CN114341476B - 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

车辆(1)是具有仅利用驱动用电机(5)的驱动力进行行驶的行驶模式的混合动力车辆。能够以比理论空燃比更稀薄的空燃比进行运转的内燃机(10)搭载于车辆(1)。利用控制单元(41)对内燃机(10)的运转进行控制。控制单元(41)考虑在内燃机(10)的排气通路(31)设置的下游侧排气净化催化剂(33)的NOx吸附率而判定是否使运转中的内燃机(10)停止。

Description

内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及搭载于混合动力车辆的内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置。

背景技术

当前已知能够利用内燃机和电动发电机中的至少一者的输出产生车辆的驱动力而进行行驶的混合动力车辆。

例如，专利文献1的混合动力车辆具有NOx捕集催化剂，其在排气空燃比稀薄时吸附排气中的NOx，在排气空燃比浓厚时对吸附的NOx进行脱离还原净化。

该专利文献1的混合动力车辆基于以车辆驱动力和电池的充电残量为基础的是否运转判断而对内燃机的运转和停止进行控制。

另外，关于专利文献1的混合动力车辆，如果在内燃机的运转中被NOx捕集催化剂吸附的NOx吸附量超过规定的吸附极限量，则使排气空燃比变得浓厚而形成为还原气氛，由此对吸附的NOx进行脱离还原净化。

专利文献1：日本特开2009-35117号公报

发明内容

然而，在该专利文献1的混合动力车辆中，如果在NOx捕集催化剂的NOx吸附量接近吸附极限量时基于是否运转判断而使内燃机停止，则在内燃机的再启动后如果形成为排气空燃比变得稀薄的运转，则NOx吸附量立即超过规定的吸附极限量。因此，在专利文献1中，在内燃机再启动之后，即使进行排气空燃比稀薄的运转，有时也必须立即切换为排气空燃比浓厚的运转。

即，在专利文献1中，在以内燃机再启动后的稀薄空燃比运转的过程中，将空燃比切换为浓厚空燃比，有可能在NOx去除之后进行使空燃比向稀薄空燃比恢复之类的空燃比的切换，从而油耗、排气性能有可能变差。

本发明的内燃机搭载于具有仅利用电动机的驱动力进行行驶的行驶模式的混合动力车辆，能够以比理论空燃比稀薄的空燃比进行运转。而且，考虑在内燃机的排气通路设置的NOx净化催化剂的NOx吸附率而判定是否使运转中的内燃机停止。

由此，例如能够采取在NOx吸附率较高时容易使内燃机停止等的对策，只要在停止的内燃机的再启动时将NOx去除即可，因此能够在以比理论空燃比更稀薄的空燃比进行运转的过程中切换为比理论空燃比更浓厚的空燃比，能够抑制在NOx去除后再次恢复为稀薄空燃比之类的空燃比切换的产生。其结果，内燃机能够综合抑制油耗、排气性能的恶化。

附图说明

图1是示意性地表示应用本发明的车辆的驱动系统的概略的说明图。

图2是示意性地表示本发明所涉及的内燃机的系统结构的概略的说明图。

图3是表示对比例的内燃机的动作的一个例子的时序图。

图4是表示本发明所涉及的内燃机的动作的一个例子的时序图。

图5是表示针对每个NOx吸附率而准备的电力阈值计算对应图的一个例子的说明图。

图6是表示本发明所涉及的内燃机的控制流程的一个例子的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一个实施例详细进行说明。

图1是示意性地表示应用本发明的车辆1的驱动系统的概略的说明图。图2是示意性地表示本发明所涉及的内燃机10的系统结构的概略的说明图。

车辆1例如是混合动力车辆，具有：驱动单元3，其对驱动轮2进行驱动；以及发电单元4，其生成用于对驱动轮2进行驱动的电力。

驱动单元3具有：作为电动机的驱动用电机5，其对驱动轮2进行旋转驱动；以及第一齿轮系6和差速齿轮7，它们将驱动用电机5的驱动力传递至驱动轮2。从被由发电单元4发电所得的电力等充电后的电池8将电力供给至驱动用电机5。

发电单元4具有：发电机9，其产生对驱动用电机5供给的电力；内燃机10，其对发电机9进行驱动；以及第二齿轮系11，其将内燃机10的旋转传递至发电机9。

本实施例的车辆1是不使用内燃机10作为动力的所谓串联混合动力车辆。即，关于本实施例的车辆1，内燃机10专用于发电，驱动用电机5对驱动轮2进行驱动而行驶。关于车辆1，例如，如果电池8的电池残量减少，则为了对电池8进行充电，对内燃机10进行驱动而利用发电机9发电。即，车辆1具有仅以驱动用电机5的驱动力而行驶的行驶模式。

驱动用电机5是车辆1的直接的驱动源，例如利用来自电池8的交流电力进行驱动。驱动用电机5例如由针对转子利用永磁体的同步型电机构成。

另外，驱动用电机5在车辆1的减速时作为发电机而起作用。即，驱动用电机5是能够将车辆减速时的再生能量作为电力而对电池8充电的发电电动机。

第一齿轮系6对驱动用电机5的旋转进行减速，增大电机转矩而确保行驶驱动转矩。

第一齿轮系6例如是基于2挡减速的齿轮系，具有：具有驱动单元第一齿轮13的电机轴14；以及第一惰轮轴17，其具有驱动单元第二齿轮15和驱动单元第3齿轮16。电机轴14是驱动用电机5的旋转轴。

驱动单元第一齿轮13与驱动单元第二齿轮15啮合。

驱动单元第3齿轮16与设置于差速齿轮7的输入侧的输入侧齿轮18啮合。

差速齿轮7将从第一齿轮系6经由输入侧齿轮18输入的驱动转矩，经由左右的驱动轴19、19而传递至左右的驱动轮2、2。差速齿轮7能够容许左右的驱动轮2、2的转速差、且能够对左右的驱动轮2、2传递相同的驱动转矩。

发电机9例如由针对转子而使用永磁体的同步型电机构成。发电机9将内燃机10产生的旋转能量变换为电能，例如对电池8进行充电。另外，发电机9还具有作为对内燃机10进行驱动的电动机的功能，在内燃机10启动时作为起步电机而起作用。即，发电机9是发电电动机，能够将发电所得的电力供给至电池8，并且能够利用来自电池8的电力进行旋转驱动。

此外，利用发电机9发电所得的电力可以根据运转状态例如直接供给至驱动用电机5，而不是对电池8充电。另外，内燃机10例如可以利用与发电机9不同的专用的起步电机而启动。

第二齿轮系11是将内燃机10和发电机9连结的齿轮系。第二齿轮系11具有：发动机轴24，其具有发电单元第一齿轮23；第二惰轮轴26，其具有发电单元第二齿轮25；以及发电机输入轴28，其具有发电单元第3齿轮27。

第二齿轮系11在发电运转时，使内燃机10的转速增速而向发电机9传递所需的发动机转矩。第二齿轮系11在发电机9作为起步器起作用时，使发电机9的转速减速而向内燃机10传递所需的电机转矩。

发动机轴24与内燃机10的曲轴(未图示)同步旋转。发电机输入轴28与发电机9的转子(未图示)同步旋转。

发电单元第一齿轮23与发电单元第二齿轮25啮合。发电单元第3齿轮27与发电单元第二齿轮25啮合。即，发电单元第一齿轮23以及发电单元第3齿轮27与发电单元第二齿轮25啮合。

内燃机10能够对空燃比进行变更。内燃机10例如是在位于车辆1的前侧的发动机室内配置的汽油发动机。

如图2所示，在内燃机10的排气通路31设置有上游侧排气净化催化剂32以及作为NOx净化催化剂的下游侧排气净化催化剂33。

上游侧排气净化催化剂32例如由三元催化剂构成。三元催化剂对从内燃机10排出的排气进行净化，在空气过剩率大致为“1”时、即排气空燃比大致为理论空燃比时，流入的排气中的HC、CO、NOx这三种成分的净化率一致升高。

下游侧排气净化催化剂33位于比上游侧排气净化催化剂32更靠下游侧的位置。下游侧排气净化催化剂33由NOx捕集催化剂(LNT；Lean NOx Trap Catalyst)构成。NOx捕集催化剂在空燃比与理论空燃比相比更稀薄的运转时对排气中的NOx进行吸附，在空燃比与理论空燃比相比更浓厚的运转时对NOx进行脱离、还原(净化)。换言之，NOx捕集催化剂在排气空燃比稀薄时对排气中的NOx进行吸附，在排气空燃比浓厚时，利用排气中的HC(烃)、CO作为还原剂，对吸附的NOx进行脱离还原净化。

在上游侧排气净化催化剂32与下游侧排气净化催化剂33之间配置有上游侧NOx传感器42a。在下游侧排气净化催化剂33的下游侧配置有下游侧NOx传感器42b。即，在下游侧排气净化催化剂33的前后配置有NOx传感器42。上游侧NOx传感器42a以及下游侧NOx传感器42b对排气中的NOx浓度进行检测。上游侧NOx传感器42a以及下游侧NOx传感器42b的检测信号被输入至控制单元41。

控制单元41是具有CPU、ROM、RAM以及输入输出接口的周知的电子计算机。

对吸入空气量进行检测的空气流量计43、对曲轴的曲轴转角进行检测的曲轴转角传感器44、对加速器踏板的踩踏量进行检测的加速器开度传感器45、对车速进行检测的车速传感器46、对内燃机10的冷却水温度进行检测的水温传感器47、对内燃机10的润滑油温度进行检测的油温传感器48等各种传感器类的检测信号被输入至控制单元41。曲轴转角传感器44能够对内燃机10的内燃机转速进行检测。

控制单元41利用加速器开度传感器45的检测值对作为车辆行驶所需的电力量的消耗电力进行计算。此外，车辆的消耗电力是驱动用电机5消耗的电力和其他辅机类消耗的电力之和，可以选择预先离散地设定的多个电力设定值中的、接近该和的电力设定值作为车辆的消耗电力。另外，控制单元41能够对作为充电残量相对于电池8的充电容量的比率的SOC(State Of Charge)进行检测。

控制单元41根据由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx吸附量对下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率进行计算。下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率是NOx吸附量相对于能够由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx量的最大值(吸附极限值)的比率。

控制单元41利用上游侧NOx传感器42a的检测值与下游侧NOx传感器42b的检测值的差值对由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx吸附量进行计算。

此外，控制单元41例如可以以内燃机10的内燃机转速以及燃料喷射量为参数，从预先存储于控制单元41的ROM的规定数据等进行检索，求出每单位时间的NOx吸附量，对其进行累计计算而计算出下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附量。另外，可以通过除了上述方法以外的公知的各种方法对下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附量进行计算。

控制单元41基于各种传感器类的检测信号而将内燃机10的点火时机、吸入空气量等控制为最佳，并且对内燃机10的空燃比进行控制。即，控制单元41相当于对内燃机10的运转进行控制的控制部。

控制单元41在使内燃机10运转时基本上将空燃比控制为稀薄空燃比(与理论空燃比相比更稀薄的空燃比)，在无法以稀薄空燃比确保燃烧稳定性的情况下，将空燃比控制为理论空燃比或者比理论空燃比更浓厚的空燃比。另外，在实施后述的浓厚点燃(richspike)的情况下，控制单元41将空燃比控制为比理论空燃比更浓厚的空燃比。

而且，如果在内燃机10的运转中产生规定的停止请求，则控制单元41使内燃机10停止(自动停止)，如果在车辆1的行驶中在内燃机10的停止中产生规定的启动请求，则使内燃机10再启动(自动再启动)。

在内燃机10的运转中车辆的消耗电力小于或等于根据车速、电池8的SOC以及下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率设定的电力阈值的情况下、或下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于预先设定的规定的第一NOx吸附率阈值A1的情况下，控制单元41判定为产生了停止请求。

例如利用针对每个NOx吸附率准备的多个电力阈值计算对应图(后述)而对电力阈值进行计算。电力阈值设定为下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率越高则越大。由此，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率越高，内燃机10越容易停止。

第一NOx吸附率阈值A1是接近下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率的极限(100％的NOx吸附率)的值，在本实施例中，例如设定为95％的NOx吸附率。

而且，在车辆1的运转中且内燃机10的停止中，在车辆的消耗电力大于电力阈值的情况下、或电池8的SOC小于或等于规定的SOC下限值的情况下，控制单元41判定为产生了启动请求。

关于下游侧排气净化催化剂33，如果将内燃机10的空燃比设为稀薄空燃比而运转，则NOx吸附率增大，因此需要进行使吸附的NOx脱离还原的NOx净化。

因此，在进行下游侧排气净化催化剂33的NOx净化的情况下，控制单元41(内燃机10)例如使内燃机10的燃料喷射量暂时增加而实施将空燃比设为比理论空燃比更浓厚的浓厚空燃比的浓厚点燃。

图3是表示对比例的内燃机10的动作的一个例子的时序图。在图3所示的对比例中，在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率达到吸附极限(100％)的定时(timing)对由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx进行脱离还原。

在对比例中，在图3的时刻t1的定时产生内燃机10的停止请求，使以稀薄空燃比进行运转的过程中的内燃机10停止。

内燃机10在图3的时刻t2的定时产生了内燃机10的启动请求，因此在图3的时刻t2的定时再启动，重新开始基于稀薄空燃比的运转。下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率在内燃机10停止的图3的时刻t1～t2之间未增减。

内燃机10在图3的时刻t3的定时产生了内燃机10的停止请求，因此在图3的时刻t3的定时停止。在图3的时刻t2的定时启动之后直至内燃机10在时刻t3的定时停止为止，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率增大。

内燃机10在图3的时刻t4的定时产生了内燃机10的启动请求，因此在图3的时刻t4的定时再启动，重新开始基于稀薄空燃比的运转。在内燃机10停止的图3的时刻t3～t4之间，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率未增减。

而且，下游侧排气净化催化剂33的NO吸附率从图3的时刻t4的定时起增大，在图3的时刻t5的定时达到吸附极限(100％)。因此，控制单元41(内燃机10)从图3的时刻t5的定时开始浓厚点燃。以对由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx全部进行脱离还原的方式实施该浓厚点燃。即，直至下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率变为0％为止而实施浓厚点燃。

内燃机10在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附量变为“0”的图3的时刻t6的定时结束浓厚点燃，重新开始基于稀薄空燃比的运转。下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率从图3的时刻t6的定时起增大。

在图3所示的对比例中，在以稀薄空燃比使内燃机10运转的过程中需要进行NOx净化，因此在“稀薄空燃比→浓厚空燃比→稀薄空燃比”的内燃机10的运转中需要进行2次空燃比的切换。这里，从稀薄空燃比向浓厚空燃比的切换、从浓厚空燃比向稀薄空燃比的切换成为使内燃机10的油耗性能、排气性能恶化的主要原因。

因此，在本实施例中，在内燃机10的启动时实施NOx净化，由此使运转中的内燃机10的空燃比的切换次数减少。因此，如果下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率升高，则内燃机10停止，以使得在以稀薄空燃比进行运转的过程中不会使下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率达到吸附极限(100％)。

具体而言，以使得在使内燃机10以稀薄空燃比进行运转的过程中不会使下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率达到吸附极限(100％)的方式，在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率达到极限之前使内燃机10停止，在产生了内燃机10的启动请求的定时实施NOx净化。

详细而言，如果车辆的消耗电力小于或等于根据车速、电池8的SOC以及下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率设定的电力阈值，则控制单元41因产生了停止请求而使内燃机10停止。换言之，控制单元41利用车辆1的车速、电池8的SOC以及下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率而判定是否使运转中的内燃机10停止。

另外，在内燃机10的运转中，在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于第一NOx吸附率阈值A1的情况下，控制单元41也因产生了停止请求而使内燃机10停止。

由此，内燃机10能够在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附量达到极限之前停止。因此，内燃机10为了将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除而能够不需要在以比理论空燃比更稀薄的空燃比进行运转的过程中切换为比理论空燃比更浓厚的空燃比。

即，内燃机10为了将下游侧排气净化催化剂33的NOx去除而能够不进行在以稀薄空燃比进行运转的过程中使空燃比向浓厚空燃比切换、在NOx去除之后使空燃比向稀薄空燃比恢复之类的一系列空燃比的切换，能够相对于上述对比例而减少运转中的空燃比切换次数。其结果，内燃机10能够综合抑制油耗、排气性能的恶化。

另外，在内燃机10的启动时，在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于第一NOx吸附率阈值A1的情况下，控制单元41禁止使得空燃比比理论空燃比更稀薄的稀薄运转。

由此，下游侧排气净化催化剂33在使内燃机10以稀薄空燃比进行运转的过程中能够避免NOx吸附率达到吸附极限。

因此，内燃机10能够抑制排气性能的恶化。

而且，在车辆的消耗电力小于后述的阈值变化区域C的电力阈值而使内燃机10停止之后的启动时的情况下，控制单元41为了实施下游侧排气净化催化剂33的NOx净化而使空燃比至少比理论空燃比更浓厚。另外，在内燃机10的启动时下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于第一NOx吸附率阈值A1的情况下，为了实施下游侧排气净化催化剂33的NOx净化而使得空燃比至少比理论空燃比更浓厚。

由此，内燃机10能够在启动时将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除，在以稀薄空燃比进行运转的过程中为了将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除而可以不将空燃比切换为浓厚空燃比。即，内燃机10不需要进行在以稀薄空燃比进行运转的过程中为了将下游侧排气净化催化剂33的NOx去除而变更为浓厚空燃比的运转、在将下游侧排气净化催化剂33的NOx去除之后变更为稀薄空燃比的运转之类的空燃比的切换。

另外，在内燃机10的启动时无法以稀薄空燃比确保燃烧稳定性的情况下、即在内燃机10的启动时需要将空燃比设为理论空燃比或者比理论空燃比更浓厚的空燃比的情况下，如果下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于比第一NOx吸附率阈值A1小的规定的第二NOx吸附率阈值A2，则控制单元41将空燃比设为比理论空燃比更浓厚而进行内燃机10的启动，将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除。

这样，在内燃机10的启动时无法以稀薄空燃比运转的情况下实施NOx净化，由此能够高效地将下游侧排气净化催化剂33的NOx去除。

此外，作为在内燃机10的启动时需要将空燃比设为理论空燃比或者比理论空燃比更浓厚的情况、即在内燃机10的启动时无法将空燃比设为稀薄空燃比的情况，存在在内燃机10刚启动之后在未将空燃比设为稀薄空燃比的运转区域运转的情况、内燃机10的冷却水温度较低的情况、内燃机10的润滑油温度较低的情况等。另外，第二NOx吸附率阈值A2只要是小于第一NOx吸附率阈值A1的值即可，在本实施例中，例如将NOx吸附率设定为30％。此外，第二NOx吸附率阈值A2也可以设定为0％的NOx吸附率。

图4是表示上述本发明的实施例所涉及的内燃机10的动作的一个例子的时序图。在图4所示的本实施例中，在内燃机10的启动时实施NOx净化，由此使得运转中的内燃机10的空燃比的切换次数减少。

在本实施例的内燃机10中，在图4的时刻t1的定时产生内燃机10的停止请求，使得以稀薄空燃比进行运转的过程中的内燃机10停止。

在图4的时刻t2的定时产生内燃机10的启动请求，因此内燃机10在图4的时刻t2的定时再启动，重新开始基于稀薄空燃比的运转。在内燃机10停止的图4的时刻t1～t2之间，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率未增减。

在图4的时刻t3的定时，车辆的消耗电力小于阈值变化区域C的电力阈值，产生了内燃机10的停止请求，因此内燃机10在图4的时刻t3的定时停止。在图4的时刻t2的定时启动之后直至在时刻t3的定时内燃机10停止为止，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率增大。

在图4的时刻t4的定时产生了内燃机10的启动请求，因此内燃机10在图4的时刻t4的定时再启动。在内燃机10停止的图4的时刻t3～t4之间，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率未增减。

而且，在图4的时刻t4的定时是车辆的消耗电力小于阈值变化区域C的电力阈值而使内燃机10停止之后的启动，因此控制单元41(内燃机10)从图4的时刻t4的定时起开始浓厚点燃。以对由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx全部都进行脱离还原的方式实施该浓厚点燃。即，直至下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率变为0％为止，实施浓厚点燃。

在下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附量变为“0”的图4的时刻t5的定时，内燃机10结束浓厚点燃，重新开始基于稀薄空燃比的运转。下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率从图4的时刻t6的定时起增大。

在图4所示的上述实施例中，能够避免在使内燃机10以稀薄空燃比进行运转的过程中需要NOx净化。即，下游侧排气净化催化剂33的NOx净化在使停止中的内燃机10启动时实施。因此，上述实施例中的伴随着NOx净化的内燃机10的空燃比的切换仅为从浓厚空燃比向稀薄空燃比的切换。即，在内燃机10的运转中仅进行1次空燃比的切换而能够进行下游侧排气净化催化剂33的NOx净化，因此能够抑制内燃机10的油耗性能、排气性能的恶化。

另外，在内燃机10的启动时进行浓厚点燃，由此能够利用启动时增加的HC且进行NOx净化。

此外，车辆1如果增大电池8的容量，则能够在下一次启动后的充电中容易地确保SOC平衡。

图5表示针对下游侧排气净化催化剂33的每个NOx吸附率(LNT吸附率)而准备的多个电力阈值计算对应图的一个例子。此外，关于电力阈值计算对应图，可以预先准备多个除了图示以外的与NOx吸附率(LNT吸附率)对应的对应图。

在图5中示出了NOx吸附率(LNT吸附率)为0％的电力阈值计算对应图、NOx吸附率(LNT吸附率)为70％的电力阈值计算对应图、NOx吸附率(LNT吸附率)为80％的电力阈值计算对应图、NOx吸附率(LNT吸附率)为90％的电力阈值计算对应图。此外，在各对应图中，为了方便，关于电池8的SOC较低的区域，省略具体数值的显示，仅针对电池8的SOC较高的区域的阈值而示出具体的数值。在各对应图中，在未示出具体数值的区域，实机上也设定了电力阈值。例如如果车速相同，则电池8的SOC越低，电力阈值设定为越小的值。

关于各电力阈值计算对应图，基本上，如果车辆1的车速和电池8的SOC为相同条件，则也不依赖于下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率而设定与其他电力阈值计算对应图相同的电力阈值。但是，关于NOx吸附率较高的电力阈值计算对应图，在车辆1的车速较低且电池8的SOC较高的规定的阈值变化区域C中，设定与NOx吸附率较低的电力阈值计算对应图不同的电力阈值。换言之，各电力阈值计算对应图中的NOx吸附率较高的电力阈值计算对应图，具有设定了与NOx吸附率较低的电力阈值计算对应图不同的值的规定的阈值变化区域C。

在阈值变化区域C中设定的电力阈值，设定为大于未设定阈值变化区域C的、NOx吸附率较低的电力阈值计算对应图中的同一条件(车辆1的车速及电池8的SOC)下的电力阈值的值。换言之，关于电力阈值，在车辆1的车速较低、电池8的SOC较高、且下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率较高的规定的阈值变化区域C中设定的值，与在车辆1的车速较低、电池8的SOC较高、且下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率较低的规定的通常区域中设定的值不同。

在本实施例中，在图5中的NOx吸附率为80％的电力阈值计算对应图以及NOx吸附率为90％的电力阈值计算对应图中设定有阈值变化区域C。另外，在本实施例中，在图5中的NOx吸附率为70％的电力阈值计算对应图以及NOx吸附率为0％的电力阈值计算对应图未设定阈值变化区域C。

具体而言，阈值变化区域C是图5中的NOx吸附率为80％的电力阈值计算对应图以及NOx吸附率为90％的电力阈值计算对应图的由粗线包围的区域。详细而言，NOx吸附率为80％的电力阈值计算对应图的阈值变化区域C是车速为10km、电池8的SOC为80％及85％的区域、和车速为20km、电池8的SOC为80％及85％的区域合并在一起的区域。另外，NOx吸附率为90％的电力阈值计算对应图的阈值变化区域C是车速为10km、电池8的SOC为75％、80％及85％的区域、和车速为20km、电池8的SOC为85％的区域合并在一起的区域。

阈值变化区域C是在使内燃机10提前停止而启动时进行NOx净化(使得空燃比比理论空燃比更浓厚而将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除)而改善油耗的区域。换言之，关于NOx吸附率较高的电力阈值计算对应图，将如下区域(阈值变化区域C)的电力阈值设定为较高的值，即，使内燃机10提前停止并在启动时将空燃比设为比理论空燃比更浓厚而将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除，由此改善了油耗。

此外，NOx吸附率为0％的电力阈值计算对应图和NOx吸附率为70％的电力阈值计算对应图相同。即，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率从0％起直至70％为止，如果车辆1的车速和电池8的SOC为同一条件，则在所有区域不依赖于下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率而电力发电值为相同的值。

内燃机10存在如下情况，即，如果下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率升高，则提前停止，在启动时进行NOx净化而改善油耗。

因此，在车辆1的车速较低且电池8的SOC较高的阈值变化区域C中，电力阈值设定为与通常区域不同的值。另外，NOx吸附率越高，阈值变化区域C越扩大。

因此，根据利用在阈值变化区域C中设定的电力阈值的结果，在内燃机10停止的情况下，在启动时使得空燃比比理论空燃比更浓厚而将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除。即，在车辆的消耗电力小于或等于阈值变化区域C的电力阈值而内燃机10停止的情况下，在内燃机10的启动时使得空燃比比理论空燃比更浓厚，由此将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx去除。

此外，图5所示的电力阈值计算对应图的电力阈值的值根据实机(actualmachine)情况而适当地设定，并不限定于图5举例所示的值。

而且，阈值变化区域C的范围并不限定于图5举例所示的范围，可以根据实机情况而扩大或缩小。另外，阈值变化区域C有可能根据实机情况例如设定为NOx吸附率小于或等于80％的对应图。

图6是表示上述实施例的内燃机10的控制流程的一个例子的流程图。在车辆1的行驶中，利用控制单元51每隔规定时间(例如每隔10ms)而反复执行本流程。

在步骤S1中，判定内燃机10是否处于运转中。在步骤S1中判定为处于内燃机10的运转中的情况下，进入步骤S2。在步骤S1中判定为未处于内燃机10的运转中的情况下，进入步骤S5。

在步骤S2中，读入车辆1的车速、电池8的SOC、下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率等各种参数。

在步骤S3中，判定是否产生了内燃机10的停止请求。在步骤S3中判定为产生了内燃机10的停止请求的情况下，进入步骤S4，停止运转中的内燃机10。在步骤S3中判定为未产生内燃机10的停止请求的情况下，结束此次的流程。

在步骤S5中，判定是否产生了内燃机10的启动请求。在步骤S5中判定为产生了内燃机10的启动请求的情况下，进入步骤S6。在步骤S5中判定为未产生内燃机10的启动请求的情况下，结束此次的流程。

在步骤S6中，判定当前内燃机10停止是否是车辆的消耗电力在阈值变化区域C中小于或等于电力阈值的结果。在步骤S6中判定为内燃机10停止是车辆的消耗电力在阈值变化区域C中小于或等于电力阈值的结果的情况下，进入步骤S7。在步骤S6中判定为内燃机10停止并不是车辆的消耗电力在阈值变化区域C中小于或等于电力阈值的结果的情况下，进入步骤S8。

在步骤S7中，在内燃机10的启动时实施下游侧排气净化催化剂33的NOx净化。即，内燃机10将空燃比设为比理论空燃比浓厚的浓厚空燃比而启动，直至将由下游侧排气净化催化剂33吸附的NOx全部都脱离还原为止而维持该浓厚空燃比。即，在步骤S7中，在内燃机10的启动时，直至下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率变为0％为止，实施浓厚点燃。

在步骤S8中，判定下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率是否大于或等于第一NOx吸附率阈值A1。在步骤S8中判定为下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于第一NOx吸附率阈值A1的情况下，进入步骤S7。在步骤S8中判定为下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率小于第一NOx吸附率阈值A1的情况下，进入步骤S9。

在步骤S9中，判定内燃机10是否为冷机状态。具体而言，判定内燃机10的冷却水温度是否小于或等于预先设定的规定的水温阈值(温度阈值)、或者内燃机10的润滑油温度是否小于或等于预先设定的规定的油温阈值(温度阈值)。如果内燃机10的冷却水温度以及润滑油温度中的至少一者小于或等于温度阈值，则判定为内燃机10处于冷机状态。此外，也可以在内燃机10的冷却水温度以及润滑油温度这两者小于或等于温度阈值时判定为内燃机10处于冷机状态。

在步骤S9中判定为内燃机10处于冷机状态的情况下，进入步骤S10。在步骤S9中判定为内燃机10未处于冷机状态的情况下，进入步骤S11。

在步骤S10中，判定下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率是否大于或等于第二NOx吸附率阈值A2。在步骤S10中判定为下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率大于或等于第二NOx吸附率阈值A2的情况下，进入步骤S7。在步骤S10中判定为下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率小于第二NOx吸附率阈值A2的情况下，进入步骤S12。

在步骤S11中，判定是否为未将空燃比设为稀薄的运转区域。具体而言，例如在加速器开度变为完全打开且在刚启动之后以最高输出使内燃机运转的情况下，判定为是未将空燃比设为稀薄的运转区域。在步骤S11中判定为未将空燃比设为稀薄的运转区域的情况下，进入步骤S10。在步骤S11中判定为并不是未将空燃比设为稀薄的运转区域的情况下，进入步骤S13。

在步骤S12中，以理论空燃比或者比理论空燃比更浓厚的空燃比使内燃机10启动。在步骤S12中，在进行了启动时增量等的情况下，使得内燃机10的空燃比比理论空燃比更浓厚。

在步骤S13中，以稀薄空燃比使内燃机10启动。

以上对本发明的具体实施例进行了说明，本发明并不限定于上述实施例，可以在未脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，内燃机10在上述实施例中是汽油发动机，但也可以是柴油发动机。

另外，在上述实施例中，内燃机10搭载于串联混合动力车辆，但本发明并不限定于串联混合动力车辆的应用，也可以应用于具有仅以电动机的驱动力行驶的行驶模式(例如EV模式)的混合动力车辆。

例如，在本发明应用于并联混合动力车辆的情况下，下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率越高，电力阈值设定为越大，因此下游侧排气净化催化剂33的NOx吸附率越高，越容易变为EV模式。

上述实施例涉及内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置。

Claims (9)

1.一种内燃机的控制方法，该内燃机搭载于具有仅利用电动机的驱动力进行行驶的行驶模式的混合动力车辆，能够以比理论空燃比稀薄的空燃比进行运转，其中，

利用在内燃机的排气通路设置的NOx净化催化剂的NOx吸附率而判定是否使运转中的内燃机停止，

上述NOx吸附率越高，使得许可内燃机的停止的判定条件越缓和，

上述NOx吸附率越高，设定越大的电力阈值，在上述混合动力车辆的消耗电力小于上述电力阈值时，许可内燃机的停止，

上述NOx吸附率是NOx吸附量相对于能够由NOx净化催化剂吸附的NOx量的最大值的比率，

上述电力阈值根据上述混合动力车辆的车速、将电力供给至上述电动机的电池的SOC以及上述NOx吸附率而设定。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制方法，其中，

如果上述NOx吸附率大于或等于规定的第一NOx吸附率阈值，则使内燃机停止。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制方法，其中，

在内燃机的启动时，在上述NOx吸附率大于或等于规定的第一NOx吸附率阈值的情况下，禁止使得空燃比比理论空燃比更稀薄的稀薄运转。

4.根据权利要求2所述的内燃机的控制方法，其中，

在内燃机的启动时，在上述NOx吸附率大于或等于规定的第一NOx吸附率阈值的情况下，在内燃机的启动时为了将由上述NOx净化催化剂吸附的NOx去除而使得空燃比至少比理论空燃比更浓厚。

5.根据权利要求3所述的内燃机的控制方法，其中，

在启动时需要将空燃比设为理论空燃比或者比理论空燃比更浓厚的空燃比的情况下，如果上述NOx吸附率大于或等于比上述第一NOx吸附率阈值小的规定的第二NOx吸附率阈值，则使得空燃比比理论空燃比更浓厚而使内燃机启动，将由上述NOx净化催化剂吸附的NOx去除。

6.根据权利要求1所述的内燃机的控制方法，其中，

关于上述电力阈值，在上述车速低、上述电池的SOC高且上述NOx吸附率高的规定的阈值变化区域中设定的值，与在上述车速低、上述电池的SOC高且上述NOx吸附率低的规定的通常区域中设定的值不同。

7.根据权利要求6所述的内燃机的控制方法，其中，

上述阈值变化区域是如下区域，即，使内燃机提前停止，在启动时使得空燃比比理论空燃比更浓厚而将由NOx净化催化剂吸附的NOx去除，由此改善油耗。

8.根据权利要求6或7所述的内燃机的控制方法，其中，

在上述混合动力车辆的消耗电力小于或等于上述阈值变化区域的电力阈值而使内燃机停止的情况下，在内燃机的启动时使得空燃比比理论空燃比更浓厚，将由上述NOx净化催化剂吸附的NOx去除。

9.一种内燃机的控制装置，其具有：内燃机，其搭载于具有仅利用电动机的驱动力进行行驶的行驶模式的混合动力车辆，能够以比理论空燃比更稀薄的空燃比进行运转；以及控制部，其对上述内燃机进行控制，其中，

上述控制部利用在内燃机的排气通路设置的NOx净化催化剂的NOx吸附率而判定是否使运转中的内燃机停止，

上述NOx吸附率越高，使得许可内燃机的停止的判定条件越缓和，

上述NOx吸附率越高，设定越大的电力阈值，在上述混合动力车辆的消耗电力小于上述电力阈值时，许可内燃机的停止，

上述NOx吸附率是NOx吸附量相对于能够由NOx净化催化剂吸附的NOx量的最大值的比率，

上述电力阈值根据上述混合动力车辆的车速、将电力供给至上述电动机的电池的SOC以及上述NOx吸附率而设定。