Устройство управления двигателем внутреннего сгорания

Изобретение относится к устройству управления двигателем. Устройство содержит регулятор, который регулирует объемный расход в единицу времени выхлопных газов, отводимых из двигателя; а также контроллер. Если датчик измерения наружной температуры определяет, что наружная температура находится ниже точки замерзания, а предшествующий период работы двигателя короче предварительно заданного первого периода времени, контроллер управляет регулятором таким образом, что упомянутый объемный расход выхлопных газов увеличивается, с превышением предварительно заданного уровня для нормального режима, до тех пор, пока после запуска двигателя не истечет второй предварительно заданный период времени. Технический результат заключается в увеличении объемного расхода в единицу времени выхлопных газов для обеспечения отвода конденсата и растапливания льда внутри выхлопной трубы. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая область изобретения

Настоящее описание относится к устройству управления двигателем внутреннего сгорания.

Предшествующий уровень техники

Выложенная японская патентная заявка (JP-A) №2006-161593 включает описание режима работы двигателя внутреннего сгорания с использованием мощности двигателя внутреннего сгорания, режима работы электромобиля с использованием мощности электрического двигателя или генератора и гибридного режима работы с использованием как мощности двигателя внутреннего сгорания, так и мощности электрического двигателя или генератора. Когда выполнены условия прекращения работы в режиме работы электромобиля, повышается уровень шума, создаваемого двигателем внутреннего сгорания, в связи с увеличением числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, и водителю предлагается выполнить операцию переключения между режимом работы двигателя внутреннего сгорания и гибридным режимом работы.

Однако в транспортных средствах, оборудованных двигателем внутреннего сгорания, если время предшествующей поездки было коротким, а наружная температура опустилась ниже точки замерзания и т.п., существует вероятность замерзания водяного конденсата, скопившегося внутри выхлопной трубы. В подобных условиях, когда имеет место замерзание влаги внутри выхлопной трубы, необходимо увеличить число оборотов двигателя внутреннего сгорания, для того, чтобы удалить водяной конденсат и растопить лед внутри выхлопной трубы. Таким образом, возможно усовершенствование JP-A №2006-161593, поскольку временной режим работы будет отличаться от условий прекращения работы в режиме электромобиля.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом вышеизложенных обстоятельств, в настоящем описании предлагается осуществление отвода водяного конденсата и растапливание льда внутри выхлопной трубы.

Первый объект настоящего описания представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания, содержащее регулятор, который регулирует объемный расход в единицу времени выхлопных газов, отводимых из двигателя внутреннего сгорания; и контроллер, который, в случаях, если датчик измерения наружной температуры определяет, что наружная температура находится ниже точки замерзания, а предшествующий период работы двигателя внутреннего сгорания короче предварительно заданного первого периода времени, управляет регулятором таким образом, что упомянутый объемный расход газов увеличивается, с превышением предварительно заданного уровня для нормального режима, до тех пор, пока после запуска двигателя не истечет предварительно заданный второй период времени.

Согласно первому объекту, объемный расход в единицу времени выхлопных газов, отводимых из двигателя внутреннего сгорания, регулируется регулятором.

В случаях, если температура ниже точки замерзания была определена датчиком измерения наружной температуры при определении наружной температуры, а предшествующий период работы двигателя внутреннего сгорания короче предварительно заданного первого периода времени, контроллер управляет работой регулятора таким образом, что упомянутый объемный расход выхлопных газов увеличивается, с превышением предварительно заданного уровня для нормального режима, до тех пор, пока после запуска двигателя не истечет предварительно заданный второй период времени. А именно, в случаях, если температура находится ниже точки замерзания, и при этом предшествующий период работы двигателя внутреннего сгорания короче первого периода времени, существует вероятность замерзания влаги внутри выхлопной трубы, и поэтому необходимо увеличить объемный расход в единицу времени выхлопных газов для обеспечения отвода водяного конденсата и растапливания льда внутри выхлопной трубы. Следует отметить, что режим работы на холостом ходу после завершения операции прогревания может применяться в качестве нормального режима. В качестве альтернативы, может применяться режим работы на холостом ходу, включая управляемое состояние двигателя внутреннего сгорания (такое, как процесс прогревания), при котором упомянутый объемный расход выхлопных газов повышается за счет повышения числа оборотов двигателя, путем применения различных поправок, таких как поправка на наружную температуру, поправка на температуру воды или поправка на атмосферное давление. Кроме того, первый период времени и второй период времени могут быть заменены измерением после начала работы двигателя числа постоянных оборотов двигателя или подобной величиной, соответствующей первому периоду времени и второму периоду времени.

Второй объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по первому объекту, в котором регулятор регулирует объемный расход газов путем регулирования числа оборотов двигателя внутреннего сгорания. Третий объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по второму объекту, в котором регулятор регулирует число оборотов двигателя внутреннего сгорания посредством регулирования положения дроссельной заслонки, которая регулирует количество всасываемого в двигатель воздуха.

Четвертый объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по любому с первого по третий объекту, в котором контроллер запускает управление регулятором в случаях, если скорость транспортного средства равна предварительно заданной скорости транспортного средства, указывающей на начало движения, или выше нее. Четвертый объект позволяет предотвратить отвод влаги при нахождении транспортного средства на парковочной стоянке и избежать загрязнения парковочного места.

Пятый объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по любому с первого по четвертый объекту, в котором, в случаях, если упомянутый объемный расход увеличился, а количество воздуха, всасываемого в единицу времени, превысило предварительно заданное количество воздуха, контроллер дополнительно управляет регулятором таким образом, что увеличение упомянутого объемного расхода останавливается, и упомянутый объемный расход возвращается к нормальному режиму. В пятом объекте, поскольку число оборотов двигателя повышается при увеличении количества всасываемого воздуха, дополнительное управление для повышения объемного расхода выхлопных газов не требуется, что позволяет избежать снижения эффективности расхода топлива благодаря блокирующему управлению при помощи регулятора.

Шестой объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по любому с первого по третий объекту, в котором, в случаях, если датчик определения положения определяет, что коробка передач переключена в положение задней передачи, контроллер начинает управление регулятором. В шестом объекте может быть уменьшено воздействие от движения задним ходом благодаря увеличению объемного расхода выхлопных газов и отвода водяного конденсата в заднем направлении.

Седьмой объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по любому с первого по шестой объекту, в котором при управлении регулятором контроллер управляет работой регулятора таким образом, что объемный расход выхлопных газов повышается в течение предварительно заданного периода времени с предварительно заданными временными интервалами. В седьмом объекте отвод влаги и растапливание льда могут выполняться при помощи кратковременного управления после того, как скопилось определенное количество водяного конденсата, вместо постоянного отвода водяного конденсата и растапливания льда.

Восьмой объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по любому с первого по седьмой объекту, в котором контроллер установлен в гибридном транспортном средстве. А именно, в гибридных транспортных средствах двигатель внутреннего сгорания периодически выключается, а период работы двигателя внутреннего сгорания является коротким, таким образом, что возможно образование водяного конденсата и замерзания влаги в выхлопной трубе; при этом восьмой объект позволяет надежно избежать этого.

Девятый объект настоящего описания изобретения представляет собой устройство управления двигателем внутреннего сгорания по любому с первого по восьмой объекту изобретения, который дополнительно содержит блок утилизации тепла выхлопных газов, установленный ниже по потоку от катализатора для очистки выхлопных газов и утилизирующий тепло выхлопных газов. Девятый объект обеспечивает как утилизацию тепла при помощи блока утилизации тепла выхлопных газов, так и предотвращение замерзания влаги внутри выхлопной трубы.

Настоящее описание, согласно представленному выше изложению, позволяет осуществлять отвод водяного конденсата и растапливание льда внутри выхлопной трубы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее будут подробно описаны примерные варианты осуществления настоящего описания со ссылкой на следующие чертежи, где:

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, схематически иллюстрирующую конфигурацию устройства управления двигателем внутреннего сгорания, согласно одному из примерных вариантов осуществления изобретения;

Фиг. 2 представляет собой схему, поясняющую блок утилизации тепла выхлопных газов;

Фиг. 3 представляет собой таблицу, иллюстрирующую пример условий для выполнения управления с целью увеличения числа оборотов двигателя внутреннего сгорания;

Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример выполнения процедуры обработки данных, выполняемой ЭБУ двигателя внутреннего сгорания устройства управления двигателем внутреннего сгорания согласно первому примерному варианту осуществления изобретения; и

Фиг.5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример выполнения процедуры обработки данных, выполняемой ЭБУ двигателя внутреннего сгорания при переключении коробки передач в положение задней передачи, в устройстве управления двигателем внутреннего сгорания согласно первому примерному варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее приведено подробное описание одного из примеров примерного осуществления изобретения со ссылкой на чертежи. Фиг. 1 представляет собой блок-схему, схематически иллюстрирующую конфигурацию устройства управления двигателем внутреннего сгорания согласно первому примерному варианту осуществления изобретения. Следует отметить, что устройство управления двигателем внутреннего сгорания, установленное на гибридном транспортном средстве, содержащем двигатель внутреннего сгорания и электрический двигатель в качестве источников движущей силы для передвижения, рассматривается далее в качестве одного из примеров устройства управления двигателем внутреннего сгорания.

Устройство 10 управления двигателем внутреннего сгорания, согласно первому примерному варианту осуществления изобретения, содержит электронный блок 12 управления (ЭБУ) двигателем внутреннего сгорания, используемый как контроллер, который управляет работой двигателя внутреннего сгорания. ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания выполнен, как микрокомпьютер, содержащий центральное процессорное устройство (ЦПУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и т.п.

Различные датчики 14 для управления работой двигателя внутреннего сгорания подключены к ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания, и управление работой двигателя внутреннего сгорания осуществляется на основании результатов измерений, полученных от различных датчиков 14. Датчик 16 наружной температуры, используемый в качестве датчика измерения наружной температуры, датчик 18 температуры воды, датчик 20 температуры всасываемого воздуха, датчик 22 температуры выхлопных газов, датчик 24 определения положения педали акселератора, датчик 26 воздушно-топливного отношения, датчик 28 количества всасываемого воздуха, датчик 30 угла поворота коленчатого вала и датчик 32 скорости транспортного средства соединены с ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания в качестве различных датчиков 14. Следует отметить, что различные датчики 14, описанные выше, представляют собой только примеры и не ограничены данным описанием, при этом некоторые из датчиков могут отсутствовать, а другие датчики могут быть добавлены.

Датчик 16 наружной температуры измеряет наружную температуру, датчик 18 температуры воды измеряет температуру охлаждающей воды в двигателе внутреннего сгорания, датчик 20 температуры всасываемого воздуха измеряет температуру воздуха, всасываемого в двигатель внутреннего сгорания, а датчик 22 температуры выхлопных газов измеряет температуру выхлопных газов, отводимых из двигателя внутреннего сгорания. Датчик 24 определения положения педали акселератора измеряет положение педали акселератора, датчик 26 воздушно-топливного отношения измеряет воздушно - топливное отношение в выхлопных газах, отводимых из двигателя внутреннего сгорания, датчик 28 количества всасываемого воздуха измеряет количество воздуха, всасываемого в двигатель внутреннего сгорания, датчик 30 угла поворота коленчатого вала измеряет угол поворота коленчатого вала, а датчик 32 скорости транспортного средства измеряет скорость транспортного средства.

Электропривод 34 дроссельной заслонки, используемый в качестве регулятора, устройство 35 зажигания, устройство 38 впрыска топлива, устройство 40 распределения мощности гибридного транспортного средства (ГТС) и контроллер 42 трансмиссии подключены к ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания для управления работой двигателя внутреннего сгорания. Электропривод 34 дроссельной заслонки регулирует положение дроссельной заслонки, приводя в движение дроссельную заслонку, которая регулирует количество воздуха, всасываемого в двигатель внутреннего сгорания. Устройство 36 зажигания создает искру, необходимую для начала сгорания воздушно-топливной смеси, которая сжимается внутри цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Устройство 38 впрыска топлива подает воздушно-топливную смесь в цилиндры двигателя внутреннего сгорания посредством впрыска топлива. Устройство 40 распределения мощности ГТС управляет распределением мощности между двигателем внутреннего сгорания и электрическим двигателем, которые являются источниками мощности, необходимой для перемещения транспортного средства, и выдает команду на запуск в ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания, когда необходимо запустить двигатель внутреннего сгорания. Контроллер 42 трансмиссии управляет передаточным отношением в трансмиссиях, допускающих изменения передаточного отношения (таких как бесступенчатые трансмиссии). Следует отметить, что контроллер 42 трансмиссии функционирует в качестве датчика определения положения и выполняет функцию определения положения переключения передачи, например, включения задней передачи.

ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания управляет работой двигателя внутреннего сгорания, управляя электроприводом 34 дроссельной заслонки, устройством 35 зажигания, устройством 38 впрыска топлива и т.д., на основе результатов измерений, полученных различными датчиками 14. ЭБУ 12 двигателя внутреннего сгорания также распределяет мощность между двигателем внутреннего сгорания и электрическим двигателем в зависимости от конкретных условий, и управляет работой трансмиссии.

Транспортное средство, оснащенное устройством 10 управления двигателем внутреннего сгорания, согласно первому примерному варианту осуществления изобретения, также оснащено блоком утилизации тепла выхлопных газов. Фиг. 2 представляет собой схему, поясняющую блок утилизации тепла выхлопных газов.

Блок 58 утилизации тепла выхлопных газов установлен на выхлопной трубе 60, через которую проходят выхлопные газы автомобиля, при этом блок 58 утилизации тепла выхлопных газов утилизирует тепло выхлопных газов из двигателя автомобиля и использует это тепло для облегчения прогревания двигателя внутреннего сгорания и т.п.

Например, как показано на фиг. 2, катализаторное устройство 56, блок 58 утилизации тепла выхлопных газов и главный глушитель 62 установлены последовательно от входной части выпускного тракта выхлопной трубы 60, через которую выходят выхлопные газы двигателя 50.

Блок 58 утилизации тепла выхлопных газов установлен на стороне ниже по потоку от катализаторного устройства 56 и утилизирует тепло выхлопных газов. Говоря более конкретно, в блоке 58 утилизации тепла выхлопных газов охлаждающая вода для охлаждения двигателя 50 циркулирует с помощью водяного насоса (В/Н) 52. Охлаждающая вода, циркулирующая в блоке 58 утилизации тепла выхлопных газов, способна поступать в радиатор 54 подогревателя и возвращаться в двигатель 50. А именно, блок 58 утилизации тепла выхлопных газов установлен на канале циркуляции охлаждающей воды, и тепло выхлопных газов утилизируется блоком 58 утилизации тепла выхлопных газов для повышения температуры охлаждающей воды, которая может использоваться в качестве источника тепла для подогревателя. Следует отметить, что, например, электрический водяной насос, приводимый в действие электрическим двигателем, может использоваться в качестве водяного насоса 52, при этом водяной насос 52 способен изменять расход охлаждающей воды, протекающей через блок 58 утилизации тепла выхлопных газов. Коэффициент утилизации тепла выхлопных газов может регулироваться посредством регулирования расхода охлаждающей воды, протекающей через блок 58 утилизации тепла выхлопных газов.

При этом в транспортном средстве, которое перемещается при помощи двигателя 50, когда вода конденсируется внутри выхлопной трубы 60 без отвода наружу, а наружная температура опускается ниже точки замерзания, существует вероятность замерзания водяного конденсата. Когда водяной конденсат замерзает внутри выхлопной трубы 60, то, в зависимости от условий движения, возможно, что водяной конденсат сохранится без таяния. При сохранении нерастаявшего водяного конденсата, с накоплением и замерзанием еще большего количества водяного конденсата, существует вероятность, что это приведет к снижению выходной мощности двигателя внутреннего сгорания, усилению шума внутри транспортного средства, а именно шума от выхлопных газов и т.п., в результате снижения эффективности отвода выхлопных газов. В частности, в транспортных средствах, которые представляют собой гибридные транспортные средства и оснащены блоком 58 утилизации тепла выхлопных газов, как и в настоящем примерном варианте осуществления изобретения, двигатель периодически останавливается во время движения транспортного средства, и при этом повышается вероятность образования водяного конденсата. Кроме того, как показано на фиг. 2, выхлопная труба 60 устроена таким образом, что она имеет смещение по высоте, для того, чтобы избежать контакта с другим деталями, и поэтому трудно обеспечить отвод водяного конденсата в заднем направлении, если скорость истечения выхлопных газов (число оборотов двигателя внутреннего сгорания) находится на определенном уровне.

В настоящем примерном варианте осуществления изобретения ЭБУ 12 двигателя выполняет управление таким образом, что объемный расход выхлопных газов в единицу времени возрастает выше предварительно заданного уровня для нормального режима с целью отвода водяного конденсата и растапливания льда внутри выхлопной трубы 60. В ходе управления с целью увеличения объемного расхода выхлопных газов, говоря более конкретно, в случае, если замерзание влаги внутри выхлопной трубы 60 отвечает заранее заданным прогнозируемым условиям, ЭБУ 12 двигателя управляет электроприводом 34 дроссельной заслонки таким образом, что число оборотов двигателя становится выше предварительно заданного уровня для нормального режима. Однако, поскольку способность отвода водяного конденсата, способность растапливания льда и т.д. различны в зависимости от технических характеристик двигателя (таких как объемный расход выхлопных газов и степень сжатия, и также диаметр выхлопного канала), диаметра выхлопной трубы 60 и т.д., показатель, на который увеличивается объемный расход выхлопных газов, задается заранее в зависимости от технических характеристик двигателя, диаметра выхлопной трубы 60 и т.д. Например, объемный расход выхлопных газов в единицу времени в целях повышения объемного расхода выхлопных газов до уровня, позволяющего осуществлять отвод водяного конденсата и растапливание льда, задается заранее согласно, по меньшей мере, одному из следующих параметров: технические характеристики двигателя или диаметр выхлопной трубы. Следует отметить, что режим работы на холостом ходу после завершения прогревания может применяться в качестве предварительно заданного нормального режима. В качестве альтернативы может применяться режим работы на холостом ходу, включая управляемое состояние двигателя (такое, как процесс прогревания), при котором был увеличен объемный расход выхлопных газов за счет увеличения числа оборотов двигателя, при помощи применения различных поправок, таких как поправка на наружную температуру, поправка на температуру воды или поправка на атмосферное давление. Помимо режима работы на холостом ходу, режим работы с заранее заданным числом оборотов двигателя, с учетом положения педали акселератора, также может применяться в качестве нормального режима. Управление, выполняемое ЭБУ 12 двигателя таким образом, что объемный расход выхлопных газов увеличивается относительно уровня для нормального режима, отличается от управления во время процесса прогревания холодного двигателя.

В качестве примера, в настоящем примерном варианте осуществления изобретения, условия с (1) по (8), показанные на фиг. 3, применяются в качестве заранее заданных условий для выполнения управления с целью увеличения числа оборотов двигателя.

В условии (1), в том случае, если наружная температура опустилась ниже точки замерзания (0°C или ниже), а именно, до значения температуры, при котором происходит замерзание водяного конденсата внутри выхлопной трубы 60, объемный расход выхлопных газов увеличивается, и происходит отвод водяного конденсата и удаление льда.

В условии (2), в том случае, когда, в дополнение к условию (1), это происходит в течение заранее заданного периода времени (например, 10 минут) работы двигателя после запуска двигателя, а именно, в состоянии, предшествующем растапливанию льда, который образовался после предыдущей поездки, объемный расход выхлопных газов увеличивается, и происходит отвод конденсата в целях предотвращения его дальнейшего скопления. Следует отметить, что расход бензина, соответствующий периоду времени после запуска двигателя, температура охлаждающей воды, число постоянных оборотов после запуска двигателя и подобные показатели могут измеряться вместо длительности периода времени. Кроме того, поскольку количество тепла, образовавшегося в течение заранее заданного периода времени после запуска двигателя, может быть различным в зависимости от технических параметров двигателя (таких как, объемный расход выхлопных газов и степень сжатия, а также диаметр выхлопного канала), диаметра выхлопной трубы 60 и т.п., применяется предварительно заданный период времени в зависимости от технических характеристик двигателя и диаметра выхлопной трубы 60.

В условии (3), в случае когда, в дополнение к условию (1), предшествующий период запуска двигателя оказался короче предварительно заданного периода времени (например, 10 минут), и лед, образовавшийся в предыдущий раз, не растаял во время предыдущей поездки (состояние двойного отложения), объемный расход выхлопных газов повышается, а лед растапливается и удаляется. Следует отметить, что, поскольку количество тепла, образовавшегося в предварительно заданный период времени, может быть различным в зависимости от технических характеристик двигателя, диаметра выхлопной трубы 60 и т.п., применяется предварительно заданный период времени в зависимости от технических характеристик двигателя и диаметра выхлопной трубы 60.

В условии (4), в дополнении к условию (1), благодаря выполнению управления с целью увеличения числа оборотов двигателя в течение периода времени в несколько секунд каждые несколько минут (при помощи кратковременного увеличения числа оборотов двигателя в течение предварительно заданного периода времени с предварительно заданными временным интервалами), происходит отвод водяного конденсата, который скопился в определенном количестве, вместо постоянного отвода конденсата.

В условии (5), в случае, когда, в дополнении к условию (1), скорость транспортного средства равна предварительно заданной скорости транспортного средства (например, 10 км/ч) или выше нее, происходит отвод водяного конденсата, когда транспортное средство находится в движении, поскольку парковочное место, такое как гараж, может загрязняться при отводе водяного конденсата из припаркованного транспортного средства. Следует отметить, что предварительно заданная скорость транспортного средства представляет собой скорость транспортного средства, указывающую на начало движения, и не ограничена 10 км/ч.

В условии (6), в том случае, когда, в дополнении к условию (1), максимальная величина Ga (например, максимальное количество всасываемого воздуха или максимальное число оборотов двигателя), после начала управления с целью увеличения числа оборотов двигателя, превышает предварительно заданное значение (например, 10 г/с), выполнение управления прекращается на несколько минут (например, на 3 минуты), а затем возобновляется. А именно, в случае, если количество всасываемого воздуха во время движения транспортного средства превысило предварительно заданное количество воздуха, и увеличился объемный расход выхлопных газов, выполнение управления с целью увеличения числа оборотов двигателя не требуется и прекращается, что позволяет избежать ухудшения показателя расхода топлива.

В условии (7), когда, в дополнении к условию (1), коробка передач переключена в положение задней передачи (R), повышается объемный расход выхлопных газов, и происходит удаление водяного конденсата и льда, поскольку это указывает на отсутствие препятствий или людей позади транспортного средства, и отводимая вода не способна забрызгать кого-либо.

Условие (8) представляет собой сочетание условий с (2) по (7), при этом вышеперечисленные условия могут сочетаться так, как представляется целесообразным. Например, могут применяться только условия (1), (2) и (3).

Далее приводятся объяснения конкретной обработки данных, выполняемой ЭБУ 12 двигателя устройства 10 управления двигателем согласно первому примерному варианту осуществления изобретения в вышеописанной конфигурации. Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример выполнения процедуры обработки данных при помощи ЭБУ 12 двигателя устройства 10 управления двигателем согласно первому примерному варианту осуществления изобретения. Следует отметить, что процедура обработка данных на фиг. 4 начинается в том случае, если ЭБУ 12 двигателя получает команду на запуск двигателя от устройства 40 распределения мощности ГТС.

На этапе 100 ЭБУ 12 двигателя запускает двигатель и переходит к этапу 102.

На этапе 102 ЭБУ 12 двигателя определяет, опустилась или нет наружная температура до 0°C или ниже, на основании результатов измерения, полученных от датчика 16 наружной температуры. В случаях, если принято положительное решение, процедура обработки данных переходит к этапу 104, а в случае, если принято отрицательное решение, выполнение процедуры обработки данных завершается. Следует отметить, что двигатель останавливается в том случае, случае, если выключено зажигание, не показанное на чертежах, или если получена команда на выключение двигателя.

На этапе 104 ЭБУ 12 двигателя определяет, равен ли предыдущий период работы двигателя (период включения двигателя) предварительно заданному периоду времени (например, 10 минутам) или больше него. Данное заключение выполняется на основе данных о периоде предыдущего включения двигателя, которые хранятся в ЭБУ 12 двигателя. В случаях, если сделано отрицательное заключение, процедура обработки данных переходит к этапу 106, а в случае, если сделано положительное заключение, процедура обработки данных завершается. Следует отметить, что двигатель останавливается в случае, если выключено зажигание, не показанное на чертежах, или если получена команда на выключение двигатель.

На этапе 106 ЭБУ 12 двигателя определяет, равна ли скорость транспортного средства заранее заданной скорости транспортного средства (например, 10 км/ч) или выше нее, на основании результатов измерения датчика 32 скорости транспортного средства. В случаях, если сделано положительное заключение, процедура обработки данных переходит к этапу 108, и в случаях, если сделано отрицательное заключение, процедура обработки данных возвращается к этапу 102, и вышеописанная процедура обработки данных выполняется снова.

На этапе 108 ЭБУ 12 двигателя запускает управление с целью увеличения числа оборотов двигателя (объемного расхода выхлопных газов) и переходит к этапу 110. Например, ЭБУ 12 двигателя увеличивает объемный расход выхлопных газов, управляя электроприводом 34 дроссельной заслонки с целью увеличения числа оборотов двигателя. При этом происходит удаление водяного конденсата и льда, образовавшихся внутри выхлопной трубы 60. Следует отметить, что, поскольку скорость транспортного средства должна повыситься с увеличением числа оборотов двигателя, можно избежать ускорения движения в результате увеличения числа оборотов двигателя, например, благодаря управлению распределением мощности между двигателем внутреннего сгорания и электрическим двигателем при помощи устройства 40 распределения мощности ГТС. В качестве альтернативы, можно избежать ускорения движения, связанного с увеличением числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, при помощи управления контроллером 42 трансмиссии в целях изменения передаточного числа. Следует отметить, что управление в целях увеличения числа оборотов двигателя внутреннего сгорания может выполняться, например, только кратковременно, в течение нескольких секунд каждые несколько минут, а не постоянно.

На этапе 110 ЭБУ 12 двигателя определяет, истек или нет предварительно заданный период времени (например, 10 минут) или больший период времени после того, как был запущен двигатель. В случаях, если сделано отрицательное заключение, процедура обработки данных переходит к этапу 112, а в случае, если сделано положительное заключение, процедура обработки данных переходит к этапу 120.

На этапе 112 ЭБУ 12 двигателя определяет, превысило ли максимальное значение Ga (например, максимальное количество всасываемого воздуха или максимальное число оборотов двигателя) предварительно заданное значение (например, 10 г/с) с момента начала управления с целью увеличения числа оборотов двигателя. В случаях, если сделано положительное заключение, процедура обработки данных переходит к этапу 114, а в случае, если сделано отрицательное заключение, процедура обработки данных возвращается к этапу 110, и вышеописанная процедура обработки данных выполняется снова.

На этапе 114 ЭБУ 12 двигателя прекращает управление с целью увеличения числа оборотов двигателя (объемного расхода выхлопных газов) и переходит к этапу 116.

На этапе 116 ЭБУ 12 двигателя определяет, истек или нет предварительно заданный период времени (например, 3 минуты) после прекращения управления с целью увеличения числа оборотов двигателя, выжидает до принятия положительного заключения и затем переходит к этапу 118.

На этапе 118 ЭБУ 12 двигателя возобновляет управление с целью увеличения числа оборотов двигателя, возвращается к этапу 110 и повторяет вышеописанную процедуру обработки данных. А именно, в случае увеличения объемного расхода выхлопных газов во время движения транспортного средства, управление с целью увеличения числа оборотов двигателя не требуется и временно прекращается, а затем возобновляется после истечения предварительно заданного периода времени.

С другой стороны, в случаях, если ЭБУ 12 двигателя выполняет управление с целью увеличения числа оборотов двигателя на этапе 120, процесс прекращается, и процедура обработки данных завершается. Следует отметить, что в случае прекращения управления с целью увеличения числа оборотов двигателя, постепенный возврат в предварительно заданное нормальное состояние может выполняться таким образом, что водитель или пассажир транспортного средства не испытает при этом какого-либо дискомфорта.

ЭБУ 12 двигателя выполняет управление с целью увеличения числа оборотов двигателя указанным способом, тем самым делая возможным отвод водяного конденсата и растапливание льда внутри выхлопной трубы 60.

Далее следует объяснение процедуры обработки данных, выполняемой ЭБУ 12 двигателя в том случае, когда коробка передач переключена в положение задней передачи (R). Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример выполнения процедуры обработки данных ЭБУ 12 двигателя, когда включена задняя передача, в устройстве 10 управления двигателем согласно первому примерному варианту осуществления изобретения. Следует отметить, что процедура обработки данных на фиг. 5 начинается в том случае, если коробка передач была переключена в положение задней передачи (R).

На этапе 200 ЭБУ 12 двигателя определяет, опустилась или нет наружная температура до 0°С или ниже, на основании результатов измерения датчиком 16 наружной температуры. В случаях, если сделано положительное заключение, процедура обработки данных переходит к этапу 202, а в случаях, если принято отрицательное решение, процедура обработки данных завершается.

На этапе 202 ЭБУ 12 двигателя начинает управление с целью увеличения числа оборотов двигателя (объемного расхода выхлопных газов) и переходит к этапу 204. Например, ЭБУ 12 двигателя увеличивает объемный расход выхлопных газов, управляя работой электропривода 34 дроссельной заслонки с целью увеличения числа оборотов двигателя. Происходит удаление водяного конденсата и льда внутри выхлопной трубы 60. Следует отметить, что, поскольку скорость движения транспортного средства должна увеличиваться с увеличением числа оборотов двигателя, можно избежать ускорения, связанного с увеличением числа оборотов двигателя, например, при помощи управления распределением мощности между двигателем внутреннего сгорания и электрическим двигателем при помощи устройства 40 распределения мощности ГТС. В качестве альтернативы, можно предотвратить ускорение, связанное с увеличением числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, при помощи управления контроллером 42 трансмиссии с изменением передаточного числа. Следует отметить, что управление с целью увеличения числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, может выполняться, например, только кратковременно в течение нескольких секунд каждые несколько минут, а не выполняться постоянно.

На этапе 204 ЭБУ 12 двигателя определяет, включена ли задняя передача (R). Это заключение делается, например, на основании сигнала, указывающего на положение коробки передач, от контроллера 42 трансмиссии. ЭБУ 12 двигателя выжидает до получения положительного заключения, а затем переходит к этапу 206.

На этапе 206 ЭБУ 12 двигателя завершает управление с целью увеличения числа оборотов двигателя, и процедура обработки данных завершается.

Таким образом, в случаях, если коробка передач переключена в положение задней передачи (R), а температура опустилась ниже точки замерзания, выполнение управления с целью увеличения числа оборотов двигателя позволяет осуществлять отвод водяного конденсата и растапливание льда внутри выхлопной трубы 60, при этом снижается эффект отвода конденсата в заднем направлении.

Следует отметить, что в вышеописанном примерном варианте осуществления изобретения был описан пример, в котором выполняется управление с целью увеличения объемного расхода выхлопных газов посредством увеличения числа оборотов двигателя; однако управление с целью увеличения объемного расхода выхлопных газов этим не ограничивается. Например, объемный расход выхлопных газов может быть увеличен без увеличения числа оборотов двигателя, при помощи управления работой электропривода 34 дроссельной заслонки с целью увеличения степени раскрытия дроссельной заслонки и увеличения количества всасываемого воздуха, а также путем управления устройством 35 зажигания таким образом, что выполняется задержка зажигания.

В вышеописанном примерном варианте осуществления изобретения в качестве примера было описано гибридное транспортное средство; однако оно не ограничивается гибридным транспортным средством. Например, изобретение может применяться к транспортному средству, приводимому в движение только двигателем внутреннего сгорания.

В вышеописанном примерном варианте осуществления изобретения в качестве примера было описано транспортное средство, оснащенное блоком 58 утилизации тепла выхлопных газов; однако представляется очевидным, что изобретение может применяться к транспортному средству, не оснащенному блоком 58 утилизации тепла выхлопных газов.

Процедура обработки данных, выполняемая ЭБУ 12 двигателя в вышеописанном примерном варианте осуществления изобретения может храниться и распространяться в качестве программы на носителе данных или подобном устройстве.

Настоящее описание не ограничено приведенным выше описанием, и представляется очевидным, что могут быть реализованы различные модификации изобретения в пределах его концепции.

1. Устройство управления двигателем, содержащее:

регулятор, который регулирует объемный расход в единицу времени выхлопных газов, отводимых из двигателя; и

контроллер, который в случаях, если датчик измерения наружной температуры определяет, что наружная температура находится ниже точки замерзания, а предшествующий период работы двигателя короче предварительно заданного первого периода времени, управляет регулятором таким образом, что упомянутый объемный расход выхлопных газов увеличивается, с превышением предварительно заданного уровня для нормального режима, до тех пор, пока после запуска двигателя не истечет второй предварительно заданный период времени.

2. Устройство управления двигателем по п. 1, в котором регулятор регулирует упомянутый объемный расход путем регулирования числа оборотов двигателя.

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

регулятор регулирует число оборотов двигателя посредством регулирования положения дроссельной заслонки, которая регулирует количество всасываемого в двигатель воздуха.

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

контроллер запускает управление регулятором в случаях, если скорость транспортного средства равна предварительно заданной скорости транспортного средства, указывающей на начало движения, или выше нее.

5. Устройство управления двигателем по п. 1, в котором

в случаях, если увеличился упомянутый объемный расход, а количество воздуха, всасываемого в единицу времени, превысило предварительно заданное количество воздуха, контроллер дополнительно управляет регулятором таким образом, что увеличение упомянутого объемного расхода останавливается и упомянутый объемный расход возвращается к нормальному режиму.

6. Устройство управления двигателем по п. 1, в котором

в случаях, если датчик определения положения определяет, что коробка передач переключена в положение задней передачи, контроллер запускает управление регулятором.

7. Устройство управления двигателем по п. 1, в котором

при управлении регулятором контроллер управляет регулятором таким образом, что упомянутый объемный расход увеличивается в течение предварительно заданного периода времени с предварительно заданными временными интервалами.

8. Устройство управления двигателем по п. 1, в котором контроллер установлен в гибридном транспортном средстве.

9. Устройство управления двигателем по п. 1, дополнительно содержащее блок утилизации тепла выхлопных газов, установленный ниже по потоку от катализатора для очистки выхлопных газов и утилизирующий тепло выхлопных газов.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ запуска двигателя включает подачу по существу постоянной массы воздуха в двигатель после увеличения числа оборотов двигателя до заданного условия.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ запуска двигателя заключается в том, что осуществляют закрытие дросселя окна цилиндра и впрыскивают по меньшей мере часть топлива в цилиндр в течение цикла цилиндра при по существу закрытом дросселе окна.

Изобретение относится к способу управления двигателем с использованием свечи накаливания и мотора, создающего отрицательный крутящий момент в трансмиссии автомобиля, а также к двигательной системе, содержащей указанные элементы.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система управления для ДВС, содержащего первый топливный инжектор, впрыскивающий топливо непосредственно в цилиндр ДВС, и второй топливный инжектор, впрыскивающий топливо во впускной канал ДВС, а также блок управления потоком охлаждающей жидкости (ОЖ) в системе охлаждения ДВС, выполненный с возможностью ограничения или прекращения циркуляции ОЖ при прогреве ДВС.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ запуска двигателя включает установку положения дросселя (64) на основании давления в усилителе(140) тормозов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ испарения топлива в ДВС, согласно которому нагревают топливо в цилиндре ДВС посредством излучения с использованием лазера 184, присоединенного к цилиндру, для испарения топлива без воспламенения, воспламеняют топливо в цилиндре искровым зажиганием с помощью свечи 92 и регулируют местоположение фокуса лазера в зависимости от условий работы ДВС.

Изобретение относится к управлению электрическим подогревателем всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является обеспечение управления электрического подогревателя всасываемого воздуха в двигателе внутреннего сгорания таким образом, что опасность перегрева за счет повторного запуска процесса нагрева исключается.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к прогреву двигателя. Предложен способ подогрева жидкости, подаваемой насосом (10) в двигатель (5) автомобильного транспортного средства (1), в случае, если температура жидкости низка и снижает эффективность работы двигателя (5).

Изобретение относится к улучшению ездовых качеств транспортного средства. В способе запуска двигателя запускают двигатель посредством первой электрической машины при требуемом потреблении крутящего момента меньше пороговой величины.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей двигателей внутреннего сгорания. Предложены способы и система для точного определения ошибок подачи топлива в цилиндры двигателя во время автоматического перезапуска двигателя (при работе системы старт-стоп).

Изобретение относится к способам и системам для управления установкой момента и длительности импульса впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания. Предложены различные системы и способы для управления впрыском топлива в двигатель. В одном из примеров установка момента впрыска топлива цилиндра двигателя регулируется во время перезапуска прогретого двигателя, так чтобы топливная форсунка была открыта, только когда давление в цилиндре является большим, чем пороговое давление в цилиндре. Пороговое давление в цилиндре может регулироваться в ответ на давление в направляющей-распределителе для топлива. Техническим результатом является снижение токсичности отработавших газов. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к управлению двигателем путем регулирования закона впрыска топлива во время запуска двигателя. Техническим результатом является улучшение экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Сущность изобретения заключается в том, что во время пуска разделяют порции впрыскиваемого топлива таким образом, что происходит впрыск первой части топлива во впускной канал при закрытом впускном клапане и прямой впрыск оставшейся части топлива несколькими порциями в цилиндр. Содержание сажи в двигателе может быть уменьшено, а потребление топлива снижено. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления двигателем транспортного средства с электрическим топливным насосом, датчиком давления топлива, электродвигателем запуска двигателя внутреннего сгорания и электрическим аккумулирующим устройством содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью: управления электрическим подающим насосом на основе значения, определенного датчиком давления топлива; управления электродвигателем для запуска двигателя внутреннего сгорания и управления электрическим подающим насосом и электродвигателем. Электрическое аккумулирующее устройство подает электрическую мощность на электродвигатель, отдавая предпочтение перед электрическим подающим насосом, когда первая электрическая мощность меньше определенной пороговой величины. Первая электрическая мощность является мощностью, которую аккумулирующее устройство способно выдать в момент запуска двигателя. Улучшаются характеристики запуска двигателя. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ управления подачей топлива в двигатель транспортного средства, в котором во время выключения двигателя топливный насос высокого давления (ТНВД) переменной подачи с приводом от двигателя работает с высоким уровнем подачи и наполняет топливный накопитель высокого давления топливом. Во время последующего перезапуска двигателя используется топливо из топливного накопителя высокого давления при работе ТНВД с низким уровнем подачи. Технический результат - ускорение замедления двигателя при выключении, ускорение запуска двигателя за счет отсутствия необходимости повышения давления топлива ТНВД перед началом впрыска топлива в двигатель. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ для удаления воздуха из линии (11) подачи топлива ДВС с непосредственным впрыском, причем линия (11) подачи топлива имеет инжектор (3), аккумулятор (15) высокого давления, клапан (17) ограничения расхода, для ограничения проступающего от аккумулятора (15) высокого давления к инжектору (3) количества топлива и насос (19) высокого давления для подачи топлива в аккумулятор (15) высокого давления, причем давление в аккумуляторе (15) высокого давления регулируется при помощи расположенного выше по потоку от насоса (19) высокого давления всасывающего дросселя (21). Воздух удаляется из линии (11) подачи топлива ниже по потоку от насоса (19) высокого давления, причем во всасывающем дросселе (21) во время процесса удаления воздуха устанавливается такое проходное поперечное сечение для топлива, которое меньше или равно предопределенному пороговому проходному поперечному сечению. Технический результат – надежное удаление воздуха из линии подачи топлива и заполнение указанной линии топливом. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя 200, имеющего множество цилиндров (С1), (С2), (С3), (С4), заключается в том, что во время первых состояний осуществляют зажигание в подмножестве цилиндров (С2), (С3) и направляют все выхлопные газы из подмножества цилиндров через первый коллектор (234), соединенный непосредственно с каталитическим нейтрализатором (208), а не турбонагнетателем (206). Во время вторых состояний осуществляют зажигание во всех цилиндрах (С1), (С2), (С3), (С4), направляют первую часть выхлопных газов из всех цилиндров через второй коллектор (236), соединенный с турбонагнетателем (206), и направляют вторую часть выхлопных газов только из подмножества цилиндров (С2), (С3) через первый коллектор (234). Первые состояния представляют собой температуру двигателя (200) ниже порогового значения. Вторые состояния представляют собой температуру двигателя (200) выше порогового значения и нагрузку двигателя от средней до высокой. Раскрыты вариант способа для двигателя и система двигателя. Технический результат заключается в достижении более быстрого прогрева каталитического нейтрализатора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области оптимизации запуска двигателя, который может быть многократно остановлен и запущен. Техническим результатом является снижение расхода топлива при запуске двигателя при приемлемой токсичности продуктов сгорания. Сущность изобретений заключается в том, что в соответствии со способом регулируют объем впрыска топлива во впускные каналы в зависимости от положения остановки двигателя относительно мертвых точек. Положение остановки двигателя может указывать на объем впрыснутого топлива, которое попадает в цилиндр для выполнения первого цикла сгорания после остановки двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Представлены способы автоматической остановки и запуска двигателя. В одном варианте способ предусматривает при автоматическом выключении двигателя подачу водосодержащей жидкости на закрытый впускной клапан цилиндра, пока двигатель находится в бездействии, а при последующем запуске подачу топлива в цилиндр после выполнения в цилиндре по крайней мере одного такта всасывания и последующего такта выхлопа. Техническим результатом является контроль выбросов при повторном автоматическом запуске двигателя. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам и системам для управления двигателем, который может автоматически останавливаться и запускаться. В одном из примеров раскрыт способ работы двигателя, включающий регулирование исполнительного механизма первый раз для автоматического останова двигателя; регулирование исполнительного механизма второй раз до того, как двигатель достигнет нулевого числа оборотов в ответ на запрос перезапустить двигатель; и регулирование положения дросселя воздухозаборника в момент времени после закрытия открытого впускного клапана цилиндра, имеющего открытый впускной клапан одновременно с запросом перезапустить двигатель, и перед закрытием впускного клапана цилиндра, следующего в порядке сгорания в двигателе в ответ на запрос перезапустить двигатель. Техническим результатом является ускорение запуска двигателя после останова, а также снижение расхода топлива и выбросов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано в системах управления двигателями внутреннего сгорания. Предложен способ эксплуатации двигателя, предусматривающий открытие дроссельного клапана, регулирующего поток воздуха во впускной коллектор двигателя, в зависимости от перепада давлений в открывающейся вовнутрь форсунке для газообразного топлива, превышающего пороговое значение давления. Перепадом давлений является разница между давлением газообразного топлива в форсунке и разрежением во впускном коллекторе. Поскольку повышенное разрежение во впускном коллекторе может препятствовать быстрому открытию клапана форсунки (отрыву иглы от седла форсунки), то разрежение во впускном коллекторе снижается путем открытия клапана дроссельной заслонки при запуске двигателя. Таким образом, при использовании газообразного топлива, снижается вероятность возникновения задержки запуска двигателя, также можно снизить напряжение открытия, подаваемое на электромагнитный клапан форсунки. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройству управления двигателем. Устройство содержит регулятор, который регулирует объемный расход в единицу времени выхлопных газов, отводимых из двигателя; а также контроллер. Если датчик измерения наружной температуры определяет, что наружная температура находится ниже точки замерзания, а предшествующий период работы двигателя короче предварительно заданного первого периода времени, контроллер управляет регулятором таким образом, что упомянутый объемный расход выхлопных газов увеличивается, с превышением предварительно заданного уровня для нормального режима, до тех пор, пока после запуска двигателя не истечет второй предварительно заданный период времени. Технический результат заключается в увеличении объемного расхода в единицу времени выхлопных газов для обеспечения отвода конденсата и растапливания льда внутри выхлопной трубы. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх