"内燃機関の排気通路に配置され排気を浄化する三元触媒と、前記三元触媒よりも上流側の目標空燃比をストイキよりもリッチ側およびリーン側に強制的かつ周期的に切り替える空燃比アクティブ制御を実行する空燃比アクティブ制御手段と、前記三元触媒よりも下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比センサと、前記空燃比アクティブ制御の実行中に前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて前記三元触媒の酸素吸蔵能力に関する劣化を判定する酸素吸蔵能劣化判定手段と、を備え、前記酸素吸蔵能劣化判定手段は、前記目標空燃比をリッチからリーンに切り替えた際に、リッチ域の所定開始点からストイキ到達後かつリーン域移行前の所定終了点までの吸蔵期間において前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素吸蔵量、または、前記目標空燃比をリーンからリッチに切り替えた際に、リーン域の所定開始点からストイキ到達後かつリッチ域移行前の所定終了点までの放出期間において前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素放出量を用いて、前記三元触媒の酸素吸蔵能力に関する劣化を判定することを特徴とする触媒劣化検出装置。前記三元触媒よりも上流側の排気空燃比を検出する上流側空燃比センサと、前記空燃比アクティブ制御の実行中に前記上流側空燃比センサおよび前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて前記三元触媒の排気浄化能力に関する劣化を判定する排気浄化能力判定手段を更に備え、前記排気浄化能力判定手段は、前記吸蔵期間において前記上流側空燃比センサおよび前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素吸蔵変化速度、または、前記放出期間において前記上流側空燃比センサおよび前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素放出変化速度を用いて、前記三元触媒の排気浄化能力に関する劣化を判定することを特徴とする請求項1に記載の触媒劣化検出装置。前記酸素吸蔵量または前記酸素放出量から求めた第1指標と、前記酸素吸蔵変化速度または前記酸素放出変化速度から求めた第2指標とを用いて、前記三元触媒の劣化状態を特定する劣化状態特定手段を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の触媒劣化検出装置。前記劣化状態特定手段は、前記三元触媒の初期状態において算出される酸素吸蔵量または酸素放出量として設定した初期吸放出量と、前記第1指標との偏差が第1所定量以上である場合、または、前記三元触媒の初期状態において算出される酸素吸蔵変化速度または酸素放出変化速度として設定した初期変化速度と、前記第2指標との偏差が第2所定量以上である場合、前記三元触媒が熱劣化状態であると特定することを特徴とする請求項3に記載の触媒劣化装置。前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量よりも大きい第3所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量よりも大きい第4所定量以上である場合、前記三元触媒が溶損状態であると特定することを特徴とする請求項3に記載の触媒劣化装置。前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量よりも小さい第5所定量以下である場合、前記三元触媒が目詰まり状態であると特定することを特徴とする請求項3に記載の触媒劣化装置。前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量以上の場合において、所定の被毒回復条件での運転後、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量未満、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量未満となった場合、前記三元触媒が一時的な被毒状態であると特定することを特徴とする請求項3に記載の触媒劣化装置。前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第3所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第5所定量以下である場合、前記三元触媒が基材割れ状態であると特定することを特徴とする請求項3に記載の触媒劣化装置。前記酸素吸蔵能劣化判定手段は、前記酸素吸蔵量を用いて、前記三元触媒の酸素吸蔵能力に関する劣化を判定することを特徴とする請求項1乃至8何れか1項に記載の触媒劣化検出装置。前記排気浄化能力判定手段は、前記酸素吸蔵変化速度を用いて、前記三元触媒の排気浄化能力に関する劣化を判定することを特徴とする請求項2乃至9何れか1項に記載の触媒劣化検出装置。前記空燃比アクティブ制御手段は、前記吸蔵期間の経過直後に、前記目標空燃比をリーンからリッチに切り替えることにより前記目標空燃比をストイキよりもリッチ側およびリーン側に強制的かつ周期的に切り替えるリッチ限定空燃比アクティブ制御を実行することを特徴とする請求項1乃至10何れか1項に記載の触媒劣化検出装置。第1の発明は、上記の目的を達成するため、触媒劣化検出装置であって、内燃機関の排気通路に配置され排気を浄化する三元触媒と、前記三元触媒よりも上流側の目標空燃比をストイキよりもリッチ側およびリーン側に強制的かつ周期的に切り替える空燃比アクティブ制御を実行する空燃比アクティブ制御手段と、前記三元触媒よりも下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比センサと、前記空燃比アクティブ制御の実行中に前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて前記三元触媒の酸素吸蔵能力に関する劣化を判定する酸素吸蔵能劣化判定手段と、を備え、前記酸素吸蔵能劣化判定手段は、前記目標空燃比をリッチからリーンに切り替えた際に、リッチ域の所定開始点からストイキ到達後かつリーン域移行前の所定終了点までの吸蔵期間において前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素吸蔵量、または、前記目標空燃比をリーンからリッチに切り替えた際に、リーン域の所定開始点からストイキ到達後かつリッチ域移行前の所定終了点までの放出期間において前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素放出量を用いて、前記三元触媒の酸素吸蔵能力に関する劣化を判定することを特徴とする。また、第2の発明は、第1の発明において、前記三元触媒よりも上流側の排気空燃比を検出する上流側空燃比センサと、前記空燃比アクティブ制御の実行中に前記上流側空燃比センサおよび前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて前記三元触媒の排気浄化能力に関する劣化を判定する排気浄化能力判定手段を更に備え、前記排気浄化能力判定手段は、前記吸蔵期間において前記上流側空燃比センサおよび前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素吸蔵変化速度、または、前記放出期間において前記上流側空燃比センサおよび前記下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出した酸素放出変化速度を用いて、前記三元触媒の排気浄化能力に関する劣化を判定することを特徴とする。また、第3の発明は、第2の発明において、前記酸素吸蔵量または前記酸素放出量から求めた第1指標と、前記酸素吸蔵変化速度または前記酸素放出変化速度から求めた第2指標とを用いて、前記三元触媒の劣化状態を特定する劣化状態特定手段を更に備えることを特徴とする。また、第4の発明は、第3の発明において、前記劣化状態特定手段は、前記三元触媒の初期状態において算出される酸素吸蔵量または酸素放出量として設定した初期吸放出量と、前記第1指標との偏差が第1所定量以上である場合、または、前記三元触媒の初期状態において算出される酸素吸蔵変化速度または酸素放出変化速度として設定した初期変化速度と、前記第2指標との偏差が第2所定量以上である場合、前記三元触媒が熱劣化状態であると特定することを特徴とする。また、第5の発明は、第3の発明において、前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量よりも大きい第3所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量よりも大きい第4所定量以上である場合、前記三元触媒が溶損状態であると特定することを特徴とする。また、第6の発明は、第3の発明において、前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量よりも小さい第5所定量以下である場合、前記三元触媒が目詰まり状態であると特定することを特徴とする。また、第7の発明は、第3の発明において、前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量以上の場合において、所定の被毒回復条件での運転後、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第1所定量未満、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第2所定量未満となった場合、前記三元触媒が一時的な被毒状態であると特定することを特徴とする。また、第8の発明は、第3の発明において、前記劣化状態特定手段は、前記初期吸放出量と前記第1指標との偏差が前記第3所定量以上、かつ、前記初期変化速度と前記第2指標との偏差が前記第5所定量以下である場合、前記三元触媒が基材割れ状態であると特定することを特徴とする。また、第9の発明は、第1乃至第8の何れか1つの発明において、前記酸素吸蔵能劣化判定手段は、前記酸素吸蔵量を用いて、前記三元触媒の酸素吸蔵能力に関する劣化を判定することを特徴とする。また、第10の発明は、第2乃至第9の何れか1つの発明において、前記排気浄化能力判定手段は、前記酸素吸蔵変化速度を用いて、前記三元触媒の排気浄化能力に関する劣化を判定することを特徴とする。また、第11の発明は、第1乃至第10の何れか1つの発明において、前記空燃比アクティブ制御手段は、前記吸蔵期間の経過直後に、前記目標空燃比をリーンからリッチに切り替えることにより前記目標空燃比をストイキよりもリッチ側およびリーン側に強制的かつ周期的に切り替えるリッチ限定空燃比アクティブ制御を実行することを特徴とする。酸素吸蔵量は、目標空燃比をリッチからリーンに切り替えた際に、リッチ域の所定開始点からストイキ到達後かつリーン域移行前の所定終了点までの吸蔵期間において下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出される。また、酸素放出量は、目標空燃比をリーンからリッチに切り替えた際に、リーン域の所定開始点からストイキ到達後かつリッチ域移行前の所定終了点までの放出期間において下流側空燃比センサで検出した排気空燃比を用いて算出される。つまり、上記酸素吸蔵量または上記酸素放出量は、上記ストイキ保持期間に加え、ストイキ到達前の期間をも含む吸蔵期間または放出期間において、三元触媒に吸蔵または放出された酸素量を算出したものであると言える。この点、第1の発明においては、酸素吸蔵能劣化判定手段によって、上記酸素吸蔵量または上記酸素放出量を算出するので、仮に、リッチずれによって上記ストイキ保持期間が短縮された場合であっても、算出した上記酸素吸蔵量または酸素放出量によって、三元触媒酸素吸蔵能力に関する劣化を高精度に検出可能となる。よって、触媒使用量を低減した場合であっても三元触媒の劣化判定を高精度に行うことが可能となる。酸素吸蔵変化速度は、上記吸蔵期間における三元触媒の酸化還元能力と相関があり、酸素放出変化速度は、上記放出期間における三元触媒の酸化還元能力と相関がある。この点、第2の発明においては、排気浄化能力判定手段によって、上記酸素吸蔵変化速度または上記酸素放出変化速度を算出するので、算出した上記酸素吸蔵変化速度または酸素放出変化速度によって、三元触媒の酸化還元能力に関する劣化を高精度に検出可能となる。よって、三元触媒の劣化判定を高精度に行うことが可能となる。第3乃至第8の発明によれば、上記酸素吸蔵量または酸素放出量から求めた第1指標と、上記酸素吸蔵変化速度または酸素放出変化速度から求めた第2指標とを用いて、三元触媒の劣化状態を特定することができる。具体的に、三元触媒の初期状態における酸素吸蔵量または酸素放出量として設定した初期吸放出量と、第1指標との偏差が第1所定量以上である場合、または、三元触媒の初期状態における酸素吸蔵変化速度または酸素放出変化速度として設定した初期変化速度と、第2指標との偏差が第2所定量以上である場合、三元触媒が熱劣化状態であると特定できる第4の発明。また、上記初期吸放出量と上記第1指標との偏差が上記第1所定量よりも大きい第3所定量以上、かつ、上記初期変化速度と上記第2指標との偏差が上記第2所定量よりも大きい第4所定量以上である場合、三元触媒が溶損状態であると特定できる第5の発明。また、上記初期吸放出量と上記第1指標との偏差が上記第1所定量以上、かつ、上記初期変化速度と上記第2指標との偏差が上記第2所定量よりも小さい第5所定量以下である場合、三元触媒が目詰まり状態であると特定できる第6の発明。また、上記初期吸放出量と上記第1指標との偏差が上記第1所定量以上、かつ、上記初期変化速度と上記第2指標との偏差が第2所定量以上の場合において、所定の被毒回復条件での運転後、上記初期吸放出量と上記第1指標との偏差が第1所定量未満、かつ、上記初期変化速度と上記第2指標との偏差が第2所定量未満となった場合、三元触媒が一時的な被毒状態であると特定できる第7の発明。また、上記初期吸放出量と上記第1指標との偏差が上記第3所定量以上、かつ、上記初期変化速度と上記第2指標との偏差が上記第5所定量以下である場合、三元触媒が基材割れ状態であると特定できる第8の発明。一般に、三元触媒に酸素が吸着貯蔵される酸素吸蔵反応の方が、三元触媒から酸素が放出される酸素放出反応よりも進行し易い。そのため、酸素吸蔵量や酸素吸蔵変化速度を用いた場合、酸素放出量や酸素放出変化速度を用いた場合に比して劣化検出性を向上できる。この点、第9や第10の発明においては、酸素吸蔵量や酸素吸蔵変化速度を用いるので、三元触媒の劣化判定をより高精度に行うことが可能となる。空燃比アクティブ制御の実行中は、目標空燃比を短期間で切り替えるのでエミッションが悪化し易く、特にリーン側では三元触媒の下流側に未浄化NOxが排出されるという問題がある。この点、第11の発明においては、リッチ限定空燃比アクティブ制御を実行し、吸蔵期間の経過直後に、目標空燃比をリーンからリッチに切り替えるので、リーン側でのNOx排出を抑制できる。従って、排気エミッションの悪化を未然に防止できる。実施の形態1.[触媒劣化検出装置の構成]先ず、図1乃至図7を参照しながら、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本実施形態の触媒劣化検出装置のシステム構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、車両動力装置としてのエンジン10を備えている。エンジン10の排気通路12は、S/C14が配置されている。S/C14は、これに流入する排気空燃比がストイキ付近の狭い範囲にある場合に排気中のHC、CO、NOxの3成分を効率的に浄化する三元触媒である。三元触媒は、ハニカム状に成形したコージュライト担体に多孔質アルミナを塗布し、このアルミナに白金Pt、パラジウムPdやロジウムRhといった貴金属触媒を担持させたものである。また、三元触媒には、添加剤としての金属セリウムCeが更に担持されている。金属セリウムは、S/C14に流入する排気空燃比がリーンのときに排気中の酸素と化合してセリアCeO2を形成し、リッチのときに酸素を放出することで金属セリウムに戻る性質を有している。そのため、三元触媒は、この金属セリウムの作用により、排気空燃比がリーンのときに排気中の酸素を吸着貯蔵し、リッチとなったときに吸着貯蔵した酸素を放出する能力を有している。また、図1に示すように、S/C14の上流側および下流側には、A/Fセンサ16,18がそれぞれ配置されている。A/Fセンサ16,18は、例えば限界電流式の空燃比センサであり、S/C14に流入する排気空燃比およびS/C14を通過した排気空燃比に応じた信号を出力する。また、本実施形態のシステムは、ECU20を備えている。ECU20の入力側には、上述したA/Fセンサ16,18や、その他車両やエンジン10の制御に必要な各種のセンサが接続されている。一方、ECU20の出力側にはエンジン10に燃料を噴射するインジェクタ図示しないなどの各種アクチュエータが接続されている。[空燃比アクティブ制御中の空燃比挙動]次に、図2を参照しながら、空燃比アクティブ制御中の空燃比挙動について説明する。空燃比アクティブ制御中、ECU20は、空燃比が目標値例えばストイキとなるベース燃料噴射量を基準としてリッチ側またはリーン側に強制的かつ周期的に燃料噴射量を増減させる。そのため、A/Fセンサ16は、この燃料噴射量の増減に応答した信号を出力し、リッチ側の所定値からリーン側の所定値またはリーン側の所定値からリッチ側の所定値に向かって変化する図2a。一方、A/Fセンサ18においては、リッチ側の所定値からリーン側の所定値またはリーン側の所定値からリッチ側の所定値へ変化するまでに一定の時間を要する図2b。これは、上述した金属セリウムの作用が関与しているためである。S/C14に流入する排気空燃比以下、上流側A/Fと称す。をリッチからリーンへ変化させると、排気中の酸素を吸蔵し始める。そのため、A/Fセンサ18で検出される排気空燃比以下、下流側A/Fと称す。は、リッチからいきなりリーンへ変化せずに、一時的にストイキ付近に留まる。但し、上述したリッチずれの影響により、ストイキ付近に留まる時間、即ち、ストイキ保持期間は短い。そして、このストイキ保持期間中、金属セリウムのOSCの限界を迎えると、下流側A/Fはストイキからリーンへと変化する。上流側A/Fをリーンからリッチへ変化させた場合はその逆である。即ち、上流側A/Fをリーンからリッチへ変化させると、セリアは排気中に酸素を放出し始める。そのため、下流側A/Fは、リーンからいきなりリッチへ変化することなく、一時的にストイキ付近に留まる。そして、全ての酸素を放出し尽すと、下流側A/Fはストイキからリーンへと変化する。[実施の形態1における触媒劣化検出手法]ところで、三元触媒が劣化すると、金属セリウムの作用にも影響を及ぼすので、吸蔵サイクル中に金属セリウムが吸蔵する酸素量、または放出サイクル中にセリアが放出する酸素量以下、これらを酸素吸蔵量OSAと総称する。が正常時に比して減少する。そこで、本実施形態においては、酸素吸蔵量OSAを、吸蔵サイクルにおいては下流側A/Fがリーン域に移行する直前まで、放出サイクルにおいては下流側A/Fがリッチ域に移行する直前までにおけるA/Fセンサ18の出力値に基づいて求め、三元触媒のOSCに関する劣化を検出する。酸素吸蔵量OSAの算出手法について、図3乃至図4を参照しながら説明する。図3は、吸蔵サイクル中における空燃比挙動を示した図である。吸蔵サイクルにおいては、上流側A/Fがリッチからリーンに変化するように目標空燃比が設定される。そのため、下流側A/Fは、ストイキ到達後の時刻t1において、ストイキからリーンへ変化する。図4は、放出サイクル中における空燃比挙動を示した図である。放出サイクルにおいては、上流側A/Fがリーンからリッチに変化するように目標空燃比が設定される。そのため、下流側A/Fはストイキ到達後の時刻t3において、ストイキからリッチへ変化する。酸素吸蔵量OSAは、図3の時刻t0~t1または図4の時刻t2~t3におけるA/Fセンサ18の出力値に基づいて算出される。具体的に、酸素吸蔵量OSAは、下記式1により算出される。酸素吸蔵量OSA=Σ酸素質量割合K×ΔA/F×噴射燃料量Q1上記式1において、酸素質量割合Kは0.23であり、ΔA/Fは|A/Fセンサ18の出力値-ストイキA/F14.6|である。酸素吸蔵量OSAの算出対象期間を上記期間とした理由は、二つある。第1の理由は、リーン域移行後またはリッチ域移行後の下流側A/Fの変化を除外するためである。上述したように、吸蔵サイクル中における酸素の吸蔵や、放出サイクル中における酸素の放出は、ストイキ期間の終了以前に行われる。つまり、リーン域移行後は、入りガスがS/C14をそのまま通過し、下流側A/Fの出力値に影響を及ぼす。この点、リーン域移行後を除外すれば、酸素吸蔵量OSAの算出ばらつきを抑制できる。第2の理由は、リッチずれ分を考慮するためである。上述したように、三元触媒の劣化がそれ程進行していない場合、吸蔵サイクル中に生成したH2によってリッチずれを起こし、ストイキ保持期間が短縮されてしまう。この点、上記期間は、このストイキ保持期間に加え、ストイキ到達前の期間をも含むものであるので、リッチずれによる酸素吸蔵量OSAの算出精度低下を未然に防止できる。三元触媒のOSCに関する劣化は、酸素吸蔵量OSAと閾値との比較により行われる。三元触媒が劣化すると、図3乃至図4に示すように、下流側A/Fは、時刻t4においてリーン域に移行し、時刻t5においてリッチ域に移行する。そのため、算出される酸素吸蔵量OSAは、正常時の酸素吸蔵量OSA具体的には、三元触媒の初期状態における酸素吸蔵量OSA。以下同じに比して極めて小さくなる。本実施形態においては、このような閾値を予め設定した上で、ECU20内部に記憶させているものとする。また、本実施形態では、算出した酸素吸蔵量OSAに対して温度補正を行う。何故なら、金属セリウムのOSCは温度特性があり、その床温の違いによって、算出した酸素吸蔵量OSAにばらつきが生じるためである。この温度補正は、酸素吸蔵量OSAを算出した後に、規格化温度例えば750°C相当値に補正することにより行われる。具体的に、酸素吸蔵量OSAの温度補正値は、下記式2により算出される。酸素吸蔵量OSA補正値=酸素吸蔵量OSA算出値傾きK×規格化温度°C-算出時S/C推定温度°C2上記式2において、傾きKはS/C推定温度と酸素吸蔵量OSAとの関係を規定したグラフから求めることができる。なお、このグラフは別途実験等により作成できる。[実施の形態1における具体的処理]次に、図5を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図5は、本実施形態において、ECU20により実行される触媒劣化検出ルーチンを示すフローチャートである。なお、図5に示すルーチンは、定期的に繰り返して実行されるものとする。図5に示すルーチンにおいて、先ず、ECU20は、空燃比アクティブ制御条件の成否を判定するステップ100。本ステップにおいて、ECU20は、酸素吸蔵量OSAを安定的に算出できる条件下にあるか否かを判定する。具体的には、エンジン暖機後であるか、A/Fセンサ16,18が正常かつ活性であるか、定常運転状態であるか、フューエルカット運転F/C運転後所定時間経過しているか、等を判定する。そして、上記算出条件下にあると判定された場合には、ECU20は、ステップ110に進み、空燃比アクティブ制御を実行する。一方、上記算出条件下にないと判定された場合には、ECU20は、本ルーチンを終了する。ステップ110に続いて、ECU20は、酸素吸蔵量OSAを算出するステップ120。図6は、このステップ120の処理を示すサブルーチンのフローチャートである。本ルーチンにおいて、ECU20は、先ず、上流側A/Fがリッチからリーンに変化するように目標空燃比が設定されているか否かを判定するステップ122。ステップ122において、リッチからリーンへの目標空燃比の設定がされていると判定された場合、ECU20は、下流A/Fがリーン例えば14.62に到達したか否かを判定するステップ124。一方、ステップ122において、目標空燃比が上記の逆方向に設定されていると判定された場合、ECU20は、本ルーチンを終了する。ステップ124において、下流A/Fがリーン到達前であると判定された場合、ECU20は、酸素吸蔵量OSAを算出し、OSAカウンタの実行回数を更新するステップ126。酸素吸蔵量OSAの算出手法については既述のとおりである。また、OSAカウンタの実行回数は、酸素吸蔵量OSAの算出毎に1カウントされるものとする。一方、ステップ124において、下流A/Fがリーンに到達したと判定された場合、ECU20は本ルーチンを終了し、図5のステップ130に進む。ステップ130において、ECU20は、OSAカウンタがn以上であるか否かを判定する。本ステップにおいて、OSAカウンタがn以上と判定された場合、ECU20は、ステップ140に進む。一方、ステップ130において、OSAカウンタがnよりも少ないと判定された場合、酸素吸蔵量OSAの算出数が少ないと判断できる。そのため、ECU20は、酸素吸蔵量OSAを再度算出すべく、本ルーチンを終了する。なお、ステップ130のカウンタ値は、予め設定され、ECU20に記憶させた値が用いられる。ステップ140において、ECU20は、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjを算出する。具体的に、ECU20は、先ず、ステップ126で算出した酸素吸蔵量OSAに対して温度補正を行い、次いで、温度補正後の酸素吸蔵量OSAを積算し、最後にOSAカウンタ値で除算することで平均値OSAjを求める。なお、酸素吸蔵量OSAに対する温度補正手法については既述のとおりである。ステップ140に続いて、ECU20は、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjが閾値よりも大きいか否かを判定するステップ150。そして、平均値OSAjが閾値よりも大きいと判定された場合、ECU20は、ステップ160に進み、三元触媒のOSCが正常であると判定する。一方、平均値OSAjが閾値以下であると判定された場合、ECU20は、ステップ170に進み、三元触媒のOSCが異常であると判定する。なお、ステップ150の閾値は、予め設定され、ECU20に記憶させた値が用いられる。以上、図5に示したルーチンによれば、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjが閾値よりも大きいと判定された場合に、三元触媒のOSCが正常であると判定し、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjが閾値以下であると判定された場合に、三元触媒のOSCが異常であると判定できる。従って、三元触媒のOSCに関する劣化を高精度に検出可能となる。ところで、上記実施の形態1においては、A/Fセンサ18はS/C14の下流側の排気通路12に配置したが、S/C14がディーゼルエンジンなどの排気通路に配置されるタンデム触媒の場合には、その配置箇所を変更してもよい。図7は、タンデム触媒の構成を示す図である。図7に示すように、タンデム触媒は、三元触媒22と、排ガス中のPMを捕集するPMフィルタ触媒DPF24とから構成される。そのため、三元触媒22とPMフィルタ触媒24との間にA/F18を配置すれば、本実施形態同様、下流側A/Fを検出できる。このように、A/F18の配置箇所は本実施形態の例に限られず、三元触媒22よりも下流側の排気空燃比を検出できる限りにおいて、各種変形が可能である。また、上記実施の形態1においては、図6のサブルーチンにおいて、目標空燃比の変化方向がリッチからリーンである場合に酸素吸蔵量OSAを算出した。何故なら、一般に、金属セリウムへの酸素吸蔵反応の方が、セリアからの酸素放出反応よりも進行し易いため、吸蔵サイクルでの酸素吸蔵量OSAを用いれば、劣化検出性を向上できるためである。但しこれは、放出サイクルでの酸素吸蔵量OSAの算出を排除するものではない。即ち、目標空燃比の変化方向がリーンからリッチである場合に酸素吸蔵量OSAを算出してもよい。この場合、ステップ122,124の処理を次のように読み替えて実行する。即ち、ステップ122の処理は、目標空燃比の変化方向がリーンからリッチであるか否かを判定すると読み替え、ステップ124の処理は、リッチ例えば14.58到達前か否かを判定すると読み替える。このような読み替え後の処理によっても、三元触媒のOSCに関する劣化を高精度に検出可能となる。なお、本変形例は、後述する実施の形態3においても同様に適用が可能である。なお、上記実施の形態1においては、S/C14が上記第1の発明における三元触媒に、A/Fセンサ18が上記第1の発明における下流側空燃比センサに、それぞれ相当している。また、上記実施の形態1においては、ECU20が図5のステップ110の処理を実行することにより上記第1の発明における空燃比アクティブ制御手段が、同図のステップ120~170の処理を実行することにより上記第1の発明における酸素吸蔵能劣化判定手段が、それぞれ実現されている。実施の形態2.次に、図8乃至図12を参照しながら、本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態においては、図1の装置構成において、図11に示す触媒劣化検出ルーチンを実行することをその特徴とする。そのため、装置構成の説明については省略する。[実施の形態2における触媒劣化検出手法]上記実施の形態1においては、吸蔵サイクルにおいては下流側A/Fがリーン域に移行する直前まで、放出サイクルにおいては下流側A/Fがリッチ域に移行する直前までにおけるA/Fセンサ18の出力値に基づいて酸素吸蔵量OSAを求め、三元触媒のOSCに関する劣化を検出した。本実施形態においては、同期間におけるA/Fセンサ16,18の出力値に基づいて排気浄化反応の反応速度以下、反応速度VOSAと称す。を求め、三元触媒の酸化還元能力に関する劣化を検出する。図8は、空燃比アクティブ制御中のS/C14における排気浄化のイメージ図である。図8aは正常触媒時における排気浄化イメージである。正常触媒時は、金属セリウムのOSCが高いだけでなく、貴金属触媒の酸化還元能力も高い。そのため、排気浄化反応がS/C14前段から速やかに進行する。よって、図8aに示すように、S/C14下流のガス雰囲気は、緩やかに入りガス雰囲気に変わっていく。つまり、正常触媒時に上流側A/Fをリッチからリーンへ変化させた場合、下流側A/Fは、リッチからリーンへと緩やかに変化する。上流側A/Fをリーンからリッチへ変化させた場合も同様で、下流側A/Fは、リーンからリッチへと緩やかに変化する。一方、図8bは異常触媒時における排気浄化イメージである。異常触媒時は、金属セリウムのOSCが低く、貴金属触媒の酸化還元能力も低い。そのため、入りガスは、ほぼ未浄化状態でS/C14を通過してしまう。よって、図8bに示すように、S/C14下流のガス雰囲気は、入りガス雰囲気の変化に概ね追従することになる。つまり、異常触媒時に上流側A/Fをリッチからリーンへ変化させた場合、下流側A/Fは、リッチからリーンへと短時間で変化する。上流側A/Fをリーンからリッチへ変化させた場合も同様で、下流側A/Fは、リーンからリッチへと短時間で変化する。反応速度VOSAの算出手法について、図9乃至図10を参照しながら説明する。図9は、図3の説明の際に用いた図と同一の図であり、吸蔵サイクル中における空燃比挙動を示した図である。また、図10は、図4の説明の際に用いた図と同一の図であり、放出サイクル中における空燃比挙動を示した図である。反応速度VOSAは、図9の時刻t0~t1または図10の時刻t2~t3におけるA/Fセンサ16,18の出力値に基づいて算出される。上記実施の形態1で述べたように、上流側A/Fをリッチからリーンへ変化させると、金属セリウムはそのOSCの限界を迎えるまで排気中の酸素を吸蔵し続ける。つまり、図9の時刻t0~t1において、金属セリウムは排気中の酸素を吸蔵し続けるので、三元触媒の下流側に酸素が排出されることはない。ところで、この間、貴金属触媒は、金属セリウムの傍らで排気中の酸素を用いて排気浄化を行っている。このことから、図9の時刻t0~t1において、金属セリウムに吸蔵される酸素は、三元触媒に流入した酸素のうち、排気浄化反応に供されなかった酸素であると言える。従って、図9の時刻t0~t1において、三元触媒に流入した酸素量酸素流入量OSAf1と、金属セリウムに吸蔵された酸素量酸素吸蔵量OSAr1との比は、反応速度VOSAと相関があると言える。また、上記実施の形態1で述べたように、上流側A/Fをリーンからリッチへ変化させると、セリアは吸蔵サイクル中に吸収貯蔵した酸素を排出し尽くすまで排気中に放出し続ける。つまり、図10の時刻t2~t3において、セリアは排気中に酸素を放出し続ける。この間、貴金属触媒は、セリアの傍らで、放出された酸素や排気中の酸素を利用した排気浄化を行っている。このことから、図10の時刻t2~t3においては、金属セリウムから放出された酸素と、三元触媒に流入した酸素とが、排気浄化反応に供されていると言える。従って、図10の時刻t2~t3において、三元触媒に流入した酸素量酸素流入量OSAf2と、金属セリウムから放出された酸素量酸素吸蔵量OSAr2との比は、反応速度VOSAと相関があると言える。本実施形態において、反応速度VOSAは、下記式3により算出される。反応速度VOSA=A/Fセンサ16の出力値に基づいて算出した酸素流入量OSAfm/A/Fセンサ18の出力値に基づいて算出した酸素吸蔵量OSArm3上記式3において、mは1または2であり、酸素流入量OSAfm、酸素吸蔵量OSArmは、それぞれ下記式4,5に基づいて算出される。酸素流入量OSAfm=Σ酸素質量割合K×ΔA/Ffm×噴射燃料量Q4酸素吸蔵量OSArm=Σ酸素質量割合K×ΔA/Frm×噴射燃料量Q5上記式4,5において、mは上記式3と同一の値であり、酸素質量割合Kは0.23であり、ΔA/Ffmは|A/Fセンサ16の出力値-ストイキA/F|であり、ΔA/Frmは|A/Fセンサ18の出力値-ストイキA/F|である。三元触媒の酸化還元能力に関する劣化は、上記実施の形態1同様、反応速度VOSAと閾値との比較により行われる。三元触媒が劣化すると、図9や図10に示すように、下流側A/Fは、時刻t4においてリーン域に移行し、時刻t5においてリッチ域に移行する。そのため、算出される反応速度VOSAは、正常時の酸素吸蔵量OSA具体的には、三元触媒の初期状態における反応速度VOSA。以下同じ。に比して極めて小さくなる。本実施形態においては、このような閾値を予め設定した上で、ECU20内部に記憶させているものとする。また、本実施形態では、上記実施の形態1同様、算出した反応速度VOSAに対して温度補正を行う。何故なら、貴金属触媒の酸化還元能力は温度特性があり、貴金属触媒や金属セリウムまたはセリアの床温の違いによって、算出した反応速度VOSAにばらつきが生じるためである。この温度補正は、反応速度VOSAを算出した後に、規格化温度例えば750°C相当値に補正することにより行われる。具体的に、反応速度VOSAの温度補正値は、下記式6により算出される。反応速度VOSA補正値=反応速度VOSA算出値傾きK×規格化温度°C-算出時S/C推定温度°C6上記式6において、傾きKはS/C推定温度と反応速度VOSAとの関係を規定したグラフから求めることができる。なお、このグラフは別途実験等により作成できる。[実施の形態2における具体的処理]次に、図11を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図11は、本実施形態において、ECU20により実行される触媒劣化検出ルーチンを示すフローチャートである。なお、図11に示すルーチンは、定期的に繰り返して実行されるものとする。図11に示すルーチンにおいて、先ず、ECU20は、ステップ200,210の処理を実行する。ステップ200,210の処理は、図5のステップ100,110の処理と同一である。ステップ210に続いて、ECU20は、反応速度VOSAを算出するステップ220。図12は、このステップ220の処理を示すサブルーチンのフローチャートである。本ルーチンにおいて、ECU20は、ステップ222,224の処理を実行する。ステップ222,224の処理は、図6のステップ122,124の処理と同一である。ステップ224において、下流A/Fがリーン到達前であると判定された場合、ECU20は、反応速度VOSAを算出し、VOSAカウンタの実行回数を更新するステップ226。反応速度VOSAの算出手法については既述のとおりである。また、VOSAカウンタの実行回数は、反応速度VOSAの算出毎に1カウントされるものとする。一方、ステップ224において、下流A/Fがリーンに到達したと判定された場合、ECU20は本ルーチンを終了し、ステップ230に進む。ステップ230において、ECU20は、VOSAカウンタがn以上であるか否かを判定する。本ステップにおいて、VOSAカウンタがn以上と判定された場合、ECU20は、ステップ240に進む。一方、ステップ230において、VOSAカウンタがnよりも少ないと判定された場合、反応速度VOSAの算出数が少ないと判断できる。そのため、ECU20は、反応速度VOSAを再度算出すべく、本ルーチンを終了する。なお、ステップ230のカウンタ値は、予め設定され、ECU20に記憶させた値が用いられる。ステップ240において、ECU20は、反応速度VOSAの平均値VOSAjを算出する。具体的に、ECU20は、先ず、ステップ226で算出した反応速度VOSAに対して温度補正を行い、次いで、温度補正後の反応速度VOSAを積算し、VOSAカウンタ数で除算して平均値VOSAjを求める。なお、反応速度VOSAに対する温度補正手法については既述のとおりである。ステップ240に続いて、ECU20は、反応速度VOSAの平均値VOSAjが閾値よりも大きいか否かを判定するステップ250。そして、平均値VOSAjが閾値よりも大きいと判定された場合、ECU20は、ステップ260に進み、三元触媒の酸化還元能力が正常であると判定する。一方、平均値VOSAjが閾値以下であると判定された場合、ECU20は、ステップ270に進み、三元触媒の酸化還元能力が異常であると判定する。なお、ステップ250の閾値は、ECU20に記憶させた値が用いられる。以上、図11に示したルーチンによれば、反応速度VOSAの平均値VOSAjが閾値よりも大きいと判定された場合に、三元触媒の酸化還元能力が正常であると判定し、反応速度VOSAの平均値VOSAjが閾値以下であると判定された場合に、三元触媒の酸化還元能力が異常であると判定できる。従って、三元触媒の酸化還元能力に関する劣化を高精度に検出可能となる。ところで、上記実施の形態2においては、図12のサブルーチンにおいて、目標空燃比の変化方向がリッチからリーンである場合に反応速度VOSAを算出した。この理由については、上記実施の形態1において述べたとおりである。但しこれは、放出サイクルでの反応速度VOSAの算出を排除するものではない。即ち、目標空燃比の変化方向がリーンからリッチである場合に反応速度VOSAを算出してもよい。この場合、ステップ222,224の処理を次のように読み替えて実行する。即ち、ステップ222の処理は、目標空燃比の変化方向がリーンからリッチであるか否かを判定すると読み替え、ステップ224の処理は、リッチ例えば14.58到達前か否かを判定すると読み替える。このような読み替え後の処理によっても、三元触媒の酸化還元能力に関する劣化を高精度に検出可能となる。なお、本変形例は、後述する実施の形態3においても同様に適用が可能である。なお、上記実施の形態2においては、A/Fセンサ16が上記第2の発明における上流側空燃比センサに相当している。また、上記実施の形態2においては、ECU20が図11のステップ220~270の処理を実行することにより上記第2の発明における排気浄化能力判定手段が実現されている。実施の形態3.次に、図13乃至図18を参照しながら、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態においては、上記実施の形態1で算出した酸素吸蔵量OSAと、上記実施の形態2で算出した反応速度VOSAとを用いて、三元触媒の具体的な劣化状態を特定することをその特徴とする。そのため、装置構成の説明や、酸素吸蔵量OSAおよび反応速度VOSAの算出手法の説明については省略する。[実施の形態3における触媒劣化検出手法]上記実施の形態1によれば、三元触媒のOSCに関する劣化を検出でき、上記実施の形態2によれば、三元触媒の酸化還元能力に関する劣化を検出できる。しかしながら、三元触媒の劣化をより高精度に検出するためには、これらを同時検出することが望ましい。また、三元触媒の劣化要因は複数あり、その劣化要因には早急な対処が必要なものと、そうでないものとが混在する。そのため、三元触媒の劣化要因が特定できることが望ましい。そこで、本実施形態においては、酸素吸蔵量OSAと、反応速度VOSAとを用いて、三元触媒の具体的な劣化状態を特定する。具体的な劣化状態としては、熱劣化、失火等による溶損、マンガンMnなどによる目詰り、被毒劣化および基材割れが該当する。劣化状態の特定は、算出した吸蔵量OSAと正常時の酸素吸蔵量OSAとの偏差以下、OSA偏差と称す。と、算出した反応速度VOSAと正常時の反応速度VOSAとの偏差以下、VOSA偏差と称す。との組み合わせにより行うものとする。熱劣化の場合は、算出した酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAが小さくなる。図13は、熱劣化時における下流側A/Fの挙動を示した図である。図13に示すように、熱劣化時における下流側A/Fの挙動は、上記実施の形態1や2で説明した下流側A/Fの挙動と同様の挙動を示す。つまり、算出した酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAが、正常時の酸素吸蔵量OSAや正常時の反応速度VOSAよりも小さい場合には、三元触媒が熱劣化していることを特定できる。具体的に、OSA偏差が第1所定量以上である場合、または、VOSA偏差が第2所定量以上である場合、熱劣化であると特定する。失火等による溶損の場合は、三元触媒の機能を完全に失う。図14は、溶損時における下流側A/Fの挙動を示した図である。図14に示すように、溶損時における下流側A/Fの挙動は、上流側A/Fの挙動と略等しくなり、反応速度VOSA≒1、かつ、酸素吸蔵量OSA≒0となる。つまり、算出した酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAが、正常時の酸素吸蔵量OSAや正常時の反応速度VOSAよりも極めて小さい場合には、三元触媒が溶損していることを特定できる。具体的に、OSA偏差が第3所定量>第1所定量以上、かつ、VOSA偏差が第4所定量>第2所定量以上である場合、溶損であると特定する。Mnなどによる目詰りとは、燃料に含まれるMnなどが三元触媒に付着する現象である。目詰りの場合、付着Mnが金属セリウムの酸素吸放出作用を阻害する。図15は、目詰り時における下流側A/Fの挙動を示した図である。図15に示すように、目詰り時における下流側A/Fの挙動は、正常時における下流側A/Fの挙動と略同じである。但し、算出した反応速度VOSAは正常時の反応速度VOSAに比べて若干速くなり、算出した酸素吸蔵量OSAは正常時の反応速度VOSAに比べて少なくなる。つまり、算出した酸素吸蔵量OSAが正常時の酸素吸蔵量OSAよりも小さい場合において、算出した反応速度VOSAが、正常時の反応速度VOSAと略同一或いは僅かに小さい場合は、目詰りであることを特定できる。具体的に、OSA偏差が第1所定量以上、かつ、VOSA偏差が第5所定量<第2所定量以下である場合、目詰りであると特定する。被毒劣化とは、燃料やエンジンオイルに含まれる硫黄Sなどが三元触媒に一時的に付着する現象である。被毒劣化の場合、付着Sが貴金属触媒での排気浄化反応の進行や、金属セリウムの酸素吸放出作用を一時的に阻害する。図16は、被毒劣化時における下流側A/Fの挙動を示した図である。図16に示すように、被毒劣化時における下流側A/Fの挙動は、熱劣化時における下流側A/Fの挙動と同様の挙動を示す。但し、熱劣化と異なり、被毒劣化は、運転条件を変更すれば回復する。そのため、S/C14床温が700°C以上となるような高温運転条件や、F/C運転後にリッチ制御運転条件といった所定の被毒回復条件での運転後、酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAが所定値以上変化し、正常時の値に近づいた場合には、被毒劣化であることを特定できる。具体的に、OSA偏差が第1所定量以上、かつ、VOSA偏差が第2所定量以上である場合において、所定の被毒回復条件での運転後、OSA偏差が第1所定量未満、かつ、VOSA偏差が第2所定量未満となった場合、被毒劣化であると特定する。基材割れには、割れ方向がガス流れ方向に直交する縦割れと、ガス流れ方向に平行な横割れの二種類がある。縦割れの場合、酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAに対する影響は殆どない。横割れの場合、分裂箇所以外においては正常時同様に機能するが、分裂箇所においては、入りガスが漏出する。図17は、基材横割れ時における下流側A/Fの挙動を示した図である。図17aまたは図17bに示すように、基材横割れ時における下流側A/Fは、分裂箇所から漏出したガスの影響でガス平衡点がリッチ側またはリーン側にずれるので、酸素吸蔵量OSA≒0となる。つまり、算出した酸素吸蔵量OSAが正常時の酸素吸蔵量OSAよりも極めて小さく、かつ、算出した反応速度VOSAが正常時の反応速度VOSAと略同一或いは僅かに小さい場合は、基材横割れであることを特定できる。具体的に、OSA偏差が第3所定量以上、かつ、VOSA偏差が第5所定量以下である場合、目詰りであると特定する。なお、上記第1所定量~第5所定量のそれぞれついては、予め設定した上で、ECU20内部に記憶させているものとする。[実施の形態3における具体的処理]次に、図18を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図18は、本実施形態において、ECU20により実行される触媒劣化検出ルーチンを示すフローチャートである。なお、図18に示すルーチンは、定期的に繰り返して実行されるものとする。図18に示すルーチンにおいて、先ず、ECU20は、ステップ300,310の処理を実行する。ステップ300,310の処理は、図5のステップ100,110の処理と同一である。ステップ310に続いて、ECU20は、酸素吸蔵量OSAおよび反応速度VOSAを算出するステップ320。ここで、酸素吸蔵量OSAは、図6に示したサブルーチンにより、反応速度VOSAは、図12で示したサブルーチンにより、それぞれ算出される。ステップ330において、ECU20は、OSAカウンタがn以上であるか否かを判定する。本ステップの処理は、図5のステップ130の処理と同一であり、OSAカウンタがn以上と判定された場合、ECU20は、ステップ340に進む。一方、OSAカウンタがnよりも少ないと判定された場合、ECU20は、酸素吸蔵量OSAを再度算出すべく、本ルーチンを終了する。ステップ340において、ECU20は、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjを算出する。本ステップの処理は、図5のステップ140の処理と同一である。ステップ340に続いて、ECU20は、VOSAカウンタがn以上であるか否かを判定するステップ350。本ステップの処理は、図11のステップ230の処理と同一であり、VOSAカウンタがn以上と判定された場合、ECU20は、ステップ360に進む。一方、VOSAカウンタがnよりも少ないと判定された場合、ECU20は反応速度VOSAを再度算出すべく、本ルーチンを終了する。ステップ360において、ECU20は、反応速度VOSAの平均値VOSAjを算出する。本ステップの処理は、図11のステップ240の処理と同一である。ステップ360に続いて、ECU20は、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjが閾値よりも大きいか否かを判定するステップ370。ステップ370において、平均値OSAjが閾値よりも大きいと判定された場合、ECU20は、ステップ380に進む。一方、ステップ370において、平均値OSAjが閾値以下であると判定された場合、ECU20は、ステップ390に進む。なお、ステップ370で用いる閾値は、図5のステップ150で用いる閾値と同じ値であり、予め設定され、ECU20に記憶させた値が用いられる。ステップ380において、ECU20は、反応速度VOSAの平均値VOSAjが閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、平均値VOSAjが閾値よりも大きいと判定された場合、ECU20は、ステップ400に進み、三元触媒の酸化還元能力が正常であると判定する。一方、平均値VOSAjが閾値以下であると判定された場合、ECU20は、ステップ390に進む。なお、ステップ380で用いる閾値は、図12のステップ250で用いる閾値と同じ値であり、予め設定され、ECU20に記憶させた値が用いられる。ステップ390において、ECU20は、三元触媒の劣化状態を特定する。なお、劣化状態の特定手法については既述のとおりである。以上、図18に示したルーチンによれば、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjと、反応速度VOSAの平均値VOSAjとを同時に求めるので、三元触媒の劣化をより高精度に検出できる。また、酸素吸蔵量OSAの平均値OSAjが閾値以下であると判定された場合や、反応速度VOSAの平均値VOSAjが閾値以下であると判定された場合に、三元触媒の劣化要因を特定できる。なお、上記実施の形態3においては、ECU20が図18のステップ390の処理を実行することにより上記第3の発明における劣化状態特定手段が実現されている。実施の形態4.次に、図19乃至図20を参照しながら、本発明の実施の形態4について説明する。本実施形態においては、図1の装置構成において、図20に示すリッチ限定空燃比アクティブ制御ルーチンを実行することをその特徴とする。そのため、装置構成の説明については省略する。上記実施の形態1乃至3においては、酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAの算出に際し、空燃比アクティブ制御を実行した。しかしながら、空燃比アクティブ制御の実行中は、目標空燃比を短期間で切り替えるのでエミッションが悪化し易く、特にリーン側ではS/C14の下流側に未浄化NOxが排出されてしまう。そこで、本実施形態では、下流側A/Fがストイキからリーンに変化した時点で上流側A/Fをリッチに切り替える制御以下、リッチ限定空燃比アクティブ制御と称す。を実行する。[リッチ限定空燃比アクティブ制御中の空燃比挙動]図19は、リッチ限定空燃比アクティブ制御中の空燃比挙動を示した図である。リッチ限定空燃比アクティブ制御中においては、先ず、上流側A/Fがリッチからリーンに変化するように目標空燃比が設定される。そのため、時刻t6~t7において、上流側A/Fはリッチ側の所定値からリーン側の所定値に向かって変化する図19a。一方、下流側A/Fは、同期間において、リッチ側の所定値からストイキに向かって変化する図19b。リッチ限定空燃比アクティブ制御では、下流側A/Fがストイキからリーンに変化した時点で目標空燃比の変化方向が切り替えられる。そのため、時刻t7において、目標空燃比がリーンからリッチに切り替えられる。そうすると、時刻t7~t8において、上流側A/Fはリーン側の所定値からリッチ側の所定値に向かって変化する。一方、下流側A/Fは、同期間において、ストイキからリッチ側の所定値に向かって変化する。そして、時刻t8において、下流側A/Fがリッチ側の所定値に到達すると、目標空燃比がリッチからリーンに切り替えられる。時刻t8以降の空燃比挙動は上記の繰り返しである。即ち、下流側A/Fは、時刻t8~t9においてリッチ側の所定値からストイキに向かって変化し、時刻t9において目標空燃比がリーンからリッチに切り替えられると、時刻t9~t10においてストイキからリッチ側の所定値に向かって変化する。リッチ限定空燃比アクティブ制御を実行すれば、リーン側でのNOx排出を抑制できる。従って、排気エミッションの悪化を未然に防止できる。また、吸蔵サイクル側を最低限の酸素量で停止して放出サイクル側に切り替え、酸素を十分に放出させた後に再度吸蔵サイクル側に切り替えるので、酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAの安定的な計測が可能となる。また、放出サイクルを入れることでS被毒の影響を低減することも可能となる。更に、リッチ限定空燃比アクティブ制御は、リーン域での空燃比変化が無い分、空燃比アクティブ制御に比して制御実行時間を短縮化できるので、目標空燃比の切り替えに伴うエミッションの悪化を最小限に留めることも可能となる。[実施の形態4における具体的処理]次に、図20を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図20は、本実施形態において、ECU20により実行されるリッチ限定空燃比アクティブ制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図20に示すルーチンは、空燃比アクティブ制御を実行する代わりに実行されるものとする例えば図5のステップ110。また、図20に示すルーチンは、所定期間に亘って繰り返し実行されるものとする。図20に示すルーチンにおいて、先ず、ECU20は、上流側A/Fがリッチ14.0となるように目標空燃比を設定し、A/Fセンサ16の出力値に基づいてフィードバック制御するステップ500。続いて、ECU20は、下流側A/Fがリッチ14.0に到達したか否かを判定するステップ510。本ステップの処理は、下流側A/Fがリッチに到達するまで繰り返し実行される。ステップ510において、下流側A/Fがリッチに到達したと判定された場合、ECU20は、上流側A/Fがリーン15.0となるように目標空燃比を設定し、A/Fセンサ16の出力値に基づいてフィードバック制御するステップ520。続いて、ECU20は、下流側A/Fがリーン14.62に到達したか否かを判定するステップ530。本ステップの処理は、下流側A/Fがリーンに到達するまで繰り返し実行される。ステップ530において、下流側A/Fがリーンに到達したと判定された場合、ECU20は、本ルーチンを終了する。以上、図20に示したルーチンによれば、下流側A/Fがリーンに到達したと判定された場合には目標空燃比がリッチに設定されるので、下流側A/Fがリーン域となる時間を短縮でき、リーン側でのNOx排出を抑制しつつ、目標空燃比の切り替えに伴うエミッションの悪化を最小限に留めることも可能となる。また、下流側A/Fがリッチに到達したと判定された場合には目標空燃比がリーンに設定されるので、放出サイクルを行って三元触媒から酸素を十分に放出させた後に吸蔵サイクル側に切り替えることができる。従って、酸素吸蔵量OSAや反応速度VOSAの安定的な計測が可能となる。また、放出サイクルを経由させることでS被毒の影響を低減できる。"