УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2019 года по МПК F02D41/14 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству управления и к способу управления для двигателя внутреннего сгорания, включающему в себя множество цилиндров, фильтр, выполненный с возможностью улавливать твердые частицы в выхлопном газе, выпускаемом из цилиндров, и клапан впрыска топлива, предоставленный в каждом из цилиндров.

Уровень техники

Например, публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2009-36183 (JP 2009-36183 А) описывает то, что фильтр, выполненный с возможностью улавливать твердые частицы в выхлопном газе, предоставляется в выхлопном канале двигателя внутреннего сгорания. JP 2009-36183 А описывает то, что фильтр задается в режим высокой температуры для обработки восстановления фильтра для исключения твердых частиц, уловленных на фильтре, из фильтра.

Публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2004-218541 (JP 2004-218541 А) описывает устройство управления, которое, в случае если возникает запрос на увеличение температуры катализаторного устройства (катализатора), выполняет управление подмешиванием таким образом, что, по меньшей мере, один цилиндр становится цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и оставшиеся цилиндры становятся цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение.

Сущность изобретения

Чтобы увеличивать температуру фильтра для обработки восстановления фильтра, проанализировано выполнение управления подмешиванием. В этом случае, в случае если управление подмешиванием заканчивается на основе увеличения температуры фильтра до диапазона температур, подходящего для области обработки восстановления, через управление подмешиванием, температура фильтра снижается и может опускаться ниже диапазона температур, подходящего для обработки восстановления.

Изобретение предоставляет устройство управления и способ управления для двигателя внутреннего сгорания, допускающие предотвращение опускания температуры фильтра ниже диапазона температур, подходящего для обработки восстановления, во время обработки восстановления фильтра.

Первый аспект изобретения относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя множество цилиндров, фильтр, выполненный с возможностью улавливать твердые частицы в выхлопном газе, выпускаемом из цилиндров, и клапан впрыска топлива, предоставленный в каждом из цилиндров. Устройство управления включает в себя электронный модуль управления. Электронный модуль управления выполнен с возможностью выполнять обработку управления подмешиванием. Обработка управления подмешиванием включает в себя первый режим и второй режим, который выполняется после первого режима. Обработка управления подмешиванием представляет собой обработку для управления клапаном впрыска топлива таким образом, что, по меньшей мере, один цилиндр из числа цилиндров становится цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и цилиндры, отличающиеся, по меньшей мере, от одного цилиндра из числа цилиндров, становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, когда устанавливается такое условие, что возникает запрос на восстановление фильтра. Во втором режиме, абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси меньше, чем в первом режиме.

В первом аспекте изобретения, поскольку абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси в первом режиме больше, чем во втором режиме, эффект увеличения температуры фильтра является большим. По этой причине, можно надлежащим образом удовлетворять запрос на увеличение температуры фильтра. Тем не менее, в случае если температура фильтра увеличивается до диапазона температур, подходящего для обработки восстановления, и непосредственно обработка управления подмешиванием прекращается, температура фильтра может опускаться ниже диапазона температур, подходящего для обработки восстановления, и обработка восстановления фильтра не может выполняться надлежащим образом. В первом аспекте изобретения, после первого режима, в качестве обработки управления подмешиванием второго режима, выполняется обработка управления подмешиванием с абсолютным значением разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси, меньшим, чем в первом режиме. Согласно обработке управления подмешиванием второго режима, поскольку получается эффект увеличения температуры, хотя и меньший, чем в первом режиме, можно подавлять возникновение ситуации, в которой температура фильтра опускается ниже диапазона температур, подходящего для обработки восстановления.

В устройстве управления согласно первому аспекту изобретения, обработка управления подмешиванием может представлять собой обработку для предоставления периода, в течение которого, по меньшей мере, один цилиндр из числа цилиндров становится цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и цилиндры, отличающиеся, по меньшей мере, от одного цилиндра из числа цилиндров, становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и управления средним значением воздушно-топливных соотношений выхлопных газов в заданном периоде, включающем в себя период, до целевого воздушно-топливного соотношения. Среднее значение во втором режиме может более обедненным, чем среднее значение в первом режиме.

Во втором режиме, поскольку среднее значение воздушно-топливных соотношений выхлопных газов является более обедненным, в случае если абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси является идентичным абсолютному значению в первом режиме, воздушно-топливное соотношение в цилиндре сгорания обедненной смеси может достигать предела пропуска зажигания на обедненной стороне. Напротив, в первом аспекте изобретения, поскольку абсолютное значение разности второго режима меньше, чем в первом режиме, можно предотвращать становление воздушно-топливного соотношения цилиндра сгорания обедненной смеси во втором режиме пределом пропуска зажигания на обедненной стороне.

В устройстве управления согласно первому аспекту изобретения, обработка управления подмешиванием может включать в себя обработку для регулируемого задания разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси с использованием данных карты с частотой вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем в этом документе называемой просто "частотой вращения") и нагрузкой двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем в этом документе называемой просто "нагрузкой") в качестве входных переменных. Данные карты могут включать в себя данные карты для первого режима и данные карты для второго режима.

В случае если рабочая точка, которая определяется посредством частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и нагрузки двигателя внутреннего сгорания, варьируется, даже если абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси является идентичным, эффект увеличения температуры через обработку управления подмешиванием может варьироваться. По этой причине, разность между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси регулируемо задается согласно частоте вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и нагрузке двигателя внутреннего сгорания, за счет чего можно задавать эффект увеличения температуры обработки управления подмешиванием надлежащим независимо от рабочей точки двигателя внутреннего сгорания.

В частности, в первом аспекте изобретения, разность регулируемо задается с использованием данных карты для первого режима в первом режиме, и разность регулируемо задается с использованием данных карты для второго режима во втором режиме. По этой причине, по сравнению со случаем, в котором значение, определенное с использованием данных карты для первого режима, уменьшается с заданным коэффициентом уменьшения относительно второго режима, в отношении рабочей точки, в которой разность между средним значением воздушно-топливных соотношений выхлопных газов, определенных посредством данных карты для первого режима, и пределом пропуска зажигания на обедненной стороне является большой, можно задавать абсолютное значение разности второго режима большим, за счет этого увеличивая эффект увеличения температуры.

В устройстве управления согласно первому аспекту изобретения, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью выполнять обработку получения температуры для получения температуры фильтра. Обработка управления подмешиванием может включать в себя обработку переключения для переключения из первого режима на второй режим, когда устанавливается такое условие, что температура фильтра становится заданной температурой.

В первом аспекте изобретения, поскольку переключение на второй режим выполняется, когда заданная температура достигнута, заданная температура задается равной температуре в диапазоне температур, подходящем для обработки восстановления, за счет чего можно выполнять обработку управления подмешиванием с высоким эффектом увеличения температуры до тех пор, пока температура фильтра не попадет в диапазон температур, подходящий для обработки восстановления. По этой причине, можно обеспечивать то, что температура фильтра быстро достигает диапазона температур, подходящего для обработки восстановления.

В устройстве управления согласно первому аспекту изобретения, электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью выполнять обработку управления подмешиванием, когда устанавливается такое условие, что вводится сигнал команды управления выполнением обработки восстановления фильтра для того, чтобы ремонтировать фильтр, извне электронного модуля управления.

В первом аспекте изобретения, поскольку обработка управления подмешиванием выполняется при условии, что вводится сигнал команды управления выполнением обработки восстановления фильтра для того, чтобы ремонтировать фильтр, среднее значение воздушно-топливных соотношений выхлопных газов легко управляется таким образом, что оно является более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение по сравнению с периодом в ходе нормального использования пользователя. Поскольку колебанию вращения коленчатого вала легко разрешается становиться большим, в частности, в первом режиме, можно задавать абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси большим.

Второй аспект изобретения относится к способу управления для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя множество цилиндров, фильтр, выполненный с возможностью улавливать твердые частицы в выхлопном газе, выпускаемом из цилиндров, и клапан впрыска топлива, предоставленный в каждом из цилиндров. Способ управления включает в себя: выполнение, посредством электронного модуля управления, обработки управления подмешиванием в первом режиме; и выполнение, посредством электронного модуля управления, второго режима после выполнения обработки управления подмешиванием в первом режиме. Обработка управления подмешиванием представляет собой обработку для управления клапаном впрыска топлива таким образом, что, по меньшей мере, один цилиндр из числа цилиндров становится цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и цилиндры, отличающиеся, по меньшей мере, от одного цилиндра из числа цилиндров, становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, когда устанавливается такое условие, что возникает запрос на восстановление фильтра. Во втором режиме, абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси меньше, чем в первом режиме.

Краткое описание чертежей

Ниже описываются признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 - схема, показывающая устройство управления и двигатель внутреннего сгорания согласно варианту осуществления;

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая часть обработки, которую выполняет устройство управления согласно варианту осуществления;

Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процедуру обработки вывода запрашиваемых значений согласно варианту осуществления;

Фиг. 4 - схема, показывающая данные карты запрашиваемого значения коррекции объема впрыска согласно варианту осуществления; и

Фиг. 5 – временная диаграмма, показывающая преимущества варианта осуществления.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

В дальнейшем в этом документе, описывается вариант осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания со ссылкой на чертежи. В двигателе 10 внутреннего сгорания, показанном на фиг. 1, воздух, всасываемый из впускного канала 12, протекает в камеру 16 сгорания каждого из цилиндров #1-#4 через турбонагнетатель 14. Каждый из цилиндров #1-#4 содержит клапан 18 впрыска топлива, который впрыскивает топливо, и устройство 20 зажигания, которое вызывает искровой разряд. В камере 16 сгорания, воздушно-топливная смесь из воздуха и топлива подается для сгорания, и воздушно-топливная смесь, поданная для сгорания, выпускается в качестве выхлопного газа в выпускной канал 22. В выпускном канале 22 на выпуске турбонагнетателя 14, предоставляется трехкомпонентный катализатор 24, имеющий способность накопления кислорода. В выпускном канале 22 на выпуске трехкомпонентного катализатора 24, предоставляется бензиновый сажевый фильтр 26 (в дальнейшем в этом документе называемый "GPF").

Электронный модуль 30 управления приспосабливает двигатель 10 внутреннего сгорания в качестве цели управления и управляет функциональным модулем двигателя 10 внутреннего сгорания, таким как клапан 18 впрыска топлива или устройство 20 зажигания, чтобы управлять величиной управления (крутящим моментом, компонентом выхлопных газов и т.п.) двигателя 10 внутреннего сгорания. В это время, электронный модуль 30 управления обращается к воздушно-топливному соотношению Af, определенному посредством датчика воздушно-топливного соотношения 40 на впуске трехкомпонентного катализатора 24, или к дифференциальному давлению ΔP между давлением на впуске GPF 26 и атмосферным давлением, определенному посредством датчика 42 дифференциального давления. Дифференциальное давление ΔP соответствует разности между давлением на впуске GPF 26 и давлением на выпуске GPF 26 и становится положительным в случае, если давление на впуске превышает атмосферное давление. Электронный модуль 30 управления обращается к выходному сигналу Scr датчика 46 угла поворота коленчатого вала или объему Ga всасываемого воздуха, определенному посредством расходомера 48 воздуха. Электронный модуль 30 управления включает в себя центральный процессор 32 (CPU), постоянное запоминающее устройство 34 (ROM) и оперативное запоминающее устройство 36 (RAM) и выполняет управление величиной управления посредством CPU 32, выполняющего программу, сохраненную в ROM 34.

Фиг. 2 показывает часть обработки, которая реализована посредством CPU 32, выполняющего программу, сохраненную в ROM 34. Обработка M10 вычисления базового объема впрыска представляет собой обработку для вычисления, на основе частоты NE вращения, вычисленной согласно выходному сигналу Scr датчика 46 угла поворота коленчатого вала и объему Ga всасываемого воздуха, базового объема Qb впрыска в качестве рабочей величины с разомкнутым контуром, которая представляет собой рабочую величину для управления воздушно-топливным соотношением воздушно-топливной смеси в камере 16 сгорания до целевого воздушно-топливного соотношения в разомкнутом контуре.

Обработка M12 задания целевых значений представляет собой обработку для задания целевого значения Af* величины управления с обратной связью для управления воздушно-топливным соотношением воздушно-топливной смеси в камере 16 сгорания до целевого воздушно-топливного соотношения. Обработка M14 с обратной связью представляет собой обработку для вычисления рабочей величины KAF обратной связи, чтобы выполнять управление с обратной связью воздушно-топливного соотношения Af в качестве величины управления с обратной связью до целевого значения Af*. В варианте осуществления, сумма выходных значений пропорционального элемента, интегрального элемента и дифференциального элемента с разностью между целевым значением Af* и воздушно-топливным соотношением Af в качестве ввода задается в качестве коэффициента δ коррекции базового объема Qb впрыска, и рабочая величина KAF обратной связи задается равной 1+δ.

Обработка M16 вычисления запрашиваемого объема впрыска представляет собой обработку для умножения базового объема Qb впрыска на рабочую величину KAF обратной связи, чтобы корректировать базовый объем Qb впрыска, и вычисления запрашиваемого объема Qd впрыска. Обработка M18 вывода запрашиваемых значений представляет собой обработку для вычисления и вывода запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска управления подмешиванием для, при задании компонентов всего выхлопного газа, выпускаемого из цилиндров #1-#4 двигателя 10 внутреннего сгорания, эквивалентными случаю, в котором воздушно-топливное соотношение воздушно-топливной смеси, которая должна представлять собой цель сгорания во всех цилиндрах #1-#4, задается в качестве целевого воздушно-топливного соотношения, задания воздушно-топливного соотношения воздушно-топливной смеси, которая должна представлять собой цель сгорания, отличающимся между цилиндрами. При управлении подмешиванием согласно варианту осуществления, один цилиндр из первого цилиндра #1 - четвертого цилиндра #4 становится цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение воздушно-топливной смеси, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и три оставшихся цилиндра становятся цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение воздушно-топливной смеси, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение. Объем впрыска в цилиндре сгорания обогащенной смеси задается таким образом, что он в 1+α раз превышает запрашиваемый объем Qd впрыска, и объем впрыска в цилиндре сгорания обедненной смеси задается таким образом, что он в 1-(α/3) раз превышает запрашиваемый объем Qd впрыска. Согласно настройкам объемов впрыска цилиндра сгорания обедненной смеси и цилиндра сгорания обогащенной смеси, поскольку объем воздуха, заполненного в каждом из цилиндров #1-#4, является идентичным, компоненты всего выхлопного газа, выпускаемого из цилиндров #1-#4 двигателя 10 внутреннего сгорания, могут быть эквивалентными случаю, в котором воздушно-топливное соотношение воздушно-топливной смеси, которая должна представлять собой цель сгорания во всех цилиндрах #1-#4, задается в качестве целевого воздушно-топливного соотношения. Согласно настройкам объемов впрыска, поскольку объем воздуха, заполненного в каждом из цилиндров #1-#4, является идентичным, обратная величина среднего значения топливно-воздушных соотношений воздушно-топливной смеси, которая должна представлять собой цель сгорания в каждом цилиндре, становится целевым воздушно-топливным соотношением. Топливно-воздушное соотношение является обратной величиной воздушно-топливного соотношения.

Задание обратной величины среднего значения топливно-воздушных соотношений в качестве целевого воздушно-топливного соотношения предназначено для того, чтобы управлять компонентами выхлопных газов требуемым образом. В дальнейшем в этом документе, в случае если компонент несгораемого топлива и кислород в выхлопном газе могут реагировать без избытка или нехватки, воздушно-топливное соотношение выхлопных газов упоминается как стехиометрическое воздушно-топливное соотношение. Когда объем, превышающий объем компонента несгораемого топлива в выхлопном газе, допускающем реакцию с кислородом без избытка или нехватки, больше, воздушно-топливное соотношение выхлопных газов упоминается как обогащенное, а когда объем, превышающий объем компонента несгораемого топлива в выхлопном газе, допускающем реакцию с кислородом без избытка или нехватки, меньше, воздушно-топливное соотношение выхлопных газов упоминается как обедненное. Тем не менее, термин "избыточный объем" включает в себя случай, в котором объем компонента несгораемого топлива в выхлопном газе меньше объема, допускающего реакцию с кислородом без избытка или нехватки, и в этом случае, избыточный объем становится отрицательным объемом. Например, среднее значение воздушно-топливных соотношений выхлопных газов в расчете на цикл сгорания задается как воздушно-топливное соотношение выхлопных газов, связанное со всем выхлопным газом, выпускаемым из цилиндров #1-#4.

Обработка M20 вычисления коэффициентов коррекции представляет собой обработку для суммирования запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска с 1, чтобы вычислять коэффициент коррекции запрашиваемого объема Qd впрыска относительно цилиндра сгорания обогащенной смеси. Обработка M22 коррекции подмешиванием представляет собой обработку для умножения запрашиваемого объема Qd впрыска на коэффициент 1+α коррекции, чтобы вычислять значение Q* команды управления объемом впрыска цилиндра #w, который должен представлять собой цилиндр сгорания обогащенной смеси; "w" означает любое из 1-4.

Обработка M24 умножения представляет собой обработку для умножения запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска на -1/3, и обработка M26 вычисления коэффициентов коррекции представляет собой обработку для суммирования выходного значения обработки M24 умножения с 1, чтобы вычислять коэффициент коррекции запрашиваемого объема Qd впрыска относительно цилиндра сгорания обедненной смеси. Обработка M28 коррекции подмешиванием представляет собой обработку для умножения запрашиваемого объема Qd впрыска на коэффициент 1-(α/3) коррекции, чтобы вычислять значение Q* команды управления объемом впрыска цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси; "x", "y" и "z" составляют любое из 1-4. Тем не менее, предполагается, что "w", "x", "y", "z" отличаются друг от друга.

Обработка M30 управления объемом впрыска представляет собой обработку для формирования управляющего сигнала MS1 клапана 18 впрыска топлива цилиндра #w, который должен представлять собой цилиндр сгорания обогащенной смеси, на основе значения Q* команды управления объемом впрыска, выводимого через обработку M22 коррекции подмешиванием, вывода управляющего сигнала MS1 в клапан 18 впрыска топлива и управления клапаном 18 впрыска топлива таким образом, что объем топлива, впрыскиваемого из клапана 18 впрыска топлива, становится объемом согласно значению Q* команды управления объемом впрыска. Обработка M30 управления объемом впрыска представляет собой обработку для формирования управляющего сигнала MS1 клапана 18 впрыска топлива каждого из цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси, на основе значения Q* команды управления объемом впрыска, выводимого через обработку M28 коррекции подмешиванием, вывода управляющего сигнала MS1 в клапан 18 впрыска топлива и управления клапаном 18 впрыска топлива таким образом, что объем топлива, впрыскиваемого из клапана 18 впрыска топлива, становится объемом согласно значению Q* команды управления объемом впрыска.

Обработка M32 вычисления осажденного количества представляет собой обработку для вычисления и вывода количества (в дальнейшем в этом документе называемого "осажденным количеством DPM PM") PM, уловленных на GPF 26, на основе дифференциального давления ΔP и объема Ga всасываемого воздуха. Обработка M32 вычисления осажденного количества представляет собой обработку для задания осажденного количества DPM PM в случае, если дифференциальное давление ΔP является высоким, равным значению, большему, чем в случае, если дифференциальное давление ΔP является низким, и задания осажденного количества DPM PM в случае, если объем Ga всасываемого воздуха является большим, равным значению, меньшему, чем в случае, если объем Ga всасываемого воздуха является небольшим. Подробно, данные карты с дифференциальным давлением ΔP и объемом Ga всасываемого воздуха в качестве входной переменной и осажденным количеством DPM PM в качестве выходной переменной сохраняются в ROM 34, и вычисление на основе карты осажденного количества DPM PM выполняется посредством CPU 32. Данные карты являются заданными данными дискретных значений входных переменных и значения выходной переменной, соответствующего каждому из значений входных переменных. Вычисление на основе карты, например, может представлять собой обработку, в случае если значение входной переменной совпадает с любым из значений входных переменных данных карты, для задания значения выходной переменной соответствующих данных карты в качестве результата вычисления, и в случае, если значение входной переменной не совпадает ни с одним из значений входных переменных данных карты, для задания значения, полученного посредством интерполяции значений множества выходных переменных, включенных в данные карты, в качестве результата вычисления.

Обработка M34 вычисления температуры фильтра представляет собой обработку для вычисления температуры (в дальнейшем в этом документе называемой "температурой Tgpf фильтра") GPF 26 на основе частоты NE вращения, коэффициента KL загрузки и запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска. Подробно, обработка M34 вычисления температуры фильтра представляет собой обработку для вычисления базовой температуры Tb на основе частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки и увеличения и коррекции базовой температуры Tb на основе запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска, чтобы вычислять температуру Tgpf фильтра. В случае если управление подмешиванием не выполняется, базовая температура Tb является оцененным значением температуры GPF 26 в установившемся состоянии, в котором колебание рабочей точки двигателя 10 внутреннего сгорания, определенной посредством частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки, пренебрежимо мало. В случае если управление подмешиванием выполняется, температура выхлопного газа на выпуске трехкомпонентного катализатора 24 увеличивается больше, чем в случае, если управление подмешиванием не выполняется, вследствие тепла реакции несгораемого топлива, выпускаемого из цилиндра сгорания обогащенной смеси, и кислорода, выпускаемого из цилиндра сгорания обедненной смеси в трехкомпонентном катализаторе 24. Величина увеличения температуры выхлопного газа на выпуске трехкомпонентного катализатора 24 вследствие управления подмешиванием становится больше в случае, если запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска является большим, чем в случае, если запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска является небольшим. По этой причине, температура Tgpf фильтра вычисляется посредством увеличения и коррекции базовой температуры Tb согласно запрашиваемому значению α коррекции объема впрыска. Подробно, базовая температура Tb вычисляется посредством сохранения данных карты с частотой NE вращения и коэффициентом KL загрузки в качестве входной переменной и базовой температурой Tb в качестве выходной переменной в ROM 34 и выполнения вычисления на основе карты в CPU 32. Температура Tgpf фильтра вычисляется посредством сохранения данных карты с запрашиваемым значением α коррекции объема впрыска в качестве входной переменной и величиной увеличения температуры в качестве выходной переменной в ROM 34, выполнения вычисления на основе карты величины увеличения температуры в CPU 32 и приближения температуры Tgpf фильтра к величине, полученной посредством суммирования величины увеличения температуры с базовой температурой Tb во времени. В частности, CPU 32 вычисляет температуру Tgpf фильтра через индексную обработку на основе скользящего среднего величины, полученной посредством суммирования величины увеличения температуры с базовой температурой Tb и температурой Tgpf фильтра.

В этой связи, коэффициент KL загрузки представляет собой параметр, указывающий объем воздуха, который заполняет камеру 16 сгорания, и вычисляется на основе объема Ga всасываемого воздуха посредством CPU 32. Коэффициент KL загрузки представляет собой отношение объема приточного воздуха в расчете на цикл сгорания одного цилиндра к опорному объему приточного воздуха. В этой связи, опорный объем приточного воздуха может представлять собой объем, который регулируемо задается согласно частоте NE вращения.

При обработке M18 вывода запрашиваемых значений, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска задается равным значению, превышающему 0, согласно осажденному количеству DPM PM для обработки восстановления (обработки восстановления фильтра) GPF 26. Фиг. 3 показывает процедуру обработки M18 вывода запрашиваемых значений. Обработка, показанная на фиг. 3, многократно реализуется, например, посредством CPU 32, выполняющего программу, сохраненную в ROM 34, в заданном цикле. В дальнейшем в этом документе, номер этапа выражается посредством числа с "S", присоединяемым к главной части.

В последовательности обработки, показанной на фиг. 3, CPU 32 определяет то, вводится или нет сигнал команды управления выполнением обработки восстановления фильтра для ремонта GPF 26 в электронный модуль 30 управления извне (S10). Предполагается, что в состоянии, в котором выделенное оборудование для противодействия анормальности (в дальнейшем в этом документе называемое "оборудованием для технического обслуживания") соединяется с электронным модулем 30 управления работником ремонтного цеха, сигнал команды управления вводится из оборудования для технического обслуживания в электронный модуль 30 управления. Таким образом, обработка на этапе S10 представляет собой обработку для определения того, должно или нет транспортное средство оставляться пользователем и подвергаться обработке восстановления фильтра работником ремонтного цеха.

В случае если выполняется определение в отношении того, что сигнал команды управления не вводится (S10: "Нет"), CPU 32 определяет то, равно или выше либо нет осажденное количество DPM PM указанного количества Dth (S12). Указанное количество Dth задается равным значению, которое в случае если осажденное количество DPM PM является очень большим и оставляется как есть, может нарушать работу двигателя 10 внутреннего сгорания. В случае если выполняется определение в отношении того, что осажденное количество DPM PM равно или выше указанного количества Dth (S12: "Да"), CPU 32 управляет лампой 50 аварийной сигнализации, показанной на фиг. 1, и выполняет обработку для рекомендации пользователю транспортного средства с установленным двигателем 10 внутреннего сгорания проводить обработку восстановления фильтра в ремонтном цехе, поскольку осажденное количество DPM PM является большим (S14).

В случае если выполняется определение в отношении того, что сигнал команды управления вводится (S10: "Да"), CPU 32 определяет то, равно или меньше либо нет осажденное количество DPM PM заданного количества DthL, меньшего указанного количества Dth (S16). В случае если выполняется определение в отношении того, что осажденное количество DPM PM превышает заданное количество DthL (S16: "Нет"), CPU 32 получает температуру Tgpf фильтра (S18). CPU 32 определяет то, равна или выше либо нет температура Tgpf фильтра заданной температуры Tth (S20). Заданная температура Tth задается равной температуре (например, равной или превышающей 550°C), при которой кислород подается в GPF 26, чтобы обеспечивать сгорание твердых частиц, уловленных на GPF 26.

В случае если выполняется определение в отношении того, что температура Tgpf фильтра ниже заданной температуры Tth (S20: "Нет"), CPU 32 задает целевое воздушно-топливное соотношение равным стехиометрическому воздушно-топливному соотношению (S22). Оно представляет собой задание для управления средним значением воздушно-топливных соотношений выхлопных газов цилиндров #1-#4 до стехиометрического воздушно-топливного соотношения. CPU 32 вычисляет запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска на основе частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки (S24) и выводит запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска (S26). В случае если выполняется определение в отношении того, что температура Tgpf фильтра равна или выше заданной температуры Tth (S20: "Да"), CPU 32 задает целевое воздушно-топливное соотношение более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение (S28). Оно представляет собой задание для управления средним значением воздушно-топливных соотношений выхлопных газов цилиндров #1-#4 таким образом, что оно является более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и подачи кислорода в GPF 26. CPU 32 вычисляет запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска на основе частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки (S30) и выводит запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска (S26).

В случае если обработка на этапе S14 и S26 завершается, в случае если выполняется отрицательное определение при обработке на этапе S12, либо в случае, если выполняется положительное определение при обработке на этапе S16, CPU 32 однократно завершает последовательность обработки, показанную на фиг. 3.

При обработке на этапе S24 и S30, CPU 32 выполняет вычисление на основе карты запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска с использованием данных карты, сохраненных заранее в ROM 34, с частотой NE вращения и коэффициентом KL загрузки в качестве входной переменной и запрашиваемым значением α коррекции объема впрыска в качестве выходной переменной.

Данные карты показаны на фиг. 4. Как показано на фиг. 4, выходная переменная aij (i=1-m, j=1-n) данных карты для использования при обработке на этапе S24 равна или выше выходной переменной bij данных карты для использования при обработке на этапе S30. Подробно, в конкретной рабочей точке, выходная переменная aij и выходная переменная bij равны друг другу, и значения выходной переменной aij и выходной переменной bij равны нулю. Это соответствует рабочей точке, которая не подходит для обработки восстановления фильтра. Таким образом, из числа рабочих точек, имеется рабочая точка, в которой затруднительно увеличивать температуру GPF 26 до температуры, подходящей для обработки восстановления фильтра. В вышеописанной рабочей точке, поскольку управление подмешиванием не выполняется, выходная переменная равна нулю. Напротив, в случае если выходная переменная aij данных карты для использования при обработке на этапе S24 не равна нулю, выходная переменная aij является значением, большим выходной переменной bij данных карты для использования при обработке на этапе S30. Это обусловлено тем, что поскольку обработка на этапе S30 заключается в том, чтобы определять запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска, когда целевое воздушно-топливное соотношение является более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска не может быть очень большим значением, чтобы предотвращать достижение, посредством воздушно-топливного соотношения цилиндра сгорания обедненной смеси, предела пропуска зажигания на обедненной стороне в качестве нижнего предельного значения, вызывающего пропуск зажигания.

В варианте осуществления, "K x aij=bij" не может выражаться с использованием одного коэффициента K коррекции (<1) во всех рабочих точках, определенных посредством переменной (i, j). Таким образом, в случае если "K x ast=bst" в конкретной рабочей точке, указываемой посредством (s, t), уравнение "K x aij=bij" не может устанавливаться в других рабочих точках.

Ниже описывается работа варианта осуществления. Фиг. 5 иллюстрирует переход температуры Tgpf фильтра, целевого воздушно-топливного соотношения, воздушно-топливных соотношений цилиндров #1-#4 и осажденного количества DPM PM в варианте осуществления и в сравнительном примере, в котором управление подмешиванием выполняется только с использованием данных карты для использования при обработке на этапе S24.

Как показано на фиг. 5, во время t1, в случае если управление подмешиванием начинается, воздушно-топливное соотношение цилиндра #w, который должен представлять собой цилиндр сгорания обогащенной смеси, является более обогащенным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и воздушно-топливное соотношение каждого из цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси, является более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение. Вследствие этого, температура Tgpf фильтра увеличивается. Во время t2, в случае если температура Tgpf фильтра достигает заданной температуры Tth, целевое воздушно-топливное соотношение переводится в состояние обедненной смеси, кислород подается в GPF 26, и вследствие этого, твердые частицы, уловленные на GPF 26, сгорают. После времени t2, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска становится меньше, чем до времени t2. Фиг. 5 иллюстрирует то, что воздушно-топливное соотношение каждого из цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси, не изменяется до и после времени t2. После времени t2, целевое воздушно-топливное соотношение переводится в состояние обедненной смеси. Это означает то, что запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска становится небольшим после времени t2. Запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска становится небольшим, и в силу этого даже после времени t2, воздушно-топливное соотношение каждого из цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси, не достигает предела Lim пропуска зажигания на обедненной стороне. Запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска становится небольшим, и в силу этого эффект увеличения температуры управления подмешиванием понижается; тем не менее, на фиг. 5, это выражается как не увеличение температуры Tgpf фильтра.

Напротив, в случае сравнительного примера, после времени t2, воздушно-топливное соотношение каждого из цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси, превышает предел Lim пропуска зажигания на обедненной стороне. Вследствие этого, сгорание становится нестабильным, и в наихудшем случае вызывается пропуск зажигания. Напротив, например, после времени t2, в случае если управление подмешиванием прекращается, температура GPF 26 опускается ниже заданной температуры Tth, и обработка восстановления фильтра не может выполняться.

На фиг. 5, конфигурация, в которой воздушно-топливное соотношение каждого из цилиндров #x, #y, #z, которые должны представлять собой цилиндр сгорания обедненной смеси, не изменяется до и после времени t2, не является обязательной. Согласно варианту осуществления, описанному выше, дополнительно получаются следующие преимущества.

(1) Данные карты для использования при обработке на этапе S24 и данные карты для использования при обработке на этапе S30 сохраняются отдельно в ROM 34. Вследствие этого, по сравнению с обработкой этапа S30 с обработкой для уменьшения запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска, определенного посредством данных карты для использования при обработке на этапе S24, с заданным коэффициентом уменьшения, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска может задаваться равным чрезвычайно большому значению при обработке на этапе S30. Таким образом, в рабочей точке, в которой воздушно-топливное соотношение цилиндра сгорания обедненной смеси согласно запрашиваемому значению α коррекции объема впрыска, вычисленному при обработке на этапе S24, имеет определенную величину допустимого запаса относительно предела Lim пропуска зажигания на обедненной стороне, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска на этапе S30 может задаваться большим.

(2) Переключение с обработки этапа S24 на обработку этапа S30 выполняется при условии, что температура Tgpf фильтра становится заданной температурой Tth. Вследствие этого, можно выполнять обработку управления подмешиванием, имеющую высокий эффект увеличения температуры, до тех пор, пока температура Tgpf фильтра не попадет в диапазон температур, подходящий для обработки восстановления, и в силу этого обеспечивать то, что температура Tgpf фильтра быстро достигает диапазона температур, подходящего для обработки восстановления.

(3) Управление подмешиванием выполняется при условии, что сигнал команды управления выполнением обработки восстановления фильтра вводится для ремонта извне электронного модуля 30 управления работником ремонтного цеха. Вследствие этого, среднее значение воздушно-топливных соотношений выхлопных газов легко управляется таким образом, что оно является более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение по сравнению с периодом в ходе нормального использования пользователя. Поскольку колебанию вращения коленчатого вала легко разрешается становиться большим, можно задавать запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска большим, в частности, при обработке на этапе S24.

В варианте осуществления, GPF 26 представляет собой пример фильтра, и в случае, если выполняется определение как отрицательного при обработке на этапе S16, и запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска больше нуля, обработка M20 вычисления коэффициентов коррекции, обработка M22 коррекции подмешиванием, обработка M24 умножения, обработка M26 вычисления коэффициентов коррекции, обработка M28 коррекции подмешиванием и обработка M30 управления объемом впрыска представляют собой пример обработки управления подмешиванием. Первый режим представляет собой пример обработки управления подмешиванием в случае, если запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска вычисляется как значение больше нуля посредством обработки этапа S24, и второй режим представляет собой пример обработки управления подмешиванием в случае, если запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска вычисляется как значение больше нуля посредством обработки этапа S30. Обработка на этапе S18 представляет собой пример обработки получения температуры, и обработка этапов S20-S24, S28 и S30 представляет собой пример обработки переключения.

Другие варианты осуществления

По меньшей мере, одни из элементов варианта осуществления может модифицироваться следующим образом.

Первый режим и второй режим

В варианте осуществления, хотя выходная переменная aij данных карты для первого режима (для обработки этапа S24) задается с возможностью обязательно становиться большей выходной переменной bij данных карты для второго режима (для обработки этапа S30) в рабочей точке, в которой управление подмешиванием выполняется, изобретение не ограничено этим. Например, значения выходных переменных могут становиться равными друг другу в части рабочих точек.

В варианте осуществления, как показано на фиг. 4, хотя данные карты для первого режима (для обработки этапа S24) и данные карты для второго режима (для обработки этапа S30) предоставляются отдельно, изобретение не ограничено этим. Например, могут предоставляться данные карты для первого режима и информация предела пропуска зажигания на обедненной стороне, и для обработки этапа S30, значение, вычисленное из данных карты для первого режима, может подвергаться верхней предельной защитной обработке согласно пределу пропуска зажигания на обедненной стороне. Это может быть реализовано, например, посредством сохранения, в качестве верхнего предельного защитного значения, значения, немного меньшего запрашиваемого значения коррекции объема впрыска, когда воздушно-топливное соотношение цилиндра сгорания обедненной смеси становится пределом пропуска зажигания на обедненной стороне, когда целевое воздушно-топливное соотношение переводится в состояние обедненной смеси. В это время, верхнее предельное защитное значение может задаваться равным фиксированному значению. Тем не менее, в случае если верхнее предельное защитное значение регулируемо задается согласно частоте NE вращения и нагрузке, можно задавать запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска, вычисленное посредством обработки этапа S30, равным чрезвычайно большому значению по сравнению со случаем, в котором верхнее предельное защитное значение не задается регулируемо согласно частоте NE вращения и нагрузке. Помимо этого, например, обработка на этапе S30 может представлять собой обработку для уменьшения значения, вычисленного из данных карты для первого режима с заданным коэффициентом уменьшения, посредством умножения значения, вычисленного из данных карты для первого режима, на коэффициент коррекции, меньший 1.

В варианте осуществления, хотя в случае, если температура Tgpf фильтра ниже заданной температуры Tth, среднее значение воздушно-топливных соотношений выхлопных газов цилиндров #1-#4 управляется до стехиометрического воздушно-топливного соотношения, изобретение не ограничено этим. Например, среднее значение может управляться таким образом, что оно является более обогащенным, чем тогда, когда температура Tgpf фильтра становится равной или превышающей заданную температуру Tth, но более обедненным, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение.

В варианте осуществления, хотя переключение с обработки этапов S22 и S24 на обработку этапов S28 и S30 выполняется при условии, что температура Tgpf фильтра становится равной или превышающей заданную температуру Tth, изобретение не ограничено этим. Например, переключение с обработки этапов S22 и S24 на обработку этапов S28 и S30 может выполняться при условии, что время выполнения управления подмешиванием становится заданным временем.

Цель второго режима

В варианте осуществления, хотя второй режим, в котором запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска ограничивается как небольшое, используется для того, чтобы предотвращать достижение, посредством воздушно-топливного соотношения цилиндра сгорания обедненной смеси, предела Lim пропуска зажигания на обедненной стороне, поскольку среднее значение воздушно-топливных соотношений выхлопных газов переводится в состояние обедненной смеси, изобретение не ограничено этим. Например, в случае если управление подмешиванием, имеющее чрезвычайно высокий эффект увеличения температуры для быстрого увеличения температуры GPF 26 до температуры, подходящей для обработки восстановления фильтра в первом режиме, выполняется, когда выполнение управления подмешиванием продолжается, температура GPF 26 может чрезмерно увеличиваться. В этом случае, температура GPF 26 становится температурой, подходящей для обработки восстановления фильтра, за счет чего эффективно выполнять переключение на управление подмешиванием второго режима, имеющего небольшой эффект увеличения температуры.

Сигнал команды управления выполнением для ремонта

В варианте осуществления, хотя случай, в котором оборудование для технического обслуживания соединяется с электронным модулем 30 управления, и сигнал команды управления выполнением вводится из оборудования для технического обслуживания в электронный модуль 30 управления, изобретение не ограничено этим. Например, предписанное рабочее состояние, не ожидаемое после нормальной операции пользователя, к примеру, операции для того, чтобы одновременно нажимать педаль акселератора и тормоз, когда рычаг переключения передач находится в позиции нейтрали, может быть вводом сигнала команды управления выполнением обработки восстановления.

Осажденное количество PM

В варианте осуществления, хотя осажденное количество DPM PM вычисляется через вычисление на основе карты на основе дифференциального давления ΔP и объема Ga всасываемого воздуха, изобретение не ограничено этим. Например, в случае если объем Ga всасываемого воздуха равен или выше указанного значения, выполняется вычисление на основе карты, а в случае, если объем Ga всасываемого воздуха меньше указанного значения, осажденное количество DPM PM может оцениваться на основе частоты NE вращения, коэффициента KL загрузки, температуры (в дальнейшем в этом документе называемой "температурой THW охлаждающей жидкости") хладагента двигателя 10 внутреннего сгорания и воздушно-топливного соотношения Af. Частота NE вращения, коэффициент KL загрузки, температура THW охлаждающей жидкости и воздушно-топливное соотношение Af, например, могут выполняться следующим образом. Таким образом, данные карты с частотой NE вращения и коэффициентом KL загрузки в качестве входной переменной и увеличенным осажденным количеством PM в единицу времени в качестве выходной переменной, данные карты с температурой THW охлаждающей жидкости в качестве входной переменной и коэффициентом коррекции температуры охлаждающей жидкости в качестве выходной переменной и данные карты с воздушно-топливным соотношением Af в качестве входной переменной и коэффициентом коррекции воздушно-топливного соотношения в качестве выходной переменной сохраняются в ROM 34. После того, как вычисление на основе карты каждого из увеличенного осажденного количества PM, коэффициента коррекции температуры охлаждающей жидкости и коэффициента коррекции воздушно-топливного соотношения выполняется посредством CPU 32, увеличенное осажденное количество PM корректируется посредством умножения увеличенного осажденного количества PM на коэффициент коррекции температуры охлаждающей жидкости и коэффициент коррекции воздушно-топливного соотношения, и осажденное количество DPM PM последовательно увеличивается и корректируется с помощью скорректированного увеличенного осажденного количества PM. В случае если переход выполняется из состояния, в котором объем Ga всасываемого воздуха равен или выше указанного значения, в состояние, в котором объем Ga всасываемого воздуха меньше указанного значения, начальное значение осажденного количества DPM PM может составлять значение, вычисленное на основе дифференциального давления ΔP. В случае если переключение выполняется из состояния, в котором объем Ga всасываемого воздуха меньше указанного значения, в состояние, в котором объем Ga всасываемого воздуха равен или выше указанного значения, может использоваться осажденное количество DPM PM, вычисленное на основе дифференциального давления ΔP.

Осажденное количество DPM PM может оцениваться посредством последовательного интегрирования увеличенного осажденного количества PM, скорректированного с помощью коэффициента коррекции температуры охлаждающей жидкости и коэффициента коррекции воздушно-топливного соотношения при условии, что температура Tgpf фильтра меньше заданной температуры Tth, без зависимости от дифференциального давления ΔP. В этом случае, в случае если температура Tgpf фильтра равна или выше заданной температуры Tth, и в случае, если кислород подается в GPF 26, осажденное количество DPM PM может уменьшаться и корректироваться. Это может быть реализовано посредством последовательного вычисления количества для коррекции с уменьшением согласно температуре Tgpf фильтра и осажденному количеству DPM PM и уменьшения и коррекции осажденного количества PM с количеством для коррекции с уменьшением. Предпочтительно, если в случае, если температура Tgpf фильтра является высокой, количество для коррекции с уменьшением больше, чем в случае, если температура Tgpf фильтра является низкой, и в случае, если осажденное количество DPM PM является большим, количество для коррекции с уменьшением больше, чем в случае, если осажденное количество DPM PM является небольшим. Это может быть реализовано посредством сохранения данных карты с температурой Tgpf фильтра и осажденным количеством DPM PM в качестве входной переменной и количеством для коррекции с уменьшением в качестве выходной переменной в ROM 34 и выполнения вычисления на основе карты количества для коррекции с уменьшением в CPU 32.

Осажденное количество DPM PM может определяться с использованием выделенного датчика.

Обработка получения

В варианте осуществления, хотя оцененная температура Tgpf фильтра получается и используется, изобретение не ограничено этим, и, например, температурный датчик, такой как термопара, может предоставляться в GPF 26, и значение определения температурного датчика может получаться и использоваться.

Обработка управления подмешиванием, которая выполняется, когда устанавливается условие возникновения запроса на восстановление фильтра.

В варианте осуществления, хотя обработка восстановления фильтра выполняется при условии, что вводится сигнал команды управления выполнением от работника ремонтного цеха, изобретение не ограничено этим. Например, в случае если осажденное количество DPM PM равно или выше заданного количества, меньшего указанного количества Dth, и двигатель 10 внутреннего сгорания находится в режиме работы при высокой нагрузке, обработка восстановления фильтра может выполняться посредством выполнения обработки управления подмешиванием, при задании запрашиваемого значения α коррекции объема впрыска как значения, меньшего, чем в варианте осуществления. Даже в этом случае, первый режим и второй режим могут предоставляться, и целевое воздушно-топливное соотношение второго режима может переводиться в состояние обедненной смеси; тем не менее, второй режим может не предоставляться, и после того, как температура Tgpf фильтра становится равной или превышающей заданную температуру Tth, твердые частицы в GPF 26 могут сгорать с использованием кислорода, подаваемого в GPF 26 при обработке отсечки топлива.

Обработка управления подмешиванием

В варианте осуществления, хотя запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска вычисляется из двух параметров в виде частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки, изобретение не ограничено этим. Например, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска может вычисляться на основе температуры THW охлаждающей жидкости, в дополнение к частоте NE вращения и коэффициенту KL загрузки. Помимо этого, дополнительно может использоваться осажденное количество DPM PM. Конечно, использование частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки не является обязательным. Например, запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска может регулируемо задаваться на основе, по меньшей мере, только одного параметра из четырех параметров в виде осажденного количества DPM PM, температуры THW охлаждающей жидкости, частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки. Например, рабочая величина нажатия педали акселератора в качестве нагрузки может использоваться вместо использования частоты NE вращения и коэффициента KL загрузки в качестве параметра для указания рабочей точки двигателя 10 внутреннего сгорания и вместо коэффициента KL загрузки в качестве нагрузки. Запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска может регулируемо задаваться на основе объема Ga всасываемого воздуха вместо частоты NE вращения и нагрузки.

Конфигурация, в которой запрашиваемое значение α коррекции объема впрыска регулируемо задается равным значению, большему 0, в рабочей точке, в которой управление подмешиванием выполняется, не является обязательной. Например, одно значение больше нуля для обработки этапа S24 и одно значение больше нуля для обработки этапа S30 могут определяться в рабочей точке, в которой управление подмешиванием выполняется.

В варианте осуществления, хотя число цилиндров сгорания обедненной смеси превышает число цилиндров сгорания обогащенной смеси, изобретение не ограничено этим. Например, число цилиндров сгорания обогащенной смеси и число цилиндров сгорания обедненной смеси могут быть равными друг другу. Кроме того, например, все цилиндры #1-#4 не ограничены цилиндром сгорания обедненной смеси и цилиндром сгорания обогащенной смеси, и, например, воздушно-топливное соотношение одного цилиндра может задаваться в качестве целевого воздушно-топливного соотношения. Конфигурация, в которой в случае если объем заполняемого воздуха в цилиндрах является идентичным в одном цикле сгорания, обратная величина среднего значения топливно-воздушных соотношений становится целевым воздушно-топливным соотношением, не является обязательной. Например, в случае четырех цилиндров аналогично варианту осуществления, когда объем заполняемого воздуха в цилиндрах является идентичным, обратная величина среднего значения топливно-воздушных соотношений может становиться целевым воздушно-топливным соотношением в пяти тактах, или обратная величина среднего значения топливно-воздушных соотношений может становиться целевым воздушно-топливным соотношением в трех тактах. Тем не менее, предпочтительно, если период, в течение которого предусмотрены как цилиндр сгорания обогащенной смеси, так и цилиндр сгорания обедненной смеси в одном цикле сгорания, возникает один раз или более, по меньшей мере, в двух циклах сгорания. Другими словами, когда обратная величина среднего значения топливно-воздушных соотношений задается в качестве целевого воздушно-топливного соотношения в случае, если объем заполняемого воздуха в цилиндрах является идентичным в заданном периоде, предпочтительно, если заданный период задается равным или меньше двух циклов сгорания. Например, в случае если предусмотрен цилиндр сгорания обогащенной смеси только однократно для двух циклов сгорания с заданным периодом в качестве двух циклов сгорания, порядок возникновения цилиндра сгорания обогащенной смеси и цилиндра сгорания обедненной смеси становится, например, "R, L, L, L, L, L, L, L", когда цилиндр сгорания обогащенной смеси упоминается как R, и цилиндр сгорания обедненной смеси упоминается как L. В этом случае, период "R, L, L, L" предоставляется в период одного цикла сгорания, меньший заданного периода, по меньшей мер, один цилиндр из числа цилиндров #1-#4 становится цилиндром сгорания обедненной смеси, и другие цилиндры становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси. Тем не менее, в случае если обратная величина среднего значения топливно-воздушных соотношений задается в качестве целевого воздушно-топливного соотношения в период, отличающийся от одного цикла сгорания, предпочтительно, если объем воздуха, всасываемого посредством двигателя внутреннего сгорания в ходе впуска однократно и частично выдуваемого обратно во впускной канал до тех пор, пока впускной клапан не закроется, пренебрежимо мал.

Устройство управления выделением выхлопных газов

В варианте осуществления, хотя устройство управления выделением выхлопных газов на впуске представляет собой трехкомпонентный катализатор 24, и устройство управления выделением выхлопных газов на выпуске представляет собой GPF 26, изобретение не ограничено этим. Например, устройство управления выделением выхлопных газов на впуске может представлять собой GPF, и устройство управления выделением выхлопных газов на выпуске может представлять собой трехкомпонентный катализатор. В вышеописанной конфигурации, хотя трехкомпонентный катализатор 24 и GPF 26 проиллюстрированы в качестве устройства управления выделением выхлопных газов, изобретение не ограничено этим. Например, может предоставляться только GPF 26. Тем не менее, в случае если катализатор, имеющий способность накопления кислорода, не предоставляется на впуске GPF, предпочтительно, если для GPF предоставляется способность накопления кислорода, чтобы увеличивать способность увеличения температуры через управление подмешиванием.

Устройство управления

Устройство управления не ограничено устройством управления, которое включает в себя CPU 32 и ROM 34 и выполняет программную обработку. Например, может быть предусмотрена специализированная аппаратная схема (например, специализированная интегральная схема (ASIC) и т.п.), которая аппаратно выполняет, по меньшей мере, часть обработки, подвергнутой программной обработке в вариантах осуществления. Таким образом, устройство управления может иметь конфигурацию (a)-(c), описанную ниже. (a) Предусмотрены обрабатывающее устройство, которое выполняет всю обработку согласно программе, и устройство хранения программ, такое как ROM, которое сохраняет программу. (b) Предусмотрены обрабатывающее устройство, которое выполняет часть обработки согласно программе, устройство хранения программ и специализированная аппаратная схема, которая выполняет оставшуюся обработку. (c) Предусмотрена специализированная аппаратная схема, которая выполняет всю обработку. Здесь, могут быть предусмотрены множество схем программной обработки, включающих в себя обрабатывающее устройство и устройство хранения программ, или множество специализированных аппаратных схем. Таким образом, обработка может выполняться посредством схемы обработки, включающей в себя, по меньшей мере, одну из одной или множества программных схем обработки и одной или множества специализированных аппаратных схем.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания не ограничен четырехцилиндровым двигателем внутреннего сгорания. Например, двигатель внутреннего сгорания может представлять собой рядный шестицилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Например, двигатель внутреннего сгорания может представлять собой V-образный двигатель внутреннего сгорания, который включает в себя первое устройство управления выделением выхлопных газов и второе устройство управления выделением выхлопных газов и имеет различные цилиндры, причем выхлопной газ удаляется посредством первого устройства управления выделением выхлопных газов и второго устройства управления выделением выхлопных газов.

Другие варианты

Клапан впрыска топлива не ограничен клапаном, который впрыскивает топливо в камеру 16 сгорания, и, например, может представлять собой клапан, который впрыскивает топливо во впускной канал 12. Конфигурация, в которой управление с обратной связью воздушно-топливного соотношения выполняется во время выполнения управления подмешиванием, не является обязательной.

Хотя выше подробно описывается вариант осуществления изобретения, изобретение не ограничено вышеописанным вариантом осуществления, и различные модификации или изменения могут вноситься без отступления от сущности и объема изобретения, описанного в формуле изобретения.

Изобретение относится к устройству управления и к способу управления для двигателя внутреннего сгорания, включающему в себя множество цилиндров, фильтр, выполненный с возможностью улавливать твердые частицы в выхлопном газе, выпускаемом из цилиндров. Техническим результатом является предотвращение опускания температуры фильтра ниже диапазона температур, подходящего для обработки восстановления, во время обработки восстановления фильтра. Результат достигается тем, что устройство управления для двигателя внутреннего сгорания включает в себя электронный модуль управления, выполненный с возможностью выполнять обработку управления подмешиванием в первом режиме и втором режиме. Обработка управления подмешиванием представляет собой обработку для управления клапаном впрыска топлива таким образом, что воздушно-топливное соотношение, по меньшей мере, одного цилиндра из числа цилиндров становится обедненным воздушно-топливным соотношением, и воздушно-топливное соотношение цилиндров, отличающихся, по меньшей мере, от одного цилиндра, становится обогащенным воздушно-топливным соотношением, когда устанавливается такое условие, что возникает запрос на восстановление фильтра. Во втором режиме абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси меньше, чем в первом режиме. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя множество цилиндров, фильтр, выполненный с возможностью улавливания твердых частиц в выхлопном газе, выпускаемом из цилиндров, и клапан впрыска топлива, расположенный в каждом из цилиндров,

причем устройство управления содержит электронный модуль управления, выполненный с возможностью выполнения обработки управления подмешиванием, при этом обработка управления подмешиванием включает в себя первый режим и второй режим, который выполняется после первого режима, причем обработка управления подмешиванием представляет собой обработку для управления клапаном впрыска топлива таким образом, что, по меньшей мере, один цилиндр из числа цилиндров становится цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и цилиндры, отличающиеся от указанного, по меньшей мере, одного цилиндра из числа цилиндров, становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, когда устанавливается такое условие, что возникает запрос на восстановление фильтра, и во втором режиме абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси меньше, чем в первом режиме.

2. Устройство управления по п. 1, в котором:

обработка управления подмешиванием представляет собой обработку для предоставления периода, в течение которого, по меньшей мере, один цилиндр из числа цилиндров становится цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и цилиндры, отличающиеся от, по меньшей мере, одного цилиндра из числа цилиндров, становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и управления средним значением воздушно-топливных соотношений выхлопных газов в заданном периоде, включающем в себя период, до целевого воздушно-топливного соотношения; и

среднее значение во втором режиме является более обедненным, чем среднее значение в первом режиме.

3. Устройство управления по п. 2, в котором:

обработка управления подмешиванием включает в себя обработку для регулируемого задания разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси с использованием данных карты с частотой вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и нагрузкой двигателя внутреннего сгорания в качестве входных переменных; и

данные карты включают в себя данные карты для первого режима и данные карты для второго режима.

4. Устройство управления по любому из пп. 1-3, в котором:

электронный модуль управления выполнен с возможностью выполнения обработки получения температуры для получения температуры фильтра; и

обработка управления подмешиванием включает в себя обработку переключения для переключения из первого режима на второй режим, когда устанавливается такое условие, что температура фильтра становится заданной температурой.

5. Устройство управления по любому из пп. 1-3, в котором электронный модуль управления выполнен с возможностью выполнения обработки управления подмешиванием, когда устанавливается такое условие, что вводится сигнал команды управления выполнением обработки восстановления фильтра для того, чтобы ремонтировать фильтр, извне электронного модуля управления.

6. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя множество цилиндров, фильтр, выполненный с возможностью улавливания твердых частиц в выхлопном газе, выпускаемом из цилиндров, и клапан впрыска топлива, расположенный в каждом из цилиндров, причем способ управления включает этапы, на которых:

выполняют, посредством электронного модуля управления, обработку управления подмешиванием в первом режиме; и

выполняют, посредством электронного модуля управления, обработку управления подмешиванием во втором режиме после выполнения обработки управления подмешиванием в первом режиме, при этом:

обработка управления подмешиванием представляет собой обработку для управления клапаном впрыска топлива таким образом, что, по меньшей мере, один цилиндр из числа цилиндров становится цилиндром сгорания обедненной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обедненное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, и цилиндры, отличающиеся от указанного, по меньшей мере, одного цилиндра из числа цилиндров, становятся цилиндром сгорания обогащенной смеси, имеющим воздушно-топливное соотношение, более обогащенное, чем стехиометрическое воздушно-топливное соотношение, когда устанавливается такое условие, что возникает запрос на восстановление фильтра, и

во втором режиме абсолютное значение разности между воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обедненной смеси и воздушно-топливным соотношением в цилиндре сгорания обогащенной смеси меньше, чем в первом режиме.