少于判定基准吸藏量Cref ο在判定为氧吸藏量的推定值OSAest少于判定基准吸藏量Cref的情况下，进入到步骤S19，空燃比修正量AFC继续被设为稀设定修正量AFClean。另一方面，若上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量增大，则不久在步骤S18中判定为氧吸藏量的推定值OSAest为判定基准吸藏量Cref以上，进入到步骤S20。在步骤S20中，空燃比修正量AFC被设为弱浓设定修正量AFCrich，接着，在步骤S21中稀设定标志Fr重置(reset)为0，使控制程序结束。
[0194]< F/B修正量的算出>
[0195]再次返回到图16，对基于上游侧空燃比传感器40的输出电流Irup的F/B修正量计算进行说明。在计算F/B修正量时，使用数值变换单元A7、空燃比差计算单元A8、F/B修正量计算单元A9。
[0196]数值变换单元A7，基于上游侧空燃比传感器40的输出电流Irup、和规定了空燃比传感器40的输出电流Irup与空燃比的关系的映射图(map)或计算式，来算出与输出电流Irup相应的上游侧排气空燃比AFup。因此，上游侧排气空燃比AFup相当于向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比。
[0197]空燃比差计算单元AS，通过从由数值变换单元A7求出的上游侧排气空燃比AFup减去由目标空燃比设定单元A6算出的目标空燃比AFT，来算出空燃比差DAF (DAF =AFup-AFT)。该空燃比差DAF是表示相对于目标空燃比AFT的、燃料供给量过量或不足的值。
[0198]F/B修正量计算单元A9，通过对由空燃比差计算单元AS算出的空燃比差DAF进行比例.积分.微分处理(PID处理)，基于下述式(I)算出用于补偿燃料供给量过量或不足的F/B修正量DFi。这样算出的F/B修正量DFi被输入到燃料喷射量计算单元A3。
[0199]DFi = KpXDAF+KiXSDAF+KdXDDAF…(I)
[0200]再者，在所述式(I)中，Kp为预先设定的比例增益(比例常数)，Ki为预先设定的积分增益(积分常数)，Kd为预先设定的微分增益(微分常数)。另外，DDAF是空燃比差DAF的时间微分值，通过此次更新了的空燃比差DAF与上次更新了的空燃比差DAF之差除以与更新间隔对应的时间来算出。另外，SDAF为空燃比差DAF的时间积分值，该时间积分值DDAF,通过此次更新了的空燃比差DAF与上次更新了的时间积分值DDAF相加来算出(SDAF=DDAF+DAF)。
[0201]再者，在所述实施方式中，由上游侧空燃比传感器40检测出向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比。但是，向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比的检测精度未必需要很高，因此例如也可以基于从燃料喷射阀11喷出的燃料喷射量以及空气流量计39的输出来推定该排气的空燃比。
[0202]〈第二实施方式〉
[0203]接着，参照图18，对本发明的第二实施方式涉及的内燃机的控制装置进行说明。第二实施方式涉及的内燃机的控制装置的构成以及控制，基本上与第一实施方式涉及的内燃机的控制装置的构成以及控制同样。但是，在本实施方式的控制装置中，即使在空燃比修正量AFC被设为弱浓设定修正量AFCrich的期间，也每间隔某种程度的时间使空燃比修正量AFC在短的时间内暂时地为与稀空燃比相应的值(例如，稀设定修正量AFClean)。即，在本实施方式的控制装置中，在目标空燃比被设为弱浓设定空燃比的期间，也每间隔某种程度的时间使目标空燃比在短的时间内暂时地为稀空燃比。
[0204]图18是与图14同样的图，图18中的时刻&?t 7表示与图14中的时刻t t 7同样的控制定时。因此，在图18所示的控制中，也在时刻&?17的各定时下进行了与图14所示的控制同样的控制。而且，在图18所示的控制中，在时刻t4?17的期间，即空燃比修正量AFC被设为弱浓设定修正量AFCrich的期间，空燃比修正量AFC多次地暂时被设为稀设定修正量AFClean0
[0205]在图18所示的例子中，从时刻t8起在短的时间内使空燃比修正量AFC为稀设定修正量AFClean。由于如上述那样空燃比的变化发生延迟，因此向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比从时刻^起在短的时间内为稀空燃比。这样，当向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比变为稀空燃比时，该期间上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSAsc暂时地增大。
[0206]在图18所示的例子中，同样地，在时刻t1Q下也在短的时间内使空燃比修正量AFC为稀设定修正量AFClean。与之相伴，向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比从时刻tn起在短的时间内为稀空燃比，此期间上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSAsc暂时地增大。
[0207]这样，通过使向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的空燃比暂时地增大，能够使上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSAsc暂时地增大，或者使氧吸藏量OSAsc的减少暂时地降低。因而，根据本实施方式，能够使从在时刻t4下将空燃比修正量AFC切换为弱浓设定修正量AFCrich起直到在时刻1:7下下游侧空燃比传感器41的输出电流Irdwn达到零(与浓判定空燃比相应的值)为止的时间延长。即，能够使上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSAsc变为零附近、从上游侧排气净化催化剂20流出未燃气体的定时延迟。由此，能够使从上游侧排气净化催化剂20流出的未燃气体的流出量减少。
[0208]再者，在上述实施方式中，在空燃比修正量AFC基本上为弱浓设定修正量AFCrich的期间(时刻t4?t7)，暂时地将空燃比修正量AFC设为稀设定修正量AFClean。在这样地暂时变更空燃比修正量AFC的情况下，不一定需要将空燃比修正量AFC变更为稀设定修正量AFClean，只要比弱浓设定修正量AFCrich稀，就可以变更为任意的空燃比。
[0209]另外，即使在空燃比修正量AFC基本上被设为稀设定修正量AFClean的期间(时刻t2?14)，也可以暂时地将空燃比修正量AFC设为弱浓设定修正量AFCrich。这种情况也同样地，在暂时变更空燃比修正量AFC的情况下，只要比稀设定修正量AFClean浓，就可以将空燃比修正量AFC变更为任何的空燃比。
[0210]但是，在本实施方式中，时刻t2?14的空燃比修正量AFC也被设定以使得该期间中的目标空燃比的平均值与理论空燃比之差大于时刻t4?17的目标空燃比的平均值与理论空燃比之差。
[0211]不论哪种情况，当将第一实施方式以及第二实施方式汇总地表达时，可以说E⑶31具备:氧吸藏量增加单元，其在由下游侧空燃比传感器41检测出的排气的空燃比变为浓判定空燃比以下时，使向上游侧排气净化催化剂20流入的排气的目标空燃比连续或断续地为稀设定空燃比，直到上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSAsc变为判定基准吸藏量Cref为止；和氧吸藏量减少单元，其在上游侧排气净化催化剂20的氧吸藏量OSAsc变为判定基准吸藏量Cref以上时，使目标空燃比连续或断续地为弱浓设定空燃比，以使得氧吸藏量OSAsc并不达到最大氧吸藏量Cmax而是朝向零减少。
[0212]<第三实施方式>
[0213]接着，参照图19以及图20，对本发明的第三实施方式涉及的内燃机的控制装置进行说明。第三实施方式涉及的内燃机的控制装置的构成以及控制基本上与上述实施方式涉及的内燃机的控制装置的构成以及控制同样。但是，在上述实施方式中，作为空燃比传感器，采用了由固体电解质层和一对电极构成的单元为一个的单一单元型空燃比传感器，与此相对，在第三实施方式中，作为空燃比传感器，采用了这样的单元为两个的双单元型空燃比传感器。
[0214]<空燃比传感器的构成>
[0215]接着，参照图19，对本实施方式中的空燃比传感器70、71的构成进行说明。图19是空燃比传感器70、71的概略的剖面图。从图19可知，本实施方式中的空燃比传感器70、71是由固体电解质层和一对电极构成的单元(cell)为两个的双单元型空燃比传感器。
[0216]如图19所示，空燃比传感器70、71具备被测气体室81、基准气体室82、配置在被测气体室81的两侧的两个固体电解质层83、84。基准气体室82隔着第二固体电解质层84设置在被测气体室81的相反侧。在第一固体电解质层83的被测气体室81侧的侧面上配置有气体室侧电极(第三电极)85，在第一固体电解质层83的排气侧的侧面上配置有排气侧电极(第四电极)86。所述第一固体电解质层83、气体室侧电极85以及排气侧电极86构成泵单元90。
[0217]另一方面，在第二固体电解质层84的被测气体室81侧的侧面上配置有气体室侧电极(第一电极)87，在第二固体电解质层84的基准气体室82侧的侧面上配置有基准侧电极(第二电极)88。所述第二固体电解质层84、气体室侧电极87以及基准侧电极88构成基准单元91。
[0218]在两个固体电解质层83、84之间，以包围泵单元90的气体室侧电极85以及基准单元91的气体室侧电极87的方式设置有扩散律速层93。因此，被测气体室81由第一固体电解质层83、第二固体电解质层84以及扩散律速层93围成。排气经由扩散律速层93向被测气体室81内流入。因此，配置于被测气体室81内的电极、即泵单元90的气体室侧电极85以及基准单元91的气体室侧电极87，经由扩散律速层93暴露于排气中。再者，扩散律速层93不一定需要以向被测气体室81流入的排气通过的方式设置。只要到达基准单元91的气体室侧电极87的排气为通过了扩散律速层的排气，则扩散律速层也可以以任何的方式配置。
[0219]另外，在第二固体电解质层84的基准气体室82侧的侧面上，以包围基准气体室82的方式设置有加热器部94。因此，基准气体室82由第二固体电解质层84以及加热器部94围成。基准气体导入到该基准气体室82内。在本实施方式中，基准气体室82对空气开放，因而作为基准气体，空气被导入到基准气体室82内。
[0220]另外，在加热器部94中设置有多个加热器95，能够由这些加热器95控制空燃比传感器70、71的温度、特别是固体电解质层83、84的温度。加热器95具有足以加热到将固体电解质层83、84活化的发热容量。而且，在第一固体电解质层83的排气侧的侧面上设置有保护层96。保护层96由多孔质材料形成，使得在防止排气中的液体等直接附着在排气侧电极86上的同时使排气到达排气侧电极86。
[0221]固体电解质层83、84由与第一实施方式的固体电解质层51同样的材料形成。另夕卜，扩散律速层93也由与第一实施方式的扩散律速层54同样的材料形成。而且，电极85?88也由与第一实施方式的电极52、53同样的材料形成。
[0222]在基准单元91的气体室侧电极87和基准侧电极88之间，由搭载于E⑶31的基准电压施加装置100施加基准电压(相当于第一实施方式的传感器施加电压)Vr。而且，在ECU31中设置有基准电流检测装置101，该基准电流检测装置101检测在由基准电压施加装置100施加了基准电压Vr时经由第二固体电解质层84在所述电极87、88之间流动的基准电流Ir。
[0223]另外，在泵单元90的气体室侧电极85和排气侧电极86之间，由搭载于E⑶31的泵电压施加装置102施加泵电压Vp0由泵电压施加装置102施加的泵电压Vp根据由基准电流检测装置101检测出的基准电流Ir来设定。具体而言，根据由基准电流检测装置101检测出的基准电流Ir与预先设定的其目标电流(在本实施方式中为零)之差来设定泵电压Vp。而且，在ECU31中设置有泵电流检测装置103，该泵电流检测装置103检测在由泵电压施加装置102施加了泵电压Vp时经由第一固体电解质层83在所述电极85、86之间流动的泵电流Ip。
[0224]再者，当由泵电压施加装置102使泵电压Vp变化时，在电极85、86间流动的泵电流Ip变化。换言之，可以说泵电压施加装置102控制着泵电流Ip。因此，泵电压施加装置102作为控制泵电流Ip的泵电流控制装置发挥作用。再者，泵电流Ip通过例如与泵电压施加装置102串联地配置可变电阻、且变更该可变电阻也进行变化。因此，作为泵电流控制装置，也能够使用可变电阻等的、泵电压施加装置102以外的单元。
[0225]<空燃比传感器的工作>
[0226]接着，参照图20，对这样构成的空燃比传感器70、71的工作的基本性概念进行说明。图20是概略地示出空燃比传感器70、71的工作的图。在使用时，空燃比传感器70、71以保护层96以及扩散律速层93的外周面暴露于排气中的方式配置。另外，向空燃比传感器70、71的基准气体室82导入空气。
[0227]如上所述，固体电解质层83、84由氧离子传导性氧化物的烧结体形成。因此，具有以下性质(氧电池特性):若在因高温而活化了的状态下在固体电解质层83、84的两侧面间产生氧浓度之差，则产生要使氧离子从浓度高的侧面侧向浓度低的侧面侧移动的电动势
E0
[0228]相反地，固体电解质层83、84还具有以下特性(氧泵特性):若对两侧面间给予电位差，则要引起氧离子的移动，使得根据该电位差而在固体电解质层的两侧面间产生氧浓度比。具体地讲，在对两侧面间给予了电位差的情况下会引起氧离子的移动，使得被给予了正极性的侧面上的氧浓度相对于被给予了负极性的侧面上的氧浓度以与电位差相应的比率变高。
[0229]因此，在泵单元90中，当由泵电压施加装置102对气体室侧电极85和排气侧电极86之间施加泵电压Vp时，与之相应地产生氧离子的移动。伴随着这样的氧离子的移动，从排气中向被测气体室81内导入(汲入)氧或氧被从中吸出(汲出)。
[0230]另一方面，本实施方式的基准单元91，与第一实施方式中的由固体电解质层51、排气侧电极52以及空气侧电极53构成的单元同样地发挥作用。因此，在基准单元91中，当被测气体室81内的排气空燃比与和由基准电压施加装置100施加于电极87、88间的基准电压Vr对应的空燃比(即，施加基准电压Vr时的电流为零时的排气空燃比)一致时，在电极87、88间流动的基准电流变为零。另一方面，在被测气体室81内的排气空燃比比与基准电压Vr对应的空燃比浓时，在电极87、88间流动的基准电流变为负电流，其大小与和对应于基准电压Vr的空燃比之差成比例。相反地，在被测气体室81内的排气空燃比比与基准电压Vr对应的空燃比稀时，在电极87、88间流动的基准电流变为正电流，其大小与和对应于基准电压Vr的空燃比之差成比例。
[0231]在空燃比传感器70、71周围的排气空燃比比与基准电压Vr对应的空燃比稀时，如图20(A)所示，经由扩散律速层93向被测气体室81内流入比与基准电压Vr对应的空燃比稀的排气。当这样地流入包含大量的氧的稀空燃比的排气时，在基准单元91的电极87、88间，和与对应于基准电压Vr的空燃比之差成比例地流动正的基准电流，这样的基准电流由基准电流检测装置101检测出。
[0232]当由基准电流检测装置101检测出基准电流时，基于此由泵电压施加装置102对泵单元90的电极85、86施加泵电压。特别是，当由基准电流检测装置101检测到正的基准电流时，将排气侧电极86作为正电极、将气体室侧电极85作为负电极来施加泵电压。通过这样地对泵单元90的电极85、86施加泵电压，在泵单元90的第一固体电解质层83中，从负电极朝向正电极、即从气体室侧电极85朝向排气侧电极86发生氧离子的移动。因而，被测气体室81内的氧被吸出到空燃比传感器70、71周围的排气中。
[0233]从被测气体室81内向空燃比传感器70、71周围的排气中吸出的氧的流量与泵电压成比例，另外，泵电压与由基准电流检测装置101检测出的正的基准电流的大小成比例。因此，被测气体室81内的排气空燃比越是从与基准电压Vr对应的空燃比向稀偏离得大，即被测气体室81内的氧浓度越高，则从被测气体室81内向空燃比传感器70、71周围的排气中吸出的氧的流量越多。其结果，经由扩散律速层93向被测气体室81流入的氧流量和由泵单元90吸出的氧流量基本上一致，被测气体室81内基本上保持为大致与基准电压Vr对应的空燃比。
[0234]由泵单元90吸出的氧流量等于在泵单元90的第一固体电解质层83内移动的氧离子的流量。并且，该氧离子的流量等于在泵单元90的电极85、86间流动的电流。因此，通过由泵电流检测装置103检测在电极85、86间流动的电流，能够检测出经由扩散律速层93向被测气体室81流入的氧流量，从而能够检测出被测气体室81周围的排气的稀空燃比。
[0235]另一方面，在空燃比传感器70、71周围的排气空燃比比与基准电压Vr对应的空燃比浓时，如图20(B)所示，经由扩散律速层93向被测气体室81内流入比与基准电压Vr对应的空燃比浓的排气。当这样流入包含大量的未燃气体的浓空燃比的排气时，在基准单元91的电极87、88间，与和对应于基准电压Vr的空燃比之差成比例地流动负的基准电流，这样的基准电流由基准电流检测装置101检测出。
[0236]当由基准电流检测装置101检测出基准电流时，基于此由泵电压施加装置102对泵单元90的电极85、86间施加泵电压。特别是，当由基准电流检测装置101检测出负的基准电流时，将气体室侧电极85作为正电极、将排气侧电极86作为负电极来施加泵电压。通过这样施加泵电压，在泵单元90的第一固体电解质层83中，从负电极朝向正电极，即从排气侧电极86朝向气体室侧电极85产生氧离子的移动。因而，空燃比传感器70、71周围的排气中的氧被导入到被测气体室