CN109424448B - 内燃机的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的控制系统，所述内燃机包括：第1排气催化剂，该第1排气催化剂为设置于内燃机的排气通路的三元催化剂；第2排气催化剂，该第2排气催化剂为设置于比所述第1排气催化剂靠下游侧的排气通路的三元催化剂；以及马达，该马达构成为驱动所述内燃机。所述控制系统包括电子控制单元，该电子控制单元构成为，在使内燃机的运转停止时，在停止所述内燃机中的燃料喷射后执行利用所述马达的驱动力驱动所述内燃机旋转的拖动，在第1排气催化剂中的氧吸藏量收束于比第1排气催化剂的上限吸藏量少的氧吸藏量的范围内执行拖动。

Description

内燃机的控制系统

技术领域

本发明涉及内燃机的控制系统。

背景技术

在日本特开2010-007532中公开了如下技术：在停止内燃机的运转时，在停止了燃料喷射后通过使起动马达驱动来进行拖动，由此形成从进气通路朝向排气通路的空气的流动，从而清扫所述排气通路中的残留气体。在日本特开2010-007532所记载的技术中，在基于拖动进行的扫气开始后，当由设置于排气通路的传感器检测出的氧浓度达到了与大气相当的氧浓度时判断为扫气完成而使拖动停止。

在日本特开2015-17573中公开了一种与在预定的停止&开始条件成立了的情况下使内燃机的怠速旋转停止的停止&开始有关的技术。

发明内容

有时在内燃机的排气通路设置三元催化剂作为排气催化剂。当在三元催化剂中发生排气中的HC(烃)附着的烃中毒(以下，称为HC中毒)和/或排气中的硫成分附着的硫中毒(以下，称为S中毒)时，三元催化剂的排气净化功能有时会降低。在此，当停止在排气通路设置有三元催化剂的内燃机的运转时，若在停止了燃料喷射的状态下进行拖动，则会向所述三元催化剂供给氧。当像上述那样向三元催化剂供给氧时，能够消除所述三元催化剂中的HC中毒和/或S中毒。结果，能够在内燃机的再起动时促进三元催化剂中的HC·CO的净化(氧化)。

然而，若在停止内燃机的运转时通过进行拖动来向三元催化剂供给氧，则在HC中毒和/或S中毒的消除中没有被消耗的剩余部分的氧会被所述三元催化剂吸藏。因此，当进行拖动时，三元催化剂中的氧吸藏量增加。在使内燃机再起动时的燃料喷射再次开始时，成为在排气通路内存在空气的状态。因此，在内燃机刚再起动后(即，燃料喷射刚再次开始后)，从所述内燃机排出的排气以与存在于比三元催化剂靠上游侧的排气通路内的空气混合了的状态流入所述三元催化剂。结果，比理论空燃比高的稀空燃比的排气流入三元催化剂。在像上述那样在内燃机刚再起动后向通过停止所述内燃机的运转时的拖动而氧吸藏量增加了的状态的三元催化剂流入稀空燃比的排气的情况下，无法充分发挥所述三元催化剂的NOx净化功能(NOx还原功能)，可能会排出NOx。

本发明提供一种可兼顾在排气通路设置有三元催化剂的内燃机刚起动后的HC·CO的净化和NOx的净化的内燃机的控制系统。

在本发明的技术方案涉及的内燃机的控制系统中，所述内燃机包括：第1排气催化剂，该第1排气催化剂为设置于内燃机的排气通路的三元催化剂；第2排气催化剂，该第2排气催化剂为设置于比所述第1排气催化剂靠下游侧的排气通路的三元催化剂；以及马达，该马达构成为驱动所述内燃机。所述控制系统包括电子控制单元，该电子控制单元构成为，在使所述内燃机的运转停止时，在停止所述内燃机中的燃料喷射后执行利用所述马达的驱动力驱动所述内燃机旋转的拖动，在所述第1排气催化剂中的氧吸藏量收束于比第1排气催化剂的上限吸藏量少的氧吸藏量的范围内执行所述拖动。

在本发明中，在内燃机的排气通路串联地配置有第1排气催化剂和第2排气催化剂。第1排气催化剂和第2排气催化剂均为三元催化剂。在使内燃机的运转停止时，在停止内燃机中的燃料喷射后，执行利用所述马达的驱动力驱动内燃机旋转的拖动。由此，向第1排气催化剂供给氧，所以可消除第1排气催化剂中的HC中毒和/或S中毒。结果，能够在内燃机的再起动时促进第1排气催化剂中的HC·CO的净化。

在停止了内燃机中的燃料喷射的状态下通过执行拖动而向第1排气催化剂供给的氧中的在所述第1排气催化剂的HC中毒和/或S中毒的消除中没有被消耗的剩余部分的氧被所述第1排气催化剂吸藏。在该情况下，在本发明中，在通过拖动的执行而增加的第1排气催化剂中的氧吸藏量收束于比第1排气催化剂的上限吸藏量少的氧吸藏量的范围内执行所述拖动。基于上述处理，可抑制通过拖动的执行而氧向第1排气催化剂的下游流出的情况。也就是说，即使在使内燃机的运转停止时执行拖动，因为没有向第2排气催化剂供给氧，所以也能够抑制所述第2排气催化剂中的氧吸藏量的增加。因此，在内燃机刚再起动后，即使无法充分发挥第1排气催化剂中的NOx净化功能，也能够由第2排气催化剂对从所述第1排气催化剂流出的NOx进行净化。

如上所述，根据本发明的技术方案，能够促进内燃机刚起动后的第1排气催化剂中的HC·CO的净化，并且能够在所述内燃机刚起动后由第2排气催化剂对NOx进行净化。也就是说，能够兼顾内燃机刚起动后的HC·CO的净化和NOx的净化。

在第1排气催化剂的温度较高时，若在停止了内燃机中的燃料喷射的状态下通过执行拖动而向所述第1排气催化剂供给氧，则有可能伴随所述第1排气催化剂中的氧化反应而所述第1排气催化剂过度升温。在第1排气催化剂的温度较高的情况下，很有可能消除所述第1排气催化剂中的HC中毒和/或S中毒。在本发明的技术方案中，也可以是，所述电子控制单元构成为，在使内燃机的运转停止时，在使所述内燃机中的燃料喷射停止了的时间点下的第1排气催化剂的温度比预定温度高的情况下，禁止拖动的执行。在该情况下，预定温度为能够判断为即使通过拖动而向第1排气催化剂供给氧，所述第1排气催化剂也不会过度升温的温度。根据上述那样的控制，能够抑制伴随使内燃机的运转停止时的拖动的执行而第1排气催化剂过度升温的情况。

在本发明的技术方案中，所述电子控制单元也可以构成为，在使内燃机的运转停止后，在使所述内燃机再起动时执行拖动，以使得在再次开始所述内燃机中的燃料喷射前使所述内燃机的内燃机转速上升到预定转速。使所述内燃机再起动时的拖动是为了在再次开始所述内燃机中的燃料喷射前使所述内燃机的内燃机转速上升到预定转速而执行的动作。

若在使内燃机再起动时执行拖动，则会向第1排气催化剂供给氧。第1排气催化剂中的氧吸藏量增加与该情况下的氧供给量相应的量。在本发明的技术方案中，所述电子控制单元也可以构成为，在使内燃机的运转停止时执行拖动，以使得第1排气催化剂中的氧吸藏量成为目标吸藏量。所述电子控制单元也可以构成为，将所述目标吸藏量设定为如下吸藏量，该吸藏量比从所述第1排气催化剂的上限吸藏量减去在再起动时通过执行所述拖动而向第1排气催化剂供给的氧量的推定值而得到的量少。

通过将执行拖动时的目标吸藏量设定为上述那样的量，从而即使在使内燃机再起动时执行拖动，也可抑制氧向第1排气催化剂的下游流出的情况。也就是说，即使执行拖动，也能够抑制向第2排气催化剂供给氧的情况。因此，能够抑制第2排气催化剂中的氧吸藏量的增加。因此，能够在内燃机刚再起动后由第2排气催化剂对从第1排气催化剂流出的NOx进行净化。在将执行拖动时的目标吸藏量设定为上述那样的量的情况下，即使在内燃机的再起动时，也处于第1排气催化剂中的氧吸藏量未达到第1排气催化剂的上限吸藏量的状态。因此，即使在内燃机中的燃料喷射刚再次开始后稀空燃比的排气流入第1排气催化剂，所述排气所包含的氧量的至少一部分也被所述第1排气催化剂吸藏。因此，能够使流入第2排气催化剂的排气的空燃比降低得比流入第1排气催化剂的排气的空燃比低。

即使像上述那样以使得第1排气催化剂中的氧吸藏量成为目标吸藏量的方式执行拖动，也有可能因干扰等而第1排气催化剂中的实际的氧吸藏量在再次开始内燃机中的燃料喷射前达到了第1排气催化剂的上限吸藏量，从而氧从所述第1排气催化剂流出。在上述那样的情况下会向第2排气催化剂供给氧，所以所述第2排气催化剂中的氧吸藏量会增加。

在本发明的技术方案中，所述内燃机也可以包括空燃比传感器，该空燃比传感器检测比第1排气催化剂靠下游侧、且比第2排气催化剂靠上游侧的排气通路中的气体的空燃比。在将上述那样的空燃比传感器设置于排气通路的情况下，当氧从第1排气催化剂流出时，由所述空燃比传感器检测出的气体的空燃比变得比理论空燃比高。在本发明的技术方案中，所述电子控制单元也可以构成为，将在从停止内燃机中的燃料喷射起到为了所述再起动而再次开始燃料喷射为止的期间，由空燃比传感器检测出的气体的空燃比变得比作为理论空燃比以上的值的预定的阈值空燃比高的情况下的所述内燃机中的燃料喷射刚再次开始后的燃料喷射量设定为，比由空燃比传感器检测出的气体的空燃比维持在所述预定的阈值空燃比以下的情况下的所述内燃机中的燃料喷射刚再次开始后的燃料喷射量多的量。

根据本发明的技术方案，在从停止内燃机中的燃料喷射起到为了所述再起动而再次开始燃料喷射为止的期间，在氧从第1排气催化剂流出从而第2排气催化剂中的氧吸藏量增加了的情况下，与氧没有从第1排气催化剂流出的情况相比，内燃机中的燃料喷射刚再次开始后的燃料喷射量增加。结果，在使内燃机再起动时的燃料喷射刚再次开始后流入第2排气催化剂的排气的空燃比进一步降低。因此，能够在再次开始内燃机中的燃料喷射前氧从第1排气催化剂流出了的情况下，促进所述内燃机刚再起动后的第2排气催化剂中的NOx净化。

在本发明的技术方案中，所述电子控制单元也可以构成为，在预定的运转停止条件成立了的情况下使内燃机的运转停止，并且在使所述内燃机的运转停止后预定的再起动条件成立了的情况下再次起动所述内燃机。在内燃机的控制系统像上述那样构成的情况下，以较高的频率进行所述内燃机的运转停止和再起动。根据本发明的技术方案，能够兼顾较高频率地进行的内燃机的再起动刚进行后的HC·CO的净化和NOx的净化。

根据本发明的技术方案，能够兼顾内燃机刚起动后的HC·CO的净化和NOx的净化。

附图说明

以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是示出实施例涉及的内燃机和内燃机的进气/排气系统的大致构成的图。

图2是示出在实施例1涉及的自动停止再起动控制中使内燃机的运转停止时的流程的流程图。

图3是示出在实施例1涉及的自动停止再起动控制中使内燃机再起动时的流程的流程图。

图4是示出执行了实施例1涉及的自动停止再起动控制时的停止要求标志、拖动、燃料喷射量、节气门的开度、内燃机转速、流入空气量、第1排气催化剂的氧吸藏量以及第2空燃比传感器的检测值随时间的推移的时间图。

图5是示出在实施例2涉及的自动停止再起动控制中使内燃机的运转停止时的流程的流程图。

图6是示出实施例3涉及的设定喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量时的流程的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的具体的实施方式进行说明。对于在本实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，即使没有特别的记载，也并非旨在将发明的技术范围仅限定于上述的构成部件的尺寸、材质、形状、相对配置等。

<实施例1>

(内燃机和内燃机的进气/排气系统的大致构成)

图1是示出实施例1涉及的内燃机和内燃机的进气/排气系统的大致构成的图。图1所示的内燃机1为车辆驱动用的火花点火式汽油发动机。内燃机1具备用于向未图示的汽缸内供给燃料的燃料喷射阀2。燃料喷射阀2可以构成为直接向汽缸内喷射燃料，或者也可以构成为向进气口内喷射燃料。在内燃机1设置有在汽缸内对燃料(混合气)进行点火的火花塞(省略图示)。在内燃机1设置有用于进行驱动未图示的曲轴旋转的拖动的起动马达100。

内燃机1与用于使被吸入汽缸内的新气(空气)流通的进气通路3连接。在进气通路3的中途设置有节气门30，该节气门30通过改变所述进气通路3的流路截面面积来调整内燃机1的吸入空气量。在比所述节气门30靠上游的进气通路3设置有用于检测吸入空气量的空气流量计31。

内燃机1与用于使从汽缸内排出的已燃气体(排气)流通的排气通路4连接。在排气通路4的中途沿排气的流动从上游侧依次串联地配置有第1排气催化剂40和第2排气催化剂41。第1排气催化剂40和第2排气催化剂41均为具有氧吸藏功能的三元催化剂。

在比第1排气催化剂40靠上游的排气通路4配置有第1空燃比传感器42。第1空燃比传感器42为检测流入第1排气催化剂40的气体的空燃比的传感器。在第1排气催化剂40与第2排气催化剂41之间的排气通路4配置有第2空燃比传感器43和第1排气温度传感器44。第2空燃比传感器43为检测从第1排气催化剂40流出的气体的空燃比，换言之，流入第2排气催化剂41的气体的空燃比的传感器。第1排气温度传感器44为检测从第1排气催化剂40流出的气体的温度，换言之，流入第2排气催化剂41的气体的温度的传感器。在比第2排气催化剂41靠下游的排气通路4配置有第2排气温度传感器45。第2排气温度传感器45为检测从第2排气催化剂41流出的气体的温度的传感器。

在如上述那样构成的内燃机1中一并设有ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)5。ECU5为具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、以及备用RAM等的电子控制单元。在ECU5除了电连接有空气流量计31、第1空燃比传感器42、第2空燃比传感器43、第1排气温度传感器44以及第2排气温度传感器45以外，还电连接有加速器位置传感器50、曲轴位置传感器51等各种传感器。加速器位置传感器50为输出与搭载有内燃机1的车辆的加速器踏板的操作量(加速器开度)相关的电信号的传感器。曲轴位置传感器51为输出与内燃机1的输出轴(曲轴)的旋转位置相关的电信号的传感器。ECU5基于第1排气温度传感器44的检测值来推定第1排气催化剂40的温度。ECU5基于第2排气温度传感器45的检测值来推定第2排气催化剂41的温度。ECU5与燃料喷射阀2、起动马达100等各种设备电连接。由ECU5来控制上述的设备。

如上所述，第1排气催化剂40和第2排气催化剂41具有氧吸藏功能。因此，在第1排气催化剂40和第2排气催化剂41中存在在HC·CO的氧化中没有被消耗的氧的情况下，所述氧被吸藏。ECU5随时推定第1排气催化剂40和第2排气催化剂41各自的氧吸藏量。所述第1排气催化剂40、所述第2排气催化剂41中的氧吸藏量可以基于空气流量计31、第1空燃比传感器42以及第2空燃比传感器43的检测值来推定。

(自动停止再起动控制)

ECU5执行自动停止再起动控制，即在预定的运转停止条件成立了的情况下使内燃机1的运转停止，并且在使所述内燃机1的运转停止后预定的再起动条件成立了的情况下使所述内燃机1再起动。在此，作为预定的运转停止条件，能够举出由加速器位置传感器50检测出的加速器开度为零、踩下搭载有内燃机1的车辆的制动踏板(未图示的制动开关接通(on))、搭载有内燃机1的车辆的行驶速度(车速)为预定速度以下等例子。在预定的运转停止条件成立了的情况下，ECU5通过执行使燃料喷射阀2的燃料喷射自动停止的、所谓燃料切断处理，从而使内燃机1的运转停止。也可以是，在自动停止再起动控制中，在预定的运转停止条件成立了时，将节气门30的开度设定为小的值，从而使内燃机1的吸入空气量逐渐减少，并且使来自燃料喷射阀2的燃料喷射量逐渐减少，从而在所述内燃机1的内燃机转速降低到预定的喷射停止速度之后使燃料喷射停止。该情况下的预定的喷射停止速度可以根据预定的运转停止条件成立了的时间点的车速来设定。

在使内燃机1的运转停止后(即，燃料切断处理的执行期间)，当已成立的预定的运转停止条件不再成立时，预定的再起动条件成立。在预定的再起动条件成立了的情况下，ECU5通过使燃料喷射阀2的燃料喷射自动地再次开始(即，结束燃料切断处理的执行)来使所述内燃机1再起动。但是，在该情况下，ECU5在预定的再起动条件成立后且再次开始燃料喷射阀2的燃料喷射前，通过驱动起动马达100来进行拖动。在通过拖动使内燃机1的内燃机转速(拖动转速)上升到预定的第1转速之后再次开始燃料喷射阀2的燃料喷射。如上所述，以下有时也将在使内燃机1再起动时执行的拖动称为“起动时拖动”。在燃料切断处理的执行期间，内燃机1中的火花塞的点火既可以停止，也可以继续。在燃料切断处理的执行期间停止火花塞的点火的情况下，在与燃料喷射阀2的燃料喷射的再次开始相同的正时再次开始所述火花塞的点火。

在实施例1涉及的自动停止再起动控制中，在因预定的运转停止条件成立而使内燃机1停止时，ECU5也通过驱动起动马达100来执行拖动。如上所述，以下有时也将在使内燃机1的运转停止时执行的拖动称为“停止时拖动”。所述停止时拖动在停止了燃料喷射阀2的燃料喷射后(即，在燃料切断处理的执行开始后)执行。

在此，当在第1排气催化剂40中发生排气中的HC附着的HC中毒和/或排气中的硫成分附着的S中毒时，第1排气催化剂40的排气净化功能有时会降低。在第2排气催化剂41中也可能发生HC中毒和/或S中毒。然而，与第2排气催化剂41相比，第1排气催化剂40在排气通路4靠上游侧配置，所以所述第1排气催化剂40比第2排气催化剂41更容易发生由所述中毒引起的排气净化功能的降低。但是，即使在第1排气催化剂40中发生了HC中毒和/或S中毒，当所述第1排气催化剂40暴露在氧过剩的气氛时，附着的HC和/或硫成分会被氧化，所以能够消除所述中毒。在实施例1涉及的自动停止再起动控制中，如上述那样，在使内燃机1的运转停止时执行停止时拖动。当在停止了燃料喷射阀2的燃料喷射的状态下执行停止时拖动时，会向第1排气催化剂40供给氧。因此，能够消除第1排气催化剂40中的HC中毒和/或S中毒。由此，在内燃机1的再起动时会成为第1排气催化剂40的排气净化功能恢复了的状态，所以能够促进所述第1排气催化剂40中的HC·CO的净化。起动时拖动也在燃料喷射阀2的燃料喷射停止了的状态下进行。因此，也通过执行起动时拖动来向第1排气催化剂40供给氧。但是，通过除了执行起动时拖动以外还执行停止时拖动，从而向第1排气催化剂40供给更多的氧。因此，通过执行停止时拖动，能够进一步促进第1排气催化剂40中的HC中毒和/或S中毒的消除。

然而，当通过进行停止时拖动来向第1排气催化剂40供给氧时，在HC中毒和/或S中毒的消除中没有被消耗的剩余部分的氧被所述第1排气催化剂40吸藏。因此，当除了进行起动时拖动以外还进行停止时拖动时，与仅进行起动时拖动的情况相比，第1排气催化剂40中的氧吸藏量进一步增加。在内燃机1的再起动时的燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后，从所述内燃机1排出的排气以与存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气混合了的状态流入所述第1排气催化剂40。也就是说，比理论空燃比高的稀空燃比的排气流入通过停止时拖动而成为氧吸藏量增加了的状态的第1排气催化剂40。这样的话，在作为三元催化剂的第1排气催化剂40中可能无法充分发挥NOx净化功能(NOx还原功能)。在该情况下，NOx从第1排气催化剂40流出。

在实施例1中，在内燃机1刚再起动后(燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后)，能够由第2排气催化剂41对从第1排气催化剂40流出的NOx进行净化。因此，ECU5在通过停止时拖动的执行而增加的第1排气催化剂40中的氧吸藏量收束于比所述第1排气催化剂40的上限吸藏量少的氧吸藏量的范围内执行所述停止时拖动。具体而言，ECU5以使得第1排气催化剂40中的氧吸藏量成为目标吸藏量的方式执行停止时拖动。在该情况下，目标吸藏量被设定为如下吸藏量，该吸藏量比从所述第1排气催化剂40的上限吸藏量减去通过在内燃机1的再起动时执行起动时拖动来向第1排气催化剂40供给的氧量的推定值(以下，有时也称为“起动时氧供给量”)而得到的量少。起动时拖动在将节气门30的开度控制为了预定的第1节气门开度的状态下进行。因此，起动时氧供给量能够作为恒定量来进行推定。

通过像上述那样执行停止时拖动，通过执行所述停止时拖动而向第1排气催化剂40供给的氧量和通过执行起动时拖动而向所述第1排气催化剂40供给的氧量的全部被所述第1排气催化剂40吸藏。因此，可抑制氧向第1排气催化剂40的下游的流出。也就是说，在氧不向第1排气催化剂40的下游流出的范围内向所述第1排气催化剂40供给更多的氧。由此，能够促进第1排气催化剂40中的HC中毒和/或S中毒的消除。另一方面，能够抑制第2排气催化剂41中的氧吸藏量的增加。

因此，能够促进内燃机1刚再起动后的第1排气催化剂40中的HC·CO的净化。能够在内燃机1刚再起动后进一步发挥第2排气催化剂41的NOx净化功能。由此，在内燃机1刚再起动后，即使无法充分发挥第1排气催化剂40中的NOx净化功能，也能够由第2排气催化剂41对从所述第1排气催化剂40流出的NOx进行净化。因此，能够兼顾内燃机1刚再起动后的HC·CO的净化和NOx的净化。

在刚通过利用起动时拖动使内燃机1的内燃机转速上升到预定转速而使燃料喷射阀2的燃料喷射再次开始后，从内燃机1排出的排气以与存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气混合了的状态流入第1排气催化剂40。因此，稀空燃比的排气流入第1排气催化剂40。在此，在实施例1中，停止时拖动中的目标吸藏量与起动时拖动中的起动时氧供给量之和比第1排气催化剂40的上限吸藏量小。因此，流入第1排气催化剂40的稀空燃比的排气所包含的氧量的至少一部分被所述第1排气催化剂40吸藏。因此，能够使流入第2排气催化剂41的排气的空燃比降低得比流入第1排气催化剂40的排气的空燃比低。停止时拖动中的目标吸藏量也可以设为如下吸藏量，该吸藏量为从第1排气催化剂40的上限吸藏量减去起动时氧供给量与在内燃机1的再起动的时间点存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气量之和而得到的量以下。由此，在内燃机1刚再起动后流入第1排气催化剂40的稀空燃比的排气所包含的氧也全部被所述第1排气催化剂40吸藏。

(控制流程)

在此，基于图2和图3对实施例1涉及的自动停止再起动控制的流程进行说明。图2是示出在自动停止再起动控制中使内燃机1的运转停止时的流程的流程图。所述流程在处于内燃机1的运转期间且没有正在执行燃料切断处理时由ECU5来执行。图3是示出在自动停止再起动控制中使内燃机1再起动时的流程的流程图。所述流程在燃料切断处理的执行期间由ECU5来执行。

对图2所示的流程进行说明。在所述流程中，在S101中判别停止要求标志是否从非激活(OFF)变成了激活(ON)。在此，停止要求标志为在预定的运转停止条件成立了时变成激活的标志。在S101中判定为否的情况下，暂时结束所述流程的执行。另一方面，在S101中判定为是的情况下，执行S102的处理。

在S102中判别第2空燃比传感器43的检测值A/Fs是否为预定的阈值空燃比A/F0以下。在此，预定的阈值空燃比A/F0被设定为理论空燃比以上的值。在预定的运转停止条件成立了的时间点第1排气催化剂40中的氧吸藏量有时也可能达到了第1排气催化剂40的上限吸藏量。在该情况下，氧从第1排气催化剂40流出，所以由第2空燃比传感器43检测出的排气的空燃比变得比理论空燃比高。因此，在预定的运转停止条件成立了的时间点的第2空燃比传感器43的检测值A/Fs比预定的阈值空燃比A/F0高的情况下，能够判断为第1排气催化剂40中的氧吸藏量达到了第1排气催化剂40的上限吸藏量。在该情况下，若在燃料切断处理的执行开始后执行停止时拖动，则会向第2排气催化剂41供给氧。在S102中判定为否的情况下，在S111中开始燃料切断处理的执行。也就是说，内燃机1中的燃料喷射阀2的燃料喷射停止。在执行S111的处理后，暂时结束所述流程的执行。也就是说，在S102中判定为否的情况下，在燃料切断处理的执行开始后不进行停止时拖动。

另一方面，在S102中判定为是的情况下，在S103中开始燃料切断处理的执行。在S104中设定停止时拖动中的目标吸藏量OSAtgt。如上所述，目标吸藏量OSAtgt被设定为比从第1排气催化剂40的上限吸藏量减去起动时氧供给量而得到的量少的量。第1排气催化剂40的上限吸藏量根据所述第1排气催化剂40的温度而发生变化。因此，在S104中，基于燃料切断处理的执行开始时间点下的第1排气催化剂40的温度来算出所述第1排气催化剂40的上限吸藏量。第1排气催化剂40的温度与所述第1排气催化剂40的上限吸藏量的相关性可以基于实验等来求出。所述相关性作为映射或函数预先存储于ECU5。ECU5使用所述映射或函数来算出第1排气催化剂40的上限吸藏量。如上所述，起动时氧供给量能够作为恒定的量来进行推定。因此，起动时氧供给量基于实验等来求出，被预先存储于ECU5。在S104中，ECU5使用如上述那样算出的第1排气催化剂40的上限吸藏量和起动时氧供给量来算出目标吸藏量OSAtgt。如上所述，在该情况下，也可以是，也考虑在内燃机1的再起动的时间点存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气量来算出目标吸藏量OSAtgt。关于存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气量，可以基于排气通路4中的该部分的容积而作为恒定的量来进行推定。

在S105中设定作为与停止时拖动有关的参数的、第2节气门开度Dth2和第2执行期间dtm2。第2节气门开度Dth2为停止时拖动中的节气门30的开度。第2执行期间dtm2为停止时拖动的执行期间。在实施例1中，停止时拖动中的内燃机1的内燃机转速Ne(拖动转速)恒定为预定的第2转速Ne2。

执行停止时拖动以使得第1排气催化剂40的氧吸藏量成为在S104中设定的目标吸藏量OSAtgt。因此，在S104中，ECU5算出燃料切断处理的执行开始时间点下的第1排气催化剂40中的氧吸藏量与目标吸藏量OSAtgt之差(以下，有时也称为“吸藏量差”)。停止时拖动在燃料切断处理的执行开始后，从内燃机1的内燃机转速Ne降低到第2转速Ne2起开始。在该情况下，在从燃料切断处理的执行开始时间点到内燃机1的内燃机转速Ne降低到第2转速Ne2为止的期间(以下，有时也称为“拖动前期间”)也向第1排气催化剂40供给氧。燃料切断处理的执行开始时间点下的内燃机1的内燃机转速(以下，有时也称为“喷射停止转速”)越大，则在所述拖动前期间中被第1排气催化剂40新吸藏的氧量(即，拖动前期间中的第1排气催化剂40的氧吸藏量的增加量)越多。因此，当吸藏量差相同时，拖动前期间中的第1排气催化剂40的氧吸藏量的增加量越多，则需要使通过执行停止时拖动而被第1排气催化剂40吸藏的氧量越少。

第2节气门开度Dth2越大，则通过执行停止时拖动而被第1排气催化剂40吸藏的氧量越多，第2执行期间dtm2越长，则通过执行停止时拖动而被第1排气催化剂40吸藏的氧量越多。在S104中，ECU5基于吸藏量差和喷射停止转速来设定第2节气门开度Dth2和第2执行期间dtm2，以使得在停止时拖动结束后第1排气催化剂40的氧吸藏量成为目标吸藏量OSAtgt。在该情况下，例如，吸藏量差越大则将第2节气门开度Dth2设定为越大的值。吸藏量差越大则将第2执行期间dtm2设定为越大的值。喷射停止转速越大则将第2节气门开度Dth2设定为越小的值。喷射停止转速越大则将第2执行期间dtm2设定为越小的值。上述那样的吸藏量差和喷射停止转速与第2节气门开度Dth2和第2执行期间dtm2的相关性可以基于实验等来预先确定。上述的参数的相关性作为映射或函数预先存储于ECU5。ECU5使用所述映射或函数来算出第2节气门开度Dth2和第2执行期间dtm2。

在S106中，节气门30的开度Dth被控制为在S105中设定的第2节气门开度Dth2。在S107中判别内燃机1的内燃机转速Ne是否降低到了第2转速Ne2。在S107中判定为否的情况下，再次执行S107的处理。另一方面，在S107中判定为是的情况下，执行S108的处理。在S108中，开始通过起动马达100进行的停止时拖动。由此，内燃机1的内燃机转速Ne维持在第2转速Ne2。

在S109中判别从在S108中开始停止时拖动起是否经过了第2执行期间dtm2。在S109中判定为否的情况下，再次执行S109的处理。另一方面，在S109中判定为是的情况下，执行S110的处理。在S110中，通过停止起动马达100的驱动来结束停止时拖动。此后，结束所述流程的执行。在此，在结束了停止时拖动后也会在短暂的期间(即，因惯性力而内燃机1的曲轴正在旋转的期间)向第1排气催化剂40供给氧。但是，在通过在上述的定时结束停止时拖动而使得向第1排气催化剂40的氧的供给结束了的时间点，第1排气催化剂40的氧吸藏量达到目标吸藏量OSAtgt。

在所述流程中，停止时拖动中的内燃机1的内燃机转速Ne(拖动转速)恒定为第2转速Ne2。然而，通过改变停止时拖动中的内燃机1的内燃机转速也能够使通过执行所述停止时拖动而向第1排气催化剂40供给的氧量增加/减少。也可以替代第2节气门开度Dth2和第2执行期间dtm2或者除了上述的参数以外还可变地设定停止时拖动中的内燃机1的内燃机转速，以使得第1排气催化剂40的氧吸藏量成为目标吸藏量OSAtgt。

对图3所示的流程进行说明。在所述流程中，在S201中判别停止要求标志是否从激活变成了非激活。停止要求标志在预定的再起动条件成立了时变成非激活。在S201中判定为否的情况下，暂时结束所述流程的执行。另一方面，在S201中判定为是的情况下，执行S202的处理。

在S202中，节气门30的开度Dth被控制为第1节气门开度Dth1。在S203中，开始通过起动马达100进行的起动时拖动。在S204中判别内燃机1的内燃机转速Ne是否上升到了第1转速Ne1。在S204中判定为否的情况下，再次执行S204的处理。另一方面，在S204中判定为是的情况下，执行S205的处理。

在S205中，通过停止起动马达100的驱动来结束起动时拖动，并且结束燃料切断处理的执行。此后，结束所述流程的执行。也可以在燃料切断处理的执行结束后，即内燃机1中的燃料喷射阀2的燃料喷射再次开始后，继续起动时拖动直到能够判定为内燃机1的起动完成了为止。

如上所述，在燃料切断处理的执行刚结束后，即燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后，稀空燃比的排气流入第1排气催化剂40。在实施例1中，在燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后执行使燃料喷射量比与要求内燃机负荷对应的量增加的喷射量增加处理。通过执行上述那样的喷射量增加处理，从而在燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后向第1排气催化剂40供给更多的燃料。因此，能够通过更快速地消耗被第1排气催化剂40吸藏的氧来使所述第1排气催化剂40内的空燃比更快速地降低到理论空燃比附近。结果，能够发挥第1排气催化剂40的NOx净化功能。通过执行喷射量增加处理，能够进一步降低在燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后流入第2排气催化剂41的排气的空燃比。因此，能够进一步发挥第2排气催化剂41的NOx净化功能。

(时间图)

基于图4对执行了实施例1涉及的自动停止再起动控制时的各参数随时间的推移进行说明。图4是示出执行了实施例1涉及的自动停止再起动控制时的停止要求标志、拖动、来自燃料喷射阀2的燃料喷射量Qfinj、节气门30的开度Dth、内燃机1的内燃机转速Ne、流入第1排气催化剂40的空气流量(以下，有时也称为“流入空气量”)Qain、第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf以及第2空燃比传感器43的检测值A/Fs随时间的推移的时间图。

在图4中，在正时t1，停止要求标志从非激活切换为激活。由此，在正时t1停止燃料喷射阀2的燃料喷射(燃料喷射量Qfinj成为零)。因此，从正时t1起内燃机1的内燃机转速Ne开始降低。另一方面，从正时t1起流入空气量开始增加。与此相伴地，在正时t1以后，第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf增加。在正时t1，节气门30的开度Dth被控制为第2节气门开度Dth2。

当在正时t2内燃机1的内燃机转速Ne降低到第2转速Ne2时，开始停止时拖动。由此，在正时t2以后，内燃机1的内燃机转速Ne维持在第2转速Ne2。流入空气量也维持在正时t2下的量。结果，在正时t2以后，第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf也增加。从正时t1到正时t2为止的期间相当于拖动前期间。

在从正时t2起经过了第2执行期间dtm2后的正时t3，结束停止时拖动。结果，在正时t3以后，内燃机1的内燃机转速Ne逐渐降低。与此相伴地，流入空气量也逐渐降低。在正时t3节气门30成为全闭(节气门30的开度Dth成为零)。但是，在正时t3节气门30也可以不一定全闭。也就是说，也可以是，在正时t3以后节气门30的开度Dth也维持在第2节气门开度Dth2。也可以在正时t3的时间点将节气门30的开度Dth控制为第1节气门开度Dth1。

当在正时t4内燃机1的内燃机转速Ne成为零时，流入空气量也成为零。根据实施例1，在正时t4，第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf达到目标吸藏量OSAtgt。在图4的表示流入空气量的推移的图表中斜线部A1所示的部分的面积相当于在拖动前期间中被第1排气催化剂40吸藏的氧量与通过执行停止时拖动而被第1排气催化剂40吸藏的氧量之和。

在图4中，在正时t5停止要求标志从激活切换为非激活。由此，在正时t5，节气门30的开度Dth被控制为第1节气门开度Dth1，并且开始起动时拖动。因此，从正时t5起内燃机1的内燃机转速Ne开始上升。从正时t5起流入空气量开始增加。结果，在正时t5以后，第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf增加得比目标吸藏量OSAtgt多。

当在正时t6，内燃机1的内燃机转速Ne达到第1转速Ne1时，再次开始燃料喷射阀2的燃料喷射并且结束起动时拖动。在燃料喷射刚再次开始后的正时t6到正时t7的期间执行喷射量增加处理。因此，正时t6到正时t7的期间中的燃料喷射量Qfinj比正时t7以后多。在正时t6以后，节气门30的开度Dth逐渐变大。与此相伴地，内燃机1的内燃机转速Ne逐渐上升。

如上所述，即使在正时t6结束了起动时拖动，在起动时拖动刚结束后，存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气也一边与从内燃机1排出的排气混合一边流入所述第1排气催化剂40。因此，流入空气量在比正时t6晚的正时成为零。在图4的表示流入空气量的推移的图表中斜线部A2所示的部分的面积相当于通过执行起动时拖动而被第1排气催化剂40吸藏的氧量与在正时t6存在于比第1排气催化剂40靠上游侧的排气通路4内的空气量(即，在燃料喷射刚再次开始后与排气一起流入第1排气催化剂40的氧量)之和。

根据实施例1，即使在正时t5以后第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf增加得比目标吸藏量OSAtgt多，所述第1排气催化剂40的氧吸藏量OSAf也被抑制为比第1排气催化剂40的上限吸藏量OSAmax少的量。因此，可抑制氧从第1排气催化剂40流出的情况。因此，在正时t1以后到正时t6为止的期间，第2空燃比传感器43的检测值A/Fs维持为理论空燃比。由此，可抑制向第2排气催化剂41供给氧的情况。在图4中，在从正时t6到正时t7为止的期间执行喷射量增加处理，由此在正时t7的前后的期间第2空燃比传感器43的检测值A/Fs暂时降低得比理论空燃比低。

如以上所说明的那样，根据实施例1，能够在氧不向第1排气催化剂40的下游流出的范围内向所述第1排气催化剂40供给更多的氧。由此，能够促进第1排气催化剂40的HC中毒和/或S中毒的消除。因此，能够促进内燃机1刚再起动后的第1排气催化剂40中的HC·CO的净化。即使执行了停止时拖动和起动时拖动也可抑制第2排气催化剂41中的氧吸藏量的增加。因此，能够在内燃机1刚再起动后通过第2排气催化剂41进一步发挥NOx净化功能。在执行自动停止再起动控制的内燃机1中，以较高的频率进行内燃机1的运转停止和再起动。根据实施例1，能够兼顾较高频率地进行的内燃机1的再起动刚进行后的HC·CO的净化和NOx的净化。

在实施例1中，ECU5通过驱动起动马达100来执行拖动。在实施例1中，ECU5执行自动停止再起动控制。

(变形例)

在所述实施例中将停止时拖动中的目标吸藏量设定为如下吸藏量，该吸藏量比从第1排气催化剂40的上限吸藏量减去起动时拖动中的起动时氧供给量而得到的量少。然而，目标吸藏量不一定必须是上述那样的值。也就是说，目标吸藏量为至少比第1排气催化剂40的上限吸藏量少的量即可。若将目标吸藏量设定为上述那样的量，则至少通过执行停止时拖动而向第1排气催化剂40供给的氧量全部被所述第1排气催化剂40吸藏。因此，能够抑制由执行停止时拖动引起的第2排气催化剂41中的氧吸藏量的增加。因此，与通过执行停止时拖动而第2排气催化剂41中的氧吸藏量增加的情况相比，能够在内燃机1刚再起动后通过第2排气催化剂41对从第1排气催化剂40流出的NOx进行净化。

<实施例2>

关于实施例2涉及的自动停止再起动控制，仅对与所述实施例1不同的方面进行说明。在使内燃机1的运转停止的情况下，当执行停止时拖动时向第1排气催化剂40供给氧。在该情况下，当第1排气催化剂40的温度较高时，第1排气催化剂40中的氧化反应会急剧进行，从而所述第1排气催化剂40可能会过度升温。在第1排气催化剂40的温度较高的情况下，很有可能消除所述第1排气催化剂40中的HC中毒和/或S中毒。在该情况下，通过停止时拖动向第1排气催化剂40供给氧的必要性低。在实施例2中，ECU10基于燃料切断处理的执行开始时间点下的第1排气催化剂40的温度来决定是否执行停止时拖动。

图5是示出在实施例2涉及的自动停止再起动控制中使内燃机1的运转停止时的流程的流程图。在所述流程中，除S302以外的各步骤中的处理与在图2所示的流程中标注了同一编号的步骤中的处理相同。因此，省略对除S302以外的步骤的说明。

在所述流程中，在S102中判定为是的情况下，执行S302的处理。在S302中判别第1排气催化剂40的温度Tcf是否为预定温度Tc0以下。预定温度Tc0为能够判断为即使通过停止时拖动向第1排气催化剂40供给氧，所述第1排气催化剂40也不会过度升温的温度。上述那样的预定温度Tc0可以基于实验等求出。在S302中判定为是的情况下，执行S103的处理。另一方面，在S302中判定为否的情况下，执行S111的处理。

根据所述流程，在燃料切断处理的执行开始时间点下的第1排气催化剂40的温度Tcf比预定温度Tc0高的情况下(即，在S302中判定为否的情况下)，不执行停止时拖动。由此，能够抑制伴随停止时拖动的执行而第1排气催化剂40过度升温的情况。

<实施例3>

关于实施例3涉及的自动停止再起动控制，仅对与所述实施例1、2不同的方面进行说明。即使将目标吸藏量设定为比从第1排气催化剂40的上限吸藏量减去起动时氧供给量而得到的量少的量来执行停止时拖动，也有可能因干扰等而在实际上再次开始燃料喷射阀2的燃料喷射前(即，燃料切断处理的执行期间)，由停止时拖动或起动时拖动引起氧从第1排气催化剂40流出。在上述那样的情况下会向第2排气催化剂41供给氧，所以所述第2排气催化剂41中的氧吸藏量增加。因此，这样的话，燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后的第2排气催化剂41的NOx净化能力可能会降低。在实施例3中，在燃料切断处理的执行期间氧从第1排气催化剂40流出了的情况下，使在燃料切断处理的执行刚结束后执行的喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量增加。

图6是示出实施例3涉及的设定喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量时的流程的流程图。所述流程由ECU5在燃料切断处理的执行结束了的定时执行。在所述流程中，在S401中判别稀判定标志是否为激活。稀判定标志为在燃料切断处理的执行期间，第2空燃比传感器43的检测值A/Fs变得比预定的阈值空燃比A/F0高的情况下从非激活切换为激活的标志。如上所述，预定的阈值空燃比A/F0被设定为理论空燃比以上的值。

在S401中判定为否的情况下，在S403中，喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量dQf被设定为作为基准值的第1增加量dQf1。另一方面，在S401中判定为是的情况下，能够判断为在燃料切断处理的执行期间氧从第1排气催化剂40流出。在该情况下，在S402中，喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量dQf被设定为比第1增加量dQf1多的第2增加量dQf2。当执行S402的处理时稀判定标志从激活切换为非激活。当在S402或S403中设定喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量时，根据所设定的增加量来执行喷射量增加处理。

根据所述流程，在由于在燃料切断处理的执行期间氧从第1排气催化剂40流出而第2排气催化剂41中的氧吸藏量增加了的情况下，与氧没有从第1排气催化剂40流出的情况相比，使喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量变多。由此，在燃料喷射阀2的燃料喷射刚再次开始后流入第2排气催化剂41的排气的空燃比进一步降低。因此，能够在燃料切断处理的执行期间氧从第1排气催化剂40流出了的情况下，促进内燃机1刚再起动后的第2排气催化剂41中的NOx净化。

在实施例3中，通过ECU5执行图6所示的流程来设定内燃机中的燃料喷射刚再次开始后的燃料喷射量。

在燃料切断处理的执行期间第2空燃比传感器43未活性化的情况下，无法确认在燃料切断处理的执行期间是否从第1排气催化剂40流出了氧。因此，也无法设定基于图6所示那样的流程进行的喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量。可以是，在燃料切断处理的执行期间第2空燃比传感器43未活性化的情况下，与第2空燃比传感器43活性化了的情况相比，将停止时拖动中的目标吸藏量设定为更小的值。由此，能够减小在燃料切断处理的执行期间氧从第1排气催化剂40流出的可能性。

也可以是，在燃料切断处理的执行期间第2空燃比传感器43未活性化的情况下，与第2空燃比传感器43活性化了的情况相比，通过控制各参数以使得通过停止时拖动而向第1排气催化剂40供给的氧量增加，从而特意向第2排气催化剂41也供给氧。在该情况下，同时使燃料切断处理的执行刚结束后的喷射量增加处理中的燃料喷射量的增加量比第2空燃比传感器43活性化了的情况多。由此，不仅是第1排气催化剂40，还能够尽可能地促进第2排气催化剂41的HC中毒和/或S中毒的消除。

<其他的实施例>

在能够利用内燃机和电动马达中的至少一方驱动车辆的混合动力车辆中，在切换驱动源时进行内燃机的运转的停止或再起动。本发明也可以应用于搭载于混合动力车辆的内燃机的控制系统。在混合动力车辆中，可以通过成为驱动源的电动马达使内燃机的曲轴旋转。因此，也可以通过成为驱动源的电动马达进行拖动。在混合动力车辆除了具备驱动用电动马达以外还具备通过内燃机的曲轴的旋转来进行发电的发电用马达的情况下，也可以通过发电用马达进行拖动。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制系统，

所述内燃机包括：第1排气催化剂，该第1排气催化剂为设置于内燃机的排气通路的三元催化剂；第2排气催化剂，该第2排气催化剂为设置于比所述第1排气催化剂靠下游侧的排气通路的三元催化剂；以及马达，该马达构成为驱动所述内燃机，

所述控制系统的特征在于，具备电子控制单元，

该电子控制单元构成为：

在使所述内燃机的运转停止时，在停止所述内燃机中的燃料喷射后执行利用所述马达的驱动力驱动所述内燃机旋转的拖动，

在所述第1排气催化剂中的氧吸藏量收束于比第1排气催化剂的上限吸藏量少的氧吸藏量的范围内执行所述拖动。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在使所述内燃机的运转停止时，在使所述内燃机中的燃料喷射停止了的时间点下的所述第1排气催化剂的温度比预定温度高的情况下，禁止所述拖动的执行。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在使所述内燃机的运转停止后，在使所述内燃机再起动时执行所述拖动，以使得在再次开始所述内燃机中的燃料喷射前使所述内燃机的内燃机转速上升到预定转速，

所述电子控制单元构成为，在使所述内燃机的运转停止时执行所述拖动，以使得所述第1排气催化剂中的氧吸藏量成为目标吸藏量，

所述电子控制单元构成为，将所述目标吸藏量设定为如下吸藏量，该吸藏量比从所述第1排气催化剂的上限吸藏量减去在所述再起动时通过执行所述拖动而向所述第1排气催化剂供给的氧量的推定值而得到的量少。

4.根据权利要求3所述的内燃机的控制系统，其特征在于，

所述内燃机包括空燃比传感器，该空燃比传感器检测比所述第1排气催化剂靠下游侧、且比所述第2排气催化剂靠上游侧的排气通路中的气体的空燃比，

所述电子控制单元构成为，将在从停止所述内燃机中的燃料喷射起到为了所述再起动而再次开始燃料喷射为止的期间，由所述空燃比传感器检测出的气体的空燃比变得比作为理论空燃比以上的值的预定的阈值空燃比高的情况下的所述内燃机中的燃料喷射刚再次开始后的燃料喷射量设定为，比由所述空燃比传感器检测出的气体的空燃比维持在所述预定的阈值空燃比以下的情况下的所述内燃机中的燃料喷射刚再次开始后的燃料喷射量多的量。

5.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在预定的运转停止条件成立了的情况下使所述内燃机的运转停止，并且在使所述内燃机的运转停止后预定的再起动条件成立了的情况下再次起动所述内燃机。

6.根据权利要求3所述的内燃机的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在预定的运转停止条件成立了的情况下使所述内燃机的运转停止，并且在使所述内燃机的运转停止后预定的再起动条件成立了的情况下再次起动所述内燃机。

7.根据权利要求4所述的内燃机的控制系统，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在预定的运转停止条件成立了的情况下使所述内燃机的运转停止，并且在使所述内燃机的运转停止后预定的再起动条件成立了的情况下再次起动所述内燃机。

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