(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-17
(45)【発行日】2022-10-25
(54)【発明の名称】内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
(51)【国際特許分類】
F02D 41/04 20060101AFI20221018BHJP
F02D 43/00 20060101ALI20221018BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20221018BHJP
F02D 29/02 20060101ALI20221018BHJP
F02D 29/06 20060101ALI20221018BHJP
F02D 13/02 20060101ALI20221018BHJP
【ＦＩ】
F02D41/04
F02D43/00 301H
F02D43/00 301V
F02D43/00 301Z
F02D45/00 360A
F02D45/00 360Z
F02D29/02 321C
F02D29/06 D
F02D13/02 H
F02D13/02 J
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021504587
(86)(22)【出願日】2019-03-13
(86)【国際出願番号】 IB2019000253
(87)【国際公開番号】W WO2020183212
(87)【国際公開日】2020-09-17
【審査請求日】2021-06-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(72)【発明者】
【氏名】菅野 太一朗
(72)【発明者】
【氏名】坂田 知弘
(72)【発明者】
【氏名】吉村 太
(72)【発明者】
【氏名】岩渕 良彦
【審査官】津田 真吾
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０３８１４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０８０６５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１６２０４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－００７５３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２７３５３０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｄ ２９／００
Ｆ０２Ｄ ４１／００
Ｆ０２Ｄ ４５／００
Ｂ６０Ｗ ２０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を有する内燃機関の制御方法であって、内燃機関を停止する際に、上記燃料噴射弁の燃料噴射を停止後、クランクシャフトを駆動することが可能なモータを用いて上記内燃機関を空転させ、空転中は新気を導入し続けさせるとともに、上記燃料噴射弁のノズル先端の温度が高いほど上記内燃機関の空転時間を短くする内燃機関の制御方法。
【請求項2】
上記内燃機関の機関弁のバルブタイミングは、上記内燃機関を空転させる際に、上記燃料噴射弁のノズル先端に付着した燃料の蒸発が促進される停止時用バルブタイミングとなる請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項3】
上記停止時用バルブタイミングは、ピストンスピードが最大となるタイミングで上記機関弁が最大リフトとなるバルブタイミングである請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項4】
上記停止時用バルブタイミングは、機関弁である吸気弁の開弁期間と、機関弁である排気弁の開弁期間とが重なり合わないバルブタイミングである請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項5】
上記停止時用バルブタイミングは、吸気弁の閉弁時期を下死点よりも遅角させた筒内圧を下げられるバルブタイミングである請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項6】
上記燃料噴射弁のノズル先端の燃料付着量を車両の運転状態に基づいて推定し、上記燃料噴射弁のノズル先端の燃料付着量に基づいて、上記内燃機関を停止する際の当該内燃機関の空転時間を決定する請求項１～５のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項7】
上記モータは、バッテリの電力を用いてクランクシャフトを駆動することが可能であって、上記内燃機関を空転させることによって減少が見込まれる排気微粒子数である第１排気微粒子数と、上記内燃機関を空転させることで上記バッテリの電力が使われて当該内燃機関の始動のタイミングが早まることによって増加が見込まれる排気微粒子数である第２排気微粒子数と、を比較し、上記第１排気微粒子数が上記第２排気微粒子数よりも多い場合に、上記内燃機関を空転させる請求項１～６のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項8】
燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、クランクシャフトを駆動させることが可能なモータと、
上記モータに電力を供給するバッテリと、
内燃機関を停止する際に、上記燃料噴射弁の燃料噴射を停止後に上記モータを駆動して当該内燃機関を空転させ、空転中は新気を導入し続けさせるとともに、上記燃料噴射弁のノズル先端の温度が高いほど上記内燃機関の空転時間を短くする制御部と、を有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、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、吸気ポートに燃料を噴射するいわゆるポート噴射式の内燃機関において、内燃機関の停止後にスロットル弁を開き、燃料噴射弁の温度が燃料の霧化に適した目標温度に到達したと判断されるとスロットル弁を閉じるようにした技術が開示されている。
【0003】
この特許文献１は、内燃機関の停止時に燃料噴射弁を冷却しつつ、吸気系統を保温して、燃料噴射弁先端におけるデポジットの生成抑制と再始動時の燃料霧化を両立させている。
【0004】
しかしながら、特許文献１においては、デポジットの生成抑制に着目しているものの、燃料を噴射した際に燃料噴射弁のノズル先端を濡らす燃料量、すなわち燃料噴射弁のノズル先端に付着する燃料（Ｔｉｐ－ｗｅｔ）に関する考慮はなされていない。
【0005】
従って、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁の場合には、デポジットの生成抑制を図るために更なる改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１４－９６７４号公報
【発明の概要】
【0007】
本発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を有する内燃機関において、内燃機関を停止する際に、上記燃料噴射弁の燃料噴射を停止後、クランクシャフトを駆動することが可能なモータを用いて上記内燃機関を空転させる。
【0008】
これによって、内燃機関を空転させた際に、燃料噴射弁のノズル先端に空気が当たり、内燃機関の停止時に、燃料噴射弁のノズル先端に付着した燃料の蒸発が促進される。
【0009】
そのため、内燃機関の次回の始動時に、燃料噴射弁のノズル先端に付着した燃料に起因する排気微粒子の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明が適用される内燃機関の概略を模式的に示した説明図。
【図2】目標排気微粒子数Ｘと付着量指標値Ｘ１との相関を示す特性図。
【図3】付着量指標値Ｘ１と空転時間Ｘ２との相関を示す特性図。
【図4】付着量減少分指標値Ｘ３と空転時間Ｘ２との相関を示す特性図。
【図5】第１排気微粒子数ＰＮ１と付着量減少分指標値Ｘ３との相関を示す特性図。
【図6】バッテリ消費分指標値Ｘ４と空転時間Ｘ２との相関を示す特性図。
【図7】第２排気微粒子数ＰＮ２とバッテリ消費分指標値Ｘ４との相関を示す特性図。
【図8】内燃機関を空転させる場面のタイミングチャート。
【図9】内燃機関を空転させない場面のタイミングチャート。
【図10】内燃機関の制御の流れの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関１の概略を模式的に示した説明図である。なお、図１は、便宜上、１つの気筒についてのみ記しているが、内燃機関１は単気筒であっても多気筒であってもよい。
【0012】
内燃機関１は、筒内直接噴射式火花点火内燃機関であって、自動車等の車両に搭載されるものである。内燃機関１は、例えば、クランクシャフトの回転を駆動力として車両の駆動輪に伝達するものや、いわゆるシリーズハイブリッド車両に搭載される発電専用のものである。
【0013】
内燃機関１は、吸気通路３と排気通路４とを有している。吸気通路３は、機関弁としての吸気弁５を介して燃焼室２に接続されている。排気通路４は、機関弁としての排気弁６を介して燃焼室２に接続されている。
【0014】
また、内燃機関１は、シリンダヘッド７と、シリンダブロック８と、シリンダブロック８のシリンダ９内を往復動するピストン１０と、筒内となる燃焼室２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１１と、を有している。
【0015】
ピストン１０は、コネクティングロッド１２を介して図示せぬクランクシャフトと連結されている。
【0016】
クランクシャフトは、モータとしてのモータジェネレータ１３によって回転駆動可能となっている。モータジェネレータ１３は、内燃機関１に発生した回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、インバータ１４を介してバッテリ１５に充電可能となっている。また、モータジェネレータ１３は、内燃機関１の始動時にスタータモータとしても機能する。なお、図１中の符号１６ａは、モータジェネレータ１３とインバータ１４とを繋ぐ電力線である。また、図１中の符号１６ｂは、バッテリ１５とインバータ１４とを繋ぐ電力線である。
【0017】
燃料噴射弁１１は、ノズル先端に複数の噴射口（図示せず）を有している。燃料噴射弁１１から噴射された燃料は、燃焼室２内で点火プラグ１９により点火される。
【0018】
燃料噴射弁１１の燃料噴射量、燃料噴射弁１１の燃料噴射時期、点火プラグ１９の点火時期、燃料噴射弁１１に供給される燃料の圧力等は、制御部としてのコントロールユニット２１によって制御される。
【0019】
また、内燃機関１は、機関弁のバルブタイミングを変更可能な可変動弁機構を有している。つまり、内燃機関１は、吸気弁５のバルブタイミング（開閉時期）を変更可能な吸気側可変動弁機構１７と、排気弁６のバルブタイミング（開閉時期）を変更可能な排気側可変動弁機構１８を有している。
【0020】
吸気側可変動弁機構１７は、例えば、吸気弁５のリフトの中心角の位相（クランクシャフトに対する位相）を連続的に進角もしくは遅角させる位相可変機構である。
【0021】
排気側可変動弁機構１８は、例えば、排気弁６のリフトの中心角の位相（クランクシャフトに対する位相）を連続的に進角もしくは遅角させる位相可変機構である。
【0022】
位相可変機構は、例えば、特開２００２－８９３０３号公報等によって既に公知となっているものであり、機関弁を開閉駆動するカムシャフトの位相をクランクシャフト（図示せず）に対して遅進させるものである。
【0023】
吸気側可変動弁機構１７及び排気側可変動弁機構１８は、例えば油圧駆動されるものであって、コントロールユニット２１からの制御信号によって制御される。つまり、コントロールユニット２１は、吸気側可変動弁機構１７及び排気側可変動弁機構１８を制御する制御部に相当するものである。
【0024】
吸気側可変動弁機構１７及び排気側可変動弁機構１８は、機関弁の開時期及び閉時期を個々に独立して変更できる形式のものでもよい。また、吸気側可変動弁機構１７及び排気側可変動弁機構１８は、油圧駆動されるものに限定されるものではなく、モータ等により電動駆動されるものでもよい。
【0025】
なお、吸気側可変動弁機構１７及び排気側可変動弁機構１８は、機関弁のリフト量及び作動角を変更可能なリフト作動角可変機構であってもよい。リフト作動角可変機構は、例えば、特開２００２－８９３０３号公報等によって既に公知となっているものであり、機関弁のリフト量と作動角を同時にかつ連続的に拡大、縮小させるものある。
【0026】
また、吸気側可変動弁機構１７及び排気側可変動弁機構１８は、機関弁のリフトの中心角の位相を連続的に進角もしくは遅角させる位相可変機構と、機関弁のリフト量及び作動角を変更可能なリフト作動角可変機構と、から構成するようにしてもよい。
【0027】
コントロールユニット２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。
【0028】
コントロールユニット２１には、吸入空気量を検出するエアフローメータ２２、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ２３、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ２４、内燃機関１の冷却水温度を検出する水温センサ２５、内燃機関１の潤滑油温度を検出する油温センサ２６、燃料圧力Ｐｆｕｅｌを検出する燃料圧センサ２７、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊを検出する温度センサとしてのノズル先端温度センサ２８等の各種センサ類の検出信号が入力されている。
【0029】
コントロールユニット２１は、アクセル開度センサ２４の検出値を用いて、内燃機関１の要求負荷（エンジン負荷）が算出する。
【0030】
また、コントロールユニット２１は、モータジェネレータ１３に電力を供給するバッテリ１５の充電容量に対する充電残量の比率であるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出可能となっている。つまり、コントロールユニット２１は、バッテリＳＯＣ検出部に相当する。
【0031】
コントロールユニット２１は、インバータ１４を介してモータジェネレータ１３を制御する。
【0032】
エアフローメータ２２は、例えば、温度センサを内蔵したものであって、吸気温度を検出可能なものである。
【0033】
クランク角センサ２３は、内燃機関１の機関回転数を検出可能なものである。
【0034】
燃料圧センサ２７は、燃料噴射弁１１に供給される燃料の圧力（燃料圧力Ｐｆｕｅｌ）を検出するものである。燃料噴射弁１１は、上記燃料圧力Ｐｆｕｅｌが高くなるほど、噴射される燃料の圧力が高くなる。
【0035】
ノズル先端温度センサ２８は、ノズル先端温度検出部に相当するものである。なお、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊは、例えば、ノズル先端の温度Ｔｉｎｊに影響を与える各種運転パラメータ（例えば、内燃機関１の冷却水温度、内燃機関１の潤滑油温度、シリンダヘッド７及びシリンダブロック８の温度等）に基づいて推定可能である。すなわち、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊは、上述した特許文献１等に開示される既知の方法で推定することも可能である。
【0036】
コントロールユニット２１は、各種センサ類の検出信号に基づいて、燃料噴射弁１１の燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期、吸気弁５及び排気弁６のバルブタイミング等を最適に制御している。
【0037】
燃料噴射弁１１は、燃焼室２に燃料を直接噴射するものであるため、ノズル先端が燃焼の際の火炎の影響を受けやすい。従って、内燃機関１においては、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料に起因する排気微粒子（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）の低減が課題となる。なお、本願明細書において、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料とは、燃料噴射弁１１から噴射された燃料のうち、燃焼の際に燃料噴射弁１１のノズル先端の外側を濡らしている燃料（Ｔｉｐ－ｗｅｔ）である。
【0038】
この燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料には、燃料噴射弁１１のノズル先端の内側の図示せぬサック部内から燃料噴射弁１１の閉弁後に外部に滲み出たものも含まれる。上記サック部は、燃料噴射弁１１の弁体（図示せず）の先端がノズルボディ１１ａの内部に形成されたテーパ面（図示せず）に着座した際に、当該弁体の先端と燃料噴射弁１１のノズル先端の噴射口との間に形成される内部空間である。燃料噴射弁１１は、燃料噴射弁１１の上記弁体（例えばニードル弁）の先端がノズルボディ１１ａの上記テーパ面から離間すると燃料を噴射する。
【0039】
燃料噴射弁１１は、ノズル先端の温度Ｔｉｎｊが高いほど噴霧が広がるため、噴射口周りに燃料が広がりやすくなり、ノズル先端に燃料が付着しやすくなる。つまり、燃料噴射弁１１は、噴射する燃料の温度が上昇するほど噴霧が広がるため、噴射口周りに燃料が広がりやすくなり、ノズル先端に燃料が付着しやすくなる。燃料噴射弁１１は、ノズル先端の温度Ｔｉｎｊが高いほど噴射する燃料の温度が高くなる。
【0040】
そして、燃料噴射弁１１は、噴射する燃料の噴霧の広がり（噴射角度）がさらに大きくなると、噴射された噴霧の気化性能が悪化する。
【0041】
これは、燃料噴射弁１１のノズル先端に形成された複数の噴射口から噴射された燃料噴霧が互いに干渉しあい、複数の噴霧が１本の太い噴霧となるためである。その結果、燃料噴射弁１１のノズル先端の燃料付着量がさらに多くなる。
【0042】
なお、燃料噴射弁１１は、ノズル先端の温度Ｔｉｎｊが高温になるほど、燃料がノズル先端に付着しても蒸発しやすくなる。
【0043】
燃料噴射弁１１のノズル先端にデポジットが付着していない初期状態では、燃料が噴射されると、燃料噴射弁１１のノズル先端に噴射された燃料の一部が付着する。すなわち、燃料噴射弁１１のノズル先端にデポジットが付着していない初期状態では、燃料が噴射されると、燃料噴射弁１１のノズル先端が噴射された燃料の一部によって濡れた状態となる。
【0044】
燃料噴射弁１１のノズル先端に付着している燃料は、燃焼の火炎により焼かれると、一部が噴射口周りでデポジットとなり堆積するとともに、残りが排気微粒子となってして排気中に放出される。ここで、本願明細書におけるデポジットとは、噴射された燃料等の一部が固形化した多孔質の堆積物である。
【0045】
次のサイクルでは、燃料が噴射されると、同様に燃料噴射弁１１のノズル先端に燃料が付着することになるが、デポジットに燃料がしみ込むことになる。そのため、燃料噴射弁１１は、噴射口周りに直前のサイクルのときよりも多くの燃料が存在することなる。
【0046】
そこで、本実施例の内燃機関１は、停止する際に、燃料噴射弁１１の燃料噴射を停止後、モータジェネレータ１３を用いて内燃機関１を所定期間空転させる。
【0047】
ここで、内燃機関１を空転させる内燃機関１の停止時とは、キーオフ操作による機関停止時や、所定の自動停止条件が成立することによる内燃機関１の自動停止時を指すものである。
【0048】
これによって、内燃機関１は、空転した際に燃料噴射弁１１のノズル先端に空気が当たり、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発が促進される。
【0049】
そのため、内燃機関１の次回の始動時に、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料に起因する排気中の排気微粒子の増加を抑制することができる。
【0050】
なお、内燃機関１クランクシャフトの回転を駆動力として駆動輪に伝達するような車両における内燃機関１の自動停止としては、例えば、アイドルストップ、コーストストップ及びセーリングストップ等がある。また、内燃機関１が発電用に搭載された車両における内燃機関１においては、内燃機関１の運転中に、例えばバッテリ１５のバッテリＳＯＣが所定のバッテリ閾値ＳＯＣｔｖよりも大きい場合に自動停止する。
【0051】
また、内燃機関１を空転させる際の機関弁のバルブタイミングは、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発が促進される停止時用バルブタイミングとしてもよい。
【0052】
これによって、内燃機関１は、内燃機関１を停止する際の空転時に、モータジェネレータ１３で消費される電力量を抑制しつつ、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発を促進させることができる。
【0053】
上記停止時用バルブタイミングは、例えば、ピストンスピードが最大となるタイミングで上記機関弁が最大リフトとなるバルブタイミングである。
【0054】
これによって、内燃機関１は、内燃機関１を停止する際の空転時に、燃料噴射弁１１のノズル先端により強い空気の流れを当てることができる。そのため、内燃機関１は、内燃機関１を停止する際の空転時に、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発を促進させることができる。
【0055】
上記停止時用バルブタイミングは、例えば、機関弁である吸気弁５の開弁期間と、機関弁である排気弁６の開弁期間とが重なり合わないバルブタイミングであってもよい。具体的には、例えば吸気弁５の上記停止時用バルブタイミングは、上死点で開弁して下死点で閉弁するようなバルブタイミングであり、例えば排気弁６の上記停止時用バルブタイミングは下死点前で開弁して上死点で閉弁するようなバルブタイミングである。
【0056】
これによって、内燃機関１は、内燃機関１を停止する際の空転時に燃焼室２内の空気が排出されにくくなり、燃焼室２内にある燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊを高く保つことができる。そのため、内燃機関１は、当該内燃機関１を停止する際の空転時に、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発を促進させることができる。
【0057】
また、上記停止時用バルブタイミングは、例えば、筒内圧を下げられるバルブタイミングであってもよい。具体的には、例えば上記停止時用バルブタイミングは、吸気弁５の閉弁時期を下死点よりも遅角させたバルブタイミングである。
【0058】
これによって、内燃機関１は、内燃機関１を停止する際の空転時に、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発を促進させることができる。
【0059】
コントロールユニット２１は、内燃機関１の停止時に内燃機関１をモータジェネレータ１３で空転させる場合、燃料噴射弁１１のノズル先端の燃料付着量に応じて内燃機関１の空転時間Ｘ２を算出する。
【0060】
具体的には、コントロールユニット２１は、車両の運転状態に応じて設定される目標排気微粒子数Ｘを用いて付着量指標値Ｘ１を算出する。付着量指標値Ｘ１は、発生する排気微粒子数が目標排気微粒子数Ｘとなるときにノズル先端に付着している燃料付着量の指標値である。
【0061】
付着量指標値Ｘ１は、例えば図２に破線で示すように、目標排気微粒子数Ｘが大きくなるほど大きくなるよう設定される指標値である。
【0062】
そして、コントロールユニット２１は、付着量指標値Ｘ１を用いて内燃機関１の空転時間Ｘ２を算出する。
【0063】
内燃機関１の空転時間Ｘ２は、例えば図３に破線で示すように、付着量指標値Ｘ１が小さくなるほど長くなり、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊが高くなるほど短くなるよう設定される。すなわち、図３においては、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊが高いほど下側の特性線を用いて内燃機関１の空転時間Ｘ２が算出されることになる。つまり、図３においては、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊに応じて、付着量指標値Ｘ１から内燃機関１の空転時間Ｘ２を算出する際に用いる特性線が使い分けられる。
【0064】
これによって、内燃機関１を空転させる際の電力量を抑制しつつ、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発を促進させることができる。
【0065】
なお、目標排気微粒子数Ｘは、内燃機関１の油水温、内燃機関１の回転負荷、燃料噴射弁１１の噴射圧に応じて補正するようにしてもよい。詳述すると、目標排気微粒子数Ｘは、内燃機関１の再始動時に予想される油水温、もしくは内燃機関１の空転時の油水温が高くなるほど小さくなるよう補正してもよい。目標排気微粒子数Ｘは、内燃機関１の再始動時に予想される回転負荷が大きくなるなるほど大きくなるよう補正してもよい。目標排気微粒子数Ｘは、内燃機関１の再始動時に設定される燃料噴射圧が大きくなるなるほど小さくなるよう補正してもよい。
【0066】
また、コントロールユニット２１は、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転することによって内燃機関１の運転中に排出されるトータルの排気微粒子の数が減少する場合に限って内燃機関１を空転するようにしてもよい。
【0067】
具体的には、コントロールユニット２１は、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転させることによって減少が見込まれる排気微粒子数である第１排気微粒子数ＰＮ１と、内燃機関１を空転することにより内燃機関１の始動のタイミングが早まることによって増加が見込まれる排気微粒子数である第２排気微粒子数ＰＮ２と、を比較する。そして、コントロールユニット２１は、第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２よりも大きい場合に、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転するようにしてもよい。
【0068】
内燃機関１は、モータジェネレータ１３を用いて空転することによりバッテリ１５の電力が消費されると、消費された電力分に応じてバッテリＳＯＣが低下するため、その分次回始動するタイミングが早くなる。つまり、内燃機関１は、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転するためにモータジェネレータ１３で電力を使用すると、再始動のタイミングが早まることになる。
【0069】
そのため、内燃機関１は、停止時にモータジェネレータ１３を用いて内燃機関１を空転させた場合、停止時にモータジェネレータ１３を用いて内燃機関１を空転させない場合に比べてトータルの運転時間が長くなり、その分だけ排気微粒子の排出量が増加することになる。
【0070】
そこで、コントロールユニット２１は、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転することで低減できる第１排気微粒子数ＰＮ１と、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転することで増加する第２排気微粒子数ＰＮ２と、を比較する。そして、コントロールユニット２１は、第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２よりも大きい場合、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転して、燃料噴射弁１１のノズル先端に付着した燃料の蒸発を促進させる。
【0071】
つまり、コントロールユニット２１は、トータルで運転中の排出される排気微粒子の数が減少する場合に限って、内燃機関１の停止時に内燃機関１の空転を許可するようにしてもよい。
【0072】
コントロールユニット２１は、付着量指標値Ｘ１の減少分である付着量減少分指標値Ｘ３を用いて第１排気微粒子数ＰＮ１を算出する。
【0073】
具体的には、コントロールユニット２１は、内燃機関１の空転時間Ｘ２を用いて付着量減少分指標値Ｘ３を算出する。付着量減少分指標値Ｘ３は、内燃機関１を空転させることで減少した燃料噴射弁１１のノズル先端の燃料付着量の減少分の指標値である。
【0074】
付着量減少分指標値Ｘ３は、例えば図４に破線で示すように、内燃機関１の空転時間Ｘ２が長くなるほど大きくなるよう設定される。
【0075】
そして、コントロールユニット２１は、付着量減少分指標値Ｘ３を用いて第１排気微粒子数ＰＮ１を算出する。
【0076】
第１排気微粒子数ＰＮ１は、例えば図５に破線で示すように、付着量減少分指標値Ｘ３が大きくなるほど大きくなるよう設定される。
【0077】
また、コントロールユニット２１は、バッテリ消費量に相関するバッテリ消費分指標値Ｘ４を用いて第２排気微粒子数ＰＮ２を算出する。
【0078】
具体的には、コントロールユニット２１は、内燃機関１の空転時間Ｘ２を用いてバッテリ消費分指標値Ｘ４を算出する。バッテリ消費分指標値Ｘ４は、モータジェネレータ１３を用いて内燃機関１を空転させることにより長くなった内燃機関１の運転時間と相関する指標値である。
【0079】
バッテリ消費分指標値Ｘ４は、例えば図６に破線で示すように、内燃機関１の空転時間Ｘ２が長くなるほど大きくなるよう設定される。
【0080】
そして、コントロールユニット２１は、バッテリ消費分指標値Ｘ４を用いて第２排気微粒子数ＰＮ２を算出する。
【0081】
第２排気微粒子数ＰＮ２は、例えば図７に破線で示すように、バッテリ消費分指標値Ｘ４が大きくなるほど大きくなるよう設定される。
【0082】
このように、予想されるバッテリ１５のバッテリ消費量（電力消費量）からトータルで運転中の排出される排気微粒子の数を推定することで、運転中の排出されるトータルの排気微粒子の数を確実に抑制することができる。
【0083】
図８は、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転させる場面のタイミングチャートである。すなわち、図８は、内燃機関１の停止時に第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２よりも大きくなる場面のタイミングチャートである。
【0084】
図８中の時刻ｔ１は、内燃機関１の停止条件が成立したタイミングである。
【0085】
図８中の時刻ｔ２は、内燃機関１の停止条件が成立してから空転時間Ｘ２が経過したタイミングである。
【0086】
図８の例では、時刻ｔ１のタイミングで第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２よりも大きいと判定されている。そのため、図８の例では、時刻ｔ１で燃料噴射弁１１の燃料噴射を停止するが、モータジェネレータ１３を用いて内燃機関１の回転が停止しないように空転させている。
【0087】
図９は、内燃機関１の停止時に内燃機関１を空転させない場面のタイミングチャートである。すなわち、図９は、内燃機関１の停止時に第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２以下となる場面のタイミングチャートである。
【0088】
図９中の時刻ｔ１は、内燃機関１の停止条件が成立したタイミングである。
【0089】
【0090】
図１０は、内燃機関１の制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【0091】
ステップＳ１では、内燃機関１の停止要求の有無を判定する。すなわち、ステップＳ１において、内燃機関１の停止条件が成立していればステップＳ２へ進む。また、ステップＳ１において、内燃機関１の停止条件が成立していなければ今回のルーチンを終了する。
【0092】
ステップＳ２では、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊを検出する。なお、ステップＳ２においては、燃料噴射弁１１のノズル先端の温度Ｔｉｎｊを推定してもよい。
【0093】
ステップＳ３では、空転時間Ｘ２を算出する。空転時間Ｘ２は、付着量指標値Ｘ１を用いて算出される。付着量指標値Ｘ１は、目標排気微粒子数Ｘを用いて算出される。
【0094】
ステップＳ４では、第１排気微粒子数ＰＮ１と第２排気微粒子数ＰＮ２を算出し、両者の大小関係を比較する。ステップＳ４において、第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２よりも大きければステップＳ５へ進む。ステップＳ４において、第１排気微粒子数ＰＮ１が第２排気微粒子数ＰＮ２以下であればステップＳ１０へ進む。
【0095】
ステップＳ５では、燃料噴射弁１１が燃料噴射を停止する。
【0096】
ステップＳ６では、機関弁のバルブタイミングを停止時用バルブタイミングに変更する。
【0097】
ステップＳ７では、モータジェネレータ１３で内燃機関１を空転させる。
【0098】
ステップＳ８では、内燃機関１の空転を開始してからステップＳ３で算出した空転時間Ｘ２が経過したか否かを判定する。ステップＳ８において、空転時間Ｘ２が経過していればステップＳ９へ進む。ステップＳ８において、空転時間Ｘ２が経過していなければステップＳ７へ進む。
【0099】
ステップＳ９では、モータジェネレータ１３による内燃機関１の空転を終了して内燃機関１を停止する。
【0100】
ステップＳ１０では、燃料噴射弁１１の燃料噴射を停止して、内燃機関１を停止する。
【0101】
以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、吸気弁５及び排気弁６の動弁機構は、バルブタイミングが停止時用バルブタイミングとなる一般的な直動式の動弁機構としてもよい。また、吸気弁５及び排気弁６の動弁機構は、いずれか一方のみを可変動弁機構とすることも可能である。
【0102】
なお、上述した実施例は、内燃機関１の制御方法及び内燃機関１の制御装置に関するものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】