Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству управления, которое применяется к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия или степень расширения могут быть изменены.
Уровень техники
В системе, использующей двигатель (например, автомобиль и т.п.), определение, т.е. диагностика состояния системы выпуска отработавших газов (датчика выхлопных газов или катализатора очистки выхлопного газа и т.п.), выполняется посредством электронного модуля управления двигателя (далее - ЭБУ). Эта бортовая диагностика (БД) системы выпуска отработавших газов включает в себя оценку температуры катализатора, диагностику сбоев при работе катализатора, диагностику сбоев в работе датчика выхлопных газов, которые поясняются ниже, и т.д.
(1) Например, в этом типе системы катализатор размещается в выпускном канале, чтобы очищать выхлопной газ. В общем, катализатор имеет такое свойство, что степень очистки является высокой только в рамках заданного диапазона температур (например, 400-800°C). Соответственно, различные конструкции традиционно выполнены с возможностью быстрого увеличения температуры катализатора после того, как двигатель запущен (см., например, публикацию не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2007-231820 и т.д.).
Дополнительно, этот тип катализатора разрушается (ухудшаются характеристики) за счет вредных компонентов (свинец и сера и т.д.) в топливе и тепла. Когда катализатор разрушается, степень очистки выхлопного газа понижается, а выброс отработавших газов увеличивается. Соответственно, традиционно предложены различные виды устройств для определения разрушения катализатора (см., например, публикации не прошедших экспертизу заявок на патент Японии №№ 5-133264 и 2004-28029 и т.д.).
Между тем так называемый трехкомпонентный нейтрализатор широко используется в качестве этого типа катализатора. Трехкомпонентный нейтрализатор имеет функцию, называемую функцией адсорбции кислорода или функцией накопления кислорода. Функция заключается в том, чтобы уменьшать NOx (оксид азота) в выхлопном газе и адсорбировать (накапливать) кислород, удаленный из NOx, когда соотношение "воздух-топливо" воздушно-топливной смеси является обедненным, при одновременном выпуске адсорбированного кислорода для окисления несгоревших компонентов, таких как HC и CO и т.д. в выхлопном газе, когда соотношение "воздух-топливо" воздушно-топливной смеси является обогащенным. Соответственно, когда максимальное значение (в дальнейшем в этом документе называемое "максимальный объем накопления кислорода") объема (в дальнейшем в этом документе называемого "объем накопления кислорода") кислорода, который может накапливаться посредством трехкомпонентного нейтрализатора, является большим, очистительная способность трехкомпонентного нейтрализатора является высокой. Другими словами, состояние разрушения трехкомпонентного нейтрализатора может быть определено посредством максимального объема накопления кислорода.
В устройстве определения разрушения катализатора, раскрытом в публикации не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 5-133264, первый датчик состава смеси "воздух-топливо" размещается до трехкомпонентного нейтрализатора, размещенного в выпускном канале. Дополнительно, второй датчик состава смеси "воздух-топливо" размещается после трехкомпонентного нейтрализатора, размещенного в выпускном канале. В этой конфигурации определение разрушения трехкомпонентного нейтрализатора (вычисление максимального объема накопления кислорода) выполняется следующим образом. Во-первых, состав смеси "воздух-топливо", поданный в цилиндр двигателя, задается как заранее определенный обедненный состав смеси "воздух-топливо" в течение заранее определенного периода времени. Тем самым кислород накапливается в трехкомпонентном нейтрализаторе до верхнего предела своей адсорбционной способности. После этого состав смеси "воздух-топливо" принудительно изменяется на заранее определенный обогащенный состав смеси "воздух-топливо". Затем, состав смеси "воздух-топливо", определяемый посредством второго датчика состава смеси "воздух-топливо", поддерживается как стехиометрический состав смеси "воздух-топливо" в течение постоянного периода Δt времени и после этого изменяется на обогащенный состав смеси "воздух-топливо". На основе разности Δ(A/F) между стехиометрическим составом смеси "воздух-топливо" и обогащенным составом смеси "воздух-топливо", Δt и объема всасываемого воздуха вычисляется максимальный объем накопления кислорода.
Тем не менее, максимальный объем накопления кислорода изменяется в зависимости от температуры трехкомпонентного нейтрализатора. В частности, когда температура трехкомпонентного нейтрализатора увеличивается, максимальный объем накопления кислорода увеличивается. Следовательно, определение разрушения катализатора, которое выполняется на основе максимального объема накопления кислорода, вычисляемого без учета температуры катализатора, имеет проблему в том, что точность определения не является достаточной. Соответственно, устройство определения разрушения катализатора, раскрытое в публикации не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2004-28029, выполнено с возможностью корректировать максимальный объем накопления кислорода на основе температуры катализатора в период вычисления максимального объема накопления кислорода.
Как пояснено выше, температура катализатора является важным параметром для бортовой диагностики состояния прогрева и состояния разрушения и т.д. катализатора. Температура катализатора может быть измерена посредством датчика температуры слоя катализатора (см., например, публикацию не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2005-69218 и т.д.). Альтернативно, температура катализатора может быть оценена на борту посредством использования других параметров двигателя, таких как расход всасываемого воздуха и т.д. (см., например, публикации не прошедших экспертизу заявок на патент Японии №№ 2004-28029 и 2004-197716 и т.д.). С точки зрения быстроты реагирования, точности, затрат и т.д., предпочтительно, чтобы температура катализатора оценивалась на борту, а не измерялась посредством датчика.
(2) Например, чтобы управлять составом смеси "воздух-топливо" двигателя, обычно выполняется так называемое управление с обратной связью составом смеси "воздух-топливо". Управление выполняется на основе выходного сигнала датчика выхлопных газов (датчика состава смеси "воздух-топливо"), размещенного в выпускном канале. Датчиком выхлопных газов, в общем, является кислородный датчик для формирования выходного сигнала, соответствующего концентрации кислорода в выхлопном газе. Датчик (датчики) выхлопных газов предусмотрен (предусмотрены) до и/или после катализатора для очистки выхлопного газа в направлении протекания выхлопного газа.
Датчик выхлопных газов, предусмотренный после катализатора, обычно содержит кислородный датчик с твердым электролитом, который имеет такое свойство выходного сигнала, что выходной сигнал, в общем, является константой при богатом составе смеси "воздух-топливо" относительно стехиометрического состава смеси "воздух-топливо" и при бедном составе смеси "воздух-топливо" относительно стехиометрического состава смеси "воздух-топливо" и быстро изменяется при стехиометрическом составе смеси "воздух-топливо". Датчик выхлопных газов, предусмотренный до катализатора, обычно содержит вышеуказанный кислородный датчик с твердым электролитом или датчик концентрации кислорода на основе предельного тока, который имеет относительно линейное свойство выходного сигнала в рамках широкого диапазона состава смеси "воздух-топливо".
Когда возникает сбой в вышеуказанном датчике выхлопных газов, регулирование состава смеси "воздух-топливо" двигателя не может выполняться надлежащим образом. Соответственно, традиционно предложено устройство для выполнения диагностики сбоя датчика выхлопных газов (см., например, публикации не прошедших экспертизу заявок на патент Японии №№ 2003-254135, 2004-225684, 2007-16712 и т.д.).
Этот тип устройства выполнен с возможностью определения того, имеет или нет датчик выхлопных газов нарушения в работе, на основе состояния реакции датчика выхлопных газов на изменение состава смеси "воздух-топливо". Например, в устройстве, раскрытом в публикации не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2004-225684, состав смеси "воздух-топливо" должен альтернативно изменяться между заранее определенными обогащенными и обедненными составами смеси "воздух-топливо", и определяется то, имеется или нет сбой датчика, на основе того, корректно соответствует или нет выходной сигнал датчика изменению состава смеси "воздух-топливо".
Краткое описание изобретения
Двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия или степень расширения могут варьироваться, известен в данной области техники (см., например, публикации не прошедших экспертизу заявок на патент Японии №№ 2003-206771, 2004-156541, 2004-169660, 2007-303423, 2008-19799, 2008-157128 и т.д.). Следует отметить, что "степень сжатия", используемая в данном документе, включает в себя "степень механического сжатия" и "степень фактического сжатия".
Степень механического сжатия представляет собой значение, полученное посредством деления суммы свободного объема камеры сгорания (объема камеры сгорания в верхней мертвой точке поршня) и объема, проходимого поршнем за один ход, на свободный объем камеры сгорания, и упоминается как номинальная степень сжатия или геометрическая степень сжатия. Например, степень механического сжатия может быть изменена посредством относительного перемещения картера двигателя, на котором поддерживается с возможностью вращения коленчатый вал, и блока цилиндров, к верхней части которого прикреплена головка блока цилиндров, вдоль центральной оси цилиндра. Альтернативно, в случае, если шатун (элемент для соединения поршня и вышеуказанного коленчатого вала друг с другом) выполнен с возможностью складывания, степень механического сжатия может быть изменена посредством изменения сложенного состояния шатуна.
Степень фактического сжатия представляет собой эффективную степень сжатия относительно объема всасываемого воздуха, и она типично является значением, полученным посредством деления объема камеры сгорания в начале сжатия всасываемого воздуха на объем камеры сгорания в конце сжатия. Степень фактического сжатия может быть изменена наряду с вышеописанным изменением степени механического сжатия. Дополнительно, степень фактического сжатия может быть изменена посредством изменения степени механического сжатия и времени срабатывания впускного клапана и/или выпускного клапана или посредством изменения времени срабатывания впускного клапана и/или выпускного клапана вместо изменения степени механического сжатия.
Степень расширения представляет собой отношение между объемом в конце расширения в ходе расширения и объемом (=свободный объем камеры сгорания) в начале расширения в ходе расширения. Когда степень механического сжатия или степень фактического сжатия изменены, степень расширения может быть изменена. Таким образом, степень расширения может быть изменена посредством изменения степени механического сжатия и/или времени открытия и/или закрытия выпускного клапана. Дополнительно, степень механического сжатия, степень фактического сжатия и степень расширения могут независимо задаваться и изменяться посредством изменения времени открытия и/или закрытия впускного и/или выпускного клапанов (см., например, публикации не прошедших экспертизу заявок на патент Японии №№ 2007-303423, 2008-19799, 2008-157128 и т.д.).
В этом типе двигателя, когда степень сжатия или степень расширения изменены, состояние сгорания смеси "воздух-топливо" и/или температуры выхлопного газа изменяется. Соответственно, изменение степени сжатия или степени расширения влияет на точность бортовой диагностики системы выпуска отработавших газов.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности бортовой диагностики в системе, имеющей двигатель, в котором степень сжатия или степень расширения могут быть изменены.
(A) Устройство управления первого аспекта настоящего изобретения применяется к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия или степень расширения могут быть изменены. Например, в систему могут быть включены двигатель, канал для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, и элемент (катализатор, датчик выхлопных газов и т.д.), размещенный в канале.
Признак первого аспекта настоящего изобретения заключается в том, что устройство управления содержит: модуль определения степени сжатия или модуль определения степени расширения и модуль оценки температуры. Следует отметить, что "модуль" может упоминаться "как средство" (например, "средство определения степени сжатия" и т.д.: это применимо далее в этом документе).
Модуль определения степени сжатия выполнен с возможностью определения степени сжатия (термин "определение" включает в себя определение или оценку, это применимо далее в этом документе). Модуль определения степени расширения выполнен с возможностью определения степени расширения.
Модуль оценки температуры выполнен с возможностью оценки температуры выхлопного газа или элемента на основе определяемой степени сжатия или степени расширения.
В частности, например, модуль оценки температуры может быть выполнен с возможностью оценки температуры катализатора на основе степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия. В этом случае модуль оценки температуры может быть выполнен с возможностью оценки температуры катализатора на основе, по меньшей мере, параметра, относящегося к объему всасываемого воздуха в двигателе и степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия. В качестве параметров могут использоваться, например, расход всасываемого воздуха, коэффициент нагрузки, степень открытия дроссельного клапана, рабочая величина ускорения и т.д.
Вышеуказанная система дополнительно может состоять из модуля определения. Модуль определения выполнен с возможностью определения состояния вышеуказанного элемента на основе результата оценки температуры посредством модуля оценки температуры. Например, модуль определения разрушения в качестве модуля определения определяет состояние разрушения катализатора на основе температуры катализатора, оцененной посредством модуля оценки температуры.
В устройстве управления настоящего изобретения, имеющем вышеописанную конфигурацию, оцененная температура выхлопного газа или вышеуказанного элемента определяется на основе определяемой степени сжатия или определяемой степени расширения. Например, оцененная температура может определяться посредством определяемой степени сжатия, а вычисленная температура получаться на основе параметра (параметров) с учетом опорной заранее определенной степени сжатия (максимальной или минимальной степени сжатия). Альтернативно, оцененная температура может определяться посредством корректировки вычисленной температуры, полученной на основе параметра (параметров) в зависимости от степени сжатия или расширения. Дополнительно, бортовая диагностика вышеуказанного элемента может выполняться посредством использования оцененной температуры, определяемой, как пояснено выше.
Следовательно, согласно настоящему изобретению точность бортовой диагностики может быть повышена в системе, имеющей двигатель, в котором степень сжатия или степень расширения могут быть изменены.
Модуль определения может быть выполнен с возможностью определения состояния вышеуказанного элемента, когда степень сжатия либо расширения является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона.
Согласно вышеописанной конфигурации определение состояния вышеуказанного элемента выполняется, когда степень сжатия либо расширения является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона. Тем самым определение состояния вышеуказанного элемента выполняется точно.
Дополнительно, вышеуказанная система дополнительно может состоять из модуля управления степенью сжатия или модуля управления степенью расширения. Модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия (в зависимости от рабочего состояния двигателя). Аналогично, модуль управления степенью расширения выполнен с возможностью управления степенью расширения (в зависимости от рабочего состояния двигателя). В этом случае модуль управления степенью сжатия или модуль управления степенью расширения могут быть выполнены с возможностью управления степенью сжатия или расширения, соответственно, до постоянной степени при определении вышеуказанного состояния, выполняемом посредством модуля определения.
Согласно вышеописанной конфигурации модуль управления степенью сжатия управляет степенью сжатия до постоянной степени сжатия при определении состояния вышеуказанного элемента. Аналогично, модуль управления степенью расширения управляет степенью расширения до постоянной степени расширения при определении состояния вышеуказанного элемента. Дополнительно, модуль определения определяет состояние вышеуказанного элемента при условии, что степень сжатия или расширения является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона.
В частности, например, модуль управления степенью сжатия непостоянно управляет степенью сжатия в зависимости от рабочего состояния двигателя, когда определение разрушения катализатора не выполняется, при одновременном запрещении изменения степени сжатия при определении разрушения катализатора. При определении разрушения катализатора оцененная температура катализатора определяется на основе степени сжатия, которая управляется до постоянной степени сжатия посредством модуля управления степенью сжатия. На основе оцененной температуры состояние разрушения катализатора определяется посредством модуля определения разрушения.
Согласно вышеописанной конфигурации изменение температуры вышеуказанного элемента ограничено в максимально возможной степени в ходе определения состояния элемента. Следовательно, определение состояния элемента выполняется точно.
Например, модуль управления степенью сжатия может быть выполнен с возможностью управления степенью сжатия до низкой постоянной степени сжатия, чтобы увеличивать температуру катализатора при определении состояния разрушения катализатора посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура ниже заранее определенной нижней предельной температуры для определения разрушения. Альтернативно, модуль управления степенью сжатия может быть выполнен с возможностью управления степенью сжатия до высокой постоянной степени сжатия, чтобы понижать температуру катализатора при определении состояния разрушения катализатора посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура превышает заранее определенную верхнюю предельную температуру для определения разрушения.
Согласно вышеописанной конфигурации при определении состояния разрушения катализатора посредством модуля определения разрушения температура катализатора, возможно, должна задаваться в рамках диапазона, подходящего для определения разрушения. Следовательно, согласно этой конфигурации определение состояния разрушения катализатора может точно выполняться.
(B) Устройство управления второго аспекта настоящего изобретения применяется к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия или степень расширения могут быть изменены. Например, в систему могут быть включены двигатель, канал для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, и элемент (катализатор, датчик выхлопных газов и т.д.), размещенный в канале.
Датчик выхлопных газов выполнен с возможностью формирования выходного сигнала, соответствующий концентрации конкретного компонента (например, концентрации кислорода) в выхлопном газе (датчик выхлопных газов может упоминаться "как датчик состава смеси "воздух-топливо", поскольку он формирует выходной сигнал, соответствующий составу смеси "воздух-топливо"). Датчик выхлопных газов может быть предусмотрен выше и/или ниже катализатора очистки выхлопного газа, размещенного в канале в направлении протекания выхлопного газа.
Устройство управления содержит модуль управления степенью сжатия или модуль управления степенью расширения. Модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия двигателя (в зависимости от рабочего состояния двигателя). Аналогично, модуль управления степенью расширения выполнен с возможностью управления степенью расширения двигателя (в зависимости от рабочего состояния двигателя).
Признак второго аспекта настоящего изобретения заключается в том, что модуль управления степени сжатия или расширения управляет степенью сжатия или расширения до постоянной степени в ходе диагностики сбоев вышеуказанного элемента.
В устройстве управления настоящего изобретения, имеющем вышеописанную конфигурацию, степень сжатия или расширения управляется таким образом, что она является константой в ходе диагностики сбоев указанного элемента (например, в ходе диагностики сбоев датчика выхлопных газов на основе выходного сигнала датчика выхлопных газов). Тем самым состояние сгорания смеси "воздух-топливо" управляется как константа в максимально возможной степени в ходе диагностики сбоев вышеуказанного элемента. Следовательно, согласно настоящему изобретению диагностика сбоя элемента может точно выполняться.
(C) Устройство управления третьего аспекта настоящего изобретения применяется к системе, имеющей двигатель, в котором степень сжатия может быть изменена.
Устройство управления содержит модуль определения степени сжатия, модуль определения и модуль разрешения определения. Модуль определения степени сжатия выполнен с возможностью определения степени сжатия. Модуль определения выполнен с возможностью определения состояния элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя. Модуль разрешения определения выполнен с возможностью разрешения модулю определения выполнять определение на основе степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия.
Следует отметить, что устройство управления дополнительно может содержать модуль управления степенью сжатия. Модуль управления степенью сжатия может быть выполнен с возможностью управления степенью сжатия до постоянной степени при определении вышеуказанного состояния посредством модуля определения (в этом случае, модуль определения степени сжатия и/или модуль определения степени расширения могут быть опущены).
Согласно вышеописанной конфигурации например, определение выполняется посредством модуля определения, когда степень сжатия является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона. Тем самым, изменение состояния сгорания смеси "воздух-топливо" или изменение температуры выхлопного газа может быть ограничено в максимально возможной степени в ходе определения состояния вышеуказанного элемента. Соответственно, определение (определение разрушения и т.д.) состояния вышеуказанного элемента может точно выполняться.
(D) Устройство управления четвертого аспекта настоящего изобретения применяется к системе, имеющей двигатель, в котором степень расширения может быть изменена.
Устройство управления содержит модуль определения степени расширения, модуль определения и модуль разрешения определения. Модуль определения степени расширения выполнен с возможностью определения степени расширения. Модуль определения выполнен с возможностью определения состояния элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя. Модуль разрешения определения выполнен с возможностью разрешения модулю определения выполнять определение на основе степени расширения, определяемой посредством модуля определения степени расширения.
Следует отметить, что устройство управления дополнительно может содержать модуль управления степенью расширения. Модуль управления степенью расширения может быть выполнен с возможностью управления степенью расширения до постоянной степени при определении вышеуказанного состояния посредством модуля определения (в этом случае, модуль определения степени расширения и/или модуль разрешения определения могут быть опущены).
Согласно вышеописанной конфигурации, например, определение выполняется посредством модуля определения, когда степень расширения является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона. Тем самым изменение состояния сгорания смеси "воздух-топливо" или изменение температуры выхлопного газа может быть ограничено в максимально возможной степени в ходе определения состояния вышеуказанного элемента. Соответственно, определение (определение разрушения и т.д.) состояния элемента может точно выполняться.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематический вид, показывающий общую конфигурацию системы S (транспортного средства и т.д.), к которой применяется настоящее изобретение, включающей в себя рядный многоцилиндровый двигатель и устройство управления по варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2A - график, иллюстрирующий характеристику выходного сигнала расположенного выше по потоку датчика состава смеси "воздух-топливо", показанного на фиг. 1;
Фиг. 2B - график, иллюстрирующий характеристику выходного сигнала расположенного ниже по потоку датчика состава смеси "воздух-топливо", показанного на фиг. 1;
Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию определения условия БД катализатора в первом конкретном примере работы устройства управления по варианту осуществления, показанного на фиг. 1;
Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию задания/управления степенью механического сжатия в первом конкретном примере;
Фиг. 5 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию БД катализатора в первом конкретном примере;
Фиг. 6 - график, иллюстрирующий аспект рабочих характеристик БД катализатора, показанной на фиг. 5;
Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию определения оцененной температуры катализатора в первом конкретном примере работы устройства управления по варианту осуществления, показанному на фиг. 1;
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию определения состояния БД датчика во втором конкретном примере работы устройства управления по варианту осуществления, показанного на фиг. 1;
Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию БД датчика во втором конкретном примере;
Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию управления степенями сжатия и расширения в третьем конкретном примере работы устройства управления по варианту осуществления, показанного на фиг. 1;
Фиг. 11 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию БД катализатора в третьем конкретном примере;
Фиг. 12 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию БД катализатора в четвертом конкретном примере работы устройства управления по варианту осуществления, показанного на фиг. 1; и
Фиг. 13 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая операцию БД катализатора в пятом конкретном примере работы устройства управления по варианту осуществления, показанного на фиг. 1.
Наилучший способ осуществления изобретения
Ниже поясняется вариант осуществления настоящего изобретения (вариант осуществления, который считается оптимальным на момент подачи этой заявки) со ссылкой на чертежи.
Следует отметить, что последующее описание, относящееся только конкретно к варианту осуществления, описывает только пример, который осуществляет настоящее изобретение до степени, возможной, чтобы удовлетворять требованиям описания (требованию по изложению сущности, требованию по уполномочиванию) для подробного описания, требуемого согласно закону. Соответственно, как поясняется позже, естественно, что настоящее изобретение не ограничено иллюстративным вариантом осуществления, поясненным ниже. Модификации варианта осуществления поясняются совместно в конце этого пояснения, поскольку если пояснения модификаций вставляются в пояснение варианта осуществления, это может приводить к трудности в понимании непротиворечивого пояснения варианта осуществления.
Общая конфигурация системы
Фиг. 1 представляет собой схематический вид, показывающий общую конфигурацию системы S (транспортного средства и т.д.), к которой применяется настоящее изобретение, включающей в себя рядный многоцилиндровый двигатель 1 и устройство управления по варианту осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что вид сбоку в разрезе двигателя 1, который разрезан по лицевой поверхности, ортогональной к направлению набора цилиндров, показывается на фиг. 1.
В этом варианте осуществления двигатель 1 выполнен таким образом, что степень механического сжатия может быть изменена в рамках заранее определенного диапазона (например, от 9 до 26). Дополнительно, двигатель 1 выполнен таким образом, что степень механического сжатия, степень фактического сжатия и степень расширения могут задаваться и изменяться практически независимым способом посредством изменения степени механического сжатия и времен срабатывания впускного или выпускного клапана.
Устройство 2 управления этого варианта осуществления выполнено с возможностью управления работой двигателя 1 и определения (диагностирования) состояния каждого модуля системы S, чтобы, соответственно, указывать результат определения (диагностики) водителю.
Двигатель 1 этого варианта осуществления имеет блок 11 цилиндров, головку 12 блока цилиндров, картер 13 двигателя и механизм 14 регулирования степени сжатия. Дополнительно, впускной канал 15 и выпускной канал 16 соединены с двигателем 1.
Блок цилиндров
Каналы 111 цилиндров, которые являются, в общем, цилиндрическими сквозными отверстиями, формируются в блоке 11 цилиндров. Как пояснено выше, множество каналов 111 цилиндров размещается в линии вдоль направления набора цилиндров в блоке 11 цилиндров. Поршень 112 размещается в каждом канале 111 цилиндра таким образом, что он может возвратно-поступательно проходить вдоль центральной оси (в дальнейшем в этом документе, называемой "центральная ось CCA цилиндра") диаметра 111 цилиндра.
Головка блока цилиндров
Головка 12 блока цилиндров соединена с верхним краем блока 11 цилиндров (краем блока 11 цилиндров на стороне верхней мертвой точки поршня 112). Головка 12 блока цилиндров прикрепляется к верхнему краю блока 11 цилиндров посредством непоказанных болтов и т.д. таким образом, что головка блока цилиндров не перемещается относительно блока 11 цилиндров.
Множество углублений предусмотрено в нижнем крае головки 12 блока цилиндров в положениях, соответствующих верхнему краю каждого диаметра 111 цилиндра. Таким образом, при условии, что головка 12 блока цилиндров соединяется и прикрепляется к блоку 11 цилиндров, камеры CC сгорания формируются посредством пространств в каналах 111 цилиндра в верхней стороне (близкой стороне к головке 12 блока цилиндров) от верхних поверхностей поршней 112 и пространств внутри (в нижней стороне) вышеуказанных углублений. Впускные отверстия 121 и выпускные отверстия 122 формируются в головке 12 блока цилиндров таким образом, что впускные и выпускные отверстия сообщаются с камерами CC сгорания.
Дополнительно, впускные клапаны 123, выпускные клапаны 124, устройство 125 регулирования момента времени срабатывания впускного клапана, устройство 126 регулирования времени срабатывания выпускного клапана и инжекторы 127 предусмотрены в головке 12 блока цилиндров.
Впускные клапаны 123 являются клапанами для управления состояниями сообщения между впускными отверстиями 121 и камерами CC сгорания. Выпускные клапаны 124 являются клапанами для управления состояниями сообщения между выпускными отверстиями 122 и камерами CC сгорания.
Устройства 125 и 126 регулирования времени срабатывания впускного и выпускного клапанов выполнены с возможностью изменять степень фактического сжатия и степень расширения посредством изменения времен открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов 123 и 124. Поскольку иллюстративный вариант осуществления устройств 125 и 126 регулирования времени срабатывания впускного и выпускного клапана известен, их пояснения опускаются.
Инжекторы 127 выполнены с возможностью впрыскивать под давлением во впускные отверстия 121 топливо, которое должно подаваться в камеры CC сгорания.
Картер двигателя
Коленчатый вал 131 размещается параллельно направлению набора цилиндров и поддерживается с возможностью вращения в картере 13 двигателя. Коленчатый вал 131 соединяется с поршнями 112 через шатуны 132 таким образом, что он вращается посредством возвратно-поступательного движения поршней 112 вдоль центральной оси CCA цилиндров.
Механизм регулирования степени сжатия
Механизм 14 регулирования степени сжатия этого варианта осуществления выполнен с возможностью изменять степень механического сжатия в рамках вышеуказанного диапазона посредством перемещения комбинации блока 11 цилиндров и головки 12 блока цилиндров относительно картера 13 двигателя вдоль центральной оси CCA цилиндра, чтобы изменять свободный объем камеры сгорания. Механизм 14 регулирования степени сжатия имеет конфигурацию, аналогичную описанной в публикацях не прошедших экспертизу заявок на патент Японии №№ 2003-206771, 2007-056837 и т.д. Соответственно, в этом описании подробное пояснение механизма опускается, и ниже поясняется только его сущность.
Механизм 14 регулирования степени сжатия имеет соединительный механизм 141 и приводной механизм 142. Соединительный механизм 141 выполнен с возможностью соединения блока 11 цилиндров и картера 13 двигателя друг с другом таким образом, что блок 11 цилиндров и картер 13 двигателя могут перемещаться относительно друг друга вдоль центральной оси CCA цилиндра. Приводной механизм 142 имеет серводвигатель, зубчатую передачу и т.д. и выполнен с возможностью перемещения блока 11 цилиндров и картера 13 двигателя относительно друг друга вдоль центральной оси CCA цилиндра.
Впускные и выпускные каналы
Впускной канал 15, включающий в себя впускной коллектор, сглаживающий ресивер и т.д., соединяется с впускными отверстиями 121. Дроссельный клапан 151 размещается во впускном канале 15. Дроссельный клапан 151 может поворачиваться посредством привода 152 дроссельного клапана, состоящего из электродвигателя постоянного тока.
С другой стороны, выпускной канал 16, включающий в себя выпускной коллектор, соединяется с выпускными отверстиями 122. Выпускной канал 16 представляет собой канал для выхлопного газа, выпускаемого из камер CC сгорания через выпускные отверстия 122. Каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов размещается в выпускном канале 16. Каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов имеет трехкомпонентный нейтрализатор, имеющий функцию адсорбции кислорода, и выполнен с возможностью очищать HC, CO и NOx в выхлопном газе.
Различные датчики
Различные датчики, такие как датчик 171 температуры охлаждающей жидкости, датчик 172 положения коленчатого вала, датчик 173 положения кулачка впускного клапана, датчик 174 положения кулачка выпускного клапана, датчик 175 расхода воздуха, датчик 176 температуры всасываемого воздуха, датчик 177 положения дроссельной заслонки, расположенный выше по потоку датчик 178a состава смеси "воздух-топливо", расположенный ниже по потоку датчик 178b состава смеси "воздух-топливо", датчик 179 степени открытия акселератора и т.д., предусмотрены в системе S.
Датчик 171 температуры охлаждающей жидкости устанавливается на блоке 11 цилиндров. Датчик 171 температуры охлаждающей жидкости выполнен с возможностью выводить сигнал, соответствующий температуре (температуре Tw охлаждающей жидкости) охлаждающей жидкости в блоке 11 цилиндров.
Датчик 172 положения коленчатого вала устанавливается на картере 13 двигателя. Датчик 172 положения коленчатого вала выполнен с возможностью вывода сигнала с формой импульса, зависящей от угла поворота коленчатого вала 131. В частности, датчик 172 положения коленчатого вала выполнен с возможностью вывода сигнала, имеющего узкий импульс, каждый раз, когда коленчатый вал 131 поворачивается на 10 градусов, и широкий импульс, каждый раз, когда коленчатый вал 131 поворачивается на 360 градусов. Таким образом, датчик 172 положения коленчатого вала может выводить сигнал, соответствующий скорости Ne вращения двигателя.
Датчики 173 и 174 положения кулачка впускного и выпускного клапанов устанавливаются на головке 12 блока цилиндров. Датчик 173 положения кулачка впускного клапана может выводить сигнал с формой импульса, зависящей от угла поворота непоказанного впускного распределительного вала (который включен в устройство 125 регулирования времени срабатывания впускного клапана) для возвратно-поступательного движения впускных клапанов 123. Аналогично, датчик 174 положения кулачка выпускного клапана может выводить сигнал с формой импульса, зависящей от угла поворота непоказанного выпускного распределительного вала.
Датчик 175 расхода воздуха, датчик 176 температуры всасываемого воздуха и датчик 177 положения дроссельной заслонки устанавливаются во впускном канале 15. Датчик 175 расхода воздуха выполнен с возможностью выводить сигнал, соответствующий удельному массовому расходу (расходу Ga всасываемого воздуха) всасываемого воздуха, протекающего во впускном канале 15. Датчик 176 температуры всасываемого воздуха выполнен с возможностью выводить сигнал, соответствующий температуре всасываемого воздуха. Датчик 177 положения дроссельной заслонки выполнен с возможностью выводить сигнал, соответствующий фазе поворота (степени TA открытия дроссельного клапана) дроссельного клапана 151.
Расположенные выше по потоку и расположенные ниже по потоку датчики 178a и 178b состава смеси "воздух-топливо" устанавливаются в выпускном канале 16. Расположенный выше по потоку датчик 178a состава смеси "воздух-топливо" размещается выше каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов в направлении протекания выхлопного газа. Расположенный ниже по потоку датчик 178b состава смеси "воздух-топливо" размещается ниже каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов в направлении протекания выхлопного газа.
Фиг. 2A является графиком, показывающим свойство выходного сигнала расположенного выше по потоку датчика 178a состава смеси "воздух-топливо", показанного на фиг. 1. Фиг. 2B является графиком, показывающим характеристику выходного сигнала расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо", показанного на фиг. 1.
Как показано на фиг. 2A, расположенный выше по потоку датчик 178a состава смеси "воздух-топливо" является универсальным типовым датчиком состава смеси "воздух-топливо", имеющим такое свойство выходного сигнала, что его выходной сигнал является относительно линейным в рамках широкого диапазона состава смеси "воздух-топливо". В частности, расположенный выше по потоку датчик 178a состава смеси "воздух-топливо" состоит из датчика концентрации кислорода на основе предельного тока. Как показано на фиг. 2B, расположенный ниже по потоку датчик 178b состава смеси "воздух-топливо" является датчиком состава смеси "воздух-топливо", имеющим такую характеристику выходного сигнала, что его выходной сигнал, в общем, является константой на обогащенной стороне и обедненной стороне стехиометрического состава смеси "воздух-топливо", при этом выходной сигнал быстро изменяется при стехиометрическом составе смеси "воздух-топливо". В частности, расположенный ниже по потоку датчик 178b состава смеси "воздух-топливо" состоит из кислородного датчика на основе двуокиси циркония с твердым электролитом.
Снова ссылаясь на фиг. 1, датчик 179 степени открытия акселератора может выводить сигнал, соответствующий рабочей величине (рабочей величине Accp акселератора) педали акселератора, управляемой водителем. Дополнительно, устройство 182 подачи сигналов тревоги, имеющее световой индикатор неисправностей и т.д., предусмотрено в положении, которое может легко видеть водитель.
Устройство управления
Устройство 2 управления имеет центральный процессор (ЦП) 201, ПЗУ 202, ОЗУ 203, резервное ОЗУ 204, интерфейс 205 и шину 206. ЦП 201, ПЗУ 202, ОЗУ 203, резервное ОЗУ 204 и интерфейс 205 соединяются друг с другом посредством шины 206.
Процедуры (программы), которые должны выполняться посредством ЦП 201, таблицы (таблицы поиска, схемы), параметры и т.д. заранее сохраняются в ПЗУ 202. ОЗУ 203 временно сохраняет данные по мере необходимости, когда ЦП 201 выполняет процедуры. Резервное ОЗУ 204 выполнено таким образом, что данные сохраняются в нем, когда ЦП 201 выполняет процедуры в режиме, когда подается питание, и запомненные данные могут быть сохранены после отключения питания.
Интерфейс 205 электрически соединен с различными датчиками, такими как датчик 171 температуры охлаждающей жидкости, датчик 172 положения коленчатого вала, датчик 173 положения кулачка впускного клапана, датчик 174 положения кулачка выпускного клапана, датчик 175 расхода воздуха, датчик 176 температуры всасываемого воздуха, датчик 177 положения дроссельной заслонки, расположенный выше по потоку датчик 178a состава смеси "воздух-топливо", расположенный ниже по потоку датчик 178b состава смеси "воздух-топливо", датчик 179 степени открытия акселератора и т.д., и выполнен с возможностью передавать сигналы из датчиков в ЦП 201.
Дополнительно, интерфейс 205 электрически соединен с функциональными модулями, такими как устройство 125 регулирования времени срабатывания впускного клапана, устройство 126 регулирования времени срабатывания выпускного клапана, инжекторы 127, приводной механизм 142, устройство 182 подачи сигналов тревоги и т.д., и выполнен с возможностью передачи функциональных сигналов для управления функциональными модулями из ЦП 201 в функциональные модули.
Кроме того, интерфейс 205 может передавать выходной сигнал (на его основе состояние задания степени механического сжатия в двигателе 1 может распознаваться) кодера, предусмотренного в серводвигателе, предусмотренном в приводном механизме 142, в ЦП 201.
Таким образом, устройство 2 управления принимает сигналы от указанных различных датчиков через интерфейс 205 и выводит указанные функциональные сигналы в каждый функциональный модуль на основе результата вычисления, выполняемого посредством ЦП 201, в зависимости от принимаемых сигналов.
Следует отметить, что в этом варианте осуществления модуль управления степенью сжатия, модуль управления степенью расширения, модуль определения степени сжатия и модуль определения степени расширения настоящего изобретения состоят из приводного механизма 142 для задания состояния перемещения блока 11 цилиндров и головки 12 блока цилиндров относительно картера 13 двигателя посредством механизма 14 регулирования степени сжатия, устройств 125 и 126 регулирования времени срабатывания впускного и выпускного клапана для задания времен срабатывания впускного или выпускного клапана и устройства 2 управления (ЦП 201) для управления их состояниями.
Дополнительно, в этом варианте осуществления модуль оценки температуры и модуль определения (модуль определения диагностики) настоящего изобретения состоят из устройства 2 управления (ЦП 201) и указанных различных датчиков, соединенных с устройством 2 управления через интерфейс 205.
Кроме того, в этом варианте осуществления модуль разрешения определения настоящего изобретения состоит из устройства 2 управления (ЦП 201).
Краткое описание работы
Ниже поясняется работа системы S этого варианта осуществления.
Управление составом смеси "воздух-топливо"
Целевой состав смеси "воздух-топливо" задается на основе степени TA открытия дроссельного клапана и т.д. Целевой состав смеси "воздух-топливо" обычно задается как стехиометрический состав смеси "воздух-топливо". С другой стороны, в случае ускорения и т.д. целевой состав смеси "воздух-топливо" может задаваться как состав, незначительно смещенный к обогащенной или обедненной стороне стехиометрического состава смеси "воздух-топливо" по мере необходимости.
Дополнительно, когда заранее определенное условие БД датчика выполняется, диагностика сбоев (БД датчика) расположенного выше по потоку и/или расположенного ниже по потоку датчика (датчиков) 178a и/или 178b состава смеси "воздух-топливо" выполняется один раз за поездку (которая является периодом от запуска двигателя 1 до его остановки). В ходе БД датчика целевой состав смеси "воздух-топливо" управляется таким образом, что он изменяется с прямоугольной формой сигнала между составом, смещенным к обогащенной стороне стехиометрического состава смеси "воздух-топливо", и составом, смещенным к обедненной стороне стехиометрического состава смеси "воздух-топливо" (так называемое активное управление составом смеси "воздух-топливо").
Дополнительно, вышеуказанное активное управление составом смеси "воздух-топливо" выполняется, когда диагностика разрушения каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов (БД катализатора) выполняется в заранее определенном рабочем состоянии в ходе работы в стационарном режиме.
Базовое значение объема топлива, впрыскиваемого под давлением из инжекторов 127 (базовая величина впрыска топлива), определяется на основе целевого состава смеси "воздух-топливо", заданного так, как пояснено выше, расхода Ga всасываемого воздуха и т.д.
Когда заранее определенное условие управления с обратной связью не выполняется, к примеру, когда расположенный выше по потоку и расположенный ниже по потоку датчики 178a и 178b состава смеси "воздух-топливо" недостаточно прогреты сразу после того, как двигатель 1 запущен, управление с разомкнутым контуром выполняется на основе базовой величины впрыска топлива. (При этом управлении с разомкнутым контуром управление с обучением может выполняться на основе обучающего поправочного коэффициента.)
Когда условие управления с обратной связью выполняется, фактическая величина (управляемая величина впрыска топлива) топлива, впрыскиваемого под давлением из инжекторов 127, определяется посредством выполнения коррекции с обратной связью от базовой величины впрыска топлива на основе выходных сигналов расположенных выше и ниже по потоку датчиков 178a и 178b состава смеси "воздух-топливо". Дополнительно, распознавание состава смеси "воздух-топливо" для определения обучающего поправочного коэффициента для указанного управления с разомкнутым контуром выполняется на основе выходных сигналов расположенных выше и ниже по потоку датчиков 178a и 178b состава смеси "воздух-топливо".
БД катализатора
Состав смеси "воздух-топливо" изменяется с прямоугольной формой сигнала посредством активного управления составом смеси "воздух-топливо". Во-первых, состав смеси "воздух-топливо" задается как заранее определенный обедненный состав смеси "воздух-топливо" в течение заранее определенного периода. Тем самым кислород накапливается в трехкомпонентном нейтрализаторе каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов до верхнего предела адсорбционной способности. После этого состав смеси "воздух-топливо" должен быть изменен на заранее определенный обогащенный состав смеси "воздух-топливо". Затем, состав смеси "воздух-топливо", определяемый посредством расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо", изменяется в обогащенную сторону после того, как он поддерживается как стехиометрический состав смеси "воздух-топливо" в течение постоянного времени Δt. Максимальный объем накопления кислорода трехкомпонентного нейтрализатора каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов вычисляется на основе разности Δ (A/F) между стехиометрическим составом смеси "воздух-топливо" и обогащенным составом смеси "воздух-топливо" Δt и объемом всасываемого воздуха в это время. Диагностика разрушения каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов выполняется на основе определяемого максимального объема накопления кислорода.
БД датчика
Состав смеси "воздух-топливо" должен быть изменен с прямоугольной формой сигнала посредством вышеуказанного активного управления составом смеси "воздух-топливо". В это время определяется то, имеется или нет сбой расположенного выше по потоку и/или расположенного ниже по потоку датчика (датчиков) 178a и/или 178b состава смеси "воздух-топливо", посредством определения того, предоставляется или нет корректно выходная волна после изменения состава смеси "воздух-топливо". Поскольку конкретное содержимое такой БД датчика известно, ее подробное пояснение опускается в данном подробном описании.
Управление степенями сжатия и расширения
Степень механического сжатия, степень фактического сжатия и степень расширения управляются на основе рабочего состояния, такого как прогретое состояние, состояние нагрузки и т.д. двигателя 1.
В частности, степень сжатия задается как низкая степень сжатия, чтобы быстро прогревать сам двигатель 1 и каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов в ходе операции прогрева. Когда рабочее состояние двигателя 1 достигает регулярной области (при движении в городской территории, при движении на шоссе и т.д.) после того, как двигатель прогрет, степень сжатия задается как высокая степень сжатия. Тем самым теплопроизводительность увеличивается, и расход топлива оптимизируется. С другой стороны, в области большой выходной мощности (при быстром ускорении, при движении в гору и т.д.) степень сжатия задается как низкая степень сжатия. Тем самым детонация ограничивается, при этом получается большая выходная мощность.
Степень фактического сжатия представляет собой значение, определенное посредством фактического объема хода от момента, когда действие сжатия фактически начинается, до момента, когда поршень 112 достигает верхней мертвой точки, и свободного объема камеры сгорания (объема камеры CC сгорания в верхней мертвой точке поршня 112). Свободный объем камеры сгорания определяется в зависимости от состояния задания степени механического сжатия. С другой стороны, даже когда поршень 112 перемещается вверх при ходе сжатия, действия сжатия практически не возникает в течение открытия впускного клапана 123, и фактическое действие сжатия начинается с момента, когда впускной клапан 123 закрывается. Соответственно, когда степень механического сжатия является константой, степень фактического сжатия понижается посредством задержки времени закрытия впускного клапана 123.
Степень расширения представляет собой отношение объема в конце расширения в ходе расширения к свободному объему камеры сгорания. Как пояснено выше, свободный объем камеры сгорания определяется в зависимости от состояния задания степени механического сжатия. С другой стороны, степень расширения является переменной в зависимости от времени открытия выпускного клапана 124. Например, температура выхлопного газа может увеличиваться посредством опережения времени открытия выпускного клапана 124, чтобы быстро прогревать каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов. Дополнительно, теплопроизводительность двигателя может увеличиваться посредством задержки времени открытия выпускного клапана 124 в максимально возможной степени.
Соответственно, например, при работе двигателя в режиме низкой нагрузки теплопроизводительность двигателя может увеличиваться посредством задания степени расширения как высокой степени (например, приблизительно 26) посредством задания степени механического сжатия как высокой степени и задержки времени открытия выпускного клапана 124 в максимально возможной степени, тогда как непредусмотренное сгорание, такое как детонация и т.д., может быть ограничено посредством задания степени фактического сжатия как низкой степени (например, приблизительно 11) посредством задержки времени закрытия впускного клапана 123 (так называемый цикл высокой степени расширения).
В частности, например, по мере того как нагрузка на двигатель понижается, степень механического сжатия и степень расширения задаются как высокие степени, при этом одновременно время закрытия впускного клапана 123 задерживается. Тем самым степень фактического сжатия задается, в общем, как постоянная степень при низкой нагрузке на двигатель или при высокой нагрузке на двигатель.
В этом отношении, тем не менее, когда степень механического сжатия и степень расширения изменяются в ходе БД, точность БД может понижаться. В частности, когда степень механического сжатия и степень расширения изменены в ходе БД, состояние сгорания смеси "воздух-топливо" и/или температура выхлопного газа изменяются, и изменения влияют на выходные сигналы вышерасположенных и нижерасположенных датчиков 178a и 178b состава смеси "воздух-топливо". Кроме того, изменение температуры выхлопного газа приводит к изменению температуры каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов, и затем функция адсорбции кислорода (свойство адсорбции и выпуска кислорода) каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов изменяется. В частности, при БД расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо", когда функция адсорбции кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов не поддерживается на постоянном уровне, трудно выполнять БД точно.
Соответственно, механизм 14 регулирования степени сжатия, устройство 125 регулирования времени срабатывания впускного клапана и устройство 126 регулирования времени срабатывания выпускного клапана управляются таким образом, что степень механического сжатия и степень расширения, в общем, поддерживаются на постоянном уровне в ходе БД. Альтернативно, БД разрешено выполняться при условии, что степень механического сжатия и степень расширения, в общем, поддерживаются на постоянном уровне.
Пояснение работы
Далее поясняется конкретный пример работы устройства 2 управления этого варианта осуществления, показанного на фиг. 1, посредством использования блок-схем последовательности операций способа. Следует отметить, что в нижеследующем пояснении "этап" сокращается как "S" (на чертежах "этап" также сокращается как "S").
Первый конкретный пример
В первом конкретном примере, как пояснено ниже, допускается, что управление степенью механического сжатия и степенью расширения выполняется таким образом, что степень механического сжатия и степень расширения, в общем, равны друг другу. Таким образом, в первом конкретном примере допускается, что время открытия выпускного клапана 124 является константой (задается как максимальное время задержки в рамках переменного диапазона).
Дополнительно, допускается, что время закрытия впускного клапана 123 задается надлежащим образом в зависимости от рабочего состояния. Таким образом, в этом конкретном примере допускается, что так называемый цикл высокой степени расширения может быть реализован (то же относится к другим конкретным примерам).
Определение условия БД катализатора
ЦП 201 выполняет процедуру 300 определения условия БД катализатора, показанную на фиг. 3, каждый раз, когда заранее определенное время наступает.
Во-первых, на этапе S310, определяется то, выполняется или нет условие БД катализатора. Условие БД катализатора заключается в том, что двигатель 1 прогрет (температура Tw охлаждающей жидкости≥Tw0), величина изменения степени TA открытия дроссельного клапана в единицу времени меньше или равна заранее определенной величине, скорость транспортного средства превышает или равна заранее определенной скорости, и расход всасываемого воздуха ниже или равен заранее определенному расходу (приблизительно расходу всасываемого воздуха, при котором так называемый "прорыв газов" не возникает в каталитическом нейтрализаторе 161 отработавших газов).
Когда условие БД катализатора выполняется (этап S310=Да), процесс переходит к этапу S320, и определяется то, является или нет выполнение условия БД катализатора в это время первым выполнением после того, как двигатель 1 запущен. Когда выполнение условия БД катализатора в это время является первым выполнением после того, как двигатель 1 запущен (этап S320=Да), процесс переходит к этапу S330, и флаг Xc БД катализатора задается. Когда условие БД катализатора не выполняется (этап S310=Нет) или когда выполнение условия БД катализатора в это время не является первым выполнением после того, как двигатель 1 запущен (этап S320=Нет), процесс переходит к этапу S340, и флаг Xc БД катализатора сбрасывается. После этого данная процедура завершается.
Задание степени механического сжатия (степени расширения)
ЦП 201 выполняет процедуру 400 задания степени механического сжатия, показанную на фиг. 4, каждый раз, когда заранее определенное время наступает. Следует отметить, что в этом конкретном примере, как пояснено выше, время открытия выпускного клапана 124 является константой. Соответственно, в этом конкретном примере, модуль управления степенью сжатия (средство управления степенью сжатия) и модуль управления степенью расширения (средство управления степенью расширения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 400 в устройстве 2 управления (ЦП 201).
Во-первых, на этапе S410, определяется то, прогрет или нет двигатель 1 (температура Tw охлаждающей жидкости≥Tw0). Когда двигатель 1 прогревается (этап S410=Нет), процесс переходит к этапу S415. На этапе S415 степень механического сжатия ε m (т.е. степень расширения ε e) задается как низкое значение ε m0 (т.е. ε e0), чтобы упрощать прогрев двигателя 1 и каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов посредством увеличения температуры выхлопного газа.
Когда двигатель 1 прогрет (этап S410=Да), процесс переходит к этапу S420, и определяется то, задан или нет флаг Xc БД катализатора. Когда флаг Xc БД катализатора не задан (этап S420=Нет), текущее рабочее состояние находится в обычном режиме после того, как двигатель 1 прогрет. Соответственно, в этом случае процесс переходит к этапу S425. На этапе S425 степень механического сжатия ε m определяется посредством использования схемы и т.д. на основе скорости Ne вращения двигателя и коэффициента KL нагрузки. Следует отметить, что коэффициент KL нагрузки может определяться на основе расхода Ga всасываемого воздуха или степени TA открытия дроссельного клапана, или рабочей величины Accp акселератора, как известно.
Когда двигатель 1 прогрет (этап S410=Да), и флаг Xc БД катализатора задан (этап S420=Да), выполняется БД катализатора. В этом случае, во-первых, процесс переходит к этапу S430, и оцененная температура трехкомпонентного нейтрализатора (оцененная температура Tc катализатора) в каталитическом нейтрализаторе 161 отработавших газов определяется. Определение оцененной температуры Tc катализатора (бортовая оценка температуры катализатора) поясняется подробно ниже. Затем, на этапе S440, определяется то, ниже или нет оцененная температура Tc катализатора заранее определенной нижней предельной температуры TL. Когда оцененная температура Tc катализатора ниже нижней предельной температуры TL (этап S440=Да), процесс переходит к этапу S445, и степень механического сжатия ε m задается. Когда оцененная температура Tc катализатора превышает или равна нижней предельной температуре TL (этап S440=Нет), процесс S445 пропускается, и процесс переходит к этапу S450. На этапе S450 определяется то, превышает или нет оцененная температура Tc катализатора заранее определенную верхнюю предельную температуру TH.
Когда оцененная температура Tc катализатора превышает верхнюю предельную температуру TH (этап S450=Да), процесс переходит к этапу S455, и степень механического сжатия ε m задается. Когда оцененная температура Tc катализатора ниже или равна верхней предельной температуре TH (этап S450=Нет), процесс S455 пропускается.
На этапе S445 степень механического сжатия понижается на Δ ε m от последнего раза, чтобы увеличивать температуру каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов до диапазона температур (TL-TH), подходящего для БД катализатора, посредством увеличения температуры выхлопного газа. В отличие от этого на этапе S455 степень механического сжатия повышается на Δ ε m от последнего раза, чтобы понижать температуру каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов до температуры в рамках вышеуказанного диапазона температур, посредством понижения температуры выхлопного газа. С другой стороны, когда оцененная температура Tc катализатора находится в рамках вышеуказанного диапазона температур (этап S440=Нет, S450=Нет), процессы S445 и S455 пропускаются, и поэтому степень механического сжатия задается как степень, идентичная последней степени механического сжатия. Таким образом, степень механического сжатия ε m поддерживается на постоянном уровне.
После того как вышеописанный процесс для задания степени механического сжатия ε m (степень расширения ε e) выполнен, состояние задания степени механического сжатия ε m накапливается в резервном ОЗУ 204 на этапе S460. После этого данная процедура завершается.
БД катализатора
ЦП 201 выполняет процедуру 500 БД катализатора, показанную на фиг. 5, каждый раз, когда заранее определенное время наступает. Следует отметить, что в этом конкретном примере модуль определения (средство определения) и модуль определения разрушения (средство определения разрушения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 500 в устройстве 2 управления (ЦП 201).
Во-первых, на этапе S510 определяется то, задан или нет флаг Xc БД катализатора. Когда флаг Xc БД катализатора задан (этап S510=Да), процесс переходит к этапу S520 и этапам после него. Когда флаг Xc БД катализатора не задан (этап S510=Нет), процессы S520 и этапы после него пропускаются, и данная процедура завершается.
На этапе S520, аналогичном S430, определяется оцененная температура Tc катализатора. Определение оцененной температуры Tc катализатора поясняется подробно ниже. Затем, на этапе S530 определяется то, ниже или нет оцененная температура Tc катализатора нижней предельной температуры TL. Когда оцененная температура Tc катализатора превышает или равна нижней предельной температуре TL (этап S530=Нет), процесс переходит к этапу S540, и определяется то, превышает или нет оцененная температура Tc катализатора верхнюю предельную температуру TH. Когда оцененная температура Tc катализатора находится в рамках вышеуказанного диапазона температур (этап S530=Нет, S540=Нет), процесс переходит к этапу S550, и БД катализатора выполняется, и когда определяется то, что разрушение катализатора возникает, для водителя формируется сигнал тревоги посредством устройства 182 подачи сигналов тревоги. После того как БД катализатора выполнена, флаг БД катализатора сбрасывается на этапе S560.
Когда оцененная температура Tc катализатора не находится в рамках вышеуказанного диапазона температур (этап S530=Да или S540=Да), данная процедура завершается. Таким образом, рабочие характеристики БД катализатора сохраняются до тех пор, пока оцененная температура Tc катализатора не достигнет вышеуказанного диапазона температур.
Фиг. 6 является графиком, показывающим аспект, когда БД катализатора выполняется. На фиг. 6 (i) является графиком, показывающим изменение состава смеси "воздух-топливо" в ходе БД катализатора, (ii) является графиком, показывающим объем OSA накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов, который изменяется согласно изменению состава смеси "воздух-топливо", показанному в (i), (iii) является графиком, показывающим выходной сигнал Voxs расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" согласно изменению состава смеси "воздух-топливо", показанному в (i), и изменению объема OSA накопления кислорода, показанному в (ii).
Во-первых, как показано в (i) по фиг. 6, состав смеси "воздух-топливо" задается как состав смеси "воздух-топливо", более обедненный, чем стехиометрический состав смеси "воздух-топливо" (этап Stoich), на ΔA/F от времени t1 начала БД катализатора. Затем, выхлопной газ, имеющий обедненный состав смеси "воздух-топливо", протекает в каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов. Соответственно, как показано в (ii) по фиг. 6, объем OSA накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов постепенно увеличивается и достигает пикового значения Cmax2 во время t2.
Когда объем OSA накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов достигает пикового значения Cmax2, кислород более не может адсорбироваться посредством каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов. Соответственно, со времени t2, выхлопной газ, включающий в себя кислород (выхлопной газ, имеющий обедненный состав смеси "воздух-топливо"), начинает протекать к стороне выпуска каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов. Следовательно, как показано в (iii) на фиг. 6, выходной сигнал Voxs расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" изменяется на значение, в значительной степени смещенное к обедненной стороне стехиометрического состава смеси "воздух-топливо".
Когда определяется то, что выходной сигнал Voxs расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" изменяется на значение, в значительной степени смещенное к обедненной стороне стехиометрического состава смеси "воздух-топливо" во время t2, состав смеси "воздух-топливо" задается как состав смеси "воздух-топливо", более обогащенный, чем стехиометрический состав смеси "воздух-топливо", на ΔA/F, как показано в (i) по фиг. 6. Затем, выхлопной газ, имеющий обогащенный состав смеси "воздух-топливо", протекает в каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов. В это время кислород, накопленный в каталитическом нейтрализаторе 161 отработавших газов, потребляется для окисления притока несгоревших HC и CO. Соответственно, как показано в (ii) по фиг. 6, объем OSA накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов постепенно понижается от Cmax2, и объем накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов становится "нулевым" во время t3.
Когда объем OSA накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов становится нулевым, несгоревшие HC ни CO более не могут окисляться посредством каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов. Соответственно, со времени t3, газ, имеющий обогащенный состав смеси "воздух-топливо", начинает протекать к стороне выпуска каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов. Следовательно, как показано в (iii) по фиг. 6, выходной сигнал Voxs расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" изменяется со значения, указывающего обедненный состав смеси "воздух-топливо", на значение, указывающее обогащенный состав смеси "воздух-топливо".
Когда определяется то, что выходной сигнал расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" изменяется со значения, указывающего обедненный состав смеси "воздух-топливо", на значение, указывающее обогащенный состав смеси "воздух-топливо" во время t3, состав смеси "воздух-топливо" снова задается как состав смеси "воздух-топливо", более обедненный, чем стехиометрический состав смеси "воздух-топливо", на ΔA/F, как показано в (i) по фиг. 6. Тем самым, как показано в (ii) по фиг. 6, объем OSA накопления кислорода каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов продолжает увеличиваться с "нуля" и достигает пикового значения Cmax4 во время t4. Затем, аналогично вышеуказанному пояснению, во время 4, выходной сигнал Voxs расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" изменяется со значения, указывающего обогащенный состав смеси "воздух-топливо", на значение, указывающее обедненный состав смеси "воздух-топливо". Когда определяется то, что выходной сигнал Voxs расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" изменяется, как пояснено выше, во время t4, БД катализатора завершается, и регулирование состава смеси "воздух-топливо" возвращается к обычному управлению.
Посредством выполнения управления составом смеси "воздух-топливо" с прямоугольной формой сигнала (активного управления) так, как пояснено выше, максимальный объем накопления кислорода Cmax каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов определяется согласно следующим выражениям. Следует отметить, что в следующих выражениях значение "0,23" является долей кислорода, включенной в атмосферу, по весу, а mfr является суммой величин Fi впрыска топлива в течение заранее определенного периода (цикла вычисления tsample).
ΔO2=0,23·mfr·ΔA/F
Cmax2=ΣΔ 02 (зона t=t2-t3)
Cmax4=ΣΔ O2 (зона t=t3-t4)
Cmax=(Cmax2+Cmax4)/2
Как показано в выражениях, объем нехватки воздуха в заранее определенном периоде tsample вычисляется посредством умножения суммы mfr величин впрыска топлива в заранее определенном периоде tsample в зоне t=t2-t3 на отклонение ΔA/F состава смеси "воздух-топливо" A/F по сравнению со стехиометрическим составом смеси "воздух-топливо", и величина ΔO2 изменения объема накопления кислорода (величина потребления адсорбированного кислорода) в заранее определенном периоде tsample вычисляется посредством умножения объема нехватки воздуха на часть кислорода по весу. Затем, объем потребления кислорода до тех пор, пока состояние каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов не изменяется с состояния, когда он максимально накапливает кислород, до состояния, когда он максимально потребляет кислород, т.е. пиковое значение Cmax2 оценивается и вычисляется посредством интегрирования величины ΔO2 изменения объема накопления кислорода от времени t2 до времени t3. Аналогично, в зоне t=t3-t4 объем накопления кислорода до тех пор, пока состояние каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов не изменяется с состояния, когда он максимально потребляет кислород, до состояния, когда он максимально накапливает кислород, т.е. пиковое значение Cmax4 оценивается и вычисляется посредством интегрирования величины ΔO2 изменения объема накопления кислорода.
Следует отметить, что вышеуказанные выражения могут упрощаться следующим образом, когда объем Mc всасываемого воздуха цилиндра является константой (т.е. расход Ga всасываемого воздуха является константой) в ходе БД катализатора.
Cmax2=0,23·mfr·ΔA/F·(t3-t2)
Cmax4=0,23·mfr·ΔA/F·(t4-t3)
Cmax=(Cmax2+Cmax4)/2
Следует отметить, что в этом конкретном примере модуль разрешения определения (средство разрешения определения) настоящего изобретения реализован посредством процессов S440-S455 и S530-S540 в устройстве 2 управления (ЦП 201).
Определение оцененной температуры катализатора
Далее поясняется конкретный пример определения оцененной температуры Tc каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов. ЦП 201 выполняет процедуру 700 определения оцененной температуры катализатора, показанную на фиг. 7, каждый раз, когда заранее определенное время наступает.
Во-первых, на этапе S710, скорость Ne вращения двигателя, коэффициент KL нагрузки и степень механического сжатия ε m определяются. Степень механического сжатия ε m может легко и относительно корректно определяться посредством распознавания посредством ЦП 201 условия функционального управления (например, угла поворота электродвигателя) приводного механизма 142, выполняемого посредством устройства 2 управления.
Затем, на этапе S720 температура Tc (ε m1) определяется на основе схемы температуры катализатора, подготовленной с использованием скорости Ne вращения двигателя и коэффициента KL нагрузки в качестве параметров при условии, что степень механического сжатия ε m является заранее определенным значением ε m1 (например, минимальным значением ε m_min), и скорость Ne вращения двигателя и коэффициент KL нагрузки определены на этапе S710. Аналогично, на этапе S730 температура Tc (ε m2) определяется на основе схемы температуры катализатора, подготовленной при условии, что степень механического сжатия ε m является заранее определенным значением ε m2>ε m1: например, максимальным значением ε m_max), и скорость Ne вращения двигателя и коэффициент KL нагрузки определены на этапе S710.
Затем, на этапе S740 оцененная температура Tc катализатора определяется на основе Tc (ε m1), Tc (ε m2), степени механического сжатия ε m, определяемой на этапе S710, и заранее определенной схемы или функции. Например, при условии, что изменение температуры катализатора, возникшее за счет изменения степени механического сжатия ε m в случае, если скорость Ne вращения двигателя и коэффициент KL нагрузки являются константой, аппроксимировано посредством прямой линии, оцененная температура Tc катализатора может определяться следующим образом.
Tc=Tc(ε m1)+(ε m-ε m1)·(Tc(ε m2)-Tc(ε m1))/(ε m2-ε m1)
После этого данная процедура завершается.
Следует отметить, что в этом конкретном примере модуль определения степени сжатия (средство определения степени сжатия) и модуль определения степени расширения (средство определения степени расширения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса S710 в устройстве 2 управления (ЦП 201). Дополнительно, модуль оценки температуры (средство оценки температуры) настоящего изобретения реализован посредством процессов S720-S740 в устройстве 2 управления.
Действие и эффект первого конкретного примера
В этом конкретном примере температура каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов оценивается на борту на основе степени фактического сжатия, когда БД катализатора выполняется. Другими словами, значение оцененной температуры каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов корректируется в зависимости от степени фактического сжатия, когда БД катализатора выполняется. Соответственно, оценка температуры каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов может точно выполняться. Следовательно, БД катализатора может точно выполняться.
В этом конкретном примере степень механического сжатия поддерживается на постоянном уровне посредством запрета изменения степени механического сжатия в зависимости от рабочего состояния в ходе БД катализатора. Соответственно, изменение температуры каталитического нейтрализатора 161 ограничено в максимально возможной степени в ходе БД катализатора. Следовательно, БД катализатора дополнительно может точно выполняться.
В этом конкретном примере степень механического сжатия управляется до постоянного значения, которое является низкой степенью сжатия, чтобы увеличивать температуру каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов в случае, если оцененная температура Tc катализатора ниже заранее определенной нижней предельной температуры определения разрушения (TL). Дополнительно, степень механического сжатия управляется до постоянного значения, которое является высокой степенью сжатия, чтобы понижать температуру каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов в случае, если оцененная температура Tc катализатора превышает заранее определенную верхнюю предельную температуру определения разрушения (TH). Соответственно, при БД катализатора температура каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов, возможно, должна задаваться в рамках диапазона, подходящего для определения разрушения. Следовательно, БД катализатора может надлежащим образом выполняться.
Второй конкретный пример
Аналогично вышеописанному первому конкретному примеру во втором конкретном примере, поясненном ниже, допускается, что степень механического сжатия ε m и степень расширения ε e управляются таким образом, что степень механического сжатия ε m и степень расширения ε e, в общем, равны друг другу.
Определение условия БД датчика
ЦП 201 выполняет процедуру 800 определения состояния БД датчика, показанную на фиг. 8, каждый раз, когда наступает заранее определенное время. Когда эта процедура инициируется, во-первых, на этапе S810, определяется то, завершена или нет БД датчика в этой поездке. Когда БД датчика не завершена (этап S810=Да), процесс переходит к этапу S820, и определяется то, выполняется или нет условие БД датчика.
Условие БД датчика включает в себя условие, что рабочая величина Accp акселератора меньше или равна заранее определенной величине и изменение степени механического сжатия ε m не требуется, и условие заранее заданной температуры. Условие температуры состоит в том, что (1) оценивается то, что расположенный выше по потоку датчик 178a состава смеси "воздух-топливо" прогрет до заранее определенной температуры активации в случае БД расположенного выше по потоку датчика 178a состава смеси "воздух-топливо", или что (2) расположенный ниже по потоку датчик 178b состава смеси "воздух-топливо" прогрет до заранее определенной температуры активации, и каталитический нейтрализатор 161 отработавших газов прогрет до заранее определенной температуры активации, что является таким состоянием, при котором имеется возможность влиять на заранее определенную функцию адсорбции кислорода в случае БД расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо". Их температуры могут быть оценены посредством ЦП 201 с помощью такого параметра двигателя, как температура T2 охлаждающей жидкости и т.д.
Когда условие БД датчика выполняется (этап S820=Да), процесс переходит к этапу S830, и флаг Xd БД датчика задается, и данная процедура завершается. С другой стороны, когда условие БД датчика по-прежнему не выполняется (этап S820=Нет), процесс переходит к этапу S840, и флаг Xd БД датчика не задается, и данная процедура завершается. Следует отметить, что после того как БД датчика завершена (этап S810=Нет), процесс переходит к этапу S840, и флаг Xd БД датчика сбрасывается, и данная процедура завершается.
Задание степени механического сжатия
ЦП 201 выполняет процедуру 900 управления степенью механического сжатия, показанную на фиг. 9, каждый раз, когда заранее определенное время наступает. Следует отметить, что в этом конкретном примере, модуль управления степенью сжатия (средство управления степенью сжатия) и модуль управления степенью расширения (средство управления степенью расширения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 900 в устройстве 2 управления (ЦП 201).
Когда эта процедура инициируется, во-первых, на этапе S910, определяется то, прогрет или нет двигатель 1 (если температура Tw охлаждающей жидкости≥Tw0).
Когда двигатель 1 прогревается (этап S910=Нет), процесс переходит к этапу S920. На этапе S920 заданное значение степени механического сжатия ε m определяется как небольшое значение ε m0, чтобы упрощать прогрев двигателя 1, каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов, расположенного выше по потоку датчика 178a состава смеси "воздух-топливо" и расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо" посредством увеличения температуры выхлопного газа.
Когда двигатель 1 прогрет (этап S910=Да), процесс переходит к этапу S930, и определяется то, задан или нет флаг Xd БД датчика. Когда флаг Xd БД датчика не задан (этап S930=Нет), текущее рабочее состояние - это нормальный режим работы после того, как двигатель 1 прогрет. Соответственно, в этом случае процесс переходит к этапу S940. На этапе S940 заданное значение степени механического сжатия ε m определяется посредством использования схемы и т.д. на основе скорости Ne вращения двигателя и коэффициента KL нагрузки. Следует отметить, что коэффициент KL нагрузки может определяться на основе параметров двигателя, таких как расход Ga всасываемого воздуха, степень TA открытия дроссельного клапана, рабочая величина Accp акселератора и т.д., как известно.
После того как заданное значение степени механического сжатия ε m определено в зависимости от рабочего состояния, как пояснено выше, процесс переходит к этапу S950, и заданное значение сохраняется в резервном ОЗУ 204.
С другой стороны, когда флаг Xd БД датчика задан (этап S930=Да), заданное значение степени механического сжатия ε m, сохраненное после последнего инициирования данной процедуры, считывается. Таким образом, заданное значение степени механического сжатия ε m после инициирования данной процедуры в это время задается идентичным степени после последнего инициирования данной процедуры. Тем самым степень механического сжатия ε m управляется как константа (изменение степени механического сжатия ε m запрещено) в ходе БД датчика.
После того как заданное значение степени механического сжатия ε m определено, как пояснено выше, процесс переходит к этапу S970. На этапе S970 приводной механизм 142, предусмотренный в механизме 14 регулирования степени сжатия, управляется таким образом, что состояние задания степени механического сжатия ε m соответствует вышеуказанному заданному значению, и после этого данная процедура завершается. В этом отношении, как пояснено выше, поскольку заданное значение степени механического сжатия ε m является идентичным значению после последнего инициирования данной процедуры в ходе БД датчика, состояние задания степени механического сжатия ε m в ходе БД датчика поддерживается на постоянном уровне.
Третий конкретный пример
В третьем конкретном примере, поясненном ниже, допускается, что управление степенью механического сжатия ε m и степень расширения ε e выполняется так, чтобы иметь возможность изменять степень расширения ε e посредством управления временем открытия выпускного клапана 124, даже когда степень механического сжатия ε m является константой.
Управление степенью сжатия и степенью расширения
ЦП 201 выполняет процедуру 1000 управления степенью сжатия и степенью расширения, показанную на фиг. 10, каждый раз, когда заранее определенное время наступает. Следует отметить, что в этом конкретном примере модуль управления степенью сжатия (средство управления степенью сжатия) и модуль управления степенью расширения (средство управления степенью расширения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 1000 в устройстве 2 управления (ЦП 201).
Когда эта процедура инициируется, во-первых, на этапе S1010, рабочие состояния, такие как скорость Ne вращения двигателя, коэффициент KL нагрузки и т.д. определяются. Затем, на этапе S1020 заданное значение степени фактического сжатия ε r (целевая степень фактического сжатия ε rt) определяется на основе рабочих состояний и схемы и т.д. После этого на этапе S1030 заданное значение степени расширения ε e (целевая степень расширения ε et) определяется на основе рабочих состояний и схемы и т.д.
После этого на этапе S1040 заданное значение степени механического сжатия ε m (целевая степень механического сжатия ε mt), время IC закрытия впускного клапана и время EO открытия выпускного клапана определяются для достижения целевой степени расширения ε et и целевой степени фактического сжатия ε rt, и на основе этого приводы механизма 14 регулирования степени сжатия, устройства 124 регулирования времени срабатывания впускного клапана и устройства 126 регулирования времени срабатывания выпускного клапана управляются (этап S1050), и данная процедура завершается.
БД катализатора
ЦП 201 выполняет процедуру 1100 БД катализатора, показанную на фиг. 11, каждый раз, когда заранее определенное время наступает.
Когда эта процедура инициируется, во-первых, на этапе S1110 рабочие состояния, такие как скорость Ne вращения двигателя, коэффициент KL нагрузки и т.д., определяются. Затем, на этапе S1120 степень расширения ε e определяется. В этом отношении, в данном примере допускается, что степень расширения ε e определяется на основе состояния задания степени механического сжатия ε m, на основе выходного сигнала кодера, предусмотренного в серводвигателе приводного механизма 142 механизма 14 регулирования степени сжатия, и времени EO открытия выпускного клапана.
Затем, на этапе S1130 определяется то, находится или нет изменение степени расширения ε e в рамках заранее определенного диапазона. В этом отношении, величина изменения степени расширения ε e может определяться посредством временной статистической обработки значения степени расширения ε e, определяемого на этапе S1120. Конечно, определение S1130 может выполняться просто посредством определения того, находится или нет отклонение между последним значением и текущим значением в рамках заранее определенного диапазона.
Когда изменение степени расширения ε e не находится в рамках заранее определенного диапазона (этап S1130=Нет), следующие процессы пропускаются, и данная процедура завершается. Когда изменение степени расширения ε e находится в рамках заранее определенного диапазона (этап S1130=Да), процесс переходит к этапу S1140, и определяется то, выполняются или нет другие условия БД.
Когда условия БД, в том числе условие, относящееся к изменению степени расширения ε e, выполняются (этап S1140=Да), процесс переходит к этапу S1150, и оцененная температура Tc катализатора определяется на основе степени расширения ε e. Определение оцененной температуры Tc катализатора выполняется согласно способу, аналогичному процедуре 700 определения оцененной температуры катализатора (см. фиг. 7), поясненной в связи с вышеописанным первым конкретным примером (за исключением того, что степень расширения ε e используется вместо степени механического сжатия ε m в вышеописанной процедуре 700, процесс, в общем, аналогичный процедуре 700, выполняется). Таким образом, оцененная температура Tc катализатора корректируется в зависимости от степени расширения ε e.
После этого БД катализатора выполняется (этап S1160), и данная процедура завершается.
Как пояснено выше, в этом конкретном примере БД катализатора может точно выполняться с использованием диапазона изменения степени расширения ε e как условия для определения того, должна или нет выполняться БД катализатора. Дополнительно, точность оценки оцененной температуры Tc катализатора повышается посредством определения (коррекции) оцененной температуры Tc катализатора в зависимости от степени расширения ε e.
Следует отметить, что модуль определения (средство определения) и модуль определения разрушения (средство определения разрушения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 1100 в устройстве 2 управления (ЦП 201) в этом конкретном примере. Дополнительно, в этом конкретном примере модуль разрешения определения (средство разрешения определения) настоящего изобретения реализован посредством процесса S1130, выполняемого посредством устройства 2 управления (ЦП 201).
Четвертый конкретный пример
В четвертом конкретном примере, поясненном ниже, аналогично вышеописанному третьему конкретному примеру, степень механического сжатия ε m и степень расширения ε e управляются посредством управления временем открытия выпускного клапана 124 таким образом, что степень расширения ε e может быть изменена, даже когда степень механического сжатия ε m является константой.
БД катализатора
ЦП 201 выполняет процедуру 1200 БД катализатора, показанную на фиг. 12, каждый раз, когда заранее определенное время наступает.
Когда эта процедура инициируется, во-первых, на этапе S1210 рабочие состояния, такие как скорость Ne вращения двигателя, коэффициент KL нагрузки и т.д., определяются. Затем, на этапе S1220 степень расширения ε e определяется. После этого на этапе S1230 определяется то, выполняются или нет условия БД, отличные от условия, относящегося к степени расширения ε e. Когда условия БД не выполняются (этап S1230=Нет), следующие процессы пропускаются, и данная процедура завершается. Когда условия БД, отличные от условия, относящегося к степени расширения ε e, выполняются (этап S1230=Да), процесс переходит к этапу S1240 и этапам после него.
Диапазон Δ ε e изменения степени расширения ε e, для задания диапазона ΔTex изменения температуры выхлопного газа как заранее определенного небольшого постоянного значения, которое разрешено согласно рабочим характеристикам БД, варьируется в зависимости от степени расширения ε e согласно рабочим характеристикам БД (может быть выражено как функция степени расширения ε e). Соответственно, на этапе S1240 заданное значение Δ ε et диапазона изменения степени расширения ε e для возможности выполнять БД определяется на основе схемы и т.д. с использованием степени расширения ε e в качестве параметра.
Затем, процесс переходит к этапу S1250, и степень расширения ε e управляется таким образом, что диапазон Δ ε e изменения фактической степени расширения ε e ограничен заданным значением Δ ε et. После этого процесс переходит к этапу S1260, и оцененная температура Tc катализатора определяется на основе степени расширения ε e. Затем, БД катализатора выполняется (этап S1270), и данная процедура завершается.
Как пояснено выше, в этом конкретном примере БД катализатора может точно выполняться посредством ограничения диапазона изменения степени расширения ε e согласно рабочим характеристикам БД катализатора. Дополнительно, точность оценки оцененной температуры Tc катализатора повышается посредством определения (коррекции) оцененной температуры Tc катализатора в зависимости от степени расширения ε e.
Следует отметить, что модуль определения (средство определения) и модуль определения разрушения (средство определения разрушения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 1200 в устройстве 2 управления (ЦП 201) в этом конкретном примере.
Пятый конкретный пример
В пятом конкретном примере, поясненном ниже, аналогично вышеописанным третьему и четвертому конкретным примерам, допускается, что степень механического сжатия ε m и степень расширения ε e управляются таким образом, что степень расширения ε e может быть изменена посредством управления временем открытия выпускного клапана 124, даже когда степень механического сжатия ε m является константой.
БД катализатора
ЦП 201 выполняет процедуру 1300 БД катализатора, показанную на фиг. 13, каждый раз, когда заранее определенное время наступает.
Когда эта процедура инициируется, во-первых, на этапе S1310, рабочие состояния, такие как скорость Ne вращения двигателя, коэффициент KL нагрузки и т.д., определяются. Затем, на этапе S1320 определяется то, выполняются или нет условия БД, отличные от условия, относящегося к степени расширения ε e. Когда условия БД не выполняются (этап S1320=Нет), следующие процессы пропускаются, и данная процедура завершается. Когда условия БД, отличные от условия, относящегося к степени расширения ε e, выполняются (этап S1320=Да), процесс переходит к этапу S1330 и этапам после него.
На этапе S1330 целевая степень механического сжатия ε mt задается как заранее определенное значение ε mt_БД при БД. Заранее определенное значение ε mt_БД задается как значение (например, низкая степень сжатия приблизительно 10) таким образом, что диапазон ΔTex изменения температуры выхлопного газа становится небольшим по сравнению с изменением степени механического сжатия ε m (т.е. изменением степени расширения ε e). Затем, процесс переходит к этапу S1340, и время IC закрытия впускного клапана такое, что степень фактического сжатия ε r становится надлежащим значением, определяется на основе схемы и т.д.
Затем, процесс переходит к этапу S1350, и приводы механизма 14 регулирования степени сжатия, устройства 125 регулирования времени срабатывания впускного клапана и устройства 126 регулирования времени срабатывания выпускного клапана управляются на основе результата вышеописанных процессов. В это время степень TA открытия дроссельного клапана может надлежащим образом регулироваться таким образом, что требуемый объем всасываемого воздуха достигается. После этого БД катализатора выполняется (этап S1360), и данная процедура завершается.
Как пояснено выше, в этом конкретном примере, степень механического сжатия ε m задается таким образом, что БД катализатора может точно выполняться посредством ограничения диапазона изменения степени расширения ε e согласно рабочим характеристикам БД катализатора небольшим диапазоном. Тем самым точность оценки оцененной температуры Tc катализатора может повышаться, при этом одновременно вычислительная нагрузка БД может снижаться посредством пропуска определения (коррекции) оцененной температуры Tc катализатора в зависимости от степени расширения ε e.
Следует отметить, что модуль определения (средство определения) и модуль определения разрушения (средство определения разрушения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса данной процедуры 1300 в устройстве 2 управления (ЦП 201) в этом конкретном примере. Дополнительно, модуль управления степенью сжатия (средство управления степенью сжатия) и модуль управления степенью расширения (средство управления степенью расширения) настоящего изобретения реализованы посредством процесса S1330.
Пояснение примером модификаций
Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления являются только примерами конкретных конфигураций настоящего изобретения, которые считаются оптимальными на момент подачи этой заявки, как пояснено выше, и поэтому изобретение не должно быть ограничено вариантами осуществления. Соответственно, очевидно, что различные модификации могут применяться к конкретным конфигурациям, указанным в вышеописанных вариантах осуществления, без изменения существенных частей настоящего изобретения.
Ниже приводится несколько модифицированных примеров. В этом отношении, в пояснениях следующих модифицированных примеров названия и номера ссылочных позиций, идентичные вышеописанным вариантам осуществления, используются в отношении компонентов модифицированных примеров, имеющих конфигурацию или функции, аналогичные вышеуказанным вариантам осуществления. Дополнительно, в отношении пояснений компонентов, на пояснения вышеописанных вариантов осуществления можно надлежащим образом ссылаться до тех пор, пока они являются несовпадающими.
Разумеется, очевидно, что модифицированные примеры не ограничены нижеприведенными примерами. Не следует разрешать узко толковать настоящее изобретение на основе описаний вышеописанных вариантов осуществления и нижеприведенных модифицированных примеров, поскольку выгоде заявителя (в частности, того, кто подает заявку на начальной стадии в системе первой подачи) незаконно наносится ущерб, при этом подражатели незаконно получают преимущества.
Дополнительно, очевидно, что конфигурация вышеописанных вариантов осуществления и конфигурация, описанная в связи с модифицированными примерами, поясненными ниже, могут надлежащим образом комбинироваться до тех пор, пока они являются технически несовпадающими.
(1) Настоящее изобретение может применяться к бензиновому двигателю, дизельному двигателю, двигателю на основе метанола, двигателю двигателя на основе биоэтанола и любому другому типу двигателей. Нет конкретного ограничения относительно числа цилиндров, типа набора цилиндров (рядный тип, V-образный тип, тип с горизонтально расположенными оппозитными цилиндрами) и типа впрыска топлива (тип впрыска во впускные каналы, тип непосредственного впрыска).
(2) Конфигурация двигателя 1, включающего в себя механизм 14 регулирования степени сжатия, не ограничена конфигурациями вышеописанных вариантов осуществления. Например, настоящее изобретение может надлежащим образом применяться к случаю, когда двигатель 1 выполнен таким образом, что шатун 132 имеет многозвенную структуру, и степень механического сжатия изменяется посредством изменения сложенного состояния шатуна 132 (см. публикацию не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2004-156541 и т.д.).
(3) Управление степенью сжатия вышеописанных первого и второго конкретных примеров главным образом служит для того, чтобы управлять механическим сжатием. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено таким образом. Например, настоящее изобретение может аналогично применяться к управлению степенью фактического сжатия посредством устройства 125 или 126 регулирования времени срабатывания впускного и/или выпускного клапана. Дополнительно, изменение степени фактического сжатия в зависимости от рабочего состояния может выполняться посредством использования как изменения степени механического сжатия, выполняемого посредством механизма 14 регулирования степени сжатия, так и изменения фаз газораспределения, выполняемого посредством устройства 125 или 126 регулирования времени срабатывания впускного и/или выпускного клапана. Настоящее изобретение может надлежащим образом применяться к этим случаям.
Таким образом, управление степенью сжатия вышеописанных первого и второго конкретных примеров может называться управлением степенью расширения.
(4) Настоящее изобретение не ограничено конкретными процессами, описанными в связи с вышеописанными конкретными примерами. Например, возможны модификации, поясненные ниже.
Модуль (модули) определения степени сжатия и/или степени расширения настоящего изобретения не ограничены средствами, раскрытыми в вышеописанных вариантах осуществления.
В частности, в вышеописанных вариантах осуществления состояние задания степени механического сжатия ε m определяется на основе выходного сигнала кодера, предусмотренного в серводвигателе приводного механизма 142 механизма 14 регулирования степени сжатия. Конечно, вместо этого, например, состояние задания степени механического сжатия ε m может определяться на основе выходного сигнала линейного датчика, такого как датчик хода и т.д. для формирования выходного сигнала в зависимости от относительного положения между блоком 11 цилиндров и головкой 12 блока цилиндров.
Дополнительно, степень фактического сжатия ε r и степень расширения ε e может определяться на основе состояния задания степени механического сжатия ε m и выходных сигналов датчиков 173 и 174 положения кулачка впускного и выпускного клапана.
В вышеописанных вариантах осуществления БД катализатора выполняется один раз в расчете на поездку (период от начала работы двигателя до его остановки). Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим.
Дополнительно, в вышеописанных вариантах осуществления, значение оцененной температуры катализатора используется при управлении степенью сжатия и определении разрушения катализатора. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим. Например, оценка прогретого состояния катализатора может выполняться посредством оценки температуры катализатора. Таким образом, оценка прогретого состояния катализатора может быть включена в БД катализатора. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено конкретными примерами, поясненными в связи с блок-схемами последовательности операций способа в вышеописанных вариантах осуществления. Например, оценка температуры катализатора может выполняться другими способами, отличными от интерполяции или экстраполяции, с использованием схемы температур, соответствующей двум степеням сжатия, как в вышеописанных вариантах осуществления. Например, схемы температур, соответствующие нескольким стандартным степеням сжатия, подготавливаются, и оценка температуры катализатора может выполняться посредством выбора схемы температур, соответствующей стандартной степени сжатия, которая является ближайшей к степени фактического сжатия согласно рабочим характеристикам БД катализатора.
Например, БД датчика может выполняться посредством способа, отличного от подтверждения быстроты реагирования при активном управлении составом смеси "воздух-топливо".
В случае если БД одновременно выполняется в отношении расположенных как выше, так и ниже по потоку датчиков 178a и 178b состава смеси "воздух-топливо", как в вышеописанных конкретных примерах, достаточно того, что один флаг Xd БД датчика подготавливается. По сравнению с этим в случае, если после того, как БД выполняется и завершается в отношении одного из датчиков, в котором условие БД легко выполняется (например, расположенного выше по потоку датчика 178a состава смеси "воздух-топливо"), БД выполняется в отношении другого (например, расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо"), флаг Xd1 для расположенного выше по потоку датчика состава смеси "воздух-топливо" и флаг Xd2 для расположенного ниже по потоку датчика состава смеси "воздух-топливо" могут быть отдельно подготовлены как флаги для определения выполнения состояния БД датчика вместо вышеуказанного флага Xd БД датчика.
Управление степенью сжатия не ограничено управлением описанного конкретного примера. Например, задание степени сжатия как низкой степени сжатия ε m0 в ходе прогрева двигателя 1 может быть опущено. Таким образом, могут не использоваться этапы S910 и S920.
Условие БД, относящееся к степени расширения ε e, может быть таким условием, что "степень расширения ε e, в общем, является константой", посредством сужения заранее определенного диапазона этапе S1130 приблизительно до величины изменения степени расширения ε e, которое возникает, когда степень расширения ε e должна управляться как константа.
Дополнительно, настоящее изобретение может применяться к процессам, отличным от оценки температуры катализатора, БД катализатора и БД датчика. Например, настоящее изобретение может применяться к оценке температуры и БД элементов, отличных от (каталитического нейтрализатора 161 отработавших газов, расположенного выше по потоку датчика 178a состава смеси "воздух-топливо" и расположенного ниже по потоку датчика 178b состава смеси "воздух-топливо"), используемых в вышеописанных конкретных примерах, из элементов, размещенных в выпускном канале 16. Дополнительно, настоящее изобретение может применяться к устройству для оценки температуры выхлопного газа (см. публикации не прошедших экспертизу заявкок на патент Японии №№ 2000-227364, 2006-291828 и т.д.).
(5) Кроме того, очевидно, что модифицированные примеры, которые не упоминаются конкретно, находятся в рамках объема настоящего изобретения до тех пор, пока существенные части настоящего изобретения не изменяются.
Дополнительно, содержимое (в том числе подробное описание и чертежи) публикаций, упоминаемых в этом подробном описании, может быть включено так, чтобы составлять часть данного подробного описания.
Дополнительно, операционно или функционально выраженные элементы в элементах, составляющих средства настоящего изобретения для разрешения проблем, включают в себя все структуры, которые могут осуществлять действия и функции, отличные от конкретных структур, раскрытых в вышеописанных вариантах осуществления и модифицированных примерах.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ | 2008 |
|
RU2442003C2 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) | 2014 |
|
RU2641423C2 |
| УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ АМОРТИЗАЦИЕЙ КОЛЕБАНИЙ | 2009 |
|
RU2498913C2 |
| СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 2014 |
|
RU2625416C1 |
| УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 2012 |
|
RU2578254C1 |
| СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО НЕЙТРАЛИЗАТОРА И СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2015 |
|
RU2680982C2 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2661920C2 |
| УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ПОДАВЛЯЮЩЕЕ ВЫБРОСЫ БЕЛОГО ДЫМА | 2015 |
|
RU2642710C1 |
| СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ | 2013 |
|
RU2617530C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ | 2016 |
|
RU2642013C2 |
Изобретение относится к устройствам управления двигателя внутреннего сгорания с изменяемыми степенями сжатия или расширения. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель с изменяемой степенью сжатия и катализатор, размещенный в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, содержит модуль определения степени сжатия, модуль оценки температуры, модуль управления степенью сжатия и модуль определения разрушения. Модуль определения степени сжатия выполнен с возможностью определения степени сжатия. Модуль оценки температуры выполнен с возможностью оценки температуры катализатора на основе степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия. Модуль определения разрушения выполнен с возможностью определения состояния разрушения катализатора на основе температуры катализатора, оцененной посредством модуля оценки температуры. Модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до постоянной степени при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения. Раскрыты варианты выполнения устройства управления. Технический результат заключается в повышении точности бортовой диагностики системы. 8 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.
1. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия может быть изменена, и катализатор, размещенный в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, содержащее:
модуль определения степени сжатия, выполненный с возможностью определения степени сжатия;
модуль оценки температуры, выполненный с возможностью оценки температуры катализатора на основе степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия;
модуль управления степенью сжатия, выполненный с возможностью управления степенью сжатия; и
модуль определения разрушения, выполненный с возможностью определения состояния разрушения катализатора на основе температуры катализатора, оцененной посредством модуля оценки температуры;
при этом модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до постоянной степени при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения.
2. Устройство по п.1, в котором модуль оценки температуры выполнен с возможностью оценки температуры катализатора на основе, по меньшей мере, параметра, относящегося к объему всасываемого воздуха в двигателе и степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия.
3. Устройство по п.2, в котором модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до низкой постоянной степени сжатия при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура катализатора ниже заранее определенной нижней предельной температуры для определения разрушения.
4. Устройство по п.3, в котором модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до высокой постоянной степени сжатия при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура катализатора превышает заранее определенную верхнюю предельную температуру для определения разрушения.
5. Устройство по п.2, в котором модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до высокой постоянной степени сжатия при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура катализатора превышает заранее определенную верхнюю предельную температуру для определения разрушения.
6. Устройство по п.1, в котором модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до низкой постоянной степени сжатия при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура катализатора ниже заранее определенной нижней предельной температуры для определения разрушения.
7. Устройство по п.6, в котором модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до высокой постоянной степени сжатия при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура катализатора превышает заранее определенную верхнюю предельную температуру для определения разрушения.
8. Устройство по п.1, в котором модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до высокой постоянной степени сжатия при определении состояния разрушения катализатора, выполняемом посредством модуля определения разрушения, когда оцененная температура катализатора превышает заранее определенную верхнюю предельную температуру для определения разрушения.
9. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия может быть изменена, и датчик выхлопных газов, размещенный в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, и выполненный с возможностью формирования выходного сигнала, соответствующего концентрации конкретного компонента в выхлопном газе, содержащее:
модуль управления степенью сжатия, выполненный с возможностью управления степенью сжатия двигателя в зависимости от рабочего состояния;
при этом модуль управления степенью сжатия управляет степенью сжатия таким образом, что степень сжатия является константой в ходе диагностики сбоев датчика выхлопных газов, выполняемой на основе выходного сигнала датчика выхлопных газов.
10. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия может быть изменена, содержащее:
модуль определения степени сжатия, выполненный с возможностью определения степени сжатия;
модуль оценки температуры, выполненный с возможностью оценки температуры выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, или элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, на основе степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия; и
модуль определения, выполненный с возможностью определения состояния элемента на основе результата оценки температуры, выполняемой посредством модуля оценки температуры;
при этом модуль определения определяет состояние элемента, когда степень сжатия является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона.
11. Устройство по п.10, дополнительно содержащее модуль управления степенью сжатия, выполненный с возможностью управления степенью сжатия;
при этом модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до постоянной степени сжатия при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
12. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень расширения может быть изменена, содержащее:
модуль определения степени расширения, выполненный с возможностью определения степени расширения;
модуль оценки температуры, выполненный с возможностью оценки температуры выхлопного газа, выпускаемого из двигателя, или элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, на основе степени расширения, определяемой посредством модуля определения степени расширения; и
модуль определения, выполненный с возможностью определения состояния элемента на основе результата оценки температуры, выполняемой посредством модуля оценки температуры;
при этом модуль определения определяет состояние элемента, когда степень расширения является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона.
13. Устройство по п.12, дополнительно содержащее модуль управления степенью расширения, выполненный с возможностью управления степенью расширения;
при этом модуль управления степенью расширения выполнен с возможностью управления степенью расширения до постоянной степени расширения при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
14. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия может быть изменена, содержащее:
модуль определения степени сжатия, выполненный с возможностью определения степени сжатия;
модуль определения, выполненный с возможностью определения состояния элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя; и
модуль разрешения определения, выполненный с возможностью разрешения модулю определения выполнять определение на основе степени сжатия, определяемой посредством модуля определения степени сжатия;
при этом модуль разрешения определения разрешает модулю определения выполнять определение, когда степень сжатия является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона.
15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее модуль управления степенью сжатия, выполненный с возможностью управления степенью сжатия;
при этом модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до постоянной степени сжатия при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
16. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень сжатия может быть изменена, содержащее:
модуль управления степенью сжатия, выполненный с возможностью управления степенью сжатия; и
модуль определения, выполненный с возможностью определения состояния элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя;
при этом модуль управления степенью сжатия выполнен с возможностью управления степенью сжатия до постоянной степени сжатия при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
17. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень расширения может быть изменена, содержащее:
модуль определения степени расширения, выполненный с возможностью определения степени расширения;
модуль определения, выполненный с возможностью определения состояния элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя; и
модуль разрешения определения, выполненный с возможностью разрешения модулю определения выполнять определение на основе степени расширения, определяемой посредством модуля определения степени расширения.
18. Устройство по п.17, в котором модуль разрешения определения разрешает модулю определения выполнять определение, когда степень расширения является константой, или ее изменение находится в рамках заранее определенного диапазона.
19. Устройство по п.18, дополнительно содержащее модуль управления степенью расширения, выполненный с возможностью управления степенью расширения; при этом модуль управления степенью расширения выполнен с возможностью управления степенью расширения до постоянной степени расширения при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
20. Устройство по п.17, дополнительно содержащее модуль управления степенью расширения, выполненный с возможностью управления степенью расширения; при этом модуль управления степенью расширения выполнен с возможностью управления степенью расширения до постоянной степени расширения при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
21. Устройство управления, применяемое к системе, имеющей двигатель, сконфигурированный таким образом, что степень расширения может быть изменена, содержащее:
модуль управления степенью расширения, выполненный с возможностью управления степенью расширения; и
модуль определения, выполненный с возможностью определения состояния элемента, размещенного в канале для выхлопного газа, выпускаемого из двигателя;
при этом модуль управления степенью расширения выполнен с возможностью управления степенью расширения до постоянной степени расширения при определении состояния, выполняемом посредством модуля определения.
| JP 2004278415 А, 07.10.2004 | |||
| JP 2007064089 А, 15.03.2007 | |||
| JP 2007262945 А, 10.07.2007 | |||
| Цоколь газоразрядной лампы низкого давления | 1985 |
|
SU1247971A1 |
| JP 2004028029 А, 29.01.2009 | |||
| СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2062891C1 |
| Двигатель внутреннего сгорания | 1986 |
|
SU1339275A1 |
