Способ и устройство управления температурной системы дополнительной обработки (ats) двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания и машиночитаемый носитель
Владельцы патента RU 2629789:
ФПТ МОТОРЕНФОРШУНГ АГ (CH)
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления температурой предназначен для системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, содержащей средство выполнения процедуры (4) прогрева для дополнительной обработки. Способ заключается в том, что прерывают/запрещают работу такого средства прогрева через некоторый период времени после запуска процедуры (4) прогрева. При запуске процедуры прогрева запускают процедуру (5) обратного отсчета для определения момента прерывания/запрещения после упомянутого периода времени. Раскрыты устройство управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания с таким устройством и машиночитаемый носитель данных. Технический результат заключается в повышении температуры ATS. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области способов действия двигателя, имеющего систему дополнительной обработки, обрабатывающей выхлопной газ двигателя, содержащую регулировку работы двигателя для повышения температуры выхлопных газов и, следовательно, системы дополнительной обработки (ATS). Система дополнительной обработки может содержать селективное каталитическое восстановление (SCK) для снижения выбросов NOx и/или фильтр твердых частиц, выбрасываемых вместе с дизельными выхлопными газами, (DPF) и/или окислительный нейтрализатор и/или очистительный нейтрализатор.
Уровень техники
Двигатели внутреннего сгорания и, в частности, дизельные двигатели часто содержат систему дополнительной обработки для обработки выхлопных газов двигателя.
Чтобы ATS правильно обрабатывала выхлопные газы, она должна быть нагрета до температуры активации катализатора SCK.
Аналогично, для процедуры регенерации DPF должна быть достигнута соответствующая минимальная температура. В целом, повышение температуры ATS осуществляется несколькими путями.
Поэтому электронные управляющие блоки (ECU) двигателей программируются так, чтобы обеспечивать изменение количества впрыскивания топлива от обычного количества до того количества, при котором ATS достигает рабочей температуры.
Для повышения температуры ATS были разработаны и другие технологии.
Обычным результатом любой из этих технологий является отклонение двигателя от оптимальной рабочей точки.
Конечно, достижение лучшей рабочей точки для ATS ведет к лучшей рабочей точке всей системы, содержащей двигатель внутреннего сгорания и ATS.
Во время этих периодов нагревания сжигается большое количество топлива и может создаваться дополнительное загрязнение как за счет большого количества сожженного топлива, так и из-за низкой эффективности ATS.
Двигатели внутреннего сгорания могут использоваться также в особых и/или экстремальных условиях. Например, двигатель может оставаться работающим на холостом ходу или при малой мощности в течение длительного периода, кроме того, температура окружающей среды может быть критически низкой.
В таких конкретных условиях такая подходящая температура может никогда не быть достигнута.
Раскрытие изобретения
Основная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, который преодолевает упомянутые выше проблемы/недостатки.
Основной принцип изобретения заключает в запрещении прогрева ATS, когда ожидаемая исходная температура ATS недостижима из-за условий эксплуатации двигателя и/или условий окружающей среды, поэтому в соответствии с настоящим изобретением запрещение процедуры прогрева может обеспечиваться перерывом в работе и/или контролем рабочего параметра двигателя и/или параметра окружающей среды.
В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, при запуске процедуры прогрева также запускается обратный отсчет и в конце обратного отсчета процедура прогрева прерывается независимо от достижения исходной температуры ATS.
В соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, одновременно контролируются условия эксплуатации двигателя и параметр окружающей среды и, если они попадают в соответствующие заданные пределы, запускается обратный отсчет для прерывания/запрещения процедуры прогрева. Процедура прогрева может быть разрешена повторно, если контролируемые режимы двигателя и/или параметры окружающей среды выходят за соответствующие заданные пределы. Такое повторное разрешение может быть отсрочено с помощью дополнительного таймера и/или быть связано с дополнительными ограничениями.
Эти два варианта осуществления могут объединяться, например, изменяя начальную установку для обратного отсчета как функцию упомянутых условий эксплуатации и/или параметров окружающей среды и/или как следствие определенных событий.
Примером рабочего режима двигателя может быть число оборотов двигателя. Примером параметра окружающей среды может быть температура и/или влажность. Примером события является действие по команде водителя транспортного средства, такое как дросселирование.
Одной из задач настоящего изобретения является способ управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания по п. 1 формулы изобретения.
Другой задачей настоящего изобретения является устройство управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является двигатель внутреннего сгорания, снабженный ATS и устройством управления температурой ATS.
Эти и дополнительные задачи решаются посредством устройства и способа, описанных в приложенной формуле изобретения, составляющей неотъемлемую часть настоящего описания.
Краткое описание чертежей
Изобретение станет полностью понятно из последующего подробного описания, представленного посредством простого иллюстративного и не создающего ограничений примера, которое должно читаться с обращением к приложенным чертежам, на которых:
фиг. 1 - блок-схема последовательности выполнения операций для приведенной в качестве примера реализации выполнения настоящего изобретения;
фиг. 2 - более подробный вид одного из блоков блок-схемы последовательности выполнения операций, показанной на фиг. 1;
фиг. 3 - другой вариант осуществления блока, показанного на фиг. 2.
Одни и те же ссылочные позиции и буквы на чертежах обозначают одни и те же или функционально эквивалентные части.
Осуществление изобретения
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения запуск процедуры прогрева (этап 4 на фиг. 1) вызывает начало обратного отсчета.
Если ATS не достигает ожидаемой исходной/оптимальной температуры, то в конце обратного отсчета процедура прогрева прерывается, в противном случае, обратный отсчет устанавливается в исходное состояние. Такое запрещение может сохраняться до тех пор, пока не произойдет следующее событие, например остановка двигателя, действие по команде водителя транспортного средства, такое как дросселирование, или изменение условий окружающей среды.
На фиг. 1 представлен пример реализации первого варианта осуществления настоящего изобретения:
- этап 1: ECU устанавливают первый режим управления, который может быть режимом оптимального управления или другим режимом управления, например, при запуске двигателя;
- этап 2: считывают температуру ATS; и
- этап 3: сравнивают эту температуру с начальной температурой работы ATS: если температура ATS выше, чем начальная температура работы ATS (позиция "нет"), то продолжают считывание температуры (этап 2), в противном случае
- этап 4: запускают и поддерживают процедуру прогрева, пока температура ATS не достигает начальной температуры работы ATS,
- этап 5: запускают процедуру обратного отсчета, затем
- этап 6: значение счетчика уменьшается,
- этап 7: проверяют обратный отсчет (отметка "нет"), пока процедура обратного отсчета не закончится (отметка "да"), тогда, если значение счетчика больше нуля, обратный отсчет возвращается к этапу 6 для уменьшения значения, в противном случае,
- этап 8: запрещают процедуру прогрева.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, этап 5 содержит дополнительные подэтапы:
- этап 51: контролируют рабочий режим двигателя и/или параметр окружающей среды как мгновенное значение и/или как среднее значение, затем
- этап 52: такой контроль действует в замкнутом контуре до тех пор, пока упомянутый рабочий режим двигателя и/или упомянутый параметр окружающей среды не попадет в соответствующие заданные пределы (позиция "да"), затем
- этап 53: запускают обратный счет для запрещения процедуры прогрева.
Например, если число оборотов двигателя ниже 1500 об/мин и/или требуемая мощность двигателя ниже 30% и/или температура окружающей среды ниже 0°С и/или влажность выше 50%, то начинают обратный отсчет для запрещения процедуры прогрева. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, смотрите фиг. 3:
- этап 50: запускают обратный отсчет, по существу, с процедурой прогрева, и
- этап 60: изменяют продолжительность обратного отсчета (то есть, счетчика) как функцию, пропорциональную температуре окружающей среды и/или влажности окружающей среды и/или числу оборотов двигателя или требуемой мощности двигателя.
Другими словами, меняют период времени в соответствии со значениями полученных параметров.
В соответствии с настоящим вариантом осуществления, на этапе 60 счетчик может быть установлен в исходное состояние и перезапущен, когда происходит событие, такое как действие команды водителя транспортного средства.
Посредством настоящего изобретения достигаются многочисленные преимущества.
Эти преимущества могут содержать выигрыш в расходе топлива и/или пониженных выбросах сажи или газов.
Настоящий способ может быть выполнен с помощью контроллера (ECU) двигателя или дополнительного контроллера, связанного с контроллером двигателя.
Упомянутые выше параметры двигателя и/или окружающей среды уже доступны в автомобильной сети CAN.
Это изобретение может быть предпочтительно реализовано в компьютерной программе, содержащей средство управляющей программы для выполнения одного или более этапов такого способа, когда такую программу исполняют на компьютере, поэтому патент должен также охватывать такую компьютерную программу и машиночитаемый носитель данных, содержащий записанное сообщение, причем такой машиночитаемый носитель данных содержит средство управляющей программы для выполнения одного или более этапов такого способа, когда такую программу исполняют на компьютере.
Многочисленные изменения, модификации, комбинации и вариации вариантов осуществления предмета изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения описания и сопутствующих чертежей, которые раскрывают его предпочтительные варианты осуществления. Все такие изменения, модификации, вариации и другие использования и применения, которые не отступают от принципов изобретения, считаются охваченными настоящим изобретением.
Дополнительные подробности реализации описываться не будут, поскольку специалист в данной области техники в состоянии осуществить изобретение после изучения упомянутого выше описания.
1. Способ управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, содержащей средство выполнения процедуры прогрева для дополнительной обработки, причем способ содержит этап, на котором прерывают/запрещают работу такого средства прогрева через некоторый период времени после запуска процедуры прогрева, отличающийся тем, что при запуске процедуры прогрева запускают процедуру обратного отсчета для определения момента упомянутого прерывания/запрещения после упомянутого периода времени.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых
- получают рабочий параметр двигателя и/или параметр окружающей среды в виде мгновенного значения или среднего значения и затем
- запускают процедуру обратного отсчета в момент или после запуска процедуры прогрева для определения момента упомянутого прерывания/запрещения после упомянутого периода времени.
3. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
- получают рабочий параметр двигателя и/или параметр окружающей среды в виде мгновенного значения или среднего значения и затем
- изменяют продолжительность обратного отсчета для определения момента упомянутого прерывания/запрещения после упомянутого периода времени в зависимости от упомянутого рабочего параметра двигателя и/или параметра окружающей среды.
4. Способ по п. 3, в котором обратный отсчет запускают перед или после упомянутого получения параметра.
5. Способ по п. 3 или 4, в котором упомянутый рабочий параметр двигателя является скоростью вращения двигателя и/или требуемой мощностью двигателя, и/или упомянутым параметром окружающей среды является температура и/или влажность.
6. Способ по п. 5, в котором упомянутая зависимость является функцией, пропорциональной температуре окружающей среды, и/или влажности окружающей среды, и/или скорости вращения двигателя, и/или требуемой мощности двигателя.
7. Способ по п. 1, в котором упомянутый период времени является неизменным.
8. Устройство управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, содержащее средство выполнения процедуры прогрева для дополнительной обработки, причем упомянутое устройство содержит средство прерывания/запрещения работы такого средства прогрева через временной интервал после запуска средства прогрева, отличающееся тем, что упомянутое средство прерывания/запрещения работы такого средства прогрева выполнено с возможностью осуществления этапов любого из пп. 1-7.
9. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий устройство по п. 8.
10. Машиночитаемый носитель данных с записанной на нем программой, причем упомянутый машиночитаемый носитель данных содержит средство компьютерной управляющей программы, выполненное с возможностью осуществления этапов любого из пп. 1-7, когда упомянутую программу выполняют на компьютере.
