用于内燃机系统的控制单元的制作方法

用于内燃机系统的控制单元
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年11月24日提交的日本专利申请第2021-190079号的优先权，出于所有目的，该日本专利申请的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本公开内容涉及用于内燃机系统的控制单元。例如，本公开内容涉及用于防止内燃机的排气净化器劣化的控制单元。


背景技术：

4.来自内燃机的排气包含烃(hc)、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)、颗粒物质(particulate matter，pm)等。配备有内燃机的交通工具可以配备用于净化排气的各种排气净化器(exhaust gas purifier)。一些交通工具配备有柴油发动机作为内燃机。这样的交通工具可以从排气的上游侧到下游侧配备有例如第一氧化催化剂、颗粒捕集过滤器(dpf)、尿素选择性催化还原剂(scr)、第二氧化催化剂等。此外，可以将三元催化剂、nsr(nox储存-还原催化剂)等用作排气净化器。
5.烃(hc)通常被转化成水(h2o)和二氧化碳(co2)。例如，具有氧化功能的第一氧化催化剂、颗粒捕集过滤器、三元催化剂和nsr可以用于利用氧化反应从排气中净化烃。一氧化碳(co)通常被转化成二氧化碳(co2)。例如，具有氧化功能的第一氧化催化剂、颗粒捕集过滤器、三元催化剂和nsr用于利用氧化反应从排气中净化一氧化碳。氮氧化物(nox)通常被转化成氮气(n2)。例如，利用还原功能通过由所添加的尿素水产生的氨与尿素scr之间的还原反应，或者利用还原功能通过nsr的还原反应，从排气中净化氮氧化物。如果产生过量的氨，则第二氧化催化剂利用氧化反应来净化氮氧化物。颗粒物质(pm)由颗粒捕集过滤器捕集而不被释放到大气中。
6.排气净化器通过氧化反应来净化烃(hc)。在这种情况下，排气净化器吸附烃(hc)。被吸附的烃(hc)与排气净化器周围的氧气进行氧化反应。由于在内燃机运转时，包含氧气的新鲜排气持续地流过排气净化器，因此通常不会发生氧气短缺。另一方面，如果内燃机的运转停止，则新鲜排气将不再流过排气净化器。在这种情况下，周围的氧气供应可能耗尽。如果在排气净化器的温度高于或等于活化温度(activation temperature)时周围的氧气耗尽，则氧化反应将停止进行。作为结果，氢(h)从所吸附的烃(hc)中解吸。碳(c)因此作为沉积物累积(发生所谓的焦化(通过聚合反应粘附))，这可能导致排气净化器的劣化。为了防止在内燃机停止运转之后发生结焦，需要降低排气净化器的温度或确保排气净化器周围的氧气不会耗尽。
7.用于内燃机的排气净化器的第一常规系统可以将来自运转的内燃机的排气的空气/燃料比从稀态转换到化学计量态或浓态。在这种情况下，从外部使用空气或水来降低排气的温度。这样降低了排气净化器的温度并且防止了nox净化性能的劣化。
8.用于发动机的排气净化器的第二常规系统在发动机停止之后增加scr对氨的吸附
量。该氨吸收量被增加至大于或等于标准量的量，以确保在发动机随后起动时充分的nox净化性能。更具体地，在发动机停止之后，在驱动电动涡轮增压器的同时打开egr(exhaust gas recirculation,排气再循环)通道，以便向scr供给新鲜空气。然后在scr温度降低之后供应尿素。
9.用于内燃机的第一常规排气净化器没有被配置成防止在内燃机停止之后发生结焦。当内燃机处于运转中时，使用水来降低排出管道内的温度和排气净化器的温度。在这种情况下，水滴直接与排气净化器接触，这可能导致排气净化器的损坏。此外，需要增加例如用于存储水的水箱或水喷射设备。这使得系统更加复杂并且需要更多的空间以用于安装。
10.第二常规排气净化器用于在内燃机停止之后降低scr的温度以增加被吸附的氨量。换句话说，该设备不旨在使得烃能够进行氧化反应——其将防止在内燃机停止之后发生结焦。利用这种排气净化器，在内燃机停止之后，利用电动涡轮增压器和egr管道吹送新鲜空气。因此，为了降低scr的温度，电动涡轮增压器需要连续运转相对长的时间。作为结果，电力消耗将增加。
11.因此，通常需要具有通过氧化反应来净化排气中的特定组分的功能的排气净化器。例如，通常需要用于适当地防止结焦的发生的结构，以防止排气净化器的劣化，同时使耗电量最小化。


技术实现要素：

12.本公开内容的一方面涉及用于内燃机系统的控制单元。该内燃机系统包括内燃机。进入管道连接至内燃机。在进入管道处设置有用于对内燃机的进气进行增压的电动涡轮增压器。排出管道连接至内燃机。egr管道被构造成使流经排出管道的一部分排气在电动涡轮增压器的出口侧返回至进入管道。egr阀调节egr管道的开度。排气净化器被设置在处于egr管道与排出管道之间的连接的下游侧的排出管道处。排气净化器吸附排气中包含的特定组分。利用周围的氧气使吸附的特定组分经受氧化反应，以从排气中净化这些特定组分。控制单元检测内燃机的运转状态以控制包括电动涡轮增压器和egr阀的致动器。控制单元的排气净化器温度获取部用于获取排气净化器的温度。运转停止检测部检测运转的内燃机已经停止。当运转停止检测部检测到运转的内燃机已经停止时，执行劣化防止控制部分。排气净化器温度获取部在内燃机停止时获取排气净化器的温度。劣化防止控制部分的无氧时段估计部基于排气净化器的温度来估计无氧时段。无氧时段是排气净化器周围的用于特定组分的氧化反应的氧气被预计耗尽的时段。劣化防止控制部分的新鲜空气更换控制部允许在进入估计的无氧时段之前将egr阀打开并驱动电动涡轮增压器以用新鲜空气来更换排气净化器周围的空气。在完成更换之后，使电动涡轮增压器停止运行。
13.因此，氧化反应持续进行以防止结焦的发生。此外，由于电动涡轮增压器是在用新鲜空气进行的更换完成之后停止的，因此可以减少耗电量。
14.根据本公开内容的另一方面，当在无氧时段估计部处估计无氧时段时，控制单元基于所获取的排气净化器的温度来获取排气净化器的氧化反应速率，所获取的排气净化器的温度是在排气净化器温度获取部处获取的。控制单元基于所获取的氧化反应率来估计无氧时段。因此，可以估计更准确的无氧时段。这使得能够更适当地降低电动涡轮增压器的耗电量。
15.根据本公开内容的另一方面，运转停止检测部用于检测运转的内燃机是否已经停止。在排气净化器中的氧化反应在内燃机停止的情况下持续进行期间，新鲜空气更换控制部更换新鲜空气。无氧时段估计部在新鲜空气被更换之后估计新的无氧时段。可以重复进行新鲜空气的更换和无氧时段的估计。
16.周围的氧气可能在仅单次新鲜空气更换之后最终耗尽。即使在这种情况下，也可以重复进行新鲜空气的更换和无氧时段的估计。这样防止周围的氧气耗尽。
17.根据本公开内容的另一方面，特定组分之一可以是烃。控制单元的吸附烃量获取部估计吸附烃量(adsorbed hydrocarbon amount)。吸附烃量是在内燃机运转时和/或一旦内燃机停止时吸附至排气净化器的烃的量。运转停止检测部检测运转的内燃机已经停止。无氧时段估计部对无氧时段进行估计。此时，控制单元基于排气净化器的温度和吸附烃量来估计无氧时段。
18.这使得能够更准确地估计无氧时段。从而可以更适当地降低电动涡轮增压器的耗电量。
19.根据本公开内容的一方面，运转停止检测部检测运转的内燃机已经停止。新鲜空气更换控制部更换新鲜空气。在这种情况下，如果控制单元基于吸附烃量确定已经由于氧化反应而将烃充分去除，则控制单元结束执行劣化防止控制部分。因此，能够在适当的定时处结束劣化防止控制部分。作为结果，可以适当地避免不必要的电力消耗。
20.根据本公开内容的另一方面，运转停止检测部检测运转的内燃机已经停止。新鲜空气更换控制部更换新鲜空气。在这种情况下，如果在排气净化器温度获取部处获取的排气净化器的温度变得低于或等于结束判定温度，则控制单元结束执行劣化防止控制部分。因此，能够在适当的定时处结束劣化防止控制部分。作为结果，可以更适当地避免不必要的电力消耗。
21.根据本公开内容的另一方面，控制单元的负载调节部可以调节内燃机的负载。在运转的内燃机停止之前，负载调节部调节在内燃机停止紧之前存在的负载以使内燃机停止为使得曲轴角(crank angle)在内燃机的至少一个气缸的进入阀和排出阀两者均打开的范围内。
22.因此，除了egr管道之外，当驱动电动涡轮增压器以更换排气净化器周围的新鲜空气时，进入阀和排出阀两者均打开的任何气缸同样可以用作新鲜空气通道。从而，可以减少吹送新鲜空气时的压力损失。作为结果，可以更有效地更换新鲜空气。
附图说明
23.图1是示出内燃机的整体结构的示例的视图。
24.图2是示出用于防止(减少)在运转的内燃机停止之后发生结焦的“针对劣化防止控制的整个处理”的示例的流程图。
25.图3是示出图2的流程图中所示的“调节内燃机的负载”的处理的细节的流程图。
26.图4是示出图2的流程图中所示的“检测运转的内燃机的停止”的处理的细节的流程图。
27.图5是示出图2的流程图中所示的“控制新鲜空气的更换”的处理的细节的流程图。
28.图6是示出针对“控制egr阀”的处理的流程图。
29.图7是示出针对“控制电动涡轮增压器”的处理的流程图。
30.图8是示出图2的流程图中所示的“确定劣化防止控制的结束”的处理的细节的流程图。
31.图9是劣化防止控制的运转波形的示例。
32.图10是示出排气净化器的温度/氧化反应速率特性的示例的视图。
具体实施方式
33.[内燃机系统1的整体结构(图1)]
[0034]
在下文中，将参照附图描述本实施方式的用于内燃机系统1的控制单元50。首先，使用图1来描述根据本实施方式的内燃机系统1的整体结构的示例。图1所示示例的内燃机系统1中的内燃机10是柴油发动机。在下文中，将按从进入侧到排出侧的顺序描述内燃机系统1的结构等。
[0035]
进入管道11a设置有空气流量检测器31。空气流量检测器31例如可以是进气流量传感器，其被配置成根据进入内燃机10的进气的流量将检测到的信号输出至控制单元50。此外，空气流量检测器31设置有进气温度检测器32a和大气压检测器33a。进气温度检测器32a例如可以是进气温度传感器，其被配置成根据进气(在这种情况下为环境空气)的温度将检测到的信号输出至控制单元50。大气压检测器33a例如可以是压力传感器，其被配置成根据大气压力将检测到的信号输出至控制单元50。此外，进入管道11a连接至涡轮增压器80的压缩机82。
[0036]
此外，分支进入管道11b连接至进入管道11a。分支进入管道11b设置有电动涡轮增压器83。进入管道11a设置有切换阀83a，而分支进入管道11b设置有不同的切换阀83b。当驱动电动涡轮增压器83时，控制单元50关闭进入管道11a的切换阀83a并且打开分支进入管道11b的切换阀83b。当电动涡轮增压器83停止时，打开进入管道11a的切换阀83a并且关闭分支进入管道11b的切换阀83b。当电动涡轮增压器83被驱动时，电动涡轮增压器83在压力下向涡轮增压器80的压缩机82供给增压空气。
[0037]
进入管道11a连接至涡轮增压器80的压缩机82的入口侧。另一进入管道11c连接至压缩机82的出口侧。由排气驱动的涡轮机81使压缩机82旋转。压缩机82在压力下将从入口侧进入管道11a进入的进气供给至出口侧进入管道11c。针对位于压缩机82的上游侧的进入管道11a设置压力检测器33b。压力检测器33b根据被压缩机82压缩之前的空气的压力将检测到的信号输出至控制单元50。
[0038]
进入管道11c的下游侧连接至进入歧管11d。在进入管道11c处设置有压力检测器33c、中间冷却器84、节流装置64和进气温度检测器32b。压力检测器33c例如可以是压力传感器，其被配置成根据压缩机82在压力下供给的进气的压力将检测到的信号输出至控制单元50。此外，中间冷却器84降低在压力下从压缩机82供给的进气的温度以增加其氧密度。节流装置64基于来自控制单元50的控制信号将节流阀的开度调节至目标节流开度。进气温度检测器32b例如可以是进气温度传感器，其根据通过中间冷却器84降低的进气温度将检测的信号输出至控制单元50。
[0039]
进气歧管11d的下游侧连接至进气端口以将进气引导至内燃机10的各个气缸。被引导至进入歧管11d的进气被吸入内燃机10的各个气缸并且被用于与从喷射器喷射的燃料
一起燃烧。
[0040]
内燃机10设置有旋转检测器34a和气缸检测器34b。旋转检测器34例如可以是曲柄轴(crankshaft)的旋转传感器，其被配置成根据内燃机10的曲柄轴的旋转角度将检测到的信号输出至控制单元50。气缸检测器34b例如可以是凸轮轴的旋转传感器，其被配置成在第一气缸的活塞到达压缩上止点(a compression top dead center)时将检测到的信号输出至控制单元50。此外，内燃机10设置有能够调节内燃机10的负载的加载设备(a load apparatus)63。加载设备63例如可以是交流发电机，其被配置成基于来自控制单元50的负载控制信号(发电控制信号)来改变内燃机10的负载。
[0041]
油门踏板踩下量检测器38例如可以是油门踏板踩下量传感器，其被配置成根据由驾驶者操作的油门踏板的踩下量将检测到的信号输出至控制单元50。点火开关39是用户指示启动或停止内燃机的输入装置。用户在使停止的内燃机启动时或者在使正运转的内燃机停止时操作点火开关39。
[0042]
控制单元50基于根据来自旋转检测器34a的检测信号的内燃机转速并且基于根据来自油门踏板踩下量检测器38的检测信号的油门踏板踩下量来计算所需负载。这些信号用于计算与所需负载对应的燃料量。然后，控制单元50根据来自旋转检测器34a和气缸检测器34b的检测信号以预定定时控制喷射器并喷射与所需负载对应的燃料量。
[0043]
排出歧管12a连接至内燃机10的排气端口。来自内燃机10的排气被引导至排出歧管12a、排出管道12b以及涡轮增压器80的涡轮81。当排气被排放至排出管道12c时，排气驱使涡轮81旋转。来自内燃机10(在这种情况下为柴油发动机)的排气包含一氧化碳(co)、烃(hc)、颗粒物质(pm)和氮氧化物(nox)。
[0044]
用于使一部分排气返回至进气的egr管道13的流入侧连接至排出歧管12a或排出管道12b。egr管道13的流出侧连接至进入管道11c或进入歧管11d。在egr管道13处设置用于调节egr管道13的开度的egr阀13a。当内燃机运转时，控制单元50可以通过调节egr阀13a的开度来调节egr气体的流量。此外，控制单元50在内燃机10停止时打开egr阀13a。这使得在压力下从电动涡轮增压器83供给的新鲜空气能够流动经过进入管道11a、分支管道11b、进入管道11c、egr管道13以及排出管道12b、12c，并且到达排气净化器40。
[0045]
排出管道12b连接至排出歧管12a的流出侧。涡轮增压器80的涡轮81的流入侧连接至排出管道12b的下游侧。另一排出管道12c连接至涡轮81的流出侧，并且排气净化器40连接至该排出管道12c的下游侧。
[0046]
排气净化器40设置在处于egr管道13与排出管道12b(或排出歧管12a)之间的连接的下游侧(在这种情况下为排出管道12b的下游侧)的排出管道处。排气净化器40包括上游排气净化器41以及设置在上游排气净化器41的下游侧的下游排气净化器45。从上游侧起，在上游排气净化器41的内部设置第一氧化催化剂42(doc：柴油氧化催化剂)和颗粒捕集过滤器43(dpf：柴油颗粒过滤器)。
[0047]
第一氧化催化剂42用于利用氧化反应去除排气中包含的一氧化碳(co)、烃(hc)等。颗粒捕集过滤器43(在下文中称为“dpf”)用于捕集排气中包含的颗粒物质(pm)。排气经过颗粒捕集过滤器43流向下游侧。另外，颗粒捕集过滤器43具有利用氧化反应去除一氧化碳(co)和烃(hc)的功能。
[0048]
位于第一氧化催化剂42的上游侧(上游排气净化器41的上游侧)的排出管道12c设
置有添加阀61、排气温度检测器36a(例如，排气温度传感器)等。添加阀61将燃料(液体添加剂)喷射到排出管道12c中。燃料在第一氧化催化剂42内进行氧化反应以使排气的温度升高。较热的排气燃烧并将由dpf 43捕集并沉积在dpf 43中的颗粒物质焚化，从而使dpf 43可再利用(regenerate)。燃料被从燃料箱(未示出)供应至添加阀61。此外，在第一氧化催化剂42的下游侧、dpf 43的上游侧设置排气温度检测器36b(例如，排气温度传感器)。
[0049]
在dpf 43的下游侧设置排气温度检测器36c(例如，排气温度传感器)。此外，在上游排气净化器41内设置用于检测第一氧化催化剂42的下游侧与dpf 43的上游侧之间的排气压力与dpf 43的下游侧的排气压力的压差(例如，压力差)的压差传感器35。
[0050]
控制单元50被配置成基于来自压差传感器35的检测信号来检测dpf43的上游侧与dpf 43的下游侧之间的压差。在dpf 43内捕集的颗粒物质的量可以根据检测到的压力差来估计。如果估计的沉积物的量超过阈值，则控制单元50从添加阀61喷射燃料(液体添加剂)。所喷射的燃料使排气温度升高，该燃料转而燃烧并将沉积在dpf 43中的颗粒物质焚化以使dpf 43可再利用。此时，控制单元50基于来自排气温度检测器36a、36b、36c的检测信号来检测各位置处的排气温度，并允许从添加阀61喷射燃料(液体添加剂)以维持期望温度。
[0051]
此外，下游排气净化器45从上游侧起设置有添加阀62、选择性还原催化剂46(scr：选择性还原催化剂)、第二氧化催化剂47等。选择性还原催化剂46(在下文中称为“scr”)经由排出管道12d连接至dpf 43的下游侧。添加阀62设置在排出管道12d中，排出管道12d位于dpf 43的下游侧、scr 46的上游侧。添加阀62以预定定时在排放气体期间喷射尿素水(液体添加剂)。所喷射的尿素水(液体添加剂)在排出管道12d内分散、雾化和扩散并到达scr 46。此外，尿素水被从尿素水箱(未示出)供应至添加阀62。scr 46用于利用从所添加的尿素水生成的氨气来还原和净化排气中包含的氮氧化物(nox)。
[0052]
此外，在scr 46的上游排出管道12d处设置有nox检测器37a(例如，nox传感器)。在scr 46的下游排出管道12e处设置有另一nox检测器37b(例如，nox传感器)和排气温度检测器36d(例如，排气温度传感器)。nox检测器37a、37b用于根据排气中的nox浓度将检测到的信号输出至控制单元50。排气温度检测器36d用于根据排气的温度将检测到的信号输出至控制单元50。控制单元50基于来自nox检测器37a、37b和排气温度检测器36d的检测信号计算scr 46的nox净化率。控制单元50基于所计算的nox净化率来控制添加阀62。
[0053]
第二氧化催化剂47经由排出管道12e连接至scr 46的下游侧。第二氧化催化剂47氧化并净化来自排气的残余氨气。第二氧化催化剂47还包括通过氧化反应去除一氧化碳(co)和烃(hc)的功能。
[0054]
控制单元50可以是已知的控制单元，并且可以包括cpu 51、ram 52、rom 53、定时器54、eeprom 55等。cpu 51可以被配置成基于存储在rom 53中的各种程序或映射来实现各种计算处理。此外，ram 52可以被配置成暂时存储由cpu计算的计算结果并存储从每个检测器输入的数据。eeprom 55可以是非易失性存储装置，其被配置成例如在内燃机10停止时存储关于内燃机10的数据。
[0055]
此外，控制单元50能够基于输入的检测信号检测内燃机10的运转状态。控制单元50还基于所检测的内燃机10的运转状态、所检测的来自油门踏板踩下量检测器38的信号等获得来自操作者的请求。控制单元50输出用于控制各种致动器的控制信号，所述致动器例如用于将燃料喷射到气缸中的喷射器、用于喷射燃料或尿素水的添加阀61、62、电动涡轮增
压器83、egr阀13a等。控制单元50(cpu 51)可以包括劣化防止控制部分51a、排气净化器温度获取部51b、负载调节部51c、运转停止检测部51d、吸附烃量获取部51e、无氧时段估计部51f、新鲜空气更换控制部51g等，其细节将稍后描述。这些部可以通过电路系统或任何其他合适的结构实现。
[0056]
此处，排气中包含的烃(hc)被吸附至第一氧化催化剂42(以及dpf43、第二氧化催化剂47)。随着内燃机10热起来，第一氧化催化剂42(以及dpf 43、第二氧化催化剂47等)的温度可以升高到高于或等于活化温度。烃可以与排气中包含的氧气进行氧化反应。由于在内燃机10运转时排气包含氧气并且连续流动，因此氧气通常不会短缺以进行氧化反应。然而，内燃机10可能在烃(hc)仍然吸附至第一氧化催化剂42(以及dpf43、第二氧化催化剂47等)时停止。在这种情况下，如果温度高于或等于活化温度，则将利用周围氧气来进行烃的氧化反应。然而，周围氧气可能最终耗尽。如果周围氧气耗尽，则吸附的烃(hc)的氧化反应将不会进行，使得替代地氢(h)将被解吸并且碳将作为沉积物累积。碳的这种累积可能导致所谓的焦化的发生。作为结果，第一氧化催化剂42(以及dpf 43、第二氧化催化剂47等)的劣化将进一步发展。本实施方式中描述的控制单元50用于通过执行如下所述的处理来防止结焦的发生。控制单元50还用于防止排气净化器40(其可包括第一氧化催化剂42、dpf 43、第二氧化催化剂47等)的劣化。
[0057]
[控制单元50的处理过程(图2至图8)以及运转波形的示例(图9)]
[0058]
在下文中，将参照图2至图8所示的流程图描述控制单元50的处理过程。还将参照图9描述运转波形的示例。
[0059]
[针对劣化防止控制的整个处理(图2)]
[0060]
控制单元50(cpu 51)例如以预定时间间隔(几毫秒到几十毫秒)发起图2所示的“针对劣化防止控制的整个处理”。发起后，控制单元50使处理进行至步骤s010。在以下描述中，将描述其中将“第一氧化催化剂”视为“排气净化器”的示例。
[0061]
在步骤s010中，控制单元50执行“调节内燃机的负载”的处理，并且使处理进行至步骤s015。在“调节内燃机的负载”的处理中，将对停止内燃机10紧之前存在的负载进行调节。更具体地，将内燃机10停止，使得曲轴角在至少一个气缸的进入阀和排出阀两者均打开的范围内。稍后将描述该处理的实施方式的细节。
[0062]
在步骤s015中，控制单元50执行“检测运转的内燃机的停止”的处理并使处理进行至步骤s020。“检测运转的内燃机的停止”的处理是检测先前运转的内燃机10已经停止的处理。稍后将描述该实施方式的细节。在“检测运转的内燃机的停止”的处理中，运转中标志被设置为on(启用)或off(停用)，并且劣化防止控制标志被设置为on或off。劣化防止控制标志是在用于防止上述结焦的发生的劣化防止控制开始时被设置为on的标志。
[0063]
在步骤s020中，控制单元50确定劣化防止控制标志是否为on。如果劣化防止控制标志为on(是)，则处理进行至步骤s025。如果劣化防止控制标志不为on(否)，则处理进行至步骤s070。
[0064]
当处理进行至步骤s025时，运转的内燃机10完全停止。一旦内燃机10停止，控制单元50则更新排气净化器温度ta并且使处理进行至步骤s030。例如，控制单元50在经过一定时间之后确定降低的温度δtb。将先前的排气净化器温度ta更新为当前的排气净化器温度ta。当前的排气净化器温度ta是通过从先前的排气净化器温度ta减去降低的温度δtb而获
得的。在图9的运转波形的示例中，在从时间t3到时间t7的时间段期间，“劣化防止控制标志”被设置为on。使用步骤s025中描述的处理来确定从时间t3到时间t7的时间期间的“排气净化器温度ta”。用于在内燃机10停止时获取排气净化器温度ta的方法不限于该方法。
[0065]
在步骤s030中，控制单元50基于例如排气净化器温度ta来获取排气净化器的氧化反应速率vx。然后，控制单元50使处理进行至步骤s035。例如，与排气净化器对应的“温度/氧化反应速率特性”存储在控制单元50的存储装置中，其实施方式在图10的示例中示出。“温度/氧化反应速率特性”表示根据目标排气净化器温度的氧化反应速率。图10中所示的示例指示氧化反应速率在活化温度以下几乎为零。控制单元50基于温度/氧化反应速率特性和排气净化器温度ta获取排气净化器温度ta的当前氧化反应速率vx。在图9的运转波形的示例中，在从时间t3到时间t7(即“劣化防止控制标志”被设置为on)的时间段期间，使用该步骤s030连续地确定“氧化反应速率vx”。
[0066]
在步骤s035中，控制单元50基于氧化反应速率vx来更新与排气净化器周围的氧气量对应的周围氧气量oa。控制单元50使处理进行至步骤s040。例如，控制单元50根据时间的流逝来确定减少的氧气量δob。从先前的周围氧气量oa中减去减少的氧气量δob并将所得值用作当前的周围氧气量oa。在图9的运转波形的示例中，在从时间t3到时间t7的时间段期间，“劣化防止控制标志”被设置为on。在该时间段期间，在从时间t3到时间t4a、从时间t4c到时间t5a、从时间t5c到时间t6a以及从时间t6c到时间t7的某些时间段期间，“新鲜空气更换标志”被设置为off。使用步骤s035来确定这些时间段中的每个时间段期间的“周围氧气量oa”。然而，用于在内燃机10停止时获取周围氧气量oa的方法不应限于该方法。
[0067]
在步骤s040中，控制单元50基于氧化反应速率vx来更新吸附烃量ma并使处理进行至步骤s045。例如，控制单元50根据时间的流逝确定减少的烃量δmb。从先前的吸附烃量ma中减去减少的烃量δmb并将所得值用作当前的吸附烃量ma。在图9的运转波形的示例中，在从时间t3到时间t7的时间段期间，“劣化防止控制标志”被设置为on。使用步骤s040来确定该时间段期间的“吸附烃量ma”。然而，用于在内燃机10停止时获取吸附烃量ma的方法不应限于该方法。
[0068]
在步骤s045中，控制单元50估计何时将存在无氧时段tn。在该实施方式中，无氧时段tn是周围氧气(周围氧气量oa)将耗尽的时间段。控制单元50可以基于当前的氧化反应速率vx、当前的周围氧气量oa、当前的吸附烃量ma等来估计何时将出现无氧时段tn。然后，控制单元50使处理进行至步骤s050。在图9的运转波形的示例中，估计例如在当前时间经过时间t3并在时间t4a之前将出现无氧时段t4b。
[0069]
在步骤s050中，控制单元50确定新鲜空气更换标志是否为on。如果新鲜空气更换标志为on(是)，则处理进行至步骤s060，如果新鲜空气更换标志不为on(否)，则处理进行至步骤s055。新鲜空气更换标志是在步骤s060期间被设置为on或off的标志。当在步骤s060中执行新鲜空气更换时，新鲜空气更换标志是被设置为on的标志。
[0070]
在步骤s055中，控制单元50确定当前时间是否在无氧时段tn开始之前tα(时间t4b、t5b、t6b)内。如果当前时间在无氧时段tn之前tα(时间t4b、t5b、t6b)内(是)，则处理进行至步骤s060，并且如果当前时间不在无氧时段tn之前tα(时间t4b、t5b、t6b)内(否)，则处理进行至步骤s065。在图9所示的运转波形的示例中，在例如当前时间在时间t4a与时间t4b之间时，控制单元50确定当前时间在无氧时段t4b之前tα内。如果当前时间在时间t3与时间
t4a之间，则将确定系统不在无氧时段t4b之前tα内。可以例如基于各种实验等将tα的值设置为适当的值。
[0071]
当处理进行至步骤s060时，控制单元50执行“控制新鲜空气的更换”的处理并使处理进行至步骤s065。“控制新鲜空气的更换”的处理允许egr阀在内燃机10停止时打开达一定时间段。在该时间段期间驱动电动涡轮增压器以用新鲜空气更换排气净化器周围的空气。稍后将详细描述该处理。
[0072]
当处理进行至步骤s065时，控制单元50执行“确定劣化防止控制的结束”的处理并结束图2所示的处理。“确定劣化防止控制的结束”的处理是可以用于将劣化防止控制标志设置为off的处理。更具体地，“确定劣化防止控制的结束”的处理是在步骤s015中被设置为on的劣化防止控制标志被设置为off的状态被满足时执行的处理。如果满足这些状态，则控制单元50将该标志设置为off。稍后将详细描述该处理。
[0073]
如果处理进行至步骤s070(参见图2)，则控制单元50确定运转中标志是否为on。如果运转中标志为on(是)，则处理进行至步骤s075。如果运转中标志不为on(否)，则处理进行至步骤s090。在步骤s015中，在内燃机处于运转中的情况下，运转中标志被设置为on，而在内燃机已经停止的情况下，运转中标志被设置为off(参见图9中的“运转中标志”)。稍后将描述运转中标志的on/off的细节。
[0074]
当处理进行至步骤s075时，已经确定内燃机10没有停止，而是替代地仍然在运转。当内燃机10运转时，控制单元50基于内燃机10的运转状态来获取排气净化器温度ta。然后，处理进行至步骤s077。例如，控制单元50可以基于由排气温度检测器36a检测的排气的温度、根据进气量估计的排气流量、转速等来获取(估计)排气净化器温度ta。在图9的运转波形的示例中，在从时间t2到时间t3的时间段期间，“运转中标志”被设置为on。使用步骤s075来确定该时间段期间的“排气净化器温度ta”，尽管也可以替代地使用其他方法。
[0075]
在步骤s077中，控制单元50基于排气净化器温度ta来获取氧化反应速率vx。然后，处理进行至步骤s080。例如，与步骤s030的处理类似，控制单元50可以基于排气净化器温度ta和图10所示的“温度/氧化反应速率特性”来获取氧化反应速率vx。在图9的运转波形的示例中，在从时间t2到时间t3的时间段期间，“运转中标志”被设置为on。使用步骤s077来确定该时间段期间的“氧化反应速率vx”，尽管也可以替代地使用其他方法。
[0076]
在步骤s080中，控制单元50基于内燃机的运转状态来估计周围氧气量oa，周围氧气量oa是运转期间排气净化器周围的氧气量。然后，处理进行至步骤s085。例如，控制单元50可以基于进气量、转速、燃料喷射量等来估计周围氧气量oa。在图9的运转波形的示例中，在从时间t2到时间t3的时间段期间，“运转中标志”被设置为on。使用步骤s080来确定该时间段期间的“周围氧气量oa”，尽管也可以替代地使用其他方法。
[0077]
在步骤s085中，控制单元50基于内燃机的运转状态来估计吸附烃量ma，吸附烃量ma是在操作期间吸附至排气净化器的烃的量。然后，控制单元50结束图2所示的处理。例如，控制单元50基于进气量、燃料喷射量、转速、排气净化器温度ta等来估计吸附烃量ma。在图9的运转波形的示例中，在从时间t2到时间t3的时间段期间，“运转中标志”被设置为on。使用步骤s085来确定该时间段期间的“吸附烃量ma”，尽管也可以替代地使用其他方法。
[0078]
如果处理进行至步骤s090(参见图2)，则控制单元50基于内燃机的运转状态(在这种情况下，为在发动机停止时)获取(估计)排气净化器温度ta。然后，控制单元50结束图2所
示的处理。例如，控制单元50确定环境空气温度(由进气温度检测器32a检测的进气温度)并将该温度用作排气净化器温度ta。
[0079]
[调节内燃机的负载(图3)]
[0080]
将参照图3详细描述图2的步骤s010“调节内燃机的负载”的处理。当执行图2所示的流程图中的步骤s010的处理时，控制单元50使处理进行至步骤s110，在图3中示出了该处理的实施方式。
[0081]
在步骤s110中，控制单元50确定内燃机是否已经停止。这可以通过确定用户是否已经发出对内燃机的停止请求(点火开关的操作)来实现。如果确定发动机已经由于停止请求而停止(是)，则处理进行至步骤s115。如果确定发动机没有发生由于停止请求而停止(否)，处理进行至步骤s150。
[0082]
如果处理进行至步骤s115，则控制单元50确定内燃机的转速是否低于或等于经调节的转速(an adjusted rotation speed)(例如，低于或等于内燃机完全停止紧之前的转速的速度)。如果转速低于经调节的转速(是)，则处理进行至步骤s120。如果转速不低于经调节的转速(否)，则处理进行至步骤s150。
[0083]
如果处理进行至步骤s120，则控制单元50确定曲轴角是否大于或等于第一旋转角度θ1且小于或等于第二旋转角度θ2。如果曲轴角大于或等于第一旋转角度θ1且小于或等于第二旋转角度θ2(是)，则处理进行至步骤s125。如果曲轴角不是大于或等于第一旋转角度θ1且小于或等于第二旋转角度θ2(否)，处理进行至步骤s150。例如，大于或等于第一旋转角度θ1且小于或等于第二旋转角度θ2的曲轴角是在至少一个气缸(例如，第一气缸)的进入阀和排出阀都处于打开的情况下的曲轴角。这使得在通过使用电动涡轮增压器来用新鲜空气更换缺氧空气时，除了egr管道的通道，还提供从进入阀穿过至少一个气缸到达排出阀的通道。作为结果，可以减少新鲜空气的更换期间的压力损失，这转而提高了在新鲜空气的更换期间的效率。
[0084]
如果处理进行至步骤s125，则控制单元50增加内燃机的负载量以立即停止内燃机。例如，在图9中的运转波形的示例中，“负载调节量”在时间t3紧之前增加。更具体地，控制单元50向加载设备63(交流发电机)输出用于增加负载量的控制信号(增加发电量的信号)，以便立即停止内燃机。然后，控制单元50结束图3所示的处理，并使处理返回至图2所示的步骤s015。
[0085]
如果处理进行至步骤s150，则控制单元50执行对加载设备63的现有控制。由于该控制是现有控制，因此将省略细节。然后，控制单元50结束图3所示的处理，并使处理返回至图2所示的步骤s015。
[0086]
[检测运转的内燃机的停止(图4)]
[0087]
将参照图4详细描述图2的步骤s015中“检测运转的内燃机的停止”的处理。当执行图2所示的流程图中的步骤s015的处理时，控制单元50使处理进行至图4所示的步骤s210。
[0088]
在步骤s210中，控制单元50确定内燃机是否已经停止。如果内燃机已经停止(是)，则控制单元50使处理进行至步骤s215。如果内燃机尚未停止(否)，则处理进行至步骤s220b。
[0089]
如果处理进行至步骤s215，则控制单元50确定运转中标志是否先前被设置为on。如果运转中标志被设置为on(是)，则处理进行至步骤s220a。如果运转中标志未被设置为on
(否)，则控制单元50结束图4所示的处理并使处理返回至图2所示的步骤s020。
[0090]
如果处理进行至步骤s220a，则控制单元50将劣化防止控制标志设置为on并且将运转中标志设置为off。然后，控制单元50结束图4所示的处理并使处理返回至图2所示的步骤s020。
[0091]
如果处理进行至步骤s220b，则控制单元50将劣化防止控制标志设置为off并且将运转中标志设置为on。然后，控制单元50结束图4所示的处理并使处理返回至图2所示的步骤s020。
[0092]
通过这些处理，如图9中的运转波形的示例所示，当内燃机10处于运转中时，“运转中标志”被设置为on。当运转的内燃机停止时，“运转中标志”从on切换为off。在这种情况下，“劣化防止控制标志”被设置为on。
[0093]
[控制新鲜空气的更换(图5)]
[0094]
接下来，将参照图5详细描述图2中的步骤s060的“控制新鲜空气的更换”的处理。当执行图2所示的流程图中的步骤s060的处理时，控制单元50使处理进行至图5所示的步骤s310。在图9中的运转波形的示例中，“控制新鲜空气的更换”处理在从时间t4a(或时间t5a，或时间t6a)开始直至“新鲜空气更换标志”被设置为off的时间段内执行。新鲜空气更换标志是在图5所示的“控制新鲜空气的更换”处理期间被设置为on或off的标志。如下面将要描述的，当由于电动涡轮增压器被驱动(这可以在运转的内燃机已经停止之后进行)而使排气净化器周围的空气被新鲜空气更换时，新鲜空气更换标志被设置为on。
[0095]
在步骤s310中，控制单元50确定新鲜空气更换标志是否已经被设置为on。如果新鲜空气更换标志已经被设置为on(是)，则控制单元50使处理进行至步骤s325，如果新鲜空气更换标志尚未被设置为on(否)，则控制单元50使处理进行至步骤s315。
[0096]
如果处理进行至步骤s315，则控制单元50初始化并启动新鲜空气更换定时器，并且然后使处理进行至步骤s320。
[0097]
在步骤s320中，控制单元50将新鲜空气更换标志设置为on，并且使处理进行至步骤s325。
[0098]
如图9中的运转波形的示例所示，“新鲜空气更换标志”在上述步骤s310至s320的处理中被从off设置为on。在这种情况下，初始化并启动“新鲜空气更换定时器”，使得开始对电动涡轮增压器的运行时间进行计数。
[0099]
当处理进行至步骤s325时，控制单元50确定由新鲜空气更换定时器计数的时间是否长于或等于目标更换时间。如果由新鲜空气更换定时器计数的时间长于或等于目标更换时间(是)，则控制单元50使处理进行至步骤s360。如果由新鲜空气更换定时器计数的时间没有长于或等于目标更换时间(否)，控制单元50使处理进行至步骤s340。如稍后将描述的，“目标更换时间”是在以“目标转速”驱动电动涡轮增压器的转速时用新鲜空气更换排气净化器周围的空气的时间。可以基于各种实验等将“目标更换时间”设置为适当的值。
[0100]
如果处理进行至步骤s340，则控制单元50控制egr阀处于完全打开状态。此外，控制单元50驱动电动涡轮增压器，使得其转速接近目标转速。然后，控制单元50使处理进行至步骤s345。“目标转速”可以被设置为具有最高功率效率的电动涡轮增压器的转速。
[0101]
在步骤s345中，控制单元50基于电动涡轮增压器的转速和运行时间(例如，基于由新鲜空气更换定时器计数的时间的时间)来确定所更换的新鲜空气的体积。此外，控制单元
50基于所更换的新鲜空气的体积来计算增加的周围氧气量δod。然后，控制单元50将该增加的氧气量δod与先前确定的周围氧气量oa相加，然后将该量设置为当前的周围氧气量oa。然后，控制单元50结束图5所示的处理并使处理返回至图2所示的步骤s065。如图9中的运转波形的示例所示，“新鲜空气更换标志”在从时间t4a到时间t4c、从时间t5a到时间t5c以及从时间t6a到时间t6c的时间段内为on。在这些时间段期间(对应于当电动涡轮增压器运行时)，“周围氧气量oa”由于增加的氧气量δod而逐渐增加。
[0102]
如果处理进行至步骤s360，则控制单元50停止并初始化新鲜空气更换定时器，并且使处理进行至步骤s365。
[0103]
在步骤s365中，控制单元50使电动涡轮增压器停止运行，并且使处理进行至步骤s370。此时，egr阀不需要特别地完全关闭，也不需要完全打开。因此，可以不对egr阀进行控制以降低电力消耗。
[0104]
在步骤s370中，控制单元50将新鲜空气更换标志设置为off。然后，控制单元50结束图5所示的处理，并使处理返回至图2所示的步骤s065。在图9的运转波形的示例中，“吸附烃量ma”在时间t7处变为0(零)。因此，在时间t7处将“劣化防止控制标志”设置为off。
[0105]
如上所述，并且如图9中的运转波形的示例所示，在图5的“控制新鲜空气的更换”处理中，由于从时间t4a(或时间t5a、时间t6a)起驱动电动涡轮增压器，因此“周围氧气量oa”增加。时间t4a是在无氧时段t4b(或无氧时段t5b、t6b)出现之前的时间。作为结果，可以在确定氧气量不足之前向系统加入氧，从而防止焦化的发生。
[0106]
在图9中的运转波形的示例中，时间t4a至时间t4c(或时间t5a至时间t5c，或时间t6a至时间t6c)是电动涡轮增压器的运行时间段，其可以是例如大约几秒(例如，大约1秒或2秒)。时间t4c至时间t5a(或从时间t5c到时间t6a)是电动涡轮增压器未被驱动的时间段，其可以是例如大约几十秒(例如，20秒或30秒)。因此，与连续驱动电动涡轮增压器的情况相比，能够显著减少耗电量。由于可以减少耗电量，因此不需要安装大电池。小电池可能就足够了，这可以有助于减小交通工具重量。还可以减少驱动内燃机以使用交流发电机发电所需的电量。这有助于改善燃料消耗。
[0107]
如上所述并且如图9中的运转波形的示例所示，控制单元50通过新鲜空气更换部(通过“控制新鲜空气的更换”的处理)更换新鲜空气。这是在排气净化器中持续进行氧化反应时完成的。另外，无氧时段估计部(参见图2中的步骤s045)基于所更换的新鲜空气来估计新的无氧时段。这些操作可以重复进行。
[0108]
[控制egr阀(图6)]
[0109]
在下文中，将参照图6详细描述“控制(现有)egr阀”的处理。如果“新鲜空气更换标志”通过图5所示的“控制新鲜空气的更换”被设置为on，则这将导致egr阀操作。在这种情况下，禁止egr阀由于另一处理，即针对“控制(现有)egr阀”的处理，而进行操作。控制单元50在通常执行“控制(现有)egr阀”的时刻开始图6所示的处理，并且使处理进行至图6所示的步骤sa010。
[0110]
在步骤sa010中，控制单元50确定新鲜空气更换标志是否已经被设置为on。如果新鲜空气更换标志已经被设置为on(是)，则控制单元50不控制(驱动)egr阀，并且结束图6所示的处理。如果新鲜空气更换标志没有被设置为on(否)，则处理进行至步骤sa020。
[0111]
当处理进行至步骤sa020时，控制单元50基于先前存在的egr阀控制处理来控制
(驱动)egr阀，并且结束图6所示的处理。
[0112]
[控制电动涡轮增压器(图7)]
[0113]
在下文中，将参照图7详细描述“控制(现有)电动涡轮增压器”的处理。如果“新鲜空气更换标志”通过图5所示的“控制新鲜空气更换”被设置为on，则电动涡轮增压器将被指示运转。在这种情况下，禁止电动涡轮增压器通过其他处理例如针对“控制(现有)电动涡轮增压器”的处理而运转。控制单元50在通常执行“控制(现有)电动涡轮增压器”的时刻开始图7所示的处理，并且使该处理进行至图7所示的步骤sb010。
[0114]
在步骤sb010中，控制单元50确定新鲜空气更换标志是否已经被设置为on。如果新鲜空气更换标志已经被设置为on(是)，则控制单元50结束图7所示的处理，而不是基于其他处理来控制(驱动)电动涡轮增压器。如果新鲜空气更换标志没有被设置为on(否)，则处理进行至步骤sb020。
[0115]
当处理进行至步骤sb020时，控制单元50基于其他(现有)处理来控制(驱动)电动涡轮增压器，并且结束图7所示的处理。
[0116]
[确定劣化防止控制的结束(图8)]
[0117]
在下文中，将参照图8详细描述图2中的步骤s065的“确定劣化防止控制的结束”的处理。当执行步骤s065的处理时，控制单元50使处理进行至图8所示的步骤s410。“确定劣化防止控制的结束”是可以将在图2所示的步骤s015中被设置为on的劣化防止控制标志设置为off的处理。
[0118]
在步骤s410中，控制单元50确定吸附烃量ma是否为0(零)。如果吸附烃量ma为0(零)(是)，则处理进行至步骤s420(因为通常不会发生焦化)。如果吸附烃量ma不为0(零)(否)，则处理进行至步骤s415。代替确定吸附烃量ma是否为0(零)，控制单元50可以替代地确定吸附烃量是否小于或等于可接受的小的量。
[0119]
如果处理进行至步骤s415，则控制单元50确定排气净化器温度ta是否低于或等于结束判定温度。如果排气净化器温度ta低于或等于结束判定温度(是)，则处理进行至步骤s420(因为排气净化器的氧化反应将不会进行)。如果排气净化器温度ta不是低于或等于结束判定温度(否)，则控制单元50结束图8所示的处理，并返回图2所示的步骤s065下的处理。“结束判定温度”可以是例如基于排气净化器的活化温度的温度，并且设置适当的温度。
[0120]
如果处理进行至步骤s420，则控制单元50将劣化防止控制标志设置为off。用于防止在内燃机停止之后发生结焦的处理“劣化防止控制”结束，并且处理进行至步骤s425。
[0121]
在步骤s425中，用于控制防止在运转的内燃机停止之后劣化的处理结束。因此，控制单元50可以停止向自身供电。针对控制单元50的电力供应停止命令可以通过其他处理执行，这可以在内燃机停止之后执行。
[0122]
在图9的运转波形的示例中，控制单元50确定在时间t7处吸附烃量＝0(零)，并且将劣化防止控制标记设置为off。
[0123]
控制单元50(cpu 51)执行图2所示的步骤s025、s075和s090的处理对应于被配置成获取排气净化器的温度的排气净化器温度获取部51b(参见图1)的实施方式。
[0124]
控制单元50(cpu 51)执行图3所示的“调节内燃机的负载”的处理对应于负载调节部51c(参见图1)的实施方式。负载调节部51c被配置成调节在内燃机停止紧之前存在的负载。可以使内燃机停止，使得曲轴角在至少一个气缸的进入阀和排出阀两者均打开的范围
内。
[0125]
控制单元50(cpu 51)被配置成执行图4所示的“检测运转的内燃机的停止”的处理对应于运转停止检测部51d(参见图1)的实施方式。运转停止检测部51d用于检测运转的内燃机是否已经停止。
[0126]
控制单元50(cpu 51)执行图2所示的步骤s040和s085的处理对应于吸附烃量获取部51e(参见图1)的实施方式。吸附烃量获取部51e对吸附烃量ma进行估计，吸附烃量ma是在内燃机运转或停止时被吸附至排气净化器的烃的量。
[0127]
控制单元50(cpu 51)执行图2所示的步骤s045的处理对应于无氧时段估计部51f(参见图1)的实施方式。运转停止检测部51d(参见图1)检测运转的内燃机已经停止。然后，一旦内燃机停止，排气净化器温度获取部51b(参见图1)获取排气净化器温度ta。无氧时段估计部51f基于排气净化器温度ta来估计无氧时段，无氧时段是排气净化器周围用于与特定组分(在这种情况下为烃)进行氧化反应的氧气耗尽的时段。
[0128]
控制单元50(cpu 51)执行“控制新鲜空气的更换”的处理对应于新鲜空气更换控制部51g(参见图1)的实施方式。新鲜空气更换控制部51g使得egr阀能够在所估计的无氧时段出现之前打开，并且驱动电动涡轮增压器以用新鲜空气更换排气净化器周围的空气。在完成用新鲜空气进行的更换之后，电涡轮增压将被指示停止运行。
[0129]
如图1所示，劣化防止控制部分51a(参见图1)包括排气净化器温度获取部51b、负载调节部51c、运转停止检测部51d、吸附烃量获取部51e、无氧时段估计部51f以及新鲜空气更换控制部51g。
[0130]
内燃机系统1的控制单元50不应受限于本实施方式中描述的结构、形状、配置和处理步骤，并且在不脱离本发明的主题的情况下可以进行各种修改、添加和删除。
[0131]
本实施方式包括(第一)氧化催化剂作为排气净化器。氧化催化剂吸附排气中的特定组分(例如烃)。被吸附的特定组分利用周围氧气进行氧化反应，这转而可以净化这些特定组分。排气净化器不应受限于上述氧化催化剂。例如，排气净化器可以是dpf(微粒捕集过滤器)、nsr(nox储存-还原催化剂)、三元催化剂、(第二)氧化催化剂等。排气净化器可以具有通过利用周围氧气进行氧化反应来净化预定吸附的组分(例如，烃)的功能。此外，本实施方式应不限于柴油发动机，而是可以应用于具有排气净化器的各种其他内燃机。例如，本实施方式可以应用于汽油发动机或天然气发动机。排气净化器还可以具有通过利用周围氧气进行氧化反应来净化吸附的特定组分(例如烃)的功能。
[0132]
在上述实施方式中，关于“调节内燃机的负载”处理，执行在至少一个气缸的进入阀和排出阀两者均打开的曲轴角处停止内燃机的处理。该处理可以被省略。
[0133]
在上述实施方式中，关于“确定劣化防止控制的结束”处理，基于吸附烃量ma和排气净化器温度ta来确定劣化防止控制的结束。可替选地，可以基于自劣化防止控制标志被设置为on起经过一定时间段或者基于在劣化防止控制标志被设置为on时电动涡轮增压器被驱动的次数来确定劣化防止控制的结束。
[0134]
在上述实施方式中，在图2所示的步骤s085中，在内燃机处于运转中时估计吸附烃量ma。可替选地，可以假设当内燃机处于运转中时，最大量烃被吸附在排气净化器中。
[0135]
在上述实施方式中，除了在驱动电动涡轮增压器以更换新鲜空气时打开egr阀之外，至少一个气缸的进入阀和排出阀也都处于打开状态。可替选地，可以省略“调节内燃机
的负载”的处理，以与气缸的打开/关闭状态无关地仅允许egr阀打开。此外，在内燃机使用液压来驱动进入阀和排出阀而不是使用凸轮来驱动进入阀和排出阀的情况下，当驱动电动涡轮增压器以更换新鲜空气时，可以利用液压使进入阀和排出阀均处于打开状态。
[0136]
当提及大于或等于(≥)、小于或等于(≤)、大于(》)、小于(《)等时，它们可以包括或者可以不包括等号。用于描述上述实施方式的数值仅是一些示例，并且范围不应受限于这些数值。
[0137]
控制单元50可以包括至少一个经编程的电子处理器。控制单元50可以包括至少一个存储器，该存储器被配置成存储要由电子处理器执行以实现本文中描述的控制单元50的功能中的至少一个功能的指令或软件。例如，在一些实施方式中，控制单元50可以被实现为具有单独存储器的微处理器。
[0138]
控制单元50的数据存储装置可以包括易失性和/或非易失性存储器。合适的数据存储装置的示例包括ram(随机存取存储器)、闪存、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器或任何其他合适的存储介质，或其任何组合。
[0139]
在术语“处理器”或“中央处理单元”或“cpu”用于标识执行特定功能的单元的情况下，应当理解，除非另有明确说明，否则这些功能可以由单个处理器或以任何形式布置的多个处理器来执行，所述处理器包括并行处理器、串行处理器、串联处理器或云处理/云计算配置。软件可以包括例如固件、一个或更多个应用、程序数据、过滤器、规则、一个或更多个程序模块以及/或者其他可执行指令。软件包括例如固件、一个或更多个应用、程序数据、过滤器、规则、一个或更多个程序模块以及其他可执行指令。

技术特征：
1.一种内燃机系统，包括：内燃机；电动涡轮增压器，其被设置在与所述内燃机连接的进入管道处，所述电动涡轮增压器被构造成使所述进入管道中的进气流动；egr管道，其被构造成使流经与所述内燃机连接的排出管道的一部分排气返回至所述进入管道；egr阀，其被构造成调节所述egr管道的开度；排气净化器，其被设置在处于所述egr管道与所述排出管道之间的连接的下游侧的排出管道处，所述排气净化器被构造成吸附排气中包含的特定组分并使得能够利用周围的氧气使被吸附的特定组分经受氧化反应；以及控制单元，其被配置成检测所述内燃机的运转状态以及控制所述电动涡轮增压器和所述egr阀；其中，所述控制单元由至少一个经编程的处理器实现，所述经编程的处理器被进一步配置成：获取所述排气净化器的温度；检测运转的内燃机是否已经停止；以及在检测到运转的内燃机已经停止之后执行劣化防止步骤；其中：在所述劣化防止步骤中：在检测到所述内燃机已经停止之后，所述控制单元基于所获取的所述排气净化器的温度来估计无氧时段，所获取的所述排气净化器的温度是通过所述控制单元获取的，所述无氧时段是所述排气净化器周围的氧气不足以用于所述特定组分的氧化反应的时间段；所述控制单元指示所述egr阀在所估计的无氧时段之前打开，并且指示驱动所述电动涡轮增压器以用新鲜空气更换所述排气净化器周围的空气；以及在用新鲜空气进行的更换完成之后，所述控制单元停止指示驱动所述电动涡轮增压器。2.根据权利要求1所述的内燃机系统，其中，在所述控制单元估计所述无氧时段时，所述控制单元基于所获取的所述排气净化器的温度来获取所述排气净化器的氧化反应速率，并基于所获取的氧化反应速率来估计所述无氧时段。3.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其中，在所述控制单元停止指示驱动所述电动涡轮增压器之后，所述控制单元基于所更换的新鲜空气来估计第二无氧时段，并且再次指示驱动所述电动涡轮增压器以用新鲜空气再次更换所述排气净化器周围的空气。4.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其中，所述特定组分中的一些是烃，并且其中，所述控制单元估计吸附烃量，所述吸附烃量是在所述内燃机运转时和/或在所述内燃机被检测为已经停止之后吸附至所述排气净化器的烃的量，以及在检测到所述内燃机已经停止之后，基于所获取的所述排气净化器的温度和所述吸附烃量来估计所述无氧时段。5.根据权利要求4所述的内燃机系统，其中，在检测到所述内燃机停止之后更换新鲜空气期间，当所述控制单元确定所述吸附烃量低于阈值时，所述控制单元结束执行所述劣化防止步骤。
6.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其中，在检测到所述内燃机停止之后更换新鲜空气期间，当所述控制单元确定所获取的所述排气净化器的温度低于或等于结束判定温度时，所述控制单元结束执行所述劣化防止步骤。7.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其中，在要停止运转的内燃机时，所述控制单元发送停止所述内燃机的信号，使得所述内燃机的曲轴角在所述内燃机的至少一个气缸的进入阀和排出阀两者均打开的范围内。

技术总结
公开了用于内燃机系统的控制单元，该控制单元被配置成控制电动涡轮增压器和EGR阀。当内燃机停止时，基于排气净化器的温度来估计无氧时段，无氧时段是排气净化器周围用于进行氧化反应的氧气耗尽的时段。在进入无氧时段之前，打开EGR阀并且驱动电动涡轮增压器。用新鲜空气更换排气净化器周围的空气。在用新鲜空气进行的更换完成之后，停止电动涡轮增压器。停止电动涡轮增压器。停止电动涡轮增压器。


技术研发人员：新田和弘
受保护的技术使用者：株式会社丰田自动织机
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/5/26