"内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の上流側において空燃比を検出する空燃比検出手段とを備える内燃機関の空燃比制御装置において、前記機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記機関の運転状態に応じて基本目標空燃比を算出する基本目標空燃比算出手段と、前記基本目標空燃比に応じて目標空燃比を算出する目標空燃比算出手段と、前記空燃比検出手段による検出空燃比と前記目標空燃比との差を示す空燃比差分値を算出する空燃比差分値算出手段と、前記検出空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記空燃比を制御するフィードバック制御手段とを備え、前記目標空燃比算出手段は、前記吸入空気量及び空燃比差分値に応じて前記基本目標空燃比を補正することにより、前記目標空燃比を算出することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。前記目標空燃比算出手段は、前記吸入空気量及び空燃比差分値に応じて前記排気浄化触媒に蓄積された酸素量を示す酸素量相関値を算出する酸素量相関値算出手段を有し、前記酸素量相関値に基づいて前記目標空燃比を算出す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。前記排気浄化触媒の下流側に下流側空燃比検出手段が設けられており、前記基本目標空燃比算出手段は、前記下流側空燃比検出手段の検出値が目標値と一致するように前記基本目標空燃比を算出し、前記酸素量相関値算出手段は、前記下流側空燃比検出手段の検出値と前記目標値との差が増加するほど減少する忘却係数を算出する忘却係数算出手段と、前記吸入空気量及び空燃比差分値に応じて前記酸素量相関値の変化量を示す変化量相関値を算出する変化量相関値算出手段とを有し、前記酸素量相関値の前回値と前記忘却係数との積に前記変化量相関値を加算することにより、前記酸素量相関値を算出することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の空燃比制御装置。前記空燃比差分値算出手段は、前記検出空燃比の1燃焼サイクル期間の整数倍の期間における平均値である平均検出空燃比を算出する平均化手段を有し、前記平均検出空燃比と前記目標空燃比との差を前記空燃比差分値として算出することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。前記空燃比差分値算出手段は、前記目標空燃比と相関のある目標空燃比相関値を算出する目標空燃比相関値手段を有し、前記平均検出空燃比と前記目標空燃比相関値との差を前記空燃比差分値として算出し、前記目標空燃比相関値算出手段は、前記目標空燃比を用いて前記目標空燃比相関値を算出することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の空燃比制御装置。前記目標空燃比相関値算出手段は、前記目標空燃比の変更時点から検出空燃比が変化する時点までの応答遅れに応じて、前記目標空燃比を修正することにより前記目標空燃比相関値を算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。上記特許文献1に示された装置では、フィルタ処理後空燃比制御入力Ufと、空燃比制御入力の推定値Ueとの差分が、そのまま空燃比補正量φdとして目標空燃比に加算され、空燃比制御入力として使用されるため、以下のような課題があった。すなわち、機関の排気系には一般に排気浄化触媒が設けられるが、外乱が加わった場合において排気浄化触媒の浄化能力を維持するためには、排気浄化触媒に蓄積した酸素量を考慮する必要がある。上記従来の装置ではこの点が考慮されておらず、改善の余地があった。本発明はこの点に着目してなされたものであり、空燃比制御系に外乱が加わることなどに起因する、排気浄化触媒へ供給される酸素の過不足分を相殺し、排気浄化触媒の浄化性能を良好に維持することができる空燃比制御装置を提供することを目的とする。上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関の排気通路13に設けられた排気浄化触媒14と、該排気浄化触媒14の上流側において空燃比を検出する空燃比検出手段15とを備える内燃機関の空燃比制御装置において、前記機関の吸入空気量GAIRを検出する吸入空気量検出手段と、前記機関の運転状態に応じて基本目標空燃比KCMDbaseを算出する基本目標空燃比算出手段と、前記基本目標空燃比KCMDbaseに応じて目標空燃比KCMDを算出する目標空燃比算出手段と、前記空燃比検出手段15による検出空燃比KACTと前記目標空燃比KCMDとの差を示す空燃比差分値DKinを算出する空燃比差分値算出手段と、前記検出空燃比KACTが前記目標空燃比KCMDと一致するように前記空燃比を制御するフィードバック制御手段とを備え、前記目標空燃比算出手段は、前記吸入空気量GAIR及び空燃比差分値DKinに応じて前記基本目標空燃比KCMDbaseを補正することにより、前記目標空燃比KCMDを算出することを特徴とする。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記目標空燃比算出手段は、前記吸入空気量GAIR及び空燃比差分値DKinに応じて前記排気浄化触媒14に蓄積された酸素量を示す酸素量相関値OSCtmpを算出する酸素量相関値算出手段を有し、前記酸素量相関値OSCtmpに基づいて前記目標空燃比KCMDを算出することを特徴とする。請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記排気浄化触媒14の下流側に下流側空燃比検出手段16が設けられており、前記基本目標空燃比算出手段は、前記下流側空燃比検出手段の検出値VO2が目標値VO2TRGTと一致するように前記基本目標空燃比KCMDbaseを算出し、前記酸素量相関値算出手段は、前記下流側空燃比検出手段の検出値VO2と前記目標値VO2TRGTとの差DVO2が増加するほど減少する忘却係数λを算出する忘却係数算出手段と、前記吸入空気量GAIR及び空燃比差分値DKinに応じて前記酸素量相関値OSCtmpの変化量を示す変化量相関値DOSCtmpを算出する変化量相関値算出手段とを有し、前記酸素量相関値の前回値OSCと前記忘却係数λとの積に前記変化量相関値DOSCtmpを加算することにより、前記酸素量相関値OSCtmpを算出することを特徴とする。請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記空燃比差分値算出手段は、前記検出空燃比KACTの1燃焼サイクル期間の整数倍の期間における平均値である平均検出空燃比KACTAVEを算出する平均化手段を有し、前記平均検出空燃比KACTAVEと前記目標空燃比KCMDとの差を前記空燃比差分値DKinとして算出することを特徴とする。請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記空燃比差分値算出手段は、前記目標空燃比KCMDと相関のある目標空燃比相関値KCMDCMを算出する目標空燃比相関値手段を有し、前記平均検出空燃比KACTAVEと前記目標空燃比相関値KCMDCMとの差を前記空燃比差分値DKinとして算出し、前記目標空燃比相関値算出手段は、前記目標空燃比KCMDを用いて前記目標空燃比相関値KCMDCMを算出することを特徴とする。請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記目標空燃比相関値算出手段は、前記目標空燃比KCMDの変更時点から検出空燃比KACTが変化する時点までの応答遅れに応じて、前記目標空燃比KCMDを修正することにより前記目標空燃比相関値KCMDCMを算出することを特徴とする。請求項1に記載の発明によれば、機関運転状態に応じて基本目標空燃比が算出されるとともに、検出空燃比と目標空燃比との差を示す空燃比差分値が算出され、検出される吸入空気量及び空燃比差分値に応じて基本目標空燃比を補正することにより目標空燃比が算出され、検出空燃比が目標空燃比と一致するように空燃比制御が行われる。検出吸入空気量及び空燃比差分値に応じて基本目標空燃比を補正して目標空燃比を算出することにより、排気浄化触媒への酸素供給量に応じた目標空燃比の設定を行うことができる。その結果、空燃比制御系に外乱が加わることなどに起因する、排気浄化触媒へ供給される酸素の過不足分を相殺し、排気浄化触媒の浄化性能を良好に維持することができる。請求項2に記載の発明によれば、吸入空気量及び空燃比差分値に応じて排気浄化触媒に蓄積された酸素量を示す酸素量相関値が算出され、酸素量相関値に基づいて目標空燃比が算出されるので、排気浄化触媒に蓄積した酸素量に応じた目標空燃比の設定を行うことができ、実空燃比の変動による酸素供給量の過不足を適切に補償し、排気浄化触媒の排気浄化性能を良好に維持することができる。請求項3に記載の発明によれば、下流側空燃比検出手段の検出値が目標値と一致するように目標空燃比が算出され、下流側空燃比検出手段の検出値と目標値との差下流側空燃比ずれが増加するほど減少する忘却係数が算出される。さらに吸入空気量及び空燃比差分値に応じて酸素量相関値の変化量を示す変化量相関値が算出され、酸素量相関値の前回値と忘却係数との積に変化量相関値を加算することにより、酸素量相関値が算出される。したがって、下流側空燃比ずれが増加すると忘却係数が減少し、酸素量相関値の算出における前回値の寄与度が減少する。下流側空燃比ずれの増加は、それまでに算出された酸素量相関値の信頼性が低いことを示すので、その寄与度を減少させることにより、下流側空燃比ずれが0となるように算出される基本目標空燃比に近い目標空燃比が得られ、目標空燃比の過補正を防止できる。請求項4に記載の発明によれば、検出空燃比の1燃焼サイクル期間の整数倍の期間における平均値として平均検出空燃比が算出され、平均検出空燃比と目標空燃比との差が空燃比差分値として算出されるので、気筒毎の空燃比ばらつきの影響を排除して正確な空燃比制御を行うことができる。請求項5に記載の発明によれば、目標空燃比と相関のある目標空燃比相関値が目標空燃比を用いて算出され、平均検出空燃比と目標空燃比相関値との差が空燃比差分値として算出される。空燃比制御に適用される目標空燃比を用いて目標空燃比相関値が算出されるので、補正前の基本目標空燃比を用いて算出する場合に比べて空燃比差分値を適切に算出し、目標空燃比の適切な設定を行うことができる。請求項6に記載の発明によれば、目標空燃比の変更時点から検出空燃比が変化する時点までの応答遅れに応じて、目標空燃比を修正することにより目標空燃比相関値が算出されるので、空燃比制御系のむだ時間及び空燃比検出手段の応答遅れが考慮され、検出空燃比の検出タイミングに合わせた目標空燃比相関値が得られる。以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関以下エンジンという及びその空燃比制御装置の全体構成図であり、例えば4気筒のエンジン1の吸気通路2の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル弁3にはスロットル弁開度THを検出するスロットル弁開度センサ4が連結されており、その検出信号は電子制御ユニット以下ECUという5に供給される。燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁3との間かつ吸気通路2の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射弁6の開弁時間が制御される。スロットル弁3の上流側には吸入空気流量GAIR[g/sec]を検出する吸入空気流量センサ7が設けられている。またスロットル弁3の下流側には吸気圧PBAを検出する吸気圧センサ8、及び吸気温TAを検出する吸気温センサ9が設けられている。これらのセンサの検出信号は、ECU5に供給される。エンジン1の本体には、エンジン冷却水温TWを検出する冷却水温センサ10が装着されており、その検出信号はECU5に供給される。ECU5には、エンジン1のクランク軸図示せずの回転角度を検出するクランク角度位置センサ11が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位置センサ11は、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス以下CYLパルスというを出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点TDCに関し所定クランク角度前のクランク角度位置で4気筒エンジンではクランク角180度毎にTDCパルスを出力するTDCセンサ及びTDCパルスより短い一定クランク角周期例えば6度周期で1パルス以下CRKパルスというを発生するCRKセンサから成り、CYLパルス、TDCパルス及びCRKパルスがECU5に供給される。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御、エンジン回転数エンジン回転速度NEの検出に使用される。排気通路13には三元触媒14が設けられている。三元触媒14は、酸素蓄積能力を有し、エンジン1に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設定され、排気中の酸素濃度が比較的高い排気リーン状態では、排気中の酸素を蓄積し、逆にエンジン1に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気中の酸素濃度が低く、HC、CO成分が多い排気リッチ状態では、蓄積した酸素により排気中のHC,COを酸化する機能を有する。三元触媒14の上流側であって各気筒に連通する排気マニホールドの集合部より下流側には、比例型酸素濃度センサ15以下LAFセンサ15というが装着されており、このLAFセンサ15は排気中の酸素濃度空燃比にほぼ比例した検出信号を出力する。三元触媒14の下流側には、二値型酸素濃度センサ以下O2センサという16が設けられている。O2センサ16は、空燃比が理論空燃比近傍にあるとき、センサ出力VO2が急激に変化する特性を有し、O2センサ出力VO2は、空燃比が理論空燃比よりリッチ側にあるとき高レベルとなり、リーン側にあるとき低レベルとなる。これらのセンサ15及び16の検出信号は、ECU5に供給される。ECU5には、エンジン1により駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量以下アクセルペダル操作量というAPを検出するアクセルセンサ21及び当該車両の走行速度車速VPを検出する車速センサ22が接続されており、それらセンサの検出信号がECU5に供給される。スロットル弁3は図示しないアクチュエータにより開閉駆動され、スロットル弁開度THはアクセルペダル操作量APに応じてECU5により制御される。なお、図示は省略しているが、エンジン1には周知の排気還流機構が設けられている。ECU5は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット以下CPUという、該CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、燃料噴射弁6に駆動信号を供給する出力回路を備えている。図2は、本実施形態における空燃比制御系の構成を示すブロック図である。図2に示す空燃比制御系は、第1フィードバック制御器31、加算部32、第2フィードバック制御器33、エンジン1燃料噴射弁6を含む、LAFセンサ15、三元触媒14、O2センサ16、修正部34、平均化部35、減算部36、補正量算出部37によって構成される。この空燃比制御系に含まれるエンジン1、LAFセンサ15、三元触媒14、及びO2センサ16以外の構成要素の機能は、ECU5のCPUによる演算処理により実現される。なお、図2においては、LAFセンサ出力を当量比KACTに変換するブロックは省略されている。第1フィードバック制御器31は、O2センサ出力VO2が目標値VO2TRGTと一致するように、スライディングモード制御またはPID比例積分微分制御により、基本目標空燃比係数KCMDbaseを算出する。基本目標空燃比係数KCMDbaseは、空燃比A/Fの逆数、すなわち燃空比F/Aに比例し、理論空燃比のとき値1.0をとるので、以下基本目標当量比KCMDbaseという。O2センサ出力VO2と目標値VO2TRGTの差=VO2-VO2TRGTを、O2センサ出力偏差DVO2として出力する。加算部32は、基本目標当量比KCMDbaseに当量比補正量DKoutを加算することにより、目標当量比KCMDを算出する。第2フィードバック制御器33は、LAFセンサ15の検出値から算出される検出当量比KACTが目標当量比KCMDに一致するように、燃料噴射弁6の燃料噴射時間TOUTを算出する。燃料噴射時間TOUTは、噴射される燃料量にほぼ比例するので、以下燃料噴射量TOUTという。具体的には、第2フィードバック制御器33は下記式1に目標当量比KCMDを適用して、TDCパルスに同期して開弁作動する燃料噴射弁6の燃料噴射時間TOUTを演算する。TOUT=TIM×KCMD×KAF×KTOTAL1ここに、TIMは基本燃料量、具体的には燃料噴射弁6の基本燃料噴射時間であり、吸入空気流量GAIRに応じて設定されたTIMテーブルを検索して決定される。TIMテーブルは、エンジンにおいて燃焼する混合気の空燃比AFがほぼ理論空燃比になるように設定されている。KAFは、空燃比フィードバック制御の実行条件が成立するときは、LAFセンサ15の検出値から算出される検出当量比KACTが目標当量比KCMDに一致するようにPID制御あるいは適応制御器SelfTuningRegulatorを用いた適応制御により算出される空燃比補正係数である。KTOTALは上記センサの検出信号に応じて演算される他の補正係数エンジン冷却水温TMに応じた補正係数KTW、吸気温TAに応じた補正係数KTAなどの積である。修正部34は、目標当量比KCMDが変化した時点から検出当量比KACTが変化する時点までのむだ時間及びLAFセンサ15の応答遅れを考慮して、目標当量比KCMDを修正し、修正目標当量比KCMDCMを算出する。平均化部35は、検出当量比KACTの1燃焼サイクル期間各気筒において1回の燃焼が行われるクランク角度720度の期間の平均値として、平均検出当量比KACTAVEを算出する。減算部36は、平均検出当量比KACTAVEから修正目標当量比KCMDCMを減算することにより、当量比差分値DKinを算出する。補正量算出部37は、当量比差分値DKin、検出される吸入空気流量GAIR、及びO2センサ出力偏差DVO2に応じて、当量比補正量DKoutを算出する。図3は、図2に示すブロック31,32,34~37による、目標当量比KCMDを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ECU5のCPUでTDCパルスの発生に同期して実行される。ステップS10では、基本目標当量比KCMDbaseを算出する。具体的には、エンジン運転状態に応じて基本値KCMDBを算出するとともに、O2センサ出力VO2が目標値VO2TRGTと一致するようにO2センサ出力偏差DVO2が0となるように、修正量DKCMDを算出し、基本値KCMDBに修正量DKCMDを加算することにより、基本目標当量比KCMDbaseを算出する。修正量DKCMDの算出には、スライディングモード制御またはPID制御が適用される。ステップS11では、下記式2に目標当量比KCMDを適用し、修正目標当量比KCMDCMを算出する。式2のkは、演算周期TCで離散化した離散化時刻であり、αはLAFセンサ15の応答特性に応じて0から1の間の値に設定される遅れ係数である。式2においては、むだ時間は1演算周期TCで近似されている。KCMDCM=1-α×KCMDCMα×KCMD2修正目標当量比KCMDCMは、目標当量比KCMDの変化が検出当量比KACTの変化として検出されるまでの遅れ時間空燃比制御系のむだ時間LAFセンサ15の応答遅れ時間に応じて、目標当量比KCMDを検出当量比KACTの検出タイミングと合わせるように修正したパラメータに相当する。例えば、図4に実線で示すように目標当量比KCMDがステップ状に変化した場合には、修正目標当量比KCMDCMは、破線で示すようにむだ時間分だけ遅れ、且つ一次遅れ特性で目標当量比KCMDに一致するように変化する。ステップS12では、下記式3により平均検出当量比KACTAVEを算出する。KACTAVE=KACTKACTKACTKACT/43ステップS13では、下記式4に平均検出当量比KACTAVE及び修正目標当量比KCMDCMを適用し、当量比差分値DKinを算出する。当量比差分値DKinは、正の値をとるとき実空燃比が目標空燃比よりリッチ側にあり、負の値をとるときリーン側にあることを示す。DKin=KACTAVE-KCMDCM4ステップS14では、当量比差分値DKinについて不感帯処理を行うことにより、不感帯処理後差分値DKNinを算出する。具体的には、当量比差分値DKinに応じて図5aに示すテーブルを検索することにより、不感帯処理後差分値DKNinが算出される。すなわち、当量比差分値DKinが負の所定値-DKX以上かつ正の所定値DKX以下であるときは、不感帯処理後差分値DKNinは0に設定される。なお、不感帯処理関数は、図5aに示すものに代えて図5bに示す関数を使用してもよい。不感帯処理を行うことにより、LAFセンサ出力の小さな変動の影響を排除し、安定した空燃比制御を行うことができる。ステップS15では、不感帯処理後差分値DKNinについて、不要なノイズ成分を除去するためのローパスフィルタ処理を行い、フィルタ処理後差分値DKMinを算出する。ステップS16では、O2センサ出力偏差DVO2に応じて図5cに示すλテーブルを検索し、忘却係数λを算出する。λテーブルは、O2センサ出力偏差DVO2の絶対値が所定値DVX以下の範囲で、O2センサ出力偏差DVO2の絶対値が増加するほど、忘却係数λが減少するように設定され、O2センサ出力偏差DVO2の絶対値が所定値DVXより大きいの範囲で、忘却係数λが0となるように設定されている。図5cのλMAXは1.0未満の値、例えば0.9に設定される。ステップS17では、フィルタ処理後差分値DKMin及び検出吸入空気流量GAIRを下記式5に適用して、仮酸素量変化量DOSCtmpを算出し、さらに仮酸素量変化量DOSCtmp及び忘却係数λを下記式6に適用して、仮酸素蓄積量OSCtmpを算出する。DOSCtmp=-DKMin×GAIR5OSCtmp=λ×OSCDOCStmp6仮酸素量変化量DOSCtmpは、三元触媒14に蓄積した酸素量の変化量を示すパラメータであり、フィルタ処理後差分値DKMinに対応する変化量を示す。フィルタ処理後差分値DKMinが負の値をとるとき、酸素蓄積量が増加するので、負号が付されている。また、式6のOSCは、後述するステップS23で算出される酸素蓄積量OSCの前回値である。仮酸素蓄積量OSCtmpは、三元触媒14の酸素蓄積量が仮酸素量変化量DOSCtmpだけ変化したときの酸素蓄積量を示す。ステップS18では、仮酸素蓄積量OSCtmp及び検出吸入空気流量GAIRを下記式7に適用し、当量比補正量DKoutを算出する。当量比補正量DKoutは、仮酸素蓄積量OSCtmpを相殺するのに必要な、基本目標当量比KCMDbaseの変更量に相当する。DKout=OSCtmp/GAIR7ステップS19~S22では、当量比補正量DKoutを上限値DKCLMH及び下限値DKCLMLの範囲内に制限するリミット処理を行う。すなわち、当量比補正量DKoutが上限値DKCLMHを超えているときは当量比補正量DKoutを上限値DKCLMHに設定しステップS19,S21、当量比補正量DKoutが下限値DKCLMLを下回っているときは当量比補正量DKoutを下限値DKCLMLに設定するステップS20,S22。ステップS23では、当量比補正量DKout及び検出吸入空気流量GAIRを下記式8に適用し、酸素量変化量DOSCを算出するとともに、酸素量変化量DOSCを下記式9に適用して、酸素蓄積量OSCを算出する。酸素蓄積量OSCは、三元触媒14に蓄積された酸素量の推定値に相当する。DOSC=-DKout×GAIR8OSC=OCStmpDOSC9ステップS24では、基本目標当量比KCMDbase及び当量比補正量DKoutを下記式10に適用し、目標当量比KCMDを算出する。KCMD=KCMDbaseDKout10図6a及びbは、図3の処理を説明するためのタイムチャートであり、外乱の影響で検出当量比KACTがリーン側に大きく低下した例が示されている。図6aは、基本目標当量比KCMDbase、検出当量比KACT、及び目標当量比KCMDの推移を示し、図6bはO2センサ出力VO2の推移を示す。時刻t1から検出当量比KACTの減少が始まると、基本目標当量比KCMDbaseが当量比補正量DKoutによって増加方向に直ちに補正されて目標当量比KCMDが算出される。その結果、燃料噴射量TOUTが直ちに修正され、三元触媒14への過剰な酸素供給が迅速に解消される。基本目標当量比KCMDbaseは、三元触媒14の下流側においてO2センサ出力VO2が変化した後に増加方向に更新されるため、当量比補正量DKoutによる補正を行わない場合には、燃料噴射量TOUTの増加は基本目標当量比KCMDbaseの増加後となり、三元触媒14への過剰な酸素供給が長く継続することなる。時刻t1からの検出当量比KACTの急激な低下によって、三元触媒14の酸素蓄積量は急激に増加するため、O2センサ出力VO2は時刻t2から低下し始めるが、当量比補正量DKoutにより補正された目標当量比KCMDが直ちに増加することによって、酸素蓄積量の増加が抑制されるので、三元触媒14への供給酸素量の過不足が相殺される。その結果、酸素蓄積量が最適値から外れる時間が短縮され、三元触媒14の排気浄化性能を良好に維持することができる。図6cは、気筒毎の空燃比にインバランスがある場合における検出当量比KACT、平均検出当量比KACTAVE、及び目標当量比KCMDの推移を示す。平均検出当量比KACTAVEを用いることよって、空燃比インバランスがある場合において、当量比差分値DKinが短時間に大きく変動することが回避され、安定した空燃比制御を維持することができる。以上のように本実施形態では、エンジン運転状態O2センサ出力VO2を含むに応じて基本目標当量比KCMDbaseが算出されるとともに、目標当量比KCMDと相関のある修正目標当量比KCMDCMが算出され、検出当量比KACTを平均化することにより、平均検出当量比KACTAVEが算出される。そして、平均検出当量比KACTAVEと修正目標当量比KCMDCMとの差が当量比差分値DKinとして算出され、検出される吸入空気流量GAIR及び当量比差分値DKinに応じて基本目標空燃比KCMDbaseを補正して目標当量比KCMDが算出される。これにより、三元触媒14への酸素供給量に応じて目標当量比KCMDを適切に設定し、空燃比制御系に外乱が加わることなどに起因する、三元触媒14へ供給される酸素の過不足分を相殺し、三元触媒14の浄化性能を良好に維持することができる。また、空燃比制御に適用される目標当量比KCMDについて時間遅れ補正を行うことにより、修正目標当量比KCMDCMが算出されるので、補正前の基本目標当量比KCMDbaseを用いて算出する場合後述する変形例1参照に比べて空燃比差分値DKinを適切に算出し、目標当量比KCMDの適切な補正を行うことができる。また、O2センサ出力VO2が目標値VO2TRGTと一致するように基本目標当量比KCMDbaseが算出され、O2センサ出力VO2と目標値VO2TRGTとの差であるO2センサ出力偏差DVO2の絶対値が増加するほど減少するように忘却係数λが算出される。さらに吸入空気流量GAIRにフィルタ処理後差分値DKMinを乗算することにより、三元触媒14の酸素蓄積量の変化量を示す仮酸素量変化量DOSCtmpが算出され、酸素量相関値の前回値OSCと忘却係数λとの積に仮酸素量変化量DOSCtmpを加算することにより、仮酸素蓄積量OSCtmpが算出される。したがって、O2センサ出力偏差DVO2の絶対値が増加すると忘却係数λが減少し、酸素蓄積量の算出における前回値OSCの寄与度が減少する。O2センサ出力偏差DVO2の絶対値の増加は、すでに算出された酸素蓄積量の前回値OSCの信頼性が低いことを示すので、その寄与度を減少させることにより、O2センサ出力偏差DVO2が0となるように算出される基本目標当量比KCMDbaseに近い目標当量比KCMDが得られ、目標当量比KCMDの過補正を防止できる。また目標当量比KCMDの変更時点から検出当量比KACTが変化する時点までの応答遅れに応じて、目標当量比KCMDを修正することにより修正目標当量比KCMDCMが算出されるので、空燃比制御系のむだ時間及びLAFセンサ15の応答遅れが考慮され、検出当量比KACTの検出タイミングに合わせた修正目標当量比KCMDCMが得られる。また、検出当量比KACTの1燃焼サイクル期間における平均値として平均検出当量比KACTAVEが算出され、平均検出当量比KACTAVEと修正目標当量比KCMDCMとの差が当量比差分値DKinとして算出されるので、気筒毎の空燃比ばらつきの影響を排除して正確な空燃比制御を行うことができる。本実施形態では、LAFセンサ15が空燃比検出手段に相当し、吸入空気流量センサ7が吸入空気量検出手段に相当し、O2センサ16が下流側空燃比検出手段に相当し、ECU5が、基本目標空燃比算出手段、目標空燃比算出手段、目標空燃比相関値手段、空燃比差分値算出手段、フィードバック制御手段、酸素量相関値算出手段、忘却係数算出手段、変化量相関値算出手段、及び平均化手段を構成する。具体的には、図3のステップS10が基本目標空燃比算出手段に相当し、ステップS11が目標空燃比相関値手段に相当し、ステップS11~S13が空燃比差分値算出手段に相当し、ステップS12が平均化手段に相当し、ステップS14~S24が目標空燃比算出手段に相当し、ステップS16及び17が酸素量相関値算出手段、ステップS16が忘却係数算出手段に相当し、ステップS17が変化量相関値算出手段に相当する。なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、以下に示すように種々の変形が可能である。[変形例1]図2に示す空燃比制御系の構成は、図7に示すように変形してもよい。図7に示す空燃比制御系は、図2の修正部34及び減算部36をそれぞれ修正部34a及び減算部36aに変更するとともに遅延部38を追加し、かつ目標当量比KCMDに代えて基本目標当量比KCMDbaseを修正部34aに入力するようにしたものである。修正部34aは、下記式2aに基本目標当量比KCMDbaseを適用して、修正目標当量比KCMDMを算出する。KCMDM=1-α×KCMDMα×KCMDbase2a減算部36aは、平均検出当量比KACTAVEから修正目標当量比KCMDMを減算することにより当量比差分値DKinを算出する。遅延部38は、入力される当量比補正量DKoutを1演算周期だけ遅延させて出力する。この変形例でも、上述した実施形態に近い制御性能が得られる。この変形例では、修正部34a及び減算部36aが空燃比差分値算出手段の一部に相当し、修正部34aが目標空燃比相関値算出手段に相当し、遅延部38が目標空燃比算出手段の一部に相当する。[変形例2]図7に示す空燃比制御系の構成は、図8aに示すように変形してもよい。図8aに示す空燃比制御系は、図7の修正部34aを削除し、減算部36aを減算部36bに変更したものである。減算部36bは、平均検出当量比KACTAVEから基本目標当量比KCMDbaseを減算することにより、当量比差分値DKinを算出する。この変形例では、基本目標当量比KCMDbaseの変更直後における過渡状態での制御性能が、上述した実施形態より劣るが、外乱による三元触媒14へ供給される酸素の過不足分を相殺し、三元触媒14を維持する効果は得られる。この変形例では、平均化部35及び減算部36bが空燃比差分値算出手段に相当する。なお、図2に示す空燃比制御系において、修正部34を削除し、目標当量比KCMDを直接、減算部36に入力するようにしてもよい。[変形例3]図2に示す空燃比制御系の構成は、図8bに示すように変形してもよい。図8bに示す空燃比制御系は、図2の修正部34及び平均化部35を削除し、減算部36を減算部36cに変更したものである。減算部36cは、検出当量比KACTから目標当量比KCMDを減算することにより、当量比差分値DKinを算出する。この変形例では、気筒毎の空燃比にインバランスがある場合の制御性能、及び目標当量比KCMDの変更直後における過渡状態での制御性能が、上述した実施形態より劣るが、外乱による三元触媒14へ供給される酸素の過不足分を相殺し、三元触媒14を維持する効果は得られる。この変形例では、減算部36cが空燃比差分値算出手段に相当する。なお、図7に示す空燃比制御系において、修正部34a及び平均化部35を削除し、減算部36に、基本目標当量比KCMDbase及び検出当量比KACTを入力するようにしてもよい。[その他の変形例]上述した実施形態では、1燃焼サイクル期間全気筒のおいて1回の燃焼が行われる期間における検出当量比KACTの平均値として、平均検出当量比KACTAVEを算出するようにしたが、これに限るものではなく、2燃焼サイクル期間あるいは3燃焼サイクル期間など、1燃焼サイクル期間の整数倍の期間における検出当量比KACTの平均値を平均検出当量比KACTAVEとして算出するようにしてもよい。上述した実施形態では、吸入空気流量センサ7により検出される吸入空気流量GAIRをそのまま使用して、仮酸素量変化量DOSCtmp及び酸素量変化量DOSCを算出するようにしたが、吸入空気流量GAIR[g/sec]を1TDC期間TDCパルスの発生周期あたりの気筒吸入空気量GAIRCYL[g/TDC]に変換し、気筒吸入空気量GAIRCYLを使用して仮酸素量変化量DOSCtmp及び酸素量変化量DOSCを算出するようにしてもよい。また吸入空気流量センサ7を使用せずに、大気圧PAを検出する大気圧センサを設け、検出される大気圧PA、吸気圧PBA、及びスロットル弁開度THに応じて、公知の手法で推定吸入空気量流量HGAIRを算出し、推定吸入空気量流量HGAIRを仮酸素量変化量DOSCtmp及び酸素量変化量DOSCに適用するようにしてもよい。この場合には、大気圧センサ、吸気圧センサ8、スロットル弁開度センサ4、及びECU5が吸入空気量検出手段を構成する。また本発明は、偶数の気筒を備えるV型内燃機関例えばV型6気筒内燃機関、V型8気筒内燃機関の空燃比制御にも適用可能である。さらに本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの空燃比制御にも適用が可能である。"