JP2003232235A - 内燃機関を制御するための装置及び方法 - Google Patents

内燃機関を制御するための装置及び方法

Info

Publication number
JP2003232235A
JP2003232235A JP2003015307A JP2003015307A JP2003232235A JP 2003232235 A JP2003232235 A JP 2003232235A JP 2003015307 A JP2003015307 A JP 2003015307A JP 2003015307 A JP2003015307 A JP 2003015307A JP 2003232235 A JP2003232235 A JP 2003232235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
catalyst
supercharger
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003015307A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Schenk
シェンク ペーター
Volker Ricken
リッケン フォルカー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2003232235A publication Critical patent/JP2003232235A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0236—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using turbine waste gate valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1516—Digital data processing using one central computing unit with means relating to exhaust gas recirculation, e.g. turbo
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1528—Digital data processing dependent on pinking for turbocompressed engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/08—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing
    • F01N2430/085—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing at least a part of the injection taking place during expansion or exhaust stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒の加熱が付加的に促進されるようにす
る。 【解決手段】 触媒（１０）の温度に関連して、該触媒
（１０）を運転温度に加熱するために過給機（７）が作
動され、燃焼時期が「遅角」方向にずらされるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（２）を
制御するための装置及び方法であって、内燃機関に供給
される空気の圧力を増大させるための過給機が設けられ
ており、内燃機関の排気を調整するための触媒が設けら
れており、しかも内燃機関の燃焼時期に影響を及ぼすこ
とができるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第４３２７８８２
号明細書に基づき既に公知の内燃機関の制御法は、触媒
を運転温度に迅速に加熱するために用いられる。このた
めには、エンジンに供給される空気質量流量が（燃料質
量流量の適合に関連して）増大され、点火進角ができる
だけ若しくは有利には「遅角」方向に調整される。この
手段に基づき、エンジントルクは変わらずに排気質量流
量及び排気温度が高められ（排気エンタルピ流の増
大）、このことは触媒の迅速な加熱を生ぜしめる。
【０００３】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許第４３２７８８２
号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、触媒
の加熱が付加的に促進されるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明では、触媒の温度に関連して、該触媒を運転温
度に加熱するために過給機が作動され、燃焼時期が「遅
角」方向にずらされるようにした。
【０００６】
【発明の効果】本発明による装置若しくは本発明による
方法は、触媒の加熱が付加的に促進されるという利点を
有している。更に、特に有害物質の少ない燃焼が行われ
るということが判った。このようにして結果的に、暖気
運転段階における内燃機関の有害物質放出が減少され
る。
【０００７】別の利点及び改良は、従属請求項記載の手
段によって得られる。過給されるエンジンにおいて排気
触媒の加熱を付加的に促進するためには、触媒加熱段階
の間（及びさもなければ過給されないエンジン運転域で
も）過給機を作動させ、これにより、過給に基づいて排
気エンタルピ流が更に増大される。燃焼過程の遅い導入
（明らかにピストン上死点到達後の燃焼開始）に基づ
き、いずれにせよ極めて著しく増大される排気質量流量
の機械的な供給出力に関して、ターボチャージャによっ
て過給する場合でも、過給の作動を可能にする条件は揃
っている。本発明は、ディーゼルエンジンでもガソリン
エンジンでも適用可能である。特に有利なのは、ガソリ
ン直接噴射を伴うガソリンエンジンにおける適用であ
る。それというのも、分割噴射の場合は極端に遅い点火
時期が可能だからである。これらの点火時期の遅角は、
ピストン上死点通過後３５°のオーダで行われる。この
手段だけによって、触媒の加熱もやはり著しく促進され
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【０００９】図１には内燃機関、特にガソリン直接噴射
を伴うガソリンエンジンが概略的に示されている。この
エンジン２は、内部にピストン１２が配置されたシリン
ダ１３を有している。このシリンダ１３とピストン１２
によって燃焼室１４が形成され、この燃焼室１４には点
火プラグ３及び噴射弁４が開口している。この噴射弁４
により、燃料、特にガソリンを燃焼室１４に噴射するこ
とができる。点火プラグ３により、ガソリン・空気混合
物の点火に役立つ高電圧火花が形成される。燃焼室１４
への空気の供給は、吸気通路８を介して行われる。この
場合、シリンダ１３内への吸気は吸気弁５によって制御
される。更に、吸気通路８内の空気圧を高めるのに役立
つ過給機７が図示されている。このようにして、より大
量の空気をシリンダ１３にもたらすことができる。ピス
トン１２はシリンダ１３内で昇降運動し且つコネクティ
ングロッド（図示せず）を介してクランクシャフトと結
合されている。
【００１０】空気・燃料混合物が燃焼室１４で燃焼する
と、該燃焼室１４内で圧力増大が生ぜしめられ、この圧
力増大はピストン１２の相応の運動に変換される。エン
ジンの通常運転において燃焼時期は、燃焼によって自由
になるエネルギが可能な限りピストンの運動（機械的な
仕事）に変換されるように制御される。燃焼時に機械的
な仕事に変換されないエネルギ量は熱に変換される。こ
の場合、この熱の大部分は燃焼生成物、つまり排気に含
まれている。この排気は、燃焼室１４から排気弁６を介
して排気通路９を通って導出され、後続配置された触媒
１０で後処理される。この触媒１０は、規定された最低
運転温度（一般に約３００〜３５０℃）に加熱する必要
がある。これにより、排気中に含まれる有害物質成分の
反応を生ぜしめることができ、延いては排気の浄化が得
られる。触媒の温度は、この触媒に配置された温度セン
サ１１によって測定されるか、又は重要な周辺条件に関
連してエンジン制御ソフトウェアによってモデル化され
る。
【００１１】更に、例えば過給機７を作動させたり、点
火プラグ３で点火火花を起こしたり、噴射弁４により噴
射を生ぜしめたり、又は弁５，６の切替時期が純粋に機
械的な手段でクランクシャフト位置に関連して規定され
ない場合に当該の弁５，６の切替時期に影響を及ぼす
等、図示のコンポーネントを制御する、もう１つの制御
装置１が設けられている。この制御装置は、前記目的の
ために導線（図示せず）によって前記コンポーネントに
接続されている。更に、制御装置１は複数のセンサデー
タ、特に温度センサ１１の温度信号も有している。
【００１２】本発明では、制御装置１によって触媒１０
の温度に関連して過給機７が作動されると同時に、触媒
１０をより迅速に加熱する手段が講じられる。通常運転
において、過給機７はエンジンの出力増大が要求された
場合にのみ作動する。一般に、暖機運転又は部分負荷運
転では、内燃機関に供給される空気は過給機７によって
プレ圧縮されない。それというのも、前記運転状態では
燃焼空気によるシリンダ１３の充填量増大は望まれてい
ないからである。つまり、過給機７の作動は、空気によ
るシリンダ１３の充填量増大延いては暖気運転及び部分
負荷運転状態では望まれないエンジンの出力増大を生ぜ
しめる。本発明では、過給機７を触媒加熱の目的のため
に、触媒の加熱状態で通常は過給機７が作動されないよ
うな運転状態でも作動させるようにする。前記運転状態
における過給機７の作動時に付加的に供与される燃焼空
気が、触媒１０を特に迅速に加熱するために利用可能で
あるということが判った。それというのも、一方では排
気質量流量が、また他方では排気温度が高められるから
である。更に、燃焼室１４において、過給機７の作動状
態では暖気運転域及び部分負荷域でも特に有害物質の少
ない燃焼が行われる。即ち、暖気運転及び部分負荷運転
においても過給機７を作動させることによる前記の２つ
の効果は、最終成果において内燃機関の暖機運転段階の
間の有害物質の放出を著しく減少させる。
【００１３】更に、燃焼時期が点火プラグ３における点
火火花によって規定されるガソリンエンジンの場合は、
点火プラグ３に燃焼可能な混合物が存在していなければ
ならないということを考慮する必要がある。燃焼時に自
由になるエネルギが可能な限り完全にピストン１２の機
械的な運動に変換されるのが望ましいエンジンの通常運
転では、点火時期はピストン１２の上死点の手前なの
で、ピストン１２の上死点の通過直後に燃焼室１４内の
圧力が最大値を取り、この圧力はピストン１２の相応の
運動に変換される。排気温度を高めるためには、点火プ
ラグ３における点火火花の時期を「遅角」方向にずらす
ことが可能であり、これにより、ピストン１２が既に著
しく下方に運動した後で初めて燃焼が行われる。この場
合、比較的少量の燃焼エネルギが機械的な仕事に変換さ
れ、排気は相応に温度が高められる。過給機７の作動延
いては燃焼に供与される空気質量の増大により、燃焼時
に発生するエネルギの比較的大きな部分が排気装置に導
出され得るということが判った。従って、空気量の増大
の他に、過給機の作動の別の効果は、燃焼室１４におけ
る燃焼のための特に遅い時期が可能である、つまり、熱
として排気に流入するエネルギの相対的な量を増やせる
という点にある。更にこの量は、ガソリン直接噴射を伴
うガソリンエンジンの場合には何度も増大され得る。こ
の場合は、「均質配分」運転形式が用いられる。この運
転形式では、空気が吸気通路８を通って燃焼室１４に流
入すると、燃料の最初の噴射がいわゆる吸入行程、つま
り吸気弁５の開いた状態で行われる。次いで吸気弁５の
閉鎖状態で、特にピストンが上死点に達する直前に引き
続き噴射が行われる。このようにして、点火プラグ３の
近傍で燃料の濃縮度が高められ、その結果、ピストン１
２が上死点を通過した後、既に再び著しく下降運動して
いる場合でも、まだ燃焼可能な混合物が点火プラグ３に
存在している。前記の「均質配分」運転形式により、上
死点通過後３０〜３５°に位置する点火火花によって燃
焼室１４における燃焼を生ぜしめることが可能である。
このようにして、熱として排気中に再び現れる、自由に
なる燃焼エネルギ量は、何度も著しく増大される。過給
機７による供給空気の過給及び「均質配分」運転形式に
よる極端に遅い点火時期に基づき、燃焼室１４内の燃焼
過程に、触媒１０の極端に迅速な加熱が行われるように
影響を及ぼすことができる。
【００１４】このことは、いわゆるターボチャージャを
過給機７として使用した場合にも当てはまる。図２に
は、このようなターボチャージャが概略的に示されてい
る。エンジンに供給された燃焼空気の圧力増大を生ぜし
める過給機７を備えた吸気通路８もやはり図示されてい
る。過給機７は、排気タービン２０に結合された軸２２
によって駆動される。排気タービン２０は排気通路９に
配置されている。排気タービンは排気によって駆動され
る。つまり、排気流内に配置されたタービン車である。
排気タービン２０は排気からエネルギを奪うので、排気
タービンの作動によって排気のある程度の冷却が生ぜし
められる。排気タービン２０の制御は、一般にバイパス
弁によって行われる。このバイパス弁２１の開放状態で
は、該バイパス弁及び排気タービンの流れ抵抗に応じ
て、排気流の大部分がタービン２０を流過する。バイパ
ス弁２１が部分的又は完全に閉じて初めて、徐々に増え
る排気流がタービン２０を介して案内されて、軸２２を
介して過給機７を駆動する。
【００１５】本発明では、前記バイパス弁２１を該バイ
パス弁が通常は開かれている運転状態でも閉じるという
ことが規定されている。これにより、触媒１０の所望の
迅速な加熱が生ぜしめられるか、若しくはさもなければ
バイパス弁の規定された位置とは無関係に当該バイパス
弁を触媒加熱時に閉じ、延いては過給を利用することに
よって触媒加熱過程が促進される。作動されたターボチ
ャージャのタービンを通流する際の排気エンタルピ流
は、排気タービンにより供給される、燃焼空気を圧縮す
るための機械的な出力に基づき低下するが、全体として
は過給機が作動されない場合に比べてより多くの排気質
量流量並びに燃焼理論に基づく、空気質量流量の増大に
対する燃料質量流量の適合の結果得られる、より多くも
たらされる化学的に合成されたエネルギ流に基づき、全
体効果として触媒を加熱するためのより多くの排気エン
タルピ流が得られる。
【００１６】即ち、過給機７の使用により、まず最初に
燃焼時に自由になるエネルギの総量が増大される。更
に、燃焼境界の変更により、自由になるエネルギのより
多くのパーセンテージが機械的なエネルギには変換され
ずに、触媒の加熱促進のために利用可能である。つま
り、これにより燃焼過程の全エネルギの増大によって簡
単には説明されない付加的な利益が得られる。燃焼室１
４への燃料の直接噴射を伴う外部点火式のエンジンの場
合（つまりガソリンエンジンの場合）に「均質配分」運
転形式が選択されると、触媒１０を加熱するために自由
になる燃焼エネルギのパーセンテージが特に大きく変化
され得る。前記運転形式では、触媒の加熱用に使用され
る自由になる燃焼エネルギ量は何度も著しく増大され得
る。これら全ての手段により、触媒１０の特に迅速な加
熱が生ぜしめられる。
【００１７】図１には外部点火式のエンジンが示されて
いる。但し、本発明は自己着火式のエンジン、つまりデ
ィーゼルエンジンの場合もやはり適用され得る。ディー
ゼルエンジンは、図１の概略図では点火プラグ３が設け
られていないという点でしか相違していない。このよう
なエンジンの他のコンポーネントは全て、図１に概略的
に示したコンポーネントと同じである。自己着火式のエ
ンジン、つまりディーゼルエンジンの場合も、供給され
た燃焼空気の圧縮により触媒の加熱を促進可能であると
いう本発明の効果が得られる。燃焼時期は、ディーゼル
エンジンの場合は噴射時期によって制御され得る。この
場合も、燃焼室にプレ圧縮された空気を供給することに
基づき、燃焼時に自由になるエネルギの総量が増大され
得る。更に、燃料の比較的遅い噴射に基づき、触媒の加
熱のために使用される自由になる燃焼エネルギのパーセ
ンテージが増大され得る。この場合、過給機を作動させ
ることにより、過給機７の作動無しで可能な噴射時期よ
りも著しく遅れた噴射時期が可能である。即ち、この場
合も過給機７を作動させることにより、触媒加熱用に用
いられる燃焼エネルギのパーセンテージが変えられるの
で、前記加熱が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の概略図である。
【図２】ターボチャージャの概略図である。
【符号の説明】
１ 制御装置、 ２ エンジン、 ３ 点火プラグ、
４ 噴射弁、 ５ 吸気弁、 ６ 排気弁、 ７ 過給
機、 ８ 吸気通路、 ９ 排気通路、 １０触媒、
１１ 温度センサ、 １２ ピストン、 １３ シリン
ダ、 １４燃焼室、 ２０ 排気タービン、 ２１ バ
イパス弁、 ２２ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８５Ｍ 41/38 41/38 Ｂ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｊ ３０１Ｒ (72)発明者 フォルカー リッケン ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン リンデンヴェーク 57 Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA16 FA35 GD09 HA02 HA18 JA52 3G084 AA01 AA04 BA08 BA09 BA15 BA17 BA24 CA02 DA10 EA11 FA27 3G092 AA01 AA02 AA06 AA18 BA02 BA09 BB06 DB03 EA01 EA04 EA09 EA11 EC03 FA00 FA15 FA18 GA02 GA05 HD02Z 3G301 HA01 HA04 HA11 JA00 JA26 KA05 KA07 LB11 MA18 NA07 ND04 NE03 NE12 PD12Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関（２）を制御するための装置で
    あって、内燃機関（２）に供給される空気の圧力を増大
    させるための過給機（７）が設けられており、内燃機関
    （２）の排気を調整するための触媒（１０）が設けられ
    ており、しかも内燃機関（２）の燃焼時期に影響を及ぼ
    すことができるようになっている形式のものにおいて、 触媒（１０）の温度に関連して、該触媒（１０）を運転
    温度に加熱するために過給機（７）が作動され、燃焼時
    期が「遅角」方向にずらされることを特徴とする、内燃
    機関を制御するための装置。
  2. 【請求項２】 触媒（１０）がその運転温度に達した場
    合に、過給機（７）が作動されない運転域でも該過給機
    が作動される、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 燃焼時期が、内燃機関（２）のピストン
    （１２）の上死点の通過後に生ぜしめられる、請求項１
    又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 自己着火式の内燃機関であり、燃焼時期
    が噴射弁（４）の適当な制御に基づき生ぜしめられる、
    請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 外部点火式の内燃機関であり、燃焼時期
    が点火プラグ（３）における点火火花の発生によって影
    響される、請求項１から３までのいずれか１項記載の装
    置。
  6. 【請求項６】 燃料を内燃機関（２）の燃焼室（１４）
    に直接に噴射する噴射弁（４）が設けられており、吸気
    弁（５）が燃焼室（１４）と吸気通路（８）との間に設
    けられており、第１の噴射が内燃機関の吸気段階におい
    て吸気弁（５）の開放状態で行われ、第２の噴射が吸気
    弁（５）の閉鎖状態で、ピストン（１２）の上死点の到
    達直前に行われる、請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 内燃機関（２）を制御するための方法で
    あって、内燃機関に供給される空気圧の圧力を増大させ
    るための過給機（７）を設け、内燃機関（２）の排気を
    調整するための触媒（１０）を設け、しかも内燃機関
    （２）の燃焼時期に影響を及ぼすことができる形式のも
    のにおいて、 触媒（１０）の温度に関連して、該触媒（１０）を運転
    温度に加熱するために過給機（７）を作動させ、燃焼時
    期を「遅角」方向にずらすことを特徴とする、内燃機関
    を制御するための方法。
JP2003015307A 2002-01-26 2003-01-23 内燃機関を制御するための装置及び方法 Pending JP2003232235A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10203025.1 2002-01-26
DE10203025A DE10203025B4 (de) 2002-01-26 2002-01-26 Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003232235A true JP2003232235A (ja) 2003-08-22

Family

ID=7713128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003015307A Pending JP2003232235A (ja) 2002-01-26 2003-01-23 内燃機関を制御するための装置及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6837039B2 (ja)
JP (1) JP2003232235A (ja)
DE (1) DE10203025B4 (ja)
FR (1) FR2835284B1 (ja)
IT (1) ITMI20030094A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009138741A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Crf Soc Consortile Per Azioni 各シリンダにおいて調節可能なトルクを備えた内燃エンジン

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322481A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
JP4033110B2 (ja) * 2003-11-11 2008-01-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関および内燃機関の制御方法
DE102005043736B4 (de) * 2005-09-14 2011-12-15 Audi Ag Verbrennungskraftmaschine mit einem mechanischen Lader und einem zur Ladedruckregelung dienenden verstellbaren Bypassventil sowie Verfahren zum Betrieb derselben
DE102007056217A1 (de) * 2007-11-22 2009-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Aufheizen eines Katalysators im Abgassystem eines aufgeladenen Verbrennungsmotors
DE102007056216B4 (de) * 2007-11-22 2016-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum beschleunigten Aufheizen eines Katalysators im Abgassystem eines aufgeladenen Verbrennungsmotors mit variabler Ventilsteuerung
DE102010039020A1 (de) * 2010-08-06 2012-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines Partikelfilters
GB2530101B (en) * 2014-09-15 2018-01-10 Perkins Engines Co Ltd Method of controlling an engine system
JP6332299B2 (ja) * 2016-02-12 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
EP3635793A4 (en) 2017-05-09 2021-01-20 Ubiqd Inc. LUMINESCENT OPTICAL ELEMENTS FOR AGRICULTURAL APPLICATIONS
DE102019111140A1 (de) 2019-04-30 2019-06-19 FEV Europe GmbH Temperaturmanagement eines Abgasnachbehandlungssystems

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4612770A (en) * 1984-07-31 1986-09-23 Mazda Motor Corporation Turbocharged engine with exhaust purifier
JPH03164549A (ja) * 1989-11-22 1991-07-16 Fuji Heavy Ind Ltd ２サイクルエンジンのエンジン制御装置
JP3054430B2 (ja) * 1990-10-16 2000-06-19 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置
JP3279371B2 (ja) * 1993-01-29 2002-04-30 マツダ株式会社 エンジンの蒸発燃料制御装置
DE4327882C1 (de) * 1993-08-19 1994-09-29 Audi Ag Sekundärluft-Ersatzsystem
US5845492A (en) * 1995-09-18 1998-12-08 Nippondenso Co., Ltd. Internal combustion engine control with fast exhaust catalyst warm-up
JP3812156B2 (ja) * 1998-07-21 2006-08-23 マツダ株式会社 機械式過給機付エンジンの制御装置
JP4253986B2 (ja) * 2000-03-03 2009-04-15 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジンの制御装置
US6651432B1 (en) * 2002-08-08 2003-11-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Controlled temperature combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009138741A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Crf Soc Consortile Per Azioni 各シリンダにおいて調節可能なトルクを備えた内燃エンジン

Also Published As

Publication number Publication date
DE10203025B4 (de) 2012-12-06
US6837039B2 (en) 2005-01-04
FR2835284A1 (fr) 2003-08-01
ITMI20030094A1 (it) 2003-07-27
FR2835284B1 (fr) 2009-12-04
DE10203025A1 (de) 2003-07-31
US20030140618A1 (en) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6739295B1 (en) Compression ignition internal combustion engine
JP4469528B2 (ja) 内燃機関の動作のための方法
US6994072B2 (en) Method for mid load operation of auto-ignition combustion
CN102135040B (zh) 带增压器发动机的控制方法以及控制装置
US20050000217A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
JP4176483B2 (ja) ４行程自己点火エンジン
US7080613B2 (en) Method for auto-ignition combustion control
US7703442B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
RU2701927C1 (ru) Способ (варианты) и система для контроля температуры выпускной системы двигателя
JP2003232235A (ja) 内燃機関を制御するための装置及び方法
CN101319639B (zh) 用于控制压燃式发动机的点火正时的方法和装置
US20030226528A1 (en) Compression ignition internal combustion engine
CN108884804B (zh) 内燃机控制装置
US20110079198A1 (en) Injection method and device for controlling an injection process in an internal combustion engine
JP2010038093A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
US6484673B1 (en) Internal combustion engine employing compressed gas injection and transportation vehicle having same assembled therein
JP3062576B2 (ja) ２サイクル内燃エンジン
JP4093003B2 (ja) 可変燃焼方法エンジンにおける燃焼方法の切換制御
EP1394393B1 (en) Method for controlling combustion engine
JP6595875B2 (ja) 内燃機関の排気浄化制御装置
US6948309B2 (en) Method of operating an internal combustion engine
JP2003328809A (ja) 筒内噴射式内燃機関の制御装置
JP2000220484A (ja) 予混合圧縮自着火エンジンとその起動方法
JP2022076373A (ja) ６ストローク内燃機関
JP2004108319A (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080118

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080418

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080519

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081125

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090105

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20090220

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091225

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100105