УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ Российский патент 2010 года по МПК B60W10/10 F01N3/20 B01D53/94 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления транспортным средством, с помощью которых осуществляют переключение в нейтральное положение таким образом, что автоматическая коробка передач транспортного средства принудительно переводится по существу в нейтральное положение, когда переключатель передач автоматической коробки передач находится в положении привода, а также регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, с помощью которого увеличивают температуру каталитического нейтрализатора, предусмотренного в выхлопной системе.

2. Описание известного уровня техники

[0002] Устройство очистки выхлопных газов для двигателей внутреннего сгорания, таких как дизельные двигатели транспортных средств, уменьшает количество твердых частиц (РМ: Particulate Matter - твердые частицы), выбрасываемых наружу из двигателя внутреннего сгорания, посредством улавливания твердых частиц, содержащихся в выхлопных газах, выпускаемых из двигателя внутреннего сгорания, используя каталитический нейтрализатор для очистки выхлопных газов, предусмотренный в канале выхлопных газов. Обычно функционирование подобного каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов ухудшается по мере увеличения количества твердых частиц, скопившихся в каталитическом нейтрализаторе для очистки выхлопных газов. Поэтому, когда количество накопившихся твердых частиц превышает заданное значение, выполняется регулирование нагрева каталитического нейтрализатора с целью повышения температуры каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов, так что накопленные твердые частицы сгорают и таким образом удаляются.

[0003] Между тем, в транспортных средствах с автоматической коробкой передач, даже когда переключатель передач автоматической коробки передач находится в положении привода, с целью повышения экономии топлива выполняется так называемое переключение в нейтральное положение, которое заключается в принудительном переводе автоматической коробки передач по существу в нейтральное положение, если удовлетворяются заранее заданные условия, например если число манипуляций педалью газа равно или меньше заданного значения. Однако вследствие того что нагрузка двигателя внутреннего сгорания при переключении в нейтральное положение уменьшается, если продолжительность переключения в нейтральное положение чрезмерно велика, то это ведет к понижению температуры выхлопных газов. В результате в транспортных средствах, в которых осуществляются и переключение в нейтральное положение, и вышеупомянутое регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, в случае, если переключение в нейтральное положение производится во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора, это может вызвать понижение температуры выхлопных газов и, следовательно, затруднить сгорание и таким образом удаление накопленных твердых частиц, что приведет к задержке восстановления работоспособности каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов.

[0004] С учетом этого в транспортном средстве, описанном в публикации японской патентной заявки № JP-2004-44722 (JP-A-2004-44722), выполнение переключения в нейтральное положение во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора ограничено. В результате вышеупомянутое понижение температуры выхлопных газов сдерживается, вследствие чего температура каталитического нейтрализатора выхлопных газов надежно повышается. Таким образом, накопленные твердые частицы эффективно сгорают и, следовательно, удаляются, так что работоспособность каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов надежно восстанавливается.

[0005] Однако в транспортном средстве, описанном в публикации японской патентной заявки № JP-2004-44722, снижение экономии топлива, обусловленное ограничением переключения в нейтральное положение, не является пренебрежимо малым, хотя и верно, что такое ограничение переключения в нейтральное положение способствует надежному восстановлению работоспособности каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов, как описано выше. Кроме того, выполнение переключения в нейтральное положение неизбежно вызывает задержку восстановления работоспособности каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов, хотя и вносит свой вклад в повышение экономии топлива.

[0006] Указанные проблемы возникают не только в устройствах управления транспортным средством, приспособленных к выполнению регулирования для повышения температуры каталитического нейтрализатора с целью сжигания и, следовательно, удаления твердых частиц, но также и в устройствах управления транспортным средством, которые выполняют регулирование нагрева каталитического нейтрализатора для различных других целей, например, в устройствах управления, приспособленных к выполнению регулирования для повышения температуры каталитического нейтрализатора с целью удаления серы из каталитического нейтрализатора.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Целью настоящего изобретения является создание устройства управления транспортным средством и способа управления транспортным средством, которые обеспечивают как повышение экономичности топлива, так и восстановление эффективного функционирования каталитического нейтрализатора.

[0008] Аспекты настоящего изобретения относятся к устройству управления транспортным средством и способу управления транспортным средством, включающим контроллер, в которых: в случае удовлетворения предварительно заданных условий контроллер выполняет переключение в нейтральное положение, т.е. принудительно переводит автоматическую коробку передач по существу в нейтральное положение, при этом предварительно заданные условия включают нахождение переключателя передач автоматической коробки передач в положении привода; а когда определяется, что количество твердых частиц, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, предусмотренном в выхлопной системе транспортного средства, превышает первое опорное значение, контроллер производит регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, при котором температура каталитического нейтрализатора повышается таким образом, чтобы обеспечить удаление частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе. В соответствии с описанными выше устройством управления транспортным средством и способом управления транспортным средством, когда во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора определяется, что количество частиц выхлопа, накопленных в катализаторе, превышает второе опорное значение, которое больше первого опорного значения, то контроллер запрещает выполнение переключения в нейтральное положение.

[0009] В соответствии с описанными выше устройством управления транспортным средством и способом управления транспортным средством, когда количество твердых частиц, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, превышает второе опорное значение, т.е. когда функционирование каталитического нейтрализатора значительно ухудшено и необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора велика, выполнение переключения в нейтральное положение запрещается. Эта особенность способствует восстановлению функционирования каталитического нейтрализатора, хотя эффект повышения экономичности топлива уменьшается. С другой стороны, когда количество частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, равно или меньше второго опорного значения, т.е. когда необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора мала, выполняется переключение в нейтральное положение, и, следовательно, экономичность топлива соответственно повышается. В соответствии с описанными выше устройством управления транспортным средством и способом управления транспортным средством по существу выполнение переключения в нейтральное положение во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора запрещается в зависимости от степени ухудшения функционирования каталитического нейтрализатора, так что эффективно достигаются и повышение экономичности топлива, и восстановление функционирования каталитического нейтрализатора.

[0010] Описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что предварительно заданные условия дополнительно включают, по меньшей мере, одно из следующих условий: температура жидкости, охлаждающей двигатель, выше опорного значения; разница между максимальным и минимальным значениями оборотов двигателя в течение данного промежутка времени равна или меньше опорного значения для определения колебания оборотов двигателя; и скорость транспортного средства равняется нулю.

[0011] Кроме того, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что каталитический нейтрализатор имеет функцию улавливания содержащихся в выхлопных газах твердых частиц, таких как частицы выхлопа.

[0012] Функция каталитического нейтрализатора по улавливанию твердых частиц, содержащихся в выхлопных газах, ухудшается по мере увеличения количества твердых частиц, уловленных и накопленных в каталитическом нейтрализаторе. Кроме того, при увеличении количества указанных уловленных твердых частиц может возрастать отрицательное давление в выхлопной системе и, следовательно, может соответственно ухудшаться экономичность топлива. С учетом этого в соответствии с описанным выше устройством управления транспортным средством могут быть эффективно достигнуты как повышение экономичности топлива, также и восстановление работоспособности каталитического нейтрализатора.

[0013] Более того, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что контроллер вычисляет количество твердых частиц, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, посредством обращения к рабочей многомерной регулировочной характеристике, определяющей соотношение между оборотами двигателя, количеством впрыскиваемого топлива и количеством твердых частиц, накопленных в каталитическом нейтрализаторе.

[0014] Далее, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что при регулировании нагрева каталитического нейтрализатора происходит удаление серы как частиц выхлопа.

[0015] Работоспособность катализатора, предусмотренного в выхлопной системе, ухудшается, когда из-за поглощения каталитическим нейтрализатором серы, содержащейся в выхлопных газах, возникает так называемое отравление серой. Поэтому предпочтительно, чтобы, когда будет определено, что количество накопленной в каталитическом нейтрализаторе серы превышает заданное значение, для восстановления работоспособности каталитического нейтрализатора было произведено регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, которое повышает температуру каталитического нейтрализатора настолько, чтобы произошло сгорание и, следовательно, удаление накопленной серы. С учетом этого в соответствии с описанными выше устройством управления транспортным средством может быть восстановлена работоспособность каталитического нейтрализатора, которая ухудшилась из-за отравления серой.

[0016] Далее, описанное выше устройство управления транспортным средством и способ управления транспортным средством могут быть такими, что даже когда во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора определяется, что количество частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, равно или меньше второго опорного значения, то контроллер запрещает выполнение переключения в нейтральное положение, если температура каталитического нейтрализатора равна или меньше заданной температуры.

[0017] Согласно данной конструкции даже если количество частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, сравнительно мало, то если температура каталитического нейтрализатора является высокой, то контроллер запрещает выполнение переключения в нейтральное положение, и поэтому эффективность регулирования нагрева температуры каталитического нейтрализатора соответственно повышается, что способствует быстрому восстановлению работоспособности каталитического нейтрализатора. С другой стороны, когда количество частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, сравнительно мало, а температура каталитического нейтрализатора невысока, то выполнение переключения в нейтральное положение не запрещается, и поэтому соответственно повышается экономия топлива.

[0018] Далее, вышеописанное устройство управления транспортным средством может быть таким, что заданная температура по существу равна температуре активации каталитического нейтрализатора.

[0019] Согласно данной конструкции когда температура каталитического нейтрализатора поднимается выше температуры активации катализатора, то выполняется регулирование нагрева температуры каталитического нейтрализатора, а выполнение переключения в нейтральное положение запрещается, и поэтому работоспособность каталитического нейтрализатора может быть надежно восстановлена.

[0020] Далее, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что заданная температура изменяется в соответствии с количеством частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе.

[0021] Далее, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что заданная температура устанавливается с использованием рабочей многомерной регулировочной характеристики, которая составляется таким образом, что заданная температура снижается по мере увеличения количества частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе.

[0022] Далее, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что температура каталитического нейтрализатора является температурой, определенной по температуре выхлопных газов на стороне входа в каталитический нейтрализатор и температуре выхлопных газов на стороне выхода из каталитического нейтрализатора или же по температуре, измеренной непосредственно из каталитического нейтрализатора.

[0023] Далее, вышеописанное устройство управления транспортным средством может быть таким, что температура каталитического нейтрализатора является температурой, определенной, по меньшей мере, по значению либо оборотов двигателя транспортного средства, либо количества воздуха, поступающего во впускной канал двигателя, либо количества топлива, впрыскиваемого в двигатель.

[0024] Далее, описанное выше устройство управления транспортным средством может быть таким, что температура каталитического нейтрализатора вычисляется на основании перепада давления выхлопных газов на стороне входа в каталитический нейтрализатор и на стороне выхода из каталитического нейтрализатора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] Вышеизложенные и дополнительные цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего описания предпочтительных примеров его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых для представления одинаковых элементов используются одинаковые ссылочные номера и где:

на фиг.1 схематически показана конфигурация транспортного средства, содержащего устройство управления транспортным средством в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, и

на фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая процедуру переключения в нейтральное положение, выполняемую устройством управления транспортным средством в соответствии с предпочтительным примером осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] Далее в соответствии с предпочтительным примером осуществления будет приведено описание устройства управления транспортным средством со ссылками на фиг.1 и фиг.2.

[0027] Сначала будет рассмотрена со ссылками на фиг.1 общая конфигурация устройства управления транспортным средством в соответствии с данным предпочтительным примером осуществления. Со ссылкой на фиг.1, в двигателе 10 транспортного средства воздушно-топливная смесь, образующаяся из топлива, впрыскиваемого из клапанов 12 впрыска топлива, и поступающего воздуха, подаваемого из впускного канала 13, сжигается в камерах сгорания 11, при этом образующиеся при сгорании выхлопные газы отводятся в выхлопной канал 14. Двигатель 10 имеет коленчатый вал 15, который является выходным валом двигателя 10. Коленчатый вал 15 вращается за счет энергии, выделяющейся при сгорании в каждой камере 11 сгорания. Через коленчатый вал 15 двигатель 10 подсоединяется к автоматической коробке передач 20. Автоматическая коробка передач 20 изменяет выходной крутящий момент двигателя 10. Более конкретно, автоматическая коробка передач 20 изменяет крутящий момент, передаваемый от коленчатого вала 15 на выходной вал автоматической коробки передач 20 путем включения и отключения различных зубчатых колес и муфт, входящих в состав автоматической коробки передач 20.

[0028] В выхлопном канале 14 предусмотрен блок 30 каталитического нейтрализатора. Блок 30 каталитического нейтрализатора состоит из фильтра 31 твердых частиц, который улавливает твердые частицы (РМ), содержащиеся в выхлопных газах, протекающих по выхлопному каналу 14, и окислительный катализатор 32, который предусмотрен на входе фильтра 31 твердых частиц и удаляет углеводороды (НС) и монооксид углерода (СО), являющиеся несгоревшими компонентами выхлопных газов, посредством их окисления. Блок 30 каталитического нейтрализатора уменьшает количество твердых частиц, выбрасываемых наружу из выхлопного канала 14, за счет улавливания твердых частиц посредством использования фильтра 31 твердых частиц. В этом блоке 30 каталитического нейтрализатора температура выхлопных газов повышается за счет тепла, выделяемого при вышеуказанном окислении в окислительном катализаторе 32, вследствие чего твердые частицы, улавливаемые фильтром 31 твердых частиц, сгорают и, следовательно, удаляются при использовании выделяемого тепла.

[0029] В транспортном средстве предусматриваются различные датчики для определения состояния транспортного средства. Например, в выхлопном канале 14 двигателя 10 предусматриваются датчик 40 температуры выхлопных газов, который регистрирует температуру ТОВ выхлопных газов на входной стороне фильтра 31 твердых частиц, и датчик 41 температуры выхлопных газов, который регистрирует температуру ТОА выхлопных газов на выходной стороне фильтра 31 твердых частиц. Кроме того, в двигателе 10 предусматриваются датчик 42 температуры охлаждающей жидкости, который регистрирует температуру THW охлаждающей жидкости, являющуюся температурой охлаждающей жидкости, циркулирующей в двигателе 10, и датчик 43 скорости вращения, который регистрирует обороты NE двигателя, характеризующие скорость вращения коленчатого вала 15. Помимо этого в транспортном средстве, в котором смонтирован двигатель 10, предусматриваются датчик 44 скорости транспортного средства, который регистрирует скорость SPD транспортного средства, и датчик 45 положения переключателя передач, который регистрирует положение рычага переключения передач автоматической коробки передач 20 и выдает сигнал SHIFT положения переключателя передач, указывающий обнаруженное положение рычага переключения передач. Положение рычага переключения передач выбирается водителем, как правило, из следующих положений: "Р (зона "парковки")", "N (зона нейтрального положения)", "D (зона привода)" и "R (зона "заднего хода")".

[0030] Выдаваемые этими датчиками 40-45 и т.п. сигналы принимаются электронным блоком 50 управления. Электронный блок 50 управления является компонентом, который оснащен процессорным блоком, блоками памяти и т.п. и осуществляет управление двигателем 10, автоматической коробкой передач 20 и другими компонентами и устройствами. Электронный блок 50 управления определяет различные состояния, связанные с работой транспортного средства, опираясь в основном на выходные сигналы вышеупомянутых датчиков 40-45, и выполняет различные операции управления транспортным средством на основании определенных рабочих состояний транспортного средства. Следует иметь в виду, что электронный блок 50 управления можно рассматривать как один из примеров "контроллера" в настоящем изобретении.

[0031] Например, электронный блок 50 управления устанавливает количество Q впрыскиваемого топлива исходя из определенных рабочих состояний транспортного средства и выполняет регулирование впрыска топлива, в котором схема впрыска топлива через каждый клапан 12 впрыска топлива изменяется исходя из количества Q впрыскиваемого топлива. Кроме того, электронный блок 50 управления выполняет регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, когда определяется, что количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора (т.е. в фильтре 31 твердых частиц), превышает опорное значение PMt1, которое является порогом для определения степени ухудшения работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора. При регулировании нагрева каталитического нейтрализатора схема впрыска через каждый клапан 12 впрыска топлива изменяется таким образом, чтобы увеличить температуру блока 30 каталитического нейтрализатора так, что происходит сжигание и, следовательно, удаление накопленных твердых частиц. Далее, когда заданные состояния удовлетворяются, в то время как переключатель передач автоматической коробки передач 20 находится в положении "D" (т.е. в положении привода), электронный блок 50 управления выполняет переключение в нейтральное положение, когда несколько муфт в автоматической коробке передач 20 расцепляются, принудительно переводя автоматическую коробку передач 20 в полностью нейтральное состояние. Это переключение в нейтральное положение производится для того, чтобы предотвратить передачу выходной мощности двигателя 10 в автоматическую коробку передач 20 (в частности, на гидротрансформатор автоматической коробки передач 20).

[0032] Применительно к описанным выше регулированию нагрева каталитического нейтрализатора и переключению в нейтральное положение устройство управления транспортным средством согласно настоящему изобретению адаптируется для предотвращения переключения в нейтральное положение в зависимости от степени ухудшения работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора, так что эффективно достигаются и повышение экономии топлива, и восстановление функции каталитического нейтрализатора по улавливанию твердых частиц.

[0033] На фиг.2 показана процедура переключения в нейтральное положение для указанного предпочтительного примера осуществления. Далее эта процедура будет описана подробно со ссылками на фиг.2. Согласно фиг.2 при переключении в нейтральное положение сначала определяется, находится ли в данный момент флажок выполнения переключения в нейтральное положение в положении "ON" ("ВКЛ.") (шаг 100). Флажок выполнения переключения в нейтральное положение устанавливается в положение "ВКЛ.", когда, например, удовлетворяются все последующие условия AND (И): (А1) переключатель передач автоматической коробки передач 20 находится в положении привода; (А2) двигатель 10 уже был прогрет; (A3) обороты NE двигателя устойчивы и (А4) транспортное средство не движется.

[0034] Удовлетворяются ли условия с (А1) по (А4), определяется следующим образом. Условие (А1) удовлетворяется, если сигнал положения переключателя SHIFT указывает, что рычаг переключения автоматической коробки передач 20 находится в положении "D". Условие (А2) удовлетворяется, если температура THW охлаждающей жидкости выше опорного значения. Условие (A3) удовлетворяется, если разница между максимальным и минимальным значениями оборотов NE двигателя за данный промежуток времени равна или меньше опорного значения для определения колебаний оборотов NE двигателя. Условие (А4) удовлетворяется, если скорость SPD транспортного средства равна нулю.

[0035] Если все эти условия с (А1) по (А4) удовлетворяются, то флажок выполнения переключения в нейтральное положение находится в положении "ВКЛ.". Следует иметь в виду, что при необходимости к состояниям (А1)-(А4) могут быть добавлены другие условия или же одно или несколько условий с (А1) по (А4) могут быть опущены.

[0036] После того как вышеописанным образом определяется, что флажок выполнения переключения в нейтральное положение находится в положении "ВКЛ." (шаг 100: ДА), вычисляется количество РМА накопленных твердых частиц, характеризующее количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора (т.е. в фильтре 31 твердых частиц) (шаг 101). Более конкретно, накопленное количество РМА твердых частиц вычисляется на основании оборотов NE двигателя, количества Q впрыскиваемого топлива и т.д. Соотношение между оборотами NE двигателя, количеством Q впрыскиваемого топлива и накопленным количеством РМА твердых частиц хранится в памяти электронного блока 50 управления в виде рабочей многомерной регулировочной характеристики, а электронный блок 50 управления вычисляет накопленное количество РМА твердых частиц, обращаясь к этой рабочей многомерной регулировочной характеристике.

[0037] После того как вышеописанным образом будет вычислено накопленное количество РМА твердых частиц, определяется, находится ли в данный момент флажок выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора в положении "ВКЛ." (шаг 102). Флажок выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора находится в положении "ВКЛ.", если накопленное количество РМА твердых частиц, вычисленное, как описано выше, больше опорного значения PMt1. Если флажок выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора находится в данный момент в положении "ВКЛ.", то выполняется регулирование нагрева каталитического нейтрализатора.

[0038] Таким образом, когда описанным выше образом определено, что флажок выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора находится в положении "ВКЛ." (шаг 102: ДА), т.е. когда определено, что выполняется регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, то затем определяется, превышает ли количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, опорное значение PMt2, которое больше опорного значения PMt1. Т.е. в этот момент определяется, превышает ли накопленное количество РМА твердых частиц, вычисленное, как описано выше, опорное значение PMt2. Следует иметь в виду, что опорное значение PMt2 является порогом для определения того, насколько сильно ухудшена работоспособность блока 30 каталитического нейтрализатора и насколько велика в данный момент необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора.

[0039] Если описанным выше образом определяется, что количество твердых частиц, накопленное в блоке 30 каталитического нейтрализатора, превышает опорное значение PMt2 (шаг 103: ДА), т.е. если определяется, что необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора велика, то тогда запрещается выполнение переключения в нейтральное положение (шаг 104). Это предотвращение переключения в нейтральное положение способствует восстановлению работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора, хотя эффект повышения экономии топлива за счет переключения в нейтральное положение уменьшается.

[0040] С другой стороны, если на шаге 103 определяется, что количество твердых частиц, накопленное в блоке 30 каталитического нейтрализатора, равно или меньше опорного значения PMt2 (шаг 103: НЕТ), т.е. если определяется, что необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора мала, то затем определяется, является ли температура блока 30 каталитического нейтрализатора равной или большей, чем температура активации блока 30 каталитического нейтрализатора (шаг 105). Более конкретно, предполагаемая температура ТРС каталитического нейтрализатора вычисляется по температуре ТОВ выхлопного газа на стороне входа, регистрируемой датчиком 40 температуры выхлопного газа, и по температуре ТОА выхлопного газа на выходной стороне, регистрируемой датчиком 41 температуры выхлопного газа. После этого если предполагаемая ТРС температура каталитического нейтрализатора равна или больше температуры активации блока 30 каталитического нейтрализатора, то принимается, что температура блока катализатора 30 равна или больше температуры ТС активации.

[0041] Выполнение переключения в нейтральное положение запрещается также (шаг 104), когда определяется, что температура блока 30 каталитического нейтрализатора равна или больше температуры ТС активации (шаг 105: ДА). Фактически даже в случае, когда накопленное количество РМА твердых частиц сравнительно мало, т.е. количество твердых частиц, накопленное в блоке 30 каталитического нейтрализатора, сравнительно мало, и поэтому необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора мала, если температура блока 30 каталитического нейтрализатора высока, выполнение переключения в нейтральное положение запрещается. Это повышает эффективность регулирования нагрева каталитического нейтрализатора и, следовательно, способствует быстрому восстановлению работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора. Кроме того, поскольку температура ТС активации блока 30 каталитического нейтрализатора используется в качестве опорного значения для температуры блока 30 каталитического нейтрализатора, работоспособность блока 30 каталитического нейтрализатора может быть надежно восстановлена путем регулирования нагрева каталитического нейтрализатора.

[0042] С другой стороны, если определяется, что флажок выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора в настоящее время находится в положении "OFF" ("ОТКЛ.") (шаг 102: НЕТ), или определяется, что температура блока 30 каталитического нейтрализатора ниже температуры ТС активации (шаг 105: НЕТ), то выполняется переключение в нейтральное положение (шаг 106). Более конкретно, когда регулирование нагрева каталитического нейтрализатора не выполняется (шаг 102: НЕТ), то выполняется переключение в нейтральное положение для повышения экономии топлива (шаг 106). Далее, когда необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора мала, хотя регулирование нагрева каталитического нейтрализатора выполняется (шаг 103: НЕТ), и считается, что нагрев блока 30 каталитического нейтрализатора до температуры ТС активации путем регулирования нагрева каталитического нейтрализатора занял бы много времени (шаг 105: НЕТ), то тогда выполняется переключение в нейтральное положение для повышения экономии топлива (шаг 106).

[0043] Соответственно, устройство управления транспортным средством по данному предпочтительному примеру осуществления обладает следующими эффектами.

[0044] (Эффект 1) Выполнение переключения в нейтральное положение запрещается, когда количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора (т.е. в фильтре 31 твердых частиц), больше опорного значения PMt2, т.е. когда работоспособность блока 30 каталитического нейтрализатора значительно ухудшена и, следовательно, необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора высока. Эта особенность способствует восстановлению работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора, хотя эффект повышения экономии топлива путем переключения в нейтральное положение уменьшается. С другой стороны, когда количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, равно или меньше опорного значения PMt2, т.е. когда необходимость выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора мала, переключение в нейтральное положение выполняется при условии, что температура блока 30 каталитического нейтрализатора не равна или больше температуры активации блока 30 каталитического нейтрализатора. Эта особенность способствует повышению экономии топлива. Таким образом, путем запрещения переключения в нейтральное положение в соответствии со степенью ухудшения работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора могут быть эффективно достигнуты как повышение экономии топлива, так и восстановление работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора.

[0045] (Эффект 2) Поскольку регулирование нагрева каталитического нейтрализатора выполняется при условии, что накопленное количество РМА твердых частиц превышает опорное значение PMt1, выполнение регулирования нагрева каталитического нейтрализатора уменьшает отрицательное давление выхлопных газов в выхлопном канале 14, что повышает экономию топлива, а также улучшает восстановление работоспособности каталитического нейтрализатора.

[0046] (Эффект 3) Даже в том случае когда определяется, что накопленное количество РМА твердых частиц, т.е. количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, равно или меньше опорного значения PMt2, выполнение переключения в нейтральное положение запрещается, если температура блока 30 каталитического нейтрализатора равна или больше температуры активации блока 30 каталитического нейтрализатора. Таким образом, даже в случае когда накопленное количество РМА твердых частиц сравнительно мало, но если температура блока 30 каталитического нейтрализатора высока, то выполнение переключения в нейтральное положение запрещается, что повышает эффективность регулирования нагрева каталитического нейтрализатора и, следовательно, способствует быстрому восстановлению работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора.

[0047] (Эффект 4) Поскольку заданное значение температуры блока 30 каталитического нейтрализатора устанавливается по существу равным температуре ТС активации блока 30 каталитического нейтрализатора, то посредством регулирования нагрева каталитического нейтрализатора можно надежно восстановить работоспособность блока 30 каталитического нейтрализатора.

[0048] Устройство управления транспортным средством согласно изложенному выше предпочтительному примеру осуществления может быть модифицировано в различные формы, например, такие, какие описаны ниже.

[0049] (а) Хотя устройство управления транспортным средством согласно изложенному выше предпочтительному примеру осуществления применяется для выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора с целью сжигания и, следовательно, удаления твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, по другому примеру оно может быть применимо для выполнения регулирования нагрева каталитического нейтрализатора с целью сжигания и, следовательно, удаления серы из блока 30 каталитического нейтрализатора (т.е. из окислительного катализатора 32) или для других аналогичных целей. В этом случае, например, для восстановления работоспособности блока 30 каталитического нейтрализатора, которая ухудшается из-за отравления серой, данное устройство управления транспортным средством выполняет регулирование нагрева каталитического нейтрализатора тогда, когда определяется, что количество серы, накопленной в блоке 30 каталитического нейтрализатора, превышает опорное значение.

[0050] (b) Хотя устройство управления транспортным средством согласно изложенному выше предпочтительному примеру осуществления применяется для использования температуры ТС активации блока 30 каталитического нейтрализатора, которая является фиксированной величиной, в качестве опорного значения температуры блока 30 каталитического нейтрализатора на шаге 105, в другом примере опорное значение температуры блока 30 каталитического нейтрализатора может быть значением, которое изменяется в соответствии, например, с накопленным количеством РМА твердых частиц, вычисленным на шаге 101.

[0051] В этом случае опорное значение может устанавливаться, например, с помощью рабочей многомерной регулировочной характеристики или подобной, которая составляется таким образом, что опорное значение уменьшается по мере увеличения количества РМА накопленных твердых частиц. Подобная установка опорного значения обеспечивает следующие преимущества. То есть когда количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, велико, переключение в нейтральное положение скорее всего будет запрещено, и, следовательно, твердые частицы, накопленные в блоке 30 каталитического нейтрализатора, могут быть более эффективно сожжены и удалены. С другой стороны, когда количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, мало, переключение в нейтральное положение скорее всего будет выполнено и, следовательно, может быть дополнительно повышена экономия топлива.

[0052] (с) Как описано выше, устройство управления транспортным средством согласно изложенному выше предпочтительному примеру осуществления применяется для определения того, что температура в блоке 30 каталитического нейтрализатора равна или больше предварительно заданной температуры, после определения того, что количество твердых частиц, накопленных в блоке 30 каталитического нейтрализатора, равно или больше опорного значения PMt2.

[0053] (d) Как указано выше, устройство управления транспортным средством согласно изложенному выше предпочтительному примеру осуществления адаптировано с целью использования в качестве температуры в блоке 30 каталитического нейтрализатора температуры ТРС каталитического нейтрализатора, оцениваемой по температуре ТОВ выхлопных газов на входной стороне и по температуре ТОА выхлопных газов на выходной стороне. По другому примеру устройство управления транспортным средством может быть адаптировано с целью использования в качестве температуры в блоке 30 каталитического нейтрализатора температуры, непосредственно измеренной в блоке 30 каталитического нейтрализатора, или температуры, оцениваемой по оборотам NE двигателя, количеству всасываемого воздуха во впускном канале 13, количеству Q впрыскиваемого топлива и т.п.

[0054] (е) Как описано выше, устройство управления транспортным средством согласно изложенному выше предпочтительному примеру осуществления адаптировано с целью вычисления накопленного количества РМА твердых частиц исходя из оборотов NE двигателя, количества Q впрыскиваемого топлива и т.п. По другому примеру устройство управления транспортным средством может быть адаптировано с целью вычисления накопленного количества РМА твердых частиц на основании перепада давлений выхлопного газа между входной и выходной сторонами блока 30 каталитического нейтрализатора.

Изобретение относится к устройству и способу управления транспортным средством. Устройство содержит контроллер, который выполняет переключение в нейтральное положение, которое принудительно переводит автоматическую коробку передач в полностью нейтральное состояние. Способ заключается в том, что принудительный перевод автоматической коробки передач в полностью нейтральное состояние осуществляется, если удовлетворяются предварительно заданные условия, при этом эти предварительно заданные условия включают нахождение переключателя передач автоматической коробки передач в положении полностью автоматического переключения скоростей. Осуществляется повышение температуры каталитического нейтрализатора, когда определяется, что количество частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, превышает первое опорное значение. Когда во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора определяется, что количество частиц выхлопа, накопленных в каталитическом нейтрализаторе, превышает второе опорное значение, выполнение принудительного перевода автоматической коробки передач в полностью нейтральное состояние запрещается. Технический результат заключается в восстановлении эффективного функционирования каталитического нейтрализатора и повышении экономичности топлива. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство управления транспортным средством, характеризующееся тем, что оно содержит контроллер (50), в котором, когда удовлетворяются предварительно заданные условия, контроллер (50) выполняет переключение в нейтральное положение, которое принудительно переводит автоматическую коробку передач (20) в полностью нейтральное состояние, при этом предварительно заданные условия включают нахождение переключателя передач автоматической коробки передач (20) в положении привода, когда определяется, что количество (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), предусмотренном в выхлопной системе транспортного средства, превышает первое опорное значение (PMt1), контроллер (50) выполняет регулирование нагрева каталитического нейтрализатора, которое увеличивает температуру каталитического нейтрализатора (30) с целью удаления частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), и когда во время регулирования нагрева катализатора определяется, что количество (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), превышает второе опорное значение (PMt2), которое больше первого опорного значения (PMt1), контроллер (50) запрещает выполнение переключения в нейтральное положение.

2. Устройство управления транспортным средством по п.1, в котором предварительно заданные условия дополнительно включают, по меньшей мере, одно из следующих условий: температура (THW) охлаждающей жидкости двигателя (10) транспортного средства выше опорного значения, разница между максимальным и минимальным значениями оборотов (NE) двигателя (10) за заданный промежуток времени равна или меньше опорного значения с целью определения колебаний оборотов (NE) двигателя, и скорость (SPD) транспортного средства равна нулю.

3. Устройство управления транспортным средством по п.1, в котором каталитический нейтрализатор (30) имеет функцию улавливания твердых частиц, содержащихся в выхлопных газах в качестве частиц выхлопа (РМ).

4. Устройство управления транспортным средством по п.3, в котором контроллер (50) вычисляет количество (РМА) твердых частиц, накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), посредством обращения к рабочей многомерной регулировочной характеристике, определяющей соотношение между оборотами (NE) двигателя, количеством (Q) впрыскиваемого топлива и количеством (РМА) твердых частиц, накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30).

5. Устройство управления транспортным средством по любому из пп.1-4, в котором регулирование нагрева каталитического нейтрализатора удаляет серу в качестве частиц выхлопа (РМ).

6. Устройство управления транспортным средством по любому из пп.1-4, в котором даже когда во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора определяется, что количество (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), равно или меньше второго опорного значения (PMt2), контроллер (50) запрещает выполнение переключения в нейтральное положение, если температура каталитического нейтрализатора (30) равна или больше предварительно заданной температуры.

7. Устройство управления транспортным средством по п.6, в котором предварительно заданная температура, по существу, равна температуре (ТС) активации каталитического нейтрализатора (30).

8. Устройство управления транспортным средством по п.6, в котором предварительно заданная температура устанавливается переменной в соответствии с количеством (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30).

9. Устройство управления транспортным средством по п.8, в котором предварительно заданная температура устанавливается с использованием рабочей многомерной регулировочной характеристики, которая составляется таким образом, что предварительно заданная температура уменьшается по мере увеличения количества (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30).

10. Устройство управления транспортным средством по любому из пп.1-4, в котором температура каталитического нейтрализатора (30) является температурой, оцениваемой по температуре (ТОА) выхлопных газов на входной стороне каталитического нейтрализатора (30) и по температуре (ТОВ) выхлопных газов на выходной стороне каталитического нейтрализатора (30) или по температуре, измеряемой непосредственно в каталитическом нейтрализаторе (30).

11. Устройство управления транспортным средством по любому из пп.1-4, в котором температура каталитического нейтрализатора (30) является температурой, оцениваемой, по меньшей мере, либо по оборотам (NE) двигателя (10), либо по количеству всасываемого воздуха во впускном канале (13) двигателя (10), либо по количеству (Q) топлива, впрыскиваемого в двигатель (10).

12. Устройство управления транспортным средством по любому из пп.1-4, в котором температура каталитического нейтрализатора (30) вычисляется на основании перепада давлений выхлопных газов между входной стороной каталитического нейтрализатора (30) и выходной стороной каталитического нейтрализатора (30).

13. Способ управления транспортным средством, характеризующийся тем, что он содержит принудительный перевод автоматической коробки передач (20) в полностью нейтральное состояние, если удовлетворяются предварительно заданные условия, при этом эти предварительно заданные условия включают нахождение переключателя передач автоматической коробки передач (20) в положении полностью автоматического переключения скоростей, и повышение температуры каталитического нейтрализатора (30), предусмотренного в выхлопной системе транспортного средства, таким образом, чтобы удалить частицы выхлопа (РМ), накопленные в каталитическом нейтрализаторе (30), когда определяется, что количество (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), превышает первое опорное значение (PMt1), при этом, когда во время регулирования нагрева каталитического нейтрализатора определяется, что количество (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), превышает второе опорное значение (PMt2), т.е. больше первого опорного значения (PMt1), выполнение принудительного перевода автоматической коробки передач (20) в полностью нейтральное состояние запрещается.

14. Способ управления транспортным средством по п.13, в котором даже когда во время повышения температуры каталитического нейтрализатора (30) определяется, что количество (РМА) частиц выхлопа (РМ), накопленных в каталитическом нейтрализаторе (30), равно или меньше, чем второе опорное значение (PMt2), то, если температура каталитического нейтрализатора (30) равна или выше предварительно заданной температуры, выполнение принудительного перевода автоматической коробки передач (20) в полностью нейтральное состояние запрещается.