流してＮＯX吸蔵還元触媒１５に連結される。
【０００９】
電子制御ユニット２０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具備する。各空燃比センサ９，１３の出力信号および各酸素濃度センサ１０，１４の出力信号は夫々対応するＡＤ変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。
アクセルペダル３０にはアクセルペダル３０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ３１が接続され、負荷センサ３１の出力電圧は対応するＡＤ変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。更に入力ポート２５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３２が接続される。一方、出力ポート２６は対応する駆動回路２８を介して各燃料噴射弁３および各点火栓４に接続される。
【００１０】
図１に示されるＮＯX吸蔵還元触媒１５は、ＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯXを吸蔵し、ＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比がリッチになると吸蔵したＮＯXを放出し、還元する機能を有する。図１に示される内燃機関では通常第１の気筒群および第２の気筒群における空燃比はリーンとされており、従ってこのとき排気ガス中に含まれるＮＯXはＮＯX吸蔵還元触媒１５に吸蔵される。更に、この内燃機関ではＮＯX吸蔵還元触媒１５のＮＯX吸蔵量が飽和する前にＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスが一時的にリッチとされ、それによってＮＯX吸蔵還元触媒１５に吸蔵されているＮＯXが放出される。
【００１１】
ところで排気ガス中にはＳＯXが含まれており、このＳＯXもＮＯX吸蔵還元触媒１５内に吸蔵される。この場合、ＳＯXの吸蔵量が増大すると吸蔵しうるＮＯX量が減少してしまう。従ってＳＯXの吸蔵量が増大したときには吸蔵されているＳＯXをＮＯX吸蔵還元触媒１５から放出させる必要がある。しかしながらＳＯXはＮＯXに比べて放出しずらく、ＮＯX吸蔵還元触媒１５からＳＯXを放出させるにはＮＯX吸蔵還元触媒１５の温度を６００℃近くまで上昇させると共にＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチに維持する必要がある。
【００１２】
このようにＮＯX吸蔵還元触媒１５からＳＯXを放出させるにはまず初めにＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温させることが必要である。そこで本発明による実施例ではＮＯX吸蔵還元触媒１５からＮＯXを放出すべきときにはＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比となるように一方の気筒群、例えば第１の気筒群の空燃比をリーンとし、他方の気筒群、例えば第２の気筒群の空燃比をリッチとするようにしている。即ち、第１の気筒群から多量の過剰酸素を含む排気ガスをＮＯX吸蔵還元触媒１５に送り込み、第２の気筒群から多量の未燃ＨＣ，ＣＯを含む排気ガスをＮＯX吸蔵還元触媒１５に送り込み、これら過剰酸素による未燃ＨＣ，ＣＯの酸化反応熱によりＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温させるようにしている。
【００１３】
ところでＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温すべきときにＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーン側に維持され続けるとＮＯX吸蔵還元触媒１５のＮＯX吸蔵能力飽和後はＮＯXが排出され続け、ＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に維持され続けるとＮＯX吸蔵還元触媒１５からＮＯXが放出された後は未燃ＨＣ，ＣＯが排出され続ける。
【００１４】
このようにＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温すべきときに排気エミッションが悪化するのを阻止するためにはこのときＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比に維持しなければならず、そのためには一方の気筒群におけるリーン空燃比と他方の気筒群におけるリッチ空燃比とをリーンの度合とリッチの度合が同一度合になるように夫々目標リーン空燃比および目標リッチ空燃比に正確に一致させなければならない。
【００１５】
この場合、空燃比を目標空燃比に一致させるためには空燃比センサ９，１３の出力値に基づいて空燃比をフィードバック制御すればよいことになる。しかしながら実際には空燃比センサ９，１３の出力値は空燃比センサ毎にばらついており、このようにばらついている空燃比９，１３の出力値に基づいてフィードバック制御をしても空燃比を目標空燃比に一致させることはできない。そこで本発明では空燃比センサ９，１３の出力値に基づいて空燃比を目標空燃比に一致させうるように、空燃比センサ９，１３の出力値を機関運転中に較正するようにしている。次にこの空燃比センサ９，１３の出力値の較正方法について説明する。
【００１６】
図２（Ａ）は一般的な空燃比センサの出力値Ｉと空燃比との関係を表している。なお、図２（Ａ）に示す例では空燃比センサの出力値Ｉは電流値（mA）となっている。図２（Ａ）からわかるように空燃比センサの出力値Ｉは空燃比センサ毎にかなりばらつくが、どの空燃比センサであろうと空燃比センサの出力値Ｉは空燃比にほぼ比例する。また、空燃比センサの出力値Ｉについて概略的に言うと空燃比がリーンのときには出力値Ｉは正であってこの出力値Ｉはリーンになるほど大きくなり、空燃比がリッチのときには出力値Ｉは負であってこの出力値Ｉはリッチになるほど小さくなる。
【００１７】
図２（Ｂ）は一般的な酸素濃度センサの出力電圧Ｅ（Ｖ）と空燃比との関係を示している。図２（Ｂ）からわかるように酸素濃度センサの出力電圧Ｅ（Ｖ）は酸素濃度センサ間でほとんど変化せず、従って酸素濃度センサ１０，１４の出力電圧Ｅ（Ｖ）は理論空燃比において急変することがわかる。なお、図２（Ｂ）に示されるように酸素濃度センサ１０，１４の出力電圧Ｅ（Ｖ）は空燃比が理論空燃比のときに０．５（Ｖ）程度となり、空燃比がリッチになると０．９（Ｖ）程度となり、空燃比がリーンになると０．１（Ｖ）程度となる。
【００１８】
次に空燃比センサ９，１３の出力値に基づいて行われる燃料供給量、即ち燃料噴射弁３からの噴射量のフィードバック制御について簡単に説明する。
各燃料噴射弁３からの燃料噴射時間ＴＡＵは次式に基づいて算出される。
ＴＡＵ＝ＴＰ・（理論空燃比／目標空燃比）・Ｆ・Ｇ
ここでＴＰは空燃比を理論空燃比とするのに必要な基本噴射時間であって、この基本噴射時間ＴＰは機関負荷および機関回転数の関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている。従ってＴＰ・（理論空燃比／目標空燃比）は基本噴射時間ＴＰから求められた、空燃比を目標空燃比とするのに必要な基本噴射時間を示している。
【００１９】
Ｆは、空燃比センサ９，１３の出力値に基づいて空燃比が正確に目標空燃比に一致するように噴射量を補正するためのフィードバック補正係数を表しており、このフィードバック補正係数Ｆは１．０付近の値をとる。
Ｇは学習係数を表しており、この学習係数Ｇはフィードバック補正係数Ｆの変動平均値が１．０となるように変化する。学習係数Ｇが一定値に落ちつくとフィードバック補正係数Ｆは１．０を中心として変動し、このときフィードバック補正係数Ｆの学習が完了したことになる。
【００２０】
さて、本発明では例えばフィードバック補正係数Ｆは空燃比センサ９，１３の出力値Ｉが目標空燃比に相当する出力値ＩOに一致するようにＰ．Ｉ．Ｄ（比例積分微分）制御される。この場合、図２（Ａ）に示されるように通常空燃比センサの出力値Ｉはばらついており、従って空燃比センサの出力値Ｉから正確な空燃比を把握することができない。そこで空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの較正が必要となる。
【００２１】
ここで、空燃比センサ９，１３の出力値Ｉと空燃比との関係が図３（Ａ）であった場合を例にとって空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの較正方法について説明する。
図３（Ａ）を参照すると、空燃比が理論空燃比のときの空燃比センサ９，１３の出力値Ｉは空燃比センサ個有の出力値ＩSとなり、この空燃比センサ個有の出力値ＩSは図２（Ａ）に示されるように空燃比センサ毎にばらつく。そこで本発明では第１段階として、空燃比センサ９，１３の出力値を補正することにより得られる補正出力値であって空燃比が理論空燃比のときに基準値となる補正出力値を求めるようにしている。
【００２２】
この場合、基準値としては任意の値を選定しうるが本発明による実施例ではこの基準値として零を用いている。従って本発明による実施例では第１段階として、空燃比が理論空燃比のときに零となる空燃比センサ９，１３の補正出力値を求めるようにしている。図３（Ａ）からわかるように空燃比センサ９，１３の出力値Ｉから補正量ΔＩを減算すると空燃比が理論空燃比のときに零となり、従って空燃比センサ９，１３の補正出力値は（Ｉ−ΔＩ）で表されることがわかる。図４（Ａ）はこの空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）と空燃比との関係を示している。
【００２３】
補正量ΔＩが予めわかっている場合には空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）はただちに求めることができる。しかしながら本発明による実施例では空燃比を理論空燃比にフィードバック制御することにより空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）を求めるようにしており、以下その求め方について説明する。
【００２４】
概略的に言うと、本発明による実施例では、空燃比センサ９，１３の補正出力値が基準値０．０となるように燃料供給量を学習しつつフィードバック制御すると同時に、空燃比が理論空燃比となるように空燃比センサ９，１３の補正出力値を酸素濃度センサ１０，１４の出力値に基づき制御することによって、空燃比が理論空燃比のときに基準値となる空燃比センサ９，１３の補正出力値を求めるようにしている。
【００２５】
具体的に言うと、空燃比を理論空燃比に一致させるためのフィードバック制御が開始されると、空燃比センサ９，１３の出力値Ｉが基準値０．０となるように前述したフィードバック補正係数Ｆが更新される。このときには図３（Ａ）に示されるように実際の空燃比は出力値Ｉが零となるときのリッチ空燃比ａとなっており、従ってこのとき酸素濃度センサ１０，１４には図３（Ｂ）に示されるように空燃比がリッチ空燃比ａになっていることを示す出力電圧Ｅａが発生する。このとき、この出力電圧Ｅａが理論空燃比を表す出力電圧（０．５（Ｖ））に近づくように空燃比センサ９，１３の出力値が補正される。
【００２６】
このように空燃比センサ９，１３の出力値Ｉが補正されると今度は空燃比センサ９，１３の補正出力値が基準値０．０となるようにフィードバック補正Ｆが更新される。このとき酸素濃度センサ１０，１４の出力電圧Ｅが理論空燃比を表す出力電圧（０．５（Ｖ））に更に近づくように空燃比センサ９，１３の補正出力値が補正される。このようにして最終的には補正出力値が図４（Ａ）に示される（Ｉ−ΔＩ）となる。このとき、即ち、空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）が基準値０．０となるように燃料供給量、即ち噴射量がフィードバック制御されているときには図４（Ｂ）に示されるように酸素濃度センサ１０，１４の出力電圧Ｅは０．５（Ｖ）となっており、従ってこのとき空燃比は正確に理論空燃比に一致している。
【００２７】
さてこのように空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの補正が完了しかつ燃料供給量のフィードバック補正係数Ｆの学習が完了したときに、フィードバック制御からオープンループ制御に切換えて目標空燃比を理論空燃比にすると実際の空燃比も正確に理論空燃比になる。具体的に言うと前述したように燃料噴射時間ＴＡＵは次式のように表される。
ＴＡＵ＝ＴＰ・（理論空燃比／目標空燃比）・Ｆ・Ｇ
上式において目標空燃比を理論空燃比とし、Ｆ＝１．０（オープンループ）とすると実際の空燃比は理論空燃比となる。
【００２８】
同様に、上式において図５に示されるように目標空燃比をリーン空燃比ｂとし、Ｆ＝１．０（オープンループ）とすると実際の空燃比は正確にリーン空燃比ｂとなる。また、このときの空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）＝ｍはリーン空燃比ｂに正確に対応している。一方、上式において図５に示されるように目標空燃比をリッチ空燃比ｃとし、Ｆ＝１．０（オープンループ）とすると実際の空燃比は正確にリッチ空燃比ｃとなる。また、このときの空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）＝ｎはリッチ空燃比ｃに正確に対応している。
【００２９】
一方、理論空燃比とリーン空燃比ｂとの間では空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）は空燃比に比例すると考えられ、従ってリーン空燃比ｂにおける空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）＝ｍと基準値０．０から空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）と空燃比との関係が求まることになる。また、理論空燃比とリッチ空燃比ｃとの間でも空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）は空燃比に比例すると考えられ、従ってリッチ空燃比ｃにおける空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）＝ｎと基準値０．０から空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）と空燃比との関係が求まることになる。
【００３０】
図５に示されるように補正出力値（Ｉ−ΔＩ）と空燃比との関係は、目標とするリーン空燃比ｂ又はリッチ空燃比ｃにおける空燃比センサ９，１３の補正出力値ｍ又はｎと基準値０．０とを結ぶ直線で表され、この場合図５からわかるようにこの直線で示される関係は、空燃比がリーンのときと空燃比がリッチのときとで夫々別個に求められる。
【００３１】
なお、本願発明による実施例では図５に示される２つの直線の傾き、即ち空燃比補正係数Ｋが算出され、この空燃比補正係数Ｋを用いて目標空燃比に対する空燃比センサ９，１３の目標出力値ＩOが算出される。
【００３２】
もう少し詳しく説明すると、リーン空燃比に対する空燃比補正係数Ｋlは空燃比センサ９，１３の出力値Ｉから補正量ΔＩを減算した補正出力値（Ｉ−ΔＩ）＝ｍを、リーン空燃比ｂと理論空燃比との差で除算することにより求められる。従って目標リーン空燃比に対する空燃比センサ９，１３の目標出力値ＩOは、目標リーン空燃比と理論空燃比との差に空燃比補正係数Ｋlを乗算することにより目標リーン空燃比に対応する空燃比センサ９，１３の目標補正出力値（Ｉ−ΔＩ）を求め、この目標補正出力値（Ｉ−ΔＩ）に補正量ΔＩを加算することによって算出することができる。なお、リッチ空燃比に対する空燃比補正係数Ｋrも同様にして求められ、目標リッチ空燃比に対する空燃比センサ９，１３の目標出力値ＩOも空燃比補正係数Ｋrを用いて同様なやり方で求められる。
【００３３】
空燃比センサ９，１３の目標出力値ＩOが求まると、空燃比センサ９，１３の出力値Ｉがこの目標出力値ＩOとなるように燃料供給量をフィードバック制御することによって空燃比を正確に目標空燃比に一致させることができる。具体的には、空燃比センサ９，１３の出力値Ｉが目標出力値ＩOとなるようにフィードバック補正係数ＦがＰ．Ｉ．Ｄ制御される。
【００３４】
なお、本発明による実施例では図５に示す関係が、第１の気筒群に設けられた空燃比センサ８と第２の気筒群に設けられた空燃比センサ１３とについて夫々求められ、第１の気筒群の空燃比は空燃比センサ９および酸素濃度センサ１０に基づいて、第２の気筒群の空燃比は空燃比センサ１３および酸素濃度センサ１４に基づいて夫々別個にフィードバック制御される。
【００３５】
次に本発明による空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの較正方法についての具体例について説明する。
前述したように本発明による実施例では通常第１の気筒群および第２の気筒群における空燃比はリーンとされており、ＮＯX吸蔵還元触媒１５からＮＯXを放出すべきときには第１の気筒群および第２の気筒群における空燃比が一時的にリッチにされる。
【００３６】
一方、ＮＯX吸蔵還元触媒１５からＳＯXを放出すべきときにはまず初めにＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温すべくＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比となるように一方の気筒群、例えば第１の気筒群の空燃比がリーンとされ、他方の気筒群、例えば第２の気筒群の空燃比がリッチとされる。本発明による実施例ではこのときに空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの較正が行われ、この較正が行われるときの空燃比制御の様子が図６に示されている。
【００３７】
図６を参照すると、まず初めに第１の気筒群および第２の気筒群とも空燃比が理論空燃比とされる。このとき第１の気筒群の空燃比は空燃比センサ９および酸素濃度センサ１０の出力信号に基づいて理論空燃比にフィードバック制御され、第２の気筒群の空燃比は空燃比センサ１３および酸素濃度センサ１４の出力信号に基づいて理論空燃比にフィードバック制御される。この間に空燃比センサ９，１３の補正出力値（Ｉ−ΔＩ）が求められ、フィードバック補正係数Ｆの学習が行われる。
【００３８】
空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの補正が完了し、即ち補正出力値（Ｉ−ΔＩ）が求められ、フィードバック補正係数Ｆの学習が完了すると、即ち学習係数Ｇが確定すると図６に示されるように第１の気筒群については前述した燃料噴射時間ＴＡＵを算出する際の目標空燃比が目標リーン空燃比とされて空燃比がこの目標リーン空燃比にオープンループ制御され、第２の気筒群については燃料噴射時間ＴＡＵを算出する際の目標空燃比が目標リッチ空燃比とされて空燃比がこの目標リッチ空燃比にオープンループ制御される。
【００３９】
この場合、フィードバック制御からオープンループ制御に移行した直後は、移行する直前と機関の運転状態が大きく変化していない限り、実際の空燃比が目標空燃比に正確に一致し、このときの空燃比センサ９，１３の出力値Ｉから第１の気筒群についてはリーン空燃比に対する空燃比補正係数Ｋlが算出され、第２の気筒群についてはリッチ空燃比に対する空燃比補正係数Ｋrが算出される。なお、このとき第１の気筒群における目標リーン空燃比と理論空燃比との空燃比差、および第２の気筒群における目標リッチ空燃比と理論空燃比との空燃比差は同一の空燃比差とされており、従ってＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比は理論空燃比となる。
【００４０】
空燃比補正係数Ｋl，Ｋrが算出されると、第１の気筒群についてはこの空燃比補正係数Ｋlを用いて空燃比が目標リーン空燃比となるように空燃比センサ９の出力値Ｉに基づきフィードバック制御され、第２の気筒群についてはこの空燃比補正係数Ｋrを用いて空燃比が目標リッチ空燃比となるように空燃比センサ１３の出力値Ｉに基づきフィードバック制御される。
【００４１】
このときの目標リーン空燃比および目標リッチ空燃比は機関の運転状態に応じて変化するが、第１の気筒群における目標リーン空燃比と理論空燃比との空燃比差、および第２の気筒群における目標リッチ空燃比と理論空燃比との空燃比差は機関の運転状態にかかわらずに同一の空燃比差とされ、従ってＮＯX吸蔵還元触媒１５に流入する排気ガスの空燃比は機関の運転状態にかかわらずに理論空燃比となる。
【００４２】
なお、ＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温すべきときには図６に示されるように第１の気筒群および第２の気筒群の空燃比を理論空燃比にした後に、第１の気筒群の空燃比をリッチとし、第２の気筒群の空燃比をリーンとすることができる。この場合には、第１の気筒群の空燃比が目標リッチ空燃比となるようにオープンループ制御されているときに空燃比補正係数Ｋrが算出され、第２の気筒群の空燃比が目標リーン空燃比となるようにオープンループ制御されているときに空燃比補正係数Ｋlが算出される。
【００４３】
図７に運転制御ルーチンを示す。
図７を参照すると、まず初めにステップ５０においてＮＯX吸蔵還元触媒１５を昇温するために一方の気筒群をリーンとし、他方の気筒群をリッチとするリーン、リッチ制御を行うべきであるか否かが判別される。リーン、リッチ制御を行うべきでないときにはステップ５１に進んで通常運転が行われる。この通常運転では例えば第１の気筒群および第２の気筒群の空燃比がリーンとされる。
【００４４】
一方、ステップ５０においてリーン、リッチ制御を行うべきであると判別されたときにはステップ５２に進んで空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの補正が完了しかつフィードバック制御の学習が完了したか判別される。空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの補正又はフィードバック制御の学習が完了していないときにはステップ５３に進んで第１の気筒群の空燃比および第２の気筒群の空燃比が夫々理論空燃比にフィードバック制御される。次いでステップ５２において空燃比センサ９，１３の出力値Ｉの補正が完了しかつフィードバック制御の学習が完了したと判断されたときにはステップ５４に進む。
【００４５】
ステップ５４では空燃比補正係数Ｋl，Ｋrが算出されたか否かが判別される。空燃比補正係数Ｋl，Ｋrがまだ算出されていないときにはステップ５５に進んで一方の気筒群の空燃比が目標リーン空燃比にオープンループ制御され、他方の気筒群の空燃比が目標リッチ空燃比にオープンループ制御される。次いでステップ５６ではフィードバック制御からオープンループ制御に移行した後に同じ運転状態が一定期間、継続したか否かが判別される。同じ運転状態が一定期間、継続したときにはステップ５７に進んで空燃比補正係数Ｋl，Ｋrが算出される。
【００４６】
空燃比補正係数Ｋl，Ｋrが算出されるとステップ５４からステップ５８に進み、空燃比補正係数Ｋlを用いて一方の気筒群の空燃比が目標リーン空燃比となるようにフィードバック制御され、空燃比補正係数Ｋrを用いて他方の気筒群の空燃比が目標リッチ空燃比となるようにフィードバック制御される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】空燃比センサの出力値Ｉおよび酸素濃度センサの出力電圧Ｅを示す図である。
【図３】空燃比センサの出力値Ｉおよび酸素濃度センサの出力電圧Ｅを示す図である。
【図４】空燃比センサの補正出力値（Ｉ−ΔＩ）および酸素濃度センサの出力電圧Ｅを示す図である。
【図５】空燃比センサの補正出力値（Ｉ−ΔＩ）を示す図である。
【図６】空燃比制御のタイムチャートを示す図である。
【図７】運転制御を行うためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１    第１のバンク
２    第２のバンク
３    燃料噴射弁
５    気筒
７    第１の排気通路
８，１２    触媒
９，１３    空燃比センサ
１０，１４    酸素濃度センサ
１１    第２の排気通路
１５    ＮＯX吸蔵還元触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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