内燃機関の制御装置
【課題】触媒の硫黄被毒状態を解除するために電気加熱手段に供給する電力の量をより適切に制御することによって、燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下を回避し得る内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】触媒４３の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったとき、電気加熱ヒータ４４に通電することによって触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上に制御する。触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上である場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比であれば（触媒流入ガスに酸素が含まれていれば）、触媒の貴金属に吸着された硫黄成分は貴金属から脱離する。このような制御（硫黄脱離促進制御）を実行しているとき、機関１０がフューエルカット運転状態になると、触媒に大量の酸素が流入するので、硫黄被毒状態は解消する。従って、制御装置は電気加熱ヒータ４４への通電を停止することにより、硫黄脱離促進制御を終了する。
【解決手段】触媒４３の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったとき、電気加熱ヒータ４４に通電することによって触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上に制御する。触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上である場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比であれば（触媒流入ガスに酸素が含まれていれば）、触媒の貴金属に吸着された硫黄成分は貴金属から脱離する。このような制御（硫黄脱離促進制御）を実行しているとき、機関１０がフューエルカット運転状態になると、触媒に大量の酸素が流入するので、硫黄被毒状態は解消する。従って、制御装置は電気加熱ヒータ４４への通電を停止することにより、硫黄脱離促進制御を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路に触媒を備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の排気通路に配設された触媒（三元触媒）が担持する貴金属に燃料に含まれる硫黄（Ｓ）成分が付着し、触媒の機能が低下することが知られている。硫黄成分の貴金属への付着により触媒の機能が低下した状態は「硫黄被毒状態」とも称呼される。硫黄被毒状態が発生すると触媒の浄化能力が低下するので、エミッションが悪化する場合がある。
【０００３】
そこで、従来の装置の一つは、電気加熱手段に通電して触媒の温度を所定温度以上にまで上昇させ、以って、触媒の硫黄被毒状態を解除（触媒の貴金属に付着した硫黄成分を除去）するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７８５７０７号明細書
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は、触媒が硫黄被毒状態にある場合に電気加熱手段に通電を行うにあたり、触媒の温度をどのような温度にするのか、或いは、どのような場合に通電を停止してよいのか、について詳細に検討していない。従って、電気加熱手段に供給する電力が無駄に消費される場合が生じ、そのために、燃費が悪化したり或いはバッテリ残量が過度に低下したりする問題がある。
【０００６】
本発明は上記課題に対処するために為されたものであって、その目的の一つは、触媒の硫黄被毒状態を解除するために電気加熱手段に供給する電力の量をより適切に制御することによって、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避し得る内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明は、次に述べる知見（推定）の少なくとも一つを利用している。なお、以下において、理論空燃比よりもリッチな空燃比（理論空燃比よりも小さい空燃比）を単に「リッチ空燃比」とも称呼し、理論空燃比よりもリーンな空燃比（理論空燃比よりも大きい空燃比）を単に「リーン空燃比」とも称呼する。更に、触媒に流入する排ガスを「触媒流入ガス」とも称呼し、触媒から流出する排ガスを「触媒流出ガス」とも称呼する。
【０００８】
「知見１」
触媒の温度（触媒床温）が比較的低温の第１温度（例えば、５００℃）以下であるとき、硫黄Ｓは硫黄酸化物ＳＯｘ（例えば、ＳＯ４）となって触媒に吸着する。硫黄（硫黄酸化物）は、触媒の貴金属にも吸着されるが、面積の大きい「触媒の貴金属を担持している担体又は担体のコート材（以下、「担体」と総称する。）」に多く吸着される。
【０００９】
「知見２」
触媒の温度が第１温度よりも若干上昇した場合（例えば、触媒の温度が６００℃程度である場合）、触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比であると、担体に吸着されているＳＯｘは担体から脱離し、その一部が触媒の貴金属に吸着される。
【００１０】
「知見３」
触媒の貴金属に付着したＳＯｘは、第１温度よりも僅かに高い温度領域において、触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比である場合、硫黄Ｓに変化して貴金属に蓄積される。
【００１１】
「知見４」
触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは、触媒の温度が第１温度（例えば、５００℃）以上である場合、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるときに二酸化硫黄ＳＯ２へと変化して貴金属から脱離する。このとき、リーン空燃比が「よりリーン側の空燃比（より大きい空燃比）」であるほど、即ち、排ガス中に「より多くの酸素（酸化剤）」が含まれているほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。
【００１２】
「知見５」
触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは、触媒の温度が「第１温度よりも高い第２温度（例えば、７００℃）」以上である場合、触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比であるときに硫化水素Ｈ２Ｓへと変化して貴金属から脱離する。このとき、リッチ空燃比が「よりリッチ側の空燃比（より小さい空燃比）」であるほど、即ち、排ガス中に「より多くの還元剤」が含まれているほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。なお、「知見４」にて述べたように、触媒の温度が第２温度以上であれば、触媒の温度は第１温度以上であるから、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるときに二酸化硫黄ＳＯ２へと変化して貴金属から脱離する。即ち、触媒の温度が第２温度以上である場合、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるかリッチ空燃比であるかに関わらず、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離する。
【００１３】
本発明による内燃機関の制御装置（以下、単に「本発明装置」とも称呼する。）は、内燃機関の排気通路に配設された触媒と、前記触媒を電気的に加熱する電気加熱手段と、前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、所定のフューエルカット条件が成立しているとき前記燃料の供給を停止するフューエルカット手段と、要求発生手段と、電力制御手段と、を備える。
【００１４】
前記要求発生手段は、前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生するようになっている。即ち、前記要求発生手段は、機関の運転パラメータに基いて前記触媒の貴金属に硫黄が所定量以上蓄積したか否かを判定し、前記触媒の貴金属に硫黄が所定量以上蓄積したと判定したとき前記硫黄被毒解除要求を発生する。換言すると、前記要求発生手段は、前記触媒に蓄積される硫黄の量が大きいほど大きくなるパラメータを推定するとともに前記推定されたパラメータが所定の閾値以上となったときに硫黄被毒解除要求を発生するように構成されることができる。例えば、前記要求発生手段は、上記「知見１」に基き、触媒の温度が第１温度以下である状態における「機関の吸入空気量の積算値又は機関の運転時間の総和」を前記パラメータとして算出し、そのパラメータが閾値よりも大きくなった場合に前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったと判定し、前記硫黄被毒解除要求を発生するように構成され得る。
【００１５】
前記電力制御手段は、前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が第１温度以上となるように、前記電気加熱手段に電力を供給する。前記第１温度は、「前記触媒に流入する排ガスの空燃比（触媒流入ガスの空燃比）が理論空燃比よりもリーンな空燃比（リーン空燃比）であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度のうちの最小値」である。
【００１６】
上記構成によれば、硫黄被毒解除要求が発生した場合、電気加熱手段により触媒の温度が第１温度以上にまで上昇させられる。従って、上記「知見４」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるとき、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離する。更に、触媒の温度が第２温度以上にまで上昇していれば、上記「知見５」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離する。
【００１７】
ところで、フューエルカット手段による燃料供給の停止状態（フューエルカット運転中）は、空燃比が非常に大きい排ガスが触媒に流入している状態であると言うことができる。換言すると、フューエルカット運転中においては、多量の酸素が触媒に供給される。従って、上記「知見４」に記載したように、電気加熱手段により触媒の温度が第１温度以上にまで上昇させられているときにフューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止されると、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは極めて短時間にて貴金属から脱離し、硫黄被毒状態は解除される（消滅する）。
【００１８】
そこで、前記電力制御手段は、前記電気加熱手段への前記電力の供給中に前記フューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止された場合、前記電気加熱手段への電力の供給を停止する。
【００１９】
これによれば、燃料の供給停止（フューエルカット）により触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓが貴金属から除去された後の期間において、電気加熱手段に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。
【００２０】
本発明装置の一態様において、
前記電力制御手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記第２温度（前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度）以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給するように構成される。
【００２１】
これによれば、上記「知見５」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の硫黄被毒状態を解除することができるので、触媒流入ガスの空燃比をエミッションを良好にするために適切な空燃比に制御しながら、且つ、短時間にて、触媒の硫黄被毒状態を解除することができる。更に、触媒の温度を第２温度以上に維持するためには、電気加熱手段に大きい電力を供給しなければならないので、フューエルカット手段により燃料供給が停止された場合に電気加熱手段への電力供給を停止する本発明装置は、無駄な電力の消費を一層効果的に回避することができる。
【００２２】
ところで、上記「知見４」に記載したように、触媒の温度が第１温度以上であり且つ第２温度以下である場合、触媒流入ガスの空燃比が「よりリーン側の空燃比」であるほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。しかしながら、燃焼ガス（排ガス）の空燃比がリーン空燃比であるとしても、その空燃比の大きさは「エミッション上問題とならない空燃比」であり且つ「機関に失火が生じない範囲の空燃比」である。
【００２３】
従って、機関に供給される混合気の空燃比をできるだけリーン側の空燃比（大きい空燃比）に設定したとしても、燃焼ガスである排ガスに含まれる酸素の濃度は、燃料供給の停止時に触媒流入ガスに含まれる酸素の濃度に比較した場合、「硫黄を極めて短時間にて貴金属から脱離させることが可能な大きさ」にはなり難い。従って、燃料供給が停止されていない場合において、「排ガスの空燃比がリッチ空燃比となっている時間」に比較して「排ガスの空燃比がリーン空燃比となっている時間」を「エミッションを悪化させない範囲において」長くした方が、触媒の硫黄被毒状態を解除するのに必要な時間（即ち、触媒の温度を第１温度以上に維持しなければならない時間）を結果的に短くすることができ、その結果、電気加熱手段に供給される電力を有効に使用することができる。
【００２４】
そこで、本発明装置の他の態様において、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第１値だけ大きいリーンな空燃比と、理論空燃比よりも第２値だけ小さいリッチな空燃比と、に時間的に交互に変更させることにより、前記排ガスの空燃比の平均が触媒４３のウインドウの範囲内の所定の空燃比（例えば、理論空燃比）となるように前記機関に供給される燃料の量を制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも「前記第１値よりも小さい第３値」だけ大きいリーンな空燃比と、理論空燃比よりも「前記第２値以上である第４値」だけ小さいリッチな空燃比と、に時間的に交互に変更させることにより、前記排ガスの空燃比の平均が前記触媒のウインドウの範囲内の所定の空燃比となるように前記機関に供給される燃料の量を制御する、
ように構成される。
【００２５】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生して触媒の温度を第１温度以上で且つ第２温度未満に維持する場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度以上で且つ第２温度未満に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。
【００２６】
同様な理由から、本発明装置の他の態様は、
前記触媒の下流の排気通路に配設された下流側空燃比センサを備え、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、「前記下流側空燃比センサの出力値」と「第１下流側目標値（例えば、理論空燃比に相当する値）」との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第１下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、「前記下流側空燃比センサの出力値」と「前記第１下流側目標値に対応する空燃比よりもリッチ側の空燃比に対応する第２下流側目標値」との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第２下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御する、
ように構成される。
【００２７】
なお、一般には、下流側空燃比センサは起電力式の酸素濃度センサであり、リッチ空燃比に対する下流側空燃比センサの出力値はリーン空燃比に対する下流側空燃比センサの出力値よりも大きいので、前記第２下流側目標値は前記第１下流側目標値よりも大きい値に設定される。
【００２８】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生した場合、下流側空燃比センサの出力値を第２下流側目標値に維持しながら、「排ガスの空燃比がリーン空燃比に維持されている時間」を「排ガスの空燃比がリッチ空燃比に維持されている時間」よりも長くすることができる。換言すると、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度以上で且つ第２温度以下に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。なお、本明細書において、比例積分制御（ＰＩ制御）は比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）を含む概念として使用される。
【００２９】
ところで、機関が所謂「ハイブリッド車両（機関が電動モータと共に車両駆動力を発生するように構成された車両）」に搭載された場合、例えば、その車両の走行状態が「定常走行状態及び減速状態等」である期間、機関の運転は停止される。このとき、一般に、機関は回転しない。従って、このような運転状態においては、機関はポンピング動作を行わないので、機関から大気が排出されない。従って、大気が触媒に流入しないので、触媒の温度が第１温度以上であっても、触媒の硫黄被毒状態は解除され難い。
【００３０】
そこで、前記機関が前記ハイブリッド車両に搭載されている場合、本発明装置の一態様は、前記硫黄被毒解除要求が発生している場合であって前記機関が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態において、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに前記電動モータにより前記機関を強制的に回転させることにより前記触媒に前記機関を通して空気を供給する空気供給制御手段を備える。
【００３１】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生している場合、触媒の温度が第１温度以上に維持され、且つ、触媒には「モータにより強制回転駆動された機関」から大気が送りこまれる。その結果、機関のみを動力源として備える通常の車両に同機関が搭載されている場合のフューエルカット運転時（燃料供給停止時）と同様、触媒の硫黄被毒状態を極めて短時間にて解除することができる。その結果、「触媒の温度を第１温度以上に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。
【００３２】
この場合、前記電力制御手段は、前記空気供給制御手段により前記触媒に前記機関を通して前記空気が所定時間供給された場合に前記電気加熱手段への電力の供給を停止するように構成されることが好適である。
【００３３】
前記空気供給制御手段により前記触媒に空気が供給された場合、硫黄被毒状態は短時間にて解除（消滅、解消）される。従って、上記構成によれば、前記空気供給制御手段により前記触媒に空気が供給されることにより触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓが貴金属から除去された後の期間において、電気加熱手段に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。
【００３４】
本発明装置の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明装置の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の各実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の概略図である。
【図２】図２は、排ガスの空燃比と図１に示した上流側空燃比センサの出力値との関係を示したグラフである。
【図３】図３は、排ガスの空燃比と図１に示した下流側空燃比センサの出力値との関係を示したグラフである。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る制御装置（第１制御装置）のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図５は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図６は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図７】図７は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図８】図８は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図９】図９は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態に係る制御装置（第２制御装置）のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】図１５は、第２制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置（第３制御装置）が適用される機関を搭載したハイブリッド車両の概略図である。
【図１７】図１７は、第３制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１８】図１８は、第３制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１９】図１９は、第３制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の制御装置（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の空燃比（機関の空燃比）を制御する空燃比制御装置（燃料噴射量制御装置）の一部でもあり、触媒の温度を調整する触媒温度制御装置、或いは、触媒の温度を調整するための電力量を制御する電力制御装置でもある。また、制御装置は、結果的にエミッションを良好にすることを目的とする装置であるので、内燃機関の排気浄化装置でもある。
【００３７】
＜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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。点火プラグは、図示しない「イグナイタ及びイグニッションコイル」と接続されている。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。即ち、複数の気筒のそれぞれは、他の気筒とは独立して燃料供給を行う燃料噴射弁３３を備えている。燃料噴射弁３３は、噴射指示信号に応答し、正常である場合に「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）内に噴射するようになっている。
【００４４】
より具体的に述べると、燃料噴射弁３３は、指示燃料噴射量に応じた時間だけ開弁する。燃料噴射弁３３に供給されている燃料の圧力は、その燃料の圧力と吸気ポート内の圧力との差圧が一定になるように図示しないプレッシャレギュレータにより制御されている。従って、燃料噴射弁３３は指示燃料噴射量と等量の燃料を噴射する。
【００４５】
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。
【００４６】
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、電気加熱ヒータ４４、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
上流側触媒４３は、セラミックの一種であるコージェライトからなり且つアルミナのコート層によりコーティングされた担持体を備え、その担持体に「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。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。酸素吸蔵機能は、担持体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。
【００５０】
電気加熱ヒータ４４は、電気加熱手段を構成する。電気加熱ヒータは通電されることにより（電力が供給されることにより）発熱し、上流側触媒４３の温度（上流側触媒４３の触媒床温）を上昇させるようになっている。以下、上流側触媒４３の温度を単に「触媒の温度」とも称呼する。電気加熱ヒータ４４の発熱量は、電気加熱ヒータ４４に供給される電力（実際には電流）により制御されるようになっている。電気制御装置７０は、電気加熱ヒータ４４に供給される電力を調整・制御することにより、触媒４３の温度を調整するようになっている。
【００５１】
図示しない下流側触媒は、上流側触媒４３と同様の三元触媒装置である。なお、本明細書において、「触媒」は特に断りのない限り上流側触媒４３を指す。
【００５２】
このシステムは、熱線式エアフローメータ５１、スロットルポジションセンサ５２、水温センサ５３、クランクポジションセンサ５４、インテークカムポジションセンサ５５、上流側空燃比センサ５６、下流側空燃比センサ５７、アクセル開度センサ５８、及び、バッテリ残量センサ５９を備えている。
【００５３】
エアフローメータ５１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。
【００５４】
スロットルポジションセンサ５２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。
【００５５】
水温センサ５３は、内燃機関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）を表すパラメータである。
【００５６】
クランクポジションセンサ５４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。
【００５７】
インテークカムポジションセンサ５５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５４及びインテークカムポジションセンサ５５からの信号に基づいて、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。
【００５８】
上流側空燃比センサ５６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５６は、単に「空燃比センサ」とも称呼される。
【００５９】
上流側空燃比センサ５６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。
【００６０】
上流側空燃比センサ５６は、図２に示したように、上流側空燃比センサ５６の配設位置を流れる排ガスの空燃比（上流側空燃比abyfs）に応じた出力値Vabyfsを「空燃比センサ出力」として出力する。この出力値Vabyfsは、上流側空燃比センサ５６に到達している排ガスの空燃比が大きくなるほど（リーンとなるほど）増大する。出力値Vabyfsは、上流側空燃比センサ５６に到達している排ガスの空燃比が理論空燃比であるとき、理論空燃比相当値Ｖstoichに一致する。
【００６１】
後述する電気制御装置７０は、図２に示された関係を「空燃比変換テーブルMapabyfs(Vabyfs)」としてＲＯＭ内に格納していて、実際の出力値Vabyfsを空燃比変換テーブルMapabyfs(Vabyfs)に適用することにより上流側空燃比abyfs（検出空燃比abyfs）を取得するようになっている。
【００６２】
再び、図１を参照すると、下流側空燃比センサ５７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５７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５７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５７は、排気通路であって下流側空燃比センサ５７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（下流側空燃比）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（下流側空燃比afdown）に応じた値である。
【００６３】
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（中間電圧Ｖst、理論空燃比相当電圧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。
【００６４】
図１に示したアクセル開度センサ５８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。
【００６５】
バッテリ残量センサ５９は、図示しない車両に搭載されたバッテリの残量を検出するようになっている。このバッテリから電気加熱ヒータ４４に電力が供給される。バッテリ残量センサ５９は、バッテリの電解液濃度を検出するセンサであってもよく、バッテリ電圧を検出するセンサであってもよい。
【００６６】
電気制御装置７０は、「ＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラム、ルックアップテーブル（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、電気加熱ヒータ４４、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。
【００７０】
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。
【００７１】
（第１制御装置による制御の概要）
第１制御装置は、先ず、上記「知見１」及び「知見２」に基づいて、触媒の温度が第１温度以下であるときの機関１０の吸入空気量の積算値を求め、その積算値が閾値以上であるか否かを判定することにより、触媒が硫黄被毒状態に陥っているか否かを判定する。そして、第１制御装置は、触媒が硫黄被毒状態にあると判定すると、硫黄被毒解除要求（要求信号）を発生する。
【００７２】
第１制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生すると、「知見５」に基いて電気加熱ヒータ４４に通電し（電気加熱ヒータ４４に電力を供給し）、触媒の温度を「第２温度（例えば７００℃）」以上にまで上昇させる。これにより、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から脱離する。このような制御（触媒の温度を第２温度以上に維持することにより硫黄を触媒の貴金属から脱離させる制御）を、便宜上「高温脱離促進制御」とも称呼する。第１制御装置は、高温脱離促進制御を第１の所定時間Ｔ１だけ継続すると硫黄被毒状態が解除されたと判断し、電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。
【００７３】
但し、第１制御装置は、高温脱離促進制御中にフューエルカット運転状態（燃料供給・燃料噴射が停止される状態）になった場合、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min近傍になっている状態が第２の所定時間Ｔ２継続したとき、電気加熱ヒータ４４への通電を停止する（即ち、高温脱離促進制御を停止する。）。第２の所定時間Ｔ２は第１の所定時間Ｔ１に比べて極めて短い時間である。なお、第１制御装置は、フューエルカット運転状態が「第１の所定時間Ｔ１よりも極めて短い第３の所定時間Ｔ３」だけ継続したとき、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min近傍になっていることを確認することなく、高温脱離促進制御を停止してもよい。
【００７４】
（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。
【００７５】
＜燃料噴射制御＞
第１制御装置のＣＰＵは、図４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に一致する毎に、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Ｆｉの計算及び燃料噴射の指示を行う。
【００７６】
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４００から処理を開始し、ステップ４１０にてフューエルカットフラグＸＦＣが「０」であるか否かを判定する。フューエルカットフラグＸＦＣの値は、イニシャルルーチンにおいて「０」に設定される。更に、フューエルカットフラグＸＦＣの値は、フューエルカット条件が成立したときに「１」に設定され、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」である場合にフューエルカット条件が不成立となったとき「０」に設定される。なお、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・スイッチがオフからオン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。
【００７７】
フューエルカット条件は、例えば、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」である場合（フューエルカット条件が不成立と判定されている場合）において、スロットル弁開度ＴＡが「０」（スロットル弁３４が全閉）であり、且つ、機関回転速度ＮＥがフューエルカット回転速度ＮＥｔｈ以上であるとき成立する。
【００７８】
フューエルカット条件は、例えば、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」である場合（フューエルカット条件が成立していると判定されている場合）において、スロットル弁開度ＴＡが「０」（スロットル弁３４が全閉）でなくなるか、又は、機関回転速度ＮＥがフューエルカット復帰回転速度ＮＥｒｔｈ未満となると不成立となる。フューエルカット復帰回転速度ＮＥｒｔｈは、フューエルカット回転速度ＮＥｔｈよりも正の所定回転速度だけ小さい回転速度である。
【００７９】
いま、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ４２０乃至ステップ４６０の処理を順に行い、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
ステップ４２０：ＣＰＵは、理論空燃比stoichからサブフィードバック量ＫＳＦＢを減じた値を目標空燃比abyfrに設定する。サブフィードバック量ＫＳＦＢは、後述する図６に示したルーチンにより別途求められている。
【００８１】
ステップ４３０：ＣＰＵは、「エアフローメータ５１により計測された吸入空気量Ｇａ、クランクポジションセンサ５４の信号に基いて取得された機関回転速度ＮＥ、及び、ルックアップテーブルMapMc」に基いて「燃料噴射気筒の１回の吸気行程において、その燃料噴射気筒に吸入される空気量」である「筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）」を取得する。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）は、各吸気行程に対応されながらＲＡＭ内に記憶される。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）は、周知の空気量推定モデル（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。
【００８２】
ステップ４４０：ＣＰＵは、筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）を目標空燃比abyfrで除することにより基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅを求める。従って、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅは、機関の空燃比（従って、上流側触媒４３に流入する排ガスの空燃比）を目標空燃比abyfrに一致させるために計算上必要な燃料噴射量のフィードフォワード量である。このステップ４４０は、機関に供給される混合気の空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるためのフィードフォワード制御手段（基本燃料噴射量算出手段）を構成している。
【００８３】
ステップ４５０：ＣＰＵは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅをメインフィードバック量ＤＦｉにより補正する。より具体的には、ＣＰＵは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅにメインフィードバック量ＤＦｉを加えることにより、指示燃料噴射量（最終燃料噴射量）Ｆｉを算出する。メインフィードバック量ＤＦｉは、機関の空燃比（従って、上流側触媒４３に流入する排ガスの空燃比）を目標空燃比abyfrに一致させるための空燃比フィードバック量であり、空燃比センサ５６の出力値Vabyfsに基いて求められる。メインフィードバック量ＤＦｉの算出方法については後述する。
【００８４】
ステップ４６０：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。
【００８５】
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計算上必要な量（必要と推定される量）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４２０乃至ステップ４６０は、機関１０に供給される混合気の空燃比が目標空燃比abyfrとな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を構成している。
【００８６】
一方、ＣＰＵがステップ４１０の処理を実行する時点において、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」に設定されていると、ＣＰＵはそのステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、ステップ４６０の処理による燃料噴射が実行されないので、燃料の供給（燃料噴射）が停止される運転、即ち、フューエルカット運転が実行される。
【００８７】
＜メインフィードバック量の算出＞
ＣＰＵは図５にフローチャートにより示した「メインフィードバック量算出ルーチン」を所定時間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５００から処理を開始し、ステップ５０５に進んで「メインフィードバック制御条件（上流側空燃比フィードバック制御条件）」が成立しているか否かを判定する。
【００８８】
メインフィードバック制御条件は以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（Ａ１）空燃比センサ５６が活性化している。
（Ａ２）機関の負荷ＫＬが閾値ＫＬｔｈ以下である。
（Ａ３）フューエルカット運転中でない（フューエルカットフラグＸＦＣが「０」である。）。
【００８９】
なお、負荷ＫＬは、ここでは下記の（１）式により求められる負荷率である。この負荷ＫＬに代え、アクセルペダル操作量Ａｃｃｐが用いられても良い。（１）式において、Ｍｃは筒内吸入空気量であり、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＝（Ｍｃ／（ρ・Ｌ／４））・１００％ …（１）
【００９０】
いま、メインフィードバック制御条件が成立しているものとして説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定して以下に述べるステップ５１０乃至ステップ５４０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。
【００９１】
ステップ５１０：ＣＰＵは、図４のステップ４２０にて算出され且つＲＡＭに格納されている「Ｎサイクル前の目標空燃比abyfr（ｋ−Ｎ）」を読み込む。
【００９２】
ステップ５１５：ＣＰＵは、下記（２）式に示したように、空燃比センサ５６の出力値Vabyfsを図２に示したテーブルMapabyfsに適用することにより、検出空燃比abyfsを得る。
abyfs＝Mapabyfs（Vabyfs） …（２）
【００９３】
ステップ５２０：ＣＰＵは、下記（３）式に従って、「現時点よりもＮサイクル前の時点において燃焼室２１に実際に供給された燃料の量」である「筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）」を求める。即ち、ＣＰＵは、「現時点よりもＮサイクル（即ち、Ｎ・７２０°クランク角度）前の時点における筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）」を「検出空燃比abyfs」により除すことにより、筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を求める。
Ｆｃ（ｋ−Ｎ）＝Ｍｃ（ｋ−Ｎ）／abyfs …（３）
【００９４】
このように、筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を求めるために、現時点からＮサイクル前の筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）を検出空燃比abyfsで除すのは、「燃焼室２１内での混合気の燃焼により生成された排ガス」が空燃比センサ５６に到達するまでに「Ｎサイクルに相当する時間」を要しているからである。
【００９５】
ステップ５２５：ＣＰＵは、下記（４）式に従って、「現時点よりもＮサイクル前の時点において燃焼室２１に供給されるべきであった燃料の量」である「目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）」を求める。即ち、ＣＰＵは、現時点からＮサイクル前の筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）を現時点からＮサイクル前の目標空燃比abyfr（ｋ−Ｎ）で除すことにより、目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）を求める。
Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）＝Ｍｃ（ｋ−Ｎ）／abyfr（ｋ−Ｎ） …（４）
【００９６】
ステップ５３０：ＣＰＵは、下記（５）式に従って、筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを取得する。即ち、ＣＰＵは、目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）から筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を減じることにより、筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを求める。この筒内燃料供給量偏差ＤＦｃは、Ｎストローク前の時点で筒内に供給された燃料の過不足分を表す量となる。
ＤＦｃ＝Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）−Ｆｃ（ｋ−Ｎ） …（５）
【００９７】
ステップ５３５：ＣＰＵは、下記（６）式に従って、メインフィードバック量ＤＦｉを求める。この（６）式において、Ｇｐは予め設定された比例ゲイン、Ｇｉは予め設定された積分ゲインである。更に、（６）式の「値ＳＤＦｃ」は「筒内燃料供給量偏差ＤＦｃの積分値」である。つまり、ＣＰＵは、検出空燃比abyfsを目標空燃比abyfrに一致させるための比例積分制御により「メインフィードバック量ＤＦｉ」を算出する。
ＤＦｉ＝Ｇｐ・ＤＦｃ＋Ｇｉ・ＳＤＦｃ …（６）
【００９８】
ステップ５４０：ＣＰＵは、その時点における筒内燃料供給量偏差ＤＦｃの積分値ＳＤＦｃに上記ステップ５３０にて求められた筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを加えることにより、新たな筒内燃料供給量偏差の積分値ＳＤＦｃを取得する。
【００９９】
以上により、メインフィードバック量ＤＦｉが比例積分制御により算出され、このメインフィードバック量ＤＦｉが前述した図４のステップ４５０の処理により指示燃料噴射量Ｆｉに反映される。
【０１００】
一方、図５のステップ５０５の判定時において、メインフィードバック制御条件が不成立であると、ＣＰＵはそのステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５４５に進み、メインフィードバック量ＤＦｉの値を「０」に設定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ５５０にて筒内燃料供給量偏差の積分値ＳＤＦｃに「０」を格納する。その後、ＣＰＵは、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、メインフィードバック制御条件が不成立であるとき、メインフィードバック量ＤＦｉは「０」に設定される。従って、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅのメインフィードバック量ＤＦｉによる補正は行われない。
【０１０１】
＜サブフィードバック量ＫＳＦＢ及びサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの算出＞
ＣＰＵは図６にフローチャートにより示した「サブフィードバック量ＫＳＦＢ及びサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの算出ルーチン」を所定時間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、サブフィードバック制御条件が成立しているか否かを判定する。
【０１０２】
サブフィードバック制御条件は以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（Ｂ１）メインフィードバック制御条件が成立している。
（Ｂ２）下流側空燃比センサ５７が活性化している。
【０１０３】
いま、サブフィードバック制御条件が成立していると仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６１０乃至ステップ６３０の処理（サブフィードバック量算出処理）を実行し、その後、ステップ６３５に進む。
【０１０４】
ステップ６１０：ＣＰＵは、下記（７）式に従って、「下流側目標値Voxsref」と「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxs」との差である「出力偏差量DVoxs」を取得する。下流側目標値Voxsrefは理論空燃比相当電圧Ｖst（三元触媒４３のウインドウ内の基準空燃比abyfr0に対応した値）に設定されている。即ち、ＣＰＵは、「下流側目標値Voxsref」から「現時点の下流側空燃比センサ５７の出力値Voxs」を減じることにより「出力偏差量DVoxs」を求める。
DVoxs＝Voxsref−Voxs …（７）
【０１０５】
ステップ６１５：ＣＰＵは、下記（８）式に従って、「その時点における出力偏差量の積分値SDVoxs（＝SDVoxs（ｎ−１））」に「上記ステップ６１０にて求めた出力偏差量DVoxsとゲインＫとの積」を加えることにより、新たな出力偏差量の積分値SDVoxs（＝SDVoxs（ｎ））を求める。なお、ゲインＫはここでは「１」に設定されている。積分値SDVoxsは「時間積分値SDVoxs又は積分処理値SDVoxs」とも称呼される。
SDVoxs（ｎ）＝SDVoxs（ｎ−１）＋Ｋ・DVoxs …（８）
【０１０６】
ステップ６２０：ＣＰＵは、「上記ステップ６１０にて算出した出力偏差量DVoxs」から「本ルーチンを前回実行した際に算出された出力偏差量である前回出力偏差量DVoxsold」を減じることにより、新たな出力偏差量の微分値DDVoxsを求める。
【０１０７】
ステップ６２５：ＣＰＵは、下記（９）式に従って、サブフィードバック量ＫＳＦＢを求める。この（９）式において、Kpは予め設定された比例ゲイン（比例定数）、Kiは予め設定された積分ゲイン（積分定数）、Kdは予め設定された微分ゲイン（微分定数）である。即ち、Kp・DVoxsは比例項、Ki・SDVoxsは積分項、Kd・DDVoxsは微分項である。積分項Ki・SDVoxsは、サブフィードバック量ＫＳＦＢの定常成分でもある。
ＫＳＦＢ＝Kp・DVoxs＋Ki・SDVoxs＋Kd・DDVoxs …（９）
【０１０８】
ステップ６３０：ＣＰＵは、「上記ステップ６１０にて算出した出力偏差量DVoxs」を「前回出力偏差量DVoxsold」として格納する。
【０１０９】
このように、ＣＰＵは、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsを下流側目標値Voxsrefに一致させるための比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御により「サブフィードバック量ＫＳＦＢ」を算出する。このサブフィードバック量ＫＳＦＢは、前述したように、目標空燃比abyfrを算出するために使用される（abyfr＝stoich−ＫＳＦＢ）。
【０１１０】
即ち、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefよりも小さいとき（リーンであるとき）、サブフィードバック量ＫＳＦＢは次第に大きくなる。サブフィードバック量ＫＳＦＢが大きくなるほど目標空燃比abyfrは小さくなる（リッチ側の空燃比になる）ように修正される。その結果、機関１０の真の平均空燃比は小さくなる（リッチ側の空燃比になる）ので、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように増大する。
【０１１１】
逆に、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefよりも大きいとき（リッチであるとき）、サブフィードバック量ＫＳＦＢは次第に小さくなる（負の値を含む。）。サブフィードバック量ＫＳＦＢが小さくなるほど目標空燃比abyfrは大きくなる（リーン側の空燃比となる）ように修正される。その結果、機関１０の真の平均空燃比は大きくなる（リーン側の空燃比になる）ので、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように減少する。
【０１１２】
ＣＰＵは、ステップ６３５に進むと、前回のサブフィードバック量の学習値（サブＦＢ学習値）ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過しているか否かを判定する。このとき、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過していなければ、ＣＰＵはステップ６３５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。
【０１１３】
これに対し、ＣＰＵがステップ６３５の処理を実行する時点において、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過していると、ＣＰＵはステップ６３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４０に進み、その時点の積分処理値SDVoxsと積分ゲインKiとの積（Ki・SDVoxs）をサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇとしてバックアップＲＡＭに格納する。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１１４】
このように、ＣＰＵは、サブフィードバック量ＫＳＦＢが更新される期間よりも長い期間（学習間隔時間Ｔｔｈ）が経過した時点におけるサブフィードバック量ＫＳＦＢの積分項Ki・SDVoxs（サブフィードバック量ＫＳＦＢの定常成分）を、サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇとして取り込む。
【０１１５】
一方、ＣＰＵがステップ６０５の処理を実行する時点においてサブフィードバック制御条件が成立していない場合、ＣＰＵはステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６４５に進んでサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇをサブフィードバック量ＫＳＦＢとして設定する。即ち、ＣＰＵは、サブフィードバック量ＫＳＦＢの更新を停止する。次いで、ＣＰＵはステップ６５０に進み、サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇを積分ゲインKiで除した値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ／積分ゲインKi）を、時間積分値SDVoxsとしてバックアップＲＡＭに格納する。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１１６】
なお、第１制御装置は、サブフィードバック量を用いたサブフィードバック制御を実行しない態様であってもよい。この場合、図６のルーチンは省略される。更に、他のルーチンにおいて使用されるサブフィードバック量ＫＳＦＢには「０」が代入される。
【０１１７】
＜硫黄被毒状態判定解除制御＞
ＣＰＵは図７にフローチャートにより示した高温脱離促進制御開始ルーチンを所定時間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７００から処理を開始し、ステップ７１０に進んで硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であるか否かを判定する。硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、ＣＰＵが「触媒が硫黄被毒状態にある」と判定したときに「１」に設定される（後述する図１０を参照。）。即ち、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であることは、硫黄被毒解除要求（要求信号）が発生していることを意味する。
【０１１８】
硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であるか否かを判定する。
【０１１９】
高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、高温脱離促進制御が実行されているときに「１」に設定される（後述するステップ７５０を参照。）。高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であると（即ち、現時点において高温脱離促進制御が実行されていると）、ＣＰＵはステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であると（即ち、現時点において高温脱離促進制御が実行されていないと）、ＣＰＵはステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３０に進み、触媒の温度（触媒床温）Ｔｅｍｐｃｃｒｏが前記第２温度ＴｅｍｐＨｉよりも小さいか否かを判定する。
【０１２０】
触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏは、負荷ＫＬ及び機関回転速度ＮＥに基づいて推定される。即ち、ＣＰＵはルックアップテーブルＭａｐＴｅｘ（ＫＬ，ＮＥ）に実際の「負荷ＫＬ及び機関回転速度ＮＥ」を適用することにより排ガス温度Ｔｅｘを推定する。その後、ＣＰＵは、下記の（１０）式に従って触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏを推定する。（１０）式の値ｐは「０」より大きく「１」より小さい定数である。（１０）式の左辺のＴｅｍｐｃｃｒｏが新たに更新された触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏであり、（１０）式の右辺のＴｅｍｐｃｃｒｏｐは更新前の触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏである。
Ｔｅｍｐｃｃｒｏ＝ｐ・Ｔｅｍｐｃｃｒｏ＋（１−ｐ）・Ｔｅｘ ・・・（１０）
【０１２１】
なお、上流側触媒４３内に触媒温度センサを配設し、その触媒温度センサの出力値に基づいて触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏを取得してもよい。
【０１２２】
ＣＰＵがステップ７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第２温度ＴｅｍｐＨｉよりも高い場合、ＣＰＵはステップ７９５に直接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７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第２温度ＴｅｍｐＨｉよりも低い場合、ＣＰＵはステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７４０に進み、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第２温度ＴｅｍｐＨｉに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力（実際には、電気加熱ヒータ４４のヒータを流れる電流）を制御する。電気加熱ヒータ４４が通電されているときの触媒温度は、電気加熱ヒータ４４の抵抗値及び電流から推定することができる。もちろん、触媒温度センサを備える場合、ＣＰＵは触媒温度センサの出力値に基づいて電気加熱ヒータ４４が通電されているときの触媒温度を取得してもよい。
【０１２３】
次に、ＣＰＵはステップ７５０に進み、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ７９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」となったとき、高温脱離促進制御が実行される。その結果、上記「知見５」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から脱離する。
【０１２４】
＜高温脱離促進制御の停止（１）＞
ＣＰＵは図８にフローチャートにより示した高温脱離促進制御停止（その１）のルーチンを所定時間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８００から処理を開始し、ステップ８１０に進んで高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１２５】
このとき、高温脱離促進制御が実行されておらず、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、高温脱離促進制御が実行されていて、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８２０に進んで「高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」である継続時間」が「第１の所定時間Ｔ１」以上であるか否かを判定する。
【０１２６】
このとき、「高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」である継続時間」が第１の所定時間Ｔ１未満であると、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、「高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」である継続時間」が「第１の所定時間Ｔ１」以上であると、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ８３０乃至ステップ８６０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。
【０１２７】
ステップ８３０：ＣＰＵは電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電流を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。この結果、高温脱離促進制御が停止される。
【０１２８】
ステップ８４０：ＣＰＵは、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値を「０」に設定する。
ステップ８５０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。
ステップ８６０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する。積算吸入空気量ＳＧａは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「１」に設定するか否かを判定する際に用いられるパラメータである（後述する図１０のルーチンを参照。）。
【０１２９】
以上、説明したように、高温脱離促進制御は、第１の所定時間Ｔ１だけ継続して実行されたときに停止される。換言すると、第１の所定時間Ｔ１は、高温脱離促進制御を第１の所定時間Ｔ１だけ継続することにより触媒の貴金属から硫黄成分が実質的に全て脱離し、硫黄被毒解除が完了するような時間に設定されている。なお、触媒流入ガスの空燃比は、メインフィードバック制御及びサブフィードバック制御により、所定のリッチ空燃比及び所定のリーン空燃比に交互に設定されるようにフィードバック制御されている。
【０１３０】
＜高温脱離促進制御の停止（２）＞
ＣＰＵは図９にフローチャートにより示した高温脱離促進制御停止（その２）のルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。図９において、既に説明したステップと同じ処理を行うステップには、既に説明したステップと同じ符号が付されている。以下において、そのようなステップの詳細な説明は適宜省略される。
【０１３１】
所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ９００から処理を開始し、ステップ８１０に進んで高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１３２】
このとき、高温脱離促進制御が実行されておらず、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、高温脱離促進制御が実行されていて、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１０に進んでフューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるかを判定する。即ち、ＣＰＵはステップ９１０にて、現時点においてフューエルカット運転が実行されているか否かを判定する。
【０１３３】
このとき、フューエルカット運転が実行されておらず、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、フューエルカット運転が実行されていて、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９２０に進み、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」から「１」へと変化した時点以降において、「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ）以下となっている状態」が第２の所定時間Ｔ２だけ継続しているか否かを判定する。
【０１３４】
このとき、「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態」が第２の所定時間Ｔ２だけ継続していなければ、ＣＰＵはステップ９２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態」が第２の所定時間Ｔ２だけ継続していると、ＣＰＵはステップ９２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、上述した「ステップ８３０乃至ステップ８６０の処理」を行う。これにより、電気加熱ヒータ４４への通電が停止されることによって電気加熱ヒータ４４への電力の供給が停止される（高温脱離促進制御が停止される）とともに、高温脱離促進制御実行フラグＸＡ、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖ、及び、積算吸入空気量ＳＧａの各値が「０」に設定される。その後、ＣＰＵは、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３５】
このように、高温脱離促進制御は、高温脱離促進制御が実行されている場合にフューエルカット運転が実行され且つ下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第２の所定時間Ｔ２に到達すると、その時点にて停止させられる。なお、第２の所定時間Ｔ２は極めて短い時間であってもよい。換言すると、フューエルカット運転が実行された後に、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となったとき、高温脱離促進制御が停止されてもよい。
【０１３６】
＜硫黄被毒解除要求フラグの設定＞
次に、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「１」に設定する際のＣＰＵの作動について説明する。ＣＰＵは図１０にフローチャートにより示した硫黄被毒解除要求フラグ設定ルーチンを所定時間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は図１０のステップ１０００から処理を開始し、以下に述べるステップ１０１０及びステップ１０７０の処理を順に行う。
【０１３７】
ステップ１０１０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であるか否かを判定する。ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」である場合にはステップ１０２０に進み、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３８】
ステップ１０２０：ＣＰＵは、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ以上であるか否かを判定する。ＣＰＵは、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ以上である場合にはステップ１０３０に進み、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ未満である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ１０２０は省略され得る。
【０１３９】
ステップ１０３０：ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが「上述した第１温度ＴｅｍｐＬｏ」よりも小さいか否かを判定する。上記「知見１」に記載したように、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い場合、硫黄成分が触媒（特に、担体）に多く吸着される。ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも小さい場合にはステップ１０４０に進み、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４０】
ステップ１０４０：ＣＰＵは、吸入空気量Ｇａの積算値である積算吸入空気量ＳＧａを更新する。即ち、ＣＰＵは、その時点の積算吸入空気量ＳＧａに吸入空気量Ｇａを加えた値を新たな積算吸入空気量ＳＧａとして算出する。その後、ＣＰＵはステップ１０５０に進む。この結果、積算吸入空気量ＳＧａは、硫黄成分が触媒に多く吸着される運転状態における吸入空気量Ｇａの積分値となる。従って、積算吸入空気量ＳＧａは、触媒に蓄積された硫黄成分の量が大きくなるほど大きくなる値となる。積算吸入空気量ＳＧａはバックアップＲＡＭに格納される。
【０１４１】
ステップ１０５０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値（硫黄被毒状態発生判定閾値）ＳＧａｔｈよりも大きいか否かを判定する。ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値ＳＧａｔｈよりも大きい場合にはステップ１０６０に進み、積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値ＳＧａｔｈ以下である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４２】
ステップ１０６０：ＣＰＵは、バッテリ残量センサ５９の出力値に基いて、バッテリ残量が所定残量よりも大きいか否かを判定する。ＣＰＵは、バッテリ残量が所定残量よりも大きい場合にはステップ１０７０に進み、バッテリ残量が所定残量以下の場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ１０６０は省略され得る。
【０１４３】
ステップ１０７０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、触媒に吸着される硫黄成分が大きいほど大きくなる積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値ＳＧａｔｈよりも大きく、且つ、バッテリ残量が所定残量よりも大きい場合、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」に設定される。即ち、硫黄被毒解除要求が発生させられる。
【０１４４】
＜硫黄被毒解除要求フラグの解除＞
次に、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「０」に設定する（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを解除する）際のＣＰＵの作動について説明する。ＣＰＵは図１１にフローチャートにより示した硫黄被毒解除要求フラグ解除ルーチンを所定時間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は図１１のステップ１１００から処理を開始し、以下に述べるステップ１１１０及びステップ１１５０の処理を順に行う。
【０１４５】
ステップ１１１０：ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが「上述した第１温度ＴｅｍｐＬｏ」以上であるか否かを判定する。触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏは、電気加熱ヒータ４４に通電しない場合であっても、例えば、機関１０の負荷が比較的大きい状態にて運転され続けたとき第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上になることがある。ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上である場合にはステップ１１２０に進み、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ未満である場合にはステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４６】
ステップ１１２０：ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるか否（即ち、フューエルカット運転が実行されているか否か）かを判定する。ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」である場合にはステップ１１３０に進み、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」である場合にはステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４７】
ステップ１１３０：ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」から「１」へと変化した時点以降において、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ）以下となっている状態が第２の所定時間Ｔ２だけ継続しているか否かを判定する。このステップは、図９のステップ９２０と同じ処理を行うステップである。ＣＰＵは、ステップ１１３０の条件が成立している場合にはステップ１１４０に進み、ステップ１１３０の条件が成立していない場合にはステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４８】
ステップ１１４０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。即ち、硫黄被毒解除要求を解除する。
ステップ１１５０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する。
【０１４９】
このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値は、上述した「知見４」に基き、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であるときにフューエルカット運転が実行され且つ下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第２の所定時間Ｔ２に到達したとき、触媒の硫黄被毒状態が解消されると考えられるので、「０」に設定される。なお、第２の所定時間Ｔ２は極めて短い時間であってもよい。換言すると、フューエルカット運転が実行された後に、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となったとき、高温脱離促進制御が停止されてもよい。
【０１５０】
以上、説明したように、第１制御装置は、
触媒４３と、
前記触媒４３を電気的に加熱する電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）と、
機関１０に燃料を供給する燃料供給手段（燃料噴射弁３３及び図４のステップ４２０乃至ステップ４６０等）と、
所定のフューエルカット条件が成立しているとき前記燃料の供給を停止するフューエルカット手段（図４のステップ４１０での「Ｎｏ」との判定を参照。）と、
前記触媒４３の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生する要求発生手段（図１０のルーチンを参照。）と、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、「前記触媒に流入する排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる所定の第１温度ＴｅｍｐＬｏ」以上となるように前記電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に電力を供給する（実際には、前記触媒の温度が、触媒流入ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる第２温度ＴｅｍｐＨｉ以上となるように電気加熱ヒータ４４に電力を供給する高温脱離促進制御を実行する）とともに（図７のステップ７１０乃至ステップ７４０を参照。）、前記電力の供給中（高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であるとき）に前記フューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止された場合（フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるとき）、硫黄被毒状態が解消したと判断して硫黄被毒解除要求を消滅させる（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に戻す）とともに（図８のステップ８１０、ステップ８２０及びステップ８５０を参照。）、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）への電力の供給を停止する（図８のステップ８１０乃至ステップ８３０を参照。）、電力制御手段と、
を備えている。
【０１５１】
更に、前記電力制御手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、第２温度ＴｅｍｐＨｉ以上となるように前記電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に電力を供給するように構成されている（図７のステップ７４０）。第２温度ＴｅｍｐＨｉは、触媒４３に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも高い温度である。
【０１５２】
従って、上記「知見４及び知見５」に記載したように、硫黄被毒解除要求が発生したときに高温脱離促進制御が実行されるので、触媒４３の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離し、硫黄被毒状態は解除される（消滅する）。更に、高温脱離促進制御の実行中に「多量の酸素が触媒４３に供給されるフューエルカット運転」が実行された場合、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは極めて短時間にて貴金属から脱離するので、その時点にて高温脱離促進制御が停止される。これにより、燃料の供給停止（フューエルカット）により硫黄被毒状態が解消された後の期間において、電気加熱ヒータ４４に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。
【０１５３】
なお、第１制御装置は、上述した「知見５」に基づいて、触媒温度を第２温度ＴｅｍｐＨｉ以上の温度に上昇させることにより、硫黄被毒状態を解除していた。これに対し、第１制御装置は、上述した「知見４」に基づいて、触媒温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であって且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満の温度に維持することにより、硫黄被毒状態を解除してもよい。この場合、高温脱離促進制御実行フラグＸＡは、低温脱離促進制御実行フラグＸＢに置換される。更に、この場合、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるときにのみ硫黄成分が触媒の貴金属から脱離するので、図８のステップ８２０は、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が「第１の所定時間Ｔ１よりも長い所定時間」以上であるか否かを判定するステップに置換される。或いは、図８のステップ８２０は、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であるときの「触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である時間の合計」が所定時間以上であるか否かを判定するステップに置換される。
【０１５４】
＜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、単に「第２制御装置」と称呼する。）について説明する。第２制御装置は、上述した「知見４」に基いて構成された装置である。
【０１５５】
即ち、第２制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生した場合、電気加熱ヒータ４４を用いて、触媒の温度を「第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満」の温度（第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも僅かに高い温度）に制御する。
【０１５６】
ところで、上記「知見４」に記載したように、触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満である場合、触媒流入ガスの空燃比が「よりリーン側の空燃比」であるほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。しかしながら、燃焼ガス（排ガス）の空燃比がリーン空燃比であるとしても、その空燃比の大きさは「エミッション上問題とならない空燃比」であり且つ「機関に失火が生じない範囲の空燃比」である。
【０１５７】
従って、機関に供給される混合気の空燃比をできるだけ大きい空燃比に設定したとしても、燃焼ガスである排ガスに含まれる酸素の濃度は、燃料供給の停止時（フューエルカット運転中）に触媒に流入するガス（即ち、大気）に含まれる酸素の濃度に比較した場合、「硫黄を短時間にて貴金属から脱離させるのに十分な大きさ」にはなり難い。換言すると、硫黄を触媒の貴金属から脱離させるには「排ガスに酸素が含まれていること」が必要であることから、排ガスの空燃比がリーン空燃比となっている時間を「エミッションを悪化させない範囲において」長くした方が、触媒の硫黄被毒状態を解除するために触媒の温度を「第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満」に維持しなければならない時間を結果的に短くすることができる。
【０１５８】
そこで、第２制御装置は、更に、硫黄被毒解除要求が発生した場合、硫黄被毒解除要求が発生していない場合に比較して、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を排ガスの空燃比がリッチ空燃比である時間よりも長くするように構成されている。
【０１５９】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生した場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度以上に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。
【０１６０】
（実際の作動）
第２制御装置のＣＰＵは、図４乃至図６に示したルーチンを実行することにより、燃料噴射量の制御を行う。更に、第２制御装置のＣＰＵは、図１０及び図１１に示したルーチンを実行することにより、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を操作する。即ち、第２制御装置のＣＰＵは、第１制御装置のＣＰＵと同様に硫黄被毒解除要求を発生する。
【０１６１】
更に、第２制御装置のＣＰＵは、図１２にフローチャートにより示した低温脱離促進制御開始ルーチンを所定時間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は図１２のステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２１０に進んで硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１６２】
硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２２０に進み、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であるか否かを判定する。
【０１６３】
低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、低温脱離促進制御が実行されているときに「１」に設定される（後述するステップ１２５０を参照。）。低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であると（即ち、現時点において低温脱離促進制御が実行されていると）、ＣＰＵはステップ１２２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であると（即ち、現時点において低温脱離促進制御が実行されていないと）、ＣＰＵはステップ１２２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２３０に進み、触媒の温度（触媒床温）Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い（小さい）か否かを判定する。
【０１６４】
ＣＰＵがステップ１２３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも高い場合、ＣＰＵはそのステップ１２３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接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１２３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い場合、ＣＰＵはステップ１２３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２４０に進み、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第１温度ＴｅｍｐＬｏに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力（実際には、電気加熱ヒータ４４のヒータを流れる電流）を制御する。電気加熱ヒータ４４が通電されているときの触媒温度は、電気加熱ヒータ４４の抵抗値及び電流から推定することができる。このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」となったとき、低温脱離促進制御が実行される。その結果、上記「知見４」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である期間、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から脱離する。
【０１６５】
次に、ＣＰＵはステップ１２５０に進み、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ１２６０に進み、下流側目標値Voxsrefを「理論空燃比相当電圧Ｖstに正の所定値ΔＶを加えた値」に設定する。理論空燃比相当電圧Ｖstに正の所定値ΔＶを加えた値は、「理論空燃比相当電圧Ｖstに対応する空燃比（即ち、理論空燃比）」よりもリッチ側の空燃比に対応する値であり、第２下流側目標値とも称呼される。その後、ＣＰＵはステップ１２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。なお、下流側目標値Voxsrefは、上述したイニシャルルーチンにおいて「理論空燃比相当電圧Ｖst（第１下流側目標値）」に設定されるようになっている。また、「理論空燃比相当電圧Ｖstに正の所定値ΔＶを加えた値」は、上流側触媒４３のウインドウの範囲内の空燃比に対応した値である。
【０１６６】
＜低温脱離促進制御の停止（１）＞
ＣＰＵは図１３にフローチャートにより示した低温脱離促進制御停止（その１）のルーチンを所定時間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１３００から処理を開始し、ステップ１３１０に進んで低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１６７】
このとき、低温脱離促進制御が実行されておらず、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御が実行されていて、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３２０に進んで低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が第４の所定時間Ｔ４以上であるか否かを判定する。
【０１６８】
このとき、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が第４の所定時間Ｔ４未満であると、ＣＰＵはステップ１３２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が第４の所定時間Ｔ４以上であると、ＣＰＵはステップ１３２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１３３０乃至ステップ１３７０の処理を順に行い、その後、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１６９】
ステップ１３３０：ＣＰＵは電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電力を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。この結果、低温脱離促進制御が停止される。
【０１７０】
ステップ１３４０：ＣＰＵは、下流側目標値Voxsrefを理論空燃比相当電圧Ｖstに設定する。
ステップ１３５０：ＣＰＵは、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値を「０」に設定する。
ステップ１３６０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。
ステップ１３７０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する（図１０のルーチンを参照。）。
【０１７１】
以上、説明したように、低温脱離促進制御は、第４の所定時間Ｔ４だけ継続して実行されたときに停止される。換言すると、第４の所定時間Ｔ４は、低温脱離促進制御を第４の所定時間Ｔ４だけ継続することにより触媒の貴金属から硫黄成分が実質的に全て脱離し、硫黄被毒解除が完了するような時間に設定されている。但し、この場合、下流側目標値Voxsrefの値が「理論空燃比相当電圧Ｖst＋所定値ΔＶ」に設定されることにより、「触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である期間」の方が「触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比である期間」よりも長くなっている。
【０１７２】
即ち、低温脱離促進制御が実行されていない場合、下流側目標値Voxsrefが「イニシャルルーチン及び図１３のステップ１３４０」にて理論空燃比相当電圧Ｖstに設定される。また、サブフィードバック量ＫＳＦＢの積分項Ki・SDVoxsは十分な時間だけサブフィードバック制御が行われた場合に「ある値」に収束する。積分項Ki・SDVoxsが収束している場合、サブフィードバック量ＫＳＦＢに含まれる比例項Kp・DVoxsが触媒流入ガスの空燃比を実質的に変更させる項となる。
【０１７３】
これにより、下流側目標値Voxsrefの出力値Voxs及び触媒流入ガスの空燃比は、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したように変化する。より具体的に述べると、「出力値Voxsが最大出力値maxの近傍となっている時間」と「出力値Voxsが最小出力値min近傍となっている時間」とは互いに略等しくなり、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第１値Ｘ１だけ大きい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リーン時間ＴＬ１）と、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第２値Ｘ２だけ小さい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リッチ時間ＴＲ１）と、が実質的に等しくなる。
【０１７４】
一方、低温脱離促進制御が実行されている場合、下流側目標値Voxsrefが「図１２のステップ１２６０」にて「理論空燃比相当電圧Ｖstよりも所定値ΔＶだけ大きい値」に設定される。
【０１７５】
これにより、下流側目標値Voxsrefの出力値Voxs及び触媒流入ガスの空燃比は、図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）にそれぞれ示したように変化する。より具体的に述べると、「出力値Voxsが最大出力値maxの近傍となっている時間」は、「出力値Voxsが最小出力値min近傍となっている時間」よりも長くなり、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第３値Ｘ３だけ大きい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リーン時間ＴＬ２）は、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第４値Ｘ４だけ小さい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リッチ時間ＴＲ２）よりも長くなる。このとき、第３値Ｘ３は第１値Ｘ１よりも小さく（Ｘ３＜Ｘ１）且つ第４値Ｘ４は第２値Ｘ２よりも大きい（Ｘ４＞Ｘ２）。
【０１７６】
従って、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である期間が相対的に長くなるので、結果的に低温脱離促進制御を早期に終了することができる。
【０１７７】
＜低温脱離促進制御の停止（２）＞
ＣＰＵは図１５にフローチャートにより示した低温脱離促進制御停止（その２）のルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。図１５において、既に説明したステップと同じ処理を行うステップには、既に説明したステップと同じ符号が付されている。以下において、そのようなステップの詳細な説明は適宜省略される。
【０１７８】
所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１５００から処理を開始し、ステップ１３１０に進んで低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１７９】
このとき、低温脱離促進制御が実行されておらず、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御が実行されていて、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１５１０に進んでフューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるかを判定する。即ち、ＣＰＵはステップ１５１０にて、現時点においてフューエルカット運転が実行されているか否かを判定する。
【０１８０】
このとき、フューエルカット運転が実行されておらず、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、フューエルカット運転が実行されていて、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５２０に進み、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」から「１」へと変化した時点以降において、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ）以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５だけ継続しているか否かを判定する。
【０１８１】
このとき、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５だけ継続していなければ、ＣＰＵはステップ１５２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５だけ継続していると、ＣＰＵはステップ１５２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３３０乃至ステップ１３７０の処理を行う。これにより、電気加熱ヒータ４４への通電が停止するために低温脱離促進制御が停止し、下流側目標値Voxsrefが理論空燃比相当電圧Ｖstに設定される。更に、低温脱離促進制御実行フラグＸＢ、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖ、及び、積算吸入空気量ＳＧａの各値が「０」に設定される。その後、ＣＰＵは、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１８２】
このように、低温脱離促進制御は、低温脱離促進制御が実行されている場合にフューエルカット運転が実行され且つ下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５に到達したとき、触媒の硫黄被毒状態が解消されると考えられるので、停止される。なお、第５の所定時間Ｔ５は極めて短い時間であってもよい。換言すると、フューエルカット運転が実行された後に、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となったとき、低温脱離促進制御が停止されてもよい。更に、なお、フューエルカット運転状態が「第４の所定時間Ｔ４よりも極めて短い所定時間」だけ継続したとき、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min近傍になっていることを確認することなく、低温脱離促進制御を停止してもよい。
【０１８３】
以上、説明したように、第２制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生した場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合）、触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上（且つ、第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満）となるように電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に電力を供給する（低温脱離促進制御を実行する）とともに（図１２のステップ１２４０を参照。）、その電気加熱ヒータ４４への電力の供給中に燃料の供給が停止された場合にその電力の供給を停止することにより低温脱離促進制御を停止する（図１５のステップ１３１０乃至ステップ１３３０を参照。）、電力制御手段を備える。
【０１８４】
即ち、第２制御装置の電力制御手段は、前記触媒の温度が、前記第１温度ＴｅｍｐＬｏと、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度ＴｅｍｐＨｉと、の間の温度（ＴｅｍｐＬｏ＋α）となるように前記電力の供給を行う。
【０１８５】
更に、第２制御装置は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」である場合）、排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第１値Ｘ１だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第２値Ｘ２だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより排ガスの空燃比の平均が触媒４３のウインドウの範囲内の所定の基準空燃比（例えば、理論空燃比）となるように機関１０に供給される燃料の量を制御する燃料供給手段を備える（図１４の（Ａ）及び（Ｂ）、図１３のステップ１３４０、図６のサブフィードバック量ＫＳＦＢ、図４のステップ４２０等を参照。）
【０１８６】
加えて、その燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合）、排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第３値Ｘ３（第３値Ｘ３＜第１値Ｘ１）だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第４値Ｘ４（第４値Ｘ４≧第２値Ｘ２）だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより「排ガスの空燃比の平均が触媒４３のウインドウの範囲内の所定の空燃比」となるように機関１０に供給される燃料の量を制御する（図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）、図１２のステップ１２６０、図６のサブフィードバック量ＫＳＦＢ、図４のステップ４２０等を参照。）。
【０１８７】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生して触媒の温度を「第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上で且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満」に維持する場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上で且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に供給する電力の総量を低減することができる。
【０１８８】
なお、第２制御装置は、図６に示されたフローチャートに依ることなく、以下のようにサブフィードバック量ＫＳＦＢを算出してもよい。
【０１８９】
・低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」である場合；
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも大きいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「負の一定値（−Ｘ１）」に設定される。値Ｘ１は正の値であり（Ｘ１＞０）、第１値とも称呼される。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichに一定値Ｘ１を加えた値（stoich＋Ｘ１）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich＋Ｘ１）に略一致する。
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも小さいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「正の一定値Ｘ２」に設定される。値Ｘ２は第２値とも称呼される。第２値ＫＢ２は第１値ＫＢ１と等しくてもよい。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichから一定値Ｘ２を減じた値（stoich−Ｘ２）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich−Ｘ２）に略一致する。
【０１９０】
・低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である場合；
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも大きいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「負の一定値（−Ｘ３）」に設定される。値Ｘ３は正の値であり（Ｘ３＞０）、第３値とも称呼される。第３値Ｘ３は第１値Ｘ１よりも小さい。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichに一定値Ｘ３を加えた値（stoich＋Ｘ３）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich＋Ｘ３）に略一致する。
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも小さいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「正の一定値Ｘ４」に設定される。値Ｘ４は第４値とも称呼され、第２値Ｘ２以上である。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichから一定値Ｘ４を減じた値（stoich−Ｘ４）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich−Ｘ４）に略一致する。
【０１９１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る制御装置（以下、単に「第３制御装置」と称呼する。）について説明する。第３制御装置は、ハイブリッド車両に搭載された機関１０に適用される。
【０１９２】
ハイブリッド車両においては、その車両の走行状態が「定常走行時及び減速時等」である特定の状態（即ち、機関１０が車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態）にある場合、機関１０の運転が完全に停止される。このとき、機関１０は車輪側から逆駆動されないので、機関１０は回転しない。従って、このような運転状態においては、機関１０から大気がポンピング（排出）されないので、大気が触媒に流入しない。よって、触媒に酸素が供給されないから、触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であっても、触媒の硫黄被毒状態は殆ど解除されない。
【０１９３】
そこで、第３制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生している場合であって且つ機関１０の運転が完全に停止されるような状態であるとき、触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上（且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満）に制御する（低温脱離制御を実行する）とともに、車両に搭載されている電動モータにより機関１０を強制的に回転させる制御（以下、「空気供給脱離制御」とも称呼する。）を実行する。これにより、触媒に空気（酸素）を強制的に供給することができるので、硫黄被毒状態を迅速に解除することができる。
【０１９４】
（ハイブリッド車両の概略構成）
図１６に示したように、周知のハイブリッド車１００は、機関１０、フロントモータ（モータ・ジェネレータ）１０１、動力切替部１０２、動力伝達部１０３、インバータ１０４、バッテリ１０５、及び、リヤモータ（モータ・ジェネレータ）とディファレンシャルとを含むリヤトランスアクスル１０６を備えている。
【０１９５】
フロントモータ１０１は、回転トルクを発生するモータ及び回転駆動されることにより発電を行うジェネレータの両機能を備えている。
【０１９６】
動力切替部１０２は、例えば特開２００３−２９１６９１号公報等に記載されているように、機関１０の出力トルクを動力伝達部１０３に伝達する状態、フロントモータ１０１の出力トルクを動力伝達部１０３に伝達する状態、機関１０によってフロントモータ１０１を駆動する状態、及び、フロントモータ１０１によって機関１０を駆動する状態等の種々の状態を達成するようになっている。
【０１９７】
動力伝達部１０３は無段変速機及びディファレンシャルを含んでいる。動力伝達部１０３は動力切替部１０２から伝達されたトルクを、前輪の車軸を回転するトルクに変換するようになっている。
【０１９８】
インバータ１０４は、フロントモータ１０１を回転させるためにバッテリ１０５から供給される電力に基いてフロントモータ１０１のステータコイルの３相巻線に通電する３相交流電流を発生するようになっている。インバータ１０４はフロントモータ１０１が発電しているとき、フロントモータ１０１から付与される交流信号を直流電圧に変換し、バッテリ１０５を充電するようになっている。
【０１９９】
リヤトランスアクスル１０６はリヤモータが発生するトルクを、後輪の車軸を回転するトルクに変換するようになっている。
【０２００】
（実際の作動）
第３制御装置のＣＰＵは、図４乃至図６に示したルーチンを実行することにより、燃料噴射量の制御を行う。但し、図４のステップ４１０におけるフューエルカットフラグＸＦＣを「１」に設定するフューエルカット条件は、車両１００が「定常走行時及び減速時等」である特定の状態（即ち、機関１０が車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態）にある場合にも成立する。
【０２０１】
更に、第３制御装置のＣＰＵは、図１０及び図１１に示したルーチンを実行することにより、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を操作する。即ち、第３制御装置のＣＰＵは、第１制御装置のＣＰＵと同様に硫黄被毒解除要求を発生する。
【０２０２】
加えて、第３制御装置のＣＰＵは、図１７にフローチャートにより示した空気供給脱離制御開始ルーチンを所定時間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は図１７のステップ１７００から処理を開始し、ステップ１７１０に進んで硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であるか否かを判定する。
【０２０３】
硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７２０に進み、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であるか否かを判定する。
【０２０４】
空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、空気供給脱離制御が実行されているときに「１」に設定される（後述するステップ１７９０を参照。）。空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であると（即ち、現時点において空気供給脱離制御が実行されていると）、ＣＰＵはステップ１７２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２０５】
これに対し、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であると（即ち、現時点において空気供給脱離制御が実行されていないと）、ＣＰＵはステップ１７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７３０に進み、触媒の温度（触媒床温）Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも小さいか否かを判定する。
【０２０６】
ＣＰＵがステップ１７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも高い場合、ＣＰＵはステップ１７３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接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１７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い場合、ＣＰＵはステップ１７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７４０に進み、現時点において車両１００がフロントモータ１０１及びリヤモータのみで運転を行っている状態（機関１０が車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態であり、以下「モータ走行状態」と称呼する。）にあるか否かを判定する。
【０２０７】
ＣＰＵがステップ１７４０の処理を行う時点において、モータ走行状態でない場合、ＣＰＵはステップ１７４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接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１７４０の処理を行う時点において、モータ走行状態である場合、ＣＰＵはステップ１７４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１７５０及びステップ１７９０の処理を順に行い、その後、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２０８】
ステップ１７５０：ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値を「１」に設定する。これにより、機関１０への燃料の供給（燃料噴射）が停止される。
ステップ１７６０：ＣＰＵは、点火プラグ（実際にはイグナイタ）への点火信号の送出を停止する。
【０２０９】
ステップ１７７０：ＣＰＵは、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第１温度ＴｅｍｐＬｏに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力（実際には、電気加熱ヒータ４４のヒータを流れる電流）を制御する。
【０２１０】
ステップ１７８０：ＣＰＵは、フロントモータ１０１によって機関１０を駆動する状態を達成するように、フロントモータ１０１及び動力切替部１０２等を制御することにより、機関１０を強制的に回転させる。
ステップ１７９０：ＣＰＵは、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値を「１」に設定する。
【０２１１】
このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であり且つモータ走行状態である場合、触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満（第１温度ＴｅｍｐＬｏ＋α）に維持するとともに機関１０をモータにより強制的に回転駆動する「空気供給脱離制御」が実行される。その結果、上記「知見４」に記載したように、機関１０から排出された多量の空気が触媒に流れ込むので、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から短時間にて脱離する。
【０２１２】
＜空気供給脱離制御の停止（１）＞
ＣＰＵは図１８にフローチャートにより示した空気供給脱離制御停止（その１）のルーチンを所定時間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１８００から処理を開始し、ステップ１８１０に進んで空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であるか否かを判定する。
【０２１３】
このとき、空気供給脱離制御が実行されておらず、従って、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、空気供給脱離制御が実行されていて、従って、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１８１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１８２０に進んで空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」である継続時間が第６の所定時間Ｔ６以上であるか否かを判定する。
【０２１４】
このとき、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」である継続時間が第６の所定時間Ｔ６未満であると、ＣＰＵはステップ１８２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」である継続時間が第６の所定時間Ｔ６以上であると、ＣＰＵはステップ１８２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１８３０乃至ステップ１８７０の処理を順に行い、その後、ステップ１８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２１５】
ステップ１８３０：ＣＰＵは電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電力を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。
【０２１６】
ステップ１８４０：ＣＰＵは、フロントモータ１０１による機関１０の強制回転を停止する。この結果、空気供給脱離制御が停止される。
ステップ１８５０：ＣＰＵは、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値を「０」に設定する。
ステップ１８６０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。
ステップ１８７０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する（図１０のルーチンを参照。）。
【０２１７】
以上、説明したように、空気供給脱離制御は、第６の所定時間Ｔ６だけ継続して実行されたときに停止される。換言すると、第６の所定時間Ｔ６は、空気供給脱離制御を第６の所定時間Ｔ６だけ継続することにより触媒の貴金属から硫黄成分が実質的に全て脱離し、硫黄被毒解除が完了するような時間に設定されている。空気供給脱離制御においては、第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上の温度となっている触媒に多量の酸素（大気）が供給されるので、第６の所定時間Ｔ６は極めて短い時間である。
【０２１８】
＜空気供給脱離制御の停止（２）＞
ＣＰＵは図１９にフローチャートにより示した空気供給脱離制御停止（その２）のルーチンを所定時間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１９００から処理を開始し、ステップ１９１０に進んで空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であるか否かを判定する。
【０２１９】
このとき、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、空気供給脱離制御が実行されていて、従って、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９２０に進み、現時点において車両１００が「モータ走行状態でない」か否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、ステップ１９１０及びステップ１９２０の処理により、空気供給脱離制御中にモータ走行状態ではない状態となったか否かを判定する。
【０２２０】
ＣＰＵがステップ１９２０の処理を実行する時点において、モータ走行状態である場合、ＣＰＵはそのステップ１９２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１９９５に直接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１９２０の処理を行う時点において、モータ走行状態でない場合、ＣＰＵはそのステップ１９２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１９３０及びステップ１９５０の処理を順に行い、その後、ステップ１９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２２１】
ステップ１９３０：ＣＰＵは、電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電力を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。
ステップ１９４０：ＣＰＵは、フロントモータ１０１による機関１０の強制回転を停止する。この結果、空気供給脱離制御が停止される。
ステップ１９５０：ＣＰＵは、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値を「０」に設定する。
【０２２２】
このように、ＣＰＵは、空気供給脱離制御中に車両１００の運転状態がモータ走行状態ではなくなると、空気供給脱離制御を直ちに終了する。但し、この場合、硫黄被毒状態が解消されていないので、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値は「０」に設定されず、積算吸入空気量ＳＧａも「０」に設定されない。
【０２２３】
以上、説明したように、第３制御装置は、機関１０が電動モータ（フロントモータ１０１及びリヤモータ）と共に車両駆動力を発生するように構成されたハイブリッド車両１００に搭載されている場合に適用される。そして、第３制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生している場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合）であって、且つ、機関１０が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態（モータ走行状態）にある場合おいて、触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満に維持するとともに（図１７のステップ１７７０）、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに（図１７のステップ１７５０及び図４のステップ４１０での「Ｎｏ」との判定を参照。）、前記電動モータにより機関１０を強制的に回転させることにより触媒４３に機関１０を通して空気（大気）を供給する空気供給制御手段（図１７のステップ１７８０）を備える。
【０２２４】
この結果、機関１０のみを動力源として備える通常の車両に機関１０が搭載されている場合のフューエルカット運転時（燃料供給停止時）と同様、触媒の硫黄被毒状態を極めて短時間にて解除することができる。その結果、「触媒の温度を第１温度以上に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に供給する電力の総量を低減することができる。
【０２２５】
更に、第３制御手段の電力制御手段は、
前記空気供給制御手段により前記触媒に前記機関を通して前記空気が所定時間（第６の所定時間Ｔ６）供給された場合（即ち、触媒に空気が所定量以上供給された場合）、前記電気加熱手段への電力の供給を停止するように構成されている（図１８のステップ１８１０乃至ステップ１８３０を参照。）。
【０２２６】
前記空気供給制御手段により機関１０が回転させられ、触媒４３に空気が所定時間供給された場合、硫黄被毒状態は短時間にて解除（消滅、解消）される。従って、第３制御装置によれば、機関１０の強制回転駆動によって触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓが貴金属から除去された後の期間において、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。なお、第３制御装置は、ステップ１７７０において、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第２温度ＴｅｍｐＨｉに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力を制御してもよい。
【０２２７】
以上、説明したように、本発明に係る制御装置の各実施形態によれば、電力を効率的に使用しながら、触媒４３の硫黄被毒状態を解消することができる。なお、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、各制御装置のＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ未満である状態における「機関１０の運転時間の総和」が閾値よりも大きくなった場合に、硫黄被毒解除要求を発生する（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「１」に設定する）ように構成されてもよい。
【符号の説明】
【０２２８】
１０…内燃機関、３０…吸気系統、３３…燃料噴射弁、３４…スロットル弁、４０…排気系統、４１…エキゾーストマニホールド、４２…エキゾーストパイプ、４３…上流側触媒（三元触媒、触媒）、４４…電気加熱ヒータ、５６…上流側空燃比センサ、５７…下流側空燃比センサ、５８…アクセル開度センサ、５９…バッテリ残量センサ、７０…電気制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路に触媒を備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の排気通路に配設された触媒（三元触媒）が担持する貴金属に燃料に含まれる硫黄（Ｓ）成分が付着し、触媒の機能が低下することが知られている。硫黄成分の貴金属への付着により触媒の機能が低下した状態は「硫黄被毒状態」とも称呼される。硫黄被毒状態が発生すると触媒の浄化能力が低下するので、エミッションが悪化する場合がある。
【０００３】
そこで、従来の装置の一つは、電気加熱手段に通電して触媒の温度を所定温度以上にまで上昇させ、以って、触媒の硫黄被毒状態を解除（触媒の貴金属に付着した硫黄成分を除去）するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７８５７０７号明細書
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は、触媒が硫黄被毒状態にある場合に電気加熱手段に通電を行うにあたり、触媒の温度をどのような温度にするのか、或いは、どのような場合に通電を停止してよいのか、について詳細に検討していない。従って、電気加熱手段に供給する電力が無駄に消費される場合が生じ、そのために、燃費が悪化したり或いはバッテリ残量が過度に低下したりする問題がある。
【０００６】
本発明は上記課題に対処するために為されたものであって、その目的の一つは、触媒の硫黄被毒状態を解除するために電気加熱手段に供給する電力の量をより適切に制御することによって、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避し得る内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明は、次に述べる知見（推定）の少なくとも一つを利用している。なお、以下において、理論空燃比よりもリッチな空燃比（理論空燃比よりも小さい空燃比）を単に「リッチ空燃比」とも称呼し、理論空燃比よりもリーンな空燃比（理論空燃比よりも大きい空燃比）を単に「リーン空燃比」とも称呼する。更に、触媒に流入する排ガスを「触媒流入ガス」とも称呼し、触媒から流出する排ガスを「触媒流出ガス」とも称呼する。
【０００８】
「知見１」
触媒の温度（触媒床温）が比較的低温の第１温度（例えば、５００℃）以下であるとき、硫黄Ｓは硫黄酸化物ＳＯｘ（例えば、ＳＯ４）となって触媒に吸着する。硫黄（硫黄酸化物）は、触媒の貴金属にも吸着されるが、面積の大きい「触媒の貴金属を担持している担体又は担体のコート材（以下、「担体」と総称する。）」に多く吸着される。
【０００９】
「知見２」
触媒の温度が第１温度よりも若干上昇した場合（例えば、触媒の温度が６００℃程度である場合）、触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比であると、担体に吸着されているＳＯｘは担体から脱離し、その一部が触媒の貴金属に吸着される。
【００１０】
「知見３」
触媒の貴金属に付着したＳＯｘは、第１温度よりも僅かに高い温度領域において、触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比である場合、硫黄Ｓに変化して貴金属に蓄積される。
【００１１】
「知見４」
触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは、触媒の温度が第１温度（例えば、５００℃）以上である場合、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるときに二酸化硫黄ＳＯ２へと変化して貴金属から脱離する。このとき、リーン空燃比が「よりリーン側の空燃比（より大きい空燃比）」であるほど、即ち、排ガス中に「より多くの酸素（酸化剤）」が含まれているほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。
【００１２】
「知見５」
触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは、触媒の温度が「第１温度よりも高い第２温度（例えば、７００℃）」以上である場合、触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比であるときに硫化水素Ｈ２Ｓへと変化して貴金属から脱離する。このとき、リッチ空燃比が「よりリッチ側の空燃比（より小さい空燃比）」であるほど、即ち、排ガス中に「より多くの還元剤」が含まれているほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。なお、「知見４」にて述べたように、触媒の温度が第２温度以上であれば、触媒の温度は第１温度以上であるから、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるときに二酸化硫黄ＳＯ２へと変化して貴金属から脱離する。即ち、触媒の温度が第２温度以上である場合、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるかリッチ空燃比であるかに関わらず、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離する。
【００１３】
本発明による内燃機関の制御装置（以下、単に「本発明装置」とも称呼する。）は、内燃機関の排気通路に配設された触媒と、前記触媒を電気的に加熱する電気加熱手段と、前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、所定のフューエルカット条件が成立しているとき前記燃料の供給を停止するフューエルカット手段と、要求発生手段と、電力制御手段と、を備える。
【００１４】
前記要求発生手段は、前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生するようになっている。即ち、前記要求発生手段は、機関の運転パラメータに基いて前記触媒の貴金属に硫黄が所定量以上蓄積したか否かを判定し、前記触媒の貴金属に硫黄が所定量以上蓄積したと判定したとき前記硫黄被毒解除要求を発生する。換言すると、前記要求発生手段は、前記触媒に蓄積される硫黄の量が大きいほど大きくなるパラメータを推定するとともに前記推定されたパラメータが所定の閾値以上となったときに硫黄被毒解除要求を発生するように構成されることができる。例えば、前記要求発生手段は、上記「知見１」に基き、触媒の温度が第１温度以下である状態における「機関の吸入空気量の積算値又は機関の運転時間の総和」を前記パラメータとして算出し、そのパラメータが閾値よりも大きくなった場合に前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったと判定し、前記硫黄被毒解除要求を発生するように構成され得る。
【００１５】
前記電力制御手段は、前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が第１温度以上となるように、前記電気加熱手段に電力を供給する。前記第１温度は、「前記触媒に流入する排ガスの空燃比（触媒流入ガスの空燃比）が理論空燃比よりもリーンな空燃比（リーン空燃比）であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度のうちの最小値」である。
【００１６】
上記構成によれば、硫黄被毒解除要求が発生した場合、電気加熱手段により触媒の温度が第１温度以上にまで上昇させられる。従って、上記「知見４」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるとき、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離する。更に、触媒の温度が第２温度以上にまで上昇していれば、上記「知見５」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離する。
【００１７】
ところで、フューエルカット手段による燃料供給の停止状態（フューエルカット運転中）は、空燃比が非常に大きい排ガスが触媒に流入している状態であると言うことができる。換言すると、フューエルカット運転中においては、多量の酸素が触媒に供給される。従って、上記「知見４」に記載したように、電気加熱手段により触媒の温度が第１温度以上にまで上昇させられているときにフューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止されると、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは極めて短時間にて貴金属から脱離し、硫黄被毒状態は解除される（消滅する）。
【００１８】
そこで、前記電力制御手段は、前記電気加熱手段への前記電力の供給中に前記フューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止された場合、前記電気加熱手段への電力の供給を停止する。
【００１９】
これによれば、燃料の供給停止（フューエルカット）により触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓが貴金属から除去された後の期間において、電気加熱手段に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。
【００２０】
本発明装置の一態様において、
前記電力制御手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記第２温度（前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度）以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給するように構成される。
【００２１】
これによれば、上記「知見５」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の硫黄被毒状態を解除することができるので、触媒流入ガスの空燃比をエミッションを良好にするために適切な空燃比に制御しながら、且つ、短時間にて、触媒の硫黄被毒状態を解除することができる。更に、触媒の温度を第２温度以上に維持するためには、電気加熱手段に大きい電力を供給しなければならないので、フューエルカット手段により燃料供給が停止された場合に電気加熱手段への電力供給を停止する本発明装置は、無駄な電力の消費を一層効果的に回避することができる。
【００２２】
ところで、上記「知見４」に記載したように、触媒の温度が第１温度以上であり且つ第２温度以下である場合、触媒流入ガスの空燃比が「よりリーン側の空燃比」であるほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。しかしながら、燃焼ガス（排ガス）の空燃比がリーン空燃比であるとしても、その空燃比の大きさは「エミッション上問題とならない空燃比」であり且つ「機関に失火が生じない範囲の空燃比」である。
【００２３】
従って、機関に供給される混合気の空燃比をできるだけリーン側の空燃比（大きい空燃比）に設定したとしても、燃焼ガスである排ガスに含まれる酸素の濃度は、燃料供給の停止時に触媒流入ガスに含まれる酸素の濃度に比較した場合、「硫黄を極めて短時間にて貴金属から脱離させることが可能な大きさ」にはなり難い。従って、燃料供給が停止されていない場合において、「排ガスの空燃比がリッチ空燃比となっている時間」に比較して「排ガスの空燃比がリーン空燃比となっている時間」を「エミッションを悪化させない範囲において」長くした方が、触媒の硫黄被毒状態を解除するのに必要な時間（即ち、触媒の温度を第１温度以上に維持しなければならない時間）を結果的に短くすることができ、その結果、電気加熱手段に供給される電力を有効に使用することができる。
【００２４】
そこで、本発明装置の他の態様において、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第１値だけ大きいリーンな空燃比と、理論空燃比よりも第２値だけ小さいリッチな空燃比と、に時間的に交互に変更させることにより、前記排ガスの空燃比の平均が触媒４３のウインドウの範囲内の所定の空燃比（例えば、理論空燃比）となるように前記機関に供給される燃料の量を制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも「前記第１値よりも小さい第３値」だけ大きいリーンな空燃比と、理論空燃比よりも「前記第２値以上である第４値」だけ小さいリッチな空燃比と、に時間的に交互に変更させることにより、前記排ガスの空燃比の平均が前記触媒のウインドウの範囲内の所定の空燃比となるように前記機関に供給される燃料の量を制御する、
ように構成される。
【００２５】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生して触媒の温度を第１温度以上で且つ第２温度未満に維持する場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度以上で且つ第２温度未満に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。
【００２６】
同様な理由から、本発明装置の他の態様は、
前記触媒の下流の排気通路に配設された下流側空燃比センサを備え、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、「前記下流側空燃比センサの出力値」と「第１下流側目標値（例えば、理論空燃比に相当する値）」との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第１下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、「前記下流側空燃比センサの出力値」と「前記第１下流側目標値に対応する空燃比よりもリッチ側の空燃比に対応する第２下流側目標値」との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第２下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御する、
ように構成される。
【００２７】
なお、一般には、下流側空燃比センサは起電力式の酸素濃度センサであり、リッチ空燃比に対する下流側空燃比センサの出力値はリーン空燃比に対する下流側空燃比センサの出力値よりも大きいので、前記第２下流側目標値は前記第１下流側目標値よりも大きい値に設定される。
【００２８】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生した場合、下流側空燃比センサの出力値を第２下流側目標値に維持しながら、「排ガスの空燃比がリーン空燃比に維持されている時間」を「排ガスの空燃比がリッチ空燃比に維持されている時間」よりも長くすることができる。換言すると、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度以上で且つ第２温度以下に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。なお、本明細書において、比例積分制御（ＰＩ制御）は比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）を含む概念として使用される。
【００２９】
ところで、機関が所謂「ハイブリッド車両（機関が電動モータと共に車両駆動力を発生するように構成された車両）」に搭載された場合、例えば、その車両の走行状態が「定常走行状態及び減速状態等」である期間、機関の運転は停止される。このとき、一般に、機関は回転しない。従って、このような運転状態においては、機関はポンピング動作を行わないので、機関から大気が排出されない。従って、大気が触媒に流入しないので、触媒の温度が第１温度以上であっても、触媒の硫黄被毒状態は解除され難い。
【００３０】
そこで、前記機関が前記ハイブリッド車両に搭載されている場合、本発明装置の一態様は、前記硫黄被毒解除要求が発生している場合であって前記機関が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態において、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに前記電動モータにより前記機関を強制的に回転させることにより前記触媒に前記機関を通して空気を供給する空気供給制御手段を備える。
【００３１】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生している場合、触媒の温度が第１温度以上に維持され、且つ、触媒には「モータにより強制回転駆動された機関」から大気が送りこまれる。その結果、機関のみを動力源として備える通常の車両に同機関が搭載されている場合のフューエルカット運転時（燃料供給停止時）と同様、触媒の硫黄被毒状態を極めて短時間にて解除することができる。その結果、「触媒の温度を第１温度以上に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。
【００３２】
この場合、前記電力制御手段は、前記空気供給制御手段により前記触媒に前記機関を通して前記空気が所定時間供給された場合に前記電気加熱手段への電力の供給を停止するように構成されることが好適である。
【００３３】
前記空気供給制御手段により前記触媒に空気が供給された場合、硫黄被毒状態は短時間にて解除（消滅、解消）される。従って、上記構成によれば、前記空気供給制御手段により前記触媒に空気が供給されることにより触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓが貴金属から除去された後の期間において、電気加熱手段に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。
【００３４】
本発明装置の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明装置の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の各実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の概略図である。
【図２】図２は、排ガスの空燃比と図１に示した上流側空燃比センサの出力値との関係を示したグラフである。
【図３】図３は、排ガスの空燃比と図１に示した下流側空燃比センサの出力値との関係を示したグラフである。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る制御装置（第１制御装置）のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図５は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図６は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図７】図７は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図８】図８は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図９】図９は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態に係る制御装置（第２制御装置）のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】図１５は、第２制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置（第３制御装置）が適用される機関を搭載したハイブリッド車両の概略図である。
【図１７】図１７は、第３制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１８】図１８は、第３制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１９】図１９は、第３制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の制御装置（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の空燃比（機関の空燃比）を制御する空燃比制御装置（燃料噴射量制御装置）の一部でもあり、触媒の温度を調整する触媒温度制御装置、或いは、触媒の温度を調整するための電力量を制御する電力制御装置でもある。また、制御装置は、結果的にエミッションを良好にすることを目的とする装置であるので、内燃機関の排気浄化装置でもある。
【００３７】
＜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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。点火プラグは、図示しない「イグナイタ及びイグニッションコイル」と接続されている。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。即ち、複数の気筒のそれぞれは、他の気筒とは独立して燃料供給を行う燃料噴射弁３３を備えている。燃料噴射弁３３は、噴射指示信号に応答し、正常である場合に「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）内に噴射するようになっている。
【００４４】
より具体的に述べると、燃料噴射弁３３は、指示燃料噴射量に応じた時間だけ開弁する。燃料噴射弁３３に供給されている燃料の圧力は、その燃料の圧力と吸気ポート内の圧力との差圧が一定になるように図示しないプレッシャレギュレータにより制御されている。従って、燃料噴射弁３３は指示燃料噴射量と等量の燃料を噴射する。
【００４５】
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。
【００４６】
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、電気加熱ヒータ４４、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
上流側触媒４３は、セラミックの一種であるコージェライトからなり且つアルミナのコート層によりコーティングされた担持体を備え、その担持体に「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。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。酸素吸蔵機能は、担持体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。
【００５０】
電気加熱ヒータ４４は、電気加熱手段を構成する。電気加熱ヒータは通電されることにより（電力が供給されることにより）発熱し、上流側触媒４３の温度（上流側触媒４３の触媒床温）を上昇させるようになっている。以下、上流側触媒４３の温度を単に「触媒の温度」とも称呼する。電気加熱ヒータ４４の発熱量は、電気加熱ヒータ４４に供給される電力（実際には電流）により制御されるようになっている。電気制御装置７０は、電気加熱ヒータ４４に供給される電力を調整・制御することにより、触媒４３の温度を調整するようになっている。
【００５１】
図示しない下流側触媒は、上流側触媒４３と同様の三元触媒装置である。なお、本明細書において、「触媒」は特に断りのない限り上流側触媒４３を指す。
【００５２】
このシステムは、熱線式エアフローメータ５１、スロットルポジションセンサ５２、水温センサ５３、クランクポジションセンサ５４、インテークカムポジションセンサ５５、上流側空燃比センサ５６、下流側空燃比センサ５７、アクセル開度センサ５８、及び、バッテリ残量センサ５９を備えている。
【００５３】
エアフローメータ５１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。
【００５４】
スロットルポジションセンサ５２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。
【００５５】
水温センサ５３は、内燃機関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）を表すパラメータである。
【００５６】
クランクポジションセンサ５４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。
【００５７】
インテークカムポジションセンサ５５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５４及びインテークカムポジションセンサ５５からの信号に基づいて、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。
【００５８】
上流側空燃比センサ５６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５６は、単に「空燃比センサ」とも称呼される。
【００５９】
上流側空燃比センサ５６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。
【００６０】
上流側空燃比センサ５６は、図２に示したように、上流側空燃比センサ５６の配設位置を流れる排ガスの空燃比（上流側空燃比abyfs）に応じた出力値Vabyfsを「空燃比センサ出力」として出力する。この出力値Vabyfsは、上流側空燃比センサ５６に到達している排ガスの空燃比が大きくなるほど（リーンとなるほど）増大する。出力値Vabyfsは、上流側空燃比センサ５６に到達している排ガスの空燃比が理論空燃比であるとき、理論空燃比相当値Ｖstoichに一致する。
【００６１】
後述する電気制御装置７０は、図２に示された関係を「空燃比変換テーブルMapabyfs(Vabyfs)」としてＲＯＭ内に格納していて、実際の出力値Vabyfsを空燃比変換テーブルMapabyfs(Vabyfs)に適用することにより上流側空燃比abyfs（検出空燃比abyfs）を取得するようになっている。
【００６２】
再び、図１を参照すると、下流側空燃比センサ５７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５７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５７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５７は、排気通路であって下流側空燃比センサ５７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（下流側空燃比）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（下流側空燃比afdown）に応じた値である。
【００６３】
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（中間電圧Ｖst、理論空燃比相当電圧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。
【００６４】
図１に示したアクセル開度センサ５８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。
【００６５】
バッテリ残量センサ５９は、図示しない車両に搭載されたバッテリの残量を検出するようになっている。このバッテリから電気加熱ヒータ４４に電力が供給される。バッテリ残量センサ５９は、バッテリの電解液濃度を検出するセンサであってもよく、バッテリ電圧を検出するセンサであってもよい。
【００６６】
電気制御装置７０は、「ＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラム、ルックアップテーブル（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、電気加熱ヒータ４４、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。
【００７０】
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。
【００７１】
（第１制御装置による制御の概要）
第１制御装置は、先ず、上記「知見１」及び「知見２」に基づいて、触媒の温度が第１温度以下であるときの機関１０の吸入空気量の積算値を求め、その積算値が閾値以上であるか否かを判定することにより、触媒が硫黄被毒状態に陥っているか否かを判定する。そして、第１制御装置は、触媒が硫黄被毒状態にあると判定すると、硫黄被毒解除要求（要求信号）を発生する。
【００７２】
第１制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生すると、「知見５」に基いて電気加熱ヒータ４４に通電し（電気加熱ヒータ４４に電力を供給し）、触媒の温度を「第２温度（例えば７００℃）」以上にまで上昇させる。これにより、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から脱離する。このような制御（触媒の温度を第２温度以上に維持することにより硫黄を触媒の貴金属から脱離させる制御）を、便宜上「高温脱離促進制御」とも称呼する。第１制御装置は、高温脱離促進制御を第１の所定時間Ｔ１だけ継続すると硫黄被毒状態が解除されたと判断し、電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。
【００７３】
但し、第１制御装置は、高温脱離促進制御中にフューエルカット運転状態（燃料供給・燃料噴射が停止される状態）になった場合、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min近傍になっている状態が第２の所定時間Ｔ２継続したとき、電気加熱ヒータ４４への通電を停止する（即ち、高温脱離促進制御を停止する。）。第２の所定時間Ｔ２は第１の所定時間Ｔ１に比べて極めて短い時間である。なお、第１制御装置は、フューエルカット運転状態が「第１の所定時間Ｔ１よりも極めて短い第３の所定時間Ｔ３」だけ継続したとき、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min近傍になっていることを確認することなく、高温脱離促進制御を停止してもよい。
【００７４】
（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。
【００７５】
＜燃料噴射制御＞
第１制御装置のＣＰＵは、図４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に一致する毎に、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Ｆｉの計算及び燃料噴射の指示を行う。
【００７６】
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４００から処理を開始し、ステップ４１０にてフューエルカットフラグＸＦＣが「０」であるか否かを判定する。フューエルカットフラグＸＦＣの値は、イニシャルルーチンにおいて「０」に設定される。更に、フューエルカットフラグＸＦＣの値は、フューエルカット条件が成立したときに「１」に設定され、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」である場合にフューエルカット条件が不成立となったとき「０」に設定される。なお、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・スイッチがオフからオン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。
【００７７】
フューエルカット条件は、例えば、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」である場合（フューエルカット条件が不成立と判定されている場合）において、スロットル弁開度ＴＡが「０」（スロットル弁３４が全閉）であり、且つ、機関回転速度ＮＥがフューエルカット回転速度ＮＥｔｈ以上であるとき成立する。
【００７８】
フューエルカット条件は、例えば、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」である場合（フューエルカット条件が成立していると判定されている場合）において、スロットル弁開度ＴＡが「０」（スロットル弁３４が全閉）でなくなるか、又は、機関回転速度ＮＥがフューエルカット復帰回転速度ＮＥｒｔｈ未満となると不成立となる。フューエルカット復帰回転速度ＮＥｒｔｈは、フューエルカット回転速度ＮＥｔｈよりも正の所定回転速度だけ小さい回転速度である。
【００７９】
いま、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ４２０乃至ステップ４６０の処理を順に行い、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
ステップ４２０：ＣＰＵは、理論空燃比stoichからサブフィードバック量ＫＳＦＢを減じた値を目標空燃比abyfrに設定する。サブフィードバック量ＫＳＦＢは、後述する図６に示したルーチンにより別途求められている。
【００８１】
ステップ４３０：ＣＰＵは、「エアフローメータ５１により計測された吸入空気量Ｇａ、クランクポジションセンサ５４の信号に基いて取得された機関回転速度ＮＥ、及び、ルックアップテーブルMapMc」に基いて「燃料噴射気筒の１回の吸気行程において、その燃料噴射気筒に吸入される空気量」である「筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）」を取得する。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）は、各吸気行程に対応されながらＲＡＭ内に記憶される。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）は、周知の空気量推定モデル（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。
【００８２】
ステップ４４０：ＣＰＵは、筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）を目標空燃比abyfrで除することにより基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅを求める。従って、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅは、機関の空燃比（従って、上流側触媒４３に流入する排ガスの空燃比）を目標空燃比abyfrに一致させるために計算上必要な燃料噴射量のフィードフォワード量である。このステップ４４０は、機関に供給される混合気の空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるためのフィードフォワード制御手段（基本燃料噴射量算出手段）を構成している。
【００８３】
ステップ４５０：ＣＰＵは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅをメインフィードバック量ＤＦｉにより補正する。より具体的には、ＣＰＵは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅにメインフィードバック量ＤＦｉを加えることにより、指示燃料噴射量（最終燃料噴射量）Ｆｉを算出する。メインフィードバック量ＤＦｉは、機関の空燃比（従って、上流側触媒４３に流入する排ガスの空燃比）を目標空燃比abyfrに一致させるための空燃比フィードバック量であり、空燃比センサ５６の出力値Vabyfsに基いて求められる。メインフィードバック量ＤＦｉの算出方法については後述する。
【００８４】
ステップ４６０：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。
【００８５】
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計算上必要な量（必要と推定される量）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４２０乃至ステップ４６０は、機関１０に供給される混合気の空燃比が目標空燃比abyfrとな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を構成している。
【００８６】
一方、ＣＰＵがステップ４１０の処理を実行する時点において、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」に設定されていると、ＣＰＵはそのステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、ステップ４６０の処理による燃料噴射が実行されないので、燃料の供給（燃料噴射）が停止される運転、即ち、フューエルカット運転が実行される。
【００８７】
＜メインフィードバック量の算出＞
ＣＰＵは図５にフローチャートにより示した「メインフィードバック量算出ルーチン」を所定時間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５００から処理を開始し、ステップ５０５に進んで「メインフィードバック制御条件（上流側空燃比フィードバック制御条件）」が成立しているか否かを判定する。
【００８８】
メインフィードバック制御条件は以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（Ａ１）空燃比センサ５６が活性化している。
（Ａ２）機関の負荷ＫＬが閾値ＫＬｔｈ以下である。
（Ａ３）フューエルカット運転中でない（フューエルカットフラグＸＦＣが「０」である。）。
【００８９】
なお、負荷ＫＬは、ここでは下記の（１）式により求められる負荷率である。この負荷ＫＬに代え、アクセルペダル操作量Ａｃｃｐが用いられても良い。（１）式において、Ｍｃは筒内吸入空気量であり、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＝（Ｍｃ／（ρ・Ｌ／４））・１００％ …（１）
【００９０】
いま、メインフィードバック制御条件が成立しているものとして説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定して以下に述べるステップ５１０乃至ステップ５４０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。
【００９１】
ステップ５１０：ＣＰＵは、図４のステップ４２０にて算出され且つＲＡＭに格納されている「Ｎサイクル前の目標空燃比abyfr（ｋ−Ｎ）」を読み込む。
【００９２】
ステップ５１５：ＣＰＵは、下記（２）式に示したように、空燃比センサ５６の出力値Vabyfsを図２に示したテーブルMapabyfsに適用することにより、検出空燃比abyfsを得る。
abyfs＝Mapabyfs（Vabyfs） …（２）
【００９３】
ステップ５２０：ＣＰＵは、下記（３）式に従って、「現時点よりもＮサイクル前の時点において燃焼室２１に実際に供給された燃料の量」である「筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）」を求める。即ち、ＣＰＵは、「現時点よりもＮサイクル（即ち、Ｎ・７２０°クランク角度）前の時点における筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）」を「検出空燃比abyfs」により除すことにより、筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を求める。
Ｆｃ（ｋ−Ｎ）＝Ｍｃ（ｋ−Ｎ）／abyfs …（３）
【００９４】
このように、筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を求めるために、現時点からＮサイクル前の筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）を検出空燃比abyfsで除すのは、「燃焼室２１内での混合気の燃焼により生成された排ガス」が空燃比センサ５６に到達するまでに「Ｎサイクルに相当する時間」を要しているからである。
【００９５】
ステップ５２５：ＣＰＵは、下記（４）式に従って、「現時点よりもＮサイクル前の時点において燃焼室２１に供給されるべきであった燃料の量」である「目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）」を求める。即ち、ＣＰＵは、現時点からＮサイクル前の筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）を現時点からＮサイクル前の目標空燃比abyfr（ｋ−Ｎ）で除すことにより、目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）を求める。
Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）＝Ｍｃ（ｋ−Ｎ）／abyfr（ｋ−Ｎ） …（４）
【００９６】
ステップ５３０：ＣＰＵは、下記（５）式に従って、筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを取得する。即ち、ＣＰＵは、目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）から筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を減じることにより、筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを求める。この筒内燃料供給量偏差ＤＦｃは、Ｎストローク前の時点で筒内に供給された燃料の過不足分を表す量となる。
ＤＦｃ＝Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）−Ｆｃ（ｋ−Ｎ） …（５）
【００９７】
ステップ５３５：ＣＰＵは、下記（６）式に従って、メインフィードバック量ＤＦｉを求める。この（６）式において、Ｇｐは予め設定された比例ゲイン、Ｇｉは予め設定された積分ゲインである。更に、（６）式の「値ＳＤＦｃ」は「筒内燃料供給量偏差ＤＦｃの積分値」である。つまり、ＣＰＵは、検出空燃比abyfsを目標空燃比abyfrに一致させるための比例積分制御により「メインフィードバック量ＤＦｉ」を算出する。
ＤＦｉ＝Ｇｐ・ＤＦｃ＋Ｇｉ・ＳＤＦｃ …（６）
【００９８】
ステップ５４０：ＣＰＵは、その時点における筒内燃料供給量偏差ＤＦｃの積分値ＳＤＦｃに上記ステップ５３０にて求められた筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを加えることにより、新たな筒内燃料供給量偏差の積分値ＳＤＦｃを取得する。
【００９９】
以上により、メインフィードバック量ＤＦｉが比例積分制御により算出され、このメインフィードバック量ＤＦｉが前述した図４のステップ４５０の処理により指示燃料噴射量Ｆｉに反映される。
【０１００】
一方、図５のステップ５０５の判定時において、メインフィードバック制御条件が不成立であると、ＣＰＵはそのステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５４５に進み、メインフィードバック量ＤＦｉの値を「０」に設定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ５５０にて筒内燃料供給量偏差の積分値ＳＤＦｃに「０」を格納する。その後、ＣＰＵは、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、メインフィードバック制御条件が不成立であるとき、メインフィードバック量ＤＦｉは「０」に設定される。従って、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅのメインフィードバック量ＤＦｉによる補正は行われない。
【０１０１】
＜サブフィードバック量ＫＳＦＢ及びサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの算出＞
ＣＰＵは図６にフローチャートにより示した「サブフィードバック量ＫＳＦＢ及びサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの算出ルーチン」を所定時間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、サブフィードバック制御条件が成立しているか否かを判定する。
【０１０２】
サブフィードバック制御条件は以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（Ｂ１）メインフィードバック制御条件が成立している。
（Ｂ２）下流側空燃比センサ５７が活性化している。
【０１０３】
いま、サブフィードバック制御条件が成立していると仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６１０乃至ステップ６３０の処理（サブフィードバック量算出処理）を実行し、その後、ステップ６３５に進む。
【０１０４】
ステップ６１０：ＣＰＵは、下記（７）式に従って、「下流側目標値Voxsref」と「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxs」との差である「出力偏差量DVoxs」を取得する。下流側目標値Voxsrefは理論空燃比相当電圧Ｖst（三元触媒４３のウインドウ内の基準空燃比abyfr0に対応した値）に設定されている。即ち、ＣＰＵは、「下流側目標値Voxsref」から「現時点の下流側空燃比センサ５７の出力値Voxs」を減じることにより「出力偏差量DVoxs」を求める。
DVoxs＝Voxsref−Voxs …（７）
【０１０５】
ステップ６１５：ＣＰＵは、下記（８）式に従って、「その時点における出力偏差量の積分値SDVoxs（＝SDVoxs（ｎ−１））」に「上記ステップ６１０にて求めた出力偏差量DVoxsとゲインＫとの積」を加えることにより、新たな出力偏差量の積分値SDVoxs（＝SDVoxs（ｎ））を求める。なお、ゲインＫはここでは「１」に設定されている。積分値SDVoxsは「時間積分値SDVoxs又は積分処理値SDVoxs」とも称呼される。
SDVoxs（ｎ）＝SDVoxs（ｎ−１）＋Ｋ・DVoxs …（８）
【０１０６】
ステップ６２０：ＣＰＵは、「上記ステップ６１０にて算出した出力偏差量DVoxs」から「本ルーチンを前回実行した際に算出された出力偏差量である前回出力偏差量DVoxsold」を減じることにより、新たな出力偏差量の微分値DDVoxsを求める。
【０１０７】
ステップ６２５：ＣＰＵは、下記（９）式に従って、サブフィードバック量ＫＳＦＢを求める。この（９）式において、Kpは予め設定された比例ゲイン（比例定数）、Kiは予め設定された積分ゲイン（積分定数）、Kdは予め設定された微分ゲイン（微分定数）である。即ち、Kp・DVoxsは比例項、Ki・SDVoxsは積分項、Kd・DDVoxsは微分項である。積分項Ki・SDVoxsは、サブフィードバック量ＫＳＦＢの定常成分でもある。
ＫＳＦＢ＝Kp・DVoxs＋Ki・SDVoxs＋Kd・DDVoxs …（９）
【０１０８】
ステップ６３０：ＣＰＵは、「上記ステップ６１０にて算出した出力偏差量DVoxs」を「前回出力偏差量DVoxsold」として格納する。
【０１０９】
このように、ＣＰＵは、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsを下流側目標値Voxsrefに一致させるための比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御により「サブフィードバック量ＫＳＦＢ」を算出する。このサブフィードバック量ＫＳＦＢは、前述したように、目標空燃比abyfrを算出するために使用される（abyfr＝stoich−ＫＳＦＢ）。
【０１１０】
即ち、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefよりも小さいとき（リーンであるとき）、サブフィードバック量ＫＳＦＢは次第に大きくなる。サブフィードバック量ＫＳＦＢが大きくなるほど目標空燃比abyfrは小さくなる（リッチ側の空燃比になる）ように修正される。その結果、機関１０の真の平均空燃比は小さくなる（リッチ側の空燃比になる）ので、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように増大する。
【０１１１】
逆に、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefよりも大きいとき（リッチであるとき）、サブフィードバック量ＫＳＦＢは次第に小さくなる（負の値を含む。）。サブフィードバック量ＫＳＦＢが小さくなるほど目標空燃比abyfrは大きくなる（リーン側の空燃比となる）ように修正される。その結果、機関１０の真の平均空燃比は大きくなる（リーン側の空燃比になる）ので、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように減少する。
【０１１２】
ＣＰＵは、ステップ６３５に進むと、前回のサブフィードバック量の学習値（サブＦＢ学習値）ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過しているか否かを判定する。このとき、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過していなければ、ＣＰＵはステップ６３５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。
【０１１３】
これに対し、ＣＰＵがステップ６３５の処理を実行する時点において、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過していると、ＣＰＵはステップ６３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４０に進み、その時点の積分処理値SDVoxsと積分ゲインKiとの積（Ki・SDVoxs）をサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇとしてバックアップＲＡＭに格納する。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１１４】
このように、ＣＰＵは、サブフィードバック量ＫＳＦＢが更新される期間よりも長い期間（学習間隔時間Ｔｔｈ）が経過した時点におけるサブフィードバック量ＫＳＦＢの積分項Ki・SDVoxs（サブフィードバック量ＫＳＦＢの定常成分）を、サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇとして取り込む。
【０１１５】
一方、ＣＰＵがステップ６０５の処理を実行する時点においてサブフィードバック制御条件が成立していない場合、ＣＰＵはステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６４５に進んでサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇをサブフィードバック量ＫＳＦＢとして設定する。即ち、ＣＰＵは、サブフィードバック量ＫＳＦＢの更新を停止する。次いで、ＣＰＵはステップ６５０に進み、サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇを積分ゲインKiで除した値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ／積分ゲインKi）を、時間積分値SDVoxsとしてバックアップＲＡＭに格納する。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１１６】
なお、第１制御装置は、サブフィードバック量を用いたサブフィードバック制御を実行しない態様であってもよい。この場合、図６のルーチンは省略される。更に、他のルーチンにおいて使用されるサブフィードバック量ＫＳＦＢには「０」が代入される。
【０１１７】
＜硫黄被毒状態判定解除制御＞
ＣＰＵは図７にフローチャートにより示した高温脱離促進制御開始ルーチンを所定時間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７００から処理を開始し、ステップ７１０に進んで硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であるか否かを判定する。硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、ＣＰＵが「触媒が硫黄被毒状態にある」と判定したときに「１」に設定される（後述する図１０を参照。）。即ち、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であることは、硫黄被毒解除要求（要求信号）が発生していることを意味する。
【０１１８】
硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であるか否かを判定する。
【０１１９】
高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、高温脱離促進制御が実行されているときに「１」に設定される（後述するステップ７５０を参照。）。高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であると（即ち、現時点において高温脱離促進制御が実行されていると）、ＣＰＵはステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であると（即ち、現時点において高温脱離促進制御が実行されていないと）、ＣＰＵはステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３０に進み、触媒の温度（触媒床温）Ｔｅｍｐｃｃｒｏが前記第２温度ＴｅｍｐＨｉよりも小さいか否かを判定する。
【０１２０】
触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏは、負荷ＫＬ及び機関回転速度ＮＥに基づいて推定される。即ち、ＣＰＵはルックアップテーブルＭａｐＴｅｘ（ＫＬ，ＮＥ）に実際の「負荷ＫＬ及び機関回転速度ＮＥ」を適用することにより排ガス温度Ｔｅｘを推定する。その後、ＣＰＵは、下記の（１０）式に従って触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏを推定する。（１０）式の値ｐは「０」より大きく「１」より小さい定数である。（１０）式の左辺のＴｅｍｐｃｃｒｏが新たに更新された触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏであり、（１０）式の右辺のＴｅｍｐｃｃｒｏｐは更新前の触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏである。
Ｔｅｍｐｃｃｒｏ＝ｐ・Ｔｅｍｐｃｃｒｏ＋（１−ｐ）・Ｔｅｘ ・・・（１０）
【０１２１】
なお、上流側触媒４３内に触媒温度センサを配設し、その触媒温度センサの出力値に基づいて触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏを取得してもよい。
【０１２２】
ＣＰＵがステップ７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第２温度ＴｅｍｐＨｉよりも高い場合、ＣＰＵはステップ７９５に直接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７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第２温度ＴｅｍｐＨｉよりも低い場合、ＣＰＵはステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７４０に進み、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第２温度ＴｅｍｐＨｉに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力（実際には、電気加熱ヒータ４４のヒータを流れる電流）を制御する。電気加熱ヒータ４４が通電されているときの触媒温度は、電気加熱ヒータ４４の抵抗値及び電流から推定することができる。もちろん、触媒温度センサを備える場合、ＣＰＵは触媒温度センサの出力値に基づいて電気加熱ヒータ４４が通電されているときの触媒温度を取得してもよい。
【０１２３】
次に、ＣＰＵはステップ７５０に進み、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ７９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」となったとき、高温脱離促進制御が実行される。その結果、上記「知見５」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比に関わらず、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から脱離する。
【０１２４】
＜高温脱離促進制御の停止（１）＞
ＣＰＵは図８にフローチャートにより示した高温脱離促進制御停止（その１）のルーチンを所定時間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８００から処理を開始し、ステップ８１０に進んで高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１２５】
このとき、高温脱離促進制御が実行されておらず、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、高温脱離促進制御が実行されていて、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８２０に進んで「高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」である継続時間」が「第１の所定時間Ｔ１」以上であるか否かを判定する。
【０１２６】
このとき、「高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」である継続時間」が第１の所定時間Ｔ１未満であると、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、「高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」である継続時間」が「第１の所定時間Ｔ１」以上であると、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ８３０乃至ステップ８６０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。
【０１２７】
ステップ８３０：ＣＰＵは電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電流を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。この結果、高温脱離促進制御が停止される。
【０１２８】
ステップ８４０：ＣＰＵは、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値を「０」に設定する。
ステップ８５０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。
ステップ８６０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する。積算吸入空気量ＳＧａは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「１」に設定するか否かを判定する際に用いられるパラメータである（後述する図１０のルーチンを参照。）。
【０１２９】
以上、説明したように、高温脱離促進制御は、第１の所定時間Ｔ１だけ継続して実行されたときに停止される。換言すると、第１の所定時間Ｔ１は、高温脱離促進制御を第１の所定時間Ｔ１だけ継続することにより触媒の貴金属から硫黄成分が実質的に全て脱離し、硫黄被毒解除が完了するような時間に設定されている。なお、触媒流入ガスの空燃比は、メインフィードバック制御及びサブフィードバック制御により、所定のリッチ空燃比及び所定のリーン空燃比に交互に設定されるようにフィードバック制御されている。
【０１３０】
＜高温脱離促進制御の停止（２）＞
ＣＰＵは図９にフローチャートにより示した高温脱離促進制御停止（その２）のルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。図９において、既に説明したステップと同じ処理を行うステップには、既に説明したステップと同じ符号が付されている。以下において、そのようなステップの詳細な説明は適宜省略される。
【０１３１】
所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ９００から処理を開始し、ステップ８１０に進んで高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１３２】
このとき、高温脱離促進制御が実行されておらず、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、高温脱離促進制御が実行されていて、従って、高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１０に進んでフューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるかを判定する。即ち、ＣＰＵはステップ９１０にて、現時点においてフューエルカット運転が実行されているか否かを判定する。
【０１３３】
このとき、フューエルカット運転が実行されておらず、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、フューエルカット運転が実行されていて、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９２０に進み、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」から「１」へと変化した時点以降において、「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ）以下となっている状態」が第２の所定時間Ｔ２だけ継続しているか否かを判定する。
【０１３４】
このとき、「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態」が第２の所定時間Ｔ２だけ継続していなければ、ＣＰＵはステップ９２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、「下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態」が第２の所定時間Ｔ２だけ継続していると、ＣＰＵはステップ９２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、上述した「ステップ８３０乃至ステップ８６０の処理」を行う。これにより、電気加熱ヒータ４４への通電が停止されることによって電気加熱ヒータ４４への電力の供給が停止される（高温脱離促進制御が停止される）とともに、高温脱離促進制御実行フラグＸＡ、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖ、及び、積算吸入空気量ＳＧａの各値が「０」に設定される。その後、ＣＰＵは、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３５】
このように、高温脱離促進制御は、高温脱離促進制御が実行されている場合にフューエルカット運転が実行され且つ下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第２の所定時間Ｔ２に到達すると、その時点にて停止させられる。なお、第２の所定時間Ｔ２は極めて短い時間であってもよい。換言すると、フューエルカット運転が実行された後に、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となったとき、高温脱離促進制御が停止されてもよい。
【０１３６】
＜硫黄被毒解除要求フラグの設定＞
次に、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「１」に設定する際のＣＰＵの作動について説明する。ＣＰＵは図１０にフローチャートにより示した硫黄被毒解除要求フラグ設定ルーチンを所定時間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は図１０のステップ１０００から処理を開始し、以下に述べるステップ１０１０及びステップ１０７０の処理を順に行う。
【０１３７】
ステップ１０１０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であるか否かを判定する。ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」である場合にはステップ１０２０に進み、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３８】
ステップ１０２０：ＣＰＵは、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ以上であるか否かを判定する。ＣＰＵは、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ以上である場合にはステップ１０３０に進み、冷却水温ＴＨＷが閾値冷却水温ＴＨＷｔｈ未満である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ１０２０は省略され得る。
【０１３９】
ステップ１０３０：ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが「上述した第１温度ＴｅｍｐＬｏ」よりも小さいか否かを判定する。上記「知見１」に記載したように、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い場合、硫黄成分が触媒（特に、担体）に多く吸着される。ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも小さい場合にはステップ１０４０に進み、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４０】
ステップ１０４０：ＣＰＵは、吸入空気量Ｇａの積算値である積算吸入空気量ＳＧａを更新する。即ち、ＣＰＵは、その時点の積算吸入空気量ＳＧａに吸入空気量Ｇａを加えた値を新たな積算吸入空気量ＳＧａとして算出する。その後、ＣＰＵはステップ１０５０に進む。この結果、積算吸入空気量ＳＧａは、硫黄成分が触媒に多く吸着される運転状態における吸入空気量Ｇａの積分値となる。従って、積算吸入空気量ＳＧａは、触媒に蓄積された硫黄成分の量が大きくなるほど大きくなる値となる。積算吸入空気量ＳＧａはバックアップＲＡＭに格納される。
【０１４１】
ステップ１０５０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値（硫黄被毒状態発生判定閾値）ＳＧａｔｈよりも大きいか否かを判定する。ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値ＳＧａｔｈよりも大きい場合にはステップ１０６０に進み、積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値ＳＧａｔｈ以下である場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４２】
ステップ１０６０：ＣＰＵは、バッテリ残量センサ５９の出力値に基いて、バッテリ残量が所定残量よりも大きいか否かを判定する。ＣＰＵは、バッテリ残量が所定残量よりも大きい場合にはステップ１０７０に進み、バッテリ残量が所定残量以下の場合にはステップ１０９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ１０６０は省略され得る。
【０１４３】
ステップ１０７０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このように、触媒に吸着される硫黄成分が大きいほど大きくなる積算吸入空気量ＳＧａが積算吸入空気量閾値ＳＧａｔｈよりも大きく、且つ、バッテリ残量が所定残量よりも大きい場合、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」に設定される。即ち、硫黄被毒解除要求が発生させられる。
【０１４４】
＜硫黄被毒解除要求フラグの解除＞
次に、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「０」に設定する（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを解除する）際のＣＰＵの作動について説明する。ＣＰＵは図１１にフローチャートにより示した硫黄被毒解除要求フラグ解除ルーチンを所定時間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は図１１のステップ１１００から処理を開始し、以下に述べるステップ１１１０及びステップ１１５０の処理を順に行う。
【０１４５】
ステップ１１１０：ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが「上述した第１温度ＴｅｍｐＬｏ」以上であるか否かを判定する。触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏは、電気加熱ヒータ４４に通電しない場合であっても、例えば、機関１０の負荷が比較的大きい状態にて運転され続けたとき第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上になることがある。ＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上である場合にはステップ１１２０に進み、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ未満である場合にはステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４６】
ステップ１１２０：ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるか否（即ち、フューエルカット運転が実行されているか否か）かを判定する。ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」である場合にはステップ１１３０に進み、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」である場合にはステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４７】
ステップ１１３０：ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」から「１」へと変化した時点以降において、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ）以下となっている状態が第２の所定時間Ｔ２だけ継続しているか否かを判定する。このステップは、図９のステップ９２０と同じ処理を行うステップである。ＣＰＵは、ステップ１１３０の条件が成立している場合にはステップ１１４０に進み、ステップ１１３０の条件が成立していない場合にはステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１４８】
ステップ１１４０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。即ち、硫黄被毒解除要求を解除する。
ステップ１１５０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する。
【０１４９】
このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値は、上述した「知見４」に基き、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であるときにフューエルカット運転が実行され且つ下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第２の所定時間Ｔ２に到達したとき、触媒の硫黄被毒状態が解消されると考えられるので、「０」に設定される。なお、第２の所定時間Ｔ２は極めて短い時間であってもよい。換言すると、フューエルカット運転が実行された後に、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となったとき、高温脱離促進制御が停止されてもよい。
【０１５０】
以上、説明したように、第１制御装置は、
触媒４３と、
前記触媒４３を電気的に加熱する電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）と、
機関１０に燃料を供給する燃料供給手段（燃料噴射弁３３及び図４のステップ４２０乃至ステップ４６０等）と、
所定のフューエルカット条件が成立しているとき前記燃料の供給を停止するフューエルカット手段（図４のステップ４１０での「Ｎｏ」との判定を参照。）と、
前記触媒４３の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生する要求発生手段（図１０のルーチンを参照。）と、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、「前記触媒に流入する排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる所定の第１温度ＴｅｍｐＬｏ」以上となるように前記電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に電力を供給する（実際には、前記触媒の温度が、触媒流入ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる第２温度ＴｅｍｐＨｉ以上となるように電気加熱ヒータ４４に電力を供給する高温脱離促進制御を実行する）とともに（図７のステップ７１０乃至ステップ７４０を参照。）、前記電力の供給中（高温脱離促進制御実行フラグＸＡの値が「１」であるとき）に前記フューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止された場合（フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるとき）、硫黄被毒状態が解消したと判断して硫黄被毒解除要求を消滅させる（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に戻す）とともに（図８のステップ８１０、ステップ８２０及びステップ８５０を参照。）、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）への電力の供給を停止する（図８のステップ８１０乃至ステップ８３０を参照。）、電力制御手段と、
を備えている。
【０１５１】
更に、前記電力制御手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、第２温度ＴｅｍｐＨｉ以上となるように前記電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に電力を供給するように構成されている（図７のステップ７４０）。第２温度ＴｅｍｐＨｉは、触媒４３に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも高い温度である。
【０１５２】
従って、上記「知見４及び知見５」に記載したように、硫黄被毒解除要求が発生したときに高温脱離促進制御が実行されるので、触媒４３の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは貴金属から脱離し、硫黄被毒状態は解除される（消滅する）。更に、高温脱離促進制御の実行中に「多量の酸素が触媒４３に供給されるフューエルカット運転」が実行された場合、触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓは極めて短時間にて貴金属から脱離するので、その時点にて高温脱離促進制御が停止される。これにより、燃料の供給停止（フューエルカット）により硫黄被毒状態が解消された後の期間において、電気加熱ヒータ４４に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。
【０１５３】
なお、第１制御装置は、上述した「知見５」に基づいて、触媒温度を第２温度ＴｅｍｐＨｉ以上の温度に上昇させることにより、硫黄被毒状態を解除していた。これに対し、第１制御装置は、上述した「知見４」に基づいて、触媒温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であって且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満の温度に維持することにより、硫黄被毒状態を解除してもよい。この場合、高温脱離促進制御実行フラグＸＡは、低温脱離促進制御実行フラグＸＢに置換される。更に、この場合、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比であるときにのみ硫黄成分が触媒の貴金属から脱離するので、図８のステップ８２０は、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が「第１の所定時間Ｔ１よりも長い所定時間」以上であるか否かを判定するステップに置換される。或いは、図８のステップ８２０は、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であるときの「触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である時間の合計」が所定時間以上であるか否かを判定するステップに置換される。
【０１５４】
＜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、単に「第２制御装置」と称呼する。）について説明する。第２制御装置は、上述した「知見４」に基いて構成された装置である。
【０１５５】
即ち、第２制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生した場合、電気加熱ヒータ４４を用いて、触媒の温度を「第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満」の温度（第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも僅かに高い温度）に制御する。
【０１５６】
ところで、上記「知見４」に記載したように、触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満である場合、触媒流入ガスの空燃比が「よりリーン側の空燃比」であるほど、硫黄は「より短い時間」にて貴金属から脱離する。しかしながら、燃焼ガス（排ガス）の空燃比がリーン空燃比であるとしても、その空燃比の大きさは「エミッション上問題とならない空燃比」であり且つ「機関に失火が生じない範囲の空燃比」である。
【０１５７】
従って、機関に供給される混合気の空燃比をできるだけ大きい空燃比に設定したとしても、燃焼ガスである排ガスに含まれる酸素の濃度は、燃料供給の停止時（フューエルカット運転中）に触媒に流入するガス（即ち、大気）に含まれる酸素の濃度に比較した場合、「硫黄を短時間にて貴金属から脱離させるのに十分な大きさ」にはなり難い。換言すると、硫黄を触媒の貴金属から脱離させるには「排ガスに酸素が含まれていること」が必要であることから、排ガスの空燃比がリーン空燃比となっている時間を「エミッションを悪化させない範囲において」長くした方が、触媒の硫黄被毒状態を解除するために触媒の温度を「第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満」に維持しなければならない時間を結果的に短くすることができる。
【０１５８】
そこで、第２制御装置は、更に、硫黄被毒解除要求が発生した場合、硫黄被毒解除要求が発生していない場合に比較して、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を排ガスの空燃比がリッチ空燃比である時間よりも長くするように構成されている。
【０１５９】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生した場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度以上に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段に供給する電力の総量を低減することができる。
【０１６０】
（実際の作動）
第２制御装置のＣＰＵは、図４乃至図６に示したルーチンを実行することにより、燃料噴射量の制御を行う。更に、第２制御装置のＣＰＵは、図１０及び図１１に示したルーチンを実行することにより、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を操作する。即ち、第２制御装置のＣＰＵは、第１制御装置のＣＰＵと同様に硫黄被毒解除要求を発生する。
【０１６１】
更に、第２制御装置のＣＰＵは、図１２にフローチャートにより示した低温脱離促進制御開始ルーチンを所定時間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は図１２のステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２１０に進んで硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１６２】
硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２２０に進み、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であるか否かを判定する。
【０１６３】
低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、低温脱離促進制御が実行されているときに「１」に設定される（後述するステップ１２５０を参照。）。低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であると（即ち、現時点において低温脱離促進制御が実行されていると）、ＣＰＵはステップ１２２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であると（即ち、現時点において低温脱離促進制御が実行されていないと）、ＣＰＵはステップ１２２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２３０に進み、触媒の温度（触媒床温）Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い（小さい）か否かを判定する。
【０１６４】
ＣＰＵがステップ１２３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも高い場合、ＣＰＵはそのステップ１２３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接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１２３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い場合、ＣＰＵはステップ１２３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２４０に進み、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第１温度ＴｅｍｐＬｏに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力（実際には、電気加熱ヒータ４４のヒータを流れる電流）を制御する。電気加熱ヒータ４４が通電されているときの触媒温度は、電気加熱ヒータ４４の抵抗値及び電流から推定することができる。このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」となったとき、低温脱離促進制御が実行される。その結果、上記「知見４」に記載したように、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である期間、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から脱離する。
【０１６５】
次に、ＣＰＵはステップ１２５０に進み、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ１２６０に進み、下流側目標値Voxsrefを「理論空燃比相当電圧Ｖstに正の所定値ΔＶを加えた値」に設定する。理論空燃比相当電圧Ｖstに正の所定値ΔＶを加えた値は、「理論空燃比相当電圧Ｖstに対応する空燃比（即ち、理論空燃比）」よりもリッチ側の空燃比に対応する値であり、第２下流側目標値とも称呼される。その後、ＣＰＵはステップ１２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。なお、下流側目標値Voxsrefは、上述したイニシャルルーチンにおいて「理論空燃比相当電圧Ｖst（第１下流側目標値）」に設定されるようになっている。また、「理論空燃比相当電圧Ｖstに正の所定値ΔＶを加えた値」は、上流側触媒４３のウインドウの範囲内の空燃比に対応した値である。
【０１６６】
＜低温脱離促進制御の停止（１）＞
ＣＰＵは図１３にフローチャートにより示した低温脱離促進制御停止（その１）のルーチンを所定時間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１３００から処理を開始し、ステップ１３１０に進んで低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１６７】
このとき、低温脱離促進制御が実行されておらず、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御が実行されていて、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３２０に進んで低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が第４の所定時間Ｔ４以上であるか否かを判定する。
【０１６８】
このとき、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が第４の所定時間Ｔ４未満であると、ＣＰＵはステップ１３２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である継続時間が第４の所定時間Ｔ４以上であると、ＣＰＵはステップ１３２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１３３０乃至ステップ１３７０の処理を順に行い、その後、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１６９】
ステップ１３３０：ＣＰＵは電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電力を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。この結果、低温脱離促進制御が停止される。
【０１７０】
ステップ１３４０：ＣＰＵは、下流側目標値Voxsrefを理論空燃比相当電圧Ｖstに設定する。
ステップ１３５０：ＣＰＵは、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値を「０」に設定する。
ステップ１３６０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。
ステップ１３７０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する（図１０のルーチンを参照。）。
【０１７１】
以上、説明したように、低温脱離促進制御は、第４の所定時間Ｔ４だけ継続して実行されたときに停止される。換言すると、第４の所定時間Ｔ４は、低温脱離促進制御を第４の所定時間Ｔ４だけ継続することにより触媒の貴金属から硫黄成分が実質的に全て脱離し、硫黄被毒解除が完了するような時間に設定されている。但し、この場合、下流側目標値Voxsrefの値が「理論空燃比相当電圧Ｖst＋所定値ΔＶ」に設定されることにより、「触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である期間」の方が「触媒流入ガスの空燃比がリッチ空燃比である期間」よりも長くなっている。
【０１７２】
即ち、低温脱離促進制御が実行されていない場合、下流側目標値Voxsrefが「イニシャルルーチン及び図１３のステップ１３４０」にて理論空燃比相当電圧Ｖstに設定される。また、サブフィードバック量ＫＳＦＢの積分項Ki・SDVoxsは十分な時間だけサブフィードバック制御が行われた場合に「ある値」に収束する。積分項Ki・SDVoxsが収束している場合、サブフィードバック量ＫＳＦＢに含まれる比例項Kp・DVoxsが触媒流入ガスの空燃比を実質的に変更させる項となる。
【０１７３】
これにより、下流側目標値Voxsrefの出力値Voxs及び触媒流入ガスの空燃比は、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示したように変化する。より具体的に述べると、「出力値Voxsが最大出力値maxの近傍となっている時間」と「出力値Voxsが最小出力値min近傍となっている時間」とは互いに略等しくなり、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第１値Ｘ１だけ大きい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リーン時間ＴＬ１）と、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第２値Ｘ２だけ小さい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リッチ時間ＴＲ１）と、が実質的に等しくなる。
【０１７４】
一方、低温脱離促進制御が実行されている場合、下流側目標値Voxsrefが「図１２のステップ１２６０」にて「理論空燃比相当電圧Ｖstよりも所定値ΔＶだけ大きい値」に設定される。
【０１７５】
これにより、下流側目標値Voxsrefの出力値Voxs及び触媒流入ガスの空燃比は、図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）にそれぞれ示したように変化する。より具体的に述べると、「出力値Voxsが最大出力値maxの近傍となっている時間」は、「出力値Voxsが最小出力値min近傍となっている時間」よりも長くなり、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第３値Ｘ３だけ大きい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リーン時間ＴＬ２）は、触媒流入ガスの空燃比が「理論空燃比よりも第４値Ｘ４だけ小さい値」に実質的に一致した状態の継続時間（リッチ時間ＴＲ２）よりも長くなる。このとき、第３値Ｘ３は第１値Ｘ１よりも小さく（Ｘ３＜Ｘ１）且つ第４値Ｘ４は第２値Ｘ２よりも大きい（Ｘ４＞Ｘ２）。
【０１７６】
従って、触媒流入ガスの空燃比がリーン空燃比である期間が相対的に長くなるので、結果的に低温脱離促進制御を早期に終了することができる。
【０１７７】
＜低温脱離促進制御の停止（２）＞
ＣＰＵは図１５にフローチャートにより示した低温脱離促進制御停止（その２）のルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。図１５において、既に説明したステップと同じ処理を行うステップには、既に説明したステップと同じ符号が付されている。以下において、そのようなステップの詳細な説明は適宜省略される。
【０１７８】
所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１５００から処理を開始し、ステップ１３１０に進んで低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１７９】
このとき、低温脱離促進制御が実行されておらず、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、低温脱離促進制御が実行されていて、従って、低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１５１０に進んでフューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であるかを判定する。即ち、ＣＰＵはステップ１５１０にて、現時点においてフューエルカット運転が実行されているか否かを判定する。
【０１８０】
このとき、フューエルカット運転が実行されておらず、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、フューエルカット運転が実行されていて、従って、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５２０に進み、フューエルカットフラグＸＦＣの値が「０」から「１」へと変化した時点以降において、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ）以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５だけ継続しているか否かを判定する。
【０１８１】
このとき、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５だけ継続していなければ、ＣＰＵはステップ１５２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５だけ継続していると、ＣＰＵはステップ１５２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３３０乃至ステップ１３７０の処理を行う。これにより、電気加熱ヒータ４４への通電が停止するために低温脱離促進制御が停止し、下流側目標値Voxsrefが理論空燃比相当電圧Ｖstに設定される。更に、低温脱離促進制御実行フラグＸＢ、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖ、及び、積算吸入空気量ＳＧａの各値が「０」に設定される。その後、ＣＰＵは、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１８２】
このように、低温脱離促進制御は、低温脱離促進制御が実行されている場合にフューエルカット運転が実行され且つ下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となっている状態が第５の所定時間Ｔ５に到達したとき、触媒の硫黄被毒状態が解消されると考えられるので、停止される。なお、第５の所定時間Ｔ５は極めて短い時間であってもよい。換言すると、フューエルカット運転が実行された後に、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min以下となったとき、低温脱離促進制御が停止されてもよい。更に、なお、フューエルカット運転状態が「第４の所定時間Ｔ４よりも極めて短い所定時間」だけ継続したとき、下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが最小出力値min近傍になっていることを確認することなく、低温脱離促進制御を停止してもよい。
【０１８３】
以上、説明したように、第２制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生した場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合）、触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上（且つ、第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満）となるように電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に電力を供給する（低温脱離促進制御を実行する）とともに（図１２のステップ１２４０を参照。）、その電気加熱ヒータ４４への電力の供給中に燃料の供給が停止された場合にその電力の供給を停止することにより低温脱離促進制御を停止する（図１５のステップ１３１０乃至ステップ１３３０を参照。）、電力制御手段を備える。
【０１８４】
即ち、第２制御装置の電力制御手段は、前記触媒の温度が、前記第１温度ＴｅｍｐＬｏと、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度ＴｅｍｐＨｉと、の間の温度（ＴｅｍｐＬｏ＋α）となるように前記電力の供給を行う。
【０１８５】
更に、第２制御装置は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」である場合）、排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第１値Ｘ１だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第２値Ｘ２だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより排ガスの空燃比の平均が触媒４３のウインドウの範囲内の所定の基準空燃比（例えば、理論空燃比）となるように機関１０に供給される燃料の量を制御する燃料供給手段を備える（図１４の（Ａ）及び（Ｂ）、図１３のステップ１３４０、図６のサブフィードバック量ＫＳＦＢ、図４のステップ４２０等を参照。）
【０１８６】
加えて、その燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合）、排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第３値Ｘ３（第３値Ｘ３＜第１値Ｘ１）だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第４値Ｘ４（第４値Ｘ４≧第２値Ｘ２）だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより「排ガスの空燃比の平均が触媒４３のウインドウの範囲内の所定の空燃比」となるように機関１０に供給される燃料の量を制御する（図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）、図１２のステップ１２６０、図６のサブフィードバック量ＫＳＦＢ、図４のステップ４２０等を参照。）。
【０１８７】
これによれば、硫黄被毒解除要求が発生して触媒の温度を「第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上で且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満」に維持する場合、排ガスの空燃比がリーン空燃比である時間を「エミッションが極端に悪化しない範囲において」相対的に長くすることができる。従って、触媒の硫黄被毒状態を解除するために「触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上で且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に供給する電力の総量を低減することができる。
【０１８８】
なお、第２制御装置は、図６に示されたフローチャートに依ることなく、以下のようにサブフィードバック量ＫＳＦＢを算出してもよい。
【０１８９】
・低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「０」である場合；
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも大きいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「負の一定値（−Ｘ１）」に設定される。値Ｘ１は正の値であり（Ｘ１＞０）、第１値とも称呼される。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichに一定値Ｘ１を加えた値（stoich＋Ｘ１）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich＋Ｘ１）に略一致する。
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも小さいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「正の一定値Ｘ２」に設定される。値Ｘ２は第２値とも称呼される。第２値ＫＢ２は第１値ＫＢ１と等しくてもよい。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichから一定値Ｘ２を減じた値（stoich−Ｘ２）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich−Ｘ２）に略一致する。
【０１９０】
・低温脱離促進制御実行フラグＸＢの値が「１」である場合；
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも大きいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「負の一定値（−Ｘ３）」に設定される。値Ｘ３は正の値であり（Ｘ３＞０）、第３値とも称呼される。第３値Ｘ３は第１値Ｘ１よりも小さい。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichに一定値Ｘ３を加えた値（stoich＋Ｘ３）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich＋Ｘ３）に略一致する。
下流側空燃比センサ５７の出力値Voxsが「理論空燃比相当電圧Ｖstに設定された下流側目標値Voxsref」よりも小さいとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢは「正の一定値Ｘ４」に設定される。値Ｘ４は第４値とも称呼され、第２値Ｘ２以上である。これにより、目標空燃比abyfrは、理論空燃比stoichから一定値Ｘ４を減じた値（stoich−Ｘ４）になるので、排ガスの空燃比は値（stoich−Ｘ４）に略一致する。
【０１９１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る制御装置（以下、単に「第３制御装置」と称呼する。）について説明する。第３制御装置は、ハイブリッド車両に搭載された機関１０に適用される。
【０１９２】
ハイブリッド車両においては、その車両の走行状態が「定常走行時及び減速時等」である特定の状態（即ち、機関１０が車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態）にある場合、機関１０の運転が完全に停止される。このとき、機関１０は車輪側から逆駆動されないので、機関１０は回転しない。従って、このような運転状態においては、機関１０から大気がポンピング（排出）されないので、大気が触媒に流入しない。よって、触媒に酸素が供給されないから、触媒の温度が第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であっても、触媒の硫黄被毒状態は殆ど解除されない。
【０１９３】
そこで、第３制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生している場合であって且つ機関１０の運転が完全に停止されるような状態であるとき、触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上（且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満）に制御する（低温脱離制御を実行する）とともに、車両に搭載されている電動モータにより機関１０を強制的に回転させる制御（以下、「空気供給脱離制御」とも称呼する。）を実行する。これにより、触媒に空気（酸素）を強制的に供給することができるので、硫黄被毒状態を迅速に解除することができる。
【０１９４】
（ハイブリッド車両の概略構成）
図１６に示したように、周知のハイブリッド車１００は、機関１０、フロントモータ（モータ・ジェネレータ）１０１、動力切替部１０２、動力伝達部１０３、インバータ１０４、バッテリ１０５、及び、リヤモータ（モータ・ジェネレータ）とディファレンシャルとを含むリヤトランスアクスル１０６を備えている。
【０１９５】
フロントモータ１０１は、回転トルクを発生するモータ及び回転駆動されることにより発電を行うジェネレータの両機能を備えている。
【０１９６】
動力切替部１０２は、例えば特開２００３−２９１６９１号公報等に記載されているように、機関１０の出力トルクを動力伝達部１０３に伝達する状態、フロントモータ１０１の出力トルクを動力伝達部１０３に伝達する状態、機関１０によってフロントモータ１０１を駆動する状態、及び、フロントモータ１０１によって機関１０を駆動する状態等の種々の状態を達成するようになっている。
【０１９７】
動力伝達部１０３は無段変速機及びディファレンシャルを含んでいる。動力伝達部１０３は動力切替部１０２から伝達されたトルクを、前輪の車軸を回転するトルクに変換するようになっている。
【０１９８】
インバータ１０４は、フロントモータ１０１を回転させるためにバッテリ１０５から供給される電力に基いてフロントモータ１０１のステータコイルの３相巻線に通電する３相交流電流を発生するようになっている。インバータ１０４はフロントモータ１０１が発電しているとき、フロントモータ１０１から付与される交流信号を直流電圧に変換し、バッテリ１０５を充電するようになっている。
【０１９９】
リヤトランスアクスル１０６はリヤモータが発生するトルクを、後輪の車軸を回転するトルクに変換するようになっている。
【０２００】
（実際の作動）
第３制御装置のＣＰＵは、図４乃至図６に示したルーチンを実行することにより、燃料噴射量の制御を行う。但し、図４のステップ４１０におけるフューエルカットフラグＸＦＣを「１」に設定するフューエルカット条件は、車両１００が「定常走行時及び減速時等」である特定の状態（即ち、機関１０が車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態）にある場合にも成立する。
【０２０１】
更に、第３制御装置のＣＰＵは、図１０及び図１１に示したルーチンを実行することにより、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を操作する。即ち、第３制御装置のＣＰＵは、第１制御装置のＣＰＵと同様に硫黄被毒解除要求を発生する。
【０２０２】
加えて、第３制御装置のＣＰＵは、図１７にフローチャートにより示した空気供給脱離制御開始ルーチンを所定時間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は図１７のステップ１７００から処理を開始し、ステップ１７１０に進んで硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であるか否かを判定する。
【０２０３】
硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７２０に進み、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であるか否かを判定する。
【０２０４】
空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定され、空気供給脱離制御が実行されているときに「１」に設定される（後述するステップ１７９０を参照。）。空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であると（即ち、現時点において空気供給脱離制御が実行されていると）、ＣＰＵはステップ１７２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２０５】
これに対し、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であると（即ち、現時点において空気供給脱離制御が実行されていないと）、ＣＰＵはステップ１７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７３０に進み、触媒の温度（触媒床温）Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも小さいか否かを判定する。
【０２０６】
ＣＰＵがステップ１７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも高い場合、ＣＰＵはステップ１７３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接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１７３０の処理を行う時点において、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏよりも低い場合、ＣＰＵはステップ１７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７４０に進み、現時点において車両１００がフロントモータ１０１及びリヤモータのみで運転を行っている状態（機関１０が車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態であり、以下「モータ走行状態」と称呼する。）にあるか否かを判定する。
【０２０７】
ＣＰＵがステップ１７４０の処理を行う時点において、モータ走行状態でない場合、ＣＰＵはステップ１７４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接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１７４０の処理を行う時点において、モータ走行状態である場合、ＣＰＵはステップ１７４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１７５０及びステップ１７９０の処理を順に行い、その後、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２０８】
ステップ１７５０：ＣＰＵは、フューエルカットフラグＸＦＣの値を「１」に設定する。これにより、機関１０への燃料の供給（燃料噴射）が停止される。
ステップ１７６０：ＣＰＵは、点火プラグ（実際にはイグナイタ）への点火信号の送出を停止する。
【０２０９】
ステップ１７７０：ＣＰＵは、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第１温度ＴｅｍｐＬｏに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力（実際には、電気加熱ヒータ４４のヒータを流れる電流）を制御する。
【０２１０】
ステップ１７８０：ＣＰＵは、フロントモータ１０１によって機関１０を駆動する状態を達成するように、フロントモータ１０１及び動力切替部１０２等を制御することにより、機関１０を強制的に回転させる。
ステップ１７９０：ＣＰＵは、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値を「１」に設定する。
【０２１１】
このように、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」であり且つモータ走行状態である場合、触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満（第１温度ＴｅｍｐＬｏ＋α）に維持するとともに機関１０をモータにより強制的に回転駆動する「空気供給脱離制御」が実行される。その結果、上記「知見４」に記載したように、機関１０から排出された多量の空気が触媒に流れ込むので、触媒の貴金属に吸着している硫黄（硫黄成分）が貴金属から短時間にて脱離する。
【０２１２】
＜空気供給脱離制御の停止（１）＞
ＣＰＵは図１８にフローチャートにより示した空気供給脱離制御停止（その１）のルーチンを所定時間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１８００から処理を開始し、ステップ１８１０に進んで空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であるか否かを判定する。
【０２１３】
このとき、空気供給脱離制御が実行されておらず、従って、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、空気供給脱離制御が実行されていて、従って、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１８１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１８２０に進んで空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」である継続時間が第６の所定時間Ｔ６以上であるか否かを判定する。
【０２１４】
このとき、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」である継続時間が第６の所定時間Ｔ６未満であると、ＣＰＵはステップ１８２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１８９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」である継続時間が第６の所定時間Ｔ６以上であると、ＣＰＵはステップ１８２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１８３０乃至ステップ１８７０の処理を順に行い、その後、ステップ１８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２１５】
ステップ１８３０：ＣＰＵは電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電力を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。
【０２１６】
ステップ１８４０：ＣＰＵは、フロントモータ１０１による機関１０の強制回転を停止する。この結果、空気供給脱離制御が停止される。
ステップ１８５０：ＣＰＵは、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値を「０」に設定する。
ステップ１８６０：ＣＰＵは、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値を「０」に設定する。
ステップ１８７０：ＣＰＵは、積算吸入空気量ＳＧａの値を「０」に設定する（図１０のルーチンを参照。）。
【０２１７】
以上、説明したように、空気供給脱離制御は、第６の所定時間Ｔ６だけ継続して実行されたときに停止される。換言すると、第６の所定時間Ｔ６は、空気供給脱離制御を第６の所定時間Ｔ６だけ継続することにより触媒の貴金属から硫黄成分が実質的に全て脱離し、硫黄被毒解除が完了するような時間に設定されている。空気供給脱離制御においては、第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上の温度となっている触媒に多量の酸素（大気）が供給されるので、第６の所定時間Ｔ６は極めて短い時間である。
【０２１８】
＜空気供給脱離制御の停止（２）＞
ＣＰＵは図１９にフローチャートにより示した空気供給脱離制御停止（その２）のルーチンを所定時間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１９００から処理を開始し、ステップ１９１０に進んで空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であるか否かを判定する。
【０２１９】
このとき、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。これに対し、空気供給脱離制御が実行されていて、従って、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９２０に進み、現時点において車両１００が「モータ走行状態でない」か否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、ステップ１９１０及びステップ１９２０の処理により、空気供給脱離制御中にモータ走行状態ではない状態となったか否かを判定する。
【０２２０】
ＣＰＵがステップ１９２０の処理を実行する時点において、モータ走行状態である場合、ＣＰＵはそのステップ１９２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１９９５に直接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１９２０の処理を行う時点において、モータ走行状態でない場合、ＣＰＵはそのステップ１９２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１９３０及びステップ１９５０の処理を順に行い、その後、ステップ１９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２２１】
ステップ１９３０：ＣＰＵは、電気加熱ヒータ４４への通電を停止する。即ち、電気加熱ヒータ４４のヒータ電力を「０」に設定することにより、電気加熱ヒータ４４への電力の供給を停止する。
ステップ１９４０：ＣＰＵは、フロントモータ１０１による機関１０の強制回転を停止する。この結果、空気供給脱離制御が停止される。
ステップ１９５０：ＣＰＵは、空気供給脱離制御実行フラグＸＣの値を「０」に設定する。
【０２２２】
このように、ＣＰＵは、空気供給脱離制御中に車両１００の運転状態がモータ走行状態ではなくなると、空気供給脱離制御を直ちに終了する。但し、この場合、硫黄被毒状態が解消されていないので、硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値は「０」に設定されず、積算吸入空気量ＳＧａも「０」に設定されない。
【０２２３】
以上、説明したように、第３制御装置は、機関１０が電動モータ（フロントモータ１０１及びリヤモータ）と共に車両駆動力を発生するように構成されたハイブリッド車両１００に搭載されている場合に適用される。そして、第３制御装置は、硫黄被毒解除要求が発生している場合（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖの値が「１」である場合）であって、且つ、機関１０が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態（モータ走行状態）にある場合おいて、触媒の温度を第１温度ＴｅｍｐＬｏ以上であり且つ第２温度ＴｅｍｐＨｉ未満に維持するとともに（図１７のステップ１７７０）、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに（図１７のステップ１７５０及び図４のステップ４１０での「Ｎｏ」との判定を参照。）、前記電動モータにより機関１０を強制的に回転させることにより触媒４３に機関１０を通して空気（大気）を供給する空気供給制御手段（図１７のステップ１７８０）を備える。
【０２２４】
この結果、機関１０のみを動力源として備える通常の車両に機関１０が搭載されている場合のフューエルカット運転時（燃料供給停止時）と同様、触媒の硫黄被毒状態を極めて短時間にて解除することができる。その結果、「触媒の温度を第１温度以上に維持しておく時間」を結果的に短くすることができるので、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に供給する電力の総量を低減することができる。
【０２２５】
更に、第３制御手段の電力制御手段は、
前記空気供給制御手段により前記触媒に前記機関を通して前記空気が所定時間（第６の所定時間Ｔ６）供給された場合（即ち、触媒に空気が所定量以上供給された場合）、前記電気加熱手段への電力の供給を停止するように構成されている（図１８のステップ１８１０乃至ステップ１８３０を参照。）。
【０２２６】
前記空気供給制御手段により機関１０が回転させられ、触媒４３に空気が所定時間供給された場合、硫黄被毒状態は短時間にて解除（消滅、解消）される。従って、第３制御装置によれば、機関１０の強制回転駆動によって触媒の貴金属に蓄積された硫黄Ｓが貴金属から除去された後の期間において、電気加熱手段（電気加熱ヒータ４４）に無駄な電力が供給され続けることを回避することができる。この結果、「燃費の悪化及び／又はバッテリ残量の低下」を回避することができる。なお、第３制御装置は、ステップ１７７０において、電気加熱ヒータ４４への通電を開始するとともに、実際の触媒温度が「第２温度ＴｅｍｐＨｉに０以上のマージン温度（所定温度）αを加えた温度」に一致するように、電気加熱ヒータ４４に供給する電力を制御してもよい。
【０２２７】
以上、説明したように、本発明に係る制御装置の各実施形態によれば、電力を効率的に使用しながら、触媒４３の硫黄被毒状態を解消することができる。なお、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、各制御装置のＣＰＵは、触媒温度Ｔｅｍｐｃｃｒｏが第１温度ＴｅｍｐＬｏ未満である状態における「機関１０の運転時間の総和」が閾値よりも大きくなった場合に、硫黄被毒解除要求を発生する（硫黄被毒解除要求フラグＸＳｒｍｖを「１」に設定する）ように構成されてもよい。
【符号の説明】
【０２２８】
１０…内燃機関、３０…吸気系統、３３…燃料噴射弁、３４…スロットル弁、４０…排気系統、４１…エキゾーストマニホールド、４２…エキゾーストパイプ、４３…上流側触媒（三元触媒、触媒）、４４…電気加熱ヒータ、５６…上流側空燃比センサ、５７…下流側空燃比センサ、５８…アクセル開度センサ、５９…バッテリ残量センサ、７０…電気制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配設された触媒と、
前記触媒を電気的に加熱する電気加熱手段と、
前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
所定のフューエルカット条件が成立しているとき前記燃料の供給を停止するフューエルカット手段と、
前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生する要求発生手段と、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記触媒に流入する排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる所定の第１温度以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給するとともに、前記電力の供給中に前記フューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止された場合に前記電気加熱手段への電力の供給を停止する電力制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記電力制御手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第１値だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第２値だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより前記排ガスの空燃比の平均が前記触媒のウインドウの範囲内の所定の空燃比となるように前記機関に供給される燃料の量を制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第３値だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第４値だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより前記排ガスの空燃比の平均が前記触媒のウインドウの範囲内の所定の空燃比となるように前記機関に供給される燃料の量を制御し、
前記第３値は前記第１値よりも小さく、且つ、前記第４値は前記第２値以上である、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記触媒の下流の排気通路に配設された下流側空燃比センサを備え、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、前記下流側空燃比センサの出力値と第１下流側目標値との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第１下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記下流側空燃比センサの出力値と前記第１下流側目標値に対応する空燃比よりもリッチ側の空燃比に対応する第２下流側目標値との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第２下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御する、
ように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記機関は電動モータと共に車両駆動力を発生するように構成されたハイブリッド車両に搭載され、
前記硫黄被毒解除要求が発生している場合であって前記機関が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態において、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに前記電動モータにより前記機関を強制的に回転させることにより前記触媒に前記機関を通して空気を供給する空気供給制御手段を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項６】
排気通路に配設された触媒を備えるとともに電動モータと共に車両駆動力を発生するように構成されたハイブリッド車両に搭載された内燃機関、の制御装置であって、
前記触媒を電気的に加熱する電気加熱手段と、
前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生する要求発生手段と、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記触媒に流入する排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる所定の第１温度以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給する電力制御手段と、
前記硫黄被毒解除要求が発生している場合であって前記機関が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態において、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに前記電動モータにより前記機関を強制的に回転させることにより前記触媒に前記機関を通して空気を供給する空気供給制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
前記電力制御手段は、
前記空気供給制御手段により前記触媒に前記機関を通して前記空気が所定時間供給された場合に前記電気加熱手段への電力の供給を停止するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配設された触媒と、
前記触媒を電気的に加熱する電気加熱手段と、
前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
所定のフューエルカット条件が成立しているとき前記燃料の供給を停止するフューエルカット手段と、
前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生する要求発生手段と、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記触媒に流入する排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる所定の第１温度以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給するとともに、前記電力の供給中に前記フューエルカット手段によって前記燃料の供給が停止された場合に前記電気加熱手段への電力の供給を停止する電力制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記電力制御手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第１値だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第２値だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより前記排ガスの空燃比の平均が前記触媒のウインドウの範囲内の所定の空燃比となるように前記機関に供給される燃料の量を制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記排ガスの空燃比を、理論空燃比よりも第３値だけ大きいリーンな空燃比と理論空燃比よりも第４値だけ小さいリッチな空燃比とに時間的に交互に変更させることにより前記排ガスの空燃比の平均が前記触媒のウインドウの範囲内の所定の空燃比となるように前記機関に供給される燃料の量を制御し、
前記第３値は前記第１値よりも小さく、且つ、前記第４値は前記第２値以上である、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記触媒の下流の排気通路に配設された下流側空燃比センサを備え、
前記電力制御手段は、
前記触媒の温度が、前記第１温度と、前記触媒に流入する排ガスの空燃比に関わらず前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる温度であって且つ前記第１温度よりも高い温度である第２温度と、の間の温度となるように前記電力の供給を行い、
前記燃料供給手段は、
前記硫黄被毒解除要求が発生していない場合、前記下流側空燃比センサの出力値と第１下流側目標値との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第１下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御し、且つ、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記下流側空燃比センサの出力値と前記第１下流側目標値に対応する空燃比よりもリッチ側の空燃比に対応する第２下流側目標値との偏差をゼロにするための比例積分制御に従って前記下流側空燃比センサの出力値が前記第２下流側目標値に一致するように前記機関に供給される燃料の量をフィードバック制御する、
ように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記機関は電動モータと共に車両駆動力を発生するように構成されたハイブリッド車両に搭載され、
前記硫黄被毒解除要求が発生している場合であって前記機関が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態において、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに前記電動モータにより前記機関を強制的に回転させることにより前記触媒に前記機関を通して空気を供給する空気供給制御手段を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項６】
排気通路に配設された触媒を備えるとともに電動モータと共に車両駆動力を発生するように構成されたハイブリッド車両に搭載された内燃機関、の制御装置であって、
前記触媒を電気的に加熱する電気加熱手段と、
前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記触媒の硫黄被毒状態を解除するべき状態となったときに硫黄被毒解除要求を発生する要求発生手段と、
前記硫黄被毒解除要求が発生した場合、前記触媒の温度が、前記触媒に流入する排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であるときに前記触媒に蓄積された硫黄を前記触媒から除去することができる所定の第１温度以上となるように前記電気加熱手段に電力を供給する電力制御手段と、
前記硫黄被毒解除要求が発生している場合であって前記機関が前記車両駆動力の一部又は全部を発生する必要がない運転状態において、前記燃料供給手段による前記燃料の供給を停止させるとともに前記電動モータにより前記機関を強制的に回転させることにより前記触媒に前記機関を通して空気を供給する空気供給制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
前記電力制御手段は、
前記空気供給制御手段により前記触媒に前記機関を通して前記空気が所定時間供給された場合に前記電気加熱手段への電力の供給を停止するように構成された内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−５７５７６（Ｐ２０１２−５７５７６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３１３５（Ｐ２０１０−２０３１３５）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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