DE102019111371A1 - System und verfahren zum steuern einer sauerstoff-spülung eines dreiwegekatalysators - Google Patents

System und verfahren zum steuern einer sauerstoff-spülung eines dreiwegekatalysators Download PDF

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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

System und Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators, wobei das Verfahren aufweisen kann: Durchführen (S240) einer Kraftstoff-Abschaltung, Ermitteln (S250), ob eine Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt ist nach der Kraftstoff-Abschaltung, Berechnen einer optimalen Ventil-Überlappung gemäß einer Einlassmenge, einer Motordrehzahl und einem Zündzeitpunkt, wenn die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt ist nach der Kraftstoff-Abschaltung, Steuern einer CVVD-Vorrichtung (30), um bei einer optimalen Ventil-Überlappung zu sein, und Durchführen der Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung.

Description

  • QUERVERWEIS ZU VERWANDTER ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0153586 , die am 3. Dezember 2018 eingereicht wurde, wobei deren gesamter Inhalt mittels Bezugnahme hierin mit aufgenommen ist.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators, welches eine Reinigungsleistung eines Dreiwegekatalysators verbessert mittels Steuerns einer Einlassdauer, einer Auslassdauer (z.B. einer Ausstoßdauer) und/oder eines Zündzeitpunkts (z.B. eines Zündungs-Timings) eines Verbrennungsmotors bei (z.B. während) der Sauerstoff-Spülung des Dreiwegekatalysators.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Erfindung bereit und müssen keinen Stand der Technik bilden.
  • Im Allgemeinen erzeugt ein Verbrennungsmotor eine Leistung mittels Aufnehmens von Kraftstoff und Luft in eine Verbrennungskammer und Verbrennens des Luft-Kraftstoff-Gemischs. Wenn die Luft eingesogen wird, werden Einlassventile betätigt mittels Antreibens einer Nockenwelle, und die Luft wird in die Verbrennungskammer eingesogen, während die Einlassventile geöffnet sind. Ferner werden Auslassventile betätigt mittels Antreibens der Nockenwelle und Abgas wird aus/von der Verbrennungskammer abgegeben, während die Auslassventile offen sind.
  • Allerdings hängt ein verbesserter Betrieb des Einlassventils und des Auslassventils teilweise von einer Motordrehzahl ab. Das heißt, ein geeigneter Ventilhub oder geeignete Ventil-Öffnen- und Schließen-Zeitpunkte wird (werden) geändert gemäß der Motordrehzahl. Um einen geeigneten Ventil-Betrieb gemäß der Motordrehzahl zu realisieren, sind eine Mehrzahl von Nocken-Formen zum Betätigen der Ventile entwickelt oder eine Stufenlos-Variabler-Ventilhub- (CVVL-) Vorrichtung wurde entwickelt, die realisiert, dass die Ventile mit unterschiedlichen Hüben gemäß der Motordrehzahl im Betrieb sind.
  • Ferner wurde eine Stufenlos-Variable-Ventil-Zeitsteuerung- (CVVT-) Technologie zum Einstellen von Öffnen-Zeitpunkten der Ventile entwickelt, und die CVVT-Technologie ist eine Technik, bei welcher die Ventil-Öffnen- und die Ventil-Schließen-Zeitpunkte simultan geändert werden bei einer Ventilöffnungszeitdauer, die fest ist.
  • In den letzten Jahren wurde eine Technik entwickelt zum Steuern einer Dauer, in welcher die Ventile offen sind (d.h. einer Ventilöffnungszeitdauer), basierend auf einem Fahrzustand eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs), und die Technik zum Steuern der Ventilöffnungszeitdauer wird/wurde in dem Fahrzeug verwendet.
  • Andererseits ist das Fahrzeug mit einem Katalysator ausgestattet, um Emission (EM) zu reduzieren, die in dem Abgas enthalten ist. Das Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor heraus durch einen Abgaskrümmer strömt, wird in einen Katalysator geführt, der an einer Abgasleitung montiert ist, und darin gereinigt. Danach wird ein Geräusch des Abgases verringert, während dieses durch einen Dämpfer hindurch strömt, und dann wird das Abgas in die Luft ausgestoßen durch ein Auspuff(end)rohr hindurch. Der Katalysator reinigt die EM, die in dem Abgas enthalten ist/sind. Zusätzlich ist ein Partikelfilter zum Einfangen von Partikeln (PM) in dem Abgas in der Abgasleitung montiert.
  • Ein Dreiwegekatalysator (TWC) ist ein Typ des Katalysators und reagiert mit Kohlenwasserstoff- (HC-) Gemischen, Kohlenstoffmonoxid (CO) und Stickoxiden bzw. Stickstoffoxiden (NOx), welche schädliche Bestandteile des Abgases sind, um diese Bestandteile zu reduzieren. Die TWCs werden hauptsächlich in Benzin-Kraftfahrzeugen verbaut und Pt/Rh-, Pd/Rh- oder Pt/Pd/Rh-Systeme werden als die TWCs verwendet.
  • Der Verbrennungsmotor, der mit dem TWC ausgestattet ist, führt eine Kraftstoff-Abschaltung durch, um einen Kraftstoffverbrauch zu verbessern, unter bestimmten Fahrbedingungen. In diesem Fall speichert ein Sauerstoff-Speicherungsmaterial in dem TWC Sauerstoff (O2) darin. Wenn die Kraftstoff-Abschaltung beendet ist/wird (d.h. eine Kraftstoff-Zuschaltung) in einem Zustand, in dem das Sauerstoff-Speicherungsmaterial eine große Menge von dem O2 speichert, kann der TWC die NOx, die in dem Abgas enthalten sind, nicht reduzieren sondern ausstoßen aufgrund des O2, der in dem Sauerstoff-Speicherungsmaterial gespeichert ist. Daher wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) fett gemacht, um den O2 zu entfernen, der in dem Sauerstoff-Speicherungsmaterial gespeichert ist, wenn eine Kraftstoff-Zuschaltung durchgeführt wird nach der Kraftstoff-Abschaltung. Dies wird als „Sauerstoff-Spülung“ bezeichnet.
  • Allerdings, da das AFR in dem TWC mager ist selbst während der Sauerstoff-Spülung, kann der TWC die NOx nicht reduzieren sondern ausstoßen. Daher ist es wünschenswert, eine Menge der NOx zu reduzieren, die in dem Verbrennungsmotor erzeugt wird/werden, während der Sauerstoff-Spülung.
  • Die obige Information, die in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbart ist, ist lediglich für eine Verbesserung eines Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die keinen Stand der Technik bilden, der dem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde in einem Bestreben gemacht, um ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators (TWC) bereitzustellen, die/das eine Menge von Stickoxid bzw. Stickstoffoxid (NOx) reduzieren können/kann, das in einem Verbrennungsmotor erzeugt ist, mittels Einstellens einer Einlassdauer, einer Auslassdauer (z.B. einer Ausstoßdauer) und/oder eines Zündzeitpunkts (z.B. eines Zündungs-Timings) des Verbrennungsmotors.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators (TWC) bereit, die/das eine NOx-Reinigungsleistung des TWC verbessern können/kann mittels Einstellens einer Ventil-Überlappung gemäß einer Einlassmenge, einer Motordrehzahl und einem Zündungszeitpunkt (z.B. einem Zündungs-Timing), wenn eine Kraftstoff-Zuschaltung (z.B. eine Kraftstoff-Zuführung) nach einer Kraftstoff-Abschaltung einsetzt (z.B. beginnt), Lieferns einer optimalen Ventil-Überlappung (oder einer berechneten Ventil-Überlappung, oder einer erwünschten Ventil-Überlappung), und danach Durchführens der Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung.
  • Ein System zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: einen Verbrennungsmotor, der aufweist eine Verbrennungskammer, ein Einlassventil, das an der Verbrennungskammer eingerichtet ist und konfiguriert ist, um Luft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Verbrennungskammer wahlweise zu liefern (z.B. bereitzustellen, z.B. einzuspeisen), eine Zündkerze, die an der Verbrennungskammer eingerichtet ist und konfiguriert ist, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden und zu verbrennen, und ein Auslassventil (z.B. ein Abgasventil), das an der Verbrennungskammer eingerichtet ist und konfiguriert ist, um Abgas in der Verbrennungskammer zu einem Äußeren (z.B. nach außen bezüglich) der Verbrennungskammer wahlweise abzugeben, eine Stufenlos-Variable-Ventil-Öffnungsdauer-(CVVD-) Vorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Einlassdauer des Einlassventils und eine Auslassdauer (z.B. eine Ausstoßdauer) des Auslassventils einzustellen, und eine Steuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) der Zündkerze, die Einlassdauer und die Auslassdauer zu steuern basierend auf einem Fahrzustand eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs), wobei der Dreiwegekatalysator an einer Abgasleitung stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem Verbrennungsmotor angeordnet ist und konfiguriert ist, um Emission (z.B. Luftverunreinigungen, z.B. Luftverunreinigungsstoffe) zu reinigen, die in dem Abgas enthalten ist (sind), und wobei die Steuerungsvorrichtung die CVVD-Vorrichtung steuert, um bei einer optimalen Ventil-Überlappung zu sein (z.B. eine optimale Ventil-Überlappung zu erzielen) gemäß einer Einlassmenge, einer Motordrehzahl und einem Zündzeitpunkt (z.B. einem Zündungs-Timing), und eine Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung durchführt, wenn eine Kraftstoff-Zuschaltung (z.B. eine Kraftstoff-Zuführung) beginnt (z.B. erfolgt), bei der der Kraftstoff wieder eingespeist (z.B. eingespritzt) wird nach einer Kraftstoff-Abschaltung, bei der eine Kraftstoff-Einspeisung (z.B. eine Kraftstoff-Einspritzung) gestoppt ist.
  • In einem Aspekt kann die Steuerungsvorrichtung die optimale Ventil-Überlappung einstellen mittels Aufrechterhaltens einer aktuellen Einlassdauer und Steuerns eines Auslassventil-Geschlossen- (z.B. eines Auslassventil-Schließen-) (EVC-) Zeitpunkts (z.B. Timings) gemäß der aktuellen Einlassdauer.
  • In einem anderen Aspekt kann die Steuerungsvorrichtung die optimale Ventil-Überlappung einstellen mittels Aufrechterhaltens einer aktuellen Auslassdauer (z.B. einer aktuellen Ausstoßdauer) und Steuerns eines Einlassventil-Offen- (z.B. eines Einlassventil-Öffnen-) (IVO-) Zeitpunkts (z.B. Timings) gemäß der aktuellen Auslassdauer.
  • In einem anderen Aspekt kann die Steuerungsvorrichtung einen aktuellen Auslassventil-Offen- (z.B. Auslassventil-Öffnen-) (EVO-) Zeitpunkt (z.B. Timing) und einen aktuellen Einlassventil-Geschlossen- (z.B. Einlassventil-Schließen-) (IVC-) Zeitpunkt (z.B. Timing) aufrechterhalten und kann den EVC-Zeitpunkt und den IVO-Zeitpunkt steuern gemäß der optimalen (oder der berechneten) Ventil-Überlappung.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann die Kraftstoff-Abschaltung durchführen, wenn eine Temperatur des TWC höher ist als eine vorbestimmte Temperatur. Das heißt, wenn die Temperatur des TWC niedriger ist als oder gleich ist wie die vorbestimmte Temperatur, wird die Kraftstoff-Abschaltung nicht durchgeführt.
  • Die Sauerstoff-Spülung kann durchgeführt sein/werden mittels Steuerns einer Kraftstoff-Einspeisungsmenge (z.B. einer Kraftstoff-Einspritzungsmenge), um ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) zu sein (z.B. so dass ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) vorliegt). Das heißt, ein Lambda des Abgases (z.B. ein Verbrennungsluftverhältnis des Abgases, z.B. eine Luftzahl des Abgases) ist/wird gesteuert, um niedriger zu sein als 1 in (z.B. bei, z.B. während) der Sauerstoff-Spülung.
  • Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Durchführen einer Kraftstoff-Abschaltung, Ermitteln, ob eine Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung (z.B. eine Kraftstoff-Zuführung-Bedingung) erfüllt ist/wird nach der Kraftstoff-Abschaltung, Berechnen einer optimalen (oder einer berechneten) Ventil-Überlappung gemäß einer Einlassmenge, einer Motordrehzahl und einem Zündzeitpunkt (z.B. einem Zündungs-Timing), wenn die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt ist/wird nach der Kraftstoff-Abschaltung, Steuern einer CVVD-Vorrichtung (z.B. einer Stufenlos-Variable-Ventil-Öffnungsdauer-Vorrichtung), um bei einer optimalen Ventil-Überlappung zu sein, und Durchführen der Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung, wobei die CVVD-Vorrichtung konfiguriert ist, um eine Einlassdauer eines Einlassventils und eine Auslassdauer (z.B. eine Ausstoßdauer) eines Auslassventils (z.B. eines Ausstoßventils) einzustellen.
  • In einem Aspekt kann das Steuern einer CVVD-Vorrichtung aufweisen: Aufrechterhalten einer aktuellen Einlassdauer, und Steuern eines EVC-Zeitpunkts (z.B. eines EVC-Timings) gemäß der aktuellen Einlassdauer.
  • In einem anderen Aspekt kann das Steuern einer CVVD-Vorrichtung aufweisen: Aufrechterhalten einer aktuellen Auslassdauer (z.B. einer aktuellen Ausstoßdauer), und Steuern eines IVO-Zeitpunkts (z.B. eines IVO-Timings) gemäß der aktuellen Auslassdauer.
  • In einem anderen Aspekt kann das Steuern einer CVVD-Vorrichtung aufweisen: Aufrechterhalten eines aktuellen EVO-Zeitpunkts (z.B. eines aktuellen EVO-Timings) und eines aktuellen IVC-Zeitpunkts (z.B. eines aktuellen IVC-Timings), Steuern eines IVO-Zeitpunkts (z.B. eines IVO-Timings), und Steuern eines EVC-Zeitpunkts (z.B. eines EVC-Timings) gemäß der optimalen Ventil-Überlappung und dem gesteuerten IVO-Zeitpunkt.
  • In einem anderen Aspekt kann das Steuern einer CVVD-Vorrichtung aufweisen: Aufrechterhalten eines aktuellen EVO-Zeitpunkts (z.B. eines aktuellen EVO-Timings) und eines aktuellen IVC-Zeitpunkts (z.B. eines aktuellen IVC-Timings), Steuern eines EVC-Zeitpunkts (z.B. eines EVC-Timings), und Steuern eines IVO-Zeitpunkts (z.B. eines IVO-Timings) gemäß der optimalen Ventil-Überlappung und dem gesteuerten EVC-Zeitpunkt.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen Ermitteln vor einem (z.B. dem) Durchführen der Kraftstoff-Abschaltung, ob eine Temperatur eines TWC höher ist als eine vorbestimmte Temperatur, wobei die Kraftstoff-Abschaltung nur durchgeführt wird, wenn die Temperatur des TWC höher ist als die vorbestimmte Temperatur.
  • Die Sauerstoff-Spülung kann durchgeführt werden mittels Steuerns einer Kraftstoff-Einspeisungsmenge (z.B. einer Kraftstoff-Einspritzungsmenge), um ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu sein.
  • Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung kann die Menge der NOx, die in dem Verbrennungsmotor erzeugt wird/werden, reduziert werden mittels Einstellens der Einlassdauer, der Auslassdauer und/oder des Zündzeitpunkts des Verbrennungsmotors.
  • Ferner kann eine NOx-Reinigungsleistung verbessert werden mittels Einstellens der optimalen Ventil-Überlappung gemäß der Einlassmenge, der Motordrehzahl und dem Zündzeitpunkt, wenn die Kraftstoff-Zuschaltung einsetzt (z.B. beginnt) nach der Kraftstoff-Abschaltung, und Durchführens der Sauerstoff-Spülung bei der berechneten Ventil-Überlappung.
  • Zusätzlich sind andere Effekte der vorliegenden Erfindung in der hier bereitgestellten Beschreibung direkt oder implizit beschrieben. Verschiedene Effekte, die gemäß der vorliegenden Erfindung vorausgesagt sind, werden in der hierin bereitgestellten Beschreibung offenbart.
  • Weitere Anwendungsgebiete werden von der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es sollte verstanden sein, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele nur für Anschauungszwecke gedacht sind und nicht beabsichtigten, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
  • Figurenliste
  • Damit die Erfindung gut verstanden werden kann, werden nun verschiedene Ausführungsformen davon beschrieben, die exemplarisch gegeben sind, wobei eine Bezugnahme zu den begleitenden Zeichnungen erfolgt.
  • Die vorliegenden Aspekte können besser verstanden werden mittels Bezug-Nehmens auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen identische oder funktional ähnliche Elemente kennzeichnen.
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators.
    • 3 ist ein Graph, der eine Menge von NOx zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand.
    • 4 ist ein Graph, der eine Menge von allen Kohlenwasserstoffen (z.B. vom Gesamt-Kohlenwasserstoff) zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand.
    • 5 ist ein Graph, der eine Menge von CO zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand.
    • 6 ist ein Graph, der eine Menge von NOx zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand.
    • 7 ist ein Graph, der eine Menge von allen Kohlenwasserstoffen (z.B. vom Gesamt-Kohlenwasserstoff) zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand.
    • 8 ist ein Graph, der eine Menge von CO zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand.
    • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist ein Graph, der ein Einstellen eines EVC-Zeitpunkts (z.B. eines EVC-Timings) darstellt, um ein optimales Ventil-Öffnen zu erreichen.
    • 11 ist ein Graph, der ein Einstellen eines IVO-Zeitpunkts (z.B. eines IVO-Timings) darstellt, um ein optimales Ventil-Öffnen zu erreichen.
    • 12 ist ein Graph, der ein Einstellen eines EVC-Zeitpunkts (z.B. eines EVC-Timings) und eines IVO-Zeitpunkts (z.B. eines IVO-Timings) darstellt, um ein optimales Ventil-Öffnen zu erreichen.
  • Es ist zu verstehen, dass die zuvor genannten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden teilweise von der jeweiligen beabsichtigten Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt.
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur für Anschauungszwecke und beabsichtigen nicht, den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist von lediglich beispielhafter Natur und beabsichtigt nicht, die vorliegende Erfindung, Anmeldung, oder Anwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden sein, dass über die Zeichnungen hinweg korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale kennzeichnen.
  • Die Terminologie, die hierin angegeben wird, wird nur zum Beschreiben spezifischer Aspekte verwendet und beabsichtigt nicht, die vorliegende Erfindung zu beschränken. Die Singular-Ausdrücke „einer/eine/ein“ und „der/die/das“, die hierin verwendet werden, beinhalten Plural-Ausdrücke, es sei denn, die Ausdrücke geben klar gegenteilige Bedeutungen an. Die Ausdrücke „aufweisen“ und/oder „aufweisend“, die in dieser Beschreibung verwendet werden, beziehen sich auf konkrete spezifische Charakteristiken, Bereiche, positive (An)Zahlen, Schritte, einen konkreten spezifischen Vorgang/Betrieb, Elemente und/oder Komponenten, wobei ein Vorhandensein oder ein Hinzufügen von anderen spezifischen Charakteristiken, Bereichen, positiven (An-)Zahlen, Schritten, einem spezifischen Vorgang/Betrieb, Elementen und/oder Komponenten nicht beschränkt (z.B. nicht ausgeschlossen) ist. Der Ausdruck „und/oder“, der hierin verwendet wird, beinhalt jegliche und alle Kombinationen von einem oder mehrerer der diesbezüglich aufgelisteten Teile. Der Ausdruck „gekuppelt/gekoppelt“ bezeichnet einen physischen Zusammenhang zwischen zwei Komponenten, wobei die Komponenten entweder miteinander direkt verbunden sind oder indirekt verbunden sind mittels einer oder mehrerer Zwischenkomponenten.
  • Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „Fahrzeug“, „Fahrzeug-...“, „Auto/Automobil“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, welche hier verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden).
  • Zudem ist zu verstehen, dass ein oder mehrere der unten folgenden Verfahren oder Aspekte davon von zumindest einer Steuerungsvorrichtung ausgeführt werden kann. Der Begriff „Steuerungsvorrichtung“ kann sich auf eine Hardware-Vorrichtung beziehen, welche eine Speichervorrichtung und einen Prozessor aufweist. Die Speichervorrichtung ist eingerichtet, um Programminstruktionen zu speichern, und der Prozessor ist besonders programmiert, um die Programminstruktionen auszuführen, um ein oder mehrere Verfahren auszuführen, welche weiter unten beschrieben sind. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass die unten genannten Verfahren durch ein System ausgeführt werden können, welches die Steuerungsvorrichtung aufweist, welche unten im Detail beschrieben ist.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige, computerlesbare Mittel/Daten ausgeführt sein, welche ausführbare Programminstruktionen aufweisen, die von einem Prozessor oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Mittel weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt: ROMs, RAMs, Kompakt-CD-ROMs (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Speicherlaufwerke, Chipkarten und optische Speichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmittel kann auch über ein Computernetzwerk verteilt sein, so dass die Programminstruktionen in einer verteilten Weise gespeichert sind und ausgeführt werden, z.B. durch einen Telematikserver oder einen CAN-Bus.
  • Nachstehend werden Aspekte der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auch die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist ein System zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: einen Verbrennungsmotor 10, eine Stufenlos-Variable-Ventil-Öffnungsdauer- (CVVD-) Vorrichtung 30, eine Abgasleitung 40, einen Dreiwegekatalysator (TWC) 60, und eine Steuerungsvorrichtung 70.
  • Der Verbrennungsmotor 10 verbrennt ein Gemisch von/aus Luft und Kraftstoff, um chemische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Der Verbrennungsmotor 10 weist auf: eine Verbrennungskammer 12, ein Einlassventil 14, eine Zündkürze 15, ein Auslassventil 16 (z.B. ein Abgasventil), einen Injektor 18, einen Ansaugkrümmer 20 und einen Abgaskrümmer 22.
  • Die Verbrennungskammer 12 ist mit dem Ansaugkrümmer 20 verbunden, um Luft oder das Gemisch der Luft und des Kraftstoffs darin zu empfangen. Eine Einlassöffnung ist an der Verbrennungskammer 12 gebildet und ist mit dem Einlassventil 14 ausgestattet. Das Einlassventil 14 ist/wird betrieben mittels Rotation einer Nockenwelle, die mit einer Kurbelwelle verbunden ist, um die Einlassöffnung zu öffnen oder zu schließen. Wenn das Einlassventil 14 die Einlassöffnung öffnet, strömt die Luft oder das Gemisch der Luft und des Kraftstoffs in dem Ansaugkrümmer 20 in die Verbrennungskammer 12 hinein durch die Einlassöffnung hindurch. Wenn das Einlassventil 14 die Einlassöffnung schließt, strömt im Gegensatz dazu die Luft oder das Gemisch der Luft und des Kraftstoffs in dem Ansaugkrümmer 20 nicht in die Verbrennungskammer 12. Zusätzlich ist die Verbrennungskammer 12 mit dem Abgaskrümmer 22 verbunden, so dass das Abgas, das in dem Verbrennungsprozess erzeugt wird, in dem Abgaskrümmer 22 gesammelt (z.B. aufgenommen) wird und herausströmt zu der Abgasleitung 40 hin (z.B. in die Abgasleitung 40 hinein). Eine Auslassöffnung ist an der Verbrennungskammer 12 gebildet und ist mit dem Auslassventil 16 ausgestattet. Das Auslassventil 16 ist/wird ebenfalls betrieben mittels der Rotation der Nockenwelle, die mit der Kurbelwelle verbunden ist, um die Auslassöffnung zu öffnen oder zu schließen. Wenn das Auslassventil 16 die Auslassöffnung öffnet, strömt das Abgas in der Verbrennungskammer 12 zu dem Abgaskrümmer 22 durch die Auslassöffnung hindurch. Wenn das Auslassventil 16 die Auslassöffnung schließt, strömt im Gegensatz dazu das Abgas in der Verbrennungskammer 12 nicht zu dem Abgaskrümmer 22.
  • Abhängig von Typen des Verbrennungsmotors kann die Verbrennungskammer 12 mit dem Injektor 18 ausgestattet sein, um den Kraftstoff in die Verbrennungskammer 12 einzuspeisen (z.B. einzuspritzen) (z.B. im Fall eines Benzin-Direkteinspritzung-Verbrennungsmotors). Zusätzlich kann abhängig von den Typen des Verbrennungsmotors die Zündkerze 15 (z.B. der Zündschalter) an einem oberen Teil (z.B. an einem oberen Ende, z.B. in einem oberen Bereich) der Verbrennungskammer 12 bereitgestellt sein, um das Gemisch der Luft und des Kraftstoffs (z.B. das Kraftstoff-Gemisch) in der Verbrennungskammer 12 (z.B. im Fall eines Benzin-Verbrennungsmotors) zu zünden.
  • Die CVVD-Vorrichtung 30 ist an einem oberen Abschnitt des Verbrennungsmotors 10 montiert und stellt eine Öffnungsdauer des Einlassventils 14 und eine Öffnungsdauer des Auslassventils 16 ein. Die CVVD-Vorrichtung 30 ist konstruiert (z.B. aufgebaut) mittels Vereinens einer Einlass-CVVD-Vorrichtung zum variablen Steuern der Öffnungsdauer des Einlassventils 14 und einer Auslass-CVVD-Vorrichtung (z.B. einer Abgas-CVVD-Vorrichtung) zum variablen Steuern der Öffnungsdauer des Auslassventils 16. Verschiedene CVVD-Vorrichtungen, die bisher bekannt sind wie beispielsweise eine CVVD-Vorrichtung, die in dem koreanischen Patent Nr. 1619394 offenbart ist, können (jeweilig) als die CVVD-Vorrichtung 30 verwendet sein/werden, und der gesamte Inhalt des koreanischen Patents Nr. 1619394 ist mittels Bezugnahme hierin mit aufgenommen. Ebenso, zusätzlich zu der CVVD-Vorrichtung, die in dem koreanischen Patent Nr. 1619394 offenbart ist, können verschiedene CVVD-Vorrichtungen, die bisher bekannt sind, verwendet sein/werden, und es sollte verstanden sein, dass die CVVD-Vorrichtung gemäß der Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht auf die CVVD-Vorrichtung beschränkt ist, die in dem koreanischen Patent Nr. 1619394 offenbart ist.
  • Hierin wird die Öffnungsdauer des Einlassventils 14 als eine „Einlassdauer“ bezeichnet. Die Einlassdauer ist definiert als eine Dauer von (z.B. dem Zeitpunkt), wenn das Einlassventil 14 offen ist, bis (z.B. zu dem Zeitpunkt), wenn das Einlassventil 14 geschlossen ist. Zusätzlich wird ein Zeitpunkt (z.B. ein Timing), bei welchem das Einlassventil 14 offen ist (z.B. geöffnet wird), als ein Einlassventil-Offen- (z.B. ein Einlassventil-Öffnen-) (IVO-) Zeitpunkt (z.B. Timing) bezeichnet, und ein Zeitpunkt (z.B. ein Timing), bei welchem das Einlassventil 14 geschlossen ist (z.B. geschlossen wird), wird als ein Einlassventil-Geschlossen- (z.B. ein Einlassventil-Schließen-) (IVC-) Zeitpunkt (z.B. Timing) bezeichnet. Daher ist die Einlassdauer die Dauer von dem IVO-Zeitpunkt zu dem IVC-Zeitpunkt (z.B. die Dauer zwischen dem IVO-Zeitpunkt und dem IVC-Zeitpunkt).
  • Hierin wird die Öffnungsdauer des Auslassventils 16 als eine „Auslassdauer“ bezeichnet. Die Auslassdauer ist definiert als eine Dauer von (z.B. dem Zeitpunkt), wenn das Auslassventil 16 offen ist, bis (z.B. zu dem Zeitpunkt), wenn das Auslassventil 16 geschlossen ist. Zusätzlich wird ein Zeitpunkt (z.B. ein Timing), bei welchem das Auslassventil 16 offen ist (z.B. geöffnet wird), als ein Auslassventil-Offen- (z.B. ein Auslassventil-Öffnen-) (EVO-) Zeitpunkt (z.B. Timing) bezeichnet, und ein Zeitpunkt (z.B. ein Timing), bei welchem das Auslassventil 16 geschlossen ist (z.B. geschlossen wird), wird als ein Auslassventil-Geschlossen- (z.B. ein Auslassventil-Schließen-) (EVC-) Zeitpunkt (z.B. Timing) bezeichnet. Daher ist die Auslassdauer die Dauer von dem EVO-Zeitpunkt zu dem EVC-Zeitpunkt (z.B. die Dauer zwischen dem EVO-Zeitpunkt und dem EVC-Zeitpunkt).
  • Hierin wird ein Zeitraum, in dem das Einlassventil 14 und das Auslassventil 16 zusammen geöffnet sind in einem (z.B. während eines) Einlasshub(s) (z.B. einer Einlassbewegung, z.B. einem Einlasstakt), als eine „Ventil-Überlappung“ bezeichnet. Das heißt, die Ventil-Überlappung ist definiert als der Zeitraum von dem IVO-Zeitpunkt zu dem EVC-Zeitpunkt (z.B. der Zeitraum zwischen dem IVO-Zeitpunkt und dem EVC-Zeitpunkt) in dem (z.B. während des) Einlasshub(s).
  • Die Abgasleitung 40 ist mit dem Abgaskrümmer 22 verbunden, um das Abgas zu einer Außenseite (z.B. einem Äußeren) eines Fahrzeugs (z.B. eine Kraftfahrzeugs) abzugeben. Verschiedene Katalysatoren sind/werden an der Abgasleitung 40 montiert, um Emission (EM) (z.B. Luftverunreinigungen, z.B. Luftverunreinigungsstoffe) zu entfernen, die in dem Abgas enthalten ist (sind). Zur Vereinfachung der Erklärung ist der TWC 60 an der Abgasleitung 40 montiert, jedoch sollte es verstanden sein, dass der Katalysator, der an der Abgasleitung 40 montiert ist, nicht auf den TWC 60 beschränkt ist.
  • Der TWC 60 ist an der Abgasleitung 40 angeordnet, durch welche das Abgas strömt, das von dem Verbrennungsmotor 10 abgegeben ist/wird, und schädliche Stoffe einschließlich CO, HC und NOx, die in dem Abgas enthalten sind, werden in unschädliche Komponenten umgewandelt mittels einer Oxidationsreaktion in dem TWC 60. Da der TWC 60 dem Fachmann wohl bekannt ist, wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
  • Die Abgasleitung 40 ist mit einer Mehrzahl von Sensoren 42, 44 und 46 zum Detektieren eines Verbrennungszustands und einer Funktion des TWC 60 ausgestattet.
  • Der Temperatursensor 42 ist an der Abgasleitung 40 stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 montiert, detektiert eine Temperatur des Abgases stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 und übermittelt ein Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser Temperatur korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70.
  • Der erste Sauerstoffsensor 44 ist an der Abgasleitung 40 stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 montiert, detektiert eine O2-Konzentration in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 und übermittelt ein Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser O2-Konzentration korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70.
  • Der zweite Sauerstoffsensor 46 ist an der Abgasleitung 40 stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 montiert, detektiert eine O2-Konzentration in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 und übermittelt ein Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser O2-Konzentration korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70.
  • Zusätzlich zu den hierin beschriebenen Sensoren 42, 44 und 46 kann ein System zum Steuern des Verbrennungsmotors verschiedene Sensoren aufweisen. Zum Beispiel kann ein zusätzlicher Temperatursensor an der Abgasleitung 40 stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 montiert sein, um die Temperatur des Abgases stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 zu detektieren. Zusätzlich, wie in 2 gezeigt, kann das System zum Steuern der Sauerstoff-Spülung des TWC ferner aufweisen: einen Gaspedal-Positionssensor 48, einen Bremspedal-Positionssensor 50, einen Motordrehzahlsensor 52 und einen Luft-Durchflussmesser 54. Ferner kann das System zum Steuern der Sauerstoff-Spülung des TWC aufweisen: einen NOx-Sensor, einen HC-Sensor oder einen CO-Sensor, die an der Abgasleitung 40 montiert sind, und eine Konzentration der EM, die in dem Abgas enthalten ist, kann detektiert werden mittels dieser Sensoren.
  • Die Steuerungsvorrichtung 70 ist mit den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54 elektrisch verbunden, um die Signale zu empfangen, die mit den detektierten Werten von den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54 korrespondieren, und ermittelt den Verbrennungszustand, ob der TWC 60 normal im Betrieb ist, und/oder einen Fahrzustand des Fahrzeugs basierend auf den Signalen. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert mindestens einen/eine von einem Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) der Zündkerze 15, der Einlassdauer (einschließlich dem IVO-Zeitpunkt und dem IVC-Zeitpunkt) und der Auslassdauer (einschließlich dem EVO-Zeitpunkt und dem EVC-Zeitpunkt) basierend auf den Ermittlungsergebnissen. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann mit einem oder mehreren Prozessoren bestückt (z.B. realisiert, z.B. ausgestattet) sein, die mittels eines vorbestimmten Programms ausgeführt werden, und das vorbestimmte Programm kann programmiert sein, um jeden Schritt eines Verfahrens zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
  • Nachstehend, mit Bezug auf 2, werden Eingaben und Ausgaben der Steuerungsvorrichtung 70 in dem System zum Steuern der Sauerstoff-Spülung des TWC gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung ausführlicher beschrieben.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators.
  • 2 ist eine vereinfache Darstellung der Eingaben und der Ausgaben der Steuerungsvorrichtung 70 zum Implementieren (z.B. Realisieren) des Systems zum Steuern der Sauerstoff-Spülung des TWC gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung und es sollte verstanden sein, dass die Eingaben und die Ausgaben der Steuerungsvorrichtung 70 nicht auf den Aspekt beschränkt sind, der in 2 dargestellt ist.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist die Steuerungsvorrichtung 70 elektrisch verbunden mit dem Temperatursensor 42, dem ersten und dem zweiten Sauerstoffsensor 44 und 46, dem Gaspedal-Positionssensor 48, dem Bremspedal-Positionssensor 50, dem Motordrehzahlsensor 52 und dem Luft-Durchflussmesser 54 und empfängt die Signale, die mit den detektierten Werten von den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54 korrespondieren.
  • Der Temperatursensor 42 detektiert die Temperatur des Abgases stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 und übermittelt das Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser Temperatur korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70. Die Steuerungsvorrichtung 70 prognostiziert eine Bett-Temperatur (z.B. eine Temperatur des Katalysatorbetts) des TWC 60 basierend auf dem Signal.
  • Der erste Sauerstoffsensor 44 detektiert die O2-Konzentration in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 und übermittelt das Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser O2-Konzentration korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70. Der zweite Sauerstoffsensor 46 detektiert die O2-Konzentration in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 und übermittelt das Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser O2-Konzentration korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70. Die Steuerungsvorrichtung 70 ermittelt, ob der TWC normal im Betrieb ist und führt eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung des Verbrennungsmotors 10 durch basierend auf den Signalen des ersten und des zweiten Sauerstoffsensors 44 und 46.
  • Der Gaspedal-Positionssensor 48 detektiert eine Verschiebung (z.B. eine Verlagerung) eines Gaspedals und übermittelt ein Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser Verschiebung korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70. Zum Beispiel, wenn ein Fahrer das Gaspedal überhaupt nicht niederdrückt, kann die Verschiebung des Gaspedals 0% sein und, wenn der Fahrer das Gaspedal vollständig niederdrückt, kann die Verschiebung des Gaspedals 100% sein. Die Verschiebung des Gaspedals gibt den Willen des Fahrers an, um zu beschleunigen.
  • Der Bremspedal-Positionssensor 50 detektiert eine Verschiebung (z.B. eine Verlagerung) eines Bremspedals und übermittelt ein Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser Verschiebung korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70. Zum Beispiel, wenn der Fahrer das Bremspedal überhaupt nicht niederdrückt, kann die Verschiebung des Bremspedals 0% sein und, wenn der Fahrer das Bremspedal vollständig niederdrückt, kann die Verschiebung des Bremspedals 100% sein.
  • Der Motordrehzahlsensor 52 detektiert eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und übermittelt ein Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser Drehzahl korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70.
  • Der Luft-Durchflussmesser 54 ist an einer Einlassleitung oder einem Einlasskanal montiert, um die Menge der Luft zu detektieren, die in das Einlass-System hinein strömt, und übermittelt das Signal, das dazu korrespondiert (z.B. mit dieser Menge der Luft korrespondiert), an die Steuerungsvorrichtung 70.
  • Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb von mindestens einem von der Zündkerze 15 und der CVVD 30 (der CVVD-Vorrichtung 30) basierend auf den detektierten Werten von den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 steuert den Zündzeitpunkt der Zündkerze 15, die Einlassdauer (einschließlich den IVO-Zeitpunkt und den IVC-Zeitpunkt) und/oder die Auslassdauer (einschließlich den EVO-Zeitpunkt und den EVC-Zeitpunkt).
  • Nun werden unter Bezugnahme auf 3 bis 5 Effekte des Zündzeitpunkts und der Ventil-Überlappung auf eine Menge der NOx, auf eine Menge von allen Kohlenwasserstoffen (THC) (z.B. vom Gesamt-Kohlenwasserstoff) und auf eine Menge des CO in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand beschrieben.
  • 3 ist ein Graph, der eine Menge von NOx zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand, 4 ist ein Graph, der eine Menge von allen Kohlenwasserstoffen (z.B. vom Gesamt-Kohlenwasserstoff) zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand, und 5 ist ein Graph, der eine Menge von CO zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem ersten Betriebszustand.
  • Hier simuliert (z.B. stellt) der erste Betriebszustand einen Leerlauf-Zustand (dar) und die Motordrehzahl ist 1600 rpm (z.B. UpM, d.h. Umdrehungen pro Minute) und ein Motordrehmoment ist 5 Nm in dem ersten Betriebszustand. Zusätzlich wird die Einlassdauer aufrechterhalten (d.h. der IVO-Zeitpunkt und der IVC-Zeitpunkt sind konstant), der EVO-Zeitpunkt wird aufrechterhalten (z.B. ist konstant) und der EVC-Zeitpunkt wird geändert.
  • Der EVO-Zeitpunkt, der EVC-Zeitpunkt, eine Überlappung und der Zündzeitpunkt in jeder Test Nr., die in 3 bis 5 dargestellt sind, werden in [Tabelle 1] beschrieben. [Tabelle 1]
    Test Nr. EVO-Zeitpunkt EVC-Zeitpunkt Überlappung Zündzeitpunkt
    1 ~ 5 -209.5 -16.5 -8 0.5 9 17.5 -46.2 -37.7 -29.2 -20.7 -12.2 0
    6 ~ 10 -5
    11 ~ 15 -10
    16 ~ 20 -15
  • Bei dem EVO-Zeitpunkt, dem EVC-Zeitpunkt und dem Zündzeitpunkt bedeutet ein „-“-Zeichen: vor einem „oberen Totpunkt (TDC)“. In Test Nr. 1 bis Test Nr. 5 ist/wird der EVC-Zeitpunkt geändert zu -16,5 CA (= Kurbelwinkel, im Englischen: „crank angle“, kurz: CA), -8 CA, 0,5 CA, 9 CA und 17,5 CA in einem Zustand, in dem der EVO-Zeitpunkt bei - 209,5 CA aufrechterhalten (z.B. konstant gehalten) wird und der Zündzeitpunkt bei 0° aufrechterhalten (z.B. konstant gehalten) wird. Experimente in Test Nr. 6 bis Test Nr. 20 sind ebenfalls in einer ähnlichen Weise durchgeführt.
  • Hier ist die Überlappung ein Wert, der erhalten wird mittels Subtrahierens des IVO-Zeitpunkts von dem EVC-Zeitpunkt in einem Zustand, in dem das Einlassventil 14 und das Auslassventil 16 um 1 mm von den jeweiligen Ventilsitzen angehoben (z.B. erhöht, z.B. im Abstand) sind. Daher fangen ein Zeitraum, in welchem das Einlassventil 14 offen ist, und ein Zeitraum, in welchem das Auslassventil 16 offen ist, bei der Überlappung von -37,7 CA an, sich zu überlappen. Wenn die Überlappung -46,2 CA ist, überlappen sich der Zeitraum, in welchem das Einlassventil 14 offen ist, und der Zeitraum, in welchem das Auslassventil 16 offen ist, nicht und, wenn die Überlappung -29,2 CA ist, ist die Ventil-Überlappung des Einlassventils 14 und des Auslassventils 16 8,5 CA.
  • Zusätzlich sind die Zündzeitpunkte, die in [Tabelle 1] beschrieben sind, Beispiele von Zündzeitpunkten, die in dem Leerlauf-Zustand tatsächlich auftreten können.
  • Wie in 3 gezeigt, je mehr der Zündzeitpunkt verzögert ist, desto größer ist die Menge der NOx in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 (die der Menge der NOx entspricht, die in dem Verbrennungsmotor 10 erzeugt ist). Ferner, wenn die Ventil-Überlappung erhöht ist/wird, während der Zündzeitpunkt aufrechterhalten wird, ist/wird die Menge der NOx in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 reduziert. Allerdings gibt es eine geringe Korrelation zwischen der Erhöhung (in) der Ventil-Überlappung und der Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 in einem Zustand, in dem der Zündzeitpunkt fest bzw. feststehend ist. Stattdessen gibt es die Ventil-Überlappung, bei welcher die geringste Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 existiert zu/bei jedem Zündzeitpunkt.
  • Zum Beispiel, wenn der Zündzeitpunkt 0° ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 die geringste, wenn der EVC-Zeitpunkt - 8 CA (= Kurbelwinkel, im Englischen: „crank angle“, kurz: CA) ist. Wenn der Zündzeitpunkt 0° ist und der EVC-Zeitpunkt -8 CA ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 ungefähr 56% kleiner als die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60, wenn der Zündzeitpunkt 0° ist und der EVC-Zeitpunkt -16,5 CA ist.
  • Ebenso, wenn der Zündzeitpunkt -5° ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 die geringste, wenn der EVC-Zeitpunkt 0,5 CA ist. Wenn der Zündzeitpunkt -5° ist und der EVC-Zeitpunkt 0,5 CA ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 ungefähr 56% kleiner als die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60, wenn der Zündzeitpunkt -5° ist und der EVC-Zeitpunkt -16,5 CA ist.
  • Zusätzlich, wenn der Zündzeitpunkt -10° ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 die geringste, wenn der EVC-Zeitpunkt - 8 CA ist. Wenn der Zündzeitpunkt -10° ist und der EVC-Zeitpunkt -8 CA ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 ungefähr 85% kleiner als die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60, wenn der Zündzeitpunkt -10° ist und der EVC-Zeitpunkt -16,5 CAist.
  • Zusätzlich, wenn der Zündzeitpunkt -15° ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 die geringste, wenn der EVC-Zeitpunkt 9 CA ist. Wenn der Zündzeitpunkt -15° ist und der EVC-Zeitpunkt 9 CA ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 ungefähr 12% kleiner als die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60, wenn der Zündzeitpunkt -15° ist und der EVC-Zeitpunkt -16,5 CA ist.
  • Wie zuvor beschrieben ist, existiert die optimale Ventil-Überlappung zum Reduzieren der NOx gemäß dem Zündzeitpunkt während der Sauerstoff-Spülung in dem ersten Betriebszustand.
  • Wie in den 4 und 5 jeweilig gezeigt ist, sind die Menge der THC und die Menge des CO stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem ersten Betriebszustand nicht mit dem Zündzeitpunkt und der Ventil-Überlappung in Beziehung gesetzt (z.B. korreliert). Allerdings sind die Menge der THC und die Menge des CO stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem ersten Betriebszustand sehr gering. Daher ist erkennbar, dass keine spezielle Steuerung erforderlich ist, um die THC und das CO stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem ersten Betriebszustand zu reduzieren.
  • Nun werden unter Bezugnahme auf 6 bis 8 Effekte des Zündzeitpunkts und der Ventil-Überlappung auf eine Menge der NOx, auf eine Menge von allen Kohlenwasserstoffen (THC) (z.B. vom Gesamt-Kohlenwasserstoff) und auf eine Menge des CO in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand beschrieben.
  • 6 ist ein Graph, der eine Menge von NOx zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand, 7 ist ein Graph, der eine Menge von allen Kohlenwasserstoffen (z.B. vom Gesamt-Kohlenwasserstoff) zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand, und 8 ist ein Graph, der eine Menge von CO zeigt, die in einem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) und stromabwärts (z.B. nachgelagert) von einem TWC enthalten ist, wenn ein Zündzeitpunkt (z.B. ein Zündungs-Timing) und eine Ventil-Überlappung geändert sind/werden während einer Sauerstoff-Spülung in einem zweiten Betriebszustand.
  • Hier simuliert (z.B. stellt) der zweite Betriebszustand einen Kipp-Zustand (d.h. einen Zustand für ein Niederdrücken (z.B. Betätigen) des Gaspedals) (dar) und die Motordrehzahl ist 1600 rpm (z.B. UpM, d.h. Umdrehungen pro Minute) und ein Motordrehmoment ist 80 Nm in dem zweiten Betriebszustand. Zusätzlich wird die Einlassdauer aufrechterhalten (d.h. der IVO-Zeitpunkt und der IVC-Zeitpunkt sind konstant), der EVO-Zeitpunkt wird aufrechterhalten (z.B. ist konstant) und der EVC-Zeitpunkt wird geändert.
  • Der EVO-Zeitpunkt, der EVC-Zeitpunkt, die Überlappung und der Zündzeitpunkt in jeder Test Nr., die in 6 bis 8 dargestellt sind, werden in [Tabelle 2] beschrieben. [Tabelle 2]
    Test Nr. EVO-Zeitpunkt EVC-Zeitpunkt Überlappung Zündzeitpunkt Bemerkung
    28 -209.5 -16.5 -46.5 17.25 MBT
    29 -8 -37.7 17.25 MBT
    30 0.5 -29.2 18 MBT
    31 9 -20.7 18.75 MBT
    32 17.5 -12.2 19.5 MBT
    33 26 -3.7 20.25 MBT
    34 34.5 4.8 21 MBT
    35 43 13.3 21 DBL
    36 51.5 21.8 21 DBL
    37 59.5 29.8 20.25 DBL
  • In Test Nr. 28 bis Test Nr. 37 sind/werden der EVC-Zeitpunkt und der Zündzeitpunkt geändert in einem Zustand, in dem der EVO-Zeitpunkt bei -209,5 CA aufrechterhalten (z.B. konstant gehalten) ist/wird. Zusätzlich ist der Zündzeitpunkt beschränkt auf eine minimale Frühzündung für ein bestes Drehmoment (MBT) und auf eine Detonation-Grenzlinie (DBL) (z.B. eine Selbstzündung-Grenzlinie) unter Berücksichtigung von tatsächlichen Betriebszuständen des Fahrzeugs.
  • Hier ist die Überlappung ein Wert, der erhalten wird mittels Subtrahierens des IVO-Zeitpunkts von dem EVC-Zeitpunkt in einem Zustand, in dem das Einlassventil 14 und das Auslassventil 16 um 1 mm von den jeweiligen Ventilsitzen angehoben (z.B. erhöht, z.B. im Abstand) sind. Daher fangen ein Zeitraum, in welchem das Einlassventil 14 offen ist, und ein Zeitraum, in welchem das Auslassventil 16 offen ist, bei der Überlappung von -37,7 CA an, sich zu überlappen. Wenn die Überlappung -46,2 CA ist, überlappen sich der Zeitraum, in welchem das Einlassventil 14 offen ist, und der Zeitraum, in welchem das Auslassventil 16 offen ist, nicht und, wenn die Überlappung -29,2 CA ist, ist die Ventil-Überlappung des Einlassventils 14 und des Auslassventils 16 8,5 CA.
  • Wie in 6 gezeigt ist, wenn die Ventil-Überlappung erhöht ist/wird, ist/wird die Menge der NOx in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 reduziert. Allerdings gibt es eine geringe Korrelation zwischen der Erhöhung (in) der Ventil-Überlappung und der Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60. Stattdessen gibt es die Ventil-Überlappung, bei welcher die geringste Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 existiert.
  • Zum Beispiel, wenn der Zündzeitpunkt 19,5° ist, der EVO-Zeitpunkt -209,5 CA ist und der EVC-Zeitpunkt 17,5 CA ist, ist die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 ungefähr 18% kleiner als die Menge der NOx in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60, wenn der Zündzeitpunkt 17,25° ist, der EVO-Zeitpunkt -209,5 CA ist und der EVC-Zeitpunkt -16,5 CA ist (d.h. es gibt keine Ventil-Überlappung).
  • Wie zuvor beschrieben ist, existiert die optimale Ventil-Überlappung zum Reduzieren der NOx während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand.
  • Wie in 7 gezeigt ist, verringert sich die Menge der THC in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand und erhöht sich dann wieder, wenn sich die Ventil-Überlappung erhöht. Allerdings ist die Menge der THC in dem Abgas stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand nicht in Beziehung gesetzt (z.B. korreliert) mit der Ventil-Überlappung. Stattdessen ist erkennbar, dass die Menge der THC stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand sehr gering ist und keine spezielle Steuerung erforderlich ist, um die THC zu reduzieren.
  • Wie in 8 gezeigt ist, verringert sich die Menge des CO in dem Abgas stromaufwärts (z.B. vorgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand, wenn sich die Ventil-Überlappung erhöht. Allerdings ist die Menge des CO stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand sehr gering. Daher ist erkennbar, dass keine spezielle Steuerung erforderlich ist, um das CO stromabwärts (z.B. nachgelagert) von dem TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung in dem zweiten Betriebszustand zu reduzieren.
  • Die in 3 bis 8 dargestellten Graphen lassen sich zusammenfassen: die THC oder das CO werden mittels des TWC 60 während der Sauerstoff-Spülung ausreichend gereinigt (z.B. aufbereitet), so dass keine spezielle Steuerung erforderlich ist, um die THC oder das CO zu reduzieren. Allerdings ist erkennbar, dass die NOx weiter gereinigt werden können von mindestens 18% bis zu 85%, wenn die Sauerstoff-Spülung durchgeführt wird bei der berechneten Ventil-Überlappung für jeden Zündzeitpunkt. Daher, um eine Verschlechterung einer NOx-Reinigungsleistung während der Sauerstoff-Spülung zu verhindern, ist erkennbar, dass die Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung für jeden Zündzeitpunkt durchgeführt werden sollte.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 9 ausführlich beschrieben.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • Wenn das Fahrzeug bei Schritt S200 gestartet wird, wird das Fahrzeug gefahren (z.B. angetrieben) abhängig von einer Manipulation eines Fahrers bei Schritt S210. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 ermittelt einen aktuellen Fahrzustand basierend auf den Signalen, die von der Mehrzahl von Sensoren 42, 44, 46, 47, 50, 52 und 54 übermittelt werden, setzt den Zündzeitpunkt, die Einlassdauer und die Auslassdauer gemäß dem aktuellen Fahrzustand, und betreibt (z.B. steuert) den Verbrennungsmotor 10 gemäß dem Zündzeitpunkt, der Einlassdauer und der Auslassdauer.
  • Während das Fahrzeug gefahren wird, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob eine Temperatur des TWC 60 höher ist al seine vorbestimmte Temperatur bei Schritt S220. Das heißt, es wird ermittelt, ob die Temperatur des TWC 60 ausreichend erhöht ist, um die EM zu reinigen. Zum Beispiel kann die vorbestimmte Temperatur 350°C sein, jedoch ist diese nicht darauf beschränkt.
  • Wenn die Temperatur des TWC 60 niedriger ist als oder gleich ist wie die vorbestimmte Temperatur bei Schritt S220, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zu dem Schritt S210 zurück und das Fahrzeug wird gefahren abhängig von der Manipulation des Fahrers, bevor der Verbrennungsmotor 10 ausgeschaltet wird. Ferner beginnt die Steuerungsvorrichtung 70 keinen Kraftstoff-Abschaltung-Modus.
  • Wenn die Temperatur des TWC 60 höher ist als die vorbestimmte Temperatur bei dem Schritt S220, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob eine Kraftstoff-Abschaltung-Bedingung erfüllt ist bei Schritt S230. Zum Beispiel, wenn ein Fahrer seinen Fuß von dem Gaspedal auf einer Abwärtsfahrbahn nimmt, kann die Kraftstoff-Abschaltung-Bedingung erfüllt sein. Da die Kraftstoff-Abschaltung-Bedingung für den Fachmann wohl bekannt ist, wird eine weitere Beschreibung davon weggelassen.
  • Wenn die Kraftstoff-Abschaltung-Bedingung nicht erfüllt ist bei Schritt S230, beendet die Steuerungsvorrichtung 70 das Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung für einen Dreiwegekatalysator gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Demzufolge wird das Fahrzeug gefahren abhängig von der Manipulation des Fahrers, bevor der Verbrennungsmotor 10 ausgeschaltet wird.
  • Wenn die Kraftstoff-Abschaltung-Bedingung erfüllt ist bei Schritt S230, führt die Steuerungsvorrichtung 70 die Kraftstoff-Abschaltung bei Schritt S240 durch. Daher wird eine Versorgung (z.B. Bereitstellung, z.B. Lieferung) des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer 12 gestoppt und das Fahrzeug fährt mittels Trägheit.
  • Während der Kraftstoff-Abschaltung ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob eine Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung (z.B. eine Kraftstoff-Zuführung-Bedingung) erfüllt ist bei Schritt S250. Zum Beispiel kann die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt sein, wenn der Fahrer das Fahrzeug beschleunigt mittels wieder Niederdrückens (z.B. Betätigens) des Gaspedals. Da die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung für den Fachmann wohl bekannt ist, wird eine weitere Beschreibung davon weggelassen.
  • Wenn die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung nicht erfüllt ist bei dem Schritt S250, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zu dem Schritt S240 zurück und setzt fort, die Versorgung des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer 12 zu unterbrechen (z.B. abzuschalten).
  • Wenn die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt ist bei dem Schritt S250, setzt die Steuerungsvorrichtung 70 die Versorgung des Kraftstoffs wieder fort, die gestoppt wurde. Ferner ist/wird ein Sauerstoff-Speichermaterial in dem TWC 60 vorbereitet, um O2 zu entfernen (z.B. abzugeben), das darin gespeichert ist, aufgrund der Kraftstoff-Abschaltung. Das heißt, die Sauerstoff-Spülung wird vorbereitet.
  • Insbesondere, um die Sauerstoff-Spülung vorzubereiten, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70 einen geeigneten Zündzeitpunkt (z.B. ein geeignetes Zündungs-Timing) basierend auf einer Position des Gaspedals und/oder der Motordrehzahl und dergleichen. Das heißt, ein angefordertes (z.B. verlangtes) Drehmoment des Fahrers wird ermittelt basierend auf der Position des Gaspedals und/oder der Motordrehzahl und dergleichen, und der Zündzeitpunkt wird ermittelt, der notwendig ist zum Erzeugen des angeforderten Drehmoments.
  • Danach ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70 die optimale Ventil-Überlappung gemäß der Einlassmenge, der Motordrehzahl und dem Zündzeitpunkt und steuert die CVVD-Vorrichtung 30, um den Verbrennungsmotor 10 bei der optimalen Ventil-Überlappung zu betreiben bei Schritt S260.
  • Um die optimale Ventil-Überlappung einzustellen, wählt die Steuerungsvorrichtung 70 eine der folgenden drei Verfahren aus.
  • In einem ersten Verfahren, wie in 10 gezeigt ist, ist/wird die optimale Ventil-Überlappung eingestellt unter Verwendung der Auslass-CVVD-Vorrichtung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 hält die aktuelle Einlassdauer aufrecht und stellt den EVC-Zeitpunkt ein gemäß der aktuellen Einlassdauer. Im Einzelnen hält die Steuerungsvorrichtung 70 den IVO-Zeitpunkt und den IVC-Zeitpunkt bei konstanten Werten aufrecht und stellt den EVC-Zeitpunkt ein gemäß dem IVO-Zeitpunkt, um die optimale Ventil-Überlappung einzustellen.
  • In einem zweiten Verfahren, wie in 11 gezeigt ist, ist/wird die optimale Ventil-Überlappung eingestellt unter Verwendung der Einlass-CVVD-Vorrichtung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 hält die aktuelle Auslassdauer aufrecht und stellt den IVO-Zeitpunkt ein gemäß der aktuellen Auslassdauer. Im Einzelnen hält die Steuerungsvorrichtung 70 den EVO-Zeitpunkt und den EVC-Zeitpunkt bei konstanten Werten aufrecht und stellt den IVO-Zeitpunkt ein gemäß dem EVC-Zeitpunkt, um die optimale Ventil-Überlappung einzustellen.
  • In einem dritten Verfahren, wie in 12 gezeigt ist, ist/wird die optimale Ventil-Überlappung eingestellt unter Verwendung der CVVD-Vorrichtung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 hält den aktuellen EVO-Zeitpunkt und den aktuellen IVC-Zeitpunkt aufrecht und stellt den EVC-Zeitpunkt und den IVO-Zeitpunkt ein gemäß der optimalen Ventil-Überlappung. Zu dieser Zeit (z.B. zu diesem Zeitpunkt) kann die Steuerungsvorrichtung 70 den EVC-Zeitpunkt und dann den IVO-Zeitpunkt einstellen gemäß der optimalen Ventil-Überlappung und dem eingestellten EVC-Zeitpunkt, oder den IVO-Zeitpunkt und dann den EVC-Zeitpunkt einstellen gemäß der optimalen Ventil-Überlappung und dem eingestellten IVO-Zeitpunkt.
  • Wenn die Ventil-Überlappung eingestellt wurde bei dem Schritt S260, führt die Steuerungsvorrichtung 70 die Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung durch. Das heißt, der O2, der in dem Sauerstoff-Speichermaterial des TWC 60 gespeichert ist, wird entfernt mittels Steuerns der Kraftstoff-Einspeisungsmenge (z.B. der Kraftstoff-Einspritzungsmenge), so dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) des Abgases fett wird.
  • Danach ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob das Sauerstoff-Spülen abgeschlossen ist bei Schritt S270. Üblicherweise wird die Sauerstoff-Spülung für eine vorbestimmte Zeit durchgeführt gemäß einer Menge des Sauerstoff-Speichermaterials und dergleichen. Daher kann die Steuerungsvorrichtung 70 ermitteln, ob die Sauerstoff-Spülung abgeschlossen ist mittels Ermittelns, ob die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, seitdem die Sauerstoff-Spülung gestartet wurde. Allerdings ist die Ermittlung, ob die Sauerstoff-Spülung abgeschlossen ist, nicht auf das zuvor genannte Verfahren beschränkt und kann durchgeführt werden unter Verwendung von verschiedenen Verfahren, die dem Fachmann zum Einreichungszeitpunkt dieser Anmeldung bekannt sind.
  • Wenn die Sauerstoff-Spülung nicht abgeschlossen ist bei dem Schritt S270, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zu dem Schritt S260 zurück. Wenn die Sauerstoff-Spülung abgeschlossen ist bei dem Schritt S270, beendet die Steuerungsvorrichtung 70 das Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 setzt den IVO-Zeitpunkt, den IVC-Zeitpunkt, den EVO-Zeitpunkt und den EVC-Zeitpunkt, welche für die Sauerstoff-Spülung eingestellt wurden, zurück (jeweils zugeordnet) zu dem IVO-Zeitpunkt, dem IVC-Zeitpunkt, dem EVO-Zeitpunkt und dem EVC-Zeitpunkt gemäß dem Fahrzustand, und das Fahrzeug fährt mit dem IVC-Zeitpunkt, dem EVO-Zeitpunkt und dem EVC-Zeitpunkt gemäß dem Fahrzustand.
  • Obgleich diese Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was aktuell als geeignete Aspekte erachtet wird, sollte es verstanden sein, dass diese Erfindung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und wesensgleiche Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020180153586 [0001]
    • KR 1619394 [0047]

Claims (13)

  1. System zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators (TWC), aufweisend: einen Verbrennungsmotor (10), der aufweist: eine Verbrennungskammer (12), ein Einlassventil (14), das an der Verbrennungskammer (12) eingerichtet ist und konfiguriert ist, um Luft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Verbrennungskammer (12) wahlweise zu liefern, eine Zündkerze (15), die an der Verbrennungskammer (12) eingerichtet ist und konfiguriert ist, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden und zu verbrennen, und ein Auslassventil (16), das an der Verbrennungskammer (12) eingerichtet ist und konfiguriert ist, um Abgas in der Verbrennungskammer (12) zu einem Äußeren der Verbrennungskammer (12) wahlweise abzugeben, eine Stufenlos-Variable-Ventil-Öffnungsdauer- (CVVD-) Vorrichtung (30), die konfiguriert ist, um eine Einlassdauer des Einlassventils (14) und eine Auslassdauer des Auslassventils (16) einzustellen, und eine Steuerungsvorrichtung (70), die konfiguriert ist, um einen Zündzeitpunkt der Zündkerze (15), die Einlassdauer und die Auslassdauer zu steuern basierend auf einem Fahrzustand eines Fahrzeugs, wobei der Dreiwegekatalysator (TWC) in einer Abgasleitung (40) stromabwärts von dem Verbrennungsmotor (10) angeordnet ist und konfiguriert ist, um Emission (EM), die in dem Abgas enthalten ist, zu reinigen, und wobei die Steuerungsvorrichtung (70) die CVVD-Vorrichtung (30) steuert, um bei einer optimalen Ventil-Überlappung zu sein gemäß einer Einlassmenge, einer Motordrehzahl und dem Zündzeitpunkt, und eine Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung durchführt, wenn eine Kraftstoff-Zuschaltung beginnt, bei der der Kraftstoff wieder eingespeist wird nach einer Kraftstoff-Abschaltung, bei der eine Kraftstoff-Einspeisung gestoppt ist.
  2. System gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) die optimale Ventil-Überlappung einstellt mittels Aufrechterhaltens einer aktuellen Einlassdauer und Steuerns eines Auslassventil-Geschlossen- (EVC-) Zeitpunkts gemäß der aktuellen Einlassdauer.
  3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) die optimale Ventil-Überlappung einstellt mittels Aufrechterhaltens einer aktuellen Auslassdauer und Steuerns eines Einlassventil-Offen- (IVO-) Zeitpunkts gemäß der aktuellen Auslassdauer.
  4. System gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) einen aktuellen Auslassventil-Offen- (EVO-) Zeitpunkt und einen Einlassventil-Geschlossen- (IVC-) Zeitpunkt aufrechterhält und einen EVC-Zeitpunkt und einen IVO-Zeitpunkt steuert gemäß der optimalen Ventil-Überlappung.
  5. System gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-4, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) die Kraftstoff-Abschaltung durchführt, wenn eine Temperatur des Dreiwegekatalysators (TWC) höher ist als eine vorbestimmte Temperatur.
  6. System gemäß Anspruch 5, wobei die Sauerstoff-Spülung durchgeführt wird mittels Steuerns einer Kraftstoff-Einspeisungsmenge, um ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) zu sein.
  7. Verfahren zum Steuern einer Sauerstoff-Spülung eines Dreiwegekatalysators (TWC), aufweisend: Durchführen (S240) einer Kraftstoff-Abschaltung, Ermitteln (S250), mittels einer Steuerungsvorrichtung (70), ob eine Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt ist nach der Kraftstoff-Abschaltung, Berechnen, mittels der Steuerungsvorrichtung (70), einer optimalen Ventil-Überlappung gemäß einer Einlassmenge, einer Motordrehzahl und einem Zündzeitpunkt, wenn die Kraftstoff-Zuschaltung-Bedingung erfüllt ist nach der Kraftstoff-Abschaltung, Steuern einer Stufenlos-Variable-Ventil-Öffnungsdauer- (CVVD-) Vorrichtung (30), um bei einer optimalen Ventil-Überlappung zu sein, und Durchführen der Sauerstoff-Spülung bei der optimalen Ventil-Überlappung, wobei die CVVD-Vorrichtung (30) konfiguriert ist, um eine Einlassdauer eines Einlassventils (14) und eine Auslassdauer eines Auslassventils (16) einzustellen.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Steuern einer CVVD-Vorrichtung (30) aufweist: Aufrechterhalten einer aktuellen Einlassdauer, und Steuern eines Auslassventil-Geschlossen- (EVC-) Zeitpunkts gemäß der aktuellen Einlassdauer.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das Steuern einer CVVD-Vorrichtung (30) aufweist: Aufrechterhalten einer aktuellen Auslassdauer, und Steuern eines Einlassventil-Offen- (IVO-) Zeitpunkts gemäß der aktuellen Auslassdauer.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Steuern einer CVVD-Vorrichtung (30) aufweist: Aufrechterhalten eines aktuellen Auslassventil-Offen- (EVO-) Zeitpunkts und eines aktuellen Einlassventil-Geschlossen- (IVC-) Zeitpunkts, Steuern eines IVO-Zeitpunkts, und Steuern eines EVC-Zeitpunkts gemäß der optimalen Ventil-Überlappung und dem gesteuerten IVO-Zeitpunkt.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Steuern einer CVVD-Vorrichtung (30) aufweist: Aufrechterhalten eines aktuellen EVO-Zeitpunkts und eines aktuellen IVC-Zeitpunkts, Steuern eines EVC-Zeitpunkts, und Steuern eines IVO-Zeitpunkts gemäß der optimalen Ventil-Überlappung und dem gesteuerten EVC-Zeitpunkt.
  12. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 7-11, ferner aufweisend: Ermitteln (S220), vor Durchführen (S240) der Kraftstoff-Abschaltung, ob eine Temperatur eines Dreiwegekatalysators (TWC) höher ist als eine vorbestimmte Temperatur, wobei die Kraftstoff-Abschaltung nur durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Dreiwegekatalysators (TWC) höher ist als die vorbestimmte Temperatur.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Sauerstoff-Spülung durchgeführt wird mittels Steuerns einer Kraftstoff-Einspeisungsmenge, um ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu sein.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200130922A (ko) * 2019-05-13 2020-11-23 현대자동차주식회사 듀얼 연속 가변 밸브 듀레이션 장치를 구비한 엔진 제어 시스템 및 엔진 제어 방법
US11085390B2 (en) * 2019-11-26 2021-08-10 GM Global Technology Operations LLC System and method for a motor vehicle with reduced fuel enrichment after a fuel cutoff event

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619394B1 (ko) 2014-12-09 2016-05-10 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08144814A (ja) * 1994-11-16 1996-06-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料カット制御装置
JP2000104588A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Nissan Motor Co Ltd エンジンの空燃比制御装置
US7454895B2 (en) 2004-03-19 2008-11-25 Ford Global Technologies, Llc Diagnosing an aftertreatment system with a nonthermal plasma discharge device coupled to a lean burn engine
US7603224B2 (en) 2007-07-27 2009-10-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Cam phasing control system for improving regeneration efficiency
KR101326818B1 (ko) 2011-12-07 2013-11-11 현대자동차주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치
KR20180068196A (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 현대자동차주식회사 엔진 시스템 제어 방법 및 장치
US10167806B2 (en) 2017-05-03 2019-01-01 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for central fuel injection

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619394B1 (ko) 2014-12-09 2016-05-10 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진

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