BR112015017304A2

BR112015017304A2 - dispositivo e método para o controle de um motor a combustão interna com taxa de compressão variável

Info

Publication number: BR112015017304A2
Application number: BR112015017304-7A
Authority: BR
Inventors: Takahashi Eiji; Eiji Takahashi; Kamada Shinobu; Shinobu Kamada
Original assignee: Nissan Motor Co. Ltd.
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2020-06-23
Also published as: US9856810B2; JP5765495B2; EP2952711A1; JPWO2014119151A1; BR112015017304B1; EP2952711A4; US20150330315A1; WO2014119151A1; CN104956048A; MX340768B; RU2585337C1; MX2015009338A; EP2952711B1; CN104956048B

Abstract

resumo dispositivo e método para o controle de um motor a combustão interna com taxa de compressão variável executa-se um corte de combustível durante a desaceleração no ponto no tempo t1. é estimada a quantidade de oxigênio armazenado (ros) que aumenta com este corte de combustível com base em uma relação ar de exaustão-combustível e na quantidade de ar admitido. quando a quantidade de oxigênio armazenado (ros) atinge um valor de limiar (no ponto no tempo t2), a taxa de compressão alvo (tcr) é corrigida para ser inferior à taxa de compressão alvo básica (tcr). embora seja executado um restabelecimento do combustível no ponto no tempo t4, a temperatura de combustão é reduzida devido à redução da taxa de compressão mecânica, de modo que é eliminada a produção de nox em uma câmara de combustão. portanto, fica eliminado um aumento de nox mesmo quando for excessiva a quantidade de oxigênio armazenado (ros) do catalisador de purificação de emissão de escapamentos (4).

Description

“DISPOSITIVO E MÉTODO PARA O CONTROLE DE UM MOTOR A COMBUSTÃO INTERNA COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL” CAMPO TÉCNICO

[001]A presente invenção se refere um motor a combustão interna com taxa de compressão variável capaz de alterar uma taxa de compressão mecânica, e mais especificamente a um dispositivo de controle e método de controle dos meios de variação da taxa de compressão para reduzir a quantidade de emissão de NOx.

FUNDAMENTOS

[002]No campo dos motores a combustão interna, já são conhecidos diver- sos tipos de mecanismos para a variação da taxa de compressão. São amplamente conhecidos, por exemplo, um mecanismo para a variação da taxa de compressão capaz de fazer variar a taxa de compressão mecânica, fazendo variar a relação po- sicional relativa entre um êmbolo e um cilindro e um mecanismo para a variação da taxa de compressão, configurado para fazer variar um volume da câmara de com- bustão por meio de um êmbolo/cilindro auxiliares.

[003]Por outro lado, a Literatura de Patentes 1 descreve que a taxa de com- pressão mecânica é reduzida pelo uso de um tal mecanismo de variação da taxa de compressão durante um período predeterminado a partir de um restabelecimento de combustível, no caso em que uma temperatura do catalisador de purificação de emissão dos escapamentos tiver descido até um valor de limiar durante o corte do combustível. Isto é, uma quantidade de armazenagem de oxigênio no catalisador aumenta durante o corte do combustível. Se a temperatura do catalisador de purifi- cação da emissão dos escapamentos for reduzida excessivamente por este corte de combustível, o oxigênio armazenado não será eficientemente reduzido depois do restabelecimento do combustível, de modo que a ação de redução de NOx será en- fraquecida durante esse intervalo. Na técnica da Literatura de Patentes 1, quando a temperatura do catalisador de purificação da emissão dos escapamentos é reduzida abaixo de um valor de limiar, a taxa de compressão mecânica é reduzida para au- mentar prontamente a temperatura do catalisador de purificação de emissão dos escapamentos. Em seguida, o oxigênio armazenado no catalisador é rapidamente consumido para eliminar o aumento de NOx depois do restabelecimento do combus- tível.

[004]Na Literatura de Patentes 1, a taxa de compressão mecânica é reduzi- da para aumentar a temperatura do catalisador quando a temperatura do catalisador de purificação de emissão dos escapamentos desce abaixo do valor de limiar ou até se igualar a ele. No entanto, é possível se considerar um caso em que a quantidade de oxigênio armazenado no catalisador de purificação de emissão de escapamentos se torna suficientemente grande, embora a redução da temperatura do catalisador seja pequena, tal como em um caso em que o corte de combustível for de curta du- ração. Em tal caso, a técnica da Literatura de Patentes 1 não é eficaz. Portanto, há margem para aperfeiçoamento, no tocante à redução de NOx que são emitidos pelo motor a combustão interna.

LISTA DE CITAÇÕES Literatura de Patentes Literatura de Patentes 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No.

2009-250163

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005]Um dispositivo de controle para um motor a combustão interna com ta- xa de compressão variável de acordo com a presente invenção compreende um meio de variação da taxa de compressão capaz de fazer variar a taxa de compres- são mecânica do motor a combustão interna; e um meio de obtenção de quantidade de oxigênio armazenado configurado para calcular uma quantidade de oxigênio ar- mazenado de um catalisador de purificação de emissão de escapamentos previsto em um sistema de exaustão do motor a combustão interna, em que se faz variar a taxa de compressão mecânica de acordo com a quantidade de oxigênio armazena- do.

[006]Abaixando-se, por exemplo, a taxa de compressão mecânica e abai- xando-se deste modo a temperatura de combustão, reduz-se de modo tal a produ- ção de NOx associada com a combustão, que fica reduzida a quantidade de NOx que sai da câmara de combustão e entra no catalisador de purificação de emissão de escapamentos. Consequentemente, faz-se variar a taxa de compressão mecâni- ca para responder (satisfazer) a uma capacidade real de purificação de NOx do cata- lisador de purificação de emissão de escapamentos que é influenciada pela quanti- dade de oxigênio armazenado. Portanto, pode ser reduzida a quantidade de NOx que é emitida para o meio ambiente.

[007]De acordo com a presente invenção, são eliminados os NOx que são produzidos na câmara de combustão, fazendo-se variar a taxa de compressão me- cânica, quando a quantidade de oxigênio armazenado no catalisador de purificação da emissão de escapamentos for grande e a capacidade de purificação de NOx é, portanto, baixa. Portanto, é reduzida a quantidade de NOx emitida ao meio ambien- te.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS

[008][Figura 1] Uma vista que explica a configuração ilustrando uma modalidade de acordo com a presente invenção.

[Figura 2] Um diagrama de blocos ilustrando um controle da taxa de com- pressão na modalidade.

[Figura 3] Um fluxograma ilustrando o controle da taxa de compressão na modalidade.

[Figura 4] Um cronograma para explicar as operações na modalidade.

[Figura 5] Um cronograma ilustrando um exemplo de operações no caso em que a temperatura da água de resfriamento está se elevando.

[Figura 6] Um cronograma ilustrando um exemplo de operações no caso em que são conduzidos um corte de combustível e um restabelecimento de combustível.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[009]A Figura 1 é um diagrama de explicação da configuração mostrando uma configuração do sistema de um motor a combustão interna com taxa de com- pressão variável 1 equipado com um dispositivo de controle de acordo com a pre- sente invenção.

[010]O motor a combustão interna 1 inclui um mecanismo de variação da ta- xa de compressão 2 conhecido do público, e um atuador de controle da taxa de compressão 3. O mecanismo de variação da taxa de compressão 2 faz variar uma posição central morta superior de um êmbolo na direção superior e inferior quando se faz variar uma geometria de conexão de um mecanismo de êmbolo-manivela do tipo de conexões múltiplas. O atuador de controle da taxa de compressão 3 é consti- tuído por um motor elétrico ou semelhante para fazer variar a geometria da conexão, isto é, fazer variar a taxa de compressão mecânica.

[011]Em um sistema de exaustão de um motor a combustão interna 1, é in- terposto um catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4. O catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 é constituído, por exemplo, por um catalisador de tres vias. Além disso, são previstos diversos tipos de sensores tais como um sensor de pedal de acelerador 5, um sensor da velocidade rotacional 6, um medidor do fluxo de ar 7, um sensor da temperatura da água 8 e um sensor da rela- ção ar-combustível 9. Como uma condição operacional do motor a combustão inter- na 1, o sensor do pedal de acelerador 5 detecta um grau de abertura (carga neces- sária tT) de um pedal de acelerador manipulado por um motorista, e o sensor de ve- locidade rotacional 6 detecta uma velocidade rotacional Ne do motor a combustão interna 1. O medidor do fluxo de ar 7 mede uma quantidade de ar admitido Qa em uma passagem de ar de admissão. O sensor da temperatura da água 8 detecta a temperatura da água de resfriamento do motor a combustão interna 1. O sensor da relação ar-combustível 9 mede uma relação de ar de exaustão-combustível em um local a montante do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 em uma passagem de exaustão. Os sinais de detecção detectados por estes sensores e semelhantes são lançados em uma unidade de controle do motor 10. O atuador de controle da taxa de compressão 3 previsto para o controle da taxa de compressão mecânica é de tal modo acionado, que é obtida, com base nestes sinais de detec- ção, a taxa de compressão alvo.

[012]A Figura 2 é um digrama de blocos de controle mostrando um controle da taxa da compressão que é executado pela unidade de controle de motor 10. Uma seção de cálculo 11 da taxa de compressão alvo básica calcula um valor básico da taxa de compressão mecânica, isto é, calcula uma taxa de compressão alvo básica btCR, com base na carga necessária tT detectada pelo sensor 5 do pedal do acele- rador e com base na velocidade rotacional do motor Ne detectada pelo sensor 6 de velocidade rotacional. Uma seção de cálculo da quantidade de oxigênio armazenado 12 calcula uma quantidade de oxigênio armazenado rOS, a partir da quantidade de ar de admissão Qa detectada pelo medidor do fluxo de ar 7 e da relação ar- combustível (A/F) detectada pelo sensor da relação ar-combustível 9. A quantidade de oxigênio armazenado rOS é uma quantidade de oxigênio já absorvida e armaze- nada no catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 neste momento.

A quantidade de oxigênio armazenado rOS pode ser calculada em sequência a partir da quantidade de ar de admissão Qa e da relação ar-combustível (A/F), pois a quan- tidade de oxigênio armazenado aumenta quando um gas de relação de ar de exaus- tão-combustível de baixo teor de combustível corre pelo catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4, ao passo que a quantidade de oxigênio armazena- do diminui quando um gas com uma relação de ar de exaustão-combustível de alto teor de combustível corre pelo catalisador de purificação de emissão de escapamen-

tos 4. Uma seção de correção da taxa de compressão alvo 13 calcula uma taxa de compressão alvo tCR depois da correção com base na taxa de compressão alvo bá- sica btCR, na quantidade oxigênio armazenado rOS e na temperatura da água de resfriamento Tw, conforme será mencionado abaixo. O atuador de controle de taxa de compressão 3 é acionado ao longo da taxa de compressão alvo tCR depois da correção.

[013]A Figura 3 é um fluxograma mostrando um fluxo de processamento do controle da taxa de compressão na unidade de controle do motor 10. Na etapa S1, a carga necessária tT, a velocidade rotacional do motor Ne, a quantidade de ar de admissão Qa, a relação ar-combustível A/F e a temperatura da água de resfriamento Tw são respectivamente lançados. Na etapa S2, a taxa de compressão alvo básica btCR é calculada a partir de um mapa previamente armazenado no qual a taxa de compressão alvo básica btCR é dada em relação à carga necessária tT e à veloci- dade rotacional do motor Ne naquele momento. Na etapa S3, a quantidade de oxi- gênio armazenado rOS no catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 neste momento é calculada a partir da quantidade de ar de admissão Qa e da rela- ção ar-combustível A/F.

[014]Na seguinte etapa S4, avalia-se se a quantidade de oxigênio armaze- nado rOS é maior ou não do que um valor de limiar predeterminado. Se a quantida- de de oxigênio armazenado rOS for maior do que o valor de limiar predeterminado, o programa prossegue para a etapa S5. Se a quantidade de oxigênio armazenado rOS for inferior ou igual ao valor de limiar predeterminado, o programa segue para a eta- pa S8. Na etapa S5, avalia-se se temperatura da água de resfriamento Tw que cor- responde à temperatura do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 se encontra entre um primeiro valor de limiar do lado da temperatura elevada e um segundo valor de limiar do lado da temperatura baixa ou não. Se a temperatura da água de resfriamento Tw se encontra entre (incide entre) o primeiro valor de limiar e o segundo valor de limiar, o programa segue para a etapa S6. Se a temperatura da água de resfriamento Tw for superior ou igual ao primeiro valor de limiar, ou se a temperatura da água de resfriamento Tw for inferior ou igual ao segundo valor de limiar, o programa segue para a etapa S8.

[015]Na etapa S6 seguinte, é calculado um valor de correção de taxa de compressão alvo com base na quantidade de oxigênio armazenado rOS. Em um exemplo, o valor de correção da taxa de compressão alvo é dado proporcionalmente a uma diferença obtida por subtração do valor de limiar citado acima da quantidade de oxigênio armazenado rOS. Isto é, o valor de correção da taxa de compressão alvo é dado como um valor maior à medida que a quantidade de oxigênio armaze- nado rOS aumenta, ultrapassando o valor de limiar. Em seguida, na etapa S7, a taxa de compressão alvo tCR depois da correção é finalmente calculada a partir da taxa de compressão alvo básica btCR e do valor de correção da taxa de compressão al- vo. Em um exemplo, a taxa de compressão alvo tCR depois da correção é calculada, subtraindo-se o valor de correção da taxa de compressão alvo da taxa de compres- são alvo básica btCR.

[016]Por outro lado, na etapa S8 subsequente a avaliação de “NO” da etapa S4 ou da etapa S5, o valor de correção da taxa de compressão alvo é ajustado para 0 (zero). Em seguida, o programa segue para a etapa S7. Isto é, neste caso, não é efetuada a correção com base na quantidade de oxigênio armazenado rOS, de mo- do que a taxa de compressão alvo básica btCR é finalmente usada como a taxa de compressão alvo tCR depois da correção, sem qualquer alteração.

[017]Em seguida, serão explicadas as operações do controle da taxa de compressão com referência a um cronograma da Figura 4. No caso da Figura 4, pressupõe-se que a temperatura da água de resfriamento Tw é mantida a um nível substancialmente constante entre o primeiro valor de limiar do lado de alta tempera- tura e o segundo valor de limiar do lado da baixa temperatura. Essencialmente, a quantidade de oxigênio armazenado rOS no catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 é mantida dentro de limites adequados por um controle da quan- tidade de oxigênio armazenado (isto é, por um controle da relação ar-combustível) de uma outra rotina não ilustrada. No entanto, no caso da Figura 4, a quantidade de oxigênio armazenado rOS aumenta por algum motivo de um modo relativamente grande.

[018]Conforme mostrado na Figura, a quantidade de oxigênio armazenado rOS aumenta gradualmente e excede o valor de limiar predeterminado no ponto no tempo t1. Portanto, no ponto no tempo t1, é iniciada a correção para a redução da taxa de compressão alvo tCR. Até o ponto no tempo t2, a taxa de compressão alvo tCR se reduz com o aumento da quantidade de oxigênio armazenado rOS, do valor de correção da taxa de compressão alvo que é proporcional à diferença entre a quantidade de oxigênio armazenado rOS e o valor de limiar. No ponto no tempo S2, a relação ar-combustível é enriquecida pelo controle da quantidade de oxigênio ar- mazenado da rotina não ilustrada. Portanto, a seguir, se reduz gradualmente a quan- tidade de oxigênio armazenado rOS. Em resposta a esta redução da quantidade de oxigênio armazenado rOS, o valor de correção da taxa de compressão alvo se reduz gradualmente, de modo que a taxa de compressão alvo tCR continua a subir para se aproximar da taxa de compressão alvo básica btCR. No ponto no tempo t3, o valor de correção da taxa de compressão alvo se torna igual a 0, pois a quantidade de oxigênio armazenado rOS desce abaixo do valor de limiar. Depois do ponto no tem- po t3, a taxa de compressão alvo básica btCR é igual à taxa de compressão alvo tCR. Deve ser observado que a relação ar/combustível continua a ser enriquecida até o ponto no tempo t4.

[019]A Figura 5 é um cronograma para explicar um limite para a correção da taxa de compressão com base na temperatura de água de resfriamento Tw. A Figura mostra uma situação em que a temperatura da água de resfriamento Tw gradual-

mente sobe a partir de um estado de motor frio. No caso da Figura 5, a quantidade de oxigênio armazenado rOS é mantida acima do valor de limiar durante um período de elevação de temperatura ilustrado, com a finalidade de simplificar as explicações.

No entanto, na verdade, a quantidade de oxigênio armazenado rOS é reduzida pelo controle da taxa ar-combustível executado como o controle da quantidade de oxigê- nio armazenado, conforme mostrado na Figura 4.

[020]No exemplo da Figura 5, a temperatura da água de resfriamento Tw é inferior ao segundo valor de limiar do lado de baixa temperatura até o ponto no tem- po t1. Consequentemente, mesmo se a quantidade de oxigênio armazenado rOS for maior do que o valor de limiar, a correção para a taxa de compressão alvo tCR é impedida de ser efetuada com base na quantidade de oxigênio armazenado rOS.

Em tal estado ainda não aquecido, isto é, no estado em que a temperatura do catali- sador de purificação de emissão de escapamentos 4 é baixa, é efetuado o controle da taxa de compressão para elevar a temperatura do catalisador, de preferência, por uma outra rotina não ilustrada.

[021]Dentro dos limites entre o ponto no tempo t1 e o ponto no tempo t2, a temperatura da água de resfriamento Tw se encontra entre (incide entre) o primeiro valor de limiar do lado da temperatura elevada e o segundo valor de limiar do lado da temperatura baixa. Consequentemente, é executada a correção da taxa de com- pressão alvo tCR com base na quantidade de oxigênio armazenado rOS. Isto é, a taxa de compressão alvo tCR depois da correção fica mais baixa do que a taxa de compressão alvo básica btCR.

[022]No exemplo da Figura 5, a temperatura da água de resfriamento Tw se eleva acima do primeiro valor de limiar do lado de alta temperatura no ponto no tem- po t2. Portanto, fica impedida a correção para a taxa de compressão alvo tCR, de modo que a taxa de compressão alvo tCR se iguala à taxa de compressão alvo bási- ca btCR. Deste modo, fica impedida a correção para a redução da taxa de compres-

são alvo tCR, quando for elevada a temperatura da água de resfriamento Tw, que representa alternativamente a temperatura do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4. Portanto, pode ser eliminada a deterioração do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 devida a aquecimento.

[023]Na modalidade acima, a temperatura da água de resfriamento Tw é usada como um parâmetro de temperatura que representa a temperatura do catali- sador de purificação de emissão de escapamentos 4. No entanto, a estrutura de acordo com a presente invenção não é limitada a isto. A temperatura do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4 pode ser diretamente detectado por um sensor de temperatura ou pode ser usado um outro parâmetro de temperatura tal como uma temperatura de óleo lubrificante.

[024]Em seguida, a Figura 6 é um cronograma para explicar as operações no caso em que são conduzidos um corte de combustível no momento da desacele- ração e um restabelecimento subsequente do combustível. No caso da Figura 6, embora não seja mostrada a temperatura da água de resfriamento Tw, a temperatu- ra da água de resfriamento Tw é mantida a um nível constante entre o primeiro valor de limiar do lado da temperatura elevada e o segundo valor de limiar do lado da bai- xa temperatura do mesmo modo como na Figura 4. Além disso, pressupõe-se que a taxa de compressão alvo básica btCR de acordo com a condição operacional é tam- bém mantida a um nível constante.

[025]Até o ponto no tempo t1, é executado um controle de feedback da rela- ção ar-combustível para levar a quantidade de oxigênio armazenado rOS a um valor próximo de um valor alvo predeterminado. Portanto, a quantidade de oxigênio arma- zenado rOS repetidamente aumenta e diminui na proximidade do valor alvo com uma alteração da relação ar-combustível.

[026]No ponto no tempo t1, efetua-se o corte do combustível. Quando é exe- cutado o corte de combustível, somente ar corre para dentro do catalisador de purifi-

cação de emissão de escapamentos 4, de modo que a quantidade de oxigênio ar- mazenado rOS é rapidamente aumentada.

[027]No ponto no tempo t2, a quantidade de oxigênio armazenado rOS atin- ge um valor de limiar predeterminado. Portanto, é iniciado o controle da correção de redução para a taxa de compressão alvo tCR. No exemplo deste cronograma, é ini- ciado o corte de combustível em um estado em que a quantidade de oxigênio arma- zenado rOS é relativamente grande, isto é, ela se encontra relativamente próxima ao valor de limiar. (Isto é, a quantidade de oxigênio armazenado rOS no ponto no tem- po t1 é relativamente grande). Portanto, dentro de um período de tempo curto depois do corte de combustível ter sido iniciado, a quantidade de oxigênio armazenado rOS atinge o valor de limiar, de modo que é iniciada a correção de redução para a taxa de compressão alvo tCR. Isto é, mesmo que o período de duração do corte de com- bustível seja curto, é conduzido o controle da correção de redução para a taxa de compressão alvo tCR, quando a quantidade de oxigênio armazenado rOS atinge o valor de limiar, ao contrário do caso da Literatura de Patentes 1 mencionada acima.

Portanto, fica impedido de modo confiável o aumento da quantidade de emissão de NOx devido a um excesso da quantidade de oxigênio armazenado rOS, imediata- mente depois do restabelecimento de combustível.

[028]Além disso, ao contrário do exposto acima, no caso em que o corte de combustível é iniciado quando a quantidade de oxigênio armazenado rOS é relati- vamente pequena, é necessário um determinado período de tempo para que a quan- tidade de oxigênio armazenado rOS atinja o valor de limiar. Portanto, se uma condi- ção para o corte de combustível não for satisfeita durante este determinado período de tempo, de modo que a injeção de combustível seja recomeçada, não é executada a correção de redução da taxa de compressão alvo tCR. Portanto, fica evitada uma redução desnecessária da taxa de compressão.

[029]Dentro de um período que vai do ponto no tempo t2 ao ponto no tempo t3, a quantidade de oxigênio armazenado rOS aumenta gradualmente, devido ao corte de combustível. Em resposta ao gradual aumento da quantidade de oxigênio armazenado rOS, o valor de correção da taxa de compressão alvo aumenta gradu- almente. Em seguida, no ponto no tempo t3, a quantidade de oxigênio armazenado rOS atinge uma quantidade máxima de oxigênio armazenado do catalisador de puri- ficação de emissão de escapamentos 4. Portanto, depois do ponto no tempo t3, a quantidade de oxigênio armazenado rOS é mantida a um nível constante. Portanto, o valor de correção de taxa de compressão alvo é mantido a um nível constante de- pois do ponto no tempo t3.

[030]No ponto no tempo t4, é satisfeita a condição para o corte de combustí- vel, de modo que se recomeça a injeção de combustível (isto é, há um restabeleci- mento de combustível). Imediatamente depois do restabelecimento do combustível é executado um controle do teor de combustível para tornar ainda mais rica a relação ar-combustível por uma outra rotina não ilustrada para levar rapidamente a quanti- dade de oxigênio armazenado rOS de volta ao valor alvo predeterminado. Como re- sultado, a quantidade de oxigênio armazenado rOS cai com um gradiente relativa- mente grande. Este controle de enriquecimento em combustível continua a ser exe- cutado até que a quantidade de oxigênio armazenado rOS tenha voltado a incidir dentro de uma faixa próxima do valor alvo predeterminado (isto é até o ponto no tempo t6).

[031]No ponto no tempo t5 que se encontra na execução do controle do en- riquecimento com combustível, a quantidade de oxigênio armazenado rOS se torna igual ou inferior ao valor de limiar. Dentro de um período de tempo entre o ponto no tempo t4 (quando é iniciado o restabelecimento do combustível) e o ponto no tempo t5, o valor de correção da taxa de compressão alvo também é reduzido com a redu- ção da quantidade de oxigênio armazenado rOS. Dentro do período de tempo entre o ponto no tempo t4 e o ponto no tempo t5, a quantidade de oxigênio armazenado rOS é superior ao valor de limiar, e, portanto, é baixa a capacidade de purificação de NOx do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4. No entanto, a correção de redução para a taxa de compressão alvo tCR é de tal modo conduzida, que é abaixada uma temperatura de combustão, e assim, é eliminada uma quanti- dade de NOx que é emitida por uma câmara de combustão do motor a combustão interna 1. Consequentemente, também é reduzida uma quantidade de NOx que é liberada (emitida) através do catalisador de purificação de emissão de escapamen- tos 4 ao exterior (um ambiente). Portanto, temos um nível de emissão de NOx favo- rável. Deve ser observado que, teoricamente, a correção para a redução da taxa de compressão para eliminar NOx que é gerado na câmara de combustão somente de- ve ser executada durante o período de tempo que vai do ponto no tempo t4 até o ponto no tempo t5 durante o qual a combustão é realmente conduzida no estado em que a quantidade de oxigênio armazenado rOS é superior ao valor de limiar. No en- tanto, neste exemplo, a correção para a redução da taxa de compressão é iniciada no ponto no tempo t2 na execução do corte de combustível, pois o controle da taxa de compressão do mecanismo de variação da taxa de compressão 2 é acompanha- do de um retardo de tempo.

[032]No ponto no tempo t6, a quantidade de oxigênio armazenado rOS volta a incidir dentro da faixa que se encontra na proximidade do valor alvo predetermina- do. Neste momento, é terminado o controle do teor de combustível iniciado imedia- tamente depois do restabelecimento do combustível. Em seguida, é reiniciado o con- trole de feedback da relação de ar-combustível com base na quantidade de oxigênio armazenado rOS.

[033]Na modalidade acima, a correção de redução para a taxa de compres- são alvo tCR é executada com base na quantidade de oxigênio armazenado rOS do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4. A correção da redução para a taxa de compressão é conduzida, portanto, quando a quantidade de oxigênio armazenado rOS for excessiva, por exemplo, mesmo que o corte de combustível tenha sido conduzido durante um período de tempo curto. Portanto, pode ser com certeza eliminado o aumento de NOx que é produzido imediatamente depois do res- tabelecimento do combustível. Por outro lado, no caso em que a quantidade de oxi- gênio armazenado rOS não se torna excessiva, mesmo que o corte de combustível tenha sido conduzido durante um período de tempo relativamente prolongado, não é conduzida a redução (desnecessária) da taxa de compressão. Pode, portanto, ser eliminado, por exemplo, o aquecimento do catalisador de purificação de emissão de escapamentos 4.

[034]A presente invenção é aplicável não somente a um motor a combustão interna equipado com um mecanismo para a variação de taxa de compressão que utiliza um mecanismo de êmbolo-manivela do tipo de conexões múltiplas conforme mencionado na modalidade acima, mas é também aplicável a motores a combustão interna equipados com diversos tipos de mecanismos para a variação de taxa de compressão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de controle para um motor a combustão interna com taxa de compressão variável, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um meio para a variação da taxa de compressão capaz de fazer variar uma taxa de compressão mecânica do motor a combustão interna; um meio de obtenção da quantidade de oxigênio armazenado configurado para calcular uma quantidade de oxigênio armazenado de um catalisador de purifi- cação de emissão de escapamentos previsto em um sistema de escapamento do motor a combustão interna; meios para detectar um parâmetro de temperatura que corresponde à tem- peratura do catalisador de purificação de emissão de escapamentos, sendo que se faz variar a taxa de compressão mecânica de acordo com a quantidade de oxigênio armazenado, e sendo impedido que se faça variar a taxa de compressão mecânica de acor- do com a quantidade de oxigênio armazenado, quando o parâmetro de temperatura indicar um nível de temperatura inferior a um valor de limiar predeterminado.

2. Dispositivo de controle, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: um valor básico da taxa de compressão mecânica é ajustado de acordo com uma condição operacional do motor, e a taxa de compressão mecânica é reduzida abaixo do valor básico quando a quantidade de oxigênio armazenado for superior a um valor de limiar.

3. Dispositivo de controle, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um afastamento de redução da taxa de com- pressão mecânica do valor básico aumenta à medida que a quantidade de oxigênio armazenado aumenta, quando a quantidade de oxigênio armazenado for maior do que o valor de limiar.

4. Dispositivo de controle, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que se impede que se faça variar a taxa de com- pressão mecânica de acordo com a quantidade de oxigênio armazenado, quando o parâmetro de temperatura indicar um nível de temperatura superior a um valor de limiar predeterminado do lado da temperatura elevada.

5. Método de controle para um motor a combustão interna com taxa de com- pressão variável, sendo o motor a combustão interna com taxa de compressão vari- ável capaz de fazer variar uma taxa de compressão mecânica do motor a combustão interna, CARACTERIZADO pelo fato de que o método de controle compreende: calcular a quantidade de oxigênio armazenado de um catalisador de purifi- cação de emissão de escapamentos previsto em um sistema de exaustão do motor a combustão interna; obter um parâmetro de temperatura que corresponda a uma temperatura do catalisador de purificação de emissão de escapamentos; fazer variar a taxa de compressão mecânica de acordo com a quantidade de oxigênio armazenado; e impedir que se faça variar a taxa de compressão mecânica de acordo com a quantidade de oxigênio armazenado, quando o parâmetro de temperatura indicar um nível de temperatura inferior a um valor de limiar predeterminado.