内燃机的排气净化装置的制造方法
【专利摘要】本发明的课题是对内燃机启动时的SCR催化剂的氨吸附量的不足进行抑制。于是，本发明提供一种能够以稀空燃比运行的内燃机的排气净化装置，在有了使内燃机停止的要求时，使内燃机以理论空燃比以下运行，直到SCR催化剂的空燃比变为理论空燃比以下，然后使向内燃机的燃料供给停止。
【专利说明】
内燃机的排气净化装置
技术领域
[0001]本发明涉及内燃机的排气净化装置。
【背景技术】
[0002]在内燃机的排气通路中配置吸藏还原型NOx催化剂(以下也称为“NSR催化剂”)的技术，这是大家所知道的。NSR催化剂，在流入的排气中的氧气浓度高时吸藏排气中的NOx，在流入的排气中的氧气浓度低且有还原剂存在时将吸藏的NOx还原。
[0003]NSR催化剂会因为燃料中所含的硫成分而发生硫中毒。于是有了以下技术:在有了使内燃机停止的要求的情况下，先将NSR催化剂的硫中毒消除，然后使内燃机实际停止(例如参照专利文献I)，该技术是大家知道的。该技术中，为了消除硫中毒，使内燃机以浓空燃比运行。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献I:日本特开平10-231720号公报
【发明内容】
[0006]在比NSR催化剂靠下游侧有时会设置选择还原型NOx催化剂(以下也称为SCR催化剂)。该SCR催化剂是通过还原剂将NOx选择还原的催化剂。并且，在NSR催化剂中通过排气中的此、出与勵1反应而生成氨。该氨能够在SCR催化剂中作为还原剂利用。
[0007]在此，以高于理论空燃比的空燃比运行、即稀薄燃烧运行的内燃机，有时内燃机会在SCR催化剂的气氛为稀空燃比的状态下停止。这样的状态下，吸附于SCR催化剂的氨被排气中的氧气氧化，产生NOx。该NOx有时通过吸附于SCR催化剂的其它氨而被还原。通过反复如此进行，吸附于SCR催化剂的氨的量减少。再者，以下将像这样吸附于SCR催化剂的氨的量减少的现象称为“自耗”。由于该氨的自耗，在下一次的内燃机的启动时SCR催化剂中氨的吸附量就有可能不足。为了上述的现有技术中的硫中毒的消除，进行了使NSR催化剂变为浓空燃比那样的控制，但没有考虑到其下游的SCR催化剂的空燃比。根据以上说明可知，在下一次的内燃机的启动时，有可能由于SCR催化剂的氨吸附量不足，而使SCR催化剂的NOx的净化能力降低。
[0008]本发明是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的是对内燃机的启动时的SCR催化剂的氨吸附量的不足进行抑制。
[0009]为了完成上述课题，本发明的内燃机的排气净化装置，是能够以稀空燃比运行的内燃机的排气净化装置，具备:选择还原型NOx催化剂，其设置在所述内燃机的排气通路中，能够吸附氮，并以吸附的氨作为还原剂来还原NOx;空燃比控制部，其能够使所述内燃机的空燃比变化;和发动机停止控制部，其在有了使所述内燃机停止的要求时实施停止控制，所述停止控制是先通过所述空燃比控制部使所述内燃机以理论空燃比以下运行，直到所述选择还原型NOx催化剂的空燃比变为理论空燃比以下，然后使向所述内燃机的燃料供给停止。
[0010]即使由于以稀空燃比运行内燃机而使SCR催化剂的空燃比变为稀空燃比，也能够通过在使内燃机停止前以理论空燃比以下运行内燃机，使SCR催化剂的空燃比成为理论空燃比以下。由此，能够抑制氨的自耗。因此，能够对内燃机的启动时的SCR催化剂的氨吸附量的不足进行抑制。
[0011]另外，本发明的内燃机的排气净化装置优选还具备前段催化剂，所述前段催化剂设置在比所述选择还原型NOx催化剂靠上游的排气通路中，其排气净化能力会因HC中毒而降低，所述发动机停止控制部在所述停止控制中，在通过所述空燃比控制部使所述内燃机以理论空燃比以下运行到所述选择还原型NOx催化剂的空燃比变为理论空燃比以下后，进而在所述选择还原型NOx催化剂的空燃比为理论空燃比以下的状态下通过所述空燃比控制部使所述内燃机以理论空燃比以上运行，直到所述前段催化剂的空燃比变为理论空燃比以上，然后使向所述内燃机的燃料供给停止。
[0012]在停止向内燃机的燃料供给前使内燃机以理论空燃比以下运行的情况下，比SCR催化剂靠上游的前段催化剂的空燃比也变为理论空燃比以下。因此，前段催化剂中有可能发生HC中毒。因此，在SCR催化剂的空燃比变为理论空燃比以下后，使内燃机以理论空燃比以上运行，以使得前段催化剂的空燃比从理论空燃比以下的状态变为理论空燃比以上。由此，能够在前段催化剂的空燃比为理论空燃比以上的状态下使内燃机停止。在使内燃机以稀空燃比运行到前段催化剂的空燃比变为稀空燃比的情况下，在SCR催化剂的空燃比变为稀空燃比前使内燃机停止。另一方面，在使内燃机以理论空燃比运行到SCR催化剂的空燃比变为理论空燃比的情况下，前段催化剂也变为理论空燃比，因此该情况下如果SCR催化剂的空燃比变为理论空燃比则可以立即使内燃机停止。这样能够抑制内燃机在前段催化剂发生HC中毒的状态下被启动。
[0013]另外，本发明的内燃机的排气净化装置优选还具备前段催化剂，所述前段催化剂设置在比所述选择还原型NOx催化剂靠上游的排气通路中，其排气净化能力会因HC中毒而降低，所述发动机停止控制部在所述停止控制中，调整所述内燃机的栗气损失，使得向所述内燃机的燃料供给停止后、直到内燃机的转速变为O为止的期间的所述内燃机的吸入空气量的总量成为规定空气量，所述规定空气量是在保持所述选择还原型NOx催化剂的空燃比为理论空燃比以下的状态下使所述前段催化剂的空燃比成为理论空燃比以上所需的吸入空气量的总量。
[0014]在SCR催化剂的空燃比变为理论空燃比以下后，为了使前段催化剂的空燃比成为理论空燃比以上而使内燃机以理论空燃比以上运行的情况下，会有燃料消耗。另一方面，通过在SCR催化剂的空燃比变为理论空燃比以下后停止燃料的供给，能够减少燃料消耗量。在停止燃料供给后，在空气不断从内燃机排出的同时发动机转速降下来。该发动机转速降低步伐与栗气损失具有相关关系。因此，通过调整栗气损失，能够调整在发动机转速变为O之前从内燃机排出的空气的量。如果调整栗气损失，使得从内燃机排出的空气从前段催化剂通过，并且不到达SCR催化剂，则能够抑制前段催化剂的HC中毒和SCR催化剂的氨自耗。
[0015]另外，与所述规定空气量多时相比，在所述规定空气量少时所述发动机停止控制部还能够增大所述栗气损失。
[0016]规定空气量越少，从内燃机排出的空气的量可以越少。由于通过增大栗气损失而使发动机转速更快地降低，因此在发动机转速变为O之前从内燃机排出的空气的量减少。因此，规定空气量越少，能够抑制由增大栗气损失造成的从内燃机排出的空气的量过多。另一方面，在规定空气量多时，通过减小栗气损失，能够在直到内燃机的转速变为O为止的期间，从内燃机排出更多的空气，因此能够抑制空气不足。像这样，通过根据规定空气量调整栗气损失，能够抑制从内燃机排出的空气的量发生过多或不足。
[0017]另外，优选与所述内燃机的温度低时相比，在所述内燃机的温度高时，所述发动机停止控制部增大所述栗气损失。
[0018]与内燃机的温度低时相比，在内燃机的温度高时，发动机转速难以降低。因此，在内燃机的温度高时，在直到内燃机的转速变为O为止的期间从内燃机排出的空气的量有可能过多。该情况下，通过增大栗气损失，能够快速降低内燃机的转速，因此，能够减少从内燃机排出的空气的量。因此，能够抑制空气过多。另一方面，在内燃机的温度低时，在停止燃料的供给后内燃机的转速容易降低，因此从内燃机排出的空气的量有可能不足。该情况下，通过减小栗气损失，能够抑制内燃机的转速降低，因此能够使从内燃机排出的空气的量增加。像这样，通过根据内燃机的温度来调整栗气损失，能够抑制从内燃机排出的空气的量过多或不足。
[0019]另外，优选所述前段催化剂包含三元催化剂和吸藏还原型NOx催化剂中的至少一种催化剂，所述三元催化剂设置在所述内燃机的排气通路中，具有氧吸藏能力，所述吸藏还原型NOx催化剂设置在所述内燃机的排气通路中，在稀空燃比时吸藏NOx，在理论空燃比以下时还原NOx，在所述前段催化剂包含三元催化剂和吸藏还原型NOx催化剂这两者时，所述吸藏还原型NOx催化剂设置在比所述三元催化剂靠下游。
[0020]在三元催化剂和NSR催化剂中能够生成氨，因此通过在比SCR催化剂靠上游设置这些催化剂，能够向SCR催化剂供给氨。在此，通过实施停止控制，这些催化剂也可变为理论空燃比以下。该情况下，这些催化剂有可能发生HC中毒。对此，在内燃机的停止时，如果预先使三元催化剂和NSR催化剂中变为理论空燃比以上，则能够消除HC中毒。因此，能够抑制在下一次的内燃机的启动时这些催化剂的净化能力降低。
[0021]另外，所述发动机停止控制部在有了使所述内燃机停止的要求、且吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立的情况下，实施所述停止控制。
[0022]自耗是如上述那样吸附于SCR催化剂的氨通过排气中的氧气而被氧化，产生NOx，该NOx通过吸附于SCR催化剂的其它氨而被还原，由此SCR催化剂中的氨的吸附量减少的现象。如果吸附于SCR催化剂的氨自耗的条件不成立，则即使内燃机停止了，氨也不会自耗，因此在停止向内燃机供给燃料前不需要以理论空燃比以下运行。该情况下，通过不实施停止控制就立即停止内燃机，能够减少燃料的消耗量。
[0023]另外，本发明的内燃机的排气净化装置优选具备空燃比检测装置，所述空燃比检测装置用于检测或推定所述选择还原型NOx催化剂的空燃比，所述发动机停止控制部在由所述空燃比检测装置检测或推定的空燃比为稀空燃比的情况下，判定为吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立。
[0024]在内燃机以稀空燃比运行了的情况下，SCR催化剂的空燃比变为稀空燃比，因此在SCR催化剂中氨自耗。在这样的状态的情况下，由空燃比检测装置检测或推定的空燃比变为稀空燃比。因此，在由空燃比检测装置检测或推定出的空燃比为稀空燃比的情况下，在SCR催化剂中会发生自耗。另一方面，在内燃机以理论空燃比以下运行了的情况下，由空燃比检测装置检测或推定出的空燃比变为理论空燃比以下，在SCR催化剂中氨不会自耗。该情况下，能够不实施停止控制就立即停止内燃机。
[0025]另外，本发明的内燃机的排气净化装置优选具备温度检测装置，所述温度检测装置用于检测或推定所述选择还原型NOx催化剂的温度，所述发动机停止控制部在由所述温度检测装置检测或推定出的温度为吸附于该选择还原型NOx催化剂的氨自耗的起始温度以上即下限温度以上的情况下，判定为吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立。
[0026]如果SCR催化剂的温度低于下限温度，则在SCR催化剂中氨不会自耗，因此能够判定为吸附于SCR催化剂的氨自耗的条件不成立。因此，即使不实施停止控制也能够立即停止内燃机。另一方面，如果SCR催化剂的温度为下限温度以上，则会发生氨的自耗。因此，能够判定吸附于SCR催化剂的氨自耗的条件成立。
[0027]另外，本发明的内燃机的排气净化装置优选具备温度检测装置，所述温度检测装置用于检测或推定所述选择还原型NOx催化剂的温度，所述发动机停止控制部在由所述温度检测装置检测或推定出的温度低于氨残存于所述选择还原型NOx催化剂中的温度的上限值即上限温度的情况下，判定为吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立。
[0028]如果SCR催化剂的温度过高，则SCR催化剂不能持续吸附氨，氨从SCR催化剂脱离。从SCR催化剂脱离的氨几乎都从SCR催化剂流出。如果单位时间从SCR催化剂脱离的氨的量多于单位时间吸附于SCR催化剂的氨的量，则来自于SCR催化剂的氨逐渐减少。即，即使向SCR催化剂供给了氨，SCR催化剂中的氨的吸附量也减少。在内燃机停止时，如果氨的温度高于上限温度，则成为SCR催化剂几乎不吸附氨的状态，因此能够自耗的氨也几乎没有残留。因此，在SCR催化剂的温度高于上限温度的情况下，SCR催化剂中没有氨残留，因此不会发生氨的自耗。因此，能够判定为吸附于SCR催化剂的氨自耗的条件不成立。在这样的温度的情况下，不需要实施停止控制，因此能够立即停止内燃机。另一方面，如果SCR催化剂的温度为上限温度以下，则在SCR催化剂中会残存氨，因此会发生氨的自耗。因此，能够判定为吸附于SCR催化剂的氨自耗的条件成立。
[0029]根据本发明，能够抑制内燃机启动时SCR催化剂的氨吸附量的不足。
【附图说明】
[0030]图1是表示实施例1-3涉及的内燃机、及其吸气系统和排气系统的概略构造的图。
[0031]图2是表示内燃机停止时的各种数值的变化的时间图。
[0032]图3是实施例1涉及的内燃机停止时的控制的流程图。
[0033]图4是表示SCR催化剂的温度与氨的消失速度的关系的图。
[0034]图5是实施例2涉及的内燃机的停止时的控制的流程图。
[0035]图6是表示内燃机停止时的各种数值的变化的时间图。
[0036]图7是实施例3涉及的内燃机停止时的控制的流程图。
[0037]图8是表示实施例4涉及的内燃机、及其吸气系统和排气系统的概略构造的图。
[0038]图9是表示内燃机的冷却水温度、从停止向内燃机供给燃料时起、到内燃机的转速变为O为止所需要的吸入空气量的累计值(规定空气量)、和必要栗气损失之间的关系的图。
[0039]图10是表示内燃机的停止时的各种数值的变化的时间图。
[0040]图11是表示内燃机的停止时的发动机转速、节气门开度、旁通阀开度的变化的时间图。
[0041 ]图12是实施例4涉及的内燃机的停止时的控制的流程图。
[0042]图13是用于校正必要栗气损失的流程图。
[0043]附图标记说明
[0044]I内燃机
[0045]16节气门
[0046]20IG 开关
[0047]31三元催化剂
[0048]32吸藏还原型NOx催化剂(NSR催化剂)
[0049]33选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)
[0050]42吸气管
[0051]72排气管
[0052]83喷射阀
[0053]90ECU
[0054]91第一空燃比传感器
[0055]92第二空燃比传感器
[0056]93第三空燃比传感器
[0057]94第四空燃比传感器
[0058]95空气流量计
[0059]97加速踏板开度传感器
[0060]98曲轴位置传感器
【具体实施方式】
[0061]下面，参照附图、基于实施例对用于实施本发明的方式进行示例性地详细说明。该实施例所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有特别记载，就没有意思要将本发明的范围限定于此。
[0062]〈实施例1>
[0063]图1是表示本实施例涉及的内燃机及其吸气系统和排气系统的概略构造的图。图1所示的内燃机I是汽油发动机。内燃机I例如搭载于车辆。
[0064]在内燃机I上连接有排气管72。在该排气管72的管道中途，从上游侧起依次具备三元催化剂31、吸藏还原型NOx催化剂32(以下称为NSR催化剂32)、选择还原型NOx催化剂33(以下称为SCR催化剂33)。
[0065]三元催化剂31在催化剂气氛为理论空燃比或其附近时将N0x、HC和CO净化除去。该三元催化剂31具有氧吸藏能力。即，在流入的排气的空燃比为稀空燃比时吸藏过剩量的氧气，在流入的排气的空燃比为浓空燃比时放出不足量的氧气，由此来净化排气。通过这样的氧吸藏能力，三元催化剂31即使在理论空燃比以外也能够净化除去HC、C0和NOx。再者，也可以设置具有氧化能力的其它催化剂(例如氧化催化剂)来代替三元催化剂31。
[0066]另外，NSR催化剂32在流入的排气的氧气浓度高时吸藏排气中的NOx，在流入的排气的氧气浓度低且有还原剂存在时将吸藏的NOx还原。即，在稀空燃比时吸藏NOx，在理论空燃比以下时还原NOx。作为向NSR催化剂32供给的还原剂，可以利用从内燃机I排出的未燃烧燃料即HC或CO。
[0067]再者，在排气从三元催化剂31或NSR催化剂32流过时，有时排气中的NOx与HC或H2反应而生成氨(NH3)。例如，如果通过水煤气变换反应或蒸汽重整反应而由排气中的OKH2O产生H2,则该H2在三元催化剂31或NSR催化剂32中与NO反应生成氨。氨是在从三元催化剂31或NSR催化剂32通过的排气的空燃比为理论空燃比以下时生成的。再者，在实施例中三元催化剂31和NSR催化剂32相当于本发明的前段催化剂。
[0068]SCR催化剂33预先吸附有还原剂，在NOx通过时，由吸附上的的还原剂将NOx选择还原。作为向SCR催化剂33供给的还原剂，可以利用通过三元催化剂31或NSR催化剂32而生成的氨。
[0069]另外，在比三元催化剂31靠上游的排气管72上，安装有检测排气的空燃比的第一空燃比传感器91。另外，在比三元催化剂31靠下游且比NSR催化剂32靠上游的排气管72上，安装有检测排气的空燃比的第二空燃比传感器92。
[0070]另外，在比NSR催化剂32靠下游且比SCR催化剂33靠上游的排气管72上，安装有检测排气的空燃比的第三空燃比传感器93。并且，在比SCR催化剂33靠下游的排气管72上，安装有检测排气的空燃比的第四空燃比传感器94、和检测排气的温度的排气温度传感器99。根据排气温度传感器99的检测值能够求出SCR催化剂33的温度。
[0071]另外，在内燃机I上安装有向该内燃机I供给燃料的喷射阀83。另一方面，在内燃机I上连接有吸气管42。在吸气管42的管道中途设置有调整内燃机I的吸入空气量的节气门
16。在比节气门16靠上游的吸气管42上，安装有检测内燃机I的吸入空气量的空气流量计95ο
[0072]与上述那样构建的内燃机I一起，并行设置有用于控制该内燃机I的电子控制单元E⑶90。该E⑶90，根据内燃机I的运行条件、驾驶员的要求来控制内燃机IA⑶90介由电配线连接上述传感器、以及加速踏板开度传感器97和曲轴位置传感器98，这些各种传感器的输出信号被输入ECU90，所述加速踏板开度传感器97根据驾驶员踩油门踏板的踩下量输出电信号并检测发动机负载，所述曲轴位置传感器98检测发动机转速。另一方面，ECU90介由电配线连接喷射阀83、节气门16，通过该ECU90控制喷射阀83的开关时间、节气门16的开度。并且，在E⑶90上连接有IG开关20，如果驾驶员操作IG开关20，则E⑶90使内燃机I启动或停止。
[0073]ECU90基于内燃机I的运行状态(例如发动机转速和油门开度)设定目标空燃比。并且，控制节气门16或喷射阀83，使得实际的空燃比变为目标空燃比。再者，本实施例涉及的内燃机I进行稀薄燃烧运行(即稀空燃比下的运行)。但在内燃机I的冷启动时、高负荷运行时、以及NSR催化剂32的硫中毒消除时等，有时以理论空燃比以下的空燃比运行。再者，在实施例中控制空燃比的E⑶90，相当于本发明的空燃比控制部。
[0074]在此，吸附于SCR催化剂33的氨，通过SCR催化剂33中的氨的自耗而消失。氨的自耗，是吸附于SCR催化剂33的氨与周围的氧气反应变为NOx，进而该NOx与吸附于SCR催化剂33的氨反应，因此氨被消耗的现象。
[0075]为了抑制氨的自耗，ECU90在有了使内燃机I停止的要求的情况下，在使SCR催化剂33的空燃比成为浓空燃比后使内燃机I停止。再者，本实施例中，在驾驶员操作IG开关20想要使内燃机I停止时，视为有了使内燃机I停止的要求(发出内燃机I的停止要求)。此外，混合动力车要由通过内燃机I的行驶切换为通过电动机的行驶的情况、和要进行空转停止的情况等，都可以视为有了使内燃机I停止的要求。
[0076]因此，ECU90在有了使内燃机I停止的要求的情况下，在停止向内燃机I的燃料供给之前，使内燃机I以浓空燃比运行，在以该浓空燃比运行时的排气充满SCR催化剂33时、SPSCR催化剂33的空燃比变为浓空燃比时，停止向内燃机I供给燃料。再者，将下述控制称为停止控制，所述控制是在有了使内燃机I停止的要求时，使内燃机I以浓空燃比以下运行，直到SCR催化剂33的空燃比变为浓空燃比，然后停止向内燃机I供给燃料。对于判断SCR催化剂33的空燃比是否变为浓空燃比的方法，可以想到有几种，但在本实施例中，在由第四空燃比传感器94检测出的排气的空燃比变为浓空燃比时，判断成是SCR催化剂33的空燃比变为浓空燃比。此外，例如，如果以浓空燃比使内燃机I运行了规定时间，也可以判断成是SCR催化剂33的空燃比变为浓空燃比。该规定时间，可以作为直到SCR催化剂33的空燃比变为浓空燃比为止的时间、预先通过实验或模拟等求出。另外，也可以采用公知的技术，基于内燃机I的运行状态，推定SCR催化剂33的空燃比。再者，在实施例中第四空燃比传感器94或推定SCR催化剂33的空燃比的E⑶90，相当于本发明的空燃比检测装置。
[0077]图2是表示内燃机I的停止时的各种数值的变化的时间图。车速是搭载有内燃机I的车辆的速度。发动机出A/F是从内燃机I排出的气体的空燃比，是在内燃机I中的燃烧时的空燃比。SCR出A/F是从SCR催化剂33流出的排气的空燃比，是由第四空燃比传感器94检测出的排气的空燃比。实线表示实施了本实施例涉及的控制的情况，虚线表示当发生内燃机I的停止要求时立即停止燃料的供给而使内燃机I停止、即实施了以往的控制的情况。
[0078]首先，对实施了以往的控制的情况进行说明。TI时车速变为O。由此，内燃机I实施空转，因此从Tl开始的发动机转速变为空转速度。再者，空转中，内燃机I以理论空燃比运行，因此发动机出A/F变为理论空燃比。T2时IG开关20为OFF。即，T2时产生内燃机I的停止要求。以往，为了在产生内燃机I的停止要求时立即使内燃机I停止，从T2开始停止燃料的供给。因此，从T2起发动机转速开始降低。从T2开始停止燃料的供给，因此从T2开始发动机出A/F变为高于理论空燃比。以往的情况下，为了使内燃机I立即停止，以空转速度运行时的排气达不到SCR催化剂33，因此SCR出A/F保持为稀空燃比的状态，没有变化。
[0079]然后，对实施了本实施例涉及的控制的情况进行说明。到T2为止与以往情况相同。当在T2产生使内燃机I停止的要求时，从T2开始以浓空燃比运行内燃机I。即，从T2开始进行停止控制。发动机出A/F从T2开始变为浓空燃比，但浓空燃比的排气到达SCR催化剂33需要花费时间。因此，从T3起SCR出A/F开始降低，在T4时SCR出A/F变为理论空燃比。在此，由于SCR催化剂33具备一定程度的氧吸藏能力，因此如果浓空燃比的排气流入SCR催化剂33，则从该SCR催化剂33放出氧气。在该氧气放出的期间，SCR催化剂33的空燃比变为理论空燃比。在本实施例中，当SCR出A/F变为理论空燃比以下时，为了使内燃机I实际停止，停止燃料的供给。即，在T4时停止燃料的供给，发动机转速开始降低，并且发动机出A/F变为稀空燃比。再者，只要不特别说明，在提到使内燃机I停止的情况下，就表示停止燃料的供给。在本实施例中，从T2到T4的期间实施停止控制。由于在比SCR催化剂33靠上游侧存在浓空燃比的排气，因此即使是从T4往后，直到内燃机I的转速变为O为止，都向SCR催化剂33供给浓空燃比的排气。并且，在T5时吸藏于SCR催化剂33的氧气耗尽，从该T5开始SCR出A/F降低而变为浓空燃比。
[0080]图3是本实施例涉及的内燃机I的停止时的控制的流程图。本流程在内燃机I的运行中通过ECU90以规定的时间间隔实施。再者，在本实施例中处理本流程的ECU90，相当于本发明的发动机停止控制部。
[0081]在步骤SlOl中，判定是否有了内燃机I的停止要求。即，判定是否成为图2涉及的T2的时刻。例如，在IG开关20为OFF时判定为有了内燃机I的停止要求。在步骤SlOI中判定为肯定的情况下向步骤S102推进，另一方面，在判定为否定的情况下结束本流程。
[0082]在步骤S102中，内燃机I以浓空燃比运行。即，内燃机I的目标空燃比为浓空燃比。此时的目标空燃比，可以预先通过实验或模拟等求出。由此，如图2涉及的T2?T3所示，使发动机出A/F为浓空燃比。因此，在排气管72中流动的排气的空燃比从内燃机I侧开始缓缓变为浓空燃比。
[0083]在步骤S103中，判定SCR出A/F是否为理论空燃比以下。即，判定SCR催化剂33的空燃比是否变为理论空燃比以下。这也可以称为判定是否到达图2涉及的T3的时刻。在本步骤中，判定了是否可以使以浓空燃比的运行结束。在由第四空燃比传感器94检测出的空燃比变为理论空燃比以下的情况下可以判定为SCR出A/F为理论空燃比以下，也可以以浓空燃比使内燃机I运行了规定时间，就判定为SCR出A/F变为理论空燃比以下。并且，由于也可以推定SCR出A/F，因此可以利用该推定值进行判定。在步骤S103中判定为肯定的情况下，由于到达图2涉及的T4的时刻，因此向步骤S104推进。另一方面，在步骤S103中判定为否定的情况下，返回步骤S102。即，继续进行以浓空燃比的运行，直到SCR出A/F变为理论空燃比以下。
[0084]在步骤S104中，允许使内燃机I停止。由此，停止向内燃机I供给燃料。然后，内燃机I通过惯性旋转，转速缓缓降低，最终变为O。
[0085]再者，在图3所示的流程图中，为了使SCR催化剂33的空燃比迅速降低，在步骤S102中以浓空燃比运行，但也可以不是这样，而是以理论空燃比运行。通过以理论空燃比运行内燃机I，虽然花费时间，但能够使SCR催化剂33的空燃比为理论空燃比。如果SCR催化剂33的空燃比成为理论空燃比，则能够抑制氨的自耗。
[0086]另外，在本实施例中，三元催化剂31和NSR催化剂32并不是必需的。也可以代替三元催化剂31和NSR催化剂32，而具备向SCR催化剂33供给氨的例如氨添加阀，从而省去三元催化剂31和NSR催化剂32。
[0087]如以上那样，内燃机I停止后的SCR催化剂33的空燃比变为理论空燃比以下，因此在内燃机I停止后的SCR催化剂33中能够抑制氨自耗。由此，能够在内燃机I的停止后抑制氨的吸附量减少，从而能够抑制下一次的内燃机I的启动时的NOx的净化率的降低。
[0088]〈实施例2>
[0089]在本实施例中，设定实施停止控制的条件。其它装置等与实施例1相同，因此省略说明。在本实施例中，基于SCR催化剂33的温度或SCR催化剂33的空燃比，判定是否实施停止控制。
[0090]在此，吸附于SCR催化剂33的氨，除了自耗以外，也因为氨从SCR催化剂33的脱离而消失。氨的脱离，是在SCR催化剂33的温度较高时氨从吸附位点离开的现象。
[0091]即使是内燃机I被停止而不存在向SCR催化剂33流入的NOx的情况，也会发生氨的脱离和氨的自耗。在此，图4是表示SCR催化剂33的温度与氨的消失速度的关系的图。氨的消失速度是单位时间从SCR催化剂33消失的氨的量。图4中的实线表示由氨的脱离导致的氨的消失速度，虚线表示由氨的自耗导致的氨的消失速度。
[0092]TA是氨自耗的起始温度(以下也称为下限温度)，TB是氨残存于SCR催化剂33中的温度的上限值(以下也称为上限温度)。如果SCR催化剂33的温度高于上限温度TB，则即使供给氨，脱离的氨量也比新吸附的氨量多，其结果，SCR催化剂33中氨不再有残留。如图4所示，氨的自耗从下限温度TA的温度开始，温度越高，由氨的自耗导致的氨的消失速度越快。但是，如果SCR催化剂33的温度高于上限温度TB，则与氨的自耗相比，脱离的影响变得更大。并且，如果SCR催化剂33的温度高于上限温度TB，则即使向SCR催化剂33供给了氨，氨也会从SCR催化剂33脱离，因此难以增加氨的吸附量。如果SCR催化剂33上没有氨吸附，则不会发生氨的自耗。即，在SCR催化剂33的温度为下限温度以上且上限温度以下的情况下，才会发生氨的自耗。
[0093]根据以上叙述，在本实施例中，在有了使内燃机I停止的要求、且SCR催化剂33的温度为下限温度TA以上或上限温度TB以下的情况下，实施停止控制。再者，对于在本实施例中，在有了使内燃机I停止的要求、且SCR催化剂33的温度为下限温度TA以上且上限温度TB以下的情况下，实施停止控制的情况进行说明。
[0094]在SCR催化剂33的温度低于下限温度TA的情况下，在SCR催化剂33中几乎不发生氨的自耗，因此不需要为了抑制氨的自耗而实施停止控制。另外，在SCR催化剂33的温度高于上限温度TB的情况下，由于SCR催化剂33上几乎没有氨吸附，因此不需要为了抑制氨的自耗而实施停止控制。像这样，在不需要使SCR催化剂33的空燃比为浓空燃比的情况下，通过不实施停止控制而迅速使内燃机I停止，能够减少燃料的消耗量。
[0095]另外，在本实施例中，在有了使内燃机I停止的要求的情况下，只要是SCR催化剂33的空燃比为稀空燃比的情况，就实施停止控制。在SCR催化剂33的空燃比不为稀空燃比、SP为理论空燃比或浓空燃比的情况下，由于排气中几乎不含氧气，在内燃机I的停止后氨几乎不发生自耗，因此不需要实施停止控制。该情况下，通过迅速使内燃机I停止，能够减少燃料的消耗量。
[0096]图5是本实施例涉及的内燃机I的停止时的控制的流程图。本流程在内燃机I的运行中通过ECU90以规定的时间间隔实施。对于与上述流程进行相同处理的步骤，使用相同标记并省略说明。再者，在本实施例中处理本流程的ECU90，相当于本发明的发动机停止控制部。
[0097]在图5所示的流程中，当在步骤SlOl中判定为肯定时向步骤S201推进。在步骤S201中，判定SCR催化剂33的温度是否为下限温度TA以上且上限温度TB以下。在本步骤中，判定了SCR催化剂33的温度是否在氨自耗的范围中。下限温度TA例如为350°C，上限温度TB例如为500°C，但该值根据SCR催化剂33的组成等而有所不同，因此预先通过试验或模拟求出。SCR催化剂33的温度，通过排气温度传感器99得到。再者，也可以基于内燃机I的运行状态推定SCR催化剂33的温度。在本实施例中，排气温度传感器99或推定SCR催化剂33的温度的ECU90，相当于本发明的温度检测装置。在步骤S201中判定为肯定的情况下向步骤S202推进，另一方面，在判定为否定的情况下向步骤S104推进。
[0098]在步骤S202中，判定SCR出A/F是否高于理论空燃比。即判定SCR催化剂33的空燃比是否为稀空燃比。在本步骤中，判定是否需要使SCR催化剂33的空燃比降低为理论空燃比以下。在步骤S202中判定为肯定的情况下向步骤S102推进，另一方面，在判定为否定的情况下向步骤S104推进。
[0099]像这样，只要是在SCR催化剂33的空燃比变为氨自耗的稀空燃比、且SCR催化剂33的温度成为氨的吸附量减少的温度时，就实施停止控制，由此能够抑制使内燃机I超过所需地运行。因此，能够减少燃料的消耗量。
[0100]再者，在本实施例中，在与SCR催化剂33的温度相关的条件和与SCR催化剂33的空燃比相关的条件都成立的情况下，实施停止控制，但也可以不是这样，而是在任一方的条件成立的情况下以浓空燃比运行，这也能够减少燃料的消耗量。即，也可以省略上述步骤S201或步骤S202的一方。
[0101]另外，在本实施例中，在SCR催化剂33的温度为下限温度TA以上且上限温度TB以下的情况下实施停止控制，但也可以不是这样，而是在SCR催化剂33的温度为下限温度TA以上时即使不为上限温度TB以下也实施停止控制，而且当SCR催化剂33的温度为上限温度TB以下时即使不为下限温度TA以上也实施停止控制。
[0102]〈实施例3>
[0103]本实施例涉及的停止控制中，在使内燃机I停止之前使SCR催化剂33的空燃比为浓空燃比之后，进而运行内燃机I，使得三元催化剂31和NSR催化剂32的空燃比从通过之前的处理而成为空燃比的状态变为理论空燃比以上，然后停止向内燃机I的燃料供给而使内燃机I停止。在上述实施例中，三元催化剂31和NSR催化剂32不是必需的要素，但在本实施例中，三元催化剂31和NSR催化剂32的至少一者成为必需的要素。再者，在本实施例中，对具备三元催化剂31和NSR催化剂32这两者的情况进行说明。
[0104]在此，如果在使内燃机I停止之前与实施例1同样地运行内燃机I以使得SCR催化剂33的空燃比变为浓空燃比，则三元催化剂31和NSR催化剂32的空燃比也变为浓空燃比。于是，在三元催化剂31和NSR催化剂32中会发生由HC导致的中毒(HC中毒)。由于该HC中毒，在下一次的内燃机I启动时三元催化剂31和NSR催化剂32的净化能力有可能降低。
[0105]另一方面，在本实施例中，在使内燃机I停止之前，首先，使SCR催化剂33的空燃比为浓空燃比，然后，在SCR催化剂33的空燃比为浓空燃比的状态下，使三元催化剂31和NSR催化剂32的空燃比为理论空燃比以上。由此，能够在下一次的内燃机I的启动时，以三元催化剂31、NSR催化剂3 2、SCR催化剂33的净化能力都高的状态启动内燃机I。再者，如果三元催化剂31和NSR催化剂32的空燃比过高，则净化能力有可能降低，因此可以预先通过实验或模拟等求出空燃比的最佳值。
[0106]图6是表示内燃机I的停止时的各种数值的变化的时间图。实线表示实施了本实施例涉及的控制的情况，虚线表示实施了实施例1或实施例2涉及的控制的情况。三元催化剂出A/F是从三元催化剂31流出的排气的空燃比，是由第二空燃比传感器92检测出的排气的空燃比。NSR出A/F是从NSR催化剂32流出的排气的空燃比，是由第三空燃比传感器93检测出的排气的空燃比。图6中的Tl?T5，与图2所不的同一标记表不相同的时刻。
[0107]到T4为止，实线和虚线都在相同的轨迹上。再者，在T2时变为浓空燃比后，最初最上游的三元催化剂31变为浓空燃比，然后以NSR催化剂32、SCR催化剂33的顺序变为浓空燃比。再者，由于三元催化剂31和NSR催化剂32具备氧吸藏能力，因此在三元催化剂出A/F变为浓空燃比之前，在从三元催化剂31放出氧气的期间，三元催化剂出A/F变为理论空燃比，在NSR出A/F变为浓空燃比之前，在从NSR催化剂32放出氧气的期间，NSR出A/F变为理论空燃比。并且，在本实施例中，与实施例1或实施例2不同，从T4开始使内燃机I以理论空燃比运行。由此，发动机出A/F从Τ4之后变为理论空燃比。然后，以三元催化剂出A/F、NSR出A/F的顺序，空燃比开始上升。并且，当在T6时NSR出A/F变为理论空燃比，就停止向内燃机I供给燃料。该情况下，由于理论空燃比的排气没有到达SCR催化剂33，因此SCR催化剂33的空燃比维持浓空燃比的状态。但在NSR催化剂32与SCR催化剂33的距离近的情况下，在内燃机I的转速变为O为止的期间，理论空燃比的排气可能会到达SCR催化剂33，因此有时SCR催化剂33的空燃比也会上升，但由于排气的空燃比为理论空燃比，因此在SCR催化剂33中氨的自耗受到抑制。在本实施例中，在T2?T6的期间实施停止控制。
[0108]另外，在T6之后停止向内燃机I供给燃料，但直到内燃机I的转速变为O为止，从内燃机I排出气体。即，在T6之后，发动机出A/F变为稀空燃比，如果该排气到达三元催化剂31，则三元催化剂31的空燃比变为稀空燃比。再者，由于三元催化剂31具备氧吸藏能力，因此在刚到T6后三元催化剂31吸藏氧气的期间，三元催化剂出A/F会变为理论空燃比。
[0109]图7是本实施例涉及的内燃机I的停止时的控制的流程图。本流程在内燃机I的运行中通过ECU90以规定的时间间隔实施。对于与上述流程进行相同的处理的步骤，使用相同标记并省略说明。再者，在本实施例中处理本流程的ECU90，相当于本发明的发动机停止控制部。
[0110]在图7所示的流程图中，当在步骤S103中判定为肯定时向步骤S301推进。在步骤S301中，内燃机I以理论空燃比运行。由此，在排气管72中流动的排气的空燃比从内燃机I侧起缓缓变为理论空燃比。
[0111]在步骤S302中，判定NSR出A/F是否为理论空燃比。即，判定NSR催化剂32的空燃比是否变为理论空燃比。在本步骤中，判定是否到达图6的T6 ASR出A/F为由第三空燃比传感器93检测出的空燃比。在本步骤中，判定是否可以结束以理论空燃比的运行。在步骤S302中判定为肯定的情况下向步骤S104推进，另一方面，在判定为否定的情况下返回步骤S301。SP，继续进行以理论空燃比的运行，直到NSR出A/F变为理论空燃比为止。
[0112]另外，在图7所示的流程图中，当在步骤S202中判定为否定时，向步骤S303推进。在步骤S303中，判定SCR出A/F是否为理论空燃比。即，在本步骤中，判定SCR催化剂33的空燃比是否为浓空燃比。在此，在SCR催化剂33的空燃比为浓空燃比的情况下，认为内燃机I以浓空燃比运行，因此认为比SCR催化剂33靠上游的三元催化剂31和NSR催化剂32也变为浓空燃比。如果SCR催化剂33为浓空燃比，则不需要以浓空燃比的运行，但由于在三元催化剂31和NSR催化剂32中有可能发生HC中毒，因此当SCR出A/F为浓空燃比时，向步骤S301推进，使内燃机I以理论空燃比运行。
[0113]另一方面，在SCR催化剂33的空燃比为理论空燃比的情况下，认为内燃机I以理论空燃比运行了，因此认为比SCR催化剂33靠上游的三元催化剂31和NSR催化剂32也变为理论空燃比。该情况下，即使不实施停止控制，而立即停止内燃机I也没有问题，因此向步骤S104推进。
[0114]再者，与实施例1同样地，也可以省略步骤S201和步骤S202的至少一者。在省略步骤S202的情况下，也可以省略步骤S303。另外，在本实施例中具备三元催化剂31和NSR催化剂32两者，但也可以不是这样，在即使是只具备任一方的情况也可以同样地操作。例如，在具备三元催化剂31、不具备NSR催化剂32的情况下，在步骤S302中判定三元催化剂出A/F是否为理论空燃比即可。另外，在本实施例中，在步骤S301中以理论空燃比运行内燃机I，但可以不是这样，而以稀空燃比运行。通过以稀空燃比运行，也能够抑制三元催化剂31和NSR催化剂32中的HC中毒。但如果三元催化剂31和NSR催化剂32中成为氧过剩的状态则净化能力降低，因此可以通过实验或模拟等求出要设为何种程度的空燃比。
[0115]另外，在步骤S302中，也可以不利用由第三空燃比传感器93检测出的排气的空燃比，例如如果使内燃机I以理论空燃比运行了规定时间，则可以判定为NSR出A/F变为理论空燃比。该规定时间，可以作为从以理论空燃比开始运行内燃机I的时刻起、直到NSR催化剂32的空燃比变为理论空燃比为止的时间，预先通过实验或模拟等求出。
[0116]如以上说明的那样，根据本实施例，能够抑制SCR催化剂33中的氨的自耗，并且抑制三元催化剂31和NSR催化剂32中的HC中毒，因此能够在下一次的内燃机I的启动时进而提高排气的净化能力。
[0117]〈实施例4>
[0118]在实施例3涉及的停止控制中，在有了内燃机I的停止要求时，以浓空燃比运行，然后为了消除HC中毒而以理论空燃比运行。另一方面，在本实施例涉及的停止控制中，在有了内燃机I的停止要求时，以浓空燃比运行，然后不进行以理论空燃比的运行，就停止燃料的供给，并调整直到内燃机I的转速变为O为止的内燃机I的转速的降低步伐，由此向三元催化剂31和NSR催化剂32适量供给氧。由此，就消除了三元催化剂31和NSR催化剂32的HC中毒。
[0119]在此，图8是表示本实施例涉及的内燃机I及其吸气系统和排气系统的概略构造的图。主要对于与图1不同的地方进行说明。在内燃机I的缸盖10上，形成有从吸气管42通向汽缸2的吸气通路连接部41和从排气管72通向汽缸2的排气通路连接部71。在吸气通路连接部41的汽缸2侧的端部具备吸气阀5。吸气阀5的开关通过吸气侧凸轮6进行。另外，在排气通路连接部71的汽缸2侧的端部具备排气阀9。排气阀9的开关通过排气侧凸轮11进行。吸气通路连接部41和吸气管42包含在吸气通路4中。排气通路连接部71和排气管72包含在排气通路7中。
[0120]吸气侧凸轮6安装在吸气侧凸轮轴22，进而在吸气侧凸轮轴22的端部设有吸气侧滑轮24。在吸气侧凸轮轴22和吸气侧滑轮24之间，设有能够变更吸气侧凸轮轴22和吸气侧滑轮24的相对旋转相位的可变旋转相位机构(以下称为“吸气侧VVT”)23。
[0121]另外，排气侧凸轮11安装在排气侧凸轮轴25，进而在排气侧凸轮轴25的端部设有排气侧滑轮27。在排气侧凸轮轴25和排气侧滑轮27之间，设有能够变更排气侧凸轮轴25和排气侧滑轮27的相对旋转相位的可变旋转相位机构(以下称为“排气侧VVT”)26。
[0122]并且，吸气侧滑轮24和排气侧滑轮27，从曲轴13获得驱动力而旋转。吸气侧VVT23通过变更曲轴13的旋转角与吸气侧凸轮轴22的旋转角的关系，能够变更吸气阀5的开关时机。另外，排气侧VVT26通过变更曲轴13的旋转角与排气侧凸轮轴25的旋转角的关系，能够变更排气阀9的开关时机。再者，变更吸气阀5或排气阀9的开关时机的机构不限于此，也可以使用其它机构。
[0123]并且，介由连杆14而与内燃机I的曲轴13连结着的活塞15，在汽缸2内往复运动。在吸气管42的管道中途，设有以排气的能量为驱动源而工作的涡轮增压器50的压缩机51。在比压缩机51靠上游的吸气管42中具备节气门16。
[0124]另一方面，在排气管72的管道中途设有涡轮增压器50的涡轮52。另外，设有将比涡轮52靠上游侧的排气管72与比涡轮52靠下游侧的排气管72连接起来的旁路通道53，在该旁路通道53中设有将该旁路通道53开关的旁通阀54。并且，在比旁路通道53靠下游的排气管72中设有第一空燃比传感器91。
[0125]在内燃机I，设有检测该内燃机I的冷却水的温度的水温传感器96。通过水温传感器96，能够检测内燃机I的温度。再者，可以设置检测润滑油的温度而不是冷却水的温度的传感器。吸气侧VVT23、排气侧VVT26、旁通阀54介由电配线与ECU90连接，通过该ECU90控制这些设备。另外，水温传感器96介由电配线与ECU90连接，该水温传感器96的输出信号被输人ECU90。
[0126]在此，ECU90调整内燃机I的栗气损失，使得在从停止向内燃机I供给燃料到发动机转速变为O为止的期间，从内燃机I排出的气体量变为能够消除NSR催化剂32中的HC中毒的气体量。栗气损失可以通过节气门16、吸气侧VVT23、排气侧VVT26、旁通阀54的至少I个进行调整。
[0127]再者，在本实施例中，调整栗气损失，使得从停止向内燃机I供给燃料起到内燃机I的转速变为O为止从内燃机I排出的气体量的累计值(即总量)、变为相当于从汽缸2的出口(即汽缸2与排气通路连接部71的边界)到SCR催化剂33的入口为止的排气通路7的容积的气体量。由于没有向内燃机I供给燃料，因此从内燃机I排出的气体的量的累计值，与内燃机I的吸入空气量的累计值相等。再者，在本实施例中，相当于从汽缸2的出口到SCR催化剂33的入口为止的排气通路7的容积的气体量，相当于本发明的规定空气量。在此，节气门16的开度小时与大时相比，栗气损失增大。另外，与旁通阀54的开度大时相比，在旁通阀54的开度小时栗气损失增大。并且，例如吸气阀5和排气阀9的开度变为最大的时期越远离活塞15的速度最快的时期，则栗气损失越大。
[0128]从停止向内燃机I供给燃料时起、到内燃机I的转速变为O为止的时间，除了栗气损失以外，也受到摩擦损失的影响。由于内燃机I的温度越低，摩擦损失越大，所以直到内燃机I的转速变为O为止的时间越短。因此，在本实施例中，检测冷却水温度作为内燃机I的温度，并根据该冷却水温度来调整栗气损失。再者，在本实施例中，对基于规定空气量和冷却水温度来调整栗气损失的例子进行说明，但也可以不是这样，而是仅基于规定空气量或冷却水温度中的一者来调整栗气损失。
[0129 ]图9是表示内燃机I的冷却水温度、从停止向内燃机I供给燃料时起、到内燃机I的转速变为O为止所需的吸入空气量的累计值(规定空气量)、与必要栗气损失的关系的图。必要栗气损失，是从停止向内燃机I供给燃料时起、到内燃机I的转速变为O为止从内燃机I排出的气体的量的累计值、与相当于从汽缸2的出口到SCR催化剂33的入口为止的排气通路7容积的气体量变为相等时的栗气损失。规定空气量是与从汽缸2的出口到SCR催化剂33的入口为止的排气通路7的容积对应的值。该值可以预先求出。冷却水温度可以由水温传感器96求出。再者，根据三元催化剂31和NSR催化剂32的氧吸藏能力，直到NSR催化剂32的空燃比变为理论空燃比为止所需的氧气的量有所变化。由于三元催化剂31和NSR催化剂32的氧吸藏能力因劣化等而变化，因此可以根据三元催化剂31和NSR催化剂32的氧吸藏能力来改变规定空气量，但在本实施例中，为了进行更简单的控制，对于三元催化剂31和NSR催化剂32的氧吸藏能力的变化不作考虑。
[0130]如图9所示，规定空气量越大，则必要栗气损失越小。即，规定空气量越大，就需要使内燃机I运行更长时间，因此必要栗气损失越小。另外，冷却水温度越低，必要栗气损失越小。即，冷却水温度越低，摩擦损失越大，因此必要栗气损失越小。
[0131]图9所示的关系可以预先通过实验或模拟等求出。并且，利用图9所示的关系求出必要栗气损失，进而调整实际的栗气损失成为必要栗气损失。再者，可以预先通过实验或模拟等求出必要栗气损失与节气门16的开度、吸气阀5的开关时机、排气阀9的开关时机、旁通阀54的开度之间的关系。另外，也可以不求出必要栗气损失，预先制作能够根据规定空气量和冷却水温度来直接求出节气门16的开度、吸气阀5的开关时机、排气法9的开关时机、旁通阀54的开度的图储存于ECU90。
[0132]图10是表示内燃机I停止时的各种数值的变化的时间图。实线表示实施了本实施例涉及的控制的情况，虚线表示实施了实施例3涉及的控制的情况。到T4为止，实线和虚线在相同的轨迹上。另外，图11是表示内燃机I的停止时的发动机转速、节气门开度、旁通阀开度的变化的时间图。图11中，在节气门开度和旁通阀开度方面，实线表示必要栗气损失小的情况，一点划线表不必要栗气损失大的情况。图1O和图11中的Tl?T6，与图6所不的同一标记表不相同的时刻。
[0133]当在T4时SCR出A/F—变为理论空燃比，在本实施例中向内燃机I的燃料供给就被停止。因此，在T4之后内燃机I的转速降低，但可根据此时的必要栗气损失，设定节气门16的开度、吸气阀5的开关时机、排气阀9的开关时机、旁通阀54的开度中的至少I个。由此，调整发动机转速的降低的步伐，从而也调整向排气管72排出的空气的量。再者，栗气损失的调整可以在T4的时刻进行，但也可以在T4之前或T4之后进行。另外，当在调整栗气损失时需要内燃机I的油压、或需要内燃机I的动力的情况等，可以一边向内燃机I供给燃料，一边调整栗气损失。即，即使SCR出A/F变为理论空燃比，也可以进行用于调整栗气损失的燃料供给。
[0134]在内燃机I的转速变为O的时刻T7，NSR出A/F变为理论空燃比。在T7的时刻，三元催化剂31大致由空气充满，三元催化剂出A/F高于理论空燃比。另一方面，在T7的时刻，空气没有到达SCR催化剂33，因此SCR出A/F为浓空燃比。
[0135]图12是本实施例涉及的内燃机I的停止时的控制的流程图。本流程在内燃机I的运行中通过ECU90以规定的时间间隔实施。对于与上述流程进行相同处理的步骤，使用相同标记并省略说明。再者，在本实施例中处理本流程的ECU90，其相当于本发明中的发动机停止te制部。
[0136]在图12所示的流程中，在步骤S103中判定为肯定的情况或在步骤S303中判定为否定的情况下，向步骤S401推进。在步骤S401中，算出必要栗气损失。必要栗气损失是根据内燃机I的冷却水温度和规定空气量、基于图9而算出的。并且，在步骤S402中，调整栗气损失，使得在步骤S401中算出的必要栗气损失与实际的栗气损失相等。然后，向步骤S104推进。再者，与实施例1同样地，也可以省略步骤S201和步骤S202中的至少一者。在省略步骤S202的情况下，也可以省略步骤S303。
[0137]然而，由于各装置的个体差异、老化等，摩擦损失会发生变化。因此，即使依据预先求出的图9的关系求出必要栗气损失，有时也会与实际需要的栗气损失存在差异。因此在本实施例中，可以在调整栗气损失后，检测各催化剂的空燃比，并基于该结果来校正必要栗气损失。
[0138]例如，在内燃机I的转速变为O之后，SCR催化剂33的空燃比变为稀空燃比的情况下，在停止向内燃机I供给燃料后会从内燃机I排出超过所需的空气。该情况下，通过校正使得必要栗气损失更大，能够更快地停止内燃机I，因此能够抑制SCR催化剂33的空燃比变为稀空燃比。例如，可以将必要栗气损失乘以规定的系数来校正必要栗气损失，或者根据由第四空燃比传感器94检测出的空燃比校正必要栗气损失。
[0139]另外，在内燃机I的转速变为O之后，三元催化剂31的空燃比为理论空燃比以下的情况下，在停止向内燃机I供给燃料后从内燃机I排出的空气的量会不足。该情况下，通过校正使得必要栗气损失更小，能够使内燃机I运转更长时间，因此能够使三元催化剂31的空燃比为稀空燃比。例如，可以将必要栗气损失乘以规定的系数来校正必要栗气损失，或者根据由第二空燃比传感器92检测出的空燃比校正必要栗气损失。
[0140]并且，在内燃机I的转速变为O之后，NSR催化剂32的空燃比为稀空燃比的情况下，在停止向内燃机I供给燃料后，从内燃机I排出的空气的量会不足。该情况下，通过校正使得必要栗气损失更小，由此能够使内燃机I运转更长时间，能够使NSR催化剂32的空燃比为理论空燃比以上。例如，可以将必要栗气损失乘以规定的系数来校正必要栗气损失，或者根据由第三空燃比传感器93检测出的空燃比来校正必要栗气损失。
[0141]图13是用于校正必要栗气损失的流程图。本流程在内燃机I的转速变为O的时刻开始。
[0142]在步骤S501中，判定SCR出A/F是否为理论空燃比以下。在本步骤中，判定在停止控制中SCR催化剂33的空燃比是否成为适当的值。在步骤S501判定为肯定的情况下向步骤S502推进，另一方面，在判定为否定的情况下向步骤S506推进，栗气损失增加。
[0143]在步骤S502中，判定三元催化剂出A/F是否大于理论空燃比。在本步骤中，判定在停止控制中三元催化剂31的空燃比是否成为适当的值。在步骤S502中判定为肯定的情况下向步骤S503推进，另一方面，在判定为否定的情况下向步骤S505推进，栗气损失减少。
[0144]在步骤S503中，判定NSR出A/F是否为理论空燃比以上。在本步骤中，判定在停止控制中NSR催化剂32的空燃比是否成为适当的值。在步骤S503中判定为肯定的情况下向步骤S504推进，另一方面，在判定为否定的情况下向步骤S505推进，栗气损失减少。
[0145]在步骤S504中，由于认为必要栗气损失为适当的值，因此不进行必要栗气损失的校正就结束流程。
[0146]如以上说明的那样，根据本实施例，不需要为了抑制三元催化剂31和NSR催化剂32的HC中毒而向内燃机I供给燃料，因此能够减少燃料的消耗量。
【主权项】
1.一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机能够以稀空燃比运行，所述排气净化装置具备: 选择还原型NOx催化剂，其设置在所述内燃机的排气通路中，能够吸附氨，并以吸附的氨作为还原剂来还原NOx ； 空燃比控制部，其能够使所述内燃机的空燃比变化;和 发动机停止控制部，其在有了使所述内燃机停止的要求时实施停止控制，所述停止控制是先通过所述空燃比控制部使所述内燃机以理论空燃比以下运行，直到所述选择还原型NOx催化剂的空燃比变为理论空燃比以下，然后使向所述内燃机的燃料供给停止。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，还具备前段催化剂，所述前段催化剂设置在比所述选择还原型NOx催化剂靠上游的排气通路中，其排气净化能力会因HC中毒而降低， 所述发动机停止控制部在所述停止控制中，在通过所述空燃比控制部使所述内燃机以理论空燃比以下运行到所述选择还原型NOx催化剂的空燃比变为理论空燃比以下后，进而以所述选择还原型NOx催化剂的空燃比为理论空燃比以下的状态通过所述空燃比控制部使所述内燃机以理论空燃比以上运行，直到所述前段催化剂的空燃比变为理论空燃比以上，然后使向所述内燃机的燃料供给停止。3.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，还具备前段催化剂，所述前段催化剂设置在比所述选择还原型NOx催化剂靠上游的排气通路中，其排气净化能力会因HC中毒而降低， 所述发动机停止控制部在所述停止控制中，调整所述内燃机的栗气损失，使得向所述内燃机的燃料供给停止后、直到内燃机的转速变为O为止的期间的所述内燃机的吸入空气量的总量成为规定空气量，所述规定空气量是以所述选择还原型NOx催化剂的空燃比为理论空燃比以下的状态使所述前段催化剂的空燃比成为理论空燃比以上所需的吸入空气量的总量。4.根据权利要求3所述的内燃机的排气净化装置，与所述规定空气量多时相比，在所述规定空气量少时所述发动机停止控制部增大所述栗气损失。5.根据权利要求3或4所述的内燃机的排气净化装置，与所述内燃机的温度低时相比，在所述内燃机的温度高时，所述发动机停止控制部增大所述栗气损失。6.根据权利要求2?5的任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述前段催化剂包含三元催化剂和吸藏还原型NOx催化剂中的至少一种催化剂， 所述三元催化剂设置在所述内燃机的排气通路中，具有氧吸藏能力， 所述吸藏还原型NOx催化剂设置在所述内燃机的排气通路中，在稀空燃比时吸藏NOx，在理论空燃比以下时还原NOx， 在所述前段催化剂包含三元催化剂和吸藏还原型NOx催化剂这两者时，所述吸藏还原型NOx催化剂设置在比所述三元催化剂靠下游。7.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，所述发动机停止控制部在有了使所述内燃机停止的要求、且吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立的情况下，实施所述停止控制。8.根据权利要求7所述的内燃机的排气净化装置，具备空燃比检测装置，所述空燃比检测装置用于检测或推定所述选择还原型NOx催化剂的空燃比， 所述发动机停止控制部在由所述空燃比检测装置检测或推定的空燃比为稀空燃比的情况下，判定吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立。9.根据权利要求7或8所述的内燃机的排气净化装置，具备温度检测装置，所述温度检测装置用于检测或推定所述选择还原型NOx催化剂的温度， 所述发动机停止控制部在由所述温度检测装置检测或推定的温度为吸附于该选择还原型NOx催化剂的氨自耗的起始温度以上即下限温度以上的情况下，判定吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立。10.根据权利要求7?9的任一项所述的内燃机的排气净化装置，具备温度检测装置，所述温度检测装置用于检测或推定所述选择还原型NOx催化剂的温度， 所述发动机停止控制部在由所述温度检测装置检测或推定的温度低于氨残存于所述选择还原型NOx催化剂中的温度的上限值即上限温度的情况下，判定吸附于所述选择还原型NOx催化剂的氨自耗的条件成立。
【文档编号】F01N3/20GK105937424SQ201610121227
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】田中孝佳, 篠田祥尚
【申请人】丰田自动车株式会社