专利名称：内燃机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的控制装置，尤其涉及具备能够将进气门以及排气门中的至少一方气门维持在气门关闭停止状态的气门停止机构的内燃机的控制装置。
背景技术：
以往，例如在专利文献I中公开了一种具有能够将进气门以及排气门中的至少一方气门维持在气门关闭状态的可变动气门机构(气门停止机构)的内燃机。在该以往的内燃机中，当在配置于排气通路的排气净化催化剂的温度为规定温度以上的状况下进行燃料切断时，对应该使排气门以及进气门中的至少一方气门处于气门关闭状态的可变动气门机构进行控制。需要说明的是，申请人将包括上述文献在内以下所记载的文献作为与本发明相关 联的专利文献。专利文献I:日本特开2001 - 182570号公报专利文献2:日本特开2000 - 034941号公报专利文献3:日本特开平8 - 291724号公报专利文献4:日本特开2001 - 090564号公报专利文献5:日本特开2009 - 103017号公报根据上述以往的控制，可以防止对处于高温状态的催化剂供给氧，能够实现对催化剂劣化的抑制。另一方面，如果将氧向催化剂的供给切断，则存在容易发生催化剂的贵金属被HC、CO等废气中的还原成分覆盖而使得催化剂的净化能力降低的现象(浓中毒)这一问题。如果这样的浓中毒恶化，则由于催化剂的净化能力降低，会导致排气排放性能降低。如果在催化剂的浓中毒恶化的状态下，通过上述以往的控制在燃料切断的过程中进行气门停止控制，则由于氧向催化剂的供给被阻碍，所以无法利用燃料切断来作为恢复浓中毒的机会。这样，在燃料切断的过程中进行气门停止控制的技术中，被要求能够兼具催化剂的劣化抑制和浓中毒的抑制。在该方面，上述以往的技术尚且存在改善的余地。
发明内容
本发明为了解决上述那样的课题而提出，其目的在于，提供一种当具有在燃料切断的过程中进行气门停止控制的构成时，能够适当地兼顾催化剂的劣化抑制和浓中毒的恶化抑制的内燃机的控制装置。第I发明涉及的内燃机的控制装置具备气门停止机构，该气门停止机构能够使进气门以及排气门中的至少一方气门的动作状态在气门工作状态与气门关闭停止状态之间变更；燃料切断执行单元，在内燃机工作的过程中当规定的执行条件已经成立时，该燃料切断执行单元执行燃料切断；气门停止执行单元，在执行上述燃料切断时，该气门停止执行单元进行使上述至少一方气门的动作状态变更为上述气门关闭停止状态的气门停止控制；中毒相关值取得单元，该中毒相关值取得单元取得与催化剂的浓中毒的恶化具有相关性的中毒相关值，其中，该催化剂被配置于上述内燃机的排气通路；中毒判断单元，该中毒判断单元基于上述中毒相关值来判断上述催化剂的浓中毒是否已经恶化；和氧供给单元，在执行上述燃料切断时被判断为上述催化剂的上述浓中毒处于已经恶化的状态的情况下，该氧供给单元向上述催化剂供给氧。另外，第2发明根据第I发明提出，上述氧供给单元包括气门停止禁止单元，该气门停止禁止单元禁止上述气门停止执行单元执行上述气门停止控制。 另外，第3发明根据第2发明提出，上述中毒相关值是累计燃料喷射量，在检测出上述燃料切断的执行请求时上述累计燃料喷射量为规定值以上的情况下，上述气门停止禁止单元禁止上述气门停止控制。另外，第4发明根据第I发明提出，上述中毒相关值是累计燃料喷射量，在检测出上述燃料切断的执行请求时上述累计燃料喷射量为规定值以上的情况下，上述气门停止禁止单元使上述气门停止控制的开始正时延迟。另外，第5发明根据第I发明提出，上述中毒相关值是累计燃料喷射量，在检测出上述燃料切断的执行请求时上述累计燃料喷射量为规定值以上的情况下，上述气门停止禁止单元在从上述燃料切断复原时的燃料供给重新开始之前，使处于上述气门关闭停止状态的上述至少一方气门的动作状态复原成上述气门工作状态。另外，第6发明根据第3至第5发明中任意一个提出，还具备催化剂温度取得单元，该催化剂温度取得单元取得上述催化剂的温度；和氧供给限制单元，在上述催化剂的温度为规定值以上的情况下，该氧供给限制单元限制上述氧供给单元向上述催化剂供给氧。另外，第7发明根据第6发明提出，上述氧供给限制单元是在上述催化剂的温度为上述规定值以上的情况下，使上述中毒相关值取得单元中止燃料喷射量的累计处理的单元。另外，第8发明根据第2至第7发明中任意一个提出，上述中毒判断单元包括中毒恢复判断单元，在上述气门停止禁止单元禁止上述气门停止控制的状态下，该中毒恢复判断单元判断上述催化剂是否已经从上述浓中毒恢复，上述内燃机的控制装置还具备气门停止禁止解除单元，在判断为上述催化剂已经从上述浓中毒恢复的情况下，该气门停止禁止解除单元将上述气门停止禁止单元对上述气门停止控制的禁止解除。另外，第9发明根据第8发明提出，在伴有禁止上述气门停止控制的燃料切断的状态下，上述内燃机的进气量的累计值为规定值以上的情况下，上述中毒恢复判断单元判断为上述催化剂从上述浓中毒恢复。另外，第10发明根据第8发明提出，还具备空燃比检测单元，该空燃比检测单元被配置在比上述催化剂靠下游侧的上述排气通路中，对废气的空燃比进行检测，在禁止上述气门停止控制的状态下由上述空燃比检测单元检测到的上述催化剂的下游的废气的空燃比变得比理论空燃比稀的情况下，上述中毒恢复判断单元判断为上述催化剂已经从上述浓中毒恢复。根据第I发明，在具有为了抑制催化剂的劣化而在燃料切断的过程中基本上执行气门停止控制的构成的情况下，可确保为了从浓中毒恢复而向催化剂供给氧的机会。因此，可抑制浓中毒恶化到催化剂的净化能力降低的程度。这样，根据本发明，能够适当地兼顾催化剂的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制。根据第2发明，通过禁止气门停止控制可确保在燃料切断的过程中向催化剂供给氧的机会。由此，能够适当地兼顾催化剂的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制。根据第3发明，基于与浓中毒的恶化具有相关性的累计燃料喷射量来判断气门停止控制有无禁止，由此能够准确地防止浓中毒的恶化。根据第4发明，通过在检测燃料切断的执行请求时使气门停止控制的开始正时延迟，能够在开始燃料切断的初期就确保气门停止禁止的机会(向催化剂供给氧的机会)。 根据第5发明，通过在从燃料切断复原时的燃料供给重新开始之前进行气门复原，能够在刚刚从燃料切断复原之前就确保气门停止禁止的机会(向催化剂供给氧的机会)。催化剂的浓中毒具有在催化剂劣化容易恶化的催化剂高温区域反而难以恶化的特性。因此，根据第6发明，能够在催化剂高温区域中良好地兼顾催化剂的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制。根据第7发明，在催化剂的温度为上述规定值以上的情况下通过中止燃料喷射量的累计处理，可使抑制浓中毒恶化所用的气门停止控制的禁止难以执行，在催化剂高温区域中限制向催化剂供给氧。根据第8发明，能够基于与浓中毒的恢复具有相关性的累计进气量，来准确地判断禁止气门停止控制的解除正时。根据第9发明，能够利用在催化剂的下游配置的空燃比检测单元，来准确地判断禁止气门停止控制的解除正时。
图I是用于对本发明的实施方式I的内燃机的构成进行说明的图。图2是用于对本发明的实施方式I中的燃料切断执行时的控制的概要进行说明的时间图。图3是用于对本发明的实施方式I中的燃料切断执行时的控制的概要进行说明的时间图。图4是用于对本发明的实施方式I中的燃料切断执行时的控制的概要进行说明的时间图。图5是表示为了在本发明的实施方式I中实现燃料喷射量的累计处理而执行的程序的流程图。图6是表示为了在本发明的实施方式I中实现进气量的累计处理而执行的程序的流程图。图7是在本发明的实施方式I中执行的主程序的流程图。
附图标记说明10 —内燃机；14 一燃烧室；16 —进气通路；18 —排气通路；20 —空气流量计；22 —节流阀；24 —缸内燃料喷射气门；28 —进气门；30 —排气门；32 —进气可变动气门装置；34 —排气可变动气门装置；36 —上游催化剂(SC) ；38 一下游催化齐[J(UFC) ；40 一主空燃比传感器；42 —子02传感器；44 一催化剂温度传感器；46 — E⑶(Electronic Control Unit)。
具体实施例方式实施方式I.[系统构成的说明]图I是用于对本发明的实施方式I的内燃机10的构成进行说明的图。本实施方式的系统具备内燃机10。内燃机10的缸内设置有活塞12。内燃机10的缸内在活塞12的顶部侧形成有燃烧室14。燃烧室14与进气通路16以及排气通路18连通。
在进气通路16的入口附近设置有输出与进入进气通路16的空气的流量对应的信号的空气流量计20。在空气流量计20的下游设置有节流阀22。节流阀22是能够与加速器开度独立地控制节流阀开度的电子控制式节流阀。在内燃机10所具备的汽缸盖上，设置有用于向燃烧室14内(缸内)直接喷射燃料的缸内燃料喷射气门24。而且，在内燃机10所具备的汽缸盖上，按照从燃烧室14的顶部突出到燃烧室14内的方式安装有火花塞26。进气口以及排气口中分别设置有用于使燃烧室14与进气通路16、或者燃烧室14与排气通路18成为导通状态或者断开状态的进气门28以及排气门30。进气门28以及排气门30分别由进气可变动气门装置32以及排气可变动气门装置34驱动。进气可变动气门装置32具有在气门工作状态与气门关闭停止状态之间能够以气缸为单位变更进气门28的动作状态的气门停止机构，同样地，排气可变动气门装置34具有在气门工作状态与气门关闭停止状态之间能够以气缸为单位变更排气门30的动作状态的气门停止机构。以下，在本说明书中，将进气门28以及排气门30的动作状态从气门工作状态切换成气门关闭停止状态的控制称为“气门停止控制”。实现上述气门停止机构的具体构成没有特别限定，例如可以通过能够使用切换销使将凸轮的作用力向气门传递的弹动杆的摆动动作休止的构成来实现。另外，排气通路18中串联配置有用于对废气进行净化的上游催化剂(SC) 36以及下游催化剂(UFC) 38。作为这些催化剂36、38，可以使用三元催化剂。另外，在上游催化剂36的上游配置有主空燃比传感器40，在上游催化剂36与下游催化剂38之间配置有子02传感器42。主空燃比传感器40是发出相对流入到上游催化剂36的废气的空燃比近似线性输出的传感器。另一方面，子02传感器42是在从上游催化剂36流出来的废气相对理论空燃比为浓空燃比的情况下产生浓输出，而在该废气相对理论空燃比为稀空燃比的情况下产生稀输出的传感器。并且，对上游催化剂36设置有用于检测其温度的催化剂温度传感器44。图I所示的系统具备EQJ (Electronic Control Unit)46。除了上述空气流量计20等之外，ECU46的输入还连接着用于检测发动机转速的曲柄角传感器48等用于对内燃机10的运转状态进行检测的各种传感器。而且，E⑶46的输出端连接着上述各种致动器。ECU46可以基于这些传感器输出来控制内燃机10的运转状态。[燃料切断执行时的实施方式I的控制]当排气通路18中配置的上游催化剂36处于高温状态时，如果氧浓度高的新气被提供给上游催化剂36，则上游催化剂36有可能发生劣化。为了抑制上游催化剂36的劣化，防止氧向上游催化剂36的流入是有效的做法。根据具备上述的可变动气门装置32、34的本实施方式的系统，在减速时等被发出了燃料切断(F / C)的执行请求的情况下，通过使进气门28以及排气门30的动作状态分别成为气门关闭停止状态，可以防止在燃料切断的过程中氧流入到上游催化剂36。另一方面，如果切断氧向上游催化剂36的供给，则存在容易发生上游催化剂36的贵金属被HC、C0等废气中的还原成分覆盖而使上游催化剂36的净化能力降低的现象(浓中毒)这一问题。如果这样的浓中毒恶化，则由于上游催化剂36的净化能力降低，会导致排气排放性能降低。在上游催化剂36的浓中毒恶化的状态下，如果在燃料切断的过程中总是进 行气门停止控制，则由于氧向上游催化剂36的供给被阻碍，所以无法利用燃料切断来作为恢复浓中毒的机会。鉴于此，在本实施方式中，为了兼顾上游催化剂36的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制，进行了如下所述的控制。即，基本上与燃料切断同步地进行进气排气门28、30的气门停止控制，并且在燃料切断的执行请求时被判断为上游催化剂36的浓中毒处于已经恶化的状态的情况下，禁止上述气门停止控制来向上游催化剂36供给氧。更具体而言，在本实施方式中，当燃料切断的执行请求时的累计燃料喷射量为规定值P以上时，判断为上游催化剂36的浓中毒处于已经恶化的状态，对在燃料切断的过程中进行气门停止控制的做法加以禁止。另外，当在伴有禁止气门停止控制的燃料切断的过程中，累计进气量变为规定值a以上时或者子02传感器42的输出反转为稀输出时，判断为上游催化剂36从浓中毒恢复，解除气门停止控制的禁止。并且，在本实施方式中，当上游催化剂36的温度为规定值T以上时，限制了因禁止气门停止控制而引起的氧向上游催化剂36的供给。更具体而言，在上游催化剂36的温度为上述规定值T以上的情况下，通过中止燃料喷射量的累计处理，使得难以执行抑制浓中毒恶化所用的气门停止控制的禁止。图2至图4是用于对本发明的实施方式I中的燃料切断执行时的控制的概要进行说明的时间图。图2所示的控制例是如图2 (D)所示那样，上游催化剂36的温度低于上述规定值T的状况下的例子。在图2所示的控制例中，当在时刻t0累计燃料喷射量变为上述规定值@以上时，判断为上游催化剂36的浓中毒已经恶化。其结果，在其后的时刻tl发出了燃料切断的执行请求时，如图2 (A)所示那样执行气门停止控制的禁止，并且如图2 (E)所示那样开始进气量的累计处理。另外，在该时刻tl，累计燃料喷射量被清零。如果在时刻t2燃料切断的执行请求中断(OFF)(即，进行了从燃料切断的复原)，则进气量的累计处理被中止。然后，如果在时刻t3再次发出了燃料切断的执行请求，则进气量的累计处理再次开始。随后，如果在伴有禁止气门停止控制的燃料切断的过程中累计进气量在时刻t4达到上述规定值a，则气门停止控制的禁止被解除(即，执行气门停止控制)。另外，该情况下，累计进气量被清零。然后，如果在时刻t5燃料切断的执行请求中断而重新开始燃料喷射，则燃料喷射量的累计处理重新开始。接下来，对图3所示的控制例进行说明。该控制例也如图3 (D)所示，是上游催化剂36的温度低于上述规定值T的状况下的例子。该控制例的与图2所示的控制例的不同之处在于，基于子02传感器输出的变化而不是基于累计进气量的变化来解除气门停止控制的禁止。即，在图3所示的控制例中，子02传感器输出在禁止气门停止控制的过程中累计进气量没有达到上述规定值a的状况下反转为0.4V以下的稀输出(参照时刻t6)。当接收到这样的子02传感器输出的稀反转，在其后的时刻t7发出了燃料切断的执行请求时，气门停止控制的禁止被解除。然后，如果伴有气门停止控制的燃料切断的执行请求中断(参照时刻t8)而重新开始燃料喷射，则燃料喷射量的累计处理重新开始。接下来，对图4所示的控制例进行说明。该控制例与上述两个控制例不同，是如图4 (D)所示那样上游催化剂36的温度为上述规定值T的状况下的例子。S卩，如果在时刻t9催化剂温度变为上述规定值T以上，则如图4 (F)所示，即便是在没有进行气门停止控制的禁止的状态下没有进行燃料切断的期间(从时刻tlO到时刻tll)，燃料喷射量的累计处理也被中止。由此，难以执行气门停止控制的禁止。 [实施方式I中的具体处理]接下来，参照图5至图7，对上述本实施方式的控制的具体处理内容进行说明。首先，对燃料喷射量的累计处理进行说明。图6是表示为了实现燃料喷射量的累计处理而由ECU46执行的程序的流程图。其中，本程序的处理每隔规定的喷射定时便被反复执行。在图6所示的程序中，首先读入由催化剂温度传感器44检测到的上游催化剂36的温度(步骤100)。接着，判定检测出的上游催化剂36的温度是否低于上述规定值T (步骤102)。上游催化剂36的浓中毒具有在催化剂劣化容易恶化的催化剂高温区域反而难以恶化的特性。本步骤102中的规定值T是作为用于对上游催化剂36的温度是否是那样的浓中毒难以恶化的温度区域进行判断的阈值而预先设定的值。此外，上游催化剂36的温度也可以取代由催化剂温度传感器44检测，而例如通过基于内燃机10的运转履历的推断来取得。当在上述步骤102中判定为上游催化剂36的温度低于上述规定值T时，判定是否是禁止气门停止控制的过程中(步骤104)。气门停止控制有无禁止由后述的图7所示的主程序的处理来决定。当在本步骤104中判定为不是气门停止控制的禁止的过程中时，读入内燃机10的这次循环中的燃料喷射量(步骤106)。接着，执行燃料喷射量的累计处理(步骤108)。更具体而言，内燃机10基本上以空燃比被控制成理论空燃比的状态运转。在本步骤108中，通过对累计燃料喷射量的前次值加上这次的燃料喷射量，来进行理论空燃比运转下的燃料喷射量的累计处理。另一方面，当在上述步骤102中判定为上游催化剂36的温度为上述规定值T以上时，不执行燃料喷射量的累计处理，而保持当前的累计燃料喷射量(当前的浓中毒状态)。接下来，对进气量的累计处理进行说明。图7是表示为了实现进气量的累计处理而由ECU46执行的程序的流程图。其中，本程序的处理被按规定时间反复执行。在图7所示的程序中，首先判定是否是执行燃料切断的过程中(步骤200)。在其结果判定为是执行燃料切断的过程中的情况下，判定是否是禁止气门停止控制的过程中(步骤 202)。在其结果判定为是禁止气门停止控制的过程中的情况下，利用空气流量计20读入进气量(步骤204)。接着，执行进气量的累计处理(步骤206)。更具体而言，对累计进气量的前次值加上这次的进气量。在伴有禁止气门停止控制的燃料切断的过程中，进入内燃机10的空气(新气)直接流入到上游催化剂36。通过基于图7所示的程序累计进气量，可以在伴有禁止气门停止控制的燃料切断的过程中，掌握对上游催化剂36供给的氧量。图7是表示ECU46所执行的主程序的流程图。其中，本程序的处理被按规定时间反复执行。在图7所示的程序中，首先判定是否有燃料切断的执行请求(步骤300)。在其结果判定为有燃料切断的执行请求的情况下，判定是否是禁止气门停止控制的过程中(步骤302)。 在其结果判定为是禁止气门停止控制的过程中的情况下，读入通过上述图6所示的子流程计算出的累计燃料喷射量(步骤304)。接着，判定读入的累计燃料喷射量是否为上述规定值3以上(步骤306)。本步骤306中的规定值3如已叙述那样，是用于对上游催化剂36的浓中毒的恶化程度进行判断的值。更具体而言，上述规定值P是为了防止浓中毒恶化到该上游催化剂36的净化能力的降低被识别到的程度，而作为能够判断浓中毒的恶化程度已经到达上述净化能力降低前的规定恶化程度的阈值而预先设定的值。由于当在上述步骤306中满足累计燃料喷射量>规定值P时，可以判断为上游催化剂36的浓中毒恶化，所以禁止气门停止控制(步骤308)。接着，当前的累计燃料喷射量被清零(步骤310)。另一方面，当在上述步骤302中判定为是禁止气门停止控制的过程中时，读入当前的子02传感器42的输出(步骤312)。接着，判定读入的子02传感器输出是否是稀输出(例如0.4V以下)(步骤314)。在其结果判定为子02传感器输出不是稀输出的情况下，读入通过上述图7所示的子流程计算出的累计进气量(步骤316)。接着，判定读入的累计进气量是否为上述规定值a以上(步骤318)。本步骤318中的规定值a如已叙述那样，是作为判断上游催化剂36是否已经从浓中毒恢复所用的阈值而预先设定的值。在其结果判定为累计进气量>规定值a尚不成立的期间，继续气门停止控制，另一方面，在判定为累计进气量>规定值a成立的情况下，由于可判断为上游催化剂36被供给了浓中毒的恢复所需要的空气量(氧量)，所以解除气门停止控制的禁止(步骤320)。SP，允许执行气门停止控制。接着，当前的累计进气量被清零(步骤322)。另一方面，当在上述步骤314中判断为子02传感器输出反转成稀输出的情况下，判定为上游催化剂36被供给了浓中毒的恢复所需的足够的氧量，不等待上述步骤318的判定成立就解除气门停止控制的禁止(步骤320)。根据以上说明的图7所示的程序，当在燃料切断的执行请求时判定为累计燃料喷射量为上述规定值P以上时，判断为浓中毒恶化，禁止在燃料切断的过程中进行气门停止控制。即，允许在燃料切断的过程中向上游催化剂36流入氧。由此，在具有为了抑制上游催化剂36的劣化而在燃料切断的过程中基本上执行气门停止控制的构成的本实施方式的系统中，能够确保为了从浓中毒恢复而向上游催化剂36供给氧的机会。因此，可抑制浓中毒恶化到上游催化剂36的净化能力降低的程度。这样，根据本实施方式的系统，能够适当地兼顾上游催化剂36的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制。因理论空燃比运转(新气向上游催化剂36的流入阻挡)继续而引起的浓中毒的恶化与供给燃料量的累计值存在相关性。根据上述程序，通过基于这样的累计燃料喷射量来判断气门停止控制有无禁止，能够准确地防止浓中毒的恶化。另外，根据上述程序，能够根据与浓中毒的恢复具有相关性的供给氧量(供给空气量)的累计值来准确地判断气门停止控制的禁止的解除正时。另外，在进行燃料喷射量的累计的上述图6所示的程序中，当上游催化剂36的温度为上述规定值T以上时，燃料喷射量的累计处理被中止。由此，在催化剂高温区域中，难以执行用于抑制浓中毒恶化的气门停止控制的禁止，可限制氧向上游催化剂36的供给。如已叙述那样，上游催化剂36的浓中毒具有在催化剂劣化容易恶化的催化剂高温区域反而难以恶化的特性。因此，根据上述图6所示的程序，能够在催化剂高温区域良好地兼顾催化剂的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制。 在上述的实施方式I中，将理论空燃比运转下的累计燃料喷射量作为本发明中的中毒相关值，在该累计燃料喷射量变为上述规定值3以上的情况下，判断为上游催化剂36的浓中毒已经恶化。另外，将伴有禁止气门停止控制的燃料切断的过程中的累计进气量作为本发明中的中毒相关值，在该累计进气量变为上述规定值a以上的情况下，判断为上游催化剂36从浓中毒恢复。但是，在本发明中判断催化剂的浓中毒有无恶化的方法并不限定于此。即，本发明中的中毒相关值也可以取代上述累计燃料喷射量，而例如是理论空燃比控制下的内燃机10的运转时间等。另外，上述中毒相关值也可以取代上述累计进气量，而例如是伴有禁止气门停止控制的燃料切断的过程中的内燃机10的运转时间等。并且，也可以取代上述判断方法，而在理论空燃比运转的过程中子02传感器42的输出经过规定期间没有表示稀输出的情况下，判断为上游催化剂36的浓中毒已经恶化。另外，在上述的实施方式I中，以在执行燃料切断时进行气门停止控制的情况下，将进气门28以及排气门30这双方的动作状态切换成气门关闭停止状态的构成为例进行了说明。但是，在本发明中出于防止在执行燃料切断时新气向上游催化剂36流入这一目的，也可以不将进气门28以及排气门30这双方的动作状态切换成气门关闭停止状态、即可以只将进气门28以及排气门30中任意一方的动作状态切换成气门关闭停止状态。另外，在上述的实施方式I中，当在执行燃料切断的请求时累计燃料喷射量为上述规定值3以上时，随后将气门停止控制禁止到上述累计进气量变为上述规定值a以上为止。但是，本发明并不限定于此。即，例如也可以在执行燃料切断的请求时累计燃料喷射量为上述规定值P以上的情况下，通过延迟气门停止控制的开始正时，在燃料切断的开始初期进行确保气门停止禁止的机会(向上游催化剂36供给氧的机会)的控制。并且，在发动机转速达到规定的复原转速的情况下，也可以如进行从燃料切断复原(所谓的自然复原)的方式的燃料切断的情况那样，如果是能够事先预测从燃料切断起的复原正时则在执行燃料切断的请求时累计燃料喷射量为上述规定值P以上的情况下，例如进行以下那样的控制。即，在从燃料切断复原时的燃料喷射重新开始之前，通过使进气排气门28、30的动作状态复原成气门工作状态，在即将从燃料切断复原之前进行确保气门停止禁止的机会(向上游催化剂36供给氧的机会)的控制。另外，在上述的实施方式I中，当在执行燃料切断的请求时累计燃料喷射量为上述规定值3以上时，通过禁止气门停止控制，向上游催化剂36流入氧。但是，本发明中的氧供给方法并不限定于如此通过了燃烧室14的进气的供给。即，例如也可以具备针对上游催化剂36的2次空气供给路而从外部供给氧。另外，在假定了具备内燃机和电动机作为动力源并具有能够通过电动机来驱动内燃机的构成的混合动力车辆的情况下，如果是在执行燃料切断时停止内燃机10的旋转的情况，则可以在执行燃料切断时禁止进气门和排气门的气门停止控制，同时通过利用电动机驱动(pumping)内燃机,来向催化剂供给氧。另外，在上述的实施方式I中，当在执行燃料切断的请求时判断为处于催化剂36的浓中毒已经恶化的状态时，通过禁止气门停止控制来向催化剂36供给氧。但是，本发明并不限定于此，例如也可以在伴有气门停止控制的燃料切断的执行中催化剂的浓中毒已经恶化的情况下，向催化剂供给氧。
其中，在上述的实施方式I中，进气可变动气门装置32以及排气可变动气门装置34所具备的气门停止机构相当于上述第I发明中的“气门停止机构”，并且通过E⑶46在规定的执行条件成立的情况下停止由缸内燃料喷射气门24进行的燃料喷射来实现“燃料切断执行单元”，通过ECU46在执行燃料切断的请求时使用可变动气门装置32、34执行进气排气门28、30的气门停止控制来实现上述第I发明中的“气门停止执行单元”，通过E⑶46执行上述图5所示的程序的处理来实现上述第I发明中的“中毒相关值取得单元”，通过E⑶46执行上述步骤304以及306的处理来实现上述第I发明中的“中毒判断单元”，通过E⑶46在燃料切断的过程中执行上述步骤308的处理来实现上述第I发明中的“氧供给单元”。另外，通过E⑶46执行上述步骤308的处理来实现上述第2发明中的“气门停止禁止单元”。另外，通过E⑶46执行上述步骤100的处理来实现上述第6发明中的“催化剂温度取得单元”，通过在上述步骤102的判定不成立的情况下E⑶46中止燃料喷射量的累计处理来实现“氧供给限制单元”。另外，通过E⑶46执行上述步骤312 314或者316 318的处理来实现上述第8发明中的“中毒恢复判断单元”，通过E⑶46执行上述步骤320的处理来实现上述第8发明中的“气门停止禁止解除单元”。另外，通过E⑶46执行上述步骤312的处理来实现上述第10发明中的“空燃比检测单元”。
权利要求
1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备 气门停止机构，该气门停止机构能够使进气门以及排气门中的至少一方气门的动作状态在气门工作状态与气门关闭停止状态之间变更； 燃料切断执行单元，在内燃机运转的过程中当规定的执行条件已经成立时，该燃料切断执行单元执行燃料切断； 气门停止执行单元，在执行上述燃料切断时，该气门停止执行单元进行使上述至少一方气门的动作状态变更为上述气门关闭停止状态的气门停止控制； 中毒相关值取得单元，该中毒相关值取得单元取得与催化剂的浓中毒的恶化具有相关性的中毒相关值，其中，该催化剂被配置于上述内燃机的排气通路； 中毒判断单元，该中毒判断单元基于上述中毒相关值来判断上述催化剂的浓中毒是否已经恶化；和 氧供给单元，在执行上述燃料切断时被判断为上述催化剂的上述浓中毒处于已经恶化的状态的情况下，该氧供给单元向上述催化剂供给氧。
2.根据权利要求I所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述氧供给单元包括气门停止禁止单元，该气门停止禁止单元禁止上述气门停止执行单元执行上述气门停止控制。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述中毒相关值是累计燃料喷射量， 在检测出上述燃料切断的执行请求时上述累计燃料喷射量为规定值以上的情况下，上述气门停止禁止单元禁止上述气门停止控制。
4.根据权利要求I所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述中毒相关值是累计燃料喷射量， 在检测出上述燃料切断的执行请求时上述累计燃料喷射量为规定值以上的情况下，上述气门停止禁止单元使上述气门停止控制的开始正时延迟。
5.根据权利要求I所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述中毒相关值是累计燃料喷射量， 在检测出上述燃料切断的执行请求时上述累计燃料喷射量为规定值以上的情况下，上述气门停止禁止单元在从上述燃料切断复原时的燃料供给重新开始之前，使处于上述气门关闭停止状态的上述至少一方气门的动作状态复原成上述气门工作状态。
6.根据权利要求3 5中任意一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还具备 催化剂温度取得单元，该催化剂温度取得单元取得上述催化剂的温度；和 氧供给限制单元，在上述催化剂的温度为规定值以上的情况下，该氧供给限制单元限制上述氧供给单元向上述催化剂供给氧。
7.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述氧供给限制单元是在上述催化剂的温度为上述规定值以上的情况下，使上述中毒相关值取得单元中止燃料喷射量的累计处理的单元。
8.根据权利要求2 7中任意一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述中毒判断单元包括中毒恢复判断单元,在上述气门停止禁止单元禁止上述气门停止控制的状态下，该中毒恢复判断单元判断上述催化剂是否已经从上述浓中毒恢复，上述内燃机的控制装置还具备气门停止禁止解除单元，在判断为上述催化剂已经从上述浓中毒恢复的情况下，该气门停止禁止解除单元将上述气门停止禁止单元对上述气门停止控制的禁止解除。
9.根据权利要求8所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 在伴有禁止上述气门停止控制的燃料切断的状态下，上述内燃机的进气量的累计值为规定值以上的情况下，上述中毒恢复判断单元判断为上述催化剂已经从上述浓中毒恢复。
10.根据权利要求8所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 还具备空燃比检测单元，该空燃比检测单元被配置于比上述催化剂靠下游侧的上述排气通路，对废气的空燃比进行检测， 在禁止上述气门停止控制的状态下由上述空燃比检测单元检测到的上述催化剂的下游的废气的空燃比变得比理论空燃比稀的情况下，上述中毒恢复判断单元判断为上述催化剂已经从上述浓中毒恢复。
全文摘要
本发明提供一种当具有在燃料切断过程中进行气门停止控制的构成时，能够兼顾催化剂的劣化抑制与浓中毒的恶化抑制的内燃机的控制装置。具备可变动气门装置(32、34)，该可变动气门装置(32、34)具有能够使进气门和排气门(28、30)的动作状态在气门工作状态与气门关闭停止状态之间变更的气门停止机构。在执行燃料切断时累计燃料喷射量为规定值β以上的情况下，判断为处于上游催化剂(36)的浓中毒恶化了的状态。该情况下，通过禁止进气门和排气门(28、30)的气门停止控制，来向上游催化剂(36)供给氧。
文档编号F02D41/12GK102770640SQ20108006465
公开日2012年11月7日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者三阪真也, 中川德久, 柴田康行, 锦织贵志 申请人:丰田自动车株式会社