(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、内燃機関の始動直後における、ＨＣ・ＣＯの浄化とＮＯｘの浄化とを両立させることを目的とする。【解決手段】本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に直列に設けられた２つ三元触媒である第１排気浄化触媒及び第２排気浄化触媒と、内燃機関をクランキングさせるための駆動装置と、燃料噴射を停止させる燃料停止処理を実行する第一処理手段と、燃料停止処理の実行中に第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量が該酸素吸蔵量の上限量よりも少ない目標吸蔵量となるように、駆動装置を用いて内燃機関をクランキングさせる第二処理手段と、を備え、第一処理手段は、吸入空気流量が所定流量となるタイミングにおいて、燃料停止処理を開始する。【選択図】図２
2019044720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒である第１排気浄化触媒と、
前記第１排気浄化触媒よりも下流の前記排気通路に設けられた三元触媒である第２排気浄化触媒と、
前記内燃機関をクランキングさせるための駆動装置と、
前記内燃機関に対する機関停止要求があるときに、前記内燃機関に設けられた燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させる燃料停止処理を実行する第一処理手段と、
前記第一処理手段によって前記燃料停止処理が実行されているときに、前記駆動装置を用いて前記内燃機関をクランキングさせる第二処理手段であって、該燃料停止処理の実行中に前記第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量が該酸素吸蔵量の上限量よりも少ない目標吸蔵量となるように、該内燃機関をクランキングさせる第二処理手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記第一処理手段は、前記内燃機関の気筒内に吸入される空気の流量である吸入空気流量が所定流量となるタイミングにおいて、前記燃料停止処理を開始する、
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の運転停止要求が発生したときに、フューエルカット状態でスタータモータを作動させることで、内燃機関を強制的にモータリングさせて、排気通路の残留ガスを掃気させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、フューエルカット実行時における内燃機関の吸入空気量が所定量となるようにスロットル弁を制御する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−００７５３２号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒において、排気中のＨＣが付着するＨＣ被毒や排気中の硫黄成分が付着するＳ被毒が生じると、その浄化機能が低下してしまうことがある。ここで、内燃機関の機関停止前にフューエルカット状態で該内燃機関を強制的にモータリングさせると、残留ガスが掃気されるとともに、該内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒には酸素が供給されることになる。これにより、三元触媒のＨＣ被毒やＳ被毒を解消することができる。その結果、内燃機関の再始動時において、三元触媒におけるＨＣ・ＣＯの浄化（酸化）を促進させることができる。
【０００６】
しかしながら、上述した強制モータリングが行われると、三元触媒に供給された酸素は、該三元触媒に吸蔵されることになる。また、上述した強制モータリングによって、排気通路内に空気が溜まった状態が形成される。そして、内燃機関の再始動直後において、このように排気通路内に溜まった空気が三元触媒に流入することによって、該三元触媒には理論空燃比より高いリーン空燃比の排気が流入し易くなる。つまり、上述した強制モータリングが行われると、酸素が吸蔵された状態の三元触媒にリーン空燃比の排気が流入し易くなる。このように、酸素が吸蔵された状態の三元触媒にリーン空燃比の排気が流入すると、三元触媒のＮＯｘ浄化機能（ＮＯｘ還元機能）が十分に発揮できずに、比較的多量のＮＯｘが排出されてしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の始動直後における、ＨＣ・ＣＯの浄化とＮＯｘの浄化とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒である第１排気浄化触媒と、前記第１排気浄化触媒よりも下流の前記排気通路に設けられた三元触媒である第２排気浄化触媒と、前記内燃機関をクランキングさせるための駆動装置と、前記内燃機関に対する機関停止要求があるときに、前記内燃機関に設けられた燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させる燃料停止処理を実行する第一処理手段と、前記第一処理手段によって前記燃料停止処理が実行されているときに、前記駆動装置を用いて前記内燃機関をクランキングさせる第二処理手段であって、該燃料停止処理
の実行中に前記第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量が該酸素吸蔵量の上限量よりも少ない目標吸蔵量となるように、該内燃機関をクランキングさせる第二処理手段と、を備え、前記第一処理手段は、前記内燃機関の気筒内に吸入される空気の流量である吸入空気流量が所定流量となるタイミングにおいて、前記燃料停止処理を開始する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、内燃機関の始動直後における、ＨＣ・ＣＯの浄化とＮＯｘの浄化とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】内燃機関が自動停止される際における、停止要求フラグ、強制モータリング処理実行フラグ、燃料噴射量、スロットル開度、機関回転速度、第１酸素吸蔵量、Ａ／Ｆ２、第１触媒温度、および吸入空気流量の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る内燃機関の制御装置において実行される制御フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
図１は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、車両に搭載されて、ガソリンを燃料として運転される火花点火式の内燃機関である。内燃機関１は、図示しない気筒内へ燃料を供給するための燃料噴射弁２を備えている。燃料噴射弁２は、気筒内へ直接燃料を噴射するように構成されてもよく、又は吸気ポート内に燃料を噴射するように構成されてもよい。また、内燃機関１には、該内燃機関１を始動させる際に、図示しないクランクシャフトを回転駆動（クランキング）させるためのスタータモータ１００が取り付けられている。なお、スタータモータ１００は、本発明に係る「駆動装置」の一例である。
【００１３】
内燃機関１は、気筒内へ吸入される新気（空気）を流通させるための吸気通路３と接続されている。吸気通路３の途中には、該吸気通路３の通路断面積を変更することで内燃機関１に吸入される空気量を調整するスロットルバルブ３０が設けられる。また、該スロットルバルブ３０より上流の吸気通路３には、該吸気通路３を流れる新気（空気）の量（質量）を検出するためのエアフローメータ３１が設けられる。
【００１４】
内燃機関１は、気筒内から排出される既燃ガス（排気）を流通させるための排気通路４と接続されている。排気通路４の途中には、第１触媒ケーシング４０と第２触媒ケーシング４１とが直列に配置されている。これら２つの触媒ケーシング４０、４１のうち、上流側に配置される第１触媒ケーシング４０は、筒状のケーシング内に、第１排気浄化触媒が担持された触媒担体を収容して構成されている。また、下流側に配置される第２触媒ケーシング４１は、第１触媒ケーシング４０と同様に、筒状のケーシング内に第２排気浄化触媒が担持された触媒担体を収容して構成されている。なお、第１排気浄化触媒および第２排気浄化触媒は、三元触媒である。
【００１５】
第１触媒ケーシング４０より上流の排気通路４には、該第１触媒ケーシング４０へ流入するガスの空燃比を検出する第１空燃比センサ４２が配置される。第１触媒ケーシング４０と第２触媒ケーシング４１との間の排気通路４には、第１触媒ケーシング４０から流出
するガスの空燃比、言い換えると、第２触媒ケーシング４１へ流入するガスの空燃比を検出する第２空燃比センサ４３が配置されている。また、第１触媒ケーシング４０と第２触媒ケーシング４１との間の排気通路４には、第１触媒ケーシング４０から流出するガスの温度を検出する第１排気温度センサ４４が配置されている。第２触媒ケーシング４１より下流の排気通路４には、第２触媒ケーシング４１から流出するガスの温度を検出する第２排気温度センサ４５が配置されている。
【００１６】
このように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ５が併設されている。ＥＣＵ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等を備えた電子制御ユニットである。ＥＣＵ５には、上記したエアフローメータ３１、第１空燃比センサ４２、第２空燃比センサ４３、第１排気温度センサ４４、および第２排気温度センサ４５に加え、アクセルポジションセンサ５０やクランクポジションセンサ５１等の各種センサが電気的に接続されている。なお、アクセルポジションセンサ５０は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関する電気信号を出力する。クランクポジションセンサ５１は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力する。
【００１７】
また、ＥＣＵ５は、上記した燃料噴射弁２やスタータモータ１００等の各種機器と電気的に接続されている。ＥＣＵ５は、上記の各種センサの出力信号に基づいて、これら機器を電気的に制御する。ここで、ＥＣＵ５は、内燃機関１に対する機関停止要求があるときに、燃料噴射弁２からの燃料噴射を停止させる処理（以下、「燃料停止処理」と称する場合もある。）を実行する。なお、ＥＣＵ５が燃料停止処理を実行することで、本発明に係る第一処理手段として機能する。
【００１８】
更に、ＥＣＵ５は、内燃機関１に対する機関停止要求があるときに、燃料停止処理を実行することで内燃機関１を機関停止させる一方で、該機関停止中に再始動要求があると、スタータモータ１００による内燃機関１のクランキングおよび燃料噴射弁２による燃料噴射の再開を行わせることで内燃機関１を再始動させることができる。ここで、内燃機関１に対する機関停止は、運転者がイグニッションスイッチをＯＦＦにしたときだけでなく、後述の自動停止条件が成立したときにも要求される。ＥＣＵ５は、例えば、内燃機関１が暖機完了状態にあること、アクセル開度が零であること、ブレーキペダルが踏み込まれていること（図示しないブレーキスイッチがＯＮであること）、内燃機関１を搭載した車両の走行速度（車速）が所定速度以下であること、等の条件が成立したときに、内燃機関１を自動的に停止（自動停止）させる自動停止条件が成立したと判断して、内燃機関１に対する機関停止を要求する。そして、ＥＣＵ５が燃料停止処理を実行することで、内燃機関１が自動停止される。一方、自動停止条件が成立することで内燃機関１が自動停止されているときに、上記した条件の少なくとも１つが成立しなくなると、ＥＣＵ５は、内燃機関１を自動的に再始動（自動再始動）させる自動再始動条件が成立したと判断して、内燃機関１を再始動させる。このように、ＥＣＵ５は、内燃機関１を自動停止させる一方で、内燃機関１を自動再始動させる自動停止再始動制御（以下、「エコラン制御」と称する場合もある。）を行う。
【００１９】
また、ＥＣＵ５は、燃料停止処理によって内燃機関１が機関停止してしまう前に、スタータモータ１００を用いて内燃機関１をクランキングさせる処理を実行することができる。この処理は、燃料停止処理の実行中に行われる処理であって、以下「強制モータリング処理」と称する。そして、本実施形態では、ＥＣＵ５が強制モータリング処理を実行することで、第１触媒ケーシング４０に収容された第１排気浄化触媒のＨＣ被毒やＳ被毒の解消を図る。これについて、以下に詳しく説明する。
【００２０】
第１触媒ケーシング４０の第１排気浄化触媒や第２触媒ケーシング４１の第２排気浄化触媒は、排気に含まれる炭化水素や硫黄成分がそれらの排気浄化触媒の活性点に付着する
ことで、それら活性点と排気中の有害ガス成分との接触が阻害されて、それら排気浄化触媒の浄化性能が低下する、所謂、ＨＣ被毒やＳ被毒を起こす可能性がある。ただし、第１排気浄化触媒および第２排気浄化触媒は三元触媒であるため、それら排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されることで、活性点に付着した炭化水素や硫黄成分を酸化させることができる。つまり、燃料停止処理の実行中にスタータモータ１００を用いて内燃機関１をクランキングさせると、第１排気浄化触媒および第２排気浄化触媒には酸素が供給され得ることになるため、それら排気浄化触媒の活性点に付着した炭化水素や硫黄成分が酸化され得る。
【００２１】
ここで、燃料停止処理の実行中にスタータモータ１００を用いて内燃機関１をクランキングさせると、第１排気浄化触媒および第２排気浄化触媒に酸素が吸蔵され得る。そのため、その後に内燃機関１の機関停止を経て内燃機関１が再始動されるときにおいても、第１排気浄化触媒および第２排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝された状態が形成されることがある。その結果、内燃機関１の再始動時にそれら排気浄化触媒のＮＯｘ浄化機能（ＮＯｘ還元機能）が十分に発揮できずに、比較的多量のＮＯｘが排出されてしまう虞がある。
【００２２】
そこで、上記の強制モータリング処理では、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量が該酸素吸蔵量の上限量よりも少ない目標吸蔵量となるように、内燃機関１がクランキングされる。そうすると、強制モータリング処理の実行中に内燃機関１の気筒から排気通路４に排出される酸素は、第１排気浄化触媒に吸蔵されることになる。したがって、強制モータリング処理の実行中に内燃機関１の気筒から排気通路４に排出される酸素は、第１触媒ケーシング４０より下流の排気通路４に到達しない。そのため、強制モータリング処理の実行に伴って第２排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝される事態が生じない。
【００２３】
以上に鑑みると、ＥＣＵ５が強制モータリング処理を実行すると、第１触媒ケーシング４０に収容された第１排気浄化触媒のＨＣ被毒やＳ被毒が解消される。更に、このとき、第２触媒ケーシング４１に収容された第２排気浄化触媒では、ＮＯｘ浄化機能が維持される。なお、ＥＣＵ５が強制モータリング処理を実行することで、本発明に係る第二処理手段として機能する。
【００２４】
また、強制モータリング処理が実行されると、第１触媒ケーシング４０より上流の排気通路４に空気が溜まった状態が形成される。したがって、例えば上記のエコラン制御における自動停止前に強制モータリング処理が実行される場合、自動再始動直後において、このように排気通路内に溜まった空気が第１触媒ケーシング４０に流入することによって、第１排気浄化触媒は理論空燃比より高いリーン空燃比の排気に曝され易くなる。この場合、リーン空燃比の排気が第２触媒ケーシング４１にも流入し、第２排気浄化触媒が該リーン空燃比の排気に曝されるとも思われる。しかしながら、上記の目標吸蔵量は、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量の上限量よりも少ない量に定められるため、自動再始動直後に第１触媒ケーシング４０に流入する空気に含まれる酸素は、第１排気浄化触媒に吸蔵される。これにより、自動再始動直後に第２排気浄化触媒がリーン空燃比の排気に曝される事態が抑制される。したがって、自動再始動直後に内燃機関１の気筒から排出されるＮＯｘは、リーン空燃比の排気に曝された第１排気浄化触媒で浄化されなかったとしても、該第１排気浄化触媒より下流に設けられた第２排気浄化触媒によって浄化されることになる。
【００２５】
以上に述べたように、強制モータリング処理では、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量が目標吸蔵量となるように、燃料停止処理の実行中に内燃機関１がクランキングされる。しかしながら、強制モータリング処理の開始時において、内燃機関１の気筒内に吸入される空気の流量（以下、「吸入空気流量」と称する場合もある。）がばらつくと、該強制モータリング処理によって第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量を目標吸蔵量に制御し難くなる。そし
て、仮に、強制モータリング処理の実行中に、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量の上限量より多くの酸素が第１触媒ケーシング４０に流入する事態や、強制モータリング処理によって、第１排気浄化触媒に目標吸蔵量より多くの酸素が吸蔵される事態が生じてしまうと、やはり再始動時に比較的多量のＮＯｘが排出されてしまう虞がある。
【００２６】
ここで、上記のエコラン制御では、内燃機関１を搭載した車両の走行速度（車速）によらず自動停止条件が成立して、燃料停止処理が実行される場合がある。このような場合、自動停止条件の成立時の車速に応じて、燃料停止処理が開始されるときの内燃機関１の機関回転速度が変化することになる。その結果、燃料停止処理の開始時の吸入空気流量がばらつき得る。そして、燃料停止処理の開始時の吸入空気流量がばらつくと、該燃料停止処理の開始と同時か該燃料停止処理の開始より後に実行される強制モータリング処理の開始時の吸入空気流量もばらつくことになる。つまり、このような場合にも、強制モータリング処理によって第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量を目標吸蔵量に制御し難くなる。
【００２７】
そこで、ＥＣＵ５は、吸入空気流量が所定流量となるタイミングにおいて、燃料停止処理を開始する。例えば、内燃機関１の機関回転速度が比較的高く吸入空気流量が比較的多い状態において自動停止条件が成立した場合、ＥＣＵ５は、内燃機関１の機関回転速度を低下させるために、スロットルバルブ３０を閉弁側に制御する。そして、これにより吸入空気流量が減らされた結果、該吸入空気流量が所定流量となるタイミングにおいて、燃料停止処理を開始する。そうすると、燃料停止処理の開始時の吸入空気流量のばらつきが低減される。その結果、強制モータリング処理によって、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量を目標吸蔵量に制御し易くなる。これにより、内燃機関１の始動直後においては、排気中のＮＯｘ以外の有害ガス成分が第１排気浄化触媒によって好適に浄化され、排気中のＮＯｘが第２排気浄化触媒によって好適に浄化される。つまり、内燃機関１の始動直後における、ＨＣ・ＣＯの浄化とＮＯｘの浄化とを両立させることができる。
【００２８】
ここで、本実施形態におけるエコラン制御で自動停止条件が成立した場合の、強制モータリング処理および自動停止の実行方法について、図２に基づいて説明する。図２は、内燃機関１が自動停止される際における、停止要求フラグ、強制モータリング処理実行フラグ、燃料噴射量、スロットルバルブ３０の開度（スロットル開度）、機関回転速度、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量（第１酸素吸蔵量）、第２空燃比センサ４３の検出値（Ａ／Ｆ２）、第１排気浄化触媒の温度（第１触媒温度）、および吸入空気流量の経時変化を示すタイミングチャートである。なお、ここでいう「停止要求フラグ」は、自動停止条件が成立したときにＯＮにされるフラグである。また、「強制モータリング処理実行フラグ」は、強制モータリング処理の実行条件が成立したときにＯＮにされるフラグである。
【００２９】
図２に示す制御では、時刻ｔ１において、スロットル開度がそれまでよりも小さくされ、それに伴って吸入空気流量が減らされ機関回転速度が低下する。そして、時刻ｔ２において、停止要求フラグがＯＦＦからＯＮへ切り換わると、ＥＣＵ５は、スロットルバルブ３０を閉弁側に制御する。その結果、吸入空気流量が比較的大きく減少し、機関回転速度が比較的大きく低下する。そして、吸入空気流量が所定流量Ｇａｔｈとなるタイミングである時刻ｔ３において、燃料噴射弁２からの燃料噴射が停止され燃料噴射量が０となる。つまり、ＥＣＵ５は、時刻ｔ３において燃料停止処理を開始する。
【００３０】
なお、このとき、第１触媒温度は所定劣化温度Ｔｃｔｈよりも低くなっている。ここで、所定劣化温度Ｔｃｔｈは、第１触媒温度が該所定劣化温度Ｔｃｔｈ以上となっている状態で燃料停止処理が実行されると、第１排気浄化触媒の劣化が促進される温度として定義される。したがって、第１触媒温度が所定劣化温度Ｔｃｔｈよりも低くなっているときには、燃料停止処理の実行に伴って第１排気浄化触媒が劣化してしまう事態が抑制される。以上に鑑みると、吸入空気流量が所定流量Ｇａｔｈとなるタイミング（時刻ｔ３）におい
て、第１触媒温度が所定劣化温度Ｔｃｔｈよりも低くなっている場合、該タイミングにおいて燃料停止処理の実行が許可されるということができる。
【００３１】
そして、時刻ｔ３において、強制モータリング処理実行フラグがＯＦＦからＯＮへ切り換わり、強制モータリング処理が開始される。そうすると、機関回転速度がＮｅ１に制御される。
【００３２】
なお、このとき、第２空燃比センサ４３の検出値Ａ／Ｆ２は、理論空燃比相当の値となっている。ここで、仮にＡ／Ｆ２が理論空燃比より高いリーン空燃比相当の値となっている場合には、第１排気浄化触媒においてＨＣ被毒やＳ被毒が生じないことが想定され得る。なぜなら、この場合には、第１排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されており、活性点に付着した炭化水素や硫黄成分が酸化され得るからである。したがって、Ａ／Ｆ２が理論空燃比より高いリーン空燃比相当の値となっている場合は、強制モータリング処理は不要な処理であるということができ、仮にこのような場合に強制モータリング処理が実行されると、電力が無駄に消費されてしまうことになる。以上に鑑みると、Ａ／Ｆ２が理論空燃比相当の値か理論空燃比より低いリッチ空燃比相当の値となっている場合、強制モータリング処理の実行が許可されるということができる。
【００３３】
ここで、第１酸素吸蔵量に着目すると、燃料停止処理が開始される時刻ｔ３以降、第１酸素吸蔵量が増加していく。そして、第１酸素吸蔵量が目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔとなる時刻ｔ４において、強制モータリング処理実行フラグがＯＮからＯＦＦへ切り換わり、強制モータリング処理が終了されると、その後、第１酸素吸蔵量の増加が収束する。なお、この第１酸素吸蔵量の増加の過程においては、強制モータリング処理の実行中である時刻ｔ３から時刻ｔ４の間は、吸入空気流量が略一定となるため、第１酸素吸蔵量が略一定の割合で増加することになる。
【００３４】
以上に述べたように、図２に示す制御では、吸入空気流量が所定流量Ｇａｔｈとなるタイミングである時刻ｔ３において、燃料停止処理が開始される。そして、燃料停止処理の実行中に強制モータリング処理が実行されることで、第１酸素吸蔵量が増やされる。そして、第１酸素吸蔵量が目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔとなる時刻ｔ４において、強制モータリング処理が終了される。その結果、内燃機関１が機関停止する。このように、吸入空気流量が所定流量Ｇａｔｈとなるタイミングにおいて燃料停止処理を開始すると、燃料停止処理の開始時の吸入空気流量のばらつきが低減されるため、強制モータリング処理によって第１酸素吸蔵量を目標吸蔵量に制御し易くなる。これについて、以下に詳しく説明する。
【００３５】
図２に示したように、強制モータリング処理の実行中の機関回転速度がＮｅ１に制御されそのときのスロットル開度が一定である場合には、第１酸素吸蔵量の増加割合が略一定となる。そのため、例えば、強制モータリング処理の実行中の機関回転速度とスロットル開度とを予め定めておくことによって、第１酸素吸蔵量を目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔに比較的精度良く制御できるとも思われる。しかしながら、機関回転速度が予め定められた速度（図２においては、Ｎｅ１）となる前に第１排気浄化触媒に供給される酸素の量がばらつくと、強制モータリング処理の実行中の第１酸素吸蔵量の増加割合がわかっていたとしても、第１酸素吸蔵量を目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔに制御し難くなる。
【００３６】
これに対して、吸入空気流量が所定流量Ｇａｔｈとなるタイミングにおいて燃料停止処理が開始されると、機関回転速度がＮｅ１となる前に第１排気浄化触媒に供給される酸素の量のばらつきが低減される。その結果、強制モータリング処理によって第１酸素吸蔵量を目標吸蔵量に制御し易くなる。なお、所定流量Ｇａｔｈは、自動停止条件が成立したときの機関回転速度や強制モータリング処理の実行中に制御されるべき機関回転速度（図２においては、Ｎｅ１）等に応じて適宜設定される。
【００３７】
次に、本発明に係る内燃機関の制御装置が実行する制御手順について図３に沿って説明する。図３は、本実施形態に係る制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では、ＥＣＵ５によって、本フローが内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００３８】
本フローでは、先ず、Ｓ１０１において、停止要求フラグｆｌａｇｒｓｔがＯＮとなっているか否かが判別される。停止要求フラグｆｌａｇｒｓｔは、本フローとは異なる処理によって設定されるフラグであって、自動停止条件が成立したときにＯＮにされる。そして、Ｓ１０１において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０２の処理へ進み、Ｓ１０１において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００３９】
Ｓ１０１において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０２において、自動停止処理実行完了フラグｆｌａｇｅｘｅがＯＦＦとなっているか否かが判別される。自動停止処理実行完了フラグｆｌａｇｅｘｅは、後述するＳ１１４の処理によってＯＮに設定されるフラグであって、停止要求フラグｆｌａｇｒｓｔおよび自動停止処理実行完了フラグｆｌａｇｅｘｅがＯＮになっていると、その後内燃機関１が機関停止する。なお、内燃機関１が再始動されると、本フローとは異なる処理によって自動停止処理実行完了フラグｆｌａｇｅｘｅがＯＦＦに初期化される。そして、Ｓ１０２において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０３の処理へ進み、Ｓ１０２において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００４０】
Ｓ１０２において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０３において、スロットルバルブ３０を閉弁側に制御するスロットル閉弁処理が実行される。なお、Ｓ１０３においてスロットル閉弁処理が実行されると、吸入空気流量Ｇａが減少していく。そして、Ｓ１０４において、吸入空気流量Ｇａが所定流量Ｇａｔｈとなっているか否かが判別される。ここで、ＥＣＵ５は、エアフローメータ３１の出力値に基づいて吸入空気流量Ｇａを算出することで、上記の判別を行う。また、所定流量Ｇａｔｈは、燃料停止処理の開始時期を定めるパラメータであって、上述したように適宜設定される。そして、Ｓ１０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０５の処理へ進み、Ｓ１０４において否定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０４の処理を繰り返す。
【００４１】
Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、第１触媒温度Ｔｃが所定劣化温度Ｔｃｔｈより低くなっているか否かが判別される。ここで、ＥＣＵ５は、第１排気温度センサ４４の検出値から第１触媒温度Ｔｃを推定し、上記の判別を行う。また、所定劣化温度Ｔｃｔｈは、上述したように、第１触媒温度Ｔｃが該所定劣化温度Ｔｃｔｈ以上となっている状態で燃料停止処理が実行されると、第１排気浄化触媒の劣化が促進される温度であって、ＥＣＵ５のＲＯＭに予め記憶されている。そして、Ｓ１０５において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０６の処理へ進み、Ｓ１０５において否定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１１１の処理へ進む。
【００４２】
Ｓ１０５において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０６において、燃料停止処理が開始される。なお、Ｓ１０６において燃料停止処理が開始されると、内燃機関１の気筒から排気通路４に酸素が排出されることになる。そして、Ｓ１０７において、第２空燃比センサ４３の検出値Ａ／Ｆ２がリーン空燃比相当の値となっていないか否かが判別される。ここで、ＥＣＵ５は、第２空燃比センサ４３の検出値Ａ／Ｆ２を読み込んで、上記の判別を行う。そして、Ｓ１０７において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０８の処理へ進む。一方、Ｓ１０７において否定判定された場合、この場合は、第１排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されており、該第１排気浄化触媒においてＨＣ被毒やＳ被毒が生じていないことが想定されるため、ＥＣＵ５は、強制モータリング処理を実行することなくＳ１１４
の処理へ進む。なお、Ａ／Ｆ２がリーン空燃比相当の値となっている場合（Ｓ１０７において否定判定される場合）には、第１排気浄化触媒の酸素吸蔵量（第１吸蔵量ＯＳＡ）が比較的多くなっていて、第１吸蔵量ＯＳＡがその目標量（目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔ）に既に達している事態も想定され得る。これに対して、Ａ／Ｆ２が理論空燃比相当の値か理論空燃比より低いリッチ空燃比相当の値となっている場合（Ｓ１０７において肯定判定される場合）には、第１吸蔵量ＯＳＡが目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔに未だ達していないことが想定される。
【００４３】
Ｓ１０７において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０８において、強制モータリング処理が開始される。なお、強制モータリング処理の実行に伴って第１吸蔵量ＯＳＡが増加していく。そして、Ｓ１０９において、第１吸蔵量ＯＳＡが目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔとなっているか否かが判別される。ここで、ＥＣＵ５は、第１空燃比センサ４２の検出値や吸入空気流量Ｇａ、第１触媒温度Ｔｃ等に基づいて、周知の手法により第１吸蔵量ＯＳＡを推定し、上記の判別を行う。また、目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔは、第１吸蔵量ＯＳＡの上限量よりも少ない量であって、ＥＣＵ５のＲＯＭに予め記憶されている。そして、Ｓ１０９において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１１０の処理へ進み、Ｓ１０９において否定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１０９の処理を繰り返す。
【００４４】
Ｓ１０９において肯定判定された場合、次に、Ｓ１１０において、強制モータリング処理が終了される。なお、Ｓ１１０において強制モータリング処理が終了されると、その後内燃機関１が機関停止する。
【００４５】
また、Ｓ１０５において否定判定された場合、次に、Ｓ１１１において、アイドル処理が実行される。なお、Ｓ１１１において実行されるアイドル処理は、内燃機関１の機関停止前に実行される周知の技術である。そして、Ｓ１１２において、第１触媒温度Ｔｃが所定劣化温度Ｔｃｔｈより低くなっているか否かが判別される。このＳ１１２の処理は、上述したＳ１０５の処理と実質的に同一である。そして、Ｓ１１２において肯定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１１３の処理へ進み、Ｓ１１２において否定判定された場合、ＥＣＵ５はＳ１１１の処理へ戻る。
【００４６】
Ｓ１１２において肯定判定された場合、次に、Ｓ１１３において、燃料停止処理が開始される。このＳ１１３の処理は、上述したＳ１０６の処理と実質的に同一である。
【００４７】
そして、Ｓ１１０の処理の後、またはＳ１１３の処理の後、Ｓ１１４において、自動停止処理実行完了フラグｆｌａｇｅｘｅがＯＮに設定される。そして、Ｓ１１４の処理の後、本フローの実行が終了される。
【００４８】
このように、上記のフローによれば、吸入空気流量Ｇａが所定流量Ｇａｔｈとなるタイミングにおいて、第１触媒温度Ｔｃが所定劣化温度Ｔｃｔｈよりも低くなっている場合、該タイミングにおいて燃料停止処理が開始される。更にその後に、Ａ／Ｆ２がリーン空燃比相当の値となっていない場合、第１吸蔵量ＯＳＡが目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔとなるように強制モータリング処理が実行される。このような処理によれば、燃料停止処理の開始時の吸入空気流量Ｇａのばらつきが低減され、その結果、強制モータリング処理によって、第１吸蔵量ＯＳＡを目標吸蔵量ＯＳＡｔｇｔに制御し易くなる。これにより、内燃機関１の始動直後における、ＨＣ・ＣＯの浄化とＮＯｘの浄化とを両立させることができる。
【００４９】
なお、内燃機関と電動モータとの少なくとも一方で車両を駆動することができるハイブリット車両のように、内燃機関を間欠運転させることが可能な車両の内燃機関に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・・内燃機関
２・・・・燃料噴射弁
３・・・・吸気通路
４・・・・排気通路
５・・・・ＥＣＵ
３０・・・スロットルバルブ
３１・・・エアフローメータ
４０・・・第１触媒ケーシング
４１・・・第２触媒ケーシング
４２・・・第１空燃比センサ
４３・・・第２空燃比センサ
４４・・・第１排気温度センサ
４５・・・第２排気温度センサ
１００・・スタータモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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