JP2001234740A - 惰力閉止の間の触媒コンバータの熱損失を制御する方法 - Google Patents
惰力閉止の間の触媒コンバータの熱損失を制御する方法Info
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Abstract
タの熱損失を低下させる制御方法を提供する。 【解決手段】 弁(5)と、調整可能なストロークの設
定点(Pstroke)を有する弁位置決め装置(5a)と、
触媒コンバータ(1)とを有する内燃機関における惰力
閉止の間の触媒コンバータの熱損失を制御する方法にお
いて、ストロークの設定点(Pstroke)が触媒コンバー
タ(1)の温度(Tkat)の関数として固定されている
ことを特徴とする。
Description
御を有する内燃機関における惰力閉止の間の触媒コンバ
ータの熱損失を制御する方法に関する。
わち、ガス(加速)ペダルを押さずに、自動車がそれ自
体の慣性で走行)している場合に、燃料がエンジンにそ
れ以上噴射されないようにする、ある種の自動車におい
て利用されている周知の方法である。このように、エン
ジンは回転し続け、ピストンが燃料の汲み上げを継続す
るが、燃料はエンジンに噴射されず、あるいは燃焼もさ
れない。
しているので、ピストンの汲み上げ作用によって新鮮な
空気がエンジンのシリンダ中へ吸引され、排気系を介し
て再び押し出される。このように、エンジンの汲み上げ
作用によって新鮮な空気を触媒コンバータを連続して通
過するようにさせる。このため、触媒コンバータは冷却
されるのでその効率を低下させる。
機関において、触媒コンバータの望ましくない冷却作用
は、惰力閉止の間絞り弁を閉鎖することによって新鮮な
空気がエンジン中へ吸引されないようにすることによっ
て、最小とすることが可能である。
制御を備えたエンジンは典型的に絞り弁は含んでいな
い。その代わりに、吸引弁の弁ストロークは、例えば油
圧アクチュエータ、電磁アクチュエータのような適当な
弁位置決め装置、あるいは調整可能なカムシャフトのよ
うな機械的な可変弁アクチュエータを使用することによ
って、零ストローク(吸引なし)から最大可能なストロ
ークまで連続的に調整される。従って、絞り弁を閉鎖す
ることによって惰力閉止の間の触媒コンバータの熱損失
を制御することはできない。
閉止の間の触媒コンバータの熱損失を低下させる制御方
法を提供する。
能なストローク設定点を有する弁位置決め装置と、触媒
コンバータとを有する内燃機関の惰力閉止の間の触媒コ
ンバータの熱損失を制御する方法において、前記のスト
ロークの設定点が触媒コンバータの温度の関数として固
定されることを特徴とする。
定点は、触媒コンバータの温度が第1の所定の温度より
低い場合、第1の所定の設定点の値に等しいか、あるい
はそれ以下に固定される。別の実施例において、ストロ
ークの設定点は触媒コンバータの温度が第2の所定の温
度より高い場合、第2の所定の設定点と等しいか、ある
いはそれ以上となるように固定される。本発明の実施例
は、例えば、触媒コンバータの温度が第1の所定の温度
より低い場合、ストロークの設定点を第1の所定の設定
点の値に固定し、触媒コンバータの温度が第2の所定の
温度より高い場合、ストロークの設定点を第2の所定の
ストロークの設定点の値に固定することができる。第1
の所定の設定点の値は、例えば閉鎖された弁に対応する
零としうる。第2の所定の設定点の値は、全開の弁のス
トロークに対応するようにしうる。
動温度の関数として決定しうる。第2の所定の温度は、
コンバータの最大許容作動温度の関数として決定しう
る。二つの所定のストローク設定点の値の間でストロー
クの設定点が急速に切り替わるのを阻止するために、第
2の所定の温度は、第1の所定の温度よりも高くされて
いる。触媒コンバータの温度は、例えば触媒コンバータ
の温度モデルを使用して計算可能である。本発明は、入
口弁のストローク設定点の値を固定することによって機
能しうるが、内燃機関の排気弁の設定点の値を固定する
ことによっても機能しうる。
説明する。
度センサ1aに結合された触媒コンバータ1を示し、温
度センサ1aは、マイクロプロセッサを含む弁ストロー
ク制御装置2に結合されている。更に、ガスペダル3が
その位置すなわち角度を測定するためガスペダル位置セ
ンサ3aに結合されており、ガスペダル位置センサ3a
は、弁ストローク制御装置2に結合されている。弁スト
ローク制御装置2は、惰力閉止スイッチ4を間に介装さ
せて弁ストローク位置決め装置5aに結合されている。
弁ストローク位置決め装置5aは、例えばBMW VV
Tシステム、デルフィ(Delphi)VVAシステ
ム、およびメタ(Meta)VVLシステムにおいて使
用されている周知の製品である。
2は、弁ストローク設定点Pstrokeを指示する信号を弁
ストローク位置決め装置5aまで送ることによって、弁
5を制御する。弁ストローク位置決め装置5aは、弁5
の最大ストロークが現在の弁ストローク設定点Pstroke
に対応するように弁5を作動させる。通常の作動の間、
すなわち惰力閉止が作動していない場合、惰力閉止スイ
ッチ4がオフの位置に切り替わる。そのモードにおい
て、弁ストローク制御装置2は、ガスペダル位置センサ
3aから受取る信号に基づいてストロークの設定点P
strokeを計算する。ガスペダルの位置センサ3aは、ガ
スペダル3の位置(あるいは角度)を連続的に測定し、
その位置(あるいは角度)を指示する信号αを送る。以
下詳細に説明するように、弁ストローク制御装置2は、
弁ストローク設定点Pstrokeを連続して計算し、その弁
ストローク設定点Pstrokeを指示する信号を弁位置決め
装置5aまで送る。弁ストローク位置決め装置5aは、
その最大ストロ―クが現在の弁ストローク設定点P
strokeに対応するように弁を作動させる。
4がオンの位置に切り替えられると、弁ストローク設定
点Pstrokeはもはやガスペダルの位置あるいは角度αの
関数として計算されない。その代わりに、弁ストローク
の設定点Pstrokeは、触媒コンバータの温度Tkatに基
づいて2種類の所定の弁ストローク設定点の値の一方に
固定される。弁ストローク制御装置2は、触媒コンバー
タ1の上に、あるいはその中に位置した温度センサ1a
からの触媒コンバータの温度Tkatを指示する入力信号
を受取る。代替的に、弁ストローク制御装置2は、触媒
コンバータ1の温度モデル1bに従って触媒コンバータ
の温度Tkatの値を計算しうる。温度モデルを使用する
ことにより、例えばエンジンの温度、エンジンの速度、
エンジンの負荷、点火角度およびマニホールドの空気温
度のような測定可能な入力に基づいて計算が行われる。
弁のストロークの設定点Pstrokeを固定するために、弁
ストローク制御装置2によって使用されるルーテインが
図2に詳細に示されている。
201から開始し、その後、弁ストローク制御装置2
は、ステップ202において惰力閉止がオンに切り替わ
ったか否かを検出する。惰力閉止がオンに切り替わって
いないとすれば、弁ストローク設定点Pstrokeが、例え
ばガスペダルの位置あるいは角度αの関数として、ステ
ップ205において周知の方法によって検出される。惰
力閉止がオンに切り替わっているとすれば、触媒コンバ
ータの温度Tkatは、ステップ203において第1の所
定の温度T1と比較される。触媒コンバータの温度Tkat
が第1の所定の温度T1より低いとすれば、弁ストロー
クの設定点Pstrokeは、ステップ207において第1の
所定の設定点の値P0と等しいように設定される。しか
しながら、触媒コンバータの温度Tkatが第1の所定の
温度T1より高いとすれば、触媒コンバータの温度は、
ステップ204において第2の所定の温度T2と比較さ
れる。触媒コンバータの温度Tkatが第2の所定の温度
T2よりも高い大きいとすれば、弁ストロークの設定点
Pstrokeはステップ206において第2の所定の設定点
の値PFと等しいように設定される。触媒コンバータの
温度Tkatが第2の所定の温度T2より低い(T1とT2の
間のどこか)とすれば、前記温度が第1の所定の温度T
1以下か、あるいは第2の所定の温度T2以上のいずれか
となるまで、ステップ203が繰返される。これらのス
テップが繰返されている間に、弁は、例えば惰力閉止ス
イッチがオンに切り替えられる以前に最後に設定されて
いた状態に留まることが出来る。ストロークの設定点が
ステップ205、206または207において固定され
た後、ルーテインは再びステップ201において開始す
る。
の最小有効作動温度を指示する温度に対応し、一方、第
2の所定の温度T2は、触媒コンバータの最大許容作動
温度を指示する温度に対応し、いずれにしてもT1より
も高い。第1の所定の設定点の値P0は、空気がエンジ
ンおよび触媒コンバータを通して循環しないようにする
ために零か、あるいは概ね零(概ね全閉の弁に対応す
る)に等しい。第2の所定の設定点の値PFは、新鮮な
空気がエンジンおよび触媒コンバータを通して循環しう
るようにするために、全開あるいは概ね全開の弁に対応
する値に等しい。
効作動温度以下である場合、弁は惰力閉止の間概ね全閉
位置に固定される。このため、さもなければ触媒コンバ
ータを更に冷却させることになる新鮮な空気がエンジン
を通して汲み上げられるのを阻止する。しかしながら、
触媒コンバータの温度Tkatが最大許容作動温度にある
か、あるいはそれに近い場合、熱損失はコンバータを冷
却する上で望ましい。このようにするためには、弁は、
その結果のエンジンの汲み上げ作用が惰力閉止の間新鮮
な空気で触媒コンバータを可能最速で冷却するように概
ね全開の位置に固定される。一端触媒コンバータの温度
がこのようにして低下すると、ストロークの設定点の値
は、惰力閉止が依然として有効であるとすれば、コンバ
ータの温度が最低有効作動温度以下に低下するや否や零
に戻される。
0(概ね全閉した弁に対応する)から第2の所定のスト
ローク設定点の値PF(概ね全開の弁に対応する)まで
の触媒コンバータの温度Tkatに従っての切り替えが図
3に示されている。図示のように、第2の所定の温度T
2はストロークの設定点PstrokeがP0からPFに切り替
わる点に対応し、第1の所定の温度T1はストロークの
設定点PstrokeがPFからP 0に切り替わる点に対応す
る。T2はT1よりも高いので、測定ノイズ等による急速
な切り替え過渡現象を阻止するヒステリシス効果があ
る。
バータ内あるいは該コンバータ上に位置した適当な温度
センサを介して検出可能であるが、コンピュータで共に
実行する触媒コンバータの温度モデルを使用して計算す
ることも可能である。温度モデルは、エンジンの温度、
エンジンの速度、エンジンの負荷、点火角度、およびマ
ニフォールド空気温度に基づいて触媒コンバータの温度
Tkatを計算する。
気弁制御装置を保有しているとすれば、前述のように定
義されるストロークの設定点の値は代替的に排気弁に適
用しうる。
ブロック線図である。
行されるルーテインを示すフローチャートである。
との間の関係を示す線図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 弁(5)と、調整可能なストロークの設
定点(Pstroke)を有する弁位置決め装置(5a)と、
触媒コンバータ(1)とを有する内燃機関における惰力
閉止の間の触媒コンバータの熱損失を制御する方法にお
いて、 前記ストロークの設定点が触媒コンバータ(1)の温度
(Tkat)の関数として固定されていること、を特徴と
する方法。 - 【請求項2】 前記触媒コンバータの温度が第1の所定
の温度(T1)より低い場合、ストローク設定点(P
stroke)は第1の所定の設定点の値(Po)と等しいよ
うに固定されることを特徴とする請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 前記触媒コンバータの温度(Tkat)が
第2の所定の温度(T2)より高い場合、ストローク設
定点(Pstroke)は第1の所定の設定点の値(P F)に
等しいように固定されることを特徴とする請求項1に記
載の方法。 - 【請求項4】 弁(5)と、調整可能なストロークの設
定点(Pstroke)を有する弁位置決め装置(5a)と、
触媒コンバータ(1)とを有する内燃機関における惰力
閉止の間の触媒コンバータの熱損失を制御する方法にお
いて、 前記触媒コンバータの温度(Tkat)が第1の所定の温
度(T1)より低い場合、ストローク設定点
(Pstroke)が第1の所定のストローク設定点の値(P
0)に等しいように固定され、また、前記触媒コンバー
タの温度(Tkat)が第2の所定の温度(T2)より高い
場合、ストローク設定点(Pstroke)が第2の所定の設
定点の値(PF)に等しいように固定され、前記第2の
所定の温度が第1の所定の温度より高いか、あるいは等
しいこと、を特徴とする方法。 - 【請求項5】 第1の所定の設定点の値(P0)が、閉
鎖されたあるいは概ね閉鎖された弁のストロークに対応
し、および(または)第2の所定の設定点の値(PF)
が、全開あるいは概ね全開の弁のストロークに対応する
ことを特徴とする請求項2、3、および4のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項6】 第1の所定の温度(T1)が最低のコン
バータの作動温度の関数として決定され、および(また
は)第2の所定の温度(T2)が最大許容作動温度(T
max)の関数として決定されることを特徴とする請求項
1ないし5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 前記触媒コンバータの温度(Tkat)が
該触媒コンバータの温度モデルに従って計算されること
を特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項8】 前記弁が入口弁であり、前記弁位置決め
装置が入口弁位置決め装置であることを特徴とする請求
項1ないし7のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 前記弁が出口弁であり、前記弁位置決め
装置が出口弁位置決め装置であることを特徴とする請求
項1ないし7のいずれかに記載の方法。
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