CN114607514A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机的控制装置。CPU在执行升温处理时在水温低的情况下与水温高的情况相比将催化剂的目标温度设定为低的值。CPU在从目标温度减去催化剂的温度的推定值而得到的值为第1规定值以下的情况下使升温处理中的燃料的增量系数减小。

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

例如，在下述日本特开2018-105234中，记载了通过使4气缸的内燃机中的1个气缸的混合气的空燃比比理论空燃比浓并使剩余的气缸的混合气的空燃比比理论空燃比稀从而执行催化剂的升温处理的装置。另外，在该装置中，将使用规定内燃机的曲轴的转速及负荷与催化剂的温度的关系的映射而算出的催化剂的温度从上限温度减去而算出基于升温处理的温度的上升量。并且，该装置为了使基于升温处理的催化剂的温度的上升量成为上述算出的上升量，算出使基于升温处理的混合气的空燃比成为浓或稀所需的燃料量相对于成为理论空燃比的燃料量的增减比例。

发明内容

在内燃机的低温时，产生喷射出的燃料的一部分在燃烧行程中不向燃烧供给而成为附着于进气系统、气缸壁面的状态的现象。并且，在该情况下，在执行升温处理时因内燃机的温度上升而附着的燃料气化，向催化剂流入设想以上的量的未燃燃料。并且，由此，实际的温度上升量比作为基于上述升温处理的温度的上升量而设想的量大，催化剂有可能被过度加热。

以下，对用于解决上述课题的手段及其作用效果进行记载。

1.一种内燃机的控制装置，应用于在排气通路具备排气的后处理装置的多气缸内燃机，所述内燃机的控制装置执行：取得处理，所述取得处理取得所述多气缸内燃机的温度；设定处理，所述设定处理设定所述后处理装置的目标温度；及升温处理，所述升温处理使所述后处理装置的温度上升到所述目标温度，所述升温处理包括停止处理及浓燃烧处理，所述停止处理是停止多个气缸中的一部分气缸中的燃烧控制的处理，所述浓燃烧处理是使所述多个气缸中的与所述一部分气缸不同的气缸中的混合气的空燃比低于理论空燃比的处理，所述设定处理是在通过所述取得处理而取得的温度低的情况下与该温度高的情况相比将所述目标温度设定为低的温度的处理。

在上述构成中，通过升温处理，利用从被停止了燃烧控制的气缸向排气通路流出的氧、与从作为浓燃烧处理的对象的气缸向排气通路排出的未燃燃料的反应热，从而加热后处理装置。在内燃机的温度低的情况下，在燃烧行程中应燃烧的燃料的一部分实际上不向燃烧供给而容易成为附着于进气系统及气缸壁面这2个中的至少1个的状态。并且，由于附着的状态的燃料气化，有可能在升温处理中设想以上的燃料向后处理装置流入。对此，在上述构成中，在内燃机的温度低的情况下与内燃机的温度高的情况相比将基于升温处理的目标温度设定为低的温度。由此，即使后处理装置的温度超过目标温度，也能够抑制后处理装置的温度超过上限温度。

2.根据上述1记载的内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置执行基于浓燃烧变量的值算出所述后处理装置的温度的推定值的温度推定处理，所述浓燃烧变量是表示基于所述浓燃烧处理的所述不同的气缸中的混合气的空燃比的变量，所述浓燃烧处理包括与所述推定值低于所述目标温度的量大的情况相比在该量小的情况下使浓化的程度减少的处理。

由于浓燃烧变量的值与执行升温处理时的燃烧能量量具有相关性，因此，根据上述推定处理，能够通过使用浓燃烧变量的值来推定后处理装置的温度。并且，在上述构成中，通过与推定值低于目标值的量大的情况相比在该量小的情况下使浓化的程度减少，能够抑制由于升温处理而后处理装置的温度超过目标温度的情况。不过，在由于在燃烧行程中不向燃烧供给而附着于进气系统及气缸壁面这2个中的至少1个的燃料气化而向后处理装置流入的未燃燃料量超过基于升温处理而设想的未燃燃料量的情况下，推定值有可能比后处理装置的实际的温度低。并且，这样的情况在内燃机的温度低的情况下容易发生。因此，在上述构成中，通过在内燃机的温度低的情况下将目标温度设定为低的值，从而即使后处理装置的实际的温度超过被设定得低的目标温度，也能够抑制实际的温度超过后处理装置的上限温度。

3.根据上述1或2记载的内燃机的控制装置，所述设定处理包括以预定周期基于通过所述取得处理而取得的温度更新所述目标温度的处理。

在上述构成中，通过每次的基于内燃机的温度更新目标温度，能够随着内燃机的温度上升而使目标温度上升。由此，能够随着使因附着于进气系统及气缸壁面这2个中的至少1个的燃料的气化而能够向后处理装置流入的未燃燃料量减少而使目标温度上升。因此，通过设定处理，能够抑制升温性能不必要地降低的情况。

4.根据上述3记载的内燃机的控制装置，所述后处理装置包括捕集排气中的颗粒状物质的过滤器，所述内燃机的控制装置执行由于被所述过滤器捕集的所述颗粒状物质的量为阈值以上而判定为存在所述升温处理的执行要求的判定处理，所述升温处理是在通过所述判定处理而判定为存在所述执行要求且所述内燃机的运转状态满足预定的条件的情况下执行并且在所述颗粒状物质的量为预定量以下的情况下完成的处理，所述升温处理在该升温处理的执行中所述预定的条件不再成立的情况下中断，然后通过所述预定的条件再次成立而再次开始。

在上述构成中，在升温处理的执行中由于预定的条件不再成立而升温处理中断后，若预定的条件成立则再次开始升温处理。在该情况下，在上述构成中，由于能够根据升温处理的再次开始时的内燃机的温度算出升温处理的目标温度，因此，若与继续使用升温处理的中断前的目标温度的情况相比，则能够更适当地设定再次开始时的目标温度。

5.根据上述1～4中任一个记载的内燃机的控制装置，所述设定处理是按通过所述取得处理而取得的每个温度将所述目标温度设定为3个以上的不同的值的处理。

在燃烧行程中不向燃烧供给而止于附着于进气系统及气缸壁面中的任一方的状态的燃料量存在内燃机的温度越低则越多的倾向。因此，因附着于进气系统及气缸壁面中的任一方的燃料气化而向后处理装置流入的未燃燃料的量超过设想的量可能是内燃机的温度越低则越大。因此，在上述构成中，通过根据内燃机的温度将目标温度设定为3个以上的不同的值，与将目标温度设定为互相不同的2个值中的任一方的情况相比，能够抑制后处理装置的过热并且提高升温性能。

6.根据上述1～5中任一个记载的内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置执行：反馈处理，所述反馈处理将所述混合气的空燃比反馈控制成目标空燃比；和禁止处理，所述禁止处理在执行所述升温处理的情况下禁止所述反馈处理。

在上述构成中，由于在执行升温处理时禁止反馈处理，因此，在执行升温处理时附着于进气系统及气缸壁面中的任一方的燃料气化了的情况下，难以对从燃料喷射阀喷射的燃料进行减量。因此，气化了的燃料容易成为使向后处理装置流入的燃料量增加到设想外的要因，因此设定处理的利用价值特别大。

附图说明

以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术上和工业上的意义，在这些附图中，同样的附图标记表示同样的要素，并且其中：

图1是示出一实施方式涉及的控制装置及驱动系统的图。

图2是示出该实施方式涉及的控制装置所执行的处理的步骤的流程图。

图3是示出该实施方式涉及的控制装置所执行的处理的步骤的流程图。

图4是示出该实施方式涉及的控制装置所执行的处理的步骤的流程图。

图5A、图5B是例示比较例及本实施方式涉及的升温处理的时间图。

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式进行说明。

如图1所示，内燃机10具备4个气缸#1～#4。在内燃机10的进气通路12设置有节气门14。在进气通路12的下游部分即进气口12a，设置有向进气口12a喷射燃料的进气口喷射阀16。被吸入到进气通路12的空气、从进气口喷射阀16喷射出的燃料伴随于进气门18的打开而向燃烧室20流入。从缸内喷射阀22向燃烧室20喷射燃料。另外，燃烧室20内的空气与燃料的混合气伴随于火花塞24的火花放电而向燃烧供给。此时生成的燃烧能量被向曲轴26的旋转能量变换。

在燃烧室20中供给到燃烧的混合气伴随于排气门28的打开而作为排气向排气通路30排出。在排气通路30设置有具有氧吸藏能力的三元催化剂32和汽油颗粒过滤器(GPF34)。此外，在本实施方式中，作为GPF34，设想了在捕集颗粒状物质(PM)的过滤器上担载了具有氧吸藏能力的三元催化剂的结构。

曲轴26与构成动力分配装置的行星齿轮机构50的齿轮架C机械地连结。在行星齿轮机构50的太阳轮S机械地连结有第1电动发电机52的旋转轴52a。另外，在行星齿轮机构50的齿圈R机械地连结有第2电动发电机54的旋转轴54a和驱动轮60。利用变换器56向第1电动发电机52的端子施加交流电压。另外，利用变换器58向第2电动发电机54的端子施加交流电压。

控制装置70将内燃机10作为控制对象，为了控制作为其控制量的转矩、排气成分比率等而操作节气门14、进气口喷射阀16、缸内喷射阀22、及火花塞24等内燃机10的操作部。另外，控制装置70将第1电动发电机52作为控制对象，为了控制作为其控制量的转速而操作变换器56。另外，控制装置70将第2电动发电机54作为控制对象，为了控制作为其控制量的转矩而操作变换器58。在图1中，记载了节气门14、进气口喷射阀16、缸内喷射阀22、火花塞24、及变换器56、58各自的操作信号MS1～MS6。控制装置70为了控制内燃机10的控制量，参照由空气流量计80检测的吸入空气量Ga、曲轴角传感器82的输出信号Scr、由水温传感器86检测的水温THW、及由设置于三元催化剂32的上游的空燃比传感器88检测的空燃比Af。另外，控制装置70为了控制第1电动发电机52、第2电动发电机54的控制量，参照检知第1电动发电机52的旋转角的第1旋转角传感器90的输出信号Sm1、及检知第2电动发电机54的旋转角的第2旋转角传感器92的输出信号Sm2。

控制装置70具备CPU72、ROM74及周边电路76，它们能够利用通信线78进行通信。在此，周边电路76包括生成规定内部的动作的时钟信号的电路、电源电路、复位电路等。控制装置70通过由CPU72执行存储于ROM74的程序来控制控制量。

CPU72按照存储于ROM74的程序，特别地执行GPF34的再生处理、与三元催化剂32的温度的推定有关的处理、及与再生处理时的三元催化剂32的温度的控制有关的处理。以下，对它们依次说明。

(GPF34的再生处理)

在图2中示出再生处理的步骤。图2所示的处理通过由CPU72例如以预定周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。此外，以下，利用在前头赋予了“S”的数字来表达各处理的步骤编号。

在图2所示的一系列的处理中，CPU72首先取得转速NE、填充效率η及水温THW(S10)。转速NE由CPU72基于输出信号Scr而算出。另外，填充效率η由CPU72基于吸入空气量Ga及转速NE而算出。接着，CPU72基于转速NE、填充效率η及水温THW算出堆积量DPM的更新量ΔDPM(S12)。在此，堆积量DPM是被GPF34捕集的PM的量。详细而言，CPU72基于转速NE、填充效率η及水温THW算出向排气通路30排出的排气中的PM的量。另外，CPU72基于转速NE及填充效率η算出GPF34的温度。并且，CPU72基于排气中的PM的量、GPF34的温度算出更新量ΔDPM。此外，在执行后述的S22的处理时，基于增量系数K算出更新量ΔDPM即可。

接着，CPU72根据更新量ΔDPM来更新堆积量DPM(S14)。接着，CPU72判定执行标志F是否是“1”(S16)。执行标志F在是“1”的情况下，表示执行用于对GPF34的PM进行燃烧除去的升温处理的内容，在是“0”的情况下表示并非如此的内容。CPU72在判定为是“0”的情况下(S16：否)，判定堆积量DPM为再生执行值DPMH以上、和后述的S22的处理处于中断的期间的逻辑或是否是真(S18)。再生执行值DPMH被设定为GPF34所捕集到的PM量变多并希望除去PM的值。

CPU72在判定为逻辑或是真的情况下(S18：是)，判定作为升温处理的执行条件的、下述条件(ア)及条件(イ)的逻辑与是真的内容的条件是否成立(S20)。

条件(ア)：对于内燃机10的转矩的指令值即内燃机转矩指令值Te*为预定值Teth以上的内容的条件。

条件(イ)：内燃机10的转速NE为预定速度以上的内容的条件。

CPU72在判定为逻辑与是真的情况下(S20：是)，执行升温处理，向执行标志F代入“1”(S22)。作为本实施方式涉及的升温处理，CPU72停止从气缸#2的进气口喷射阀16及缸内喷射阀22的燃料的喷射，使气缸#1、#3、#4的燃烧室20内的混合气的空燃比比理论空燃比浓。该处理，第1，是用于使三元催化剂32的温度上升的处理。即，通过向排气通路30排出氧和未燃燃料，从而在三元催化剂32中使未燃燃料氧化而使三元催化剂32的温度上升。第2，是用于使GPF34的温度上升并向成为了高温的GPF34供给氧而对GPF34所捕集到的PM进行氧化除去的处理。即，在三元催化剂32的温度成为高温时，通过使得高温的排气向GPF34流入从而GPF34的温度上升。并且，通过向成为了高温的GPF34流入氧，从而GPF34所捕集到的PM被氧化除去。

详细而言，CPU72向对于气缸#2的进气口喷射阀16及缸内喷射阀22的要求喷射量Qd代入“0”。另一方面，CPU72向气缸#1、#3、#4的要求喷射量Qd代入对作为用于使混合气的空燃比成为理论空燃比的喷射量的基础喷射量Qb乘以增量系数K而得到的值。

CPU72将增量系数K设定为，使气缸#1、#3、#4内的混合气的空燃比为从这些气缸#1、#3、#4向排气通路30排出的排气中的未燃燃料与从气缸#2排出的氧不会过度不足地反应的量以下。详细而言，CPU72为了在GPF34的再生处理的初期使三元催化剂32的温度提前上升，而将气缸#1、#3、#4内的混合气的空燃比设为尽量接近上述不会过度不足地反应的量。

此外，CPU72在执行升温处理的情况下禁止空燃比反馈控制。

另一方面，CPU72在判定为执行标志F是“1”的情况下(S16：是)，判定堆积量DPM是否为停止用阈值DPML以下(S24)。停止用阈值DPML被设定为被GPF34捕集的PM的量十分小且可以使再生处理停止的值。CPU72在为停止用阈值DPML以下的情况(S24：是)下、或在S20的处理中判定为否的情况下，停止或中断S22的处理，向执行标志F代入“0”(S26)。在此，在S24的处理中判定为是的情况下，S22的处理完成而被停止，在S20的处理中判断为否的情况下，在S22的处理尚未完成的阶段中被中断。另外，CPU72再次开始空燃比反馈控制。即，CPU72将空燃比Af与目标空燃比之差作为输入而算出用于将空燃比Af反馈控制成目标空燃比的操作量，根据该操作量来修正从进气口喷射阀16及缸内喷射阀22这2个中的至少1个喷射的燃料量。

此外，CPU72在完成S22、S26的处理的情况下、或在S18的处理中判定为否的情况下，暂且结束图2所示的一系列的处理。

(与三元催化剂32的温度的推定有关的处理)

在图3中示出与温度的推定有关的处理的步骤。图3所示的处理通过由CPU72以1燃烧循环周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。

在图3所示的一系列的处理中，CPU72首先基于曲轴26的转速NE及填充效率η算出基础流出气体温度Toutb(S30)。基础流出气体温度Toutb是作为向排气通路30流出的排气的温度的基础的推定值。详细而言，在将规定作为输入变量的转速NE及填充效率η与作为输出变量的基础流出气体温度Toutb的关系的映射数据预先存储于ROM74的状态下，由CPU72对基础流出气体温度Toutb进行映射运算。此外，映射数据是指输入变量的离散的值、与和输入变量的值的各自分别对应的输出变量的值的组数据。另外，映射运算例如设为如下处理即可：在输入变量的值与映射数据的输入变量的值中的任一个一致的情况下，将对应的映射数据的输出变量的值作为运算结果，与此相对，在不一致的情况下，将利用映射数据所包含的一对输出变量的值的插值而得到的值作为运算结果。

接着，CPU72基于基础流出气体温度Toutb和点火正时aig算出流出气体温度Tout(S32)。在此，CPU72是点火正时aig越靠延迟侧则将流出气体温度Tout算出为越大的值。这例如设为如下处理即可：将基础流出气体温度Toutb设为点火正时aig为预定值时的值，且越比预定值靠延迟侧，则相对于基础流出气体温度Toutb将流出气体温度Tout算出为越大的值。

接着，CPU72基于水温THW、流出气体温度Tout及排气歧管交换热量Qexm推定排气歧管温度Texm(S34)。排气歧管温度Texm是三元催化剂32的上游侧处的排气通路30的温度。另外，排气歧管交换热量Qexm是从上游侧的排气通路30向三元催化剂32流入的热量。在S34的处理中，使用在图3所示的一系列的处理的前次的执行定时下的后述的S40的处理中算出的排气歧管交换热量Qexm。

详细而言，CPU72基于由气缸体侧与排气通路30的热交换引起的温度下降量、由与排气的热交换量引起的温度上升量、及基于排气歧管交换热量Qexm的温度变化量，推定排气歧管温度Texm。在此，CPU72在当前的排气歧管温度Texm超过水温THW的量大的情况下与该量小的情况相比将上述温度下降量算出为更大的值。另外，CPU72在流出气体温度Tout超过当前的排气歧管温度Texm的量大的情况下与该量小的情况相比将上述温度上升量算出为大的值。另外，CPU72在排气歧管交换热量Qexm大的情况下与排气歧管交换热量Qexm小的情况相比将上述温度变化量作为下降量而算出为大的值。

接着，CPU72基于排气歧管温度Texm及流出气体温度Tout算出流入气体温度Tin(S36)。流入气体温度Tin是向三元催化剂32流入的排气的温度。CPU72将对流出气体温度Tout进行减小修正而得到的值设为流入气体温度Tin，并在流出气体温度Tout超过排气歧管温度Texm的量大的情况下与该量小的情况相比将减小修正量算出为大的值。

接着，CPU72算出流入气体热量Qin(S38)。流入气体热量Qin是用于算出三元催化剂32的温度的运算上的参数，是每单位时间向三元催化剂32流入的排气的热量。CPU72在流入气体温度Tin高的情况下与流入气体温度Tin低的情况相比将流入气体热量Qin算出为大的值，在吸入空气量Ga大的情况下与吸入空气量Ga小的情况相比将流入气体热量Qin算出为大的值。

接着，CPU72基于三元催化剂32的温度的推定值Tcate和排气歧管温度Texm算出排气歧管交换热量Qexm(S40)。详细而言，CPU72将对从排气歧管温度Texm减去推定值Tcate而得到的值乘以预定的系数而得到的值设为排气歧管交换热量Qexm。此外，CPU72在S40的处理中采用图3所示的处理的前次的执行定时下的利用后述的S48的处理算出的值作为推定值Tcate。

接着，CPU72判定执行标志F是否是“0”(S42)。并且，CPU72在判定为是“0”的情况下(S42：是)，基于吸入空气量Ga及空燃比Af算出三元催化剂32中的发热量Qcat(S44)。在此，CPU72在空燃比Af比理论空燃比浓的情况下，在浓程度大时与浓程度小时相比将发热量Qcat算出为大的值。另外，CPU72在空燃比Af比理论空燃比浓的情况下，在吸入空气量Ga大时与吸入空气量Ga小时相比将发热量Qcat算出为大的值。这是鉴于在未燃燃料量大的情况下与未燃燃料量小的情况相比未燃燃料的氧化热大的设定。另外，CPU72在空燃比Af比理论空燃比稀的情况下，在稀程度大时与稀程度小时相比将发热量Qcat算出为大的值。另外，CPU72在空燃比Af比理论空燃比稀的情况下，在吸入空气量Ga大时与吸入空气量Ga小时相比将发热量Qcat算出为大的值。这是鉴于在与三元催化剂32的铈反应的氧量大的情况下与该氧量小的情况相比反应热大的设定。

另一方面，CPU72在判定为执行标志F是“1”的情况下(S42：否)，基于吸入空气量Ga及增量系数K算出发热量Qcat(S46)。CPU72在增量系数K大的情况下与增量系数K小的情况相比将发热量Qcat算出为大的值。另外，CPU72在吸入空气量Ga大的情况下与吸入空气量Ga小的情况相比将发热量Qcat算出为大的值。

CPU72在完成S44、S46的处理的情况下，基于流入气体热量Qin、排气歧管交换热量Qexm、发热量Qcat及吸入空气量Ga算出推定值Tcate(S48)。CPU72在流入气体热量Qin、排气歧管交换热量Qexm、及发热量Qcat的和大的情况下与该和小的情况相比将推定值Tcate的本次的值相对于推定值Tcate的前次的值的上升量算出为大的值。另外，CPU72在吸入空气量Ga大的情况下与吸入空气量Ga小的情况相比将推定值Tcate的本次的值相对于推定值Tcate的前次的值的上升量算出为小的值。此外，S48的处理具体而言可以设为如下处理：通过对推定值Tcate的前次值乘以三元催化剂32的热容量来算出三元催化剂32的热量，并将流入气体热量Qin、排气歧管交换热量Qexm及发热量Qcat、与三元催化剂32的热量的和除以三元催化剂32及排气的热容量而算出的值代入到推定值Tcate。

此外，CPU72在完成S48的处理的情况下暂且结束图3所示的一系列的处理。

(与温度的控制有关的处理)

在图4中示出与三元催化剂32的温度的控制有关的处理的步骤。图4所示的处理通过由CPU72例如以预定周期反复执行存储于ROM74的程序来实现。

在图4所示的一系列的处理中，CPU72首先判定执行标志F是否是“1”(S50)。CPU72在判定为是“1”的情况下(S50：是)，取得水温THW(S52)。并且，CPU72基于水温THW算出目标温度Tcat*(S54)。

CPU72在水温THW为规定温度THW0以上的情况下，向目标温度Tcat*代入上限温度Tcat0。在此，规定温度THW0例如设定为0～40℃内的值即可。另外，上限温度Tcat0是在GPF34的再生处理中被三元催化剂32容许的温度的上限值。CPU72在水温THW比规定温度THW0低的情况下，水温THW越低则将目标温度Tcat*算出为越小的值。该处理为在将规定作为输入变量的水温THW与作为输出变量的目标温度Tcat*的关系的映射数据预先存储于ROM74的状态下由CPU72对目标温度Tcat*进行映射运算的处理。

接着，CPU72取得推定值Tcate(S56)。然后，CPU72判定从目标温度Tcat*减去推定值Tcate而得到的值是否是第1规定值ΔTthL以下(S58)。然后，CPU72在判定为是第1规定值ΔTthL以下的情况下(S58：是)，向增量系数K代入从增量系数K减去规定量Δ而得到的值和“1”中的大的一方(S60)。这是为了通过使增量系数K减小来使三元催化剂32中的发热量减少的处理。

与此相对，CPU72在判定为超过第1规定值ΔTthL的情况下(S58：否)，判定从目标温度Tcat*减去推定值Tcate而得到的值是否是第2规定值ΔTthH以上(S62)。第2规定值ΔTthH被设定为比第1规定值ΔTthL大的值。然后，CPU72在判定为是第2规定值ΔTthH以上的情况下(S62：是)，将对增量系数K加上规定量Δ而得到的值和初始值K0中的小的一方向增量系数K代入(S64)。初始值K0被设定为，使气缸#1、#3、#4内的混合气的空燃比为从这些气缸#1、#3、#4向排气通路30排出的排气中的未燃燃料与从气缸#2排出的氧不会过度不足地反应的量以下且尽量大的值。

此外，CPU72在完成S60、S64的处理的情况下、或在S50、S62的处理中判断为否的情况下，暂且结束图4所示的一系列的处理。

在此，对本实施方式的作用及效果进行说明。

在图5A及图5B中例示内燃机10的温度低的情况下的比较例及本实施方式涉及的升温处理。

在图5A中示出将目标温度Tcat*固定于上限温度Tcat0的比较例。如图5A所示，在比较例的情况下，在执行标志F成为“1”的时刻t1以后，目标温度Tcat*的大小被固定于上限温度Tcat0，执行升温处理。在该情况下，在时刻t2以后，推定值Tcate与目标温度Tcat*之差变小，增量系数K被减小，从而虽然推定值Tcate不超过目标温度Tcat*，但实际的温度Tcatr会超过上限温度Tcat0。

这是由于升温处理开始后附着于进气系统、气缸壁面的燃料气化而向三元催化剂32流出而产生的现象。在此，进气系统是指进气口12a、进气门18等。在进气系统的温度低时从进气口喷射阀16喷射出的燃料的一部分在燃料被喷射出的燃烧循环中进气门18的打开期间不向燃烧室20流入而保持附着于进气系统的状态。另外，在燃烧室20、气缸壁面的温度低的情况下，从缸内喷射阀22喷射出的燃料的一部分不向燃烧供给而保持附着于气缸壁面的状态，由活塞刮掉。

附着于进气系统的燃料都气化而向燃烧室20流入。另外，由活塞刮掉的燃料成为窜漏气体，从进气通路12向燃烧室20流入。在这些燃料向燃烧室20流入时，在执行标志F是“1”的情况下，由于不进行空燃比反馈控制，因此，即使这些燃料向燃烧室20流入也不进行对从进气口喷射阀16及缸内喷射阀22喷射的燃料量进行减量的处理。因此，这些向燃烧室20流入了的燃料成为向三元催化剂32流入的设想外的量的未燃燃料。

与此相对，在图5B所示的本实施方式中，目标温度Tcat*的大小设为比上限温度Tcat0低的值并执行升温处理。因此，在时刻t2以后，推定值Tcate与目标温度Tcat*之差变小，增量系数K被减小，从而在将推定值Tcate控制成不超过目标温度Tcat*时，实际的温度Tcatr不超过上限温度Tcat0。

根据以上说明了的本实施方式，进而得到以下记载的作用及效果。

(1)基于增量系数K算出推定值Tcate，在推定值Tcate接近目标温度Tcat*的情况下，对增量系数K进行减小修正。由此，能够抑制三元催化剂32的温度超过目标温度Tcat*的情况发生。不过，关于在内燃机10的温度低的情况下附着于进气系统及气缸壁面这2个中的至少1个并在燃烧行程中不供给给燃烧的燃料由于气化而向三元催化剂32流入，在推定值Tcate上无法进行考虑。因此，如果在推定值Tcate接近目标温度Tcat*的情况下使增量系数K减小了，则在内燃机10的温度低的情况下，三元催化剂32的实际的温度Tcatr有可能超过目标温度Tcat*。因此，根据水温THW来设定目标温度Tcat*的利用价值特别大。

(2)基于以图4所示的处理的周期每次取得的水温THW更新目标温度Tcat*。由此，能够随着水温THW上升而使目标温度Tcat*上升。由此，能够随着使因附着于进气系统及气缸壁面的燃料的气化而能够向三元催化剂32流入的未燃燃料量减少，而使目标温度Tcat*上升。因此，能够抑制升温性能不必要地下降的情况。

(3)在升温处理开始后、堆积量DPM尚未成为停止用阈值DPML以下、GPF34的PM再生处理未完成时由S20的处理判定为否的情况下，中断升温处理，在S20的处理中判断为是情况下，再次开始升温处理。在该情况下，升温处理的再次开始时的水温THW有可能与即将中断之前的水温THW大大地不同。与此相对，在本实施方式中，由于将目标温度Tcat*根据每次的水温THW进行更新，因此，能够更适当地设定升温处理的再次开始时的目标温度Tcat*。

(4)根据水温THW将目标温度Tcat*设定为3个以上的不同的值。由此，与将目标温度Tcat*设定为互相不同的2个值中的任一方的情况相比，能够抑制三元催化剂32的过热并且提高升温性能。

(5)在执行升温处理的情况下，禁止空燃比反馈处理。由此，在正在执行升温处理时，在附着于进气系统及气缸壁面中的任一方的燃料气化了的情况下，对从进气口喷射阀16及缸内喷射阀22喷射的燃料进行减量特别困难。因此，气化了的燃料容易成为使向三元催化剂32流入的燃料量增加为设想外的要因，因此，使目标温度Tcat*根据水温THW而下降的处理的利用价值特别大。

<对应关系>

上述实施方式中的事项与在上述“用于解决课题的手段”一栏记载的事项的对应关系如下所述。以下，按照在上述“用于解决课题的手段”一栏记载的每个解决手段的编号，示出对应关系。[1]后处理装置与三元催化剂32及GPF34对应。取得处理与S52的处理对应。设定处理与S54的处理对应。升温处理与S22的处理对应。[2]温度推定处理与图3的处理对应。浓燃烧变量与增量系数K对应。[3]与按图4的处理的周期更新目标温度Tcat*对应。[4]过滤器与GPF34对应。判定处理与S18的处理对应。预定的条件与S20的处理中的条件(ア)及条件(イ)的逻辑与是真的内容的条件对应。[5]与在S54的处理中低于规定温度THW0的情况下目标温度Tcat*被设定为连续小的值对应。[6]反馈处理与利用S26的处理再次开始的处理对应，禁止处理与S22的处理对应。

<其他的实施方式>

此外，本实施方式能够如以下那样变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合来实施。

“关于取得处理”

在上述实施方式中，作为内燃机10的温度而例示了水温THW，但不限于此。例如，也可以是内燃机10的润滑油的温度的检测值。另外，在例如内燃机10仅具备进气口喷射阀16的情况下，在进气口12a、进气门18等进气系统的温度低时燃料附着于进气系统成为在推定值Tcate中产生误差的显著的要因，因此可以是进气系统的温度的检测值。

“关于设定处理”

在上述实施方式中，在映射数据的输入变量的多个值中不存在与作为输入变量的水温THW一致的值的情况下，利用多个值中的隔着水温THW的一对值的插值运算来设定目标温度Tcat*，但不限于此。例如，也可以将和与水温THW最近的值对应的输出变量的值作为目标温度Tcat*。

在上述实施方式中，根据水温THW将目标温度Tcat*设定为3个以上的不同的值中的任一方，但不限于此。例如，也可以根据水温THW设定为互相不同的2个值中的任一方。

将目标温度Tcat*的最大值设为上限温度Tcat0不是必须的。如下述“关于浓燃烧处理”一栏所记载那样，也可以通过控制方法设为比上限温度Tcat0低规定量的温度。

“关于温度推定处理”

作为浓燃烧变量，不限于增量系数K，例如，也可以由填充效率η及要求喷射量Qd这一组变量构成浓燃烧变量。

作为将推定值Tcate不是设为内燃机10的运转状态稳定的情况下的三元催化剂32的温度而是基于与逐次的热能量量的收支相应的物理模型进行算出的方法，不限于在上述实施方式中例示出的方法。例如，也可以基于每次的喷射量算出热能量量。在该情况下，在燃料附着于进气系统、气缸体的情况下，基于将与此相应的喷射量变换为热能量而比实际过剩的热能量量算出推定值Tcate，推定值Tcate也有可能暂时高于三元催化剂32的实际的温度。但是，即使在该情况下，也如上述实施方式所例示那样，物理模型若将作为表示与排气系统热交换的构件的温度的变量的水温THW作为输入，则推定值Tcate收敛于三元催化剂32的实际的温度。因此，在推定值Tcate收敛于三元催化剂32的实际的温度之后，在附着的燃料气化的情况下，将目标温度Tcat*设定为低的值是有效的。

在上述实施方式中，作为算出推定值Tcate时的输入变量中的、表示与排气系统热交换的构件的温度的变量，而例示出由水温THW表示的气缸体的温度，但不限于此，例如也可以使用与排气通路30热交换的外部的空气的温度。

在上述实施方式中，将三元催化剂32的温度设为单个温度，并将该单个温度作为推定对象，但不限于此。例如，也可以将从排气的流动方向上的三元催化剂32的上游侧至下游侧分割为多个区域，将上述各区域的温度作为推定对象。

作为算出三元催化剂32的温度的推定值的处理，不限于基于考虑了热交换的物理模型的处理。例如，也可以是将在上述实施方式、其变更例中例示出的参数作为输入的线性回归方程式、神经网络等物理模型。在该情况下，将学习完毕模型的输出变量设为三元催化剂32的温度的更新量，按每个预定周期算出输出变量的值，并将该值加到三元催化剂32的温度上，由此更新该温度即可。不过，将输出变量设为更新量并非必须的，例如也可以将学习完毕模型设为回归结合型的神经网络，将输出变量设为温度自身。

作为温度推定处理，不限于使用考虑了热交换的物理模型、或使浓燃烧变量包含于输入变量的学习完毕模型。例如，也可以是推定在内燃机10的运转状态持续的情况下认为三元催化剂32的温度收敛的稳定的温度的处理。即使在该情况下，也是由于附着于进气系统、缸孔的燃料气化而向排气通路30流出，导致三元催化剂32的温度的推定精度下降，因此按在上述实施方式中例示出的要领设定目标温度Tcat*是有效的。

“关于浓燃烧处理”

如上述“关于温度推定处理”一栏所记载那样，在推定三元催化剂32的多个区域的各自的温度的情况下，例如，将上述各区域的推定值中的最大值控制为目标温度Tcat*以下即可。不过，将最大值控制为目标温度Tcat*以下不是必须的。例如如果取代将目标温度Tcat*根据三元催化剂32的温度的上限值来设定，而是根据三元催化剂32的各区域的温度的平均值的上限值来设定，则也可以将推定值的平均值控制为目标温度Tcat*以下。

也可以设为如下处理：例如将目标温度Tcat*设为比在上述实施方式中设定了的值低规定量的温度，利用将目标温度Tcat*与推定值Tcate之差设为输入的比例要素的输出及积分要素的输出之和，逐次更新增量系数K。在此，规定量根据由积分要素的输出引起的过冲量的设想最大值而设定即可。

作为浓燃烧处理，不限于包含对目标温度Tcat*的反馈控制的处理。例如，如果设为在目标温度Tcat*高的情况下与目标温度Tcat*低的情况相比将增量系数K设定为大的值的处理，则在水温THW低的情况下与水温THW高的情况相比将目标温度Tcat*设为低的值是有效的。

“关于升温处理”

在S22的处理中，将在1燃烧循环中停止燃烧控制的气缸的数量设为1个，但不限于此。例如也可以设为2个。

在上述实施方式中，在各燃烧循环中，将停止燃烧控制的气缸固定为预先确定了的气缸，但不限于此。例如，也可以按每个预定周期变更停止燃烧控制的气缸。

作为升温处理，不限于以1燃烧循环为周期的处理。例如也可以如上述实施方式那样，在具有4个气缸的情况下，以压缩上止点的出现间隔的5倍的期间为周期，在该期间设置1个停止燃烧控制的气缸。由此，能够将停止燃烧控制的气缸以压缩上止点的出现间隔的5倍的周期进行变更。

“关于升温处理的执行条件”

在上述实施方式中，作为在产生了升温处理的执行要求的情况下执行升温处理的预定的条件，例示出上述条件(ア)及条件(イ)，但作为预定的条件，不限于此。例如，关于条件(ア)及条件(イ)这2个条件，也可以仅包含它们中的1个条件。

“关于堆积量的推定”

作为堆积量DPM的推定处理，不限于在图2中例示出的处理。例如，也可以基于GPF34的上游侧与下游侧的压力差和吸入空气量Ga推定堆积量DPM。具体而言，在压力差大的情况下与压力差小的情况相比将堆积量DPM推定为大的值，即使压力差相同，在吸入空气量Ga小的情况下与吸入空气量Ga大的情况相比将堆积量DPM推定为大的值即可。在此，在将GPF34的下游侧的压力视为恒定值的情况下，能够代替压力差而采用GPF34的上游侧的压力的检测值。

“关于后处理装置”

作为后处理装置，不限于在三元催化剂32的下游具备GPF34，例如也可以是在GPF34的下游具备三元催化剂32。另外，不限于具备三元催化剂32及GPF34。例如，也可以仅具备GPF34。另外，即使在例如后处理装置由三元催化剂32构成的情况下，如果在其再生处理时需要后处理装置的升温，则执行在上述实施方式、它们的变更例中例示出的处理是有效的。此外，在后处理装置具备三元催化剂32和GPF的情况下，作为GPF，不限于担载了三元催化剂的过滤器，也可以仅是过滤器。

“关于控制装置”

作为控制装置，不限于具备CPU72和ROM74并执行软件处理的装置。例如，也可以具备对在上述实施方式中软件处理的至少一部分进行硬件处理的例如ASIC等专用的硬件电路。即，控制装置是以下的(a)～(c)中的任一结构即可。(a)具备按照程序来执行上述处理的全部的处理装置、和存储程序的ROM等程序保持装置。(b)具备按照程序来执行上述处理的一部分的处理装置及程序保存装置、和执行剩余的处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此，具备处理装置及程序保持装置的软件执行装置、专用的硬件电路可以是多个。

“关于车辆”

作为车辆，不限于串联·并联混合动力车，例如也可以是并联混合动力车、串联混合动力车。不过，不限于混合动力车，例如，也可以是车辆的动力产生装置仅是内燃机10的车辆。

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置，

应用于在排气通路具备排气的后处理装置的多气缸内燃机，

所述内燃机的控制装置执行：

取得处理，所述取得处理取得所述多气缸内燃机的温度；

设定处理，所述设定处理设定所述后处理装置的目标温度；及

升温处理，所述升温处理使所述后处理装置的温度上升到所述目标温度，

所述升温处理包括停止处理及浓燃烧处理，

所述停止处理是停止多个气缸中的一部分气缸中的燃烧控制的处理，

所述浓燃烧处理是使所述多个气缸中的与所述一部分气缸不同的气缸中的混合气的空燃比低于理论空燃比的处理，

所述设定处理是在通过所述取得处理而取得的温度低的情况下与该温度高的情况相比将所述目标温度设定为低的温度的处理。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，

所述内燃机的控制装置执行基于浓燃烧变量的值算出所述后处理装置的温度的推定值的温度推定处理，

所述浓燃烧变量是表示基于所述浓燃烧处理的所述不同的气缸中的混合气的空燃比的变量，

所述浓燃烧处理包括与所述推定值低于所述目标温度的量大的情况相比在该量小的情况下使浓化的程度减少的处理。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，

所述设定处理包括以预定周期基于通过所述取得处理而取得的温度更新所述目标温度的处理。

4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，

所述后处理装置包括捕集排气中的颗粒状物质的过滤器，

所述内燃机的控制装置执行由于被所述过滤器捕集的所述颗粒状物质的量为阈值以上而判定为存在所述升温处理的执行要求的判定处理，

所述升温处理是在通过所述判定处理而判定为存在所述执行要求且所述内燃机的运转状态满足预定的条件的情况下执行并且在所述颗粒状物质的量为预定量以下的情况下完成的处理，所述升温处理在该升温处理的执行中所述预定的条件不再成立的情况下中断，然后通过所述预定的条件再次成立而再次开始。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机的控制装置，

所述设定处理是按通过所述取得处理而取得的每个温度将所述目标温度设定为3个以上的不同的值的处理。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的内燃机的控制装置，

所述内燃机的控制装置执行：

反馈处理，所述反馈处理将所述混合气的空燃比反馈控制成目标空燃比；和

禁止处理，所述禁止处理在执行所述升温处理的情况下禁止所述反馈处理。

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