"内燃機関の排気通路に配設された触媒と、前記排気通路の前記触媒の下流側に配設された下流側空燃比センサと、前記下流側空燃比センサの出力値に基いて前記機関に供給される混合気の空燃比である機関の空燃比を制御する空燃比制御手段と、を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記触媒に多量の窒素酸化物が流入する運転状態が到来することを予測する所定の条件が成立しているか否かを判定する条件判定手段を含み、前記所定の条件が成立した場合、前記所定の条件が成立していない場合に比較して、前記触媒内の還元剤の濃度及び前記触媒の温度の少なくとも一方が上昇するように、前記機関の空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置。請求項1に記載の空燃比制御装置において、前記所定の条件は、前記機関の吸入空気量が大きいほど大きくなる吸入空気量相関値が低側空気量閾値よりも大きく且つ前記低側空気量閾値よりも大きい高側空気量閾値よりも小さいこと、及び、前記機関を搭載した車両の速度が低側速度閾値よりも大きく且つ前記低側速度閾値よりも大きい高側速度閾値よりも小さいこと、の少なくとも何れか一方が成立する場合に成立する条件である空燃比制御装置。請求項2に記載の空燃比制御装置において、前記所定の条件は、更に、前記吸入空気量相関値の単位時間当たりの変化量が所定変化量閾値よりも小さいことが成立する場合に成立する条件である空燃比制御装置。請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記所定の条件が成立している場合の前記機関の空燃比の平均値が、前記所定の条件が成立していない場合の前記機関の空燃比の平均値よりも小さくなるように、前記機関の空燃比を制御することにより、前記所定の条件が成立している場合に前記触媒内の還元剤の濃度を上昇させるように構成された空燃比制御装置。請求項4に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記下流側空燃比センサの出力値に基いて、前記触媒の酸素吸蔵量が過剰となる傾向にあって前記触媒に理論空燃比よりも小さいリッチ空燃比のガスを流入させるリッチ要求が発生したと判定したとき前記機関の空燃比の目標を理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比に設定するとともに、前記触媒の酸素吸蔵量が不足する傾向にあって前記触媒に理論空燃比よりも大きいリーン空燃比のガスを流入させるリーン要求が発生したと判定したとき前記機関の空燃比の目標を理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比に設定する目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含み、前記目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記目標リッチ空燃比を、前記所定の条件が成立していない場合の前記目標リッチ空燃比よりも小さい空燃比に設定するように構成された空燃比制御装置。請求項5に記載の空燃比制御装置において、前記目標空燃比設定手段は、前記下流側空燃比センサの出力値の単位時間あたりの変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、前記リッチ要求が発生したと判定し、前記変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、前記リーン要求が発生したと判定する、ように構成された空燃比制御装置。請求項4に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記下流側空燃比センサの出力値の単位時間あたりの変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、前記触媒の状態が前記酸素過剰状態となったと判定するとともに、前記変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、前記触媒の状態が酸素不足状態となったと判定する触媒状態判定手段と、前記触媒状態判定手段により前記触媒の状態が前記酸素不足状態から前記酸素過剰状態へと変化したと判定された時点から0を含む所定の遅延時間であるリーン遅延時間だけ経過したときに前記機関の空燃比の目標を理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比に設定するとともに、前記触媒状態判定手段により前記触媒の状態が前記酸素過剰状態から前記酸素不足状態へと変化したと判定された時点から0を含む所定の遅延時間であるリッチ遅延時間だけ経過したときに前記機関の空燃比の目標を理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比に設定する目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含み、前記目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記リッチ遅延時間を、前記所定の条件が成立していない場合の前記リッチ遅延時間よりも長い時間に設定するように構成された空燃比制御装置。請求項4に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記下流側空燃比センサの出力値の単位時間あたりの変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、前記触媒の状態が前記酸素過剰状態となったと判定するとともに、前記変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、前記触媒の状態が酸素不足状態となったと判定する触媒状態判定手段と、前記触媒状態判定手段により前記触媒の状態が前記酸素不足状態から前記酸素過剰状態へと変化したと判定された時点から所定の遅延時間であるリーン遅延時間だけ経過したときに前記機関の空燃比の目標空燃比を理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比に設定するとともに、前記触媒状態判定手段により前記触媒の状態が前記酸素過剰状態から前記酸素不足状態へと変化したと判定された時点から所定の遅延時間である0を含むリッチ遅延時間だけ経過したときに前記機関の空燃比の目標空燃比を理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比に設定する目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含み、前記目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記リーン遅延時間を、前記所定の条件が成立していない場合の前記リーン遅延時間よりも短い時間に設定するように構成された空燃比制御装置。請求項4に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記下流側空燃比センサの出力値の単位時間あたりの変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、前記機関の空燃比の目標空燃比を理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比に設定し、前記変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、前記機関の空燃比の目標空燃比を理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比に設定する、目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含み、前記目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記リッチ判定閾値dRichthを、前記所定の条件が成立していない場合の前記リッチ判定閾値dRichthよりも大きい値に設定するように構成された空燃比制御装置。請求項4に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記下流側空燃比センサの出力値の単位時間あたりの変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、前記機関の空燃比の目標空燃比を理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比に設定し、前記変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、前記機関の空燃比の目標空燃比を理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比に設定する、目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含み、前記目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記リーン判定閾値dLeanthを、前記リーン遅延時間が前記所定の条件が成立していない場合の前記リーン判定閾値dLeanthよりも小さい値に設定するように構成された空燃比制御装置。請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の空燃比制御装置において、前記空燃比制御手段は、前記下流側空燃比センサの出力値に基いて、前記触媒の酸素吸蔵量が過剰となる傾向にあって前記触媒に理論空燃比よりも小さいリッチ空燃比のガスを流入させるリッチ要求が発生したと判定したとき前記機関の空燃比の目標を理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比に設定するとともに、前記触媒の酸素吸蔵量が不足する傾向にあって前記触媒に理論空燃比よりも大きいリーン空燃比のガスを流入させるリーン要求が発生したと判定したとき前記機関の空燃比の目標を理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比に設定する目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含み、前記目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記目標リッチ空燃比を前記所定の条件が成立していない場合の前記目標リッチ空燃比よりも小さい空燃比に設定するとともに、前記所定の条件が成立している場合の前記目標リーン空燃比を前記所定の条件が成立していない場合の前記目標リーン空燃比よりも大きい空燃比に設定することにより、前記触媒内において発生する熱の量を増大させて前記触媒の温度を上昇させる空燃比制御装置。以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の空燃比制御装置以下、単に制御装置とも称呼する。について図面を参照しながら説明する。この制御装置は、内燃機関に供給される混合気に含まれる燃料噴射量燃料供給量を制御する燃料噴射量制御装置の一部でもある。<第1実施形態>構成図1は、第1実施形態に係る制御装置以下、第1制御装置とも称呼する。を、4サイクル火花点火式多気筒直列4気筒内燃機関10に適用したシステムの概略構成を示している。内燃機関10は、機関本体部20と、吸気系統30と、排気系統40と、を含む。機関本体部20は、シリンダブロック部及びシリンダヘッド部を含む。機関本体部20は、複数の気筒燃焼室21を備えている。各気筒は、図示しない吸気ポート及び排気ポートと連通している。吸気ポートと燃焼室21との連通部は図示しない吸気弁により開閉される。排気ポートと燃焼室21との連通部は図示しない排気弁により開閉される。各燃焼室21には図示しない点火プラグが配設されている。吸気系統30は、インテークマニホールド31、吸気管32、複数の燃料噴射弁33、及び、スロットル弁34を備えている。インテークマニホールド31は、複数の枝部31aとサージタンク31bとを備えている。複数の枝部31aのそれぞれの一端は、複数の吸気ポートのそれぞれに接続されている。複数の枝部31aの他端はサージタンク31bに接続されている。吸気管32の一端はサージタンク31bに接続されている。吸気管32の他端には図示しないエアフィルタが配設されている。燃料噴射弁33は、一つの気筒燃焼室21に対して一つずつ配設されている。燃料噴射弁33は吸気ポートに設けられている。燃料噴射弁33には燃料配管50を通して図示しない燃料タンクから燃料が供給されている。燃料噴射弁33は、噴射指示信号に応答して開弁し、その噴射指示信号に含まれる指示燃料噴射量の燃料を吸気ポート従って、燃料噴射弁33に対応する気筒21内に噴射するようになっている。スロットル弁34は、吸気管32内に回動可能に配設されている。スロットル弁34は、吸気通路の開口断面積を可変とするようになっている。スロットル弁34は、図示しないスロットル弁アクチュエータにより吸気管32内で回転駆動されるようになっている。排気系統40は、エキゾーストマニホールド41、エキゾーストパイプ42、エキゾーストパイプ42に配設された上流側触媒43、及び、上流側触媒43よりも下流においてエキゾーストパイプ42に配設された図示しない下流側触媒を備えている。エキゾーストマニホールド41は、複数の枝部41aと集合部41bとを備えている。複数の枝部41aのそれぞれの一端は、複数の排気ポートのそれぞれに接続されている。複数の枝部41aのそれぞれの他端は集合部41bに集合している。この集合部41bは、複数2以上であり、本例では4つの気筒から排出された排ガスが集合する部分であるから、排気集合部HKとも称呼される。エキゾーストパイプ42は集合部41bに接続されている。排気ポート、エキゾーストマニホールド41及びエキゾーストパイプ42は、排気通路を構成している。上流側触媒43及び下流側触媒のそれぞれは、所謂、白金、ロジウム及びパラジウム等の貴金属触媒物質からなる活性成分を担持する三元触媒装置排気浄化用の触媒である。各触媒は、各触媒に流入するガスの空燃比が三元触媒のウインドウ内の空燃比例えば、理論空燃比であるとき、HC,CO,H2などの未燃成分を酸化するとともに窒素酸化物NOxを還元する機能を有する。この機能は触媒機能とも称呼される。更に、各触媒は、酸素を吸蔵貯蔵する酸素吸蔵機能を有する。即ち、各触媒は、その触媒に流入するガス触媒流入ガスに過剰の酸素が含まれているとき、その酸素を吸蔵するとともにNOxを浄化する。各触媒は、触媒流入ガスに過剰な未燃物が含まれているとき、吸蔵している酸素を放出してその未燃物を浄化する。各触媒は、触媒流入ガスの空燃比が小さくなるほど、より多くの酸素を放出する。より多くの酸素を放出した状態換言すると触媒内の還元剤の濃度が大きい状態において、触媒はより高い反応速度にてNOxを還元することができる。触媒の酸素吸蔵機能は、触媒に担持されているセリアCeO2等の酸素吸蔵材によってもたらされる。各触媒は、酸素吸蔵機能により空燃比が理論空燃比から偏移したとしても未燃成分及び窒素酸化物を浄化することができる。つまり、酸素吸蔵機能により、ウインドウの幅が拡大する。このシステムは、熱線式エアフローメータ61、スロットルポジションセンサ62、水温センサ63、クランクポジションセンサ64、インテークカムポジションセンサ65、上流側空燃比センサ66、下流側空燃比センサ67、及び、アクセル開度センサ68を備えている。エアフローメータ61は、吸気管32内を流れる吸入空気の質量流量吸入空気流量Gaに応じた信号を出力するようになっている。即ち、吸入空気量Gaは、単位時間あたりに機関10に吸入される吸入空気量を表す。スロットルポジションセンサ62は、スロットル弁34の開度スロットル弁開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。水温センサ63は、機関10の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。冷却水温THWは、機関10の暖機状態機関10の温度を表す運転状態指標量である。クランクポジションセンサ64は、クランク軸が10°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランク軸が360°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、後述する電気制御装置70によって機関回転速度NEに変換される。インテークカムポジションセンサ65は、インテークカムシャフトが所定角度から90度、次いで90度、更に180度回転する毎に一つのパルスを出力するようになっている。後述する電気制御装置70は、クランクポジションセンサ64及びインテークカムポジションセンサ65からの信号に基いて、基準気筒例えば第1気筒の圧縮上死点を基準とした絶対クランク角度CAを取得するようになっている。この絶対クランク角度CAは、基準気筒の圧縮上死点において0°クランク角度に設定され、クランク軸の回転角度に応じて720°クランク角度まで増大し、その時点にて再び0°クランク角度に設定される。上流側空燃比センサ66は、エキゾーストマニホールド41の集合部41b排気集合部HKと上流側触媒43との間の位置においてエキゾーストマニホールド41及びエキゾーストパイプ42の何れかに配設されている。上流側空燃比センサ66は、例えば、特開平11-72473号公報、特開2000-65782号公報及び特開2004-69547号公報等に開示された拡散抵抗層を備える限界電流式広域空燃比センサである。上流側空燃比センサ66は、上流側空燃比センサ66の配設位置を流れる排ガスの空燃比触媒43に流入するガスである触媒流入ガスの空燃比、上流側空燃比abyfsに応じた出力値Vabyfsを出力する。出力値Vabyfsは、図2に示したように、触媒流入ガスの空燃比上流側空燃比abyfsが大きくなるほどリーン側の空燃比になるほど増大する。電気制御装置70は、出力値Vabyfsと上流側空燃比abyfsとの図2に示した関係を規定した空燃比変換テーブルマップMapabyfsを記憶している。電気制御装置70は、出力値Vabyfsを空燃比変換テーブルMapabyfsに適用することにより、実際の上流側空燃比abyfsを検出する検出上流側空燃比abyfsを取得するようになっている。再び、図1を参照すると、下流側空燃比センサ67は、エキゾーストパイプ42内に配設されている。下流側空燃比センサ67の配設位置は、上流側触媒43よりも下流側であり、且つ、下流側触媒よりも上流側即ち、上流側触媒43と下流側触媒との間の排気通路である。下流側空燃比センサ67は、周知の起電力式の酸素濃度センサ安定化ジルコニア等の固体電解質を用いた周知の濃淡電池型の酸素濃度センサである。下流側空燃比センサ67は、排気通路であって下流側空燃比センサ67が配設されている部位を通過するガスである被検出ガスの空燃比に応じた出力値Voxsを発生するようになっている。換言すると、出力値Voxsは、上流側触媒43から流出し且つ下流側触媒に流入するガスの空燃比に応じた値である。この出力値Voxsは、図3に示したように、被検出ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチのとき最大出力値max例えば、約0.9V~1.0Vとなる。出力値Voxsは、被検出ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンのとき最小出力値min例えば、約0.1V~0Vとなる。更に、出力値Voxsは、被検出ガスの空燃比が理論空燃比であるとき最大出力値maxと最小出力値minの略中間の電圧Vst中央値Vmid、中間電圧Vst、例えば、約0.5Vとなる。出力値Voxsは、被検出ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチな空燃比からリーンな空燃比へと変化する際に最大出力値maxから最小出力値minへと急変する。同様に、出力値Voxsは、被検出ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比からリッチな空燃比へと変化する際に最小出力値minから最大出力値maxへと急変する。図1に示したアクセル開度センサ68は、運転者によって操作されるアクセルペダルAPの操作量Accpアクセルペダル操作量、アクセルペダルAPの開度を表す信号を出力するようになっている。アクセルペダル操作量Accpは、アクセルペダルAPの操作量が大きくなるとともに大きくなる。電気制御装置70は、CPU、CPUが実行するプログラム、テーブルマップ、関数及び定数等を予め記憶したROM、CPUが必要に応じてデータを一時的に格納するRAM、バックアップRAMB-RAM、並びに、ADコンバータを含むインターフェース等からなる周知のマイクロコンピュータである。バックアップRAMは、機関10を搭載した車両の図示しないイグニッションキースイッチの位置オフ位置、始動位置及びオン位置等の何れかに関わらず、車両に搭載されたバッテリから電力の供給を受けるようになっている。バックアップRAMは、バッテリから電力の供給を受けている場合、CPUの指示に応じてデータを格納するデータが書き込まれるとともに、そのデータを読み出し可能となるように保持記憶する。従って、バックアップRAMは、機関10の運転停止中においてもデータを保持することができる。バックアップRAMは、バッテリが車両から取り外される等によりバッテリからの電力供給が遮断されると、データを保持することができない。そこで、CPUは、バックアップRAMへの電力供給が再開されたとき、バックアップRAMに保持されるべきデータを初期化デフォルト値に設定するようになっている。なお、バックアップRAMは、EEPROM等の読み書き可能な不揮発性メモリであってもよい。電気制御装置70は、上述したセンサ等と接続され、CPUにそれらのセンサからの信号を供給するようになっている。更に、電気制御装置70は、CPUの指示に応じて、各気筒に対応して設けられた点火プラグ実際にはイグナイタ、各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁33、及び、スロットル弁アクチュエータ等に駆動信号指示信号を送出するようになっている。なお、電気制御装置70は、取得されたアクセルペダルの操作量Accpが大きくなるほどスロットル弁開度TAが大きくなるように、スロットル弁アクチュエータに指示信号を送出するようになっている。即ち、電気制御装置70は、運転者により変更される機関10の加速操作量アクセルペダル操作量Accpに応じて機関10の吸気通路に配設されたスロットル弁34の開度を変更するスロットル弁駆動手段を備えている。第1制御装置の作動の概要第1制御装置は、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsに基いて、触媒43の状態酸素吸蔵状態が、酸素過剰状態及び酸素不足状態のうちの何れであるかを判定する。酸素過剰状態は、リーン状態とも称呼される。酸素過剰状態は、触媒43の酸素吸蔵量が過剰となる傾向にあって最大酸素吸蔵量Cmaxに近い値になりつつある状態である。酸素不足状態は、リッチ状態とも称呼される。酸素不足状態は、触媒43の酸素吸蔵量が不足する傾向にあって0に近い値になりつつある状態である。より具体的に述べると、第1制御装置は、触媒43の状態が酸素過剰状態であると判定されている場合であって、出力値Voxsの所定時間あたりの変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、触媒43の状態が酸素不足状態となったと判定する。このとき、第1制御装置は、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を0に設定する。更に、第1制御装置は、触媒43の状態が酸素不足状態であると判定されているときに、変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、触媒43の状態が酸素過剰状態となったと判定する。このとき、第1制御装置は、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を1に設定する。なお、第1制御装置は、触媒43の状態が酸素過剰状態であると判定されている場合であって、出力値Voxsがリッチ判定閾値VRichthよりも大きくなったとき、触媒43の状態が酸素不足状態となったと判定してもよい。更に、第1制御装置は、触媒43の状態が酸素不足状態であると判定されているときに、出力値Voxsがリーン判定閾値VLeanthよりも小さくなったとき、触媒43の状態が酸素過剰状態となったと判定してもよい。触媒43の状態が酸素過剰状態であるとき、触媒43には過剰な未燃物を流入させるべきである。そこで、第1制御装置は、触媒43の状態が酸素過剰状態であると判定したとき触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を1に設定したとき、リッチ要求フラグXRichreqの値を1に設定しリッチ要求が発生したと判定し、機関に供給される混合気の空燃比の目標である目標空燃比abyfrを理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比afRichに設定する。なお、目標空燃比abyfrは、触媒43に流入する排ガスの空燃比の目標でもある。これに対し、触媒43の状態が酸素不足状態であるとき、触媒43には過剰な酸素を流入させるべきである。そこで、第1制御装置は、触媒43の状態が酸素不足状態であると判定したとき触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を0に設定したとき、リッチ要求フラグXRichreqの値を0に設定しリーン要求が発生したと判定し、目標空燃比abyfrを理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比afLeanに設定する。更に、第1制御装置は、触媒43に多量の窒素酸化物が流入する運転状態が到来することが予測される状態となったか否かを判定する。具体的には、第1制御装置は、以下に述べる総ての条件以下、単に所定の条件又は特定条件と言う。が成立したとき、触媒43に多量の窒素酸化物が流入する運転状態が到来すると予測する。条件1吸入空気量Gaが、低側空気量閾値GaLothよりも大きく、且つ、高側空気量閾値GaHithよりも小さい。なお、高側空気量閾値GaHithは低側空気量閾値GaLothよりも大きい。条件2吸入空気量Gaの単位時間当たりの変化量の大きさ|ΔGa|が所定変化量閾値ΔGathよりも小さい。なお、条件1及び条件2の吸入空気量Gaは負荷KL、スロットル弁開度TA及びアクセルペダル操作量Accp等に置換され得る。これらは、何れも、吸入空気量Gaが大きいほど大きくなるパラメータであり、吸入空気量相関値とも称呼される。負荷KLは、本例において負荷率充填率KLであり、下記の1式に基いて算出される。この1式において、Mckはある気筒が一回の吸気行程において吸入する空気量単位はg、ρは空気密度単位はg/l、Lは機関10の排気量単位はl、4は機関10の気筒数である。KL={Mck/ρL/4}100...1更に、上記条件1は、機関10を搭載した車両の速度が、低側速度閾値よりも大きく、且つ、前記低側速度閾値よりも大きい高側速度閾値よりも小さい。という条件に置換されてもよい。前記所定の条件が成立していないとき即ち、条件1及び条件2の少なくとも一方が成立していないとき、第1制御装置は図4の時刻t1以前に示したように、目標リーン空燃比afLeanを基準目標リーン空燃比afLean0に設定し、目標リッチ空燃比afRichを基準目標リッチ空燃比afRich0に設定する。基準目標リーン空燃比afLean0は理論空燃比よりも正の所定値Aだけ大きい空燃比である。基準目標リッチ空燃比afRich0は理論空燃比よりも正の所定値Aだけ小さい空燃比である。よって、基準目標リーン空燃比afLean0及び基準目標リッチ空燃比afRich0の平均値は理論空燃比stoichである。これに対し、第1制御装置は、前記所定の条件が成立したとき即ち、前記条件1及び前記条件2の両条件が成立したとき、図4の時刻t1以降に示したように、目標リーン空燃比afLeanを基準目標リーン空燃比afLean0よりも正の所定値ΔLだけ小さい値afLean0-ΔLに設定し、目標リッチ空燃比afRichを基準目標リッチ空燃比afRich0よりも正の所定値ΔRだけ小さい値afRich0-ΔRに設定する。但し、値afLean0-ΔLは理論空燃比stoichよりも大きい。これにより、触媒43に流入する排ガスの空燃比の平均が理論空燃比stoichよりも小さくなるので、触媒43内の還元剤の濃度は時刻t1以前に比べて時刻t1以降において上昇する。よって、その後に機関10が加速されて多量のNOxが触媒43に流入した場合、触媒43におけるNOxの還元速度が十分に高くなっているから、触媒43から流出する未浄化のNOxの量を低減することができる。実際の作動次に、第1制御装置の実際の作動について説明する。<燃料噴射制御>第1制御装置のCPUは、図5に示した燃料噴射制御ルーチンを、任意の気筒のクランク角度が吸気上死点前の所定クランク角度となる毎に、その気筒に対して繰り返し実行するようになっている。前記所定クランク角度は、例えば、BTDC90°CA吸気上死点前90°クランク角度である。クランク角度が前記所定クランク角度に一致した気筒は燃料噴射気筒とも称呼される。CPUは、この燃料噴射制御ルーチンにより、指示燃料噴射量最終燃料噴射量Fiの計算及び燃料噴射の指示を行う。任意の気筒のクランク角度が吸気上死点前の所定クランク角度と一致すると、CPUはステップ500から処理を開始し、ステップ505に進んで吸入空気量Ga、機関回転速度NE、及び、ルックアップテーブルMapMcGa,NEに基いて燃料噴射気筒に吸入される空気量即ち、筒内吸入空気量Mcを取得する。筒内吸入空気量Mcは、周知の空気モデル吸気通路における空気の挙動を模した物理法則に従って構築されたモデルにより算出されてもよい。次に、CPUはステップ510に進み、フィードバック制御フラグXFBの値が1であるか否かを判定する。このフィードバック制御フラグXFBの値は、空燃比のフィードバック制御条件が成立しているときに1に設定され、フィードバック制御条件が成立していないときに0に設定される。更に、フィードバック制御フラグXFBの値はイニシャルルーチンにおいて0に設定されるようになっている。イニシャルルーチンは、機関10が搭載された車両のイグニッションキースイッチがオフ位置からオン位置に変更されたときにCPUにより実行されるルーチンである。空燃比のフィードバック制御条件は、例えば、以下の総ての条件が成立したときに成立する。A1上流側空燃比センサ66が活性化している。A2下流側空燃比センサ67が活性化している。A3機関の負荷KLが閾値負荷KLfbth以下である。フィードバック制御フラグXFBの値が1でなければ、CPUはステップ510にてNoと判定してステップ515に進み、目標空燃比abyfrを理論空燃比stoich例えば、14.6に設定する。次に、CPUは以下に述べるステップ520乃至ステップ535の処理を順に行い、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。ステップ520:CPUは、筒内吸入空気量Mcを目標空燃比abyfrで除することによって基本燃料噴射量Fbaseを算出する。基本燃料噴射量Fbaseは、機関の空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるために必要な燃料噴射量のフィードフォワード量である。ステップ525:CPUは、図示しないルーチンにより別途計算されているメインフィードバック量KFmainを読み込む。メインフィードバック量KFmainは、検出上流側空燃比abyfsが目標空燃比abyfrに一致するように周知のPID制御に基いて算出される。従って、メインフィードバック量KFmainは、検出上流側空燃比abyfsが目標空燃比abyfrよりも大きいとき増大させられ、検出上流側空燃比abyfsが目標空燃比abyfrよりも小さいとき減少させられる。なお、メインフィードバック量KFmainは、フィードバック制御フラグXFBの値が0であるとき1に設定される。更に、メインフィードバック量KFmainは常に1に設定されてもよい。即ち、メインフィードバック量KFmainを用いたフィードバック制御は本実施形態において必須ではない。ステップ530:CPUは、基本燃料噴射量Fbaseをメインフィードバック量KFmainにより補正することによって指示燃料噴射量Fiを算出する。より具体的に述べると、CPUは、基本燃料噴射量Fbaseにメインフィードバック量KFmainを乗じることによって指示燃料噴射量Fiを算出する。ステップ535:CPUは、指示燃料噴射量Fiの燃料を燃料噴射気筒に対応して設けられている燃料噴射弁33から噴射させるための噴射指示信号を、その燃料噴射弁33に送出する。この結果、機関の空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるために必要な量の燃料が燃料噴射気筒の燃料噴射弁33から噴射させられる。即ち、ステップ520乃至ステップ535は、機関の空燃比が目標空燃比abyfrに一致するように指示燃料噴射量Fiを制御する指示燃料噴射量制御手段、或いは、機関10に供給される燃料量を前記設定された目標空燃比abyfrに基いて制御する燃料供給量制御手段を構成している。一方、CPUがステップ510の処理を行う時点において、フィードバック制御フラグXFBの値が1であると、CPUはそのステップ510にてYesと判定してステップ540に進み、リッチ要求フラグXRichreqの値が1であるか否かを判定する。リッチ要求フラグXRichreqの値は後述する図7に示したルーチンにより設定される。リッチ要求フラグXRichreqの値が1であると、CPUはステップ540にてYesと判定してステップ545に進み、目標リッチ空燃比afRichを読み出す。目標リッチ空燃比afRichは後述する図8に示したルーチンにより別途算出されている。次いで、CPUはステップ550に進み、目標空燃比abyfrを目標リッチ空燃比afRichに設定する。その後、CPUはステップ520以降に進む。従って、機関の空燃比は目標リッチ空燃比afRichに一致させられる。これに対し、CPUがステップ540の処理を実行する時点において、リッチ要求フラグXRichreqの値が0であると、CPUはステップ540にてNoと判定してステップ555に進み、目標リーン空燃比afLeanを読み出す。目標リーン空燃比afLeanも後述する図8に示したルーチンにより別途算出されている。次いで、CPUはステップ560に進み、目標空燃比abyfrを目標リーン空燃比afLeanに設定する。その後、CPUはステップ520以降に進む。従って、機関の空燃比は目標リーン空燃比afLeanに一致させられる。<触媒状態判定>CPUは図6にフローチャートにより示した触媒状態判定ルーチンを所定時間tsの経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPUはステップ600から処理を開始してステップ605に進み、現時点の下流側空燃比センサ67の出力値Voxsから前回の下流側空燃比センサ67の出力値Voxsoldを減じることにより、所定時間ts単位時間あたりの出力値Voxsの変化量ΔVoxsを算出する。次に、CPUはステップ610に進み、現時点の出力値Voxsを前回の出力値Voxsoldとして記憶する。即ち、前回の出力値Voxsoldは、現時点から所定時間tsだけ前の時点の出力値Voxs本ルーチンが前回実行されたときの出力値Voxsである。変化量ΔVoxsは変化速度ΔVoxsとも称呼される。次に、CPUはステップ615に進み、リッチ判定閾値dRichthを読み出す。リッチ判定閾値dRichthは本例において一定値に定められている。次に、CPUはステップ620に進み、リーン判定閾値dLeanthを読み出す。リーン判定閾値dLeanthは本例において一定値に定められている。次に、CPUはステップ630に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であるか否かを判定する。触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて1に設定されるようになっている。更に、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値は、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsに基いて触媒43の状態が酸素不足状態リッチ状態であると判定されたときに0に設定され、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsに基いて触媒43の状態が酸素過剰状態リーン状態であると判定されたときに1に設定される。いま、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であると仮定する。この場合、CPUはステップ630にてYesと判定してステップ640に進み、変化速度ΔVoxsが正であるか否かを判定する。即ち、CPUは、出力値Voxsが増大しているか否かを判定する。このとき、変化速度ΔVoxsが正でなければ、CPUはステップ640にてNoと判定し、ステップ695に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。ところで、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であるとき、後述する図7に示したルーチンによりリッチ要求フラグXRichreqの値が1に設定され、それにより目標空燃比abyfrは目標リッチ空燃比afRichに設定される図5のステップ540乃至ステップ550を参照。。従って、触媒43の酸素吸蔵量は次第に減少し、ある時点から未燃物が触媒43から流出し始める。その結果、変化速度ΔVoxsは正の値となる。変化速度ΔVoxsが正の値になると、CPUはステップ640にてYesと判定してステップ650に進み、変化速度ΔVoxsの大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きいか否かを判定する。このとき、大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichth以下であると、CPUはステップ650にてNoと判定し、ステップ695に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。CPUがステップ650の処理を実行する時点において、変化速度ΔVoxsの大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きいと、CPUはそのステップ650にてYesと判定してステップ660に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を0に設定する。即ち、出力値Voxsが増大していて且つその変化速度ΔVoxsの大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きい場合、CPUは触媒43の状態は酸素不足状態である。と判定し、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を0に設定する。この状態即ち、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0に設定された状態において、CPUがステップ600から処理を再び開始すると、CPUはステップ605乃至ステップ620を経由してステップ630に進み、そのステップ630にてNoと判定してステップ670に進む。CPUは、ステップ670にて変化速度ΔVoxsが負であるか否かを判定する。即ち、CPUは、出力値Voxsが減少しているか否かを判定する。このとき、変化速度ΔVoxsが負でなければ、CPUはステップ670にてNoと判定し、ステップ695に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。ところで、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0であるとき、後述する図7に示したルーチンによりリッチ要求フラグXRichreqの値が0に設定され、それにより目標空燃比abyfrは目標リーン空燃比afLeanに設定される図5のステップ540、ステップ555及びステップ560を参照。。従って、触媒43の酸素吸蔵量は次第に増大し、ある時点から酸素が触媒43から流出し始める。その結果、変化速度ΔVoxsは負の値となる。変化速度ΔVoxsが負の値になると、CPUはステップ670にてYesと判定してステップ680に進み、変化速度ΔVoxsの大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きいか否かを判定する。このとき、大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanth以下であると、CPUはステップ680にてNoと判定し、ステップ695に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、変化速度ΔVoxsの大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きいと、CPUはステップ680にてYesと判定してステップ690に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を1に設定する。即ち、出力値Voxsが減少していて且つその変化速度ΔVoxsの大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きい場合、CPUは触媒43の状態が酸素過剰状態である。と判定し、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanを1に設定する。なお、CPUは、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であるとき、出力値Voxsがリッチ判定閾値VRichthよりも大きくなったとき、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を0に設定してもよい。同様に、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0であるとき、出力値Voxsがリーン判定閾値VLeanthよりも小さくなったとき、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値を1に設定してもよい。この場合、リッチ判定閾値VRichthは中央値Vmid以下の値であってもよい。リーン判定閾値VLeanthは中央値Vmid以上の値であってもよい。このように触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値は、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsに基いて、1及び0の何れかの値に交互に設定される。そして、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanに応じてリッチ要求フラグXRichreqが設定され、そのリッチ要求フラグXRichreqに応じて目標空燃比abyfrが決定される。<リッチ要求フラグ設定要求空燃比の決定>CPUは図7に示した要求空燃比決定ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとCPUはステップ700から処理を開始してステップ710に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であるか否かを判定する。このとき、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であれば、CPUはステップ720に進んでリッチ要求フラグXRichreqの値を1に設定する。即ち、CPUは要求空燃比がリッチ空燃比であり、リッチ要求が発生したと判定する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、CPUがステップ710の処理を実行する時点において、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0であれば、CPUはステップ730に進んでリッチ要求フラグXRichreqの値を0に設定する。即ち、CPUは要求空燃比がリーン空燃比であり、リーン要求が発生したと判定する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。<目標空燃比算出>CPUは図8に示した目標空燃比算出ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとCPUはステップ800から処理を開始してステップ805に進み、上述した条件1が成立しているか否かを判定する。即ち、CPUは、吸入空気量Gaが、低側空気量閾値GaLothよりも大きく、且つ、高側空気量閾値GaHithよりも小さいか否かを判定する。いま、ステップ805の判定条件が満足されていないと仮定する。この場合、CPUはステップ805にてNoと判定し、以下に述べるステップ810及びステップ815の処理を順に行い、その後、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。ステップ810:CPUは、目標リッチ空燃比afRichの値を基準目標リッチ空燃比afRich0に設定する。基準目標リッチ空燃比afRich0は理論空燃比stoichよりも正の所定値Aだけ小さい値例えば、14.2である。ステップ815:CPUは、目標リーン空燃比afLeanの値を基準目標リーン空燃比afLean0に設定する。基準目標リーン空燃比afLean0は理論空燃比stoichよりも正の所定値Aだけ大きい値例えば、15.0である。これに対し、CPUがステップ805の処理を実行する時点において、吸入空気量Gaが低側空気量閾値GaLothよりも大きく且つ高側空気量閾値GaHithよりも小さいと、CPUはそのステップ805にてYesと判定してステップ820に進み、現時点の吸入空気量Gaから前回の吸入空気量Gaoldを減じることにより、所定時間ts単位時間あたりの吸入空気量変化量ΔGaを算出する。次に、CPUはステップ825に進み、現時点の吸入空気量Gaを前回の吸入空気量Gaoldとして記憶する。即ち、前回の吸入空気量Gaoldは、現時点から所定時間tsだけ前の時点の吸入空気量Ga本ルーチンが前回実行されたときの吸入空気量Gaである。次に、CPUはステップ830に進み、吸入空気量変化量ΔGaの大きさ|ΔGa|が所定の変化量閾値ΔGathよりも小さいか否かを判定する。即ち、CPUは上記条件2が成立しているか否かを判定する。このとき、大きさ|ΔGa|が変化量閾値ΔGath以上であると、CPUはステップ830にてNoと判定し、ステップ810及びステップ815の処理を実行して本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、目標リッチ空燃比afRichは基準目標リッチ空燃比afRich0に設定され、目標リーン空燃比afLeanは基準目標リーン空燃比afLean0に設定される。これに対し、CPUがステップ830の処理を実行する時点において、吸入空気量変化量ΔGaの大きさ|ΔGa|が所定の変化量閾値ΔGathよりも小さいと、CPUはそのステップ830にてYesと判定し、以下に述べるステップ835乃至ステップ850の処理を順に行い、その後、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。ステップ835:CPUは吸入空気量Gaに基いて目標リッチ空燃比補正量ΔRを決定する。目標リッチ空燃比補正量ΔRは、吸入空気量Gaが大きくなるほど大きくなるように決定される。ステップ840:CPUは、目標リッチ空燃比afRichを、基準目標リッチ空燃比afRich0から目標リッチ空燃比補正量ΔRを減じた値afRich0-ΔRに設定する。この結果、目標リッチ空燃比afRichは、吸入空気量Gaが大きいほど理論空燃比stoichから遠ざかるように小さくなる空燃比として算出される。ステップ845:CPUは吸入空気量Gaに基いて目標リーン空燃比補正量ΔLを決定する。目標リーン空燃比補正量ΔLは、吸入空気量Gaが大きくなるほど大きくなるように決定される。ステップ850:CPUは、目標リーン空燃比afLeanを、基準目標リーン空燃比afLean0から目標リーン空燃比補正量ΔLを減じた値afLean0-ΔLに設定する。この結果、目標リーン空燃比afLeanは、吸入空気量Gaが大きいほど理論空燃比stoichに近づくように小さくなる空燃比として算出される。但し、目標リーン空燃比補正量ΔLは、値afLean0-ΔLが理論空燃比stoichよりも大きくなるように定められている。以上、説明したように、第1制御装置によれば、上記所定の条件条件1及び条件2が成立した場合即ち、ステップ805及びステップ830の両ステップにて共にYesと判定された場合、多量のNOxが触媒43に流入することが予測されると決定する。そして、第1制御装置によれば、目標リーン空燃比afLeanが前記所定の条件が成立していない場合に比較して目標リーン空燃比補正量ΔLだけ減少させられ図8のステップ845及びステップ850、目標リッチ空燃比afRichが前記所定の条件が成立していない場合に比較して目標リッチ空燃比補正量ΔRだけ減少させられる図8のステップ835及びステップ840。その結果、触媒43内の還元剤の濃度が上昇させられるので、NOxが流入した場合のNOxの還元速度が大きくなる。その結果、その後において機関10が加速され、多量のNOxが触媒43に流入した場合であっても、触媒43から流出する未浄化のNOxの量を低減することができる。<第2実施形態>次に、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の制御装置以下、第2制御装置とも称呼する。について説明する。第2制御装置は、前記所定の条件が成立したとき、目標リッチ空燃比afRich及び目標リーン空燃比afLeanを変更する代わりに、目標空燃比abyfrを目標リッチ空燃比afRichに維持している時間を相対的に長くする点のみにおいて、第1制御装置と相違している。より具体的に述べると、第2制御装置は、第1制御装置と同様、リッチ要求フラグXRichreqの値が1のときに目標空燃比abyfrを目標リッチ空燃比afRichに設定し、リッチ要求フラグXRichreqの値が0のときに目標空燃比abyfrを目標リーン空燃比afLeanに設定する。更に、第2制御装置は、図9に示したように、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0から1へと変化じた時点時刻t1、t5からリーン遅延時間TDLが経過した時点にてリッチ要求フラグXRichreqを0から1へと変更する。加えて、第2制御装置は、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1から0へと変化じた時点時刻t3からリッチ遅延時間TDRが経過した時点にてリッチ要求フラグXRichreqを1から0へと変更する。従って、リッチ遅延時間TDRを長くすることにより、及び/又は、リーン遅延時間TDLを短くすることにより、目標空燃比abyfrが目標リッチ空燃比afRichに設定されている時間が長くなるから、触媒43に流入する排ガスの空燃比の平均値をリッチ側へと移行することができる。そこで、第2制御装置は、前記所定の条件が成立した場合、リッチ遅延時間TDRを長くするか、又は、リーン遅延時間TDLを短くする。これにより、第2制御装置は、前記所定の条件が成立した場合、触媒43内の還元剤の濃度を上昇させる。実際の作動第2制御装置のCPUは、図5及び図6に示したルーチンを第1制御装置のCPUと同様に実行する。但し、図5のステップ545にて読み出される目標リッチ空燃比afRichは一定値例えば、14.2であり、図5のステップ555にて読み出される目標リーン空燃比afLeanは一定値15.0である。更に、第2制御装置のCPUは図10に示した要求空燃比決定ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとCPUはステップ1000から処理を開始してステップ1010に進み、リーン遅延時間TDLを読み出す。リーン遅延時間TDLは後述する図11に示したルーチンにより算出されている。次いで、CPUはステップ1020に進み、リッチ遅延時間TDRを読み出す。リッチ遅延時間TDRは後述する図11に示したルーチンにより算出されている。次に、CPUはステップ1030に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であるか否かを判定する。このとき、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1であると、CPUはステップ1030にてYesと判定してステップ1040に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0から1へと変化した時点からリーン遅延時間TDLが経過したか否かを判定する。そして、リーン遅延時間TDLが経過していなければ、CPUはステップ1040にてNoと判定し、ステップ1095に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、リッチ要求フラグXRichreqの値は変更されない。これに対し、CPUがステップ1040の処理を実行する時点において、リーン遅延時間TDLが経過していると、CPUはそのステップ1040にてYesと判定してステップ1050に進み、リッチ要求フラグXRichreqの値を1に設定する。この結果、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0から1へと変化した時点からリーン遅延時間TDLが経過した時点以降において、目標空燃比abyfrは目標リーン空燃比afLeanから目標リッチ空燃比afRichに変更される。その後、CPUはステップ1095に進み、本ルーチンを一旦終了する。一方、CPUがステップ1030の処理を実行する時点において、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が0である場合、CPUはそのステップ1030にてNoと判定してステップ1060に進み、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1から0へと変化した時点からリッチ遅延時間TDRが経過したか否かを判定する。そして、リッチ遅延時間TDRがが経過していなければ、CPUはステップ1060にてNoと判定し、ステップ1095に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、リッチ要求フラグXRichreqの値は変更されない。これに対し、CPUがステップ1060の処理を実行する時点において、リッチ遅延時間TDRが経過していると、CPUはそのステップ1060にてYesと判定してステップ1070に進み、リッチ要求フラグXRichreqの値を0に設定する。この結果、触媒リーン状態表示フラグXCCROLeanの値が1から0へと変化した時点からリッチ遅延時間TDRが経過した時点以降において、目標空燃比abyfrは目標リッチ空燃比afRichから目標リーン空燃比afLeanへと変更される。その後、CPUはステップ1095に進み、本ルーチンを一旦終了する。更に、CPUは図11に示した遅延時間算出ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。なお、図11に示されたステップであって図8にも示されたステップには、図8に示されたステップと同一の符号が付されている。これらのステップの詳細な説明は適宜省略される。上述した所定の条件が成立していない場合、CPUはステップ1110に進んでリッチ遅延時間TDRを一定の基準リッチ遅延時間TDR0に設定する。次いで、CPUはステップ1120に進み、リーン遅延時間TDLを一定の基準リーン遅延時間TDL0に設定し、ステップ1195に進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、上述した所定の条件が成立していると、CPUはステップ1130に進み、リッチ遅延時間TDRを吸入空気量Gaに基いて決定する。より具体的に述べると、リッチ遅延時間TDRは吸入空気量Gaが大きくなるほど、基準リッチ遅延時間TDR0以上の範囲において大きくなるように決定される。次に、CPUはステップ1140に進み、リーン遅延時間TDLを吸入空気量Gaに基いて決定する。より具体的に述べると、リーン遅延時間TDLは吸入空気量Gaが大きくなるほど、基準リーン遅延時間TDL0以下の範囲において小さくなるように決定される。以上、説明したように、第2制御装置は、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsの単位時間あたりの変化量ΔVoxsが負の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリーン判定閾値dLeanthよりも大きくなったとき、触媒43の状態が前記酸素過剰状態となったと判定するとともに図6のステップ670乃至ステップ690、前記変化量ΔVoxsが正の値であり、且つ、その大きさ|ΔVoxs|がリッチ判定閾値dRichthよりも大きくなったとき、触媒43の状態が酸素不足状態となったと判定する図6のステップ640乃至ステップ650触媒状態判定手段を備える。更に、第2制御装置は、目標空燃比設定手段と、前記機関に供給される燃料量を前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比に基いて制御する燃料供給量制御手段と、を含む。前記目標空燃比設定手段は、前記触媒状態判定手段により触媒43の状態が前記酸素不足状態から前記酸素過剰状態へと変化したと判定された時点から0を含む所定の遅延時間であるリーン遅延時間TDLだけ経過したときに目標空燃比abyfrを理論空燃比よりも小さい目標リッチ空燃比afRichに設定するとともに図10のステップ1040及びステップ1050、図5のステップ540乃至ステップ550、前記触媒状態判定手段により触媒43の状態が前記酸素過剰状態から前記酸素不足状態へと変化したと判定された時点から0を含む所定の遅延時間であるリッチ遅延時間TDRだけ経過したときに目標空燃比abyfrを理論空燃比よりも大きい目標リーン空燃比afLeanに設定する図10のステップ1060及びステップ1070、図5のステップ540、ステップ555及びステップ560。前記燃料供給量制御手段は、機関10に供給される燃料量燃料噴射量を前記設定された目標空燃比abyfrに基いて制御する図5のステップ520乃至ステップ535、燃料噴射弁33。更に、前記目標空燃比設定手段は、前記所定の条件が成立している場合図11のステップ805及びステップ830の両ステップにおけるYesとの判定を参照。、リッチ遅延時間TDRを、前記所定の条件が成立していない場合の前記リッチ遅延時間TDR=基準リッチ遅延時間TDR0よりも長い時間に設定するように構成されている図11のステップ1130。なお、このようにリッチ遅延時間TDRが設定される場合、前記リーン遅延時間TDLは常に0又は一定値であってもよい。加えて、前記目標空燃比設定手段は、前記所定の条件が成立している場合図11のステップ805及びステップ830の両ステップにおけるYesとの判定を参照。、リーン遅延時間TDLを、前記所定の条件が成立していない場合の前記リーン遅延時間TDL=基準リーン遅延時間TDL0よりも短い時間に設定するように構成されている図11のステップ1140。なお、このようにリーン遅延時間TDLが設定される場合、前記リッチ遅延時間TDRは0又は一定値であってもよい。従って、第2制御装置によれば、目標空燃比がリッチ空燃比に設定されている時間がリッチ遅延時間TDRが長くなった時間及び/又はリーン遅延時間TDLが短くなった時間だけ長くなる。従って、機関10の空燃比の平均値従って、触媒に流入するガスである触媒流入ガスの空燃比の平均値が理論空燃比よりも小さくなるリッチになる。よって、前記所定の条件が成立したとき、触媒43の状態をNOxの還元速度が高められた状態に設定しておくことができる。<第3実施形態>次に、本発明の第3実施形態に係る内燃機関の制御装置以下、第3制御装置とも称呼する。について説明する。第3制御装置は、前記所定の条件が成立したとき、目標リッチ空燃比afRich及び目標リーン空燃比afLeanを変更する代わりに、リッチ判定閾値dRichthを大きくすることにより、触媒43の状態が酸素過剰状態となっていると判定されている期間を相対的に長くする点のみにおいて、第1制御装置と相違している。より具体的に述べると、第3制御装置は、第1制御装置と同様、リッチ要求フラグXRichreqの値が1のときに目標空燃比abyfrを目標リッチ空燃比afRichに設定し、リッチ要求フラグXRichreqの値が0のときに目標空燃比abyfrを目標リーン空燃比afLeanに設定する。更に、第3制御装置は、図12に示したように、上述した所定の条件が成立していない場合、リッチ判定閾値dRichthを基準リッチ判定閾値dRichth0に設定する。このため、図12に示した例においては、時刻t2において触媒リーン状態表示フラグXCCROLean及びリッチ要求フラグXRichreqの値が1から0へと変更される。即ち、触媒43の状態が酸素過剰状態であると判定されている場合、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsが僅かに増大した時点にて触媒43の状態が酸素不足状態に変化したと判定され、その時点にて目標空燃比abyfrが目標リーン空燃比afLeanに切り換えられる。これに対し、上述した所定の条件が成立した場合、第3制御装置はリッチ判定閾値dRichthを基準リッチ判定閾値dRichth0に正の補正量ΔdRiを加えた値dRichth0ΔdRiに設定する。これによれば、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsの変化の態様が同じであったとしても、触媒リーン状態表示フラグXCCROLean及びリッチ要求フラグXRichreqの値が1から0へと変更される時点が時刻t2よりも遅い時刻t3となる。即ち、触媒43の状態が酸素過剰状態であると判定されている場合、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsが単位時間あたりに基準リッチ判定閾値dRichth0よりも大きい量だけ増大した時刻t3にて触媒43の状態が酸素不足状態に変化したと判定され、その時点にて目標空燃比abyfrが目標リーン空燃比afLeanに切り換えられる。この結果、目標空燃比abyfrは、時刻t2から時刻t3までの期間に対応する時間分だけ長く、目標リッチ空燃比afRichに設定される。これにより、第3制御装置は、上述した所定の条件が成立した場合、触媒43内の還元剤の濃度を上昇させる。実際の作動第3制御装置のCPUは、図5乃至図7に示したルーチンを第1制御装置のCPUと同様に実行する。但し、図5のステップ545にて読み出される目標リッチ空燃比afRichは一定値例えば、14.2であり、図5のステップ555にて読み出される目標リーン空燃比afLeanは一定値15.0である。更に、第3制御装置のCPUは図13に示した判定閾値算出ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。このルーチンにより、図6のステップ615及びステップ620にてそれぞれ読み出されるリッチ判定閾値dRichth及びリーン判定閾値dLeanthが算出される。図13に示されたステップであって図8にも示されたステップには、図8に示されたステップと同一の符号が付されている。これらのステップの詳細な説明は適宜省略される。上述した所定の条件が成立していない場合、CPUは図13のステップ1310に進んでリッチ判定閾値dRichthを一定の基準リッチ判定閾値dRichth0に設定する。次いで、CPUはステップ1320に進みリーン判定閾値dLeanthを一定の基準リーン判定閾値dLeanth0に設定し、ステップ1395に進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、上述した所定の条件が成立すると、CPUはステップ1330に進み、リッチ判定閾値dRichthを吸入空気量Gaに基いて決定する。より具体的に述べると、リッチ判定閾値dRichthは吸入空気量Gaが大きくなるほど、基準リッチ判定閾値dRichth0以上の範囲において大きくなるように決定される。換言すると、CPUは、吸入空気量Gaが大きいほど大きくなる正の補正量ΔdRiを求め、基準リッチ判定閾値dRichth0に正の補正量ΔdRiを加えた値dRichth0ΔdRiをリッチ判定閾値dRichthとして設定する。次に、CPUはステップ1340に進み、リーン判定閾値dLeanthを吸入空気量Gaに基いて決定する。より具体的に述べると、リーン判定閾値dLeanthは吸入空気量Gaが大きくなるほど、基準リーン判定閾値dLeanth0以下の範囲において小さくなるように決定される。換言すると、CPUは、吸入空気量Gaが大きいほど大きくなる正の補正量ΔdLiを求め、基準リーン判定閾値dLeanth0から正の補正量ΔdLiを減じた値dLeanth0-ΔdLiをリーン判定閾値dLeanthとして設定する。なお、リーン判定閾値dLeanthは一定値基準リーン判定閾値dLeanth0であってもよい。また、リーン判定閾値dLeanthがステップ1340の処理に基づくように可変である場合、リッチ判定閾値dRichthは一定値基準リッチ判定閾値dRichth0であってもよい。その後、CPUはステップ1395に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上、説明したように、第3制御装置は、第2制御装置の目標空燃比設定手段及び燃料供給量制御手段を有する。更に、第3制御装置の目標空燃比設定手段は、前記所定の条件が成立している場合の前記リッチ判定閾値dRichthを、前記所定の条件が成立していない場合の前記リッチ判定閾値dRichth=基準リッチ判定閾値dRichth0よりも大きい値に設定するように構成されている図13のステップ1330。加えて、第3制御装置の目標空燃比設定手段は、更に、前記所定の条件が成立している場合の前記リーン判定閾値dLeanthを、前記リーン遅延時間が前記所定の条件が成立していない場合の前記リーン判定閾値dLeanth=基準リーン判定閾値dLeanth0よりも小さい値に設定するように構成されている図13のステップ1340。従って、第3制御装置によれば、前記所定の条件が成立している場合、触媒43の状態が酸素不足状態であると判定されている期間が短くなり、触媒43の状態が酸素過剰状態であると判定されている期間が長くなる。よって、前記所定の条件が成立している場合、目標空燃比が目標リッチ空燃比afRichに設定されている時間が相対的に長くなる。従って、機関10の空燃比の平均値従って、触媒に流入するガスである触媒流入ガスの空燃比の平均値が理論空燃比よりも小さくなるリッチになる。よって、前記所定の条件が成立したとき、触媒43の状態をNOxの還元速度が高められた状態に設定しておくことができる。<第4実施形態>次に、本発明の第4実施形態に係る内燃機関の制御装置以下、第4制御装置とも称呼する。について説明する。第4制御装置は、第1乃至第3制御装置と異なり、前記所定の条件が成立したとき、触媒43の温度が上昇するように機関の空燃比を制御する。より具体的に述べると、第4制御装置は、前記所定の条件が成立したときの目標リッチ空燃比afRichを前記所定の条件が成立していないときの目標リッチ空燃比afRichよりも小さい値に設定し、且つ、前記所定の条件が成立したときの目標リーン空燃比afLeanを前記所定の条件が成立していないときの目標リーン空燃比afLeanよりも大きい値に設定する。実際の作動第4制御装置のCPUは、図5乃至図7に示したルーチンを第1制御装置のCPUと同様に実行する。更に、第4制御装置のCPUは、図14に示した目標空燃比算出ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。なお、図14に示されたステップであって図8にも示されたステップには、図8に示されたステップと同一の符号が付されている。これらのステップの詳細な説明は適宜省略される。上述した所定の条件が成立していない場合、CPUは図14のステップ810に進んで目標リッチ空燃比afRichを一定の基準目標リッチ空燃比afRich0に設定する。次いで、CPUはステップ815に進み目標リーン空燃比afLeanを一定の基準目標リーン空燃比afLean0に設定する。これに対し、上述した所定の条件が成立すると、CPUは、以下に述べるステップ835乃至ステップ845、並びに、ステップ1410の処理を順に行い、その後、ステップ1495に進んで本ルーチンを一旦終了する。ステップ835:CPUは吸入空気量Gaに基いて目標リッチ空燃比補正量ΔRを決定する。目標リッチ空燃比補正量ΔRは、吸入空気量Gaが大きくなるほど大きくなるように決定される。ステップ840:CPUは、目標リッチ空燃比afRichを、基準目標リッチ空燃比afRich0から目標リッチ空燃比補正量ΔRを減じた値afRich0-ΔRに設定する。この結果、目標リッチ空燃比afRichは、吸入空気量Gaが大きいほど理論空燃比stoichから遠ざかるように小さくなる空燃比として算出される。ステップ845:CPUは吸入空気量Gaに基いて目標リーン空燃比補正量ΔLを決定する。目標リーン空燃比補正量ΔLは、吸入空気量Gaが大きくなるほど大きくなるように決定される。この場合、任意の吸入空気量Gaに対する目標リーン空燃比補正量ΔLは、その吸入空気量Gaに対する目標リッチ空燃比補正量ΔRと同じ値として決定される。但し、任意の吸入空気量Gaに対する目標リーン空燃比補正量ΔLは、その吸入空気量Gaに対する目標リッチ空燃比補正量ΔRと異なる値として決定されてもよい。ステップ1410:CPUは、目標リーン空燃比afLeanを、基準目標リーン空燃比afLean0に目標リーン空燃比補正量ΔLを加えた値afLean0ΔLに設定する。この結果、目標リーン空燃比afLeanは、吸入空気量Gaが大きいほど理論空燃比stoichから遠ざかるように大きくなる空燃比として算出される。以上、説明したように、第4制御装置によれば、上記所定の条件条件1及び条件2が成立した場合、換言すると、多量のNOxが触媒43に流入することが予測された場合、目標リーン空燃比afLeanが所定の条件が成立していない場合に比較して目標リーン空燃比補正量ΔLだけ増大させられ、目標リッチ空燃比afRichが所定の条件が成立していない場合に比較して目標リッチ空燃比補正量ΔRだけ減少させらる。その結果、触媒43には、通常時上記所定の条件が成立していないときに比べて、より大きな空燃比の排ガスとより小さな空燃比の排ガスとが交互に流入する。但し、目標リッチ空燃比補正量ΔRと目標リーン空燃比補正量ΔLとは互いに同じ値であるので、上記所定の条件条件1及び条件2が成立した場合における目標リッチ空燃比afRichと目標リーン空燃比afLeanとの平均値は理論空燃比stoichとなる。この結果、触媒43に流入するガスの空燃比の変動幅が大きくなり、よって、触媒43内における酸化還元反応が活発になるので、その反応により発生する熱の量が大きくなる。これにより、上記所定の条件が成立した場合、触媒43の温度を上昇させることができる。従って、その後において機関10が加速され、多量のNOxが触媒43に流入した場合であっても、触媒43のNOxの還元速度が大きくなっているので、触媒43は多くのNOxを浄化することができる。その結果、触媒43から流出する未浄化のNOxの量を低減することができる。以上、説明したように、本発明の各実施形態に係る空燃比制御装置は、下流側空燃比センサ67の出力値Voxsに基いて機関の空燃比を制御する空燃比制御手段を備えた内燃機関の空燃比制御装置である。更に、前記空燃比制御手段は、前記触媒に多量の窒素酸化物が流入する運転状態が到来することを予測する所定の条件が成立しているか否かを判定する条件判定手段図8、図11及び図13等のステップ805乃至ステップ830を参照。を含み、前記所定の条件が成立した場合、前記所定の条件が成立していない場合に比較して、前記触媒43内の還元剤の濃度が上昇するように機関10の空燃比を制御する第1~第3制御装置。更に、第1~第3制御装置は、前記所定の条件が成立している場合の機関10の空燃比の平均値が、前記所定の条件が成立していない場合の機関10の空燃比の平均値よりも小さくなるように、機関10の空燃比を制御することにより、前記所定の条件が成立している場合に前記触媒43内の還元剤の濃度を上昇させるように構成されている。或いは、前記空燃比制御手段は、前記触媒に多量の窒素酸化物が流入する運転状態が到来することを予測する所定の条件が成立しているか否かを判定する条件判定手段図14のステップ805乃至ステップ830を参照。を含み、前記所定の条件が成立した場合、前記所定の条件が成立していない場合に比較して、前記触媒43の温度が上昇するように機関10の空燃比を制御する第4制御装置。このように、前記空燃比制御手段は、触媒43に多量の窒素酸化物が流入する運転状態が到来するか否かを前記所定の条件が成立しているかに基づいて判定する手段を含む。従って、各制御装置は、機関10が加速されて多量のNOxが触媒43に流入する場合、その時点までに触媒43のNOxの還元速度を大きい値に設定しておくことができるので、触媒43により多くのNOxを浄化することができる。その結果、触媒43から流出する未浄化のNOxの量を低減することができる。本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、第1乃至第4制御装置は、矛盾の発生しない範囲において互いに組み合わせることができる。また、ステップ835、ステップ845、ステップ1130、ステップ1140、ステップ1330及びステップ1340等にて用いられる吸入空気量Gaは、前述した吸入空気量相関値であればよい。"