CN105143651A - 催化转换器温度推定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于：通过在1个气缸中燃料切断开始的时间点执行推定温度的校正，从而提高燃料切断时的催化转换器温度的推定精度。本发明的催化转换器温度推定装置具备温度推定单元，温度推定单元对设置于多个气缸发动机的排气通路中的催化转换器的温度进行推定，催化转换器温度推定装置的特征在于，具备燃料切断判断单元，燃料切断判断单元判断多个气缸发动机中的至少1个气缸是否已开始燃料切断，在燃料切断判断单元判断为燃料切断开始时，温度推定单元对推定温度进行校正。

Description

催化转换器温度推定装置
技术领域
本发明涉及催化转换器温度推定装置，特别是涉及使进行了燃料切断的情况下的催化转换器温度的推定精度提高的催化转换器温度推定装置。
背景技术
在发动机中进行如下工作：推定设置于排气通路的排气净化用的催化转换器的温度，以催化转换器不成为过热状态的方式控制燃料喷射量。例如，在特开2013－7375号公报中公开了如下技术：对设置于排气通路的催化转换器的温度进行推定，基于推定温度控制燃料喷射量，对燃料喷射端口的壁流量进行推定，根据壁流量校正推定温度，由此，催化转换器温度的推定精度提高，另外，禁止燃料切断并增加燃料量，由此防止催化转换器的过热。(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2013－7375号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在多个气缸发动机的燃料切断中，如图4所示，当利用油门关闭(油门踏板的返回)使燃料切断条件成立时，针对全部气缸进行燃料切断。
在燃料切断紧后，至此所形成的附着于端口壁面的燃料成为壁流，在未燃的状态下与空气一起原样地流入到催化转换器中，促进催化转换器二次燃烧。因此，在燃料切断紧后，对催化转换器推定温度加上一定的上升温度来进行校正。
在多个气缸发动机中，当即便是在1个气缸中燃料切断开始时，附着于与该1个气缸连通的端口壁面的燃料成为稀薄状态流入到燃烧室，然后在未燃的状态下向催化转换器送入的可能性大，另外，在该情况下，吸入新气体中的氧也原样地向催化转换器送入，因此由催化转换器促进氧化反应。在微小油门开度、换挡时等对少于全部气缸的气缸(例如1个气缸)的燃料切断中，如上所述，引起催化转换器二次燃烧现象，因此催化转换器温度上升。
但是，在上述专利文献1的现有控制中，如果全部气缸的燃料切断不成立，则不计算对催化转换器推定温度加上一定的上升温度的校正，推定催化转换器温度不上升。因此，在进行对少于全部气缸的气缸的燃料切断的情况下，如图4所示，催化转换器推定温度(实线)和实际催化转换器温度(虚线)背离。
因此，在上述专利文献1中，不能模拟催化转换器的高温，所以在没有为保护排气系统而增加燃料量的状态下催化转换器温度上升，有与催化转换器高温导致的催化转换器功能下降相关的问题。
因此，本发明是鉴于上述的问题完成的，其目的在于：通过在燃料切断在1个气缸中开始的时间点执行推定温度的校正，从而提高燃料切断时的催化转换器温度的推定精度。
用于解决问题的方案
本发明是催化转换器温度推定装置，具备温度推定单元，上述温度推定单元对设置于多个气缸发动机的排气通路中的催化转换器的温度进行推定，上述催化转换器温度推定装置的特征在于，具备燃料切断判断单元，上述燃料切断判断单元判断是否在上述多个气缸发动机中的至少1个气缸是否已开始燃料切断，在上述燃料切断判断单元判断为燃料切断开始时，上述温度推定单元对推定温度进行校正。
发明效果
本发明通过在1个气缸已开始燃料切断的时间点执行推定温度的校正，能提高燃料切断时的催化转换器温度的推定精度。由此，本发明能抑制推定催化转换器温度和实际催化转换器温度的背离，能模拟催化转换器的高温，所以能为保护排气系统而增加燃料量，能抑制催化转换器温度的上升并防止催化转换器功能下降。
附图说明
图1是催化转换器温度推定装置的系统构成图。(实施例)
图2是催化转换器温度推定装置的控制流程图。(实施例)
图3是表示燃料切断时的催化转换器推定温度和实际催化转换器温度的关系的时序图。(实施例)
图4是表示燃料切断时的催化转换器推定温度和实际催化转换器温度的关系的时序图。(现有例)
具体实施方式
以下基于附图说明本发明的实施例。
实施例
图1～图3表示本发明的实施例。在图1中，多个气缸发动机1具备4个气缸2～5，并具备与各气缸2～5连通的进气端口6～9以及排气端口10～13。
多个气缸发动机1具备作为进气系统的进气通路18，进气通路18由空气滤清器14、进气管15、节气门体16以及进气歧管17依次连接而成，向各气缸2～5供应的进气在进气通路18中流动。节气门体16具备节气门19。进气歧管17具有缓冲罐20和向4个气缸2～5分别供应进气的进气分支管21～24。进气分支管21～24具备按各进气端口6～9喷射燃料的燃料喷射阀25～28。
另外，多个气缸发动机1具备作为排气系统的排气通路33，排气通路33由排气歧管29、前部排气管30、催化转换器31以及后部排气管32依次连接而成，从各气缸2～5排出的废气在排气通路33中流动。排气歧管29具有排气分支管34～37，从4个气缸2～5排出的废气分别在排气分支管34～37中流动。
上述燃料喷射阀25～28连接到发动机控制装置38。在发动机控制装置38上连接有作为输入控制信息的单元的：进气量传感器39，其检测在进气通路18中流动的进气量；节气门传感器40，其检测作为油门操作量的节气门19的节气门开度；曲柄角传感器41，其检测用于算出发动机转速的曲柄轴转角；以及氧传感器42，其检测在比催化转换器31靠上游侧的排气通路33中流动的废气中的氧浓度。
发动机控制装置38基于从各传感器39～42输入的信息以使得产生驾驶员的要求驱动力的方式控制各燃料喷射阀25～28的喷射量，另外，在燃料切断条件成立的情况下以停止各燃料喷射阀25～28的喷射的方式进行控制。
多个气缸发动机1具备催化转换器温度推定装置43，催化转换器温度推定装置43对设置于排气通路33的催化转换器31的温度进行推定。在该实施例中，将催化转换器温度推定装置43设置于发动机控制装置38。发动机控制装置38使用利用催化转换器温度推定装置43推定的催化转换器31的温度，以催化转换器31不成为过热状态的方式控制各燃料喷射阀25～28的喷射量。
催化转换器温度推定装置43具备：温度推定单元44，其推定催化转换器31的温度；以及燃料切断判断单元45，其判断是否在多个气缸发动机1的4个气缸2～5中的至少1个气缸是否已开始燃料切断。
温度推定单元44例如根据进气量传感器39检测的进气量和曲柄角传感器41检测的发动机转速求出多个气缸发动机1的负荷，根据发动机负荷推定催化转换器31的温度。燃料切断判断单元45例如在节气门传感器40检测的油门操作量为关闭、曲柄角传感器41检测的发动机转速为规定值以上的燃料切断条件成立，且以各燃料喷射阀25～28的喷射停止的方式进行控制的情况下，判断为燃料切断开始。
温度推定单元44在燃料切断判断单元45判断为燃料切断开始的情况下进行推定温度的校正。
另外，催化转换器温度推定装置43具备：燃料切断气缸数检测单元46，其检测在多个气缸发动机1中实施了燃料切断的气缸数；以及运算单元47，其根据燃料切断的气缸数计算推定温度的校正量。实施了燃料切断的气缸数越多，运算单元47计算出的推定温度的校正量越大。
接着说明作用。
多个气缸发动机1的催化转换器温度推定装置43如图2所示，当控制的程序开始时(101)，利用燃料切断判断单元45判断燃料切断条件是否成立(102)。
在燃料切断条件不成立、判断(102)为“否”的情况下，利用运算单元47计算出的校正量＝0(103)，用计算出的校正量＝0进行推定温度的校正，结束程序(104)。在燃料切断条件成立(图3：t0)、判断(102)为“是”的情况下，利用发动机控制装置38实施燃料切断(105)，由燃料切断气缸数检测单元46判断实施了燃料切断的气缸数n为1(106)。
在气缸数n为1、判断(106)为“是”的情况下，利用运算单元47计算出校正量＝A1(A1＞0)(107)，用计算出的校正量＝A1进行推定温度的校正(图3：t1)，结束程序(104)。在气缸数n不是1、判断(106)为“否”的情况下，判断实施了燃料切断的气缸数n为2(108)。
在气缸数n为2、判断(108)为“是”的情况下，利用运算单元47计算出校正量＝A2(A2＞A1)(109)，用计算出的校正量＝A2进行推定温度的校正(图3：t2)，结束程序(104)。在气缸数n不是2、判断(108)为“否”的情况下，判断实施了燃料切断的气缸数n为3(110)。
在气缸数n为3、判断(110)为“是”的情况下，利用运算单元47计算出校正量＝A3(A3＞A2)(111)，用计算出的校正量＝A3进行推定温度的校正(图3：t3)，结束程序(104)。在气缸数n不是3、判断(110)为“否”的情况下，将实施了燃料切断的气缸数n设为4(112)，利用运算单元47计算出校正量＝A4(A4＞A3)(113)，用计算出的校正量＝A4进行推定温度的校正(图3：t4)，结束程序(104)。
这样，催化转换器温度推定装置43在1个气缸中开始燃料切断的时间点执行推定温度的校正，由此能提高燃料切断时的催化转换器温度的推定精度。
由此，催化转换器温度推定装置43如图3所示，能抑制推定催化转换器温度(实线)和实际催化转换器温度(虚线)的背离，能模拟催化转换器31的高温，所以能使发动机控制装置38为保护排气系统而增加燃料量，能抑制催化转换器温度的上升并防止催化转换器功能下降。
另外，催化转换器温度推定装置43检测在多个气缸发动机1中实施了燃料切断的气缸数，根据实施了燃料切断的气缸数计算推定温度的校正量，由此能较精细地设定催化转换器推定温度的校正量，因此能缩减催化转换器推定温度和实际催化转换器温度的差。
而且，实施了燃料切断的气缸数越多，催化转换器温度推定装置43计算出的推定温度的校正量越大，由此，实施了燃料切断的气缸数越多，越能较高地校正推定温度，因此能提高燃料切断时的催化转换器温度的推定精度。
工业上的可利用性
本发明能提高燃料切断时的催化转换器温度的推定精度，能抑制催化转换器温度的上升并防止催化转换器功能下降，能应用于排气通路中具备催化转换器的多个气缸发动机的燃料控制。
附图标记说明
1多个气缸发动机
2～5气缸
18进气通路
31催化转换器
33排气通路
38发动机控制装置
39进气量传感器
40节气门传感器
41曲柄角传感器
42氧传感器
43催化转换器温度推定装置
44温度推定单元
45燃料切断判断单元
46燃料切断气缸数检测单元
47运算单元

Claims (3)

1.一种催化转换器温度推定装置，具备温度推定单元，上述温度推定单元对设置于多个气缸发动机的排气通路中的催化转换器温度进行推定，上述催化转换器温度推定装置的特征在于，具备燃料切断判断单元，上述燃料切断判断单元判断上述多个气缸发动机中的至少1个气缸是否已开始燃料切断，在上述燃料切断判断单元判断为燃料切断开始时，上述温度推定单元对推定温度进行校正。
2.根据权利要求1所述的催化转换器温度推定装置，其特征在于，具备：燃料切断气缸数检测单元，其检测在上述多个气缸发动机中实施了燃料切断的气缸数；以及运算单元，其根据实施了燃料切断的气缸数计算推定温度的校正量。
3.根据权利要求2所述的催化转换器温度推定装置，其特征在于，实施了燃料切断的气缸数越多，上述运算单元计算出的推定温度的校正量越大。
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