DE112010000766T5 - Operation control apparatus and operation control method for a multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Wenn die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführbedingung eines Mehrzylinderverbrennungsmotors erfüllt ist, wird die Temperatur des ersten katalytischen Konverters (82L), der in dem Abgaskanal (81L) vorgesehen ist, der mit den Zylindern, die während des Zylinderabschaltbetriebs abgeschaltet werden, verbunden ist, geschätzt und wenn diese Temperatur niedriger als die vorbestimmte, erforderliche Vorheiztemperatur ist, wird ein Katalysatorvorheizbetrieb, durch welchen der Zündzeitpunkt der Zylinder verzögert und die Temperatur des katalytischen Konverters (82L) erhöht wird, ausgeführt. Nachdem die Temperatur des katalytischen Konverters (82L) gleich der erforderliche Vorheiztemperatur oder größer als diese ist, wird der Zylinderabschaltbetrieb gestartet.When the cylinder shut-off operation execution condition of a multi-cylinder internal combustion engine is satisfied, the temperature of the first catalytic converter (82L) provided in the exhaust passage (81L) connected to the cylinders that are shut down during the cylinder shut-off operation is estimated and when they are When the temperature is lower than the predetermined required preheating temperature, a catalyst preheating operation by which the ignition timing of the cylinders is retarded and the temperature of the catalytic converter (82L) is increased is carried out. After the temperature of the catalytic converter (82L) is equal to or greater than the required preheating temperature, the cylinder shutdown operation is started.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNISCHES FELD DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Betriebssteuerungsvorrichtung und ein Betriebssteuerungsverfahren für einen Mehrzylinderverbrennungsmotor bzw. eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verbesserung zum Verlängern einer Fortdauer bzw. Betriebsdauer bzw. Aufrechterhaltungsdauer eines Zylinderabschaltbetriebs in einem Mehrzylinderverbrennungsmotor, in dem der Zylinderabschaltbetrieb, durch den einige der Zylinder als Antwort auf eine Last des Verbrennungsmotors außer Betrieb gesetzt bzw. abgeschaltet werden, ausgeführt werden kann.The invention relates to an operation control device and an operation control method for a multi-cylinder internal combustion engine and a multi-cylinder internal combustion engine, respectively. More particularly, the invention relates to the improvement for extending a continuation duration of a cylinder cutoff operation in a multi-cylinder internal combustion engine in which the cylinder cutoff operation by which some of the cylinders are disabled in response to a load of the engine can be performed ,
BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDES DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE RELATED ART
Ein Mehrzylindermotor, bei dem ein Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt werden kann, bei dem einige der Zylinder abgeschaltet werden und ein Kraftstoffverbrauchsverhältnis bzw. eine Kraftstoffverbrauchsmenge verbessert wird, wenn keine Last auf den Motor ausgeübt wird, ist bspw. aus den veröffentlichten, japanischen Patentanmeldungen
Beispielsweise wird in einem Zustand mit einer Zusatzausgangsleistung, wie während des Leerlaufbetriebs eines Motors, die auf jeden Zylinder wirkende Last gering. Folglich nehmen die Ansaug-Auslassverluste bzw. die Ladungswechselverlust zu und der Verbrennungswirkungsgrad kann abfallen. Aus diesem Grund kann ein Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt werden, bei dem die Kraftstoffzufuhr zu einigen Zylindern (bspw. Zylinder einer Bank bzw. Zylinderbank in einem V-Motor) gestoppt wird und diese Zylinder in einen Ruhezustand gebracht werden (abgeschaltet werden), die auf die in Betrieb befindlichen bzw. arbeitenden Zylinder (Zylinder der anderen Zylinderbank) aufgebrachte Last sowie der Verbrennungswirkungsgrad erhöht werden. Aus diese Weise kann das Kraftstoffverbrauchsverhältnis verbessert und die Menge verbrauchten Kraftstoffs reduziert werden.For example, in a condition having an auxiliary output such as during idling operation of an engine, the load applied to each cylinder becomes small. As a result, the intake and exhaust leakages increase and the combustion efficiency may decrease. For this reason, a cylinder cut-off operation may be performed in which the fuel supply to some cylinders (for example, cylinder of a bank in a V-type engine) is stopped and these cylinders are brought to an idle state (turned off) in accordance with the in Operating or operating cylinder (cylinder of the other cylinder bank) applied load and the combustion efficiency can be increased. In this way, the fuel consumption ratio can be improved and the amount of fuel consumed can be reduced.
In der Druckschrift
In der Druckschrift
In der Druckschrift
Jedoch kann in einem wie in den Druckschriften
Wenn also die Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung erfüllt ist, weil sich der Motor bspw. in einem Leerlaufzustand befindet, dann fällt die Katalysatortemperatur innerhalb kurzer Zeit, nachdem der Zylinderabschaltbetrieb gestartet wurde, in die Nähe der Untergrenze der Aktivierungstemperatur, selbst wenn die Temperatur des Abschaltzylinderkatalysators gleich der oder größer als die Untergrenze der Aktivierungstemperatur (bspw. 450°C) ist, bei der die Katalysatortemperatur nicht ausreichend hoch ist (mindestens 50°C höher als die Untergrenze der Aktivierungstemperatur es Katalysators), und der Gesamtzylinderbetrieb muss wiederhergestellt.Thus, when the cylinder cut-off operation execution condition is satisfied, for example, when the engine is in an idling state, the catalyst temperature falls within a short time after the skip-off operation is started to near the lower limit of the activation temperature even if the temperature of the skip-cylinder catalyst becomes equal to or greater than the lower limit of the activation temperature (eg 450 ° C) at which the catalyst temperature is not sufficiently high (at least 50 ° C higher than the lower limit of the activation temperature of the catalyst), and the cylinder operation must be restored.
Insbesondere bei einem Motor, bei dem während des Zylinderabschaltbetriebs Einlassventile und Auslassventile des abgeschalteten Zylinders auf die gleiche Weise wie während des Gesamtzylinderbetriebs geöffnet bzw. geschlossen werden, strömt während des Zylinderabschaltbetriebs die Luft (Luft mit annähernd gleicher Temperatur wie die Außenluft) zum abgeschalteten Zylinder. Auf diese Weise wird die Abnahme der Katalysatortemperatur pro Zeiteinheit schnell erhöht und das obengenannte Problem verschlimmert.Specifically, in an engine in which intake valves and exhaust valves of the deactivated cylinder are opened and closed during the cylinder deactivation operation in the same manner as during the cylinder operation, the air (air having approximately the same temperature as the outside air) flows to the deactivated cylinder during the cylinder deactivation operation. In this way, the decrease of the catalyst temperature per unit time is rapidly increased and the above problem is aggravated.
In solchen Fällen wird die Dauer des Zylinderabschaltbetriebs stark verkürzt und Vorzüge bzw. gute Eigenschaften des Motorsystems, bei dem der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt werden kann, können nur schwer in vollem Umfang ausgenutzt werden. Folglich kann es sein, dass die Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses sowie der Reduzierungseffekt der Kraftstoffverbrauchsmenge nicht vollständig gezeigt werden.In such cases, the duration of the cylinder cut-off operation is greatly shortened, and merits of the engine system in which the cylinder cut-off operation can be performed are hard to be fully exploited. As a result, the fuel consumption ratio improving effect as well as the fuel consumption amount reducing effect may not be fully exhibited.
Ebenso kann dieses Problem in den in den Druckschriften
Bei der in der
Bei der in der
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft einen Mehrzylinderverbrennungsmotor, bei dem der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt werden kann, und stellt eine Betriebssteuerungsvorrichtung und ein Betriebssteuerungsverfahren für einen Mehrzylinderverbrennungsmotor bereit, der während des Zylinderabschaltbetriebs eine hohe Temperatur der Abschaltzylinderkatalysators aufrechterhalten und eine lange Aufrechterhaltungsdauer des Zylinderabschaltbetriebs sicherstellen kann.The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine in which the cylinder cutoff operation can be performed, and provides an operation control apparatus and method for a multi-cylinder internal combustion engine which can maintain a high temperature of the shutdown cylinder catalyst during the cylinder cutoff operation and ensure a long sustain duration of the cylinder cutoff operation.
Die Erfindung beruht auf dem Problemlösungsprinzip des Ausführens einer Steuerung, durch welche die Katalysatortemperatur von dem Abgassystem, das mit einem während des Zylinderabschaltbetriebs in einem Abschaltzustand befindlichen Zylinder (zum abschalten geplanter bzw. abzuschaltender Zylinderverbunden ist, im Voraus hoch eingestellt wird, und anschließend der Zylinderabschaltbetrieb gestartet wird. Auf diese Weise können das Intervall, in dem während des Zylinderabschaltbetriebs die Katalysatortemperatur in die Nähe der Untergrenze der Aktivierungstemperatur abfällt, sowie die Betriebsdauer des Zylinderabschaltbetriebs verlängert werden.The present invention is based on the problem-solving principle of carrying out a control by which the catalyst temperature of the exhaust system connected in advance with a cylinder in a shut-off state during shut-down operation (scheduled shutdown) is set high in advance, and then the cylinder shut-down operation In this way, the interval at which the catalyst temperature drops to near the lower limit of the activation temperature during the cylinder cutoff operation and the operation period of the cylinder cutoff operation can be prolonged.
Der erste Aspekt der Erfindung betrifft eine Betriebssteuerungsvorrichtung für einen Mehrzylinderverbrennungsmotor, der mit einem ersten in einem ersten mit zumindest einem aus einer Vielzahl von Zylindern verbundenen Abgaskanal versehenen Katalysator und einem zweiten in einem zweiten mit den anderen Zylindern verbundenen Abgaskanal vorgesehenen Katalysator versehen ist, und bei welchem ein Zylinderabschaltbetrieb, der den zumindest einen Zylinder abschaltet, unter Einhaltung der Erfüllung einer vorbestimmten Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung ausgeführt werden. Die Betriebssteuerungsvorrichtung für einen Mehrzylinderverbrennungsmotor weist eine Katalysatortemperatur-Erkennungseinrichtung und eine Katalysatorvorheizbetrieb-Ausführungseinrichtung auf. Die Katalysatortemperatur-Erkennungseinrichtung erfasst bzw. schätzt eine Temperatur des ersten Katalysators. Die Katalysatorvorheizbetrieb-Ausführungseinrichtung führt einen Katalysatorvorheizbetrieb zum Erhöhen einer Temperatur des ersten Katalysators auf eine Temperatur, die größer als oder gleich einer erforderlichen Vorheiztemperatur ist, bevor der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt wird, für den Fall aus, dass die durch die Katalysatortemperatur-Erkennungseinrichtung erfasste oder geschätzte Temperatur des ersten Katalysators kleiner als die vorbestimmte erforderliche Vorheiztemperatur ist, wenn die Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung erfüllt ist.The first aspect of the invention relates to an operation control apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine provided with a first catalyst provided in a first exhaust passage connected to at least one of a plurality of cylinders and a second catalyst provided in a second exhaust passage connected to the other cylinders wherein a cylinder cutoff operation that shuts off the at least one cylinder is executed in compliance with the satisfaction of a predetermined cylinder cutoff operation execution condition. The operation control device for a multi-cylinder internal combustion engine includes a catalyst temperature detecting device and a catalyst preheating operation executing device. The catalyst temperature detecting means detects a temperature of the first catalyst. The catalyst preheating operation execution means carries out a catalyst preheating operation for raising a temperature of the first catalyst to a temperature greater than or equal to a preheating temperature required before the skip-off operation is executed in the event that the temperature detected or estimated by the catalyst temperature-detecting means of the first catalyst is less than the predetermined required preheat temperature when the cylinder deactivation operation execution condition is satisfied.
Der Ausdruck „zumindest ein Zylinder, der während des Zylinderabschaltbetriebs abgeschaltet wird”, bedeutet nicht nur ein Zylinder sondern ebenso eine Vielzahl von Zylindern (bspw. die Zylinder einer Zylinderbank eines V-Motors). Ferner können nicht nur zwei Katalysatoren bzw. Katalysatortypen, d. h. der erste und der zweite Katalysator, sondern ebenso drei oder mehr Katalysatoren unabhängig voneinander als Katalysatoren angebracht sein, die durch deren Anbringung in voneinander verschiedenen Abgaskanälen unabhängig voneinander angebracht sind.The term "at least one cylinder turned off during the cylinder cutoff operation" means not only one cylinder but also a plurality of cylinders (for example, the cylinders of a cylinder bank of a V-type engine). Furthermore, can not only two catalysts or types of catalyst, ie, the first and the second catalyst, but also three or more catalysts independently be mounted as catalysts, which are mounted by their attachment in mutually different exhaust ducts independently.
Gemäß dem oben beschriebenen, spezifischen Merkmale wird die Temperatur des ersten Katalysators durch die Katalysatortemperatur-Erkennungseinrichtung erfasste oder geschätzte, wenn beim Ausführen des Gesamtzylinderbetriebs die Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung erfüllt ist. Wenn die Temperatur des ersten Katalysators niedriger als die vorbestimmte, erforderliche Vorheiztemperatur ist, wird als erstes ein Katalysatorvorheizbetrieb ausgeführt, um die Temperatur des ersten Katalysators auf eine Temperatur anzuheben, die gleich oder höher als die erforderliche Vorheiztemperatur ist, anstatt sofort, nachdem die Zylinderabschaltbetrieb-Ausführbedingung erfüllt ist, den Zylinderabschaltbetrieb zu starten. Nachdem die Temperatur des ersten Kats durch die Ausführung des Katalysatorvorheizbetriebs ausreichend auf eine Temperatur, die gleich der erforderlichen Vorheiztemperatur oder größer als diese ist, erhöht wurde, wird der Zylinderabschaltbetrieb gestartet. Mit anderen Worten, weil der Zylinderabschaltbetrieb in einem Zustand mit einer vergleichweise hohen Temperatur des ersten Katalysators gestartet wird, kann selbst wenn die Temperatur des ersten Katalysators während des Zylinderabschaltbetriebs allmählich abnimmt, die erforderliche Dauer des Abfallens dieser Temperatur auf eine Temperatur, bei der die Wiederherstellung des Gesamtzylinderbetriebs notwendig ist (bspw. die Untergrenze der Aktivierungsenergie), verlängert werden. Auf diese Weise kann die Betriebsdauer des Zylinderabschaltbetriebs verlängert werden, Vorzüge des Motorsystems, bei dem der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt werden kann, können in vollem Umfang genutzt und die Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses sowie der Reduzierungseffekt der Kraftstoffverbrauchsmenge vollständig gezeigt werden.According to the specific features described above, the temperature of the first catalyst is detected or estimated by the catalyst temperature detecting means when the cylinder deactivation operation execution condition is satisfied in executing the all-cylinder operation. When the temperature of the first catalyst is lower than the predetermined required preheat temperature, first, a catalyst preheat operation is performed to raise the temperature of the first catalyst to a temperature equal to or higher than the preheat temperature required, rather than immediately after the cylinder deactivation operation. Execution condition is met, to start the cylinder deactivation operation. After the temperature of the first catalyst is sufficiently increased to a temperature equal to or higher than the required preheating temperature by the execution of the catalyst preheating operation, the skip-off operation is started. In other words, because the cylinder cut-off operation is started in a state of a comparatively high temperature of the first catalyst, even if the temperature of the first catalyst gradually decreases during the cylinder cut-off operation, the required duration of dropping of this temperature to a temperature at which the recovery of the total cylinder operation is necessary (for example, the lower limit of the activation energy) to be extended. In this way, the operation period of the cylinder cut-off operation can be prolonged. Advantages of the engine system where the cylinder cut-off operation can be performed can be fully utilized, and the fuel consumption ratio improving effect as well as the fuel consumption amount reducing effect can be fully exhibited.
Die Katalysatorvorheizbetrieb-Ausführungseinrichtung kann so ausgebildet sein, um vor dem Ausführen des Zylinderabschaltbetriebs den Katalysatorvorheizbetrieb durch Zündzeitpunktverschiebung einer Zündkerze des zumindest einen Zylinders, der während des Zylinderabschaltbetriebs außer Betrieb gesetzt wird, in Richtung spät oder den Katalysatorvorheizbetrieb durch Nichtzündung der Zündkerze auszuführen.The catalyst preheating operation executing means may be configured to perform the catalyst preheating operation by spark retarding of a spark plug of the at least one cylinder which is put out of operation during the skip-off operation, or the catalyst preheating operation by non-sparking of the spark plug prior to the execution of the skip-off operation.
Wenn der den Zündzeitpunkt der Zündkerze in Richtung spät verschiebende Katalysatorvorheizbetrieb ausgeführt wird, dann wird der Verbrennungsstartzeitpunkt im Verbrennungsprozess des oben erwähnten zumindest einen Zylinders (ein Zylinder der abgeschaltet ist, wenn ein Übergang in den Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt wird) ebenfalls in Richtung spät verschoben, die Verbrennung in diesen Zylindern verlangsamt und ein Zustand angenommen, bei dem ein Teil des Luft-Kraftstoffgemischs im Abgaskanal verbrennt (erster Abgaskanal). Auf diese Weise kann durch signifikante Erhöhung der Gastemperatur innerhalb des Abgassystems die Temperatur des ersten Katalysators schnell erhöht werden. Folglich kann die Temperatur des ersten Katalysators ausreichend und innerhalb kurzer Zeit auf eine Temperatur erhöht werden, die gleich oder höher als die erforderliche Vorheiztemperatur ist, und der während der Betriebsdauer des Katalysatorvorheizbetriebs zugeführte Kraftstoff kann effektiv dazu veranlasst werden, an der Temperaturerhöhung des ersten Kats teilzunehmen. Auf diese Weise kann die für den Katalysatorvorheizbetrieb verwendete Kraftstoffmenge vergleichsweise gering gehalten werden und eine deutliche Zunahme der Kraftstoffverbrauchsmenge kann verhindert werden.When the catalyst preheating operation advancing the ignition timing of the spark plug is performed late, the combustion start timing in the combustion process of the above-mentioned at least one cylinder (a cylinder that is turned off when a transition to the cylinder deactivation operation is executed) is also retarded, the combustion slowed down in these cylinders and assumed a state in which a part of the air-fuel mixture burns in the exhaust passage (first exhaust passage). In this way, by significantly increasing the gas temperature within the exhaust system, the temperature of the first catalyst can be increased rapidly. As a result, the temperature of the first catalyst can be raised sufficiently and within a short time to a temperature equal to or higher than the required preheating temperature, and the fuel supplied during the operation period of the catalyst preheating operation can be effectively made to participate in the temperature increase of the first catalyst , In this way, the amount of fuel used for the catalyst preheating operation can be kept relatively low, and a significant increase in the fuel consumption amount can be prevented.
Wenn der Katalysatorvorheizbetrieb durch Nichtzündung der Zündkerze ausgeführt wird, gelangt praktisch das gesamte vom Zylinder beinhaltete Luft-Kraftstoffgemisch als ein unverbranntes Gas in den Abgaskanal (erster Abgaskanal), die thermische Energie des ersten Katalysators wird aufgenommen und das Gemisch wird verbrannt (Oxidationsreaktion). In diesem Fall kann die Temperatur des ersten Katalysators ebenfalls innerhalb einer kurzen Zeit signifikant auf eine Temperatur erhöht werden, die gleich der erforderlichen Vorheiztemperatur oder größer als diese ist. Ferner kann in diesem Fall fast die gesamte, während der Betriebsdauer des Katalysatorvorheizbetriebs zugeführte Kraftstoffmenge veranlasst werden, um an der Temperaturerhöhung des ersten Katalysators beteiligt zu sein. Auf diese Weise kann die für den Katalysatorvorheizbetrieb verwendete Kraftstoffmenge auf eine Mindestmenge reduziert werden. Somit muss eine bestimmte thermische Energie innerhalb des ersten Katalysators vorhanden sein, wenn der Katalysatorvorheizbetrieb durch Nichtzündung der Zündkerze ausgeführt wird. Folglich kann dieser Betrieb ausgeführt werden, nachdem die Temperatur des ersten Kats erfasst bzw. geschätzt wurde und das Vorhandensein einer ausreichenden thermischen Energie zum Verbrennen des Luft-Kraftstoffgemischs innerhalb des ersten Katalysators bestätigt wurde.When the catalyst preheating operation is performed by non-ignition of the spark plug, almost all the air-fuel mixture contained by the cylinder enters the exhaust passage (first exhaust passage) as an unburned gas, the thermal energy of the first catalyst is absorbed, and the mixture is burned (oxidation reaction). In this case, the temperature of the first catalyst may also be significantly increased within a short time to a temperature equal to or higher than the required preheating temperature. Further, in this case, almost the entire amount of fuel supplied during the operation period of the catalyst preheating operation may be made to be involved in the temperature increase of the first catalyst. In this way, the amount of fuel used for the catalyst preheat operation can be reduced to a minimum amount. Thus, a certain thermal energy must be present within the first catalyst when the catalyst preheat operation is performed by non-ignition of the spark plug. Thus, this operation may be performed after the temperature of the first catalytic converter has been detected and the presence of sufficient thermal energy for combusting the air-fuel mixture within the first catalytic converter has been confirmed.
Ferner kann der Katalysatorvorheizbetrieb vor dem Ausführen des Zylinderabschaltbetriebs einen Zündzeitpunkt der Zündkerzen der Zylinder, die während des Zylinderabschaltbetriebs außer Betrieb gesetzt werden, verzögern und allmählich den Verzögerungsbetrag des Zündzeitpunkts erhöhen, wodurch von einer durch eine Verbrennung eines Luft-Kraftstoffgemischs erzeugten Energie die an einer Drehmomenterzeugung im Verbrennungsmotor teilhabenden kinetische Energiemenge allmählich reduziert und die an der Katalysatorvorheizung teilhabende thermische Energiemenge allmählich erhöht wird.Further, the catalyst preheating operation may, prior to the execution of the skip-off operation, retard spark timing of the spark plugs of the cylinders disabled during the skip-off operation and gradually increase the lag amount of the spark timing, thereby reducing the energy produced by combustion of an air-fuel mixture to one Torque generation in the internal combustion engine gradually reduces the amount of kinetic energy and the amount of thermal energy participating in the catalyst preheating is gradually increased.
Mit solch einer Anordnung, bei der die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung erfüllt und der Katalysatorvorheizbetrieb gestartet ist, ist während dessen Anlaufzeit bzw. in dessen Anfangsphase die Verzögerungsmenge des Zündzeitpunkts der Zündkerze vergleichsweise klein, und ein Großteil einer durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs erzeugten Energie wird zu an einer Drehmomenterzeugung in dem Verbrennungsmotor beteiligten kinetische Energie, wobei ein Teil der Energie als an der Katalysatorvorheizung (Heizen bzw. Aufwärmen des ersten Katalysators) beteiligte thermische Energie verwendet wird. Dann nimmt mit zunehmender Verschiebung des Zündzeitpunkts der Zündkerzen in Richtung spät die von der durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs erzeugte Energie an der Drehmomenterzeugung in dem Verbrennungsmotor teilhabende kinetische Energiemenge allmählich ab, während die an der Katalysatorvorheizung beteiligte thermische Energiemenge allmählich zunimmt. Wenn die Temperatur des ersten Katalysators gleich der erforderlichen Vorheiztemperatur oder größer als diese wird, wird der Katalysatorvorheizbetrieb gestoppt und der Zylinderabschaltbetrieb gestartet. Wenn während des Katalysatorvorheizbetriebs ein Umschaltvorgang vom Gesamtzylinderbetrieb in den Zylinderabschaltbetrieb durchgeführt wird, nimmt folglich das Drehmoment des Verbrennungsmotors allmählich ab. Folglich werden plötzliche Drehmomentschwankungen während solch eines Betriebsmodus-Umschaltvorgangs verhindert und das Auftreten von Vibrationen (Stößen) während des Betriebsmodus-Umschaltvorgangs wird nahezu eliminiert. Mit anderen Worten kann ein Umschaltvorgang von dem Gesamtzylinderbetrieb in den Zylinderabschaltbetrieb so durchgeführt werden, dass die Fahrzeuginsassen von dem Betriebsmodus-Umschaltvorgang nichts mitbekommen und eine Fahrbarkeit bzw. ein Fahrverhalten deutlich verbessert werden kann. Somit kann mit der vorliegenden Problemlösungseinrichtung ein neuer Umschaltvorgang vom Gesamtzylinderbetrieb in den Zylinderabschaltbetrieb, der nahezu keine Vibrationen während des Betriebsumschaltvorgangs verursacht, realisiert werden und können die Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses sowie der Reduzierungseffekt der Kraftstoffverbrauchsmenge durch Verlängerung der Betriebsdauer des Zylinderabschaltbetriebs erreicht werden.With such an arrangement in which the cylinder deactivation operation execution condition is satisfied and the catalyst preheat operation is started, the retard amount of the ignition timing of the spark plug is comparatively small during the start-up period and a majority of the generation of the air-fuel mixture Energy becomes kinetic energy involved in torque generation in the internal combustion engine, with some of the energy being used as thermal energy involved in the catalyst preheating (heating or warming up of the first catalyst). Then, as the spark timing of the spark plugs increases late, the amount of kinetic energy participating in the generation of torque in the internal combustion engine from the energy generated by the combustion of the air-fuel mixture gradually decreases as the amount of thermal energy involved in the catalyst preheating gradually increases. When the temperature of the first catalyst becomes equal to or higher than the required preheat temperature, the catalyst preheating operation is stopped and the skip-off operation is started. Consequently, during the catalyst preheating operation, when a switching operation from the all cylinder operation to the cylinder deactivation operation is performed, the engine torque gradually decreases. As a result, sudden torque fluctuations during such an operation mode switching operation are prevented and the occurrence of vibration (shocks) during the operation mode switching operation is almost eliminated. In other words, a switching operation from the overall cylinder operation to the cylinder shut-off operation may be performed so that the vehicle occupants are unaware of the operation mode switching operation and driveability can be significantly improved. Thus, with the present problem solving means, a new switching operation from the all-cylinder operation to the cylinder deactivation operation causing almost no vibration during the operation switching operation can be realized, and the fuel consumption ratio improving effect and the fuel consumption amount reducing effect can be achieved by extending the operation period of the cylinder cut-off operation.
Ferner kann die Katalysatorvorheizbetrieb-Ausführungseinrichtung ebenfalls vor einem Ausführen des Zylinderabschaltbetriebs einen Kraftstoffzuführungszeitpunkt des zumindest einen Zylinders, der während des Zylinderabschaltbetriebs außer Betrieb gesetzt wird, in Richtung spät verschieben.Further, the catalyst preheating operation executing means may also retard a fuel supply timing of the at least one cylinder, which is put out of operation during the skip-off operation, before executing the skip-off operation.
In diesem Fall wird das Luft-Kraftstoffgemisch ebenfalls in dem ersten Abgaskanal oder dem ersten Katalysator verbrannt. Somit kann die Temperatur des ersten Katalysators innerhalb kurzer Zeit auf einer Temperatur, die gleich der erforderlichen Vorheiztemperatur oder größer als diese ist, erhöht werden.In this case, the air-fuel mixture is also burned in the first exhaust passage or the first catalyst. Thus, the temperature of the first catalyst can be increased within a short time at a temperature equal to or higher than the required preheating temperature.
Wenn während des Zylinderabschaltbetriebs die Temperatur des ersten Katalysators auf eine vorbestimmte Gesamtzylinderbetrieb-Wiederherstellungstemperatur abgesunken ist, kann ein Schaltvorgang vom Zylinderabschaltbetrieb in den Gesamtzylinderbetrieb durchgeführt werden. Ferner kann die Gesamtzylinderbetrieb-Wiederherstellungstemperatur auf eine Temperatur, die höher als eine Untergrenze der Aktivierungstemperatur des ersten Katalysators ist, bei der das Luft-Kraftstoffgemisch innerhalb des ersten katalytischen Konverters verbrennen kann, und auf eine Temperatur eingestellt werden, die niedriger als die erforderliche Vorheiztemperatur ist (Untergrenze der Aktivierungstemperatur des ersten Katalysators) < (Gesamtzylinderbetrieb-Wiederherstellungstemperatur) < (erforderliche Vorheiztemperatur).During the cylinder deactivation operation, when the temperature of the first catalyst has dropped to a predetermined total cylinder operation recovery temperature, a shift from cylinder deactivation operation to overall cylinder operation may be performed. Further, the total cylinder operation recovery temperature may be set to a temperature higher than a lower limit of the activation temperature of the first catalyst at which the air-fuel mixture inside the first catalytic converter may be combusted, and to a temperature lower than the required preheat temperature (Lower limit of the activation temperature of the first catalyst) <(total cylinder operation recovery temperature) <(required preheat temperature).
Wenn die Temperaturen so gewählt sind (die erforderlich Vorheiztemperatur ist höher als die Gesamtzylinderbetrieb-Wiederherstellungstemperatur und die Gesamtzylinderbetrieb-Wiederherstellungstemperatur ist höher als die Untergrenze der Aktivierungstemperatur des ersten Katalysators eingestellt), kann sowohl die Zeit, die während des Zylinderabschaltbetriebs zum Abfallen der Temperatur in die Nähe der Untergrenze der Aktivierungsenergie erforderlich ist, verlängert, als auch die Verschlechterung der Abgasemission verhindert werden, in dem ein Schaltvorgang vom Zylinderabschaltbetrieb in den Gesamtzylinderbetrieb durchgeführt wird.When the temperatures are so selected (the required preheat temperature is higher than the total cylinder operation recovery temperature and the total cylinder operation recovery temperature is set higher than the lower limit of the activation temperature of the first catalyst), both the time that falls during the cylinder deactivation operation to decrease the temperature in the Near the lower limit of the activation energy is required, as well as the deterioration of the exhaust emission can be prevented, in which a switching operation is performed by the cylinder deactivation operation in the overall cylinder operation.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Betriebssteuerungsverfahren für einen Mehrzylinderverbrennungsmotor, der mit dem ersten in einem ersten mit zumindest einem aus einer Vielzahl von Zylindern verbundenen Abgaskanal versehenen Katalysator und einem zweiten in einem zweiten mit den anderen Zylindern verbundenen Abgaskanal vorgesehenen Katalysator versehen ist, und bei dem Zylinderabschaltbetrieb, der den zumindest einen Zylinder abschaltet, ausgeführt werden kann. Das Betriebssteuerungsverfahren beinhaltet ein Bestimmen, ob die vorbestimmte Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung erfüllt ist; ein Erfassen bzw. Schätzen einer Temperatur des ersten Katalysators; und ein Ausführen eines Katalysatorvorheizbetriebs zum Erhöhen einer Temperatur des ersten Katalysators auf eine Temperatur, die größer oder gleich einer erforderlichen Vorheiztemperatur ist, bevor der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt wird, wenn die erfasste bzw. geschätzte Temperatur des ersten Katalysators kleiner als die vorbestimmte erforderliche Vorheiztemperatur ist, wenn die Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung erfüllt ist.The second aspect of the invention relates to an operation control method for a multicylinder internal combustion engine provided with the first catalyst provided in a first exhaust passage connected to at least one of a plurality of cylinders and a second catalyst provided in a second exhaust passage connected to the other cylinders the Zylinderabschaltbetrieb that shuts off the at least one cylinder can be performed. The operation control method includes determining whether the predetermined cylinder deactivation operation execution condition is satisfied; detecting a temperature of the first catalyst; and performing a catalyst preheat operation to raise a temperature of the first catalyst to a temperature greater than or equal to one required preheating temperature before the Zylinderabschaltbetrieb is executed, when the detected or estimated temperature of the first catalyst is less than the predetermined required preheating temperature when the Zylinderabschaltbetrieb execution condition is met.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die Betriebsdauer des Zylinderabschaltbetriebs verlängert werden, Vorzüge des Motorsystems, bei dem der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt werden kann, können in vollem Umfang genutzt und die Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses sowie der Reduzierungseffekt der Kraftstoffverbrauchsmenge vollständig gezeigt werden.According to the second aspect of the invention, the operation period of the cylinder cut-off operation can be extended, advantages of the engine system in which the cylinder cut-off operation can be performed can be fully utilized, and the fuel consumption ratio improving effect as well as the fuel consumption amount reducing effect can be fully exhibited.
Wenn der Zylinderabschaltbetrieb gestartet wird, wird gemäß der Erfindung die Steuerung, durch welche die Katalysatortemperatur von dem Abgassystem, das mit dem während des Zylinderabschaltbetriebs abgeschalteten Zylinder verbunden ist, im Voraus hoch eingestellt wird, ausgeführt und anschließend der Zylinderabschaltbetrieb gestartet. Auf diese Weise kann die von der Katalysatortemperatur benötigte Dauer zum Abfallen in die Nähe der Untergrenze der Aktivierungstemperatur während des Zylinderabschaltbetriebs verlängert werden. Auf diese Weise kann die Betriebsdauer des Zylinderabschaltbetriebs verlängert und können die Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses sowie der Reduzierungseffekt der Kraftstoffverbrauchsmenge vollständig gezeigt werden.When the cylinder cut-off operation is started, according to the invention, the control by which the catalyst temperature from the exhaust system connected to the cylinder cut-off during the cylinder cut-off operation is set in advance is executed, and then the cylinder cut-off operation is started. In this way, the duration required for the catalyst temperature to drop to near the lower limit of the activation temperature during the cylinder deactivation operation may be increased. In this way, the operation period of the cylinder cut-off operation can be prolonged, and the fuel consumption ratio improving effect as well as the fuel consumption amount reducing effect can be fully exhibited.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente verwendet werden. Es zeigen:The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will be apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals are used to denote like elements. Show it:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EXEMPLARY EMBODIMENTS
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Fall beschrieben, in dem die Erfindung in einem Fahrzeug zur Anwendung kommt, in dem ein Sechszylinder-V-Motor als Benzinmotor eingebaut ist.An embodiment of the invention will be described below with reference to the attached drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the invention is applied to a vehicle in which a six-cylinder V-type engine is installed as a gasoline engine.
Bevor die Steuerung, die während des Umschaltvorgangs in den Zylinderschaltbetrieb ausgeführt wird und ein spezifisches Merkmal der Erfindung darstellt, beschrieben wird, werden die allgemeine Anordnung des Motors und ein Steuerungsblock erläutert.Before describing the control executed during the switching operation in the cylinder switching operation, which is a specific feature of the invention, the general arrangement of the engine and a control block will be explained.
Wie in diesen Figuren gezeigt hat der V-Motor E ein paar von Bänken bzw. Zylinderbänken
Ansaugventile bzw. Einlassventile
Die Zylinderköpfe
Ansaugkrümmer
Injektoren
Zündkerzen
Das Luft-Kraftstoffgemisch wird nach einer Verbrennung ein Abgas, das in die Abgaskrümmer
Der Betriebszustand des oben beschriebenen Motors E wird durch eine elektronische Steuerungseinheit (ECU)
Der RAM
Ein Wassertemperatursensor
Der Wassertemperatursensor
Der Luftmassenmesser
Der Ansauglufttemperatursensor
Der A/F-Sensor
Der O2-Sensor
Der O2-Sensor
Der Drosselklappenpositionssensor
Der Kurbelwellenwinkelsensor
Der Nockenwellenwinkelsensor
Der Klopfsensor
Der Ansaugdrucksensor
Der Gaspedalniederdrückungsbetragsensor
Die Motor-ECU
Wenn beispielsweise durch die Klopfsensoren
Ferner wird für die Steuerung der Injektoren
Als die Antriebssteuerung des Drosselklappenmotors
Die Motor-ECU
In dem V-Motor E des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann der Zylinderabschaltbetrieb durchgeführt werden, um den Betrieb einer Gruppe von Zylindern (drei Zylinder in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), die zu einer Bank (beispielsweise die linke Bank
Als ein konkretes Beispiel des Zylinderabschaltbetriebs wird auf der Grundlage der Motordrehzahl, die basierend auf dem Ausgangssignal des Kurbelwellenwinkelsensors
Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt wird, dann handelt es sich stets um die drei Zylinder der linken Bank
Solch ein Zylinderabschaltbetriebsmodus ist nicht beschränkend und es ist ebenfalls möglich, dass eine Bank, die im vorherigen Zylinderabschaltbetrieb in Betrieb war, abgeschaltet wird, während die Bank, die im vorherigen Zylinderabschaltbetrieb abgeschaltet war, in Betrieb gesetzt wird, wenn zum Zylinderabschaltbetrieb übergegangen wird. Mit anderen Worten wird jedes Mal, wenn der Zylinderabschaltbetrieb beginnt, die abgeschaltete Bank abwechselnd getauscht, wodurch eine gleiche Verteilung der akkumulierten Betriebszeit zwischen den Zylindern sichergestellt und die Lebensdauer des Motors E verlängert wird.Such a cylinder cutoff operation mode is not limitative, and it is also possible that a bank that was in operation in the previous cylinder cutoff operation is turned off while the bank that was off in the previous cylinder cutoff operation is put into operation when transitioning to the cylinder cutoff operation. In other words, every time the cylinder deactivation operation starts, the power-down bank is alternately swapped, ensuring an equal distribution of the accumulated operating time between the cylinders and extending the life of the engine E.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der hinsichtlich des Einlassventils
Im Zylinderabschaltbetrieb können das Einlassventil
Eine Betriebssteuerung, die ein wesentliches Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, bei dem der Betrieb zwischen dem Gesamtzylinderbetrieb und dem Zylinderabschaltbetrieb umgeschaltet wird, wird nachfolgend beschrieben.An operation control, which is an essential feature of the present embodiment, in which the operation is switched between the all cylinder operation and the cylinder deactivation operation will be described below.
Somit wird, wenn die oben genannte Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung erfüllt ist, eine Temperatur des katalytischen Konverters
In der nachfolgenden Erläuterung wird der katalytische Konverter
Zuerst wird in Schritt ST1 bestimmt, ob die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung erfüllt ist. Wie oben erwähnt, beinhalten Beispiele der Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung, ob der Motor E in einem Nulllastzustand bzw. Teillastzustand, wie beispielsweise einem Leerlaufbetrieb, ist und ebenfalls ob die durch den Wassertemperatursensor
Wenn die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, wird in Schritt ST1 NEIN bestimmt, der Verarbeitungsablauf geht zu Schritt ST7 und der Gesamtzylinderbetrieb wird fortgesetzt. Ferner wird der Gesamtzylinderbetrieb wieder hergestellt, wenn während der Zylinderabschaltbetriebsausführung in Schritt ST1 NEIN bestimmt wird.If the cylinder cut-off operation execution condition is not satisfied, NO is determined in step ST1, the processing flow goes to step ST7, and the overall cylinder operation is continued. Further, the total cylinder operation is restored when NO is determined during the cylinder cut operation execution in step ST1.
Wenn die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung erfüllt ist, wird in Schritt ST1 JA bestimmt und der Verarbeitungsablauf geht zu Schritt ST2. In Schritt ST2 wird bestimmt, ob der momentane Betriebszustand des Motors E der Gesamtzylinderbetriebszustand ist. Anders gesagt wird bestimmt, ob ein Zustand, in dem die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung erfüllt ist, von dem Zustand aus angenommen wurde, in dem der Gesamtzylinderbetrieb durchgeführt wird, weil die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführbedingung dafür nicht erfüllt war, oder es wird bestimmt, ob im Zuge des Ausführens des unten beschriebenen Katalysatorvorheizbetriebs in den Zylinderabschaltbetrieb nicht übergegangen wurde und der Gesamtzylinderbetrieb durchgeführt wird.If the cylinder cut-off operation execution condition is satisfied, YES is determined in step ST1, and the processing flow goes to step ST2. In step ST2, it is determined whether the current operating state of the engine E is the total cylinder operating state. In other words, it is determined whether a state in which the cylinder deactivation operation execution condition is satisfied has been assumed from the state in which the all cylinder operation is performed because the cylinder deactivation operation execution condition therefor was not satisfied, or it is determined whether in the course of performing the catalyst preheat operation described below has not been transitioned to the cylinder cutoff operation and the overall cylinder operation is being performed.
Wenn der Motor E im Gesamtzylinderbetriebsmodus ist und in Schritt ST2 JA bestimmt wird, geht der Verarbeitungsablauf zu Schritt ST3 und es wird bestimmt, ob die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Als die erforderliche Vorheiztemperatur (T1) wird eine Temperatur eingestellt, die um ca. 150° höher als die Untergrenze der Aktivierungstemperatur (zum Beispiel 450°) des ersten katalytischen Konverters
Die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Wenn die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Wenn die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Insbesondere wird der Verzögerungsbetrag des Zündzeitpunkts allmählich erhöht. Beispielsweise wird der Zündzeitpunkt alle zehn Umdrehungen der Kurbelwelle C um 1° CA (1° Kurbelwinkels) verzögert. Jedoch ist dieser Wert nicht beschränkend und kann im Voraus durch einen Test oder eine Simulation bestimmt werden.In particular, the delay amount of the ignition timing is gradually increased. For example, the ignition timing is retarded every 10 revolutions of the crankshaft C by 1 ° CA (1 ° crank angle). However, this value is not limitative and can be determined in advance by a test or a simulation.
Auf diese Weise wird der Verbrennungsstartzeitpunkt im Verbrennungsprozess dieser Zylinder (Zylinder, die außer Betrieb gesetzt werden, wenn zum Zylinderabschaltbetrieb übergegangen wird: abzuschaltende Zylinder) ebenfalls verzögert, die Verbrennung verlangsamt und ein Zustand angenommen, in dem ein Teil des Luft-Kraftstoffgemischs im Abgasrohr
Wenn ferner der Verzögerungsbetrag des Zündzeitpunktes allmählich erhöht wird, wird von der in den Zylindern durch Verbrennung eines Luft-Kraftstoffgemischs erzeugten Energie die an einer Drehmomenterzeugung in dem Motor E beteiligte kinetische Energiemenge allmählich reduziert und die an einer Katalysatorvorheizung des ersten katalytischen Konverters
In diesem Fall wird der maximale Verzögerungsbetrag des Zündzeitpunkts so eingestellt, dass der untere Grenzwert des Drehmoments des Motors E, der variiert wird, um allmählich abzunehmen (der untere Grenzwert des Drehmoments des Motors E während des Katalysatorvorheizbetriebs), nahezu dem Drehmoment des Motors E während dem unten beschriebenen Übergang vom Gesamtzylinderbetrieb in den Zylinderabschaltbetrieb (Drehmoment des Motors E in einem Fall, in dem nur drei Zylinder in einem Nulllast- oder Niedriglastzustand arbeiten) entspricht.In this case, the maximum retard amount of the ignition timing is set so that the lower limit value of the torque of the engine E, which is varied to gradually decrease (the lower limit of the torque of the engine E during the catalyst preheat operation), is almost the torque of the engine E during the transition described below from the total cylinder operation to the cylinder shut-off operation (torque of the engine E in a case where only three cylinders operate in a no-load or low-load state).
Solange ein Katalysatorvorheizbetrieb ausgeführt wird und die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung erfüllt ist, werden die Vorgänge der Schritte ST1 bis ST4 wiederholt. Wenn während die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung erfüllt ist, die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
In dem oben genannten Fall nimmt das Drehmoment des Motors E während des Katalysatorvorheizbetriebs allmählich ab. Folglich werden plötzliche Drehmomentschwankungen während des Betriebsmodus-Schaltvorgangs vom Gesamtzylinderbetriebsmodus in den Zylinderabschaltbetriebsmodus verhindert und das Auftreten von Vibrationen (Stößen) während des Betriebsmodus-Schaltvorgangs wird nahezu eliminiert. Mit anderen Worten kann ein Schaltvorgang von dem Gesamtzylinderbetrieb in den Zylinderabschaltbetrieb so ausgeführt werden, dass die Fahrzeuginsassen die Betriebsmodusumschaltung nicht mitbekommen und die Fahrbarkeit bzw. das Fahrverhalten deutlich verbessert werden kann.In the above case, the torque of the engine E gradually decreases during the catalyst preheating operation. As a result, sudden torque fluctuations during the operation mode shift from the full cylinder operation mode to the cylinder deactivation operation mode are prevented, and the occurrence of vibration (shocks) during the operation mode shift operation is almost eliminated. In other words, a shift operation from the all-cylinder operation to the cylinder shut-down operation can be performed so that the vehicle occupants can not understand the operation mode switching and the drivability can be remarkably improved.
Wenn wie oben beschrieben die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, wenn zum Beispiel die Motorlast zunimmt, nachdem der Zylinderabschaltbetrieb gestartet wurde, wird in Schritt ST1 NEIN bestimmt, der Verarbeitungsablauf geht zu Schritt ST7 und Gesamtzylinderbetrieb wird ausgeführt. Mit anderen Worten, wenn ein Zustand angenommen ist, in dem die Zylinderabschaltbetrieb-Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, wird der Zylinderabschaltbetriebsmodus in den Gesamtzylinderbetriebsmodus umgeschaltet.As described above, when the cylinder cutoff operation execution condition is not satisfied, for example, when the engine load increases after the cylinder cutoff operation is started, NO is determined in step ST1, the processing flow goes to step ST7, and all cylinder operation is executed. In other words, when assuming a state in which the cylinder cut-off operation execution condition is not satisfied, the cylinder cut-off operation mode is switched to the all cylinder operation mode.
Wenn der Zylinderabschaltbetrieb ausgeführt wird, wird in Schritt ST2 NEIN bestimmt, der Verarbeitungsablauf geht zu Schritt ST5 und es wird bestimmt, ob die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Als Gesamtzylinderbetriebs-Wiederherstellungstemperatur (T2) wird eine Temperatur eingestellt, die um ca. 50° höher als die Untergrenze der Aktivierungstemperatur (zum Beispiel 450°) des ersten katalytischen Konverters
Wenn die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Wenn die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Wie oben beschrieben wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Zylinderabschaltbetriebs-Ausführungsbedingung im Ausführungsprozess des Gesamtzylinderbetriebs erfüllt ist und die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein neuer Umschaltbetrieb vom Gesamtzylinderbetrieb in den Zylinderabschaltbetrieb, der nahezu keine Vibrationen während des Betriebsmodus-Schaltvorgangs verursacht, realisiert werden, weil das Drehmoment des Motors E während des Katalysatorvorheizbetriebs allmählich abnimmt. In the present embodiment, since the torque of the engine E gradually decreases during the catalyst preheat operation, a new shift operation from the all-cylinder operation to the cylinder-cut operation causing almost no vibration during the operation mode shift can be realized.
Ein abgewandeltes Beispiel des Katalysatorvorheizbetriebs wird nachfolgend erläutert. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Verzögerungsvorgang des Zündzeitpunktes der Zylinder (abzuschaltender Zylinder), die während des Zylinderabschaltbetriebs in einem außer Betrieb befindlichen Zustand sind, als der Katalysatorvorheizbetrieb ausgeführt. Wird jedoch anstatt dessen der unten beschriebene Katalysatorvorheizbetrieb ausgeführt, ist dieser ebenfalls innerhalb des technischen Umfangs der Erfindung.A modified example of the catalyst preheating operation will be explained below. In the above-described embodiment, the deceleration operation of the ignition timing of the cylinders (cylinders to be shut down) that are in an inoperative state during the cylinder cutoff operation is executed as the catalyst preheat operation. However, instead of carrying out the catalyst preheat operation described below, it is also within the technical scope of the invention.
Zuerst wird bezüglich der Zylinder (abzuschaltender Zylinder), die während des Zylinderabschaltbetriebs in einem abgeschalteten Zustand sein werden, keine Zündung der Zündkerzen
Auf diese Weise gelangt ein Großteil des von dem Zylinder beinhalteten Luft-Kraftstoffgemischs als ein unverbranntes Gas in das Abgasrohr
Somit muss eine bestimmte thermische Energie innerhalb des ersten katalytischen Konverters
Als ein weiteres abgewandeltes Beispiel des Katalysatorvorheizbetriebs wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt des Injektors
Anders gesagt wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt dieses Injektors
Nachdem der Katalysatorvorheizbetrieb gestartet wurde, kann die Verzögerungsmenge des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts allmählich erhöht werden. Beispielsweise wird der Zündzeitpunkt alle 10 Umdrehungen der Kurbelwelle C um 1° CA (1° Kurbelwinkel) verzögert. Jedoch ist dieser Wert nicht beschränkend und kann im Voraus durch einen Test oder eine Simulation bestimmt werden.After the catalyst preheat operation has been started, the retard amount of the fuel injection timing may be gradually increased. For example, the ignition timing is retarded every 10 revolutions of the crankshaft C by 1 ° CA (1 ° crank angle). However, this value is not limitative and can be determined in advance by a test or a simulation.
In den obigen Ausführungsbeispielen ist ein Fall beschrieben, in dem die Erfindung auf einen V-Motor für ein Fahrzeug angewendet wird. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt und kann ebenfalls auf einen Boxermotor oder einen Reihenmotor für ein Automobil angewendet werden. Ferner kann die Erfindung nicht nur auf einen Benzinmotor, sondern ebenfalls auf einen Dieselmotor angewendet werden. Bei Anwendung auf einen Dieselmotor wird der Katalysatorvorheizbetrieb durch Steuerung des Einspritzzündzeitpunkts vom Injektor in Richtung spät gesteuert, weil Motoren dieses Typs üblicherweise nicht mit Zündkerzen versehen sind. Ferner ist die Erfindung weder auf die Anzahl der Zylinder im Motor, das Kraftstoffeinspritzsystem noch auf technische Eigenschaften des Motors E beschränkt.In the above embodiments, a case is described in which the invention is applied to a V-type engine for a vehicle. However, the invention is not limited to this application and can also be applied to a boxer engine or an in-line engine for an automobile. Further, the invention can be applied not only to a gasoline engine but also to a diesel engine. When applied to a diesel engine, the catalyst preheat operation is controlled late by controlling the injection firing timing from the injector because engines of this type are not usually equipped with spark plugs. Furthermore, the invention is not limited to the number of cylinders in the engine, the fuel injection system nor to technical characteristics of the engine E.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als der Katalysatorvorheizbetrieb der Zündzeitpunkt der abzuschaltenden Zylinder allmählich in Richtung spät verschoben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt und es ist ebenso möglich, den Zündzeitpunkt der abzuschaltenden Zylinder simultan mit dem Start des Katalysatorvorheizbetriebs in Richtung spät zu verschieben und so einen Zündzeitpunkt beizubehalten (beizubehalten, bis die Temperatur des ersten katalytischen Konverters
Die Erfindung kann in einem Fahrzeugmotor, in dem der Zylinderabschaltmodus ausgeführt werden kann, auf eine Steuerung, die während eines Schaltvorgangs von einem Gesamtzylinderbetriebsmodus in einen Zylinderabschaltbetriebsmodus ausgeführt wird, angewendet werden.The invention may be applied to a vehicle engine in which the cylinder deactivation mode may be executed, to a controller that is executed during a shift from a full cylinder operating mode to a cylinder deactivation operating mode.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen zu beschränken. Ganz im Gegenteil soll die Erfindung verschiedene Modifikationen und entsprechende Anordnungen abdecken. Obwohl verschiedene Elemente der beispielhaften Ausführungsbeispiele in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, sind ferner andere Kombinationen und Konfigurationen sowie das Hinzunehmen bzw. das Weglassen einzelner Elemente innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments of the invention, the invention is not to be limited to the described embodiments or constructions. On the contrary, the invention is intended to cover various modifications and corresponding arrangements. While various elements of the example embodiments are shown in various combinations and configurations, other combinations and configurations, as well as the addition or omission of individual elements are within the scope of the invention.
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