CN109690043A - 内燃机的控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置以及控制方法。本申请发明的内燃机的控制装置以及控制方法对排气净化催化剂的温度TCAT低于第一温度的状态下的运行时间进行累计，求出第一累计时间IT1，并且对排气净化催化剂的氧吸储容量OSC进行检测，在第一累计时间IT1超过第一时间THT1、且氧吸储容量OSC低于第一容量OSC1时，实施用于解除硫中毒的处理，并对排气净化催化剂的温度TCAT超过第二温度TCAT2的状态下的运行时间进行累计，求出第二累计时间IT2，在第二累计时间IT2超过第二时间THT2时，实施用于解除氧化中毒的处理。

Description

内燃机的控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置以及控制方法，详细地说，涉及对排气净化催化剂的中毒进行检测、实施中毒解除处理的技术。

背景技术

在专利文献1中，已经公开一种内燃机的排气净化装置，其为了对应于因燃料性质的差异而引起的硫浓度的差异，进行适当的排气净化催化剂的中毒解除处理，防止产生燃油经济性的恶化以及催化剂的热劣化，而将利用高辛烷值汽油的行驶距离HMILE与利用普通汽油的行驶距离RMILE单独进行累计，在HMILE+RMILE为阈值以上时，产生中毒解除请求。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2004-132230号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在对排气净化催化剂的硫中毒进行检测的情况下，因为即使是相同的普通汽油，硫浓度也会存在差异，所以，当根据搭载有内燃机的车辆的行驶距离及内燃机的运行时间的累计值等对硫中毒进行检测时，可能无法以高精度对硫中毒进行检测，尽管实际上已处于硫中毒状态却未实施中毒解除处理，使排气净化催化剂被搁置于保持中毒状态。

在此，当为了抑制排气净化催化剂被搁置在中毒状态下而提前设定基于行驶距离及运行时间等来实施中毒解除处理的时间时，存在由于过度的中毒解除处理而使燃油经济性性能等降低这样的问题。

本发明是鉴于上述问题点而提出的，目的在于提供一种内燃机的控制装置以及控制方法，能够准确地对排气净化催化剂的中毒进行检测，从而能够抑制排气净化催化剂被搁置在中毒状态下，并且抑制过度地实施中毒解除处理。

用于解决技术问题的技术方案

因此，本申请发明的内燃机的控制装置在一个方式中，是在排气管具有排气净化催化剂的内燃机中应用的控制装置，包括：第一累计部，其在所述排气净化催化剂的温度低于第一温度的状态下对所述内燃机的运行时间进行累计，求出第一累计时间；容量检测部，其对所述排气净化催化剂的氧吸储容量进行检测；第一中毒检测部，其在所述第一累计时间超过第一时间、所述氧吸储容量低于第一容量时，对所述排气净化催化剂的中毒进行检测；第一中毒解除部，其在所述第一中毒检测部检测出所述排气净化催化剂中毒时，实施使所述排气净化催化剂的温度上升的中毒解除处理。

另外，本申请发明的内燃机的控制方法在一个方式中，是在排气管具有排气净化催化剂的内燃机的控制方法，包括：在所述排气净化催化剂的温度低于第一温度的状态下对所述内燃机的运行时间进行累计，求出第一累计时间的步骤；对所述排气净化催化剂的氧吸储容量进行检测的步骤；在所述第一累计时间超过第一时间、所述氧吸储容量低于第一容量时，实施使所述排气净化催化剂的温度上升的中毒解除处理的步骤。

发明的效果

根据上述发明，能够在排气净化催化剂处于中毒的状态下准确地实施中毒解除处理，能够抑制过度地实施中毒解除处理，并抑制排气净化催化剂被搁置于保持中毒状态。

附图说明

图1是本发明的实施方式的内燃机的系统结构图。

图2是表示本发明的实施方式中排气净化催化剂的氧吸储容量OSC的检测处理的流程图。

图3是表示本发明的实施方式中第一累计时间IT1及第二累计时间IT2的累计处理的流程图。

图4是表示本发明的实施方式中排气净化催化剂的催化剂温度TCAT与累计系数ICO2的相关性的线图。

图5是表示本发明的实施方式中排气净化催化剂的催化剂温度TCAT与累计系数ICO1的相关性的线图。

图6是表示本发明的实施方式中氧化中毒解除处理及硫中毒解除处理的流程图。

图7是表示本发明的实施方式中空燃比与第二累计时间IT2的相关性的线图。

图8是例举本发明的实施方式中氧化中毒解除处理、硫中毒解除处理的实施模式的时序图。

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。

图1是表示适用本发明的控制装置以及控制方法的内燃机的一个方式的图。

图1所示的内燃机1是车辆用火花点火式汽油发动机，在发动机主体1a安装有点火装置4、燃料喷射装置5、以及旋转数检测装置6等。

经由空气滤清器7吸入的空气在利用电控节流装置8的节流阀8a调节流量后，与从燃料喷射装置5向进气通路2a内喷射的燃料混合，被吸引向燃烧室10。

电控节流装置8是利用节流马达8b驱动来开、闭节流阀8a的装置，设有输出节流阀开度信号TPS的节流开度传感器8c。

在电控节流装置8的上游配置有流量检测装置9，流量检测装置9测量内燃机1的吸入空气流量QAR。

另外，在排气通路3a设有三元催化剂等具有氧吸储能力的排气净化催化剂12，内燃机1的排气在利用该排气净化催化剂12净化后，向大气中排出。

在排气净化催化剂12的上游的排气通路3a配置有输出与排气空燃比对应的检测信号RABF的空燃比传感器11、以及在排气净化催化剂12的入口对排气温度TEX(℃)进行检测的排气温度传感器16。

另外，在排气净化催化剂12的下游的排气通路3a配置有氧传感器15，该氧传感器15输出表示排气空燃比相对于理论空燃比浓/稀的检测信号VO2R。

需要说明的是，可以在排气净化催化剂12的下游的排气通路3a配置线性地检测排气空燃比的空燃比传感器，来取代氧传感器15。

利用未图示的燃料供给装置，将燃料箱内的燃料调整为规定压力，来向燃料喷射装置5供给。

控制装置13获取由流量检测装置9测量的吸入空气流量QAR、以及旋转数检测装置6利用环形齿轮14的突起而输出的曲轴的旋转角信号NE等，并基于上述信息，对燃料喷射脉冲宽度TI进行运算，并基于燃料喷射量TI，控制燃料喷射装置5。

另外，控制装置13获取空燃比传感器11的检测信号RABF、以及氧传感器15的检测信号VO2R，进行使内燃机1的空燃比接近目标值而对燃料喷射量TI进行校正的、空燃比的反馈控制。

此外，控制装置13向点火装置4、电控节流装置8也输出操作量，控制点火装置4的点火正时及节流阀8a的开度，从而控制内燃机1的运行。

控制装置13为了进行各种传感器的测量结果以及向各种装置输出的操作量等各种数据的输入输出，而具有：模拟输入电路20、A/D转换电路21、数字输入电路22、输出电路23、以及I/O电路24。

另外，控制装置13为了进行数据的运算处理，而具有包括MPU26、ROM27、RAM28的微型计算机。

向模拟输入电路20输入有：由流量检测装置9测量的吸入空气流量QAR、由节流开度传感器8c检测出的节流阀开度信号TPS、空燃比传感器11的检测信号RABF、以及氧传感器15的检测信号VO2R。

向模拟输入电路20输入的吸入空气流量QAR、节流阀开度信号TPS、检测信号RABF、以及检测信号VO2R分别向A/D转换电路21供给，转换为数字信号，并输出到总线25上。

另外，向数字输入电路22输入的曲轴的旋转角信号NE经由I/O电路24，输出到总线25上。

在总线25连接有MPU26、ROM27、RAM28、定时器/计数器(TMR/CNT)29等，经由该总线25，进行数据的发送与接收。

在MPU26，从时钟发生器30供给时钟信号，并与该时钟信号同步，执行各种运算及处理。

ROM27例如由可擦除与重写数据的EEPROM构成，存储用于使控制装置13工作的程序、设定数据以及初始值等，通过接通发动机开关等，上述信息经由总线25，读入RAM28及MPU26中。

RAM28作为作业区域而使用，临时存储利用MPU26进行的运算结果及处理结果。需要说明的是，定时器/计数器29应用在时间的测量及各种次数的测量等中。

利用MPU26进行的运算结果及处理结果输出到总线25上，经由I/O电路24，从输出电路23向点火装置4、燃料喷射装置5及电控节流装置8等供给。

另外，控制装置13作为软件而具有对排气净化催化剂12有无中毒进行检测、在检测出发生中毒时实施中毒解除处理的功能。在此，在控制装置13所检测的排气净化催化剂12的中毒包括：在贵金属吸附保持有氧的氧化中毒、以及在贵金属表面吸附有硫的硫中毒。

也就是说，控制装置13作为软件而具有：对排气净化催化剂12的硫中毒进行检测的作为第一中毒检测部的功能、在检测出硫中毒时实施解除硫中毒的处理的作为第一中毒解除部的功能、对排气净化催化剂12的氧化中毒进行检测的作为第二中毒检测部的功能、以及在检测出氧化中毒时实施解除氧化中毒的处理的作为第二中毒解除部的功能。

控制装置13为了对硫中毒及氧化中毒进行检测，在排气净化催化剂12的温度TCAT低于第一温度TCAT1的状态下，对内燃机1的运行时间进行累计，求出第一累计时间IT1，另外，在排气净化催化剂12的温度TCAT超过第二温度TCAT2的状态下，对内燃机1的运行时间进行累计，求出第二累计时间IT2，此外，对排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC(O₂StorageCapacity)进行检测。

而且，控制装置13在第一累计时间IT1超过第一时间THT1、且氧吸储容量OSC低于第一容量OSC1时，对排气净化催化剂12的硫中毒进行检测，实施使排气净化催化剂12的温度上升的硫中毒解除处理。

另外，控制装置13在第二累计时间IT2超过第二时间THT2时，对排气净化催化剂12的氧化中毒进行检测，实施使内燃机1的空燃比朝增浓方向变化的氧化中毒解除处理。

下面，详细地说明利用控制装置13进行的硫中毒/氧化中毒的检测处理、以及中毒解除处理。

图2的流程图表示利用控制装置13进行的氧吸储容量OSC(g)的检测处理的一个方式。需要说明的是，图2的流程图所示的处理例如利用控制装置13，通过每隔一定时间的插入处理来执行。

首先，控制装置13在步骤S101中，针对在实施空燃比反馈控制的状态下的空燃比传感器11的检测信号RABF，实施对反转次数及周期等的输出特性进行检测的检测信号RABF的监控处理。

接着，控制装置13在步骤S102中，针对在实施空燃比反馈控制的状态下的氧传感器15的检测信号VO2R，实施对反转次数及周期等的输出特性进行检测的检测信号VO2R的监控处理。

然后，控制装置13在步骤S103中，算出检测信号RABF的反转次数或者周期与检测信号VO2R的反转次数或者周期之比或之差，并基于该比或者差，算出排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC(或与氧吸储容量OSC相关的数据)。

排气净化催化剂12具有氧吸储能力，在流入的排放气体为贫气时吸储氧，并当流入的排放气体切换为富气时释放迄今为止曾吸储的氧，由此，在排气净化催化剂12的下游的排气空燃比切换为浓时产生延迟，氧吸储容量OSC越大，则相关的延迟越大。因此，控制装置13利用上述特性，检测排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC。

需要说明的是，氧吸储容量OSC的算出处理不限于基于上述差或者比的处理，控制装置13可以具有公知的OSC算出功能。

例如，控制装置13能够强制控制流入排气净化催化剂12的排气的空燃比比理论空燃比更浓/稀，并求出排气净化催化剂12从最大氧吸储量的状态持续释放氧的时间以及排气净化催化剂12从最小氧吸储量的状态持续吸储氧的时间，来作为相当于氧吸储容量OSC的数据。

另外，控制装置13能够求出排气净化催化剂12持续吸储或释放氧的期间每个运算周期的氧吸储量、放氧量的积分值，作为相当于氧吸储容量OSC的数据。

图3的流程图表示利用控制装置13进行的第一累计时间IT1及第二累计时间IT2的算出处理的一个方式。

需要说明的是，图3的流程图所示的处理例如利用控制装置13通过每隔一定时间的插入处理来执行。

控制装置13在步骤S201中，读取排气温度传感器16检测出的排气净化催化剂12的入口的排气温度TEX，在下一步骤S202中，基于排气温度TEX，推定排气净化催化剂12的温度TCAT。

在基于排气温度TEX的排气净化催化剂12的温度TCAT的推定处理中，控制装置13例如能够推定温度TCAT以规定的延迟对于排气温度TEX的变化进行追随。

另外，在内燃机1不具有排气温度传感器16的情况下，控制装置13能够根据发动机旋转速度、发动机负载、总燃料消费量、排气流量、户外气温、冷却水温、润滑油温等内燃机1的运行条件，推定温度TCAT。

另外，内燃机1具有检测排气净化催化剂12的内部温度的催化剂温度传感器，控制装置13可以成为根据催化剂温度传感器的输出信号来求出温度TCAT的结构。

接着，控制装置13在步骤S203中，基于排气净化催化剂12的温度TCAT，对在排气净化催化剂12的温度TCAT超过第二温度TCAT2的状态下求出内燃机1的运行时间的累计值即第二累计时间IT2时所使用的累计系数ICO2进行设定(参照图4)。

如后面所述，累计系数ICO2在将第二累计时间IT2的上一次的值与累计系数ICO2的运算周期相加的结果作为本次的值的运算处理中，是与累计系数ICO2的运算周期相乘的校正系数，当累计系数ICO2为0时，第二累计时间IT2保持为上一次的值，当累计系数ICO2为1时，将运算周期直接与上一次的值相加，该相加结果被设定为第二累计时间IT2的本次的值。

另外，第二温度TCAT2是在排气净化催化剂12的贵金属吸附保持有氧而形成的氧化中毒所发展的高温区域的下限温度，例如设定为700℃～800℃左右的温度。

控制装置13在步骤S203中，在排气净化催化剂12的温度TCAT为第二温度TCAT2以下的情况下，使累计系数ICO2为0，由此，停止累计第二累计时间IT2(参照图4)。

另一方面，控制装置13随着排气净化催化剂12的温度TCAT比第二温度TCAT2增高，使累计系数ICO2由0逐渐增加，当排气净化催化剂12的温度TCAT为比第二温度TCAT2只高规定温度ΔT2(例如ΔT2＝50℃)的温度以上时，使累计系数ICO2为1(参照图4)。

也就是说，在排气净化催化剂12的温度TCAT只比第二温度TCAT2稍高的温度区域、换言之在推定氧化中毒发展的温度区域内在靠近低温的温度区域(TCAT2～TCAT2+ΔT2)内，与在更高的温度区内相比，推定氧化中毒的发展迟缓。

因此，控制装置13在第二温度TCAT2以上的温度区域内，排气净化催化剂12的温度TCAT越接近第二温度TCAT2，则使运行时间的加权越小，反之，在排气净化催化剂12的温度TCAT是比第二温度TCAT2足够高的温度的情况下，使运行时间的加权增大。

需要说明的是，可以使累计系数ICO2在比第二温度TCAT2低的温度区域内为0，在比第二温度TCAT2高的温度区域内为1。

当在步骤S203中设定累计系数ICO2时，控制装置13进入步骤S204，实施第二累计时间IT2的更新处理。

控制装置13将本例行程序的执行周期PT(ms)和累计系数ICO2相乘的值与本例行程序上一次执行时的第二累计时间IT2(n－1)相加，将其相加的结果作为第二累计时间IT2的本次的值IT2(n)(IT2(n)＝IT2(n－1)+PT×ICO2)。

依照上式运算的第二累计时间IT2是排气净化催化剂12的温度TCAT超过第二温度TCAT2的状态下、换言之排气净化催化剂12的氧化中毒所发展的温度条件下的内燃机1的运行时间的总和。

另外，控制装置13在步骤S205中，基于排气净化催化剂12的温度TCAT，对在排气净化催化剂12的温度TCAT低于第一温度TCAT1的状态下求出内燃机1的运行时间的累计值即第一累计时间IT1时所使用的累计系数ICO1进行设定(参照图5)。

第一温度TCAT1是在排气净化催化剂12中硫中毒所发展的低中温区域的上限温度，例如设定为750℃～850℃左右的温度。

控制装置13在步骤S205中，在排气净化催化剂12的温度TCAT为第一温度TCAT1以上时，使累计系数ICO1为0，由此，停止累计第一累计时间IT1(参照图5)。

另一方面，控制装置13随着排气净化催化剂12的温度TCAT低于第一温度TCAT1，而使累计系数ICO1自0逐渐增加，在只比第一温度TCAT1低规定温度ΔT1(例如ΔT1＝50℃)的温度以下时，使累计系数ICO1为1(参照图5)。

也就是说，在排气净化催化剂12的温度TCAT比第一温度TCAT1稍低的温度区域、换言之在推定硫中毒所发展的温度区域内靠近高温的温度区域(TCAT1－ΔT1～TCAT1)内，与更低的温度区域相比，推定硫中毒的发展迟缓。

因此，控制装置13在第一温度TCAT1以下的温度区域内，排气净化催化剂12的温度TCAT越接近第一温度TCAT1，则使运行时间的加权越小，反之，在排气净化催化剂12的温度TCAT比第一温度TCAT1足够低的温度区域的情况下，使运行时间的加权增大。

需要说明的是，可以使累计系数ICO1在比第一温度TCAT1高的温度区域为0，在比第一温度TCAT1低的温度区域为1。

当在步骤S205中设定累计系数ICO2时，控制装置13进入步骤S206，实施第一累计时间IT1的更新处理。

控制装置13将本例行程序的执行周期PT(ms)和累计系数ICO1相乘后的值与本例行程序上一次执行时的第一累计时间IT1(n－1)相加，将该相加的结果作为第一累计时间IT1的本次的值IT1(n)(IT1(n)＝IT1(n－1)+PT×ICO1)。

依照上式运算的第一累计时间IT1是在排气净化催化剂12的温度TCAT低于第一温度TCAT1的状态下、换言之排气净化催化剂12的硫中毒所发展的温度条件下的内燃机1的运行时间的总和。

控制装置13接着进入步骤S207，判断是否实施规定时间FCT以上的排气净化催化剂12的温度TCAT比判定温度SCTHT高的状态下的燃料切断。

燃料切断是在内燃机1的减速运行时等，控制装置13使利用燃料喷射装置5进行的燃料喷射临时停止的处理。

另外，判定温度SCTHT是由于燃料切断而使最大稀空燃比的排放气体流入排气净化催化剂12、由此而在短时间内除去积存于排气净化催化剂12中的硫的高温区域的最小值。判定温度SCTHT例如可以设定为750℃～850℃左右，可以使第一温度TCAT1＝判定温度SCTHT。

另外，规定时间FCT是在比判定温度SCTHT高的温度条件下实施燃料切断时，将排气净化催化剂12暴露于高温的氧化环境中由此而推定大致完成了将积存于排气净化催化剂12中的硫清除的时间，例如，设定为8秒～10秒左右的时间。

也就是说，在排气净化催化剂12的温度TCAT比判定温度SCTHT高的状态下实施了规定时间FCT以上的燃料切断的情况下，控制装置13推定已除去积存于排气净化催化剂12中的硫，并进入步骤S208，将用于判断硫中毒的发展的第一累计时间IT1重置为0。

由此，无论是否实施了将积存于排气净化催化剂12中的硫除去的燃料切断，控制装置13都能够依旧继续更新第一累计时间IT1，抑制对排气净化催化剂12的硫中毒的发展的误检测。

需要说明的是，控制装置13在比判定温度SCTHT高的温度条件下实施燃料切断的持续时间低于规定时间FCT的情况下，也能够在一定时间内重复多次相关的燃料切断，在一定时间内的总燃料切断时间超过设定时间的情况下，可以推定已除去硫，并将第一累计时间IT1重置为0。

图6的流程图表示利用控制装置13进行的硫中毒、氧化中毒的检测处理以及中毒解除处理的一个方式。

控制装置13在图6的流程图所示的中毒检测处理中，使用在图2的流程图所示的处理中求出的氧吸储容量OSC、以及在图3的流程图所示的处理中求出的第一累计时间IT1、第二累计时间IT2。需要说明的是，图6的流程图所示的处理例如通过利用控制装置13进行的每隔一定时间的插入处理来执行。

控制装置13在步骤S301中，读取存储于RAM28的氧吸储容量OSC、第一累计时间IT1以及第二累计时间IT2的最新的算出值。

接着，控制装置13在步骤S302中，判断第二累计时间IT2是否超过第二时间THT2(例如，THT2＝1100时间～1500时间)。

在第二累计时间IT2超过第二时间THT2的情况下，也就是说，氧化中毒所发展的催化剂温度下的总运行时间已超判定时间的情况下，控制装置13推定排气净化催化剂12的氧化中毒已发展到请求实施氧化中毒的解除处理的程度、换言之在排气净化催化剂12吸附保持的氧的量超过允许最大量。

然后，控制装置13在第二累计时间IT2超过第二时间THT2的情况下，进入步骤S303，只实施规定时间TC2的氧化中毒的解除处理。

控制装置13作为氧化中毒的解除处理，在排气净化催化剂12的温度TCAT处于超过氧化判定温度OCTHT的温度区域内时，将内燃机1的空燃比(平均空燃比)控制为比理论空燃比稍浓的氧化中毒解除用的目标空燃比(例如目标空燃比＝14.55～14.40左右)(参照图7)。

当内燃机1的空燃比比理论空燃比稍浓时，排气净化催化剂12在高温状态下暴露于还原环境，由此，除去吸附于排气净化催化剂12的贵金属上的氧，解除氧化中毒。

需要说明的是，判定温度OCTHT是通过空燃比的微浓化而能够在规定时间内解除氧化中毒的温度区域的最小值，例如可以设定为与第二温度TCAT2(TCAT2＝700℃～800℃)相同的温度、或第二温度TCAT2附近的温度。

另外，在执行氧化中毒的解除处理时，在排气净化催化剂12的温度TCAT低于判定温度OCTHT的情况下，控制装置13暂时停止氧化中毒的解除处理，当排气净化催化剂12的温度TCAT超过判定温度OCTHT时，重新开始氧化中毒的解除处理，并在实施氧化中毒的解除处理的总时间达到规定时间TC2时，使氧化中毒解除处理完成。

控制装置13在步骤S303中实施氧化中毒的解除处理，并在下一步骤S304中，将第二累计时间IT2重置为0。

需要说明的是，控制装置13可以在开始氧化中毒的解除处理时，将第二累计时间IT2重置为0，停止累计第二累计时间IT2，使之保持为0，直至氧化中毒解除处理完成，在氧化中毒解除处理完成后，重新开始累计第二累计时间IT2。

另外，控制装置13可以在氧化中毒解除处理完成时，将第二累计时间IT2重置为0，并根据距离重置时的经过时间，使第二累计时间IT2更新。

这样，控制装置13在排气净化催化剂12的温度TCAT超过第二温度TCAT2的温度条件下的内燃机1的总运行时间即第二累计时间IT2超过第二时间THT2时，实施氧化中毒解除处理，当氧化中毒解除处理完成，则再次从0开始累计第二时间THT2。

由此，因为在每次应该解除排气净化催化剂12的氧化中毒的状态下实施解除氧化中毒的处理，所以能够抑制使排气净化催化剂12被搁置在氧化中毒状态，降低由于氧化中毒而引起的排气净化性能的降低。

另外，控制装置13在步骤S305中，判断第一累计时间IT1是否超过第一时间THT1。

在第一累计时间IT1超过第一时间THT1的情况下，也就是说，在硫中毒所发展的催化剂温度下的总运行时间超过判定时间的情况下，可能排气净化催化剂12的硫中毒已发展至请求实施硫中毒的解除处理的程度

但是，与第二累计时间IT2达到第二时间THT2相比，第一累计时间IT1更早达到第一时间THT1，并且硫中毒的发展并非根据第一累计时间IT1的增大而一律增加，在第一累计时间IT1与硫中毒的发展程度的相关性上存在差异。

因此，在形成为每次第一累计时间IT1达到第一时间THT1、则实施硫中毒解除处理的结构的情况下，可能屡次实施不必要的硫中毒解除，给内燃机1的燃油经济性能等造成恶劣影响。

因此，控制装置13为了更准确地判断硫中毒的解除处理的必要性，在第一累计时间IT1超过第一时间THT1的情况下，进入步骤S306，判断排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC是否低于第一容量OSC1。

在排气净化催化剂12处于硫中毒的情况下，由于吸附于催化剂表面的硫(SOx化合物)而使排气净化催化剂12的贵金属表面积减少，由此使排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC比没有硫中毒时减少。因此，在硫中毒发展的催化剂温度下的总运行时间超过判定时间、且氧吸储容量OSC降低的情况下，控制装置13判断请求实施硫中毒的解除处理，进入步骤S307。

控制装置13在步骤S307中，只实施规定时间TC1的硫中毒解除处理。

控制装置13作为硫中毒的解除处理，实施使排气净化催化剂12的温度TCAT上升为中毒解除处理温度SPCT以上的控制，并通过相关的温度控制，使吸附于排气净化催化剂12的贵金属表面的硫脱离。

中毒解除处理温度SPCT是能够除去积存于排气净化催化剂12中的硫的温度区域的最小值，例如可以设定为与第一温度TCAT1(TCAT1＝750℃～850℃)相同的温度、或第一温度TCAT1附近的温度。

已知在排气净化催化剂12的温度TCAT超过700℃的高温状态下，与内燃机1的空燃比相对于理论空燃比的浓/稀无关，吸附于排气净化催化剂12的贵金属的硫会脱离(参照(日本)特开2012－057576号公报等)，控制装置13使排气净化催化剂12的温度TCAT上升，直至相关温度条件，从而在短时间内解除硫中毒。

需要说明的是，与空燃比的浓/稀无关，在比排气净化催化剂12的硫脱离的温度条件低的温度区域内，在空燃比比理论空燃比稀时，硫会从排气净化催化剂12中脱离，空燃比越稀，则硫越在短时间内脱离。

因此，控制装置13能够与排气净化催化剂12的温度TCAT的控制一起，实施使内燃机1的平均空燃比比理论空燃比稀化的控制，来作为硫中毒解除处理。

作为使排气净化催化剂12的温度TCAT上升为中毒解除处理温度SPCT以上的处理，控制装置13可以实施公知的各种处理，例如实施空燃比的浓化、点火正时的延迟角校正、排气回流的停止、发动机旋转速度的上升、吸入空气流量的增大、阀门正时的变更等其中的至少一种，使内燃机1的排气温度上升，由此，能够使排气净化催化剂12的温度TCAT上升。

需要说明的是，控制装置13为了使发动机旋转速度上升，能够在车辆中将与内燃机组合的变速器的变速比变更为低。

另外，可以设置对排气净化催化剂12进行加热的加热器，控制装置13作为硫中毒的解除处理而使所述加热器工作，通过加热器的加热，使排气净化催化剂12的温度TCAT上升为中毒解除处理温度SPCT以上。

需要说明的是，在所述的步骤S208中将第一累计时间IT1重置为0的燃料切断在执行硫中毒的解除处理的过程中实施的情况下，控制装置13通过相关的燃料切断，可认为硫中毒的解除已完成，使硫中毒的解除处理结束。

控制装置13在步骤S307中实施硫中毒的解除处理，在下一步骤S308中，将第一累计时间IT1重置为0。

需要说明的是，控制装置13可以在开始硫中毒的解除处理时将第一累计时间IT1重置为0，停止累计第一累计时间IT1，而使之保持为0，直至硫中毒解除处理完成，并在硫中毒解除处理完成后，重新开始累计第一累计时间IT1。

另外，控制装置13可以在硫中毒解除处理完成时，将第一累计时间IT1重置为0，并根据距离重置时的经过时间，使第一累计时间IT1累计。

另一方面，控制装置13在步骤S306中判断排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC为第一容量OSC1以上时，绕过步骤S307(硫中毒解除处理)，进入步骤S308，将第一累计时间IT1重置为0。

在即使表示了排气净化催化剂12的硫中毒所发展的温度条件下的总运行时间即第一累计时间IT1超过第一时间THT1而产生了硫中毒的可能性、氧吸储容量OSC也未降低至推定产生硫中毒的水平的情况下，控制装置13推定实际上未产生要请求解除处理程度的硫中毒，因而不实施硫中毒解除处理。

需要说明的是，控制装置13可以构成为，在步骤S306中判断排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC为第一容量OSC1以上的情况下，不将第一累计时间IT1重置为0，而是将之转换为比第一时间THT1短且比0长的时间，使第一累计时间IT1在比重置为0的情况下短的运行时间内达到第一时间THT1，判断有无氧吸储容量OSC的降低。

也就是说，在第一累计时间IT1由0达到第一时间THT1的情况下，即使硫中毒未发展至需要硫中毒解除处理的程度，硫中毒也可能在某种程度上发展，当第一累计时间IT1自0达到第一时间THT1、硫中毒解除处理的必要性没有被判断时，尽管需要实施硫中毒解除处理，但可能已经被搁置。

因此，在虽然第一累计时间IT1超过第一时间THT1、但氧吸储容量OSC未降低至推定产生硫中毒的水平的情况下，控制装置13接着缩短直到判断氧吸储容量OSC是否低于第一容量OSC1为止的运行时间，能够抑制尽管硫中毒已发展至需要解除处理的水平却被搁置而未实施解除处理。

控制装置13如上所述，分别判断有无产生氧化中毒、硫中毒，实施中毒解除处理，此外，在步骤S309中，判断氧吸储容量OSC是否低于第二容量OSC2(第一容量OSC1＞第二容量OSC2)。

第二容量OSC2是用于判断排气净化催化剂12的净化性能的降低是否已超过允许水平的阈值，在氧吸储容量OSC低于第二容量OSC2的情况下，控制装置13推定排气净化催化剂12的净化性能超过允许水平而降低。

例如，在作为内燃机1的燃料而使用规定以外的高硫浓度的燃料的情况、以及在排气净化催化剂12的温度TCAT较高的条件下失火的情况等下，硫中毒、氧化中毒急剧发展，超过根据运行时间的累计而推定的标准的发展速度。因此，控制装置13不能基于第一累计时间IT1及第二累计时间IT2，响应良好地检测中毒的产生。

但是，在硫中毒及/或者氧化中毒急剧发展的情况下，由此而使氧吸储容量OSC急剧降低，所以，控制装置13基于氧吸储容量OSC低于第二容量OSC2的情况，能够检测因中毒而引起的氧吸储容量OSC的突然降低。

但是，因为氧吸储容量OSC的降低在硫中毒与氧化中毒双方都会发生，所以，控制装置13在氧吸储容量OSC低于第二容量OSC2时，不能由此而区分是源于硫中毒、氧化中毒的哪种中毒而引起的。

因此，控制装置13在氧吸储容量OSC低于第二容量OSC2而请求恢复氧吸储容量OSC的情况下，进入步骤S310，实施硫中毒解除处理与氧化中毒解除处理双方。

也就是说，控制装置13在步骤S310中，在排气净化催化剂12的温度TCAT低于中毒解除处理温度SPCT的情况下，实施使排气净化催化剂12的温度TCAT上升为中毒解除处理温度SPCT以上的控制，另外，在排气净化催化剂12的温度TCAT处于超过氧化判定温度OCTHT的温度区域内时，实施使内燃机1的空燃比微浓的控制。

需要说明的是，在使排气净化催化剂12的温度TCAT上升为中毒解除处理温度SPCT以上的控制是无关空燃比的浓/稀而使排气净化催化剂12的温度TCAT上升至可除去硫的温度的控制的情况下，通过与相关的温度控制并行而实施使空燃比微浓的空燃比控制，同时实施硫中毒解除处理与氧化中毒解除处理。

另外，在硫中毒解除处理包括使空燃比比理论空燃比更稀化的空燃比控制的情况下，与氧化中毒解除处理的浓化处理相比，其使空燃比转换的方向是相反的，所以控制装置13能够优先实施作为硫中毒解除处理的稀化处理与作为氧化中毒解除处理的浓化处理的任意一方，之后实施剩下的空燃比处理。

例如，控制装置13能够在实施空燃比的稀化的硫中毒解除处理与实施空燃比的微浓化的氧化中毒解除处理之中，优先实施中毒解除所需要的时间较短的一方，通过形成为相关的结构，能够实现排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC的快速恢复。

控制装置13在步骤S310中，实施硫中毒解除处理与氧化中毒解除处理双方，解除硫中毒及氧化中毒双方，所以在下一步骤S311中，将第一累计时间IT1及第二累计时间IT2重置为0，并基于第一累计时间IT1、第二累计时间IT2，对步骤S310中的中毒解除处理后的硫中毒、氧化中毒的发展进行检测。

需要说明的是，作为从步骤S309进入步骤S310的条件，控制装置13能够判断氧吸储容量OSC的降低速度。例如，控制装置13例如在氧吸储容量OSC相对于内燃机1的运行时间的降低速度超过判定速度时、或者氧吸储容量OSC低于第一容量OSC1且降低速度超过判定速度时，能够从步骤S309进入步骤S310，实施硫中毒解除处理及氧化中毒解除处理。

图8是例举利用控制装置13进行的氧化中毒解除处理、硫中毒解除处理的实施模式的时序图。

需要说明的是，在图8的时序图中，燃料切断标志是在排气净化催化剂12的温度TCAT比判定温度SCTHT高的状态下实施规定时间FCT以上的燃料切断时被启用的标志，当该燃料切断标志被启用时，则从图3的流程图的步骤S207进入步骤S208。

在图8的时序图的时刻t1及时刻t2，虽然用于判断硫中毒的发展的第一累计时间IT1未达到第一时间THT1，但燃料切断标志被启用。燃料切断标志的启用表示在排气净化催化剂12的温度TCAT比判定温度SCTHT高的状态下实施了规定时间FCT以上的燃料切断，因为通过相关的燃料切断除去积存于排气净化催化剂12中的硫，所以控制装置13将第一累计时间IT1重置为0。

该将第一累计时间IT1重置为0的处理是在图3中从步骤S207进入步骤S208的模式。

另外，在图8的时序图的时刻t3，第一累计时间IT1达到第一时间THT1，尽管作为第一累计时间IT1已达到请求实施硫中毒解除处理的水平，但此时的排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC大于第一容量OSC1，不是由于硫中毒而使排气净化催化剂12的贵金属面积减少规定以上的状态。因此，在时刻t3，控制装置13不实施硫中毒解除处理，将第一累计时间IT1重置为0。

需要说明的是，该将第一累计时间IT1重置为0的处理是从图6的步骤S306进入步骤S308的模式。

另一方面，在图8的时序图的时刻t4，表示第二累计时间IT2达到第二时间THT2，并且排气净化催化剂12的氧化中毒已发展到请求实施氧化中毒解除处理的程度，所以，控制装置13实施氧化中毒解除处理，并且将第二累计时间IT2重置为0。

需要说明的是，该实施氧化中毒解除处理且将第二累计时间IT2重置为0的处理是在图6中从步骤S302进入步骤S303及步骤S304的模式。

另外，在图8的时序图的时刻t5，因为第一累计时间IT1达到第一时间THT1、并且此时的氧吸储容量OSC低于第一容量OSC1，所以，控制装置13推定是由于硫中毒而使排气净化催化剂12的贵金属面积减少规定以上的状态、换言之是请求从排气净化催化剂12中除去硫的状态，实施硫中毒解除处理，并且将第一累计时间IT1重置为0。

需要说明的是，该实施硫中毒解除处理并且将第一累计时间IT1重置为0的处理是从图6的步骤S306进入步骤S307及步骤S308的模式。

另外，在图8的时序图的时刻t6，第一累计时间IT1低于第一时间THT1，并且第二累计时间IT2低于第二时间THT2，第一累计时间IT1及第二累计时间IT2虽然不表示排气净化催化剂12产生硫中毒、氧化中毒，但排气净化催化剂12的氧吸储容量OSC低于第二容量OSC2(第二容量OSC2＜第一容量OSC1)。

在该情况下，推定由于高硫浓度燃料的使用及高温下的失火等，产生比根据第一累计时间IT1、第二累计时间IT2而推定的硫中毒、氧化中毒的发展更快、更急剧的中毒，所以，控制装置13实施氧化中毒解除处理及硫中毒解除处理，并将第一累计时间IT1及第二累计时间IT2重置为0。

需要说明的是，该实施氧化中毒解除处理及硫中毒解除处理、将第一累计时间IT1及第二累计时间IT2重置为0的处理是从图6的步骤S309进入步骤S310及步骤S311的模式。

上面，参照优选的实施方式具体地说明了本发明的内容，但不言而喻，本领域的技术人员可以基于本发明的基本技术思想和教导，采用各种变形方式。

例如，控制装置13根据第一累计时间IT1达到第一时间THT1的时刻的氧吸储容量OSC是超过还是低于第一容量OSC1，能够变更下一次第一累计时间IT1至达到第一时间THT1的总运行时间。

也就是说，在第一累计时间IT1达到第一时间THT1的时刻的氧吸储容量OSC低于第一容量OSC1的情况下，控制装置13推定相对于第一累计时间IT1的硫中毒的发展比预想快，通过减少第一时间THT1或增大累计系数ICO1，能够缩短下一次第一累计时间IT1至达到第一时间THT1的总运行时间，改善硫中毒的检测响应性。

另一方面，在第一累计时间IT1达到第一时间THT1的时刻的氧吸储容量OSC超过第一容量OSC1的情况下，控制装置13推定相对于第一累计时间IT1的硫中毒的发展比预想慢，通过增加第一时间THT1或减小累计系数ICO1，能够增加下一次第一累计时间IT1至达到第一时间THT1的总运行时间，使硫中毒的判定周期更接近适当的值。

另外，控制装置13在对低于第二容量OSC2的氧吸储容量OSC进行检测、实施了硫中毒解除处理与氧化中毒解除处理双方的情况下，因为存在使用硫浓度高于规定的燃料的可能性，所以，通过减少第一时间THT1或增大累计系数ICO1，能够缩短硫中毒的判定周期，使之适应硫中毒的发展较快的状态。

另外，控制装置13根据内燃机1所使用的汽油燃料的与硫浓度相关的性质、例如高辛烷值汽油与普通汽油的任意一种的判定，切换第一时间THT1及/或者累计系数ICO1，使硫中毒的判定周期不同。

附图标记说明

1内燃机；4点火装置；5燃料喷射装置；6旋转数检测装置；8电控节流装置；8c节流开度传感器；9流量检测装置；11空燃比传感器；12排气净化催化剂；13控制装置；15氧传感器；16排气温度传感器。

Claims (8)

1.一种内燃机的控制装置，应用于在排气管具有排气净化催化剂的内燃机中，其特征在于，包括：

第一累计部，其对所述排气净化催化剂的温度低于第一温度的状态下的所述内燃机的运行时间进行累计，求出第一累计时间；

容量检测部，其对所述排气净化催化剂的氧吸储容量进行检测；

第一中毒检测部，其在所述第一累计时间超过第一时间、所述氧吸储容量低于第一容量时，对所述排气净化催化剂的中毒进行检测；

第一中毒解除部，其在所述第一中毒检测部检测出所述排气净化催化剂中毒时，实施使所述排气净化催化剂的温度上升的中毒解除处理。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，此外包括：

第二累计部，其对所述排气净化催化剂的温度超过第二温度的状态下的所述内燃机的运行时间进行累计，求出第二累计时间；

第二中毒检测部，其在所述第二累计时间超过第二时间时，对所述排气净化催化剂的中毒进行检测；

第二中毒解除部，其在所述第二中毒检测部检测出所述排气净化催化剂中毒时，实施使所述内燃机的空燃比朝增浓方向变化的中毒解除处理。

3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述第一累计部与所述第二累计部的至少一方在累计运行时间的所述排气净化催化剂的温度区域内，根据所述排气净化催化剂的温度，对所述运行时间进行加权。

4.如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述排气净化催化剂的温度越接近所述第一温度，所述第一累计部使所述运行时间的加权越小，所述排气净化催化剂的温度越接近所述第二温度，所述第二累计部使所述运行时间的加权越小。

5.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

此外包括第三中毒解除部，该第三中毒解除部在所述氧吸储容量低于比所述第一容量小的第二容量时，实施使所述排气净化催化剂的温度上升的中毒解除处理、以及使所述内燃机的空燃比朝增浓方向变化的中毒解除处理。

6.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述第一累计部在所述排气净化催化剂的温度比所述第一温度高的状态下停止了对所述内燃机的燃料供给的情况下，将所述第一累计时间清零。

7.一种内燃机的控制方法，是在排气管具有排气净化催化剂的内燃机的控制方法，其特征在于，包括：

对所述排气净化催化剂的温度低于第一温度的状态下的所述内燃机的运行时间进行累计，求出第一累计时间的步骤；

对所述排气净化催化剂的氧吸储容量进行检测的步骤；

在所述第一累计时间超过第一时间、所述氧吸储容量低于第一容量时，实施使所述排气净化催化剂的温度上升的中毒解除处理的步骤。

8.如权利要求7所述的内燃机的控制方法，其特征在于，此外包括：

对所述排气净化催化剂的温度超过第二温度的状态下的所述内燃机的运行时间进行累计，求出第二累计时间的步骤；

在所述第二累计时间超过第二时间时，实施使所述内燃机的空燃比朝增浓方向变化的中毒解除处理的步骤。