DE102014011524A1

DE102014011524A1 - Schutzvorrichtung für Fahrzeugkatalysator

Info

Publication number: DE102014011524A1
Application number: DE102014011524.0A
Authority: DE
Inventors: c/o Suzuki Motor Corporation Suehiro Kazumasa
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: CN104343563B; JP2015034491A; CN104343563A; DE102014011524B4

Abstract

Es wird eine Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators bereitgestellt. Ein Katalysator ist konfiguriert, um ein von einer Antriebsmaschine ausgestoßenes Abgas zu reinigen. Eine Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasst eine Kraftstoffrestmenge in einem Kraftstofftank. Eine Mitteilungseinrichtung führt eine Mitteilung durch, dass die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die durch die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Eine Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung steuert einen Zündzeitpunkt der Antriebsmaschine. Die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung führt eine Vorverlegungssteuerung eines Vorverlegens des Zündzeitpunkts im Vergleich zu einer Normalzeit aus, wenn die Mitteilungseinrichtung die Mitteilung durchführt.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators, und insbesondere auf eine Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators zum Schützen eines Katalysators eines Gaskraftstofffahrzeugs (ein CNG-Fahrzeug, ein LPG-Fahrzeug und dergleichen).
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Allgemeinen ist bekannt, dass eine Fehlzündung aufgrund eines Ausgehens von Benzin während eines Fahrens bewirkt werden kann, falls ein Fahrer versäumt, einem Fahrzeug, welches mit einem einzelnen Kraftstoff angetrieben wird, wie etwa ein Benzinfahrzeug, Kraftstoff zuzuführen. Wenn die Fehlzündung aufgrund des Ausgehens von Benzin und des Kraftstoffzufuhrfehlers bewirkt wird, kann ein Katalysator schmelzen und beschädigt werden. Deshalb ist eine Technologie vorgestellt worden, bei welcher ein Senken des Kraftstoffs erzwungen wird oder ein Begrenzen der Geschwindigkeit durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Benzin ausgeht. Die folgenden ,Stand der Technik'-Dokumente sind beispielhaft dargestellt.
Patentschrift 1: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. H05-263695A
Patentschrift 2: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-214773A
Gemäß einem in Patentschrift 1 offenbarten Verfahren zum Schützen eines Katalysatorkonverters eines Verbrennungsmotors wird, wenn eine Kraftstoffmenge (eine Restmenge) in einem Kraftstofftank gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und ein Kraftstoffdruck variiert (es wird bestimmt, dass das Benzin ausgeht), eine Kraftstoffzufuhr gestoppt (die Kraftstoffsenkung), um zu verhindern, dass der Katalysator schmilzt und beschädigt wird. Gemäß einer in Patentschrift 2 offenbarten Katalysatorschutzvorrichtung wird, wenn eine Kraftstoffmenge (eine Restmenge) in einem Kraftstofftank kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und ein Öffnungsgrad einer Drossel größer als ein vorbestimmter Wert ist (es liegt beinahe ein Ausgehen des Benzins vor), die Geschwindigkeit begrenzt, oder das Abgas wird zu einem Pfad umgeleitet, entlang welchem das Abgas nicht durch einen Katalysator verläuft.
Gemäß Patentschrift 1 kann, wenn der Kraftstoff gesenkt wird, ein Abwürgen der Antriebsmaschine während des Fahrens auftreten. Zudem wird, wenn der Kraftstoff abrupt und ohne eine vorherige Warnung an einen Nutzer gesenkt wird, ein Antriebszustand während des Fahrens plötzlich geändert. Zudem wird gemäß Patentschrift 2 die Geschwindigkeit begrenzt, so dass das Fahren mit hoher Geschwindigkeit außer Kraft gesetzt wird. Allerdings wird bei einer hohen Rotation und einem hohen Lastzustand eine Katalysatortemperatur auf einem hohen Zustand gehalten, so dass die hohe Rotation und der hohe Lastzustand auf ein Steigen hin hergestellt werden. Demzufolge kann der Katalysator schmelzen und beschädigt werden. Ferner wird für den Fall der Abgaspfadänderung (die Umleitung zu dem Pfad, in welchem kein Katalysator vorliegt), wenn das Abgas zu dem Pfad verlaufen kann, in welchem kein Katalysator vorliegt, die Gefahr eines Schmelzens und Beschädigens des Katalysators vollständig beseitigt. Allerdings wird ein Rohgas ausgestoßen, welches ein Umweltproblem bewirkt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Fahrer darauf aufmerksam zu machen, Kraftstoff nachzufüllen, und zu verhindern, dass der Katalysator aufgrund des Kraftstoffzufuhrfehlers schmilzt und beschädigt wird, wenn ein Kraftstoffausgehzustand beinahe erreicht ist, und somit ein Magergemischzustand hergestellt wird.
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird Folgendes bereitgestellt: eine Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators, umfassend: einen Katalysator, der konfiguriert ist, um von einer Antriebsmaschine ausgestoßenes Abgas zu reinigen; eine Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kraftstoffrestmenge in einem Kraftstofftank, eine Mitteilungseinrichtung zum Durchführen einer Mitteilung, dass die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die durch die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist; und eine Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung zum Steuern eines Zündzeitpunkts der Antriebsmaschine, wobei die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung eine Vorverlegungssteuerung eines Vorverlegens des Zündzeitpunkts im Vergleich zu einer Normalzeit ausführt, wenn die Mitteilungseinrichtung die Mitteilung durchführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Fahrer gedrängt werden, Kraftstoff nachzufüllen, und es kann verhindert werden, dass der Katalysator aufgrund des Kraftstoffzufuhrfehlers schmilzt und beschädigt wird, wenn ein Kraftstoffausgehzustand beinahe erreicht ist, und somit ein Magergemischzustand hergestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den begleitenden Zeichnungen wird Folgendes gezeigt:
1 ist eine Ansicht, die eine Systemkonfiguration einer Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators gemäß einem darstellenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm zum Bestimmen einer Kraftstoff-effizienten Fahrsteuerung unmittelbar bevor der Kraftstoff ausgeht, gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel;
3 ist ein Flussdiagramm zum Bestimmen einer Kraftstoffausgehrückkehr (welche jedes Mal unmittelbar nach einem Starten ausgeführt wird) gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel;
4 zeigt eine Leerlaufrotationszahltabelle gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel;
5 zeigt eine Normalzeit-Zündzeitpunktabbildung (Ig1) gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel;
6 zeigt eine Zündzeitpunktabbildung (Ig2) unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel; und
7 zeigt eine Zündzeitpunktlernabbildung (Igl) gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Fahrer darauf aufmerksam zu machen, Kraftstoff nachzufüllen, und zu verhindern, dass der Katalysator aufgrund des Kraftstoffzufuhrfehlers schmilzt und beschädigt wird, wenn ein Kraftstoffausgehzustand beinahe erreicht ist und somit ein Magergemischzustand hergestellt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst, indem eine Vorverlegungssteuerung eines Zündzeitpunkts verglichen zu einer Normalzeit durchgeführt wird, wenn mitgeteilt wird, dass eine Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
1 bis 7 zeigen ein darstellendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Multizylinder-Antriebsmaschine 1 an einem Fahrzeug angebracht. Die Antriebsmaschine 1 ist mit einem Zylinderblock 2, einem Zylinderkopf 3 und einer Zylinderkopfabdeckung 4 versehen. Der Zylinderblock 2 ist mit einem Kolben 5 versehen. Eine Verbrennungskammer 6 ist zwischen dem Kolben 5 und dem Zylinderkopf 3 ausgebildet. Der Zylinderkopf 3 ist mit Einlassanschlüssen 7 und Auslassanschlüssen 8 ausgebildet. Die Antriebsmaschine 1 treibt ein Einlassventil 11 und ein Auslassventil 12 durch eine Einlassnockenwelle 9 und eine Auslassnockenwelle 10 an, welche jeweils durch den Zylinderkopf 3 zentral gehalten werden, wodurch die Einlassanschlüsse 7 und die Auslassanschlüsse 8 geöffnet und geschlossen werden, die mit der Verbrennungskammer 6 der jeweiligen Zylinder kommunizieren. Die Antriebsmaschine 1 ist an der Einlassnockenwelle 9 mit einem variablen Ventilzeitpunkt-Aktor 13 einer variablen Ventilzeitpunktvorrichtung vorgesehen. Ein hydraulischer Betriebsdruck des variablen Ventilzeitpunkt-Aktors 13 wird durch ein Hydraulikdruck-Steuerventil 14 gesteuert, so dass der variable Ventilzeitpunkt-Aktor 13 eine Phase der Einlassnockenwelle 9 mit Bezug auf eine Nockenwelle ändert.
Die Antriebsmaschine 1 verbindet als eine Einlassvorrichtung sequentiell einen Luftreiniger 15, ein Einlassrohr 16, einen Drosselkörper 17, einen Ausgleichsbehälter 18 und jeweilige Verzweigungsrohre 20 einer Einlassleitung 19, wodurch ein Einlassdurchgang 21 bereitgestellt wird, der mit jedem Einlassanschluss 17 kommuniziert. Der Einlassdurchgang 21 des Drosselkörpers 17 ist mit einem Drosselventil 22 vorgesehen. Das Drosselventil 22 ist z. B. ein Ventil einer mechanischen Drosselvorrichtung. Zudem verbindet die Antriebsmaschine 1 als eine Auslassvorrichtung sequentiell jeweilige Verzweigungsrohre 24 einer Auslassleitung 23, einen Katalysatorkonverter 25 und ein Auslassrohr 26, wodurch ein Auslassdurchgang 27 bereitgestellt wird, der mit jedem Auslassanschluss 8 kommuniziert. Der Katalysatorkonverter 25 weist einen Katalysator 25A auf, der konfiguriert ist, um Abgas zu reinigen, das von der Antriebsmaschine 1 ausgestoßen wird. Die Antriebsmaschine 1 ist mit einem Leerlaufluftdurchgang 28 versehen, der das Drosselventil 22 überbrückt und mit dem Einlassdurchgang 21 kommuniziert, und ein Leerlaufluftmengen-Steuerventil 29 zum Regulieren einer Leerlaufluftmenge ist auf dem Weg des Leerlaufluftdurchganges 28 vorgesehen. Die Antriebsmaschine 1 bringt als eine Zündvorrichtung eine Zündspule 30 für jeden Zylinder an der Zylinderkopfabdeckung 4 an. Die Zündspule 30 bewirkt, dass eine Zündkerze, welche der Verbrennungskammer 6 der jeweiligen Zylinder gegenüberliegt, einen Funken erzeugt. Zudem ist die Antriebsmaschine 1 mit einem Ausgleichsbehälter-seitigen Leckgasdurchgang 32 versehen, durch den eine Innenseite der Zylinderkopfabdeckung 4 mit dem Einlassdurchgang 21 des Ausgleichsbehälters 18 durch ein PCV-Ventil 31 kommuniziert, und ist mit einem Luftreiniger-seitigen Leckgasdurchgang 33 versehen, durch den die Innenseite der Zylinderkopfabdeckung 4 mit einer Innenseite des Luftreinigers 15 kommuniziert.
Die Antriebsmaschine 1 ist mit einer Schutzvorrichtung 34 des Katalysators 25A des Katalysatorkonverters 25 versehen. Die Schutzvorrichtung 34 ist mit einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung 35 versehen, die konfiguriert ist, um Gaskraftstoff (nachstehend als Kraftstoff bezeichnet), wie etwa komprimiertes Naturgas (CNG: ”Compressed Natural Gas”) und flüssiges Propangas (LPG: ”Liquefied Petroleum Gas”) zuzuführen. Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung 25 ist mit einem Kraftstoffbehälter 36 versehen, der konfiguriert ist, um den Kraftstoff darin zu speichern. Der Kraftstoffbehälter 36 ist mit einem Ende eines Kraftstoffzufuhrrohrs 37 verbunden. Das andere Ende des Kraftstoffzufuhrrohrs 37 ist mit einem Kraftstoffablaufrohr 38 verbunden. Das Kraftstoffablaufrohr 38 ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 39 für jeden Zylinder verbunden, das an jedem Verzweigungsrohr 20 der Einlassleitung 19 angebracht ist. Das Kraftstoffzufuhrrohr 37 ist von der Seite des Kraftstoffbehälters 36 aus sequentiell mit einem Hauptstoppventil 40, einem ersten Kraftstoffdrucksensor 41, einem Dekomprimierungsventil 42, einem Kraftstofftemperatursensor 43 und einem zweiten Kraftstoffdrucksensor 44 versehen. Das Hauptstoppventil 40 ist konfiguriert, um den Kraftstoff auf einen Stopp der Antriebsmaschine 1 hin zu unterbrechen. Der erste Kraftstoffdrucksensor 41 ist ganzheitlich mit dem Hauptstoppventil 40 versehen und konfiguriert, um einen Druck des Kraftstoffbehälters 36 zu erfassen, um die Restmenge des Kraftstoffs zu überprüfen. Das Dekomprimierungsventil 42 ist mit einer Dekomprimierungskammer 45 und einer Membrankammer 46 versehen, und die Membrankammer 46 kommuniziert mit dem Einlassdurchgang 21, der stromabwärts des Drosselventils 22 des Drosselkörpers 17 angeordnet ist, über einen Druckeinführungsdurchgang 47. Das Dekomprimierungsventil 42 weist eine Struktur auf, in welcher ein Druck der Dekomprimierungskammer 45 eine vorbestimmte Druckdifferenz mit Bezug auf einen Einlassdruck, der von dem Einlassdurchgang 21 auf die Membrankammer 46 ausgeübt wird, aufrechterhält. Dadurch dekomprimiert das Dekomprimierungsventil 42 den Kraftstoffdruck durch die vorbestimmte Druckdifferenz mit Bezug auf den Einlassdruck und reguliert somit den Kraftstoffdruck auf eine geeignete Druck-/Strömungsrate. Der Kraftstofftemperatursensor 43 ist konfiguriert, um eine Temperatur des Kraftstoffs zu erfassen, der dem Kraftstoffeinspritzventil 39 zugeführt wird. Der zweite Kraftstoffdrucksensor 44 ist konfiguriert, um einen Druck des Kraftstoffs zu erfassen, der dem Kraftstoffeinspritzventil 39 zugeführt wird.
Die Schutzvorrichtung 34 ist als Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Vielzahl von Antriebsbedingungen für die Antriebsmaschine 1 und das Fahrzeug mit dem ersten Kraftstoffdrucksensor 41, dem Kraftstofftemperatursensor 43 und dem zweiten Kraftstoffdrucksensor 44 versehen. Die Schutzvorrichtung 34 ist ferner mit einem Einlasstemperatursensor 48 zum Erfassen einer Einlasstemperatur des Einlassdurchgangs 21, einem Drosselöffnungsgradsensor 49 zum Erfassen eines Drosselöffnungsgrads des Drosselventils 22, einem Einlassdrucksensor 50 zum Erfassen eines Einlassdrucks des Einlassdurchgangs 21, einem Wassertemperatursensor 51 zum Erfassen einer Kühlwassertemperatur der Antriebsmaschine 1, einem Klopfsensor 52 zum Erfassen eines Klopfens, einem Luft-Kraftstoffverhältnissensor 53 zum Erfassen eines Abgas-Kraftstoffverhältnisses in dem Auslassdurchgang 27, einem O₂ Sensor 54 zum Erfassen einer Auslass-Sauerstoffkonzentration in dem Auslassdurchgang 27, einem Kurbelwinkelsensor 55 zum Erfassen eines Kurbelwinkels zum Erfassen einer Antriebsmaschinenrotationszahl und einem Nockenwinkelsensor 56 zum Erfassen eines Nockenwinkels zum Bestimmen eines Zylinders vorgesehen. Der Kurbelwinkelsensor 55 wird verwendet, um eine Fehlzündung zu bestimmen, wenn der Zündzeitpunkt vorverlegt wird, und weist auch eine Funktion einer Winkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit der Antriebsmaschine auf. Unterdessen bezeichnet in 1 das Bezugszeichen 57 einen Hauptschalter, das Bezugszeichen 58 bezeichnet einen Zünder und das Bezugszeichen 59 bezeichnet eine Batterie.
Die Schutzvorrichtung 34 ist mit einer Sekundärkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 61 parallel zu einer Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 als Kraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhrvorrichtung 35 auf der Basis der durch die als die Erfassungseinrichtung dienenden jeweiligen Sensoren 41, 43, 44, 48 bis 56 erhaltenen Bedingungen versehen. Die Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 und die Sekundärkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 61 sind miteinander über ein fahrzeugeigenes Kommunikationsnetzwerk (CAN) 62 verbunden. Die Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 ist mit dem Hydraulikdruck-Steuerventil 14, dem Leerlaufluftmengen-Steuerventil 29, der Zündspule 30, dem Einlasstemperatursensor 48, dem Drosselöffnungsgradsensor 49, dem Einlassdrucksensor 50, dem Wassertemperatursensor 51, dem Klopfsensor 52, dem Luft-Kraftstoffverhältnissensor 53, dem O₂-Sensor 54, dem Kurbelwinkelsensor 55 und dem Nockenwinkelsensor 56 verbunden, und ist auch mit der Batterie 59 über den Hauptschalter 57 und den Zünder 58 verbunden.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 mit einer Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung 63 zum Erfassen einer Kraftstoffrestmenge in dem Kraftstoffbehälter 36 verbunden, und ist auch mit einer Mitteilungseinrichtung 64 zum Durchführen einer Mitteilung verbunden, dass die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die durch die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung 63 erfasste Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung 63 kann ein Hochdrucksensor sein, wenn der Kraftstoff CNG ist, und kann eine Füllstandsanzeige sein, wenn der Kraftstoff LPG ist. Die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung 63 ist konfiguriert, um die Kraftstoffrestmenge in dem Kraftstoffbehälter 63 zu überwachen. Die Mitteilungseinrichtung 64 ist mit einer Fülllampe 64A versehen, die konfiguriert ist, um eine Warnung (Beleuchtung) zu erzeugen, um einen Nutzer darauf aufmerksam zu machen, den Kraftstoff nachzufüllen, wenn bestimmt wird, dass ein Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Brennstoffs erreicht ist, und einem Summer 64B, der konfiguriert ist, um eine Warnung (Ton) zu erzeugen, um den Nutzer darauf aufmerksam zu machen, den Kraftstoff nachzufüllen, wenn bestimmt wird, dass ein Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Brennstoffs erreicht ist. Zudem ist, wie in 1 gezeigt ist, die Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 mit einer Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung 65 zum Steuern eines Zündzeitpunkts der Antriebmaschine 1 versehen. Die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung 65 ist konfiguriert, um eine Vorverlegungssteuerung eines Vorverlegens eines Zündzeitpunkts im Vergleich zu einer Normalzeit auszuführen, wenn die Mitteilungseinrichtung 64 die Mitteilung durchführt. Zudem ist die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung 65 konfiguriert, um eine Verzögerungssteuerung auszuführen, wenn die Vorverlegungssteuerung ausgeführt wird und die Winkelgeschwindigkeit der Antriebsmaschine, die durch den Kurbelwinkelsensor (Winkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung) 55 erfasst ist, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Ferner ist, wie in 1 gezeigt ist, die Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 mit einer Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 66 zum Steuern einer Leerlaufrotationsgeschwindigkeit auf eine Soll-Leerlaufrotationsgeschwindigkeit versehen. Die Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 66 ist konfiguriert, um die Soll-Leerlaufrotationsgeschwindigkeit bezogen auf die Normalzeit kleiner einzustellen, wenn die Mitteilungseinrichtung 64 die Mitteilung durchführt. Zudem ist, wie in 1 gezeigt ist, die Hauptkraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung 60 mit einer Bestimmungseinrichtung unmittelbar vor einem Ausgehen des Brennstoffs 67 zum Bestimmen eines Zustands unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs versehen.
D. h., in einem Gaskraftstofffahrzeug (CNG oder LNG) wird ein Magergemischzustand hergestellt, wenn der Kraftstoffausgehzustand hergestellt ist und der Katalysator letztlich geschmolzen und beschädigt ist. Somit wird in diesem darstellenden Ausführungsbeispiel, um zu verhindern, dass der Katalysator 25A schmilzt und beschädigt wird, wenn die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der Nutzer durch die Mitteilungseinrichtung 64 der Fülllampe 64A oder des Summers 65B aufmerksam gemacht. Ferner wird der Zündzeitpunkt im Vergleich zu der Normalzeit vorverlegt. D. h., die Katalysatortemperatur wird unter Verwendung des Effekts, dass die Katalysatortemperatur verringert wird, wenn der Zündzeitpunkt vorverlegt wird, verringert, um das Risiko eines Schmelzens und Beschädigens des Katalysators zu reduzieren. Zudem wird, wenn der Zündzeitpunkt vorverlegt wird, eine Antriebsmaschinenausgabe reduziert. Dadurch wird ein sanfteres Fahren als bei dem Normalzeit-Zündzeitpunkt erzielt, um kein Fahren mit verschlechtertem Kraftstoffverbrauch zu bewirken, was sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt. Zudem wird der Kraftstoffverbrauch erhöht, bis das Fahrzeug eine Nachfüllstation erreicht, so dass eine mögliche Reichweite gesichert und das Risiko reduziert wird, dass der Kraftstoff ausgeht, bevor die Nachfüllstation erreicht wird.
2 zeigt ein Verfahren einer Bestimmung der Kraftstoff-effizienten Fahrsteuerung, unmittelbar bevor der Kraftstoff ausgegangen ist, gemäß dem darstellenden Ausführungsbeispiel. Wie in 2 gezeigt ist, wird bestimmt, wenn ein Programm startet (Schritt A01), ob ein Flag unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs (Fover), das einen Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs anzeigt, gesetzt ist (Fover = 1?) (Schritt A02). Wenn ein Ergebnis von Schritt A02 NEIN ist, wird bestimmt, ob ein gegenwärtiger Wert (FLc) des Kraftstoffpegels kleiner als ein Bestimmungswert (FLjdg1) des Kraftstoffpegels unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs ist (FLc < FLjdg1) (Schritt A03). D. h., in Schritt A03 wird bestimmt, ob die Kraftstoffrestmenge in dem Kraftstoffbehälter 36 ausreicht oder nicht. Wenn ein Ergebnis von Schritt A03 JA ist und die Kraftstoffrestmenge in dem Kraftstoffbehälter 36 klein ist, wird die Mitteilungseinrichtung 64 eingeschaltet, d. h. die Fülllampe 64A wird erleuchtet (Schritt A04) und der Summer 64B wird aktiviert (was nach einer Summeraktivierungszeit (Tbz) auf ein Ausgehen des Kraftstoffs hin gestoppt wird) (Schritt A05). Dann wird, wie in 4 gezeigt ist, die Leerlaufrotationszahl von einem Normalzeit-Leerlaufrotationszahltabellenwert (Wassertemperaturtabelle: Rev1) auf einen Rotationstabellenwert unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs geändert (Wassertemperaturtabelle: Rev2) (von Rev1 zu Rev2) (Schritt A06). Zudem wird, wie in 5 und 6 gezeigt ist, als eine Änderung einer Zündzeitpunkt-Vorverlegungsabbildung, eine Normalzeit-Zündzeitpunktabbildung (Rotationslastabbildung: Ig1) auf eine Zündzeitpunktabbildung unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs geändert (Rotationslastabbildung: Ig2) (von Ig1 zu Ig2), und die Zündzeitpunktabbildung unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs (Ig2) wird als ein letzter Zündzeitpunkt (IgF) eingestellt (IgF = Ig2) (Schritt A07). Dann wird das Flag unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs (Fover) gesetzt (Fover = 1) (Schritt A08). Wenn andererseits ein Ergebnis von Schritt A02 JA ist, wird bestimmt, ob eine Antriebsmaschinen-Winkelgeschwindigkeitsvariation (FLeng) größer als ein Antriebsmaschinen-Winkelgeschwindigkeitsvariationswert (FLjdg2) für eine Fehlzündungsbestimmung hinsichtlich einer Änderungsgröße einer Rotationsvariation für eine Fehlzündungserfassung ist, um zu bestimmen, ob eine Fehlzündung auf das Vorverlegen des Zündfeuers hin bewirkt wird oder nicht (Schritt A09). Wenn ein Ergebnis von Schritt A09 JA ist, wird eine Zündzeitpunktlernabbildung (Rotationslastabbildung) aktualisiert. D. h., wie in 7 gezeigt ist, spiegelt sich eine Zündzeitpunktlernaktualisierungsgröße (Verringerung: IgM) in der Zündzeitpunktlernabbildung wider (eine Verringerungsseite: Igl) (Schritt A10). Wenn andererseits ein Ergebnis von Schritt A09 NEIN ist, wird die Zündzeitpunktlernabbildung (Rotationslastabbildung) aktualisiert. D. h., eine Zündzeitpunktlernaktualisierungsgröße (Erhöhung: IgP) wird in der Zündzeitpunktlernabbildung (eine Erhöhungsseite: Igl) widergespiegelt (Schritt A11). D. h., in Schritt A10 und Schritt A11 besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine Fehlzündung auftreten wird, wenn der Zündzeitpunkt vorverlegt ist. Deshalb wird eine Konstante auf IgM > IgP als Basis eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass ein Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs vorliegt, wird ein Zündzeitpunktlernen ausgeführt, während eine Fehlzündungssituation überprüft wird. In diesem Fall ist die Aktualisierungsgröße mit IgM und IgP implementiert. Ein Lernbereich von jeder Abbildung kann beliebig eingestellt werden. Beispielsweise kann der Lernbereich auf nur eine Ebene, vier Ebenen, sechs Ebenen, acht Ebenen, zehn Ebenen und zwölf Ebenen eingestellt werden, und kann z. B. auf dieselbe Anzahl von Gittern wie die Zündzeitpunktabbildung eingestellt werden. Nach der Verarbeitung von Schritt A10 oder A11 wird der letzte Zündzeitpunkt (IgF) auf IgF = Ig2 + Igl eingestellt (Schritt A12). Nach der Verarbeitung von Schritt A08, wenn ein Ergebnis von Schritt A03 NEIN ist oder nach der Verarbeitung von Schritt A11, kehrt das Programm zurück (Schritt A13). Unterdessen kann in 2 ein Kraftstoffverbrauchs-Steuerelement zu den mit der unterbrochenen Linie gezeigten Schritten A06 bis A09 hinzugefügt werden, so dass der Kraftstoffverbrauch weiterhin verbessert werden kann.
3 zeigt ein Verfahren zum Bestimmen einer Kraftstoffausgehrückkehr. Wie in 3 gezeigt ist, wird bestimmt, wenn ein Programm startet (Schritt B01), ob der gegenwärtige Wert des Kraftstoffpegels (FLc) größer als ein Bestimmungswert eines Kraftstofffüllens (Fchrge) hinsichtlich des Kraftstoffpegels ist (Schritt B02). Hier wird der Bestimmungswert eines Kraftstofffüllens (Fchrge) eingestellt, so dass Fchrge ≥ FLjdg gilt. Wenn ein Ergebnis von Schritt B02 JA ist, wird das Flag unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs (Fover), das einen Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs anzeigt, nicht gesetzt (Fover = 0) (Schritt B03). Zudem wird die Zündzeitpunktvorverlegungsabbildung geändert. D. h., die Zündzeitpunktabbildung unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs (Rotationslastabbildung: Ig2) wird auf die Normalzeit-Zündzeitpunktabbildung (Rotationslastabbildung: Ig1) (von Ig2 zu Ig1) geändert, und die Normalzeit-Zündzeitpunktabbildung (Ig1) wird auf den letzten Zündzeitpunkt (IgF) eingestellt (IgF = Ig1) (Schritt B04). Dann wird, wie in 7 gezeigt ist, das Zündzeitpunktlernen komplett gelöscht (Igl = 0) (Schritt B05). Danach wird die Fülllampe 64A ausgeschaltet (Schritt B06). Wenn andererseits ein Ergebnis von Schritt B02 NEIN ist, wird der Summer 64B aktiviert (welcher nach der Summeraktivierungszeit (Tbz) auf ein Ausgehen des Kraftstoffs hin stoppen wird) (Schritt B07). Nach der Verarbeitung von Schritt B06 oder Schritt B07 wird das Programm beendet (Schritt B08).
In diesem darstellenden Ausführungsbeispiel wird der Katalysator 25A gemäß der folgenden Sequenz geschützt.

(1) Die Kraftstoffrestmenge wird überwacht. Wenn die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Menge ist (ein Druck für CNG und eine Füllstandsanzeige für LPG), wird die Bestimmung unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs durchgeführt.
(2) Wenn die Bestimmung unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs erfüllt ist, wird die Fülllampe 64A eingeschaltet oder der Summer 64B (die Erzeugung desselben wird nach mehreren Sekunden gestoppt) wird aktiviert, um den Nutzer den Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs mitzuteilen.
(3) Wenn die Bestimmung unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs erfüllt ist, wird die Soll-Antriebsmaschinenrotationszahl auf das Leerlaufantreiben hin verringert, so dass eine Betriebsart zu einer Kraftstoff-effizienten Betriebsart umgeschaltet wird.
(4) In ähnlicher Weise wird der Zündzeitpunkt auch zu dem verglichen zu der Normalzeit vorverlegten Zündzeitpunkt umgeschaltet. Wenn der Zündzeitpunkt vorverlegt ist, wird die Katalysatortemperatur verringert, und das Antriebsmaschinendrehmoment wird auch verringert. Folglich kann dem Nutzer der Eindruck vermittelt werden, dass ein Zustand unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs vorliegt (ein Eindruck, der das Kraftstofffüllen erfordert). Zudem kann, da der Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu der Normalzeit verbessert wird, eine Tankstelle gefunden werden, um den Kraftstoff nachzufüllen (wenn der Kraftstoff abgesenkt wird, kann das Fahrzeug nicht verwendet werden).
(5) Falls der Zündzeitpunkt weit vorverlegt ist, kann eine Fehlzündung auftreten. Deshalb wird die Antriebsmaschinenwinkelgeschwindigkeit überwacht und für die Fehlzündungsbestimmung verwendet. Wenn eine Fehlzündung erfasst wird (wenn die Antriebsmaschinenwinkelgeschwindigkeit größer als ein vorbestimmter Wert wird), wird der Zündzeitpunkt verzögert, um denselben auf eine optimale Zündposition zu steuern. Dadurch kann nicht nur verhindert werden, dass der Katalysator schmilzt und beschädigt wird, sondern auch der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
(6) Wenn die Antriebsmaschine startet, wird die Kraftstofffüllbestimmung durchgeführt. Wenn die Füllbestimmung erfüllt ist, kehrt die Antriebsmaschine zu der Normalzeit-Leerlaufrotationszahl und dem Normalzeit-Zündzeitpunkt zurück, so dass zu der ursprünglichen Ausgabeleistung zurückgekehrt werden kann. Wenn bestimmt wird, dass das Nachfüllen nicht durchgeführt wird, wird der Zustand unmittelbar vor dem Ausgehen des Kraftstoffs mit dem Summer 64B angekündigt, und der Zündzeitpunkt wird auch bei einer Niedrigausgabe-/Kraftstoff-effizienten Betriebsart gesteuert.

Obwohl das darstellende Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, werden die Konfigurationen des vorstehend beschriebenen darstellenden Ausführungsbeispiels hinsichtlich der Ansprüche beschrieben. Zunächst führt gemäß Anspruch 1 die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung 65 zum Steuern des Zündzeitpunkts der Antriebsmaschine 1 die Vorverlegungssteuerung zum Vorverlegen des Zündzeitpunkts verglichen zu der Normalzeit aus, wenn die Mitteilung durch die Mitteilungseinrichtung 64 durchgeführt wird. Durch Vorverlegen des Zündzeitpunkts der Antriebsmaschine 1 unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs wird die Temperatur des Katalysators 25A verringert. Zudem kann der Fahrer fühlen, dass die Antriebsbetriebsart zu einer Kraftstoffverbrauchssparbetriebsart umgeschaltet wird, aufgrund des Verringerns der Antriebsmaschinenausgabe, die aus der Vorverlegungssteuerung des Zündzeitpunkts der Antriebsmaschine 1 resultiert. Deshalb kann der Fahrer darauf aufmerksam gemacht werden, den Kraftstoff nachzufüllen. Zudem ist gemäß Anspruch 2 der Kurbelwinkelsensor (die Drehgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung) 55 zum Erfassen der Antriebsmaschinenwinkelgeschwindigkeit vorgesehen. Wenn die Vorverlegungssteuerung ausgeführt wird und die Antriebsmaschinenwinkelgeschwindigkeit gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, führt die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung 65 die Verzögerungssteuerung aus. Dadurch wird, wenn die Antriebsmaschinenwinkelgeschwindigkeit während der Ausführung der Vorverlegungssteuerung des Zündzeitpunkts übermäßig erhöht ist, die Verzögerungssteuerung ausgeführt, um die Fehlzündung der Antriebsmaschine 1 zu verhindern. Somit kann durch die zusammenwirkende Steuerung der Vorverlegungssteuerung und der Verzögerungssteuerung nicht nur der Katalysator geschützt werden, sondern auch der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Zudem ist gemäß Anspruch 3 die Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 66 zum Steuern der Leerlaufrotationsgeschwindigkeit auf die Soll-Leerlaufrotationsgeschwindigkeit vorgesehen. Wenn die Mitteilung durch die Mitteilungseinrichtung 64 durchgeführt wird, stellt die Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 66 die Soll-Leerlaufrotationsgeschwindigkeit kleiner als zu der Normalzeit ein. Dadurch wird unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs die Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeit auf das Leerlaufen hin verringert, um die Antriebsmaschine zu dem Kraftstoff-effizienten Fahren umzuschalten. Somit kann die mögliche Reichweite erhöht werden, wodurch die Reichweite gesichert wird, bis der Kraftstoff nachgefüllt ist.
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Arten verbessert und geändert werden. In dem vorstehend darstellenden Ausführungsbeispiel wird die mechanische Drosselvorrichtung verwendet. Allerdings kann, falls eine elektronische Drosselvorrichtung verwendet wird, da die elektronische Drosselvorrichtung die Betätigung des Drosselöffnungsgrads frei ändern kann, das Kraftstoff-effiziente Fahren durch die feinere Steuerung implementiert werden. Beispielsweise wird der Drosselöffnungsgrad für eine übermäßige Fahrpedalbetätigung, wie etwa eine schnelle Beschleunigung, langsam betätigt, so dass ein Kraftstoff-effizienteres Fahren implementiert werden kann. Zudem kann, da ein Grenzpunkt mit der für den Kraftstoffverbrauch vorteilhaften Last erreicht werden kann, ein Kraftstoff-effizienteres Fahren implementiert werden, wodurch die Reichweite erhöht wird. Indem die Fahrleistungslücke hinsichtlich der Fahrpedalbetätigung für den Nutzer offensichtlicher wird, kann der Nutzer erkennen, dass er sich beeilen muss, um den Kraftstoff nachzufüllen (die Drosselsteuerung wird vorzugsweise zu einem mit der unterbrochenen Linie in dem Flussdiagramm von 2 gezeigten Rahmen hinzugefügt. Zudem kann sie mit der Zündzeitpunkt-Vorverlegungssteuerung ausgetauscht werden.). Zudem wird der Drosselöffnungsgrad unmittelbar vor dem vollständigen Ausgehen des Kraftstoffs schrittweise verringert, so dass das Fahrzeug an einen Straßenrand und dergleichen sicher gefahren werden kann, während ein abruptes Kraftstoffabsenken vermieden wird (wenn der Kraftstoff abrupt abgesenkt wird, kann das Fahrzeug in der Mitte der Straße stoppen). Zudem kann, wenn das Kraftstoffverbrauch-bezogene Element zu dem mit der unterbrochenen Linie in dem Flussdiagramm von 2 gezeigten Rahmen hinzugefügt wird, die Fahrentfernung weiterhin erhöht werden, bis eine Nachfüllstation gefunden ist. Insbesondere werden Ausgaben von elektronischen Komponenten von mehreren Prozentpunkten vorzugsweise nur unmittelbar vor einem Ausgehen des Kraftstoffs unterdrückt. Beispielsweise wird die Helligkeit des Lichts unterdrückt, eine Ausgabe eines Gebläses einer Klimaanlagenvorrichtung wird verringert, oder ein Automatikgetriebe wird blockiert.
Die Schutzvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf Auslasssysteme verschiedener Antriebsmaschinen angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 05-263695 A [0002]
JP 2001-214773 A [0002]

Claims

Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators, aufweisend: einen Katalysator, der konfiguriert ist, um von einer Antriebsmaschine ausgestoßenes Abgas zu reinigen, eine Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kraftstoffrestmenge in einem Kraftstofftank, eine Mitteilungseinrichtung zum Durchführen einer Mitteilung, dass die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die durch die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und eine Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung zum Steuern eines Zündzeitpunkts der Antriebsmaschine, wobei die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung eine Vorverlegungssteuerung eines Vorverlegens des Zündzeitpunkts im Vergleich zu einer Normalzeit ausführt, wenn die Mitteilungseinrichtung die Mitteilung durchführt.
Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators nach Anspruch 1, ferner mit einer Winkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Winkelgeschwindigkeit der Antriebsmaschine, wobei, wenn die Vorverlegungssteuerung ausgeführt wird und die durch die Winkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erfasste Winkelgeschwindigkeit der Antriebsmaschine gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung eine Verzögerungssteuerung ausführt.
Schutzvorrichtung eines Fahrzeugkatalysators, aufweisend: einen Katalysator, der konfiguriert ist, um ein von einer Antriebsmaschine ausgestoßenes Abgas zu reinigen, eine Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kraftstoffrestmenge in einem Kraftstofftank, eine Mitteilungseinrichtung zum Durchführen einer Mitteilung, dass die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die durch die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und eine Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung zum Steuern einer Leerlaufrotationsgeschwindigkeit, damit sie eine Soll-Leerlaufrotationsgeschwindigkeit wird, wobei die Antriebsmaschinenrotationsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung die Soll-Leerlaufrotationsgeschwindigkeit kleiner als zu einer Normalzeit einstellt, wenn die Mitteilungseinrichtung die Mitteilung durchführt.