BR112015019712B1

BR112015019712B1 - Dispositivo de controle e método de controle para um motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112015019712B1
Application number: BR112015019712-4A
Authority: BR
Inventors: Tadaki MANO
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2022-02-08
Also published as: BR112015019712A2; WO2014125849A1; MX341047B; EP2957749B1; JP5787043B2; EP2957749A1; CN104981597A; CN104981597B; JPWO2014125849A1; US20150369148A1; US9453471B2; EP2957749A4; MX2015010396A; RU2597268C1

Abstract

dispositivo de controle e método de controle para um motor de combustão interna. a presente invenção se refere à relação de compressão alvo por um mecanismo de relação de compressão variável (2) é reduzida a uma mínima relação de compressão quando algum nível de um componente de combustível evaporado é acumulado dentro de um recipiente (42) de um dispositivo de processamento de combustível evaporado (40). no referido estado, a purga é realizada. a eficiência térmica é reduzida pela redução da relação de compressão. uma quantidade de entrada de ar e uma quantidade de combustível que são necessários para o desejado torque são aumentadas. com isso, mesmo quando a quantidade de purga é a mesma, a influência em um coeficiente de correção de feedback da relação de combustível e ar se torna relativamente pequena. desse modo, a quantidade possível de purga é aumentada. por exemplo, na região na qual um coeficiente de correção de feedback da relação de combustível e ar é maior do que o valor limite mais baixo e a largura de pulso de injeção de combustível é maior do que um valor mínimo, quando um grau de abertura da válvula de controle de purga é ajustado para o máximo. em relação a isso na presente invenção, é possível se realizar muita purga sem provocar a desestabilização do controle da relação de combustível e ar, e assim por diante.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção se refere a um motor de combustão interna proporcionado com um dispositivo de processamento de combustível evaporado arranjado para armazenar temporariamente um combustível evaporado gerado em um tanque de combustível, para purgar o combustível evaporado durante o acionamento do motor, e para introduzir o combustível evaporado a um sistema de admissão, mais especificamente a um dispositivo de controle e um método de controle para um motor de combustão interna proporcionado com um mecanismo de relação de compressão variável.

Antecedentes

[002] Por exemplo, a documento de patente 1 e assim por diante descreve um dispositivo de processamento de combustível evaporado arranjado para armazenar temporariamente um combustível evaporado gerado em um tanque de combustível em a recipiente e assim por diante, para purgar o combustível evaporado durante o acionamento do motor, e para introduzir o combustível evaporado a um sistema de admissão.

[003] Em particular, o documento de patente 1 se refere ao dispositivo de processamento de combustível evaporado do motor de combustão interna proporcionado com um turbocompressor. O documento de patente 1 tem uma configuração que inclui uma passagem de purga principal arranjada para introduzir o combustível evaporado purgado a partir do recipiente a uma porção à jusante da válvula de borboleta em uma região sem sobrealimentação (sem alimentação de pressão); e uma passagem de sub purga arranjada para introduzir o combustível evaporado a uma porção à montante de um compressor do turbocompressor em uma região de sobre- alimentação (alimentação de pressão) na qual a introdução à referida porção da vál- vula de borboleta à jusante não pode ser realizada.

[004] Por outro lado, de modo convencional, os vários tipos de mecanismos de relação de compressão variáveis arranjados para variar a relação de compressão mecânica do motor de combustão interna são conhecidos. Por exemplo, o presente requerente propôs um mecanismo de relação de compressão variável arranjado para deslocar o centro superior morto do pistão nas direções para cima e para baixo ao se variar a geometria da ligação do mecanismo de manivela do pistão do tipo de múltiplas ligações. Adicionalmente, é conhecido um mecanismo de relação de compressão variável arranjado para variar de modo similar a relação de compressão mecânica ao se deslocar a posição do cilindro com relação a a posição central do eixo de manivela nas direções para cima e para baixo.

[005] No dispositivo de processamento de evaporação do combustível, uma porção de armazenamento tal como um recipiente que temporariamente armazena a evaporação do combustível tem, por uma questão de rotina, uma constante capacidade (volume). Não é preferível que o combustível evaporado seja acumulado para exceder a referida capacidade, uma vez que a evaporação do combustível sai para o lado de fora. Desse modo, é necessário se realizar a purga com certeza durante o acionamento do motor de combustão interna.

[006] Entretanto, a quantidade máxima do combustível evaporado que pode ser introduzida no sistema de admissão do motor de combustão interna é limitada ao coeficiente constante (algum) com relação à quantidade de ar de admissão de modo que a deterioração da capacidade de controle da relação de ar-combustível é evitada, de modo que a quantidade de injeção de combustível a partir da válvula de injeção de combustível não é menor do que a mínima quantidade de injeção, e assim por diante. Desse modo, em um caso onde a frequência da purga é pequena, não é possível se purgar suficientemente.

[007] Em particular, em um caso onde o motor de combustão interna é pro- porcionado com um turbocompressor, em uma região de sobrealimentação (alimentação de pressão) na qual a pressão se torna a pressão positiva, não é possível se introduzir o combustível evaporado a uma porção à jusante da válvula de borboleta. Desse modo, a oportunidade da purga se torna pequena. É fácil que a purga se torne insuficiente com relação à admissão natural do motor. No documento de patente 1, a passagem de sub purga é proporcionada. Com isso, a purga é realizada em uma região de acionamento mais ampla. Entretanto, isso pode causar a complicação da configuração.

Documento da técnica anterior Documento de patente

[008] Documento de patente 1: Publicação de pedido de patente Japonesa No. 4-358753

Sumário da invenção

[009] Na presente invenção, um dispositivo de controle para um motor de combustão interna proporcionado com um dispositivo de processamento de combustível evaporado arranjado para armazenar temporariamente um combustível evaporado gerado em um tanque de combustível, para purgar o combustível evaporado durante o acionamento do motor, e para introduzir o combustível evaporado a um sistema de admissão, e um mecanismo de relação de compressão variável arranjado para variar a relação de compressão mecânica, o dispositivo de controle compreende: um meio configurado para detectar um estado no qual o combustível evaporado é acumulado no dispositivo de processamento de combustível evaporado, o dispositivo de controle sendo arranjado para purgar o combustível evaporado ao se reduzir a relação de compressão pelo mecanismo de relação de compressão variável quando é detectado que o combustível evaporado está acumulado.

[010] Basicamente, a relação de compressão do mecanismo de relação de compressão variável é controlada para ser um estado apropriado de acordo com a condição de acionamento do motor de combustão interna (a carga, a velocidade do motor, e assim por diante). Entretanto, na presente invenção, quando o combustível evaporado é acumulado (vestígios) dentro de um dispositivo de processamento de evaporação do combustível, a relação de compressão é ajustada ao valor mais baixo do que o valor alvo original. Desse modo, quando a relação de compressão do motor de combustão interna é reduzida, a eficiência térmica é reduzida, e a quantidade de combustível e quantidade de ar de admissão que são necessárias para manter o desejado torque são aumentadas. Tipicamente, quando o condutor do veículo detecta a redução do torque de acordo com a redução da relação de compressão pela redução da velocidade do veículo e a deficiência da sensação de aceleração, o condutor aumenta o grau de abertura do pedal do acelerador para manter o desejado torque. Com isso, o aumento da quantidade de combustível e o aumento de quantidade de ar de admissão são gerados. Alternativamente, em uma estrutura de sistema no qual o necessário grau de abertura de acelerador é calculado em consideração da relação de compressão de modo a alcançar o desejado torque, o aumento do grau de abertura de acelerador é automaticamente gerado de acordo com a redução da eficiência térmica pela redução da relação de compressão.

[011] Pelo aumento da quantidade de combustível e a quantidade de ar de admissão que são necessários para o idêntico torque e velocidade do motor desse modo, é possível introduzir mais combustível evaporado para o sistema de admissão. Desse modo, é possível se purgar com rapidez o combustível evaporado pelo período de baixa frequência ou pelo (durante) um curto período.

[012] Pela presente invenção, quando o combustível evaporado é acumulado dentro de um dispositivo de processamento de evaporação do combustível em virtude de uma purga insuficiente da evaporação do combustível, é possível se adicionalmente purgar com rapidez ao se reduzir a relação de compressão pelo mecanismo de relação de compressão variável, e se evitar com mais segurança a saída da evaporação do combustível para o lado de fora.

Breve Descrição dos Desenhos

[013] A figura 1 é uma vista de configuração ilustrativa que mostra um sistema de configuração de um dispositivo de controle para um motor de combustão interna de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[014] A figura 2 é um gráfico de fluxo que mostra um fluxo do controle na presente modalidade.

[015] A figura3 é um gráfico de fluxo que mostra a sub-rotina de uma detecção de nível de acúmulo de evaporação de gás.

[016] A figura 4 é um gráfico de tempo que mostra as variações de uma relação de compressão e assim por diante na presente modalidade.

Descrição de Modalidades

[017] Daqui em diante, uma modalidade da presente invenção é ilustrada em detalhes com base nos desenhos.

[018] A figura 1 mostra um sistema configuração de um motor de combustão interna para um veículo ao qual a presente invenção é aplicada. O referido motor de combustão interna 1 é um motor do tipo de injeção direta em cilindro de combustão interna de ignição por centelha que é proporcionado com um turbocompressor, e um mecanismo de relação de compressão variável 2 que usa, por exemplo, um mecanismo de manivela do pistão do tipo de múltiplas ligações. No referido motor de combustão interna 1, um par de válvulas de admissão 4 e um par de válvulas de escape 5 são dispostos na superfície de parede de um teto (superfície de topo) de uma câmara de combustão 3. Uma vela de ignição 6 é disposta na porção central que é circundada pelas referidas válvulas de admissão 4 e válvulas de escape 5.

[019] A válvula de injeção de combustível 8 é disposta abaixo de uma porção de porta de admissão 7 que é arranjada para ser aberta e fechada pelas válvulas de admissão 4. A válvula de injeção de combustível 8 é arranjada para direta- mente injetar o combustível dentro da câmara de combustão 3. A válvula de injeção de combustível 8 é uma válvula de injeção piezoelétrica ou eletromagnética que é aberta por ser aplicada com um sinal de pulso de acionamento. A válvula de injeção de combustível 8 é arranjada para injetar o combustível tendo uma quantidade que é substancialmente proporcional a uma largura de pulso do referido sinal de pulso de acionamento.

[020] Uma válvula de borboleta eletricamente controlada 19 é disposta no lado à montante de uma porção de coleta 18a de uma passagem de ar de admissão 18 conectada com a porção de porta de admissão 7. Um grau de abertura da válvula de borboleta eletricamente controlada 19 é controlado por um sinal de controle a partir de um dispositivo de controle do motor 9. Adicionalmente, um compressor 20 de um turbocompressor é disposto no lado à montante da válvula de borboleta eletricamente controlada 19. Um medidor de fluxo de ar 10 é disposto no lado à montante do referido compressor 20. O medidor de fluxo de ar 10 é arranjado para detectar uma quantidade de ar de admissão.

[021] Um dispositivo de catálise 13 que é constituído por um catalisador de três vias é disposto na passagem de escape 12 conectada à porta de escape 11. Um sensor de relação de ar-combustível 14 é disposto em um lado à montante do dispositivo de catálise 13. O sensor de relação de ar-combustível 14 é arranjado para detetar uma relação de ar-combustível.

[022] O dispositivo de controle do motor 9 é arranjado para receber sinais de sensores tal como o medidor de fluxo de ar 10, o sensor de relação de ar- combustível 14, um sensor de ângulo de manivela 15 arranjado para detectar uma velocidade do motor, um sensor de temperatura de água 16 arranjado para detectar uma temperatura de um refrigerante (água de resfriamento), e um sensor do grau de abertura de acelerador 17 arranjado para fazer detectar uma quantidade de pressio- namento de um pedal do acelerador que é operado por um condutor. O dispositivo de controle do motor 9 é configurado para controlar de modo apropriado a quantidade de injeção de combustível e tempo de injeção pela válvula de injeção de combustível 8, o tempo de injeção pela vela de ignição 6, um grau de abertura da válvula de borboleta 19, e assim por diante.

[023] Nesse caso, a quantidade de injeção da válvula de injeção de combustível 8 é controlada pelo controle de feedback de relação de ar-combustível conhecido com base nos sinais de detecção do sensor de relação de ar-combustível 14 para objetivar a relação estequiométrica de ar-combustível, exceto pela parte da região de acionamento. Ou seja, o coeficiente α de correção de feedback da relação de ar-combustível é calculado com base nos referidos sinais de detecção do sensor de relação de ar-combustível 14. A quantidade de injeção de combustível a ser injetada a partir da válvula de injeção de combustível 8 é obtida por multiplicar a quantidade básica de injeção de combustível pelo referido coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível. Além disso, a presente invenção pode ser aplicada de modo similar a um dispositivo de injeção de combustível de um tipo de porta de injeção que é arranjado para injetar o combustível dentro da porção de porta de admissão 7, em lugar do dispositivo de injeção de combustível do tipo de injeção direta em cilindro do exemplo mostrado nos desenhos.

[024] Adicionalmente, o referido motor de combustão interna 1 é proporcionado com um dispositivo de processamento de evaporação de combustível 40 que é arranjado para processar sem descarregamento, para o lado de fora, o combustível evaporado gerado em um tanque de combustível 41 do veículo durante a parada do veículo. O referido dispositivo de processamento de evaporação de combustível 40 usa o recipiente conhecido 42 no qual o absorvente tal como carbono ativado é preenchido de modo a temporariamente armazenar o combustível evaporado. O recipiente 42 é proporcionado com uma porção de porta de carga 43 e uma porção de porta de purga 44 que são localizadas em uma extremidade de uma passagem de fluxo interna. O recipiente 42 é proporcionado com uma porção de porta de drenagem 45 que é localizada na outra extremidade da passagem de fluxo interna. A porção de porta de carga 43 é conectada através de uma passagem de carga 43a a um espaço superior do tanque de combustível 41. A porção de porta de purga 44 é conectada através de uma passagem de purga 44a e de uma válvula de controle de purga 46 para a porção de coleta 18a do sistema de admissão. Adicionalmente, a porção de porta de drenagem 45 é conectada diretamente para a atmosfera, ou conectada através de uma válvula de controle de drenagem (não mostrado) para a atmosfera. Por exemplo, o combustível evaporado gerado, por exemplo, durante a parada do veículo, durante o reabastecimento é introduzido a partir da porção de porta de carga 43 para o recipiente 42. O referido combustível evaporado é adsorvido pelo adsorvente das respectivas porções ao mesmo tempo em que flui através dos elementos adsorventes em direção da porção de porta de drenagem 45. Os componentes de combustível adsorvidos desse modo são purgados a partir do adsorvente ao se incorporar o ar a partir da porção de porta de drenagem 45 pela pressão negativa gerada no sistema de admissão durante o acionamento do motor de combustão interna 1. O componente de combustível é introduzido a partir da porção de porta de purga 44 para o sistema de admissão do motor de combustão interna. Finalmente, o componente de combustível é queimado dentro da câmara de combustão 3 com o combustível a partir da válvula de injeção de combustível 8.

[025] Por outro lado, o mecanismo de relação de compressão variável 2 usa o mecanismo de manivela de pistão de múltiplas ligações conhecido descrito na Publicação de pedido de patente Japonesa No. 2004-116434. O mecanismo de relação de compressão variável 2 inclui um elemento de ligação inferior 22 suportado de modo rotacional por um pino de manivela 21a do eixo de manivela 21; um elemento de ligação superior 25 que conecta um pino superior 23 proporcionado em uma porção de extremidade do elemento de ligação inferior 22, e um pino de pistão 24a do pistão 24; um elemento de ligação de controle 27 tendo uma extremidade conectada a um pino de controle 26 proporcionado na outra porção de extremidade do elemento de ligação inferior 22; e um eixo de controle 28 que suporta de modo oscilante a outra extremidade do elemento de ligação de controle 27. O eixo de manivela 21 e o eixo de controle 28 são suportados de modo rotacional através de uma configuração de mancal de rolamento (não mostrado) dentro do cárter localizado na porção inferior do bloco do cilindro 29. O eixo de controle 28 inclui uma porção de eixo excêntrica 28a cuja posição é variada de acordo com o movimento pivô do eixo de controle 28. A porção de extremidade do elemento de ligação de controle 27 é montada de modo rotacional, especificamente, na referida porção de eixo excêntrica 28a. No mecanismo de relação de compressão variável acima descrito 2, o centro superior morto do pistão 24 é deslocado nas direções para cima e para baixo de acordo com o movimento pivô do eixo de controle 28. Desse modo, a relação de compressão mecânica é variada.

[026] Um motor elétrico 31 é disposto na porção inferior do bloco do cilindro 29. O motor elétrico 31 serve como um mecanismo de acionamento arranjado para controlar para variar uma relação de compressão do mecanismo de relação de compressão variável 2. O motor elétrico 31 inclui um eixo de centro de rotação (eixo) que é paralelo com o eixo de manivela 21. Um dispositivo de redução de velocidade 32 é conectado ao motor elétrico 31 para ser arranjado em série com o motor elétrico 31 na direção axial. O referido dispositivo de redução de velocidade 32 é, por exemplo, um mecanismo de engrenagem ondular tendo um grande mecanismo de redução de velocidade. O dispositivo de redução de velocidade 32 inclui um eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a posicionado coaxialmente com um eixo de saída (não mostrado) do motor elétrico 31. Desse modo, o eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a e o eixo de controle 28 são posicionados em paralelo um com o outro. Uma primeira porção de braço 33 fixada ao eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a, e uma segunda porção de braço 34 fixada ao eixo de controle 28 são conectadas uma com a outra por um elemento de ligação intermediária 35 de modo que o eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a e o eixo de controle 28 são pivotados em conjunto um com o outro.

[027] Ou seja, quando o motor elétrico 31 é girado, a velocidade a partir do motor elétrico 31 é grandemente reduzida pelo dispositivo de redução de velocidade 32, e o ângulo do eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a é variado. O referido movimento pivô do eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a é transmitido a partir da primeira porção de braço 33 através do elemento de ligação intermediária 35 para a segunda porção de braço 34, de modo que o eixo de controle 28 é pivotado. Com isso, como descrito acima, a relação de compressão mecânica do motor de combustão interna 1 é variada. Além disso, no exemplo mostrado nos desenhos, a primeira porção de braço 33 e a segunda porção de braço 34 se estendem na mesma direção. Desse modo, por exemplo, quando o eixo de saída do dispositivo de redução de velocidade 32a é pivotado no sentido horário, o eixo de controle 28 é pivotado no sentido horário. Entretanto, é possível se constituir o mecanismo de ligação para pivotar o eixo de saída de redução de velocidade 32a e o eixo de controle 28 no sentido anti-horário.

[028] A relação de compressão alvo do mecanismo de relação de compressão variável 2 é ajustada no dispositivo de controle do motor 9 com base no condição de acionamento do motor (por exemplo, a carga desejada e a velocidade do motor). O motor elétrico 31 é controlado de modo acionável para alcançar a referida relação de compressão alvo.

[029] A figura 2 é um gráfico de fluxo que mostra um fluxo do controle da presente modalidade que é repetido no dispositivo de controle do motor 9 a cada predeterminado período de tempo durante o acionamento do motor de combustão interna.

[030] Primeiro, na etapa 1, a quantidade de ar de admissão Qa e a velocidade do motor (a velocidade de rotação) Ne são lidas. A quantidade de ar de admissão Qa é um valor de detecção do medidor de fluxo de ar 10. A velocidade de rotação Ne é sequencialmente (sucessivamente) calculada a partir do sinal de detecção do sensor de ângulo de manivela 15.

[031] Na etapa 2, a largura de pulso básica de injeção de combustível Tp que corresponde à quantidade básica de injeção de combustível acima mencionado é calculada a partir da quantidade de ar de admissão Qa, da velocidade de rotação Ne, e do coeficiente K. a largura de pulso básica de injeção de combustível Tp é a largura de pulso de acionamento da válvula de injeção de combustível 8 que corresponde à quantidade de injeção de combustível na qual a relação de ar-combustível se torna a relação estequiométrica de ar-combustível.

[032] Na etapa 3, o coeficiente α de correção de feedback de relação de ar- combustível acima descrito é calculado ou ajustado. Quando a condição de controle de feedback de relação de ar-combustível é satisfeita, um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível para ajustar a relação de ar-combustível para a relação estequiométrica de ar-combustível é calculado. Quando a condição de controle de feedback de relação de ar-combustível não é satisfeita, o controle se torna o controle de ciclo aberto. Desse modo, um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível é ajustada em 1.

[033] Na etapa 4, a largura de pulso de injeção de combustível Ti é calculada ao se multiplicar a largura de pulso básica de injeção de combustível Tp por um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível. Um sinal de acionamento de abertura de válvula de injeção é transmitido para as válvulas de injeção de combustível 8 dos cilindros no tempo de injeção de combustível dos cilindros pela rotina de controle de injeção de combustível (não mostrado), de modo que a injeção de combustível é realizada.

[034] Além disso, quando o componente de combustível evaporado é introduzido pela purga do recipiente 42 a partir do lado do recipiente 42 para a porção de coleta 18a, um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível se torna um valor pequeno pela função de controle de feedback da relação de ar- combustível de acordo com aquela quantidade de purga, de modo que a largura de pulso de injeção de combustível Ti é reduzida.

[035] Na etapa 5, a relação de compressão básica alvo tε0 é calculada com base na quantidade de ar de admissão Qa e a velocidade de rotação Ne. Em particular, a relação de compressão básica alvo tε0 que corresponde a quantidade de ar de admissão Qa e a velocidade de rotação Ne naquele momento é observada a partir do mapa de controle no qual a relação de compressão básica alvo tε0 é atribuída pelo uso, como parâmetros, a quantidade de ar de admissão Qa e a velocidade de rotação Ne que corresponde à carga. A relação de compressão básica alvo tε0 é uma relação de compressão pela qual a batida não é gerada sob a quantidade correspondente de ar de admissão Qa (a carga) e a velocidade de rotação Ne, e pela qual a eficiência térmica se torna melhor. A relação de compressão básica alvo foi anteriormente ajustada pelo experimento.

[036] Na etapa 6, é julgado se uma predeterminada condição de purga permite ou não a introdução do componente purgado de combustível para o sistema de admissão é satisfeita. Em particular, é julgado que a condição de purga é satisfeita quando o aquecimento do motor de combustão interna 1 é acabado, quando a condição de controlel de feedback de relação de ar-combustível é satisfeita, e quando a pressão da porção de coleta 18a é igual a ou menor do que a predeterminada pressão (a pressão negativa mais baixa do que a pressão atmosférica). Quando a condição de purga é satisfeita, o processo prossegue para a etapa 7. Quando a condição de purga não é satisfeita, o processo prossegue para a etapa 25.

[037] Na etapa 25 que é realizada quando a condição de purga não é satis- feita, a relação de compressão alvo tε é ajustada para a relação de compressão básica alvo tε0. Pela rotina de controle de relação de compressão (não mostrado), a quantidade de rotação do motor elétrico 31, ou seja, a posição do eixo de controle 28 é controlada de acordo com essa relação de compressão alvo tε pela rotina de controle de relação de compressão (não mostrado). Na etapa 26, o grau de abertura PVO da válvula de controle de purga 46 é ajustada para 0 (completamente fechada). Ou seja, nesse tempo, a purga do recipiente 42 não é realizada. Adicionalmente, a relação de compressão mecânica se torna a relação de compressão básica alvo tε0.

[038] Por outro lado, na etapa 7, é julgado se ou não a condição de purga não é satisfeita (a condição de purga falhou) em um tempo no qual a referida rotina é realizada em um tempo anterior. Apenas no primeiro tempo imediatamente após a condição de purga ser satisfeita, o julgamento dessa etapa 7 se torna SIM. Quando o julgamento de etapa 7 é SIM, o processo prossegue para a etapa 8. Quando o julgamento de etapa 7 é NÃO, o processo pula a etapa 8.

[039] Na etapa 8, a bandeira de final de detecção de nível de armazenamento de gás evaporado fA é ajustada para 0. Adicionalmente, o contador C é ajustado para 0. A bandeira de final de detecção de nível de armazenamento de gás evaporado fA é uma bandeira ajustada para 1 quando a detecção do nível de armazenamento de gás evaporado é acabada na sub-rotina da etapa 10 descrita posteriormente (a operação de detecção do nível de armazenamento de gás evaporado). O contador C é usado de modo similar na sub-rotina na etapa 10.

[040] Na etapa 9, é julgado se ou não a bandeira de final de detecção de nível de armazenamento de gás evaporado fA é 0. Imediatamente após a condição de purga ser satisfeita, a bandeira de final de detecção de nível de armazenamento de gás evaporado fA é 0. Desse modo, o julgamento da referida etapa se torna SIM. O processo prossegue para a etapa 10. Quando a detecção do nível de armazenamento de gás evaporado é acabada (ou seja, fA = 1), o processo prossegue para a etapa 12.

[041] Na etapa 10, a operação de detecção do nível de armazenamento de gás evaporado da sub-rotina mostrada na figura 3 é realizada. A referida operação é descrita posteriormente. Pela referida operação, quando é julgado que muito componente de combustível evaporado é acumulado dentro do recipiente 42, a bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é ajustada para 1. Então, quando a referida operação de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado é acabada, a bandeira de final de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado fA é ajustada para 1. Desse modo, até que a operação de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado é acabada, o processo repete a operação a partir de etapa 9 para a etapa 10.

[042] Na etapa 11 que corresponde à operação durante a operação de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado, a relação de compressão alvo tε é ajustada para a relação de compressão básica alvo tε0. Ou seja, durante a operação de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado, a relação de compressão permanece para a relação de compressão básica alvo tε0.

[043] Na etapa 12 que é realizada quando o julgamento da etapa 9 é NÃO (quando a operação de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado já acabou), é julgado se ou não a bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é 0. Quando a bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é 0 (ou seja, pouco componente de combustível é acumulado dentro do recipiente 42), o processo prossegue para a etapa 13. Quando a bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é 1, o processo prossegue para a etapa 15.

[044] Na etapa 13, a relação de compressão alvo tε é ajustada para a relação de compressão básica alvo tε0. Adicionalmente, na etapa 14, o grau de abertura da válvula de controle de purga 46 é ajustada para o grau de abertura PVO0 básico da válvula de controle de purga. Desse modo, quando a bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é 0, a purga do recipiente 42 no grau de abertura básico da válvula de controle de purga é realizada enquanto a relação de compressão permanece a relação de compressão básica tε0.

[045] O grau de abertura PVO0 básico da válvula de controle de purga 46 é o grau de abertura determinado de acordo com a quantidade de ar de admissão Qa. Adicionalmente, the grau de abertura PVO0 básico da válvula de controle de purga 46 é o grau de abertura que é ajustado de modo que a estabilidade do controle da relação de ar-combustível não é perturbada e a largura de pulso de injeção de combustível Ti não se torna mais baixa do que a largura mínima de injeção de pulso Qmin da válvula de injeção de combustível mesmo quando muito componente de combustível evaporado é acumulado dentro do recipiente 42 (desse modo, o concentração de gás de combustível da purga é alta). Pela rotina de controle de válvula de controle de purga (não mostrado), um sinal de comando de acordo com o grau de abertura PVO é transmitido para a válvula de controle de purga 46. O grau de abertura da válvula de controle de purga 46 é controlado.

[046] Em seguida, na etapa 15 que é realizada quando o julgamento de etapa 12 é NÃO (muito componente de combustível permanece dentro do recipiente 42), a relação de compressão alvo tε é ajustada para a mínima relação de compressão εmin. A referida mínima relação de compressão εmin é a mínima relação de compressão que é capaz de ser controlada no mecanismo de relação de compressão variável 2.

[047] A condição de acionamento (Qa, Ne) na qual a condição de purga é satisfeita é a condição de acionamento no lado de carga relativamente baixo. Desse modo, a relação correspondente de compressão básica alvo tε0 é relativamente alta. Quando a relação de compressão alvo tε é ajustada para a mínima relação de compressão εmin na referida condição de acionamento, a eficiência térmica é reduzida, de modo que o torque gerado é mais reduzido do que aquele no estado normal. Desse modo, o condutor do veículo adicionalmente pressiona o pedal do acelerador para obter o desejado torque. Consequentemente, o grau de abertura da válvula de borboleta 19 se torna grande, de modo que a quantidade de ar de admissão Qa é aumentada. Desse modo, a largura de pulso básica de injeção de combustível Tp se torna grande. Quando a largura de pulso básica de injeção de combustível Tp se torna grande, a influência na estabilidade do controle da relação de ar-combustível se torna relativamente pequena mesmo quando a quantidade de combustível introduzido a partir do lado do recipiente 42 pela purga é o mesmo. Consequentemente, é possível se aumentar a quantidade de purga ao mesmo tempo em que se garante um controle da estabilidade da relação de ar-combustível. Adicionalmente, quando a largura de pulso básica de injeção de combustível Tp se torna grande, a largura de pulso de injeção de combustível Ti fornecida a partir da válvula de injeção de combustível 8 se torna grande mesmo quando a quantidade de combustível introduzido a partir do lado do recipiente 42 pela purga é a mesma. Desse modo, a limitação da quantidade de purga pela largura mínima de injeção de pulso Qmin é relativamente aliviada. Consequentemente, é possível se aumentar a quantidade de purga sem limitar a largura mínima de injeção de pulso Qmin.

[048] Na etapa 16, é julgado se um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível é reduzida ou não de acordo com a purga do componente de combustível é maior do que o predeterminado valor limite mais baixo αLlim. Para garantir a estabilidade do controle da relação de ar-combustível, um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível que é basicamente variada em torno de “1” como o centro é proporcionado com um valor limite mais alto αHlim (>1) e um valor limite mais baixo αLlim (<1). Na referida etapa, é julgado se um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível é ou não influenciado pela purga é maior do que o valor limite mais baixo αLlim, ou seja, se ou não um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível é a quantidade de purga que é permissível sob a estabilidade do controle da relação de ar- combustível.

[049] Quando o julgamento da etapa 16 é SIM, o processo prossegue para a etapa 17. A bandeira da primeira permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga fC é ajustada para 1. Quando o julgamento de etapa 16 é NÃO, o processo prossegue para a etapa 18. A bandeira da primeira permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga é ajustada para 0. A referida bandeira da primeira permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga fD mostra que a estabilidade do controle da relação de ar- combustível é garantida, e que o grau de abertura da válvula de controle de purga 46 pode ser adicionalmente aumentada nessa vista.

[050] Adicionalmente, na etapa 19, é julgado se ou não a largura de pulso de injeção de combustível Ti que é reduzida de acordo com a purga do componente de combustível é maior do que uma predeterminada mínima largura de injeção de pulso Qmin. A válvula de injeção de combustível 8 não pode injetar a quantidade precisa do combustível quando a largura de pulso de injeção de combustível Ti se torna menor do que a largura mínima de injeção de pulso Qmin. Na referida etapa, é julgado se ou não a largura de pulso de injeção de combustível Ti que é influenciada pela purga é maior do que a predeterminada mínima largura de injeção de pulso Qmin pela qual a precisão da medição da quantidade de injeção pode ser garantida.

[051] Quando o julgamento de etapa 19 é SIM, o processo prossegue para a etapa 20. Uma segunda bandeira de permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga fD é ajustada para 1. Quando o julgamento de etapa 19 é NO, o processo prossegue para a etapa 21. A segunda bandeira de permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga 46 fD é ajustada para 0. A referida segunda bandeira de permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga fD mostra que a largura mínima de injeção de pulso Qmin é garantida, e que o grau de abertura da válvula de controle de purga 46 pode ser adicionalmente aumentada nesse ponto de vista.

[052] Na etapa 22, é julgado se ou não a bandeira da primeira permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga fC e a segunda bandeira de permissão de aumento do grau de abertura da válvula de controle de purga fD são ajustadas para 1. Quando ambas as bandeiras são ajustadas para 1, o processo prossegue para a etapa 23 uma vez que a quantidade de purga pode ser aumentada. Quando uma de ambas as bandeiras é ajustada para 0 ou quando ambas as bandeiras são ajustadas para 0, o processo prossegue para a etapa 24 para de modo oposto reduzir a quantidade de purga.

[053] Em particular, na etapa 23, o grau de abertura PVO é calculado ao se adicionar uma predeterminada quantidade ΔO diminuta ao valor anteriormente calculado PVOz do grau de abertura PVO da válvula de controle de purga 46 de modo a gradualmente aumentar o grau de abertura PVO. Ou seja, o grau de abertura PVO da válvula de controle de purga 46 é gradualmente aumentado desde que a estabilidade do controle da relação de ar-combustível seja garantida, e a largura mínima de injeção de pulso Qmin seja garantida. Desse modo, como descrito acima, muita purga é realizada em um estado onde a relação de compressão alvo tε0 é ajustada para a mínima relação de compressão εmin. Além disso, o grau de abertura básico da válvula de controle de purga PVO0 é usado como o valor inicial do valor anteriormente calculado PVOz na etapa inicial 23.

[054] Na etapa 24, o grau de abertura PVO é calculado ao se subtrair a predeterminada quantidade ΔO diminuta a partir do valor anteriormente calculado PVOz do grau de abertura da válvula de controle de purga PVO, de modo a gradualmente reduzir o grau de abertura PVO. Ou seja, a quantidade de purga é reduzida de modo que o julgamento da etapa 22 se torna SIM ao mesmo tempo em que se realiza a purga em um estado onde a relação de compressão alvo tε0 é ajustada para a mínima relação de compressão εmin.

[055] Em seguida, a figura 3 mostra a sub-rotina da operação de detecção de nível de acúmulo de gás evaporado da etapa 10.

[056] A referida operação é realizada quando a condição de purga é satisfeita junto com a rotina principal acima descrita. Na etapa 101, o grau de abertura PVO da válvula de controle de purga 46 é ajustado para o grau de abertura básico da válvula de controle de purga PVO0. Com isso, a purga é realizada sob uma relação de compressão básica alvo tε0.

[057] Na etapa 102, é julgado se ou não o valor do contador C que é reajustado na etapa 8 é menor do que um predeterminado valor N. Quando o contador C é menor do que o predeterminado valor N, isso quer dizer (representa) que o período de tempo suficiente não foi decorrido uma vez que a condição de purga é satisfeita e a purga é iniciada. O nível de acúmulo de gás evaporado não pode detectado com precisão. Desse modo, o julgamento do nível de acúmulo de gás evaporado não é realizado. Na etapa 103, o valor do contador C é contado por um. Cz é um valor anterior do contador C. Além disso, a operação da etapa 10 mostrada na figura 3 é repetida até que a bandeira de fim de detecção do nível de acúmulo de gás evaporado fA se torna 1.

[058] Quando o julgamento de etapa 102 se torna NÃO (o contador C é igual a ou maior do que o predeterminado valor N), o processo prossegue a partir de etapa 102 para a etapa 104. É julgado se ou não um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível é maior do que um predeterminado valor limiar αth. Além disso, o referido valor limiar αth pode ser um valor fixo. O referido valor limiar αth pode ser um valor ajustado em consideração de uma condição de acionamento tal como a quantidade de ar de admissão Qa. Quando o componente de combustível evaporado não é muito acumulado dentro do recipiente 42, a concentração de do gás de combustível da purga é baixa. Mesmo quando a válvula de controle de purga 46 é controlada para ser aberta pelo grau de abertura básico da válvula de controle de purga PVO0, um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível dificilmente se torna pequeno. Por outro lado, quando muito componente de combustível evaporado é acumulado dentro do recipiente 42, a concentração de gás de combustível da purga é alta. Desse modo, um coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível se torna grandemente pequeno. Na etapa 104, é julgado que o nível do acúmulo do componente de combustível evaporado é todos os estágios de alto e baixo por comparação do coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível e o valor limiar αth.

[059] Quando o julgamento da etapa 104 é SIM, o processo prossegue para a etapa 105. A bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é ajustada para 0. Quando o julgamento de etapa 104 é NO, o processo prossegue para a etapa 106. A bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é ajustada para 1. A referida bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é usada para o julgamento da etapa acima descrita da etapa 12. Então, na etapa 107, a bandeira de fim de detecção do nível de acúmulo de gás evaporado fA que representa que a operação de etapa 10 é acabada é ajustada para 1.

[060] Em seguida, a figura 4 é um gráfico de tempo para ilustrar a operação da modalidade acima descrita. Um estágio mais superior do desenho mostra a quantidade do componente de combustível evaporado acumulado dentro do recipiente 42. Como ilustrado com base na figura 2 e na figura 3, quando a condição de purga é satisfeita durante o acionamento do motor, a purga é realizada por se ajustar a válvula de controle de purga 46 ao grau de abertura básico da válvula de controle de purga PVO0 sob a relação de compressão básica alvo tε0, mesmo quando a bandeira de acúmulo de gás evaporado fB é 0. Desse modo, quando a frequência que a condição de purga é satisfeita, eo período no qual a condição de purga é satisfeita são suficientes, a quantidade de componente de combustível dentro do recipiente 42 pode ser mantido ao nível relativamente baixo. Por outro lado, quando a frequência na qual a condição de purga é satisfeita é pequena, ou quando muito combustível evaporado é gerado dentro do tanque de combustível 41 por qualquer razão, como mostrado na figura 4, a quantidade de componente de combustível dentro do recipiente 42 pode exceder algum valor limiar (isso corresponde ao valor limiar αth do coeficiente α de correção de feedback de relação de ar-combustível).

[061] No exemplo mostrado nos desenhos, a quantidade de componente de combustível dentro do recipiente 42 excede o valor limiar no tempo t1. Com isso, pela operação acima descrita da etapa 15, a relação de compressão alvo tε se torna a mínima relação de compressão εmin. Em um caso onde a relação de compressão é reduzida desse modo, a eficiência térmica é reduzida. Adicionalmente, o torque gerado é reduzido em relação àquele do estado normal. Desse modo, a necessária quantidade de ar de admissão Qa é aumentada para manter o desejado torque. Ou seja, a necessária quantidade de combustível (a soma da quantidade de injeção de combustível e o componente de combustível introduzido pela purga) é aumentada como mostrado nos desenhos. Desse modo, a quantidade possível de purga que pode ser introduzida no sistema de admissão é aumentada.

[062] Desse modo, na modalidade acima descrita, quando a quantidade de componente de combustível dentro do recipiente 42 excede algum nível, muita purga é realizada em um estado onde a relação de compressão é reduzida. Desse modo, o componente de combustível dentro do recipiente 42 é rapidamente reduzida. Consequentemente, quando a frequência de que a condição de purga é satisfeita como o motor de combustão interna 1 com o turbocompressor, é possível se evitar anteriormente a ruptura (a saída do componente de combustível para o lado de fora) do recipiente 42. Adicionalmente, é possível se evitar a desestabilização do controle da relação de ar-combustível por muita purga, e a excessiva redução da largura de pulso de injeção de combustível Ti.

[063] Além disso, na modalidade acima descrita, quando o componente de combustível evaporado é acumulado a algum nível dentro do recipiente 42, a relação de compressão é reduzida a uma mínima relação de compressão εmin pela qual a relação de compressão é capaz de ser controlada. Isso é pelo fato da evitação da ruptura do recipiente 42 ser realizada de modo preferencial. Entretanto, a presente invenção não é limitada a isso. A relação de compressão pode ser reduzida ao nível apropriado. Por exemplo, o nível da quantidade de componente de combustível que se acumula dentro do recipiente 42 é linearmente detectado. A redução da largura da relação de compressão pode ser controlada de modo variável de acordo com o referido nível detectado.

[064] Adicionalmente, na explicação da modalidade acima descrita, o condutor do veículo adicionalmente pressiona o pedal do acelerador na redução do torque de acordo com a redução da relação de compressão. Por exemplo, em um sistema configuração no qual o desejado torque é determinado com base no grau de abertura do pedal do acelerador, e o necessário grau de abertura de acelerador é calculado em consideração da relação de compressão para alcançar o referido torque desejado, o aumento do grau de abertura de acelerador é automaticamente gerado de acordo com a redução da eficiência térmica pela redução da relação de compressão. A presente invenção pode ser aplicada de modo similar à configuração assim construída.

[065] Adicionalmente, na modalidade acima descrita, o mecanismo de relação de compressão variável 2 que é o mecanismo de manivela de pistão de múltiplas ligações é usado. Entretanto, a presente invenção pode ser aplicada de modo similar a qualquer tipo de mecanismo de relação de compressão variável.

Claims

1. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna proporcionado com um dispositivo de processamento de combustível evaporado arranjado para armazenar temporariamente um combustível evaporado gerado em um tanque de combustível, para purgar o combustível evaporado durante acionamento do motor, e para introduzir o combustível evaporado a um sistema de admissão, e um mecanismo de relação de compressão variável arranjado para variar uma relação de compressão mecânica, o dispositivo de controle compreendendo: um meio configurado para detectar um estado no qual o combustível evaporado é acumulado no dispositivo de processamento de combustível evaporado, durante um acionamento do motor depois que um aquecimento do motor de combustão interna é concluído, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle é arranjado para purgar o combustível evaporado reduzindo a relação de compressão mecânica através do mecanismo de relação de compressão variável e aumentando o grau de abertura de acelerador para manter o torque desejado quando é detectado que o combustível evaporado está acumulado.

2. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de processamento de combustível evaporado é proporcionado com uma válvula de controle de purga arranjada para abrir e fechar uma passagem de purga conectada ao sistema de admissão; e a redução da relação de compressão mecânica é realizada quando o combustível evaporado está acumulado, e quando uma predeterminada condição de purga para abrir a válvula de controle de purga é satisfeita.

3. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle adicionalmente compreende um sensor de relação de ar-combustível proporcionado em um sistema de escape, e uma seção de controle de feedback da relação de ar-combustível configurada para calcular um coeficiente de correção de feedback da relação de ar- combustível com base em um sinal de detecção do sensor de relação de ar- combustível, e para corrigir a quantidade de injeção de combustível; e um grau de abertura da válvula de controle de purga é aumentado até que o coeficiente de correção de feedback da relação de ar-combustível alcance um predeterminado valor limite baixo.

4. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle adicionalmente compreende um sensor de relação de ar-combustível proporcionado em um sistema de escape, e uma seção de controle de feedback de relação de ar-combustível configurada para calcular um coeficiente de correção de feedback da relação de ar- combustível com base em um sinal de detecção do sensor de relação de ar- combustível, e para corrigir a quantidade de injeção de combustível; e o grau de abertura da válvula de controle de purga é aumentado até que a quantidade de injeção de combustível alcance uma mínima quantidade de injeção.

5. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o motor de combustão interna é proporcionado com um turbocompressor; e a purga do combustível evaporado é realizada em um estado no qual a relação de compressão mecânica é reduzida em uma região sem sobrealimentação.

6. Método de controle para um motor de combustão interna proporcionado com um dispositivo de processamento de combustível evaporado arranjado para armazenar temporariamente um combustível evaporado gerado em um tanque de combustível, para purgar o combustível evaporado durante acionamento do motor, e para introduzir o combustível evaporado a um sistema de admissão, e um mecanismo de relação de compressão variável arranjado para variar uma relação de compressão mecânica, o método de controle compreendendo; detectar um estado no qual o combustível evaporado está acumulado no dispositivo de processamento de combustível evaporado, durante acionamento do motor depois que um aquecimento do motor de combustão interna é concluído, CARACTERIZADO por purgar o combustível evaporado reduzindo a relação de compressão mecânica através do mecanismo de relação de compressão variável e aumentando o grau de abertura de acelerador para manter o torque desejado quando é detectado que o combustível evaporado está acumulado.