CN110857669B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的控制装置，在实现排气排放的降低的同时抑制用于驱动微波照射装置的电力量。内燃机(100)具备：内燃机主体(1)；催化剂装置(34)，设置于内燃机主体(1)的排气通路，在形成于基材(341)的内部的催化剂涂层(342)包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及微波照射装置(35)，用于向催化剂装置(34)照射微波，用于控制内燃机(100)的控制装置(200)构成为，在排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过微波照射装置(35)向催化剂装置(34)照射微波，并且以使得从内燃机主体(1)排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使内燃机主体(1)运转。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种内燃机，所述内燃机构成为，能够在催化剂转换器的基材的排气上游侧的端面涂覆微波吸收体，并向该微波吸收体照射微波。另外，在专利文献1中公开了如下技术：该内燃机的控制装置实施在内燃机起动之前将微波照射到微波吸收体来对基材的端面进行加热，并且拖动内燃机而使微量的空气在排气通路中流动，从而利用在通过基材的端面时进行热交换而成为了高温的空气来对基材整体进行加热，使得排气净化功能在内燃机起动之前活化的控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-141803号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在前述的专利文献1中，将微波照射到微波吸收体来对基材的端面进行加热，并利用在通过基材的端面时进行热交换而成为了高温的空气来对基材整体进行加热，从而使基材内部的排气净化催化剂升温，使排气净化功能活化。即，为了使排气净化功能活化，需要使基材整体的温度上升到排气净化催化剂的活化温度以上，为了使排气净化功能活化所需要的热能有增大的倾向。因此，微波的照射时间有变长的倾向，存在用于驱动微波照射装置的电力量增多这一问题点。
本发明是着眼于这样的问题点而做出的发明，目的在于在实现排气排放的降低的同时抑制用于驱动微波照射装置的电力量。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的一技术方案的内燃机具备：内燃机主体；催化剂装置，其设置于内燃机主体的排气通路，在形成于基材的内部的催化剂涂层包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及微波照射装置，其用于向催化剂装置照射微波。并且，用于控制该内燃机的控制装置构成为，在排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过微波照射装置向催化剂装置照射微波，并且以使得从内燃机主体排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使内燃机主体运转。
发明的效果
根据本发明的该技术方案，能够在实现排气排放的降低的同时抑制用于驱动微波照射装置的电力量。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的内燃机及控制内燃机的电子控制单元的大致构成图。
图2A是示出催化剂涂层的构成的一个例子的图。
图2B是示出催化剂涂层的构成的一个例子的图。
图2C是示出催化剂涂层的构成的一个例子的图。
图3是按每个流入催化剂转换器的排气的空燃比示出催化剂温度与HC净化率的关系的图。
图4是对本发明的第1实施方式的催化剂预热控制进行说明的流程图。
图5是对第1预热处理进行说明的流程图。
图6是对第2预热处理进行说明的流程图。
图7是对本发明的第1实施方式的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。
图8是本发明的第2实施方式的车辆的大致系统图。
图9是对本发明的第2实施方式的催化剂预热控制进行说明的流程图。
图10是对本发明的第2实施方式的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。
图11是对本发明的第3实施方式的催化剂预热控制进行说明的流程图。
标号说明
1：内燃机主体；
34：催化剂转换器(催化剂装置)；
341：基材；
342：催化剂涂层；
35：微波照射装置；
100：内燃机；
200：电子控制单元(控制装置)；
300：行驶马达。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注相同的参照编号。
(第1实施方式)
图1是本发明的第1实施方式的内燃机100及控制内燃机100的电子控制单元200的大致构成图。
内燃机100具备内燃机主体1、进气装置20以及排气装置30。内燃机100例如搭载于车辆，产生用于使车辆进行行驶的驱动力。
内燃机主体1具备汽缸体2、和固定于汽缸体2的上表面的汽缸盖3。
在汽缸体2形成有多个汽缸4。在汽缸4的内部收纳有接受燃烧压力而在汽缸4的内部进行往复运动的活塞5。活塞5经由连杆(未图示)而与曲轴(未图示)连结，通过曲轴将活塞5的往复运动变换为旋转运动。由汽缸盖3的内壁面、汽缸4的内壁面以及活塞顶面划分出的空间成为燃烧室6。
在汽缸盖3形成有在汽缸盖3的一方的侧面开口并且向燃烧室6开口的进气口7、和在汽缸盖3的另一方的侧面开口并且向燃烧室6开口的排气口8。
另外，在汽缸盖3安装有用于对燃烧室6与进气口7的开口进行开闭的进气门9、和用于对燃烧室6与排气口8的开口进行开闭的排气门10、驱动进气门9进行开闭的进气凸轮轴11、以及驱动排气门10进行开闭的排气凸轮轴12。
进而，在汽缸盖3安装有用于向燃烧室6内喷射燃料的燃料喷射阀13、和用于在燃烧室6内对从燃料喷射阀13喷射的燃料与空气的混合气进行点火的火花塞14。在本实施方式中，使用理论空燃比为14.6的汽油作为燃料，但也可以使用其他的燃料。此外，燃料喷射阀13也可以以向进气口7内喷射燃料的方式安装。
进气装置20是用于经由进气口7将空气引导至汽缸4内的装置，它具备空气滤清器21、进气管22、进气歧管23、电子控制式的节气门24以及空气流量计211。
空气滤清器21去除空气中所含有的沙子等异物。
进气管22的一端连结于空气滤清器21，另一端连结于进气歧管23的稳压罐(surgetank)23a。通过进气管22将经由空气滤清器21流入进气管22内的空气(进气)引导至进气歧管23的稳压罐23a。
进气歧管23具备稳压罐23a、和从稳压罐23a分支并连结于在汽缸盖侧面形成的各进气口7的开口的多个进气支管23b。引导至稳压罐23a的空气经由进气支管23b均等地向各汽缸4内分配。像这样，进气管22、进气歧管23以及进气口7形成用于将空气引导至各汽缸4内的进气通路。
节气门24设置于进气管22内。节气门24由节气门致动器25驱动，使进气管22的通路截面面积连续或阶段性地发生变化。通过节气门致动器25来进行节气门24的开度(以下称为“节气门开度”)的调整，从而调整被吸入各汽缸4内的进气量。节气门开度由节气门传感器212检测。
空气流量计211设置于比节气门24靠上游侧的进气管22内。空气流量计211检测在进气管22内流动的空气的流量(以下称为“进气量”)。
排气装置30是用于对在燃烧室6内产生的燃烧气体(排气)进行净化并向外气排出的装置，它具备排气歧管31、排气管32、排气后处理装置33、空燃比传感器213以及排气温度传感器214。
排气歧管31具备与形成于汽缸盖侧面的各排气口8的开口连结的多个排气支管31a、和使排气支管31a集合而汇集成1根的集合管31b。
排气管32的一端连结于排气歧管31的集合管31b，另一端向外气开口。从各汽缸4经由排气口8向排气歧管31排出的排气在排气管32中流动并向外气排出。
排气后处理装置33具备催化剂转换器34和微波照射装置35。
催化剂转换器34在具有沿排气的流动方向的多个通路的基材341的表面形成催化剂涂层342(参照图2A～图2C)，并设置于排气管32。在催化剂涂层342中，作为至少具有氧化功能的排气净化催化剂(氧化催化剂、三元催化剂等)，包含氧化铝(Al2O3)等担体和担载于该担体的铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属，并且包含吸收微波而发热的碳化硅粒子(SiC粒子)等微波吸收体。
通过使排气净化功能活化，在使用氧化催化剂作为排气净化催化剂的情况下，能够使作为排气中的有害物质的烃(HC)和一氧化碳(CO)氧化并去除。另外，在使用三元催化剂作为排气净化催化剂的情况下，除了上述的未燃气体(HC和CO)以外，还能够将氮氧化物(NOx)还原成氮(N2)并去除。
催化剂涂层342既可以是例如如图2A所示那样在基材341的表面仅形成1层催化剂涂层342的单层构造，也可以是如图2B所示那样在基材341的表面形成多层催化剂涂层342的多层构造。此外，在图2B的例子中示出上层和下层这两层构造。并且，在多层构造的情况下，也可以如图2C所示，仅在希望通过微波吸收体的发热作用而升温并使其活化的催化剂涂层342(在图2C的例子中为上层的催化剂涂层)，即，仅在特别希望使其活化的排气净化催化剂所在的催化剂涂层342包含微波吸收体。
在本实施方式中，如图2C所示，将催化剂涂层342设为两层构造并且在上层的催化剂涂层包含微波吸收体。另外，在本实施方式中，在基材341的排气流动方向上游侧的区域包含微波吸收体。
返回到图1，微波照射装置35具备微波电源351、微波振荡器352、传输电缆353以及微波照射天线354。
微波电源351与微波振荡器352电连接，并向微波振荡器352供给为了在微波振荡器352产生微波所需要的电力。微波电源351可以是专用的电源，另外，如果是在内燃机100搭载于车辆的情况下，则也可以是车辆用的蓄电池。
微波振荡器352由微波电源351的电力来驱动，产生预定频率的微波。
传输电缆353是用于将在微波振荡器352中产生的微波传输到微波照射天线354的电缆，一端连接于微振荡器，另一端连接于微波照射天线354。
微波照射天线354配置在位于比催化剂转换器34靠排气流动方向上游侧处的排气管32的内部。微波照射天线354将经由传输电缆353传输来的微波照射到催化剂转换器34。由此，能够使催化剂转换器34的催化剂涂层342中所包含的微波吸收体发热而直接对催化剂涂层342中所包含的排气净化催化剂进行加热，所以与例如对基材341进行加热的情况相比，能够有效地使排气净化功能活化。
空燃比传感器213设置于排气歧管31的集合管31b，检测流入催化剂转换器34的排气的空燃比(以下称为“排气空燃比”)。
排气温度传感器214设置于比催化剂转换器34靠下游侧的排气管，检测从催化剂转换器34流出的排气的温度(以下称为“排气温度”)Tex。
电子控制单元200由数字计算机构成，具备通过双向性总线201而彼此连接的ROM(只读存储器)202、RAM(随机存取存储器)203、CPU(微处理器)204、输入端口205以及输出端口206。
除了前述的空气流量计211等的输出信号以外，还经由对应的各AD变换器207向输入端口205输入用于检测外气温度To的外气温度传感器215的输出信号。另外，作为用于检测内燃机负荷的信号，产生与加速器踏板220的踩踏量(以下称为“加速器踩踏量”)成比例的输出电压的负荷传感器217的输出电压经由对应的AD变换器207向输入端口205输入。另外，作为用于算出内燃机转速等的信号，每当内燃机主体1的曲轴例如旋转15°便产生输出脉冲的曲轴角传感器218的输出信号向输入端口205输入。像这样向输入端口205输入为了控制内燃机100所需要的各种传感器的输出信号。
输出端口206经由对应的驱动电路208连接于燃料喷射阀13等各控制部件。
电子控制单元200基于输入到输入端口205的各种传感器的输出信号而从输出端口206输出用于控制各控制部件的控制信号来控制内燃机100。
电子控制单元200以使得由空燃比传感器213检测的排气空燃比成为目标排气空燃比的方式控制内燃机100。具体而言，电子控制单元200基于排气空燃比对来自燃料喷射阀13的燃料喷射量进行反馈控制，以使得排气空燃比成为目标排气空燃比。
另外，电子控制单元200在内燃机的冷起动的情况等需要使催化剂转换器34的排气净化功能活化的情况下，实施用于对催化剂转换器34进行预热的催化剂预热控制。
在此，像本实施方式那样，在具备微波照射装置35的情况下，通过驱动微波照射装置35而从微波照射天线354向催化剂转换器34照射微波，从而能够使催化剂涂层342中所包含的微波吸收体发热而直接对催化剂涂层342中所包含的排气净化催化剂进行加热而快速地使其活化。通过使排气净化功能快速地活化，能够实现排气排放的降低。
另一方面，在驱动微波照射装置35时会消耗电力。为了驱动微波照射装置35而使用的电力基本上为利用内燃机100的动力发出的电力。因此，为了抑制燃料经济性的恶化，优选，实施在尽可能缩短微波照射装置35的驱动时间而抑制基于微波照射装置35的电力消耗量的同时快速地获得基于排气净化催化剂的排气净化作用那样的预热控制。
因此，根据本申请发明人等进行深入研究而得到的结果可知，通过在将排气空燃比控制为比理论空燃比稀的稀空燃比而使内燃机100运转的同时驱动微波照射装置35，能够在抑制基于微波照射装置35的电力消耗量的同时快速地获得基于排气净化催化剂的排气净化作用。
图3是按每个流入催化剂转换器34的排气的空燃比示出催化剂转换器34内的排气净化催化剂的温度(以下称为“催化剂温度”)与催化剂转换器34内的排气中的烃的净化率(以下称为“HC净化率”)的关系的图。
如图3所示，HC净化率成为预定的净化率的催化剂温度根据排气空燃比而发生变化。具体而言，与将排气空燃比控制为理论空燃比而使内燃机100运转的情况相比，在将排气空燃比控制为比理论空燃比稀的稀空燃比而使内燃机100运转的情况下，HC净化率成为预定的净化率的催化剂温度变低，相反，在将排气空燃比控制为比理论空燃比浓的浓空燃比而使内燃机100运转的情况下，HC净化率成为预定的净化率的催化剂温度变高。
即，通过将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机100运转，能够降低能够净化(氧化)HC的催化剂温度。因此，在假设驱动微波照射装置35来进行排气净化催化剂的加热直到HC净化率成为预定的净化率的情况下，通过将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机100运转，与将排气空燃比控制为理论空燃比或浓空燃比而使内燃机100运转的情况相比，能够缩短微波照射装置35的驱动时间。
因此，在本实施方式中，如图3所示，若将在将排气空燃比控制为预定的稀空燃比而使内燃机100运转时HC净化率成为预定的净化率(例如为80％)的催化剂温度设为第1催化剂温度Tth1，将在将排气空燃比控制为理论空燃比而使内燃机100运转时HC净化率成为预定的净化率(例如为80％)的催化剂温度设为第2催化剂温度Tth2，则在催化剂温度小于第1催化剂温度Tth1时，驱动微波照射装置35并且将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机100运转。
并且，在催化剂温度成为第1催化剂温度Tth1以上时，在将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机100运转的状态下使微波照射装置35停止。这是因为：在催化剂温度成为第1催化剂温度Tth1后，通过将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机100运转，能够以预定的净化率以上的净化率净化(氧化)HC，所以能够利用净化(氧化)HC时的反应热使催化剂温度上升到第2催化剂温度Tth2。
并且，在催化剂温度成为第2催化剂温度Tth2后，即使将排气空燃比控制为理论空燃比而使内燃机100运转，也能够以预定的净化率以上的净化率净化HC，所以基本上将排气空燃比控制为理论空燃比而使内燃机100运转。
图4是对该本实施方式的催化剂预热控制进行说明的流程图。
在步骤S1中，电子控制单元200算出起动内燃机100时的催化剂温度(以下称为“初始催化剂温度”)Tcat_ini。在本实施方式中，电子控制单元200基于上次停止内燃机100时的催化剂温度(以下称为“停止时催化剂温度”)Tcats、从上次停止内燃机100起的经过时间(以下称为“内燃机停止时间”)、以及外气温度To算出初始催化剂温度Tcat_ini。内燃机停止时间越长，则初始催化剂温度Tcat_ini越从停止时催化剂温度Tcats朝向外气温度To降低。
在步骤S2中，电子控制单元200判定初始催化剂温度Tcat_ini是否小于第1催化剂温度Tth1。如果初始催化剂温度Tcat_ini小于第1催化剂温度Tth1，则电子控制单元200前进至步骤S3的处理。另一方面，如果初始催化剂温度Tcat_ini为第1催化剂温度Tth1以上，则电子控制单元200前进至步骤S4的处理。
在步骤S3中，电子控制单元200实施第1预热处理。第1预热处理是基本上在实施基于微波照射装置35的微波的照射的同时实施以使得排气空燃比成为预定的稀空燃比的方式使内燃机100运转的控制(稀控制)来进行预热的处理。参照图5在后文对第1预热处理的内容进行描述。
在步骤S4中，电子控制单元200判定初始催化剂温度Tcat_ini是否小于第2催化剂温度Tth2。如果初始催化剂温度Tcat_ini小于第2催化剂温度Tth2，则电子控制单元200前进至步骤S5的处理。另一方面，如果初始催化剂温度Tcat_ini为第2催化剂温度Tth2以上，则电子控制单元200判断为不需要进行催化剂的预热而结束催化剂预热控制。
在步骤S5中，电子控制单元200实施第2预热处理。第2预热处理是不实施基于微波照射装置35的微波的照射，而实施稀控制来进行预热的处理。参照图6在后文对第2预热处理的内容进行描述。
图5是对第1预热处理进行说明的流程图。
在步骤S31中，电子控制单元200开始进行基于微波照射装置35的微波的照射并起动内燃机100，并且开始进行以使得排气空燃比成为预热控制时用的预定的稀空燃比(例如15～16左右)的方式使内燃机100运转的稀控制。
在步骤S32中，电子控制单元200参照预先通过试验等制作的图表等，并基于初始催化剂温度Tcat_ini算出使基于微波照射装置35的微波的照射持续的时间的上限值(以下称为“微波最大照射时间”)tm_th。微波最大照射时间tm_th是可以视为在实施基于微波照射装置35的微波的照射并且将目标空燃比设定为稀空燃比而使内燃机100运转了时，催化剂温度达到了第1催化剂温度Tth1的时间。初始催化剂温度Tcat_ini越高则微波最大照射时间tm_th越短。
在步骤S33中，电子控制单元200读入在本例程以外另行算出的催化剂温度的当前值(以下称为“当前催化剂温度”)Tcat，并判定当前催化剂温度Tcat是否为第1催化剂温度Tth1以上。在本实施方式中，电子控制单元200通过对催化剂温度上次值Tcatz加上每单位时间的催化剂温度变化量ΔTcat，从而算出当前催化剂温度Tcat。此外，催化剂温度上次值Tcatz的初始值被设为初始催化剂温度Tcat_ini。另外，催化剂温度变化量ΔTcat例如能够通过基于催化剂温度上次值Tcatz和排气温度Tex来计算相对于催化剂转换器34的热量的接收/释放来算出。如果当前催化剂温度Tcat为第1催化剂温度Tth1以上，则电子控制单元200前进至步骤S34的处理。另一方面，如果当前催化剂温度Tcat小于第1催化剂温度Tth1，则电子控制单元200前进至步骤S35的处理。
在步骤S34中，电子控制单元200停止基于微波照射装置35的微波的照射。
在步骤S35中，电子控制单元200判定从开始基于微波照射装置35的微波的照射起的经过时间(以下称为“微波照射时间”)tm是否为微波最大照射时间tm_th以上。如果微波照射时间tm成为微波最大照射时间tm_th以上，则即使当前催化剂温度Tcat小于第1催化剂温度Tth1，电子控制单元200也前进至步骤S34的处理而停止基于微波照射装置35的微波的照射。这是因为，例如若由于排气温度传感器214的故障而无法准确地检测排气温度Tex，则有时可能无法准确地算出催化剂温度而当前催化剂温度Tcat不会成为第1催化剂温度Tth1以上，所以考虑到这样的情况而这样做。并且，如果微波照射时间tm小于微波最大照射时间tm_th，则电子控制单元200空开一定的时间并返回到步骤S33的处理。
在步骤S36中，电子控制单元200读入当前催化剂温度Tcat，并判定当前催化剂温度Tcat是否为第2催化剂温度Tth2以上。如果当前催化剂温度Tcat为第2催化剂温度Tth2以上，则电子控制单元200前进至步骤S37的处理。另一方面，如果当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，则电子控制单元200前进至步骤S38的处理。
在步骤S37中，电子控制单元200结束稀控制并将内燃机100的目标排气空燃比设定为通常运转时用的目标排气空燃比(基本上为理论空燃比)，使第1预热处理结束。
在步骤S38中，电子控制单元200判定从停止基于微波照射装置35的微波的照射起的稀控制的持续时间(以下称为“稀控制持续时间”)tw是否成为了预定的上限值(以下称为“第1稀控制最大持续时间”)tw_th1以上。第1稀控制最大持续时间tw_th1是可以视为在使催化剂温度上升到第1催化剂温度Tth1后，在不实施基于微波照射装置35的微波的照射而实施了稀控制时，催化剂温度达到了第2催化剂温度Tth2的时间。在本实施方式中，将第1稀控制最大持续时间tw_th1设为预先设定的预定值。
如果稀控制持续时间tw为第1稀控制最大持续时间tw_th1以上，则即使当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，电子控制单元200也前进至步骤S37的处理而使稀控制结束。并且，如果稀控制持续时间tw小于第1稀控制最大持续时间tw_th1，则电子控制单元200空开一定的时间并返回到步骤S36的处理。
图6是对第2预热处理的内容进行说明的流程图。
在步骤S51中，电子控制单元200不实施基于微波照射装置35的微波的照射并起动内燃机100，并且开始进行以使得排气空燃比成为预热控制时用的预定的稀空燃比(例如15～16左右)的方式使内燃机100运转的稀控制。
在步骤S52中，电子控制单元200参照预先通过试验等制作的图表等，并基于初始催化剂温度Tcat_ini算出在第2预热处理中使稀控制持续的时间的上限值(以下称为“第2稀控制最大持续时间”)tw_th2。
第2稀控制最大持续时间tw_th2是可以视为在从催化剂温度为初始催化剂温度Tcat_ini的状态起，不实施基于微波照射装置35的微波的照射而实施了稀控制时，催化剂温度达到了第2催化剂温度Tth2的时间。初始催化剂温度Tcat_ini越高则第2稀控制最大持续时间tw_th2越短。
在步骤S53中，电子控制单元200读入当前催化剂温度Tcat，并判定当前催化剂温度Tcat是否为第2催化剂温度Tth2以上。如果当前催化剂温度Tcat为第2催化剂温度Tth2以上，则电子控制单元200前进至步骤S54的处理。另一方面，如果当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，则电子控制单元200前进至步骤S55的处理。
在步骤S54中，电子控制单元200结束稀控制并将内燃机100的目标排气空燃比设定为通常运转时用的目标排气空燃比(基本上为理论空燃比)，使第2预热处理结束。
在步骤S55中，电子控制单元200判定从开始第2预热处理起的稀控制持续时间tw是否为第2稀控制最大持续时间tw_th2以上。如果稀控制持续时间tw为第2稀控制最大持续时间tw_th2以上，则即使催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，电子控制单元200也前进至步骤S54的处理而使稀控制结束。并且，如果稀控制持续时间tw小于第2稀控制最大持续时间tw_th2，则电子控制单元200空开一定的时间并返回到步骤S53的处理。
图7是对本实施方式的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。
在时刻t1，例如车辆的起动开关成为接通(ON)而产生内燃机100的起动要求时，开始催化剂预热控制。在图7所示的例子中，时刻t1下的催化剂温度，即初始催化剂温度Tcat_ini小于第1催化剂温度Tth1，所以实施第1预热处理。即，开始基于微波照射装置35的微波的照射并起动内燃机100，并且开始进行以使得排气空燃比成为预热控制时用的预定的稀空燃比(例如15～16左右)的方式使内燃机100运转的稀控制。
由此，在时刻t1以后，排气净化催化剂接受排气热和微波吸收体发出的热而被加热，所以催化剂温度上升。
在时刻t2，当前催化剂温度Tcat达到第1催化剂温度Tth1时，停止基于微波照射装置35的微波的照射，但在时刻t2以后也将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机100运转，从而能够以预定的净化率以上的净化率氧化HC，所以通过使HC氧化时的反应热而使催化剂温度进一步上升。
在时刻t3，当前催化剂床温Tcat达到第2催化剂温度Tth2时，结束稀控制，使第1预热处理结束。在时刻t3以后，内燃机100的目标排气空燃比基本上被设定为通常运转时用的目标排气空燃比(在图7所示的例子中为理论空燃比)。
以上所说明的本实施方式的内燃机100具备：内燃机主体1；催化剂转换器34(催化剂装置)，其设置于内燃机主体1的排气通路，在形成于基材341的内部的催化剂涂层342包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及微波照射装置35，其用于向催化剂转换器34照射微波。并且，用于控制该内燃机100的电子控制单元200(控制装置)构成为，在排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过微波照射装置35向催化剂转换器34照射微波，并且以使得从内燃机主体1排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使内燃机主体1运转。在本实施方式中，将所述预定温度设为在以使得排气空燃比成为稀空燃比的方式使内燃机主体1运转了时，在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的排气净化催化剂的温度，即第1催化剂温度Tth1。
由此，在排气净化催化剂的温度小于预定温度(第1催化剂温度Tth1)时，能够利用排气热和微波吸收体发出的热双方对排气净化催化剂进行加热。此时，在本实施方式中，能够使催化剂涂层342中所包含的微波吸收体发热而直接对催化剂涂层342中所包含的排气净化催化剂进行加热，所以能够有效地对排气净化催化剂进行加热，结果，能够提高排气净化催化剂的升温速度。
并且，通过以使得排气空燃比成为稀空燃比的方式使内燃机主体1运转，与以使得排气空燃比成为理论空燃比、浓空燃比的方式使内燃机主体1运转的情况相比，能够降低在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的排气净化催化剂的温度。
即根据本实施方式，能够在加快排气净化催化剂的升温速度的同时降低在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的排气净化催化剂的温度，所以能够实现排气排放的降低，并且也能够缩短为了对排气净化催化剂进行加热而必须驱动微波照射装置35的时间。因此，能够抑制在驱动微波照射装置35时消耗的电力量而抑制燃料经济性的恶化。
另外，本实施方式的电子控制单元200构成为，在排气净化催化剂的温度成为预定温度(第1催化剂温度Tth1)以上时，停止基于微波照射装置35的微波的照射。并且构成为，在排气净化催化剂的温度成为比预定温度(第1催化剂温度Tth1)高的、在以使得排气空燃比成为理论空燃比的方式使内燃机主体1运转了时在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的温度(即第2催化剂温度Tth2)以上时，以使得排气空燃比成为理论空燃比的方式使内燃机主体1运转。
像这样，在排气净化催化剂的温度成为在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的温度时间点，停止基于微波照射装置35的微波的照射，从而能够在实现排气排放的降低的同时将在驱动微波照射装置35时消耗的电力量抑制为最小限度。
另外，在排气净化催化剂的温度成为预定温度(第1催化剂温度Tth1)以上后，也将排气空燃比控制为稀空燃比而使内燃机主体1运转，从而在催化剂转换器34中能够使排气中的HC氧化，所以能够利用此时的反应热来使催化剂温度上升到第2催化剂温度Tth2。并且，在催化剂温度成为第2催化剂温度Tth2以上之后，以使得排气空燃比成为理论空燃比的方式使内燃机主体1运转，从而能够确保燃烧稳定性和高负荷区域中的输出性能。
此外，在本实施方式中，像前述那样将预定温度设为第1催化剂温度Tth1，但也可以是，将预定温度设为第2催化剂温度Tth2，在排气净化催化剂的温度小于第2催化剂温度Tth2的情况下产生了内燃机起动要求时，通过微波照射装置35向催化剂转换器34照射微波，并且以使得从内燃机主体1排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使内燃机主体1运转。并且，也可以是，在排气净化催化剂的温度成为第2催化剂温度Tth2以上时，停止基于微波照射装置35的微波的照射，并且以使得排气空燃比成为理论空燃比的方式使内燃机主体1运转。
像这样，在排气净化催化剂的温度成为第1催化剂温度Tth1以上后也使微波的照射持续到成为第2催化剂温度Tth2以上为止，从而与在排气净化催化剂的温度成为第1催化剂温度Tth1以上的时间点下停止微波的照射的情况相比，能够使排气净化催化剂的温度快速地上升到第2催化剂温度Tth2。
(第2实施方式)
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式在将内燃机100搭载于混合动力车辆，并在EV行驶过程中驱动微波照射装置35来进行催化剂转换器34的预热这一点上与第1实施方式不同。以下，以该不同点为中心进行说明。
图8是本实施方式的车辆的大致系统图。
本实施方式的车辆具备作为车辆驱动源的内燃机100和行驶马达300、及用于控制内燃机100和行驶马达300的电子控制单元200，是构成为能够利用内燃机100和行驶马达300中的一方或双方的驱动力来使车辆进行行驶的混合动力车辆。内燃机100和电子控制单元200的构成与第1实施方式同样。
在这样的混合动力车辆的情况下，在车辆起动后基本上实施仅利用行驶马达300的驱动力来使车辆进行行驶的EV行驶，在EV行驶过程中实施催化剂转换器34的预热，从而能够实现之后需要起动内燃机100时的排气排放的降低。因此，在本实施方式中，设为在EV行驶过程中驱动微波照射装置35来对催化剂转换器34进行预热。以下，对该本实施方式的催化剂预热控制进行说明。
图9是对本实施方式的催化剂预热控制进行说明的流程图。
在步骤S11中，电子控制单元200判定EV行驶过程中的当前催化剂温度Tcat是否小于第2催化剂温度Tth2。如果当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，则电子控制单元200前进至步骤S12的处理。另一方面，如果当前催化剂温度Tcat为第2催化剂温度Tth2以上，则电子控制单元200判断为不需要进行催化剂的预热而结束催化剂预热控制。
此外，与第1实施方式同样地，EV行驶开始时(车辆起动时)的当前催化剂温度Tcat能够基于上次停止内燃机100时的催化剂温度(停止时催化剂温度)Tcats、从上次停止内燃机100起的经过时间(内燃机停止时间)以及外气温度To来算出。另外，前进至后述的步骤S16的处理而停止了微波的照射后的当前催化剂温度Tcat能够基于在步骤S16中停止了微波的照射时的当前催化剂温度Tcat(相当于第2催化剂温度Th2)、从停止微波的照射起的经过时间以及外气温度To来算出。
在步骤S12中，电子控制单元200开始基于微波照射装置35的微波的照射。
在步骤S13中，电子控制单元200判定有无内燃机起动要求。如果没有内燃机起动要求则电子控制单元200前进至步骤S14的处理。另一方面，如果有内燃机起动要求则电子控制单元200前进至步骤S17的处理。在本实施方式中，电子控制单元200在例如车辆用蓄电池(未图示)的蓄电池充电量变得小于预定的充电量时、车辆的驱动力成为预定的驱动力以上时，判定为有内燃机起动要求。
在步骤S14中，电子控制单元200算出微波照射过程中的催化剂温度Tcat1。在本实施方式中，电子控制单元200参照预先通过试验等制作的映射，并基于微波的照射开始时的催化剂温度和微波照射时间tm算出微波照射过程中的催化剂温度Tcat1。
在步骤S15中，电子控制单元200判定微波照射过程中的催化剂温度Tcat1是否为第2催化剂温度Tth2以上。如果微波照射过程中的催化剂温度Tcat1为第2催化剂温度Tth2以上，则电子控制单元200前进至步骤S16的处理。另一方面，如果微波照射过程中的当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，则电子控制单元200空开一定的时间并返回到步骤S13的处理。
在步骤S16中，电子控制单元200暂时停止基于微波照射装置35的微波的照射，在空开一定的时间后再次开始按照本例程的处理。
在步骤S17中，电子控制单元200算出产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2。在微波照射过程中产生内燃机起动要求而前进至步骤S17的情况下，电子控制单元200将微波照射过程中的催化剂温度Tcat1算出为产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2。另一方面，在未实施微波的照射时前进至步骤S17的情况下，将步骤S11中的EV行驶过程中的当前催化剂温度Tcat算出为产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2。
在步骤S18中，电子控制单元200判定产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2是否小于第1催化剂温度Tth1。如果产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2小于第1催化剂温度Tth1，则电子控制单元200前进至步骤S19的处理。另一方面，如果产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2为第1催化剂温度Tth1以上，则电子控制单元200前进至步骤S25的处理。
在步骤S19中，电子控制单元200在使微波的照射持续的同时起动内燃机100，并且开始进行以使得排气空燃比成为预热控制时用的预定的稀空燃比(例如15～16左右)的方式使内燃机100运转的稀控制。
在步骤S20中，电子控制单元200基于产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2算出微波最大照射时间tm_th。本实施方式中的微波最大照射时间tm_th是可以视为在从催化剂温度为Tcat2的状态起实施微波的照射并且实施了稀控制时，催化剂温度达到了第1催化剂温度Tth1的时间。
在步骤S21中，电子控制单元200判定微波照射时间tm是否为微波最大照射时间tm_th以上。如果微波照射时间tm为微波最大照射时间tm_th以上，则电子控制单元200前进至步骤S22的处理。另一方面，如果微波照射时间tm小于微波最大照射时间tm_th，则电子控制单元200空开一定的时间并再次进行步骤S21的处理。
在步骤S22中，电子控制单元200停止基于微波照射装置35的微波的照射。
在步骤S23中，电子控制单元200判定从停止基于微波照射装置35的微波的照射起的稀控制持续时间tw是否成为了第1稀控制最大持续时间tw_th1以上。与第1实施方式同样地，第1稀控制最大持续时间tw_th1是可以视为在使催化剂温度上升到第1催化剂温度Tth1后，在不实施基于微波照射装置35的微波的照射而以使得排气空燃比成为稀空燃比的方式使内燃机100运转了时，催化剂温度达到了第2催化剂温度Tth2的时间。
如果稀控制持续时间tw为第1稀控制最大持续时间tw_th1以上，则电子控制单元200前进至步骤S24的处理。另一方面，如果稀控制持续时间tw小于第1稀控制最大持续时间tw_th1，则电子控制单元200空开一定的时间并再次进行步骤S23的处理。
在步骤S24中，电子控制单元200结束稀控制并将内燃机100的目标排气空燃比设定为通常运转时用的目标排气空燃比(基本上为理论空燃比)，使催化剂预热控制结束。
在步骤S25中，电子控制单元200停止微波的照射并起动内燃机100，并且开始进行以使得排气空燃比成为预热控制时用的预定的稀空燃比(例如15～16左右)的方式使内燃机100运转的稀控制。
在步骤S26中，电子控制单元200基于产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2算出使稀控制持续的时间的上限值(以下称为“第3稀控制最大持续时间”)tw_th3。
第3稀控制最大持续时间tw_th3是可以视为，在从催化剂温度为Tcat2的状态起，不实施基于微波照射装置35的微波的照射而以使得排气空燃比成为稀空燃比的方式使内燃机100运转了时，催化剂温度达到了第2催化剂温度Tth2的时间。产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2越高则第3稀控制最大持续时间tw_th3越短。
在步骤S27中，电子控制单元200判定从停止基于微波照射装置35的微波的照射起的稀控制持续时间tw是否为第3稀控制最大持续时间tw_th3以上。如果稀控制持续时间tw为第3稀控制最大持续时间tw_th3以上，则电子控制单元200前进至步骤S24的处理。另一方面，如果稀控制持续时间tw小于第3稀控制最大持续时间tw_th3，则电子控制单元200空开一定的时间并再次进行步骤S27的处理。
图10是对本实施方式的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。
在时刻t11，车辆的起动开关成为接通时，开始催化剂预热控制。在图10所示的例子中，在时刻t11没有内燃机起动要求，所以在停止内燃机100的状态下开始基于行驶马达300的驱动力的EV行驶，并且因为时刻t11下的催化剂温度，即EV行驶过程中的当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，所以开始基于微波照射装置35的微波的照射。
在时刻t12，在微波照射过程中产生内燃机起动要求时，判定产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2是否小于第1催化剂温度Tth1。在图10所示的例子中，产生了内燃机起动要求时的催化剂温度Tcat2小于第1催化剂温度Tth1，所以在使微波的照射持续的同时起动内燃机并开始稀控制。
在时刻t13，微波照射时间tm成为微波最大照射时间tm_th以上时，判定为催化剂温度达到了第1催化剂温度Tth1，停止微波的照射。然后在时刻t14，稀控制持续时间tw成为第1稀控制最大持续时间tw_th1以上时，判定为催化剂温度达到了第2催化剂温度Tth2，结束稀控制。
根据以上所说明的本实施方式，电子控制单元200构成为，在产生内燃机起动要求之前的基于行驶马达300的驱动力的行驶过程中，在排气净化催化剂的温度小于第2催化剂温度(即在以使得排气空燃比成为理论空燃比的方式使内燃机主体1运转了的情况下在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的温度)Tth2时，通过微波照射装置35向催化剂转换器34(催化剂装置)照射微波。
由此，能够在起动内燃机100之前实施催化剂转换器34的预热，所以能够实现之后需要起动内燃机100时的排气排放的降低。
(第3实施方式)
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式在以下这一点上与第1实施方式不同：通过预测而算出到起动内燃机100为止的余裕时间，在余裕时间变得小于预定时间时开始基于微波照射装置35的微波的照射。以下，以该不同点为中心进行说明。
图11是对本实施方式的催化剂预热控制进行说明的流程图。此外，在图11的流程图中，在步骤S19和步骤S21～步骤S25的处理中实施与前述的第2实施方式同样的处理，所以在此省略说明。
在步骤S31中，电子控制单元200判定当前催化剂温度Tcat是否小于第2催化剂温度Tth2。如果当前催化剂温度Tcat小于第2催化剂温度Tth2，则电子控制单元200前进至步骤S32的处理。另一方面，如果当前催化剂温度Tcat为第2催化剂温度Tth2以上，则电子控制单元200判断为不需要进行催化剂的预热而结束催化剂预热控制。
在步骤S32中，电子控制单元200算出从当前时刻到预想到内燃机100的起动的时刻为止的时间间隔作为到起动内燃机100为止的余裕时间t_es。
余裕时间t_es是由从车辆的门打开到起动内燃机100为止的时间、从驾驶员坐上车辆的驾驶座到起动内燃机100为止的时间等在某种程度上决定的时间，所以例如能够通过检测车辆的车门的打开、驾驶员坐上车辆的驾驶座的情况来算出。另外，如果是在电子控制单元200构成为能够与外部的云服务器进行通信的情况下，则也可以从云服务器取得汇集于云服务器的本车辆的过去的行驶信息等数据，并根据该行驶信息算出余裕时间t_es。另外，如果是在内燃机100搭载于混合动力车辆的情况下，则也可以根据汇集于云服务器的本车辆、其他车辆的行驶信息、地图信息等预测行驶负荷，从而算出余裕时间t_es。
在步骤S33中，电子控制单元200判定余裕时间t_es是否为预热开始判定阈值t_th以下。预热开始判定阈值t_th是相当于为了从开始基于微波照射装置35的微波的照射起使催化剂温度上升到第2催化剂温度Tth2而需要的时间的值。
因此，在余裕时间t_es为预热开始判定阈值t_th以下的情况下，优选，开始微波的照射而开始催化剂预热，在预想到内燃机100的起动之前的期间进行催化剂预热。因此，在本实施方式中，在余裕时间t_es为预热开始判定阈值t_th以下的情况下，前进至步骤S36以后的处理而开始微波的照射。
另一方面，在余裕时间t_es比预热开始判定阈值t_th大时，在催化剂预热之前还有时间上的余裕，所以若从该时间点开始微波的照射，则可能会浪费电力。因此，在本实施方式中，在余裕时间t_es比预热开始判定阈值t_th大时，前进至步骤S34以后的处理，不进行微波的照射(即催化剂预热)而进行待机直到余裕时间t_es变得小于预热开始判定阈值t_th为止。
此外，在步骤S34中判定是否正在照射微波，并且在正在照射微波的情况下在步骤S35中停止微波的照射是基于以下的理由。即，是因为：在余裕时间t_es成为预热开始判定阈值t_th以下而暂时前进至步骤S36而开始微波的照射后，在从步骤S37返回到步骤S32而重新算出余裕时间t_es时，有时余裕时间t_es向变长的方向发生变化，结果，有时余裕时间t_es比预热开始判定阈值t_th大。
在步骤S36中，电子控制单元200开始基于微波照射装置35的微波的照射。
在步骤S37中，电子控制单元200判定内燃机100是否实际上已起动。在本实施方式中，电子控制单元200在内燃机转速成为了预定转速以上时判定为内燃机100已起动。在内燃机100实际上已起动的情况下，电子控制单元200前进至步骤S38的处理。另一方面，在内燃机100尚未起动的情况下，电子控制单元200空开一定的时间并返回到步骤S32的处理，重新算出余裕时间t_es。
在步骤S38中，电子控制单元200算出内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3。在本实施方式中，电子控制单元200基于从在步骤S36中开始微波的照射起的经过时间(微波照射时间)tm算出内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3。
在步骤S39中，电子控制单元200判定内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3是否小于第1催化剂温度Tth1。如果内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3小于第1催化剂温度Tth1，则电子控制单元200前进至步骤S19的处理。另一方面，如果内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3为第1催化剂温度Tth1以上，则电子控制单元200前进至步骤S25的处理。
在步骤S40中，电子控制单元200基于内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3算出微波最大照射时间tm_th。本实施方式中的微波最大照射时间tm_th是可以视为在从催化剂温度为Tcat3的状态起实施微波的照射并且实施了稀控制时，催化剂温度达到了第1催化剂温度Tth1的时间，内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3越高则微波最大照射时间tm_th越短。
在步骤S41中，电子控制单元200基于内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3算出使稀控制持续的时间的上限值(以下称为“第4稀控制最大持续时间”)tw_th4。
第4稀控制最大持续时间tw_th4是可以视为在从催化剂温度为Tcat3的状态起，不实施基于微波照射装置35的微波的照射而以使得排气空燃比成为稀空燃比的方式使内燃机100运转了时，催化剂温度达到了第2催化剂温度Tth2的时间。内燃机100实际上已起动时的催化剂温度Tcat3越高则第4稀控制最大持续时间tw_th4越短。
在步骤S42中，电子控制单元200判定从停止基于微波照射装置35的微波的照射起的稀控制持续时间tw是否为第4稀控制最大持续时间tw_th4以上。如果稀控制持续时间tw为第4稀控制最大持续时间tw_th4以上，则电子控制单元200前进至步骤S24的处理。另一方面，如果稀控制持续时间tw小于第4稀控制最大持续时间tw_th4，则电子控制单元200空开一定的时间并再次进行步骤S42的处理。
根据以上所说明的本实施方式，电子控制单元200构成为，算出到产生内燃机起动要求为止的余裕时间t_es，在余裕时间t_es为预定时间以下时，通过微波照射装置35向催化剂转换器34(催化剂装置)照射微波。并且，将预定时间设为在不进行内燃机主体1的运转而通过微波照射装置35向催化剂转换器34照射微波的情况下，能够使排气净化催化剂的温度上升到在以使得排气空燃比成为理论空燃比的方式使内燃机主体1运转了时在催化剂转换器34中能够获得预定的排气净化性能的温度的时间。
由此，能够以使得催化剂转换器34的预热与预想到内燃机100的起动的时期相对应地结束的方式进行微波的照射，所以能够在实现排气排放的降低的同时抑制在驱动微波照射装置35时消耗的电力量。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术的范围限定于上述实施方式的具体的构成。
例如，在上述的各实施方式中，从起动内燃机时起便以使得排气空燃比成为稀空燃比的方式进行内燃机主体1的运转，但也可以为了确保内燃机刚起动后的燃烧的稳定性，而在刚起动后以使得排气空燃比成为浓空燃比的方式使内燃机主体1运转，之后控制为稀空燃比。
另外，在将在上述的第3实施方式中所说明的催化剂预热控制与在第2实施方式中所说明的催化剂预热控制进行组合的情况下，在余裕时间t_es比预热开始判定阈值t_th(预定时间)大时，即使在EV行驶过程中排气净化催化剂的温度小于第2催化剂温度Tth2，也可以不实施基于微波照射装置35的微波的照射。

Claims (10)

1.一种内燃机的控制装置，
所述控制装置用于控制内燃机，
所述内燃机具备：
内燃机主体；
催化剂装置，其设置于所述内燃机主体的排气通路，在形成于基材的内部的催化剂涂层包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及
微波照射装置，其用于向所述催化剂装置照射微波，
所述内燃机的控制装置在所述排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波，并且以使得从所述内燃机主体排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使所述内燃机主体运转，
所述预定温度是在以使得所述排气的空燃比成为所述稀空燃比的方式使所述内燃机主体运转时，在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度，
在所述排气净化催化剂的温度成为比所述预定温度高的、在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了时在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度以上时，以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，
在所述排气净化催化剂的温度成为了所述预定温度以上时，停止基于所述微波照射装置的微波的照射。
3.一种内燃机的控制装置，
所述控制装置用于控制内燃机，
所述内燃机具备：
内燃机主体；
催化剂装置，其设置于所述内燃机主体的排气通路，在形成于基材的内部的催化剂涂层包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及
微波照射装置，其用于向所述催化剂装置照射微波，
所述内燃机的控制装置在所述排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波，并且以使得从所述内燃机主体排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使所述内燃机主体运转，
所述预定温度是在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了时，在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度，
在所述排气净化催化剂的温度成为了所述预定温度以上时，停止基于所述微波照射装置的微波的照射，并且以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，
算出到产生所述内燃机起动要求为止的余裕时间，
在所述余裕时间为预定时间以下时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，
所述内燃机搭载于能够利用该内燃机或行驶马达中的一方或双方的驱动力来进行行驶的车辆，
在产生所述内燃机起动要求之前的基于所述行驶马达的驱动力的行驶过程中，在所述排气净化催化剂的温度小于在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了的情况下在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波。
6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，
算出到产生所述内燃机起动要求为止的余裕时间，
在所述余裕时间为预定时间以下时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波，
在所述余裕时间比预定时间长时，即使所述排气净化催化剂的温度小于在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了的情况下在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度，也不实施基于所述微波照射装置的微波的照射。
7.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，
所述预定时间是如下的时间：
是在不进行所述内燃机主体的运转而通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射了微波的情况下，能够使所述排气净化催化剂的温度上升到在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了时在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度的时间。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，
所述微波吸收体在所述催化剂涂层内配置在具有所述氧化功能的所述排气净化催化剂的附近。
9.一种内燃机的控制方法，
所述内燃机具备：
内燃机主体；
催化剂装置，其设置于所述内燃机主体的排气通路，在形成于基材的内部的催化剂涂层包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及
微波照射装置，其用于向所述催化剂装置照射微波，
在所述排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波，并且以使得从所述内燃机主体排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使所述内燃机主体运转，
所述预定温度是在以使得所述排气的空燃比成为所述稀空燃比的方式使所述内燃机主体运转时，在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度，
在所述排气净化催化剂的温度成为比所述预定温度高的、在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了时在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度以上时，以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转。
10.一种内燃机的控制方法，
所述内燃机具备：
内燃机主体；
催化剂装置，其设置于所述内燃机主体的排气通路，在形成于基材的内部的催化剂涂层包含微波吸收体和至少具有氧化功能的排气净化催化剂；以及
微波照射装置，其用于向所述催化剂装置照射微波，
在所述排气净化催化剂的温度小于预定温度的情况下产生了内燃机起动要求时，通过所述微波照射装置向所述催化剂装置照射微波，并且以使得从所述内燃机主体排出的排气的空燃比成为比理论空燃比稀的预定的稀空燃比的方式使所述内燃机主体运转，
所述预定温度是在以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转了时，在所述催化剂装置中能够获得预定的排气净化性能的温度，
在所述排气净化催化剂的温度成为了所述预定温度以上时，停止基于所述微波照射装置的微波的照射，并且以使得所述排气的空燃比成为理论空燃比的方式使所述内燃机主体运转。
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