Система управления двигателем внутреннего сгорания - RU2015131027A

1. Система управления двигателем внутреннего сгорания, содержащая датчик воздушно-топливного отношения, расположенный в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания; и устройство управления двигателем, которое управляет двигателем внутреннего сгорания в соответствии с выходным током упомянутого датчика воздушно-топливного отношения, в которой

упомянутый датчик воздушно-топливного отношения содержит измерительную газовую камеру, в которую течет выхлопной газ, для которого должно быть определено воздушно-топливное отношение, эталонную ячейку с выходным током эталонной ячейки, который меняется в соответствии с воздушно-топливным отношением выхлопного газа в упомянутой измерительной газовой камере, и насосную ячейку, которая закачивает и откачивает кислород соответственно в выхлопной газ или из выхлопного газа в упомянутой измерительной газовой камере в соответствии с насосным током,

упомянутая эталонная ячейка выполнена так, что подаваемое напряжение датчика, при котором выходной ток эталонной ячейки становится равным нулю, меняется в соответствии с воздушно-топливным отношением выхлопного газа в измерительной газовой камере так, что, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа в упомянутой измерительной газовой камере является стехиометрическим воздушно-топливным отношением, при повышении подаваемого напряжения датчика в эталонной ячейке, выходной ток эталонной ячейки увеличивается вместе с ним,

когда упомянутый датчик воздушно-топливного отношения определяет воздушно-топливное отношение выхлопного газа, подаваемое напряжение датчика в упомянутой эталонной ячейке зафиксировано на постоянном напряжении, и данное постоянное напряжение представляет собой напряжение, отличное от напряжения, при котором выходной ток эталонной ячейки становится равным нулю, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа в упомянутой измерительной газовой камере представляет собой стехиометрическое воздушно-топливное отношение, и является напряжением, при котором выходной ток эталонной ячейки становится равным нулю, когда воздушно-топливное отношение упомянутого выхлопного газа в упомянутой измерительной газовой камере представляет собой воздушно-топливное отношение, которое отличается от стехиометрического воздушно-топливного отношения, и

упомянутый датчик воздушно-топливного отношения также содержит устройство управления насосным током, которое управляет насосным током таким образом, чтобы выходной ток эталонной ячейки становился равным нулю, и устройство определения насосного тока, которое определяет насосный ток в качестве упомянутого выходного тока датчика.

2. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 1, в которой упомянутая эталонная ячейка содержит первый электрод, который подвергается воздействию выхлопного газа внутри упомянутой измерительной газовой камеры, второй электрод, открытый воздействию эталонной атмосферы, а также слой из твердого электролита, расположенный между упомянутым первым электродом и упомянутым вторым электродом, причем

упомянутый датчик воздушно-топливного отношения дополнительно содержит диффузионный регулирующий слой, при этом диффузионный регулирующий слой выполнен так, что выхлопной газ достигает упомянутого первого электрода через упомянутый диффузионный регулирующий слой.

3. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 2, в которой упомянутый диффузионный регулирующий слой выполнен так, что выхлопной газ в упомянутой измерительной газовой камере достигает упомянутого первого электрода через упомянутый диффузионный регулирующий слой.

4. Система управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в которой упомянутая эталонная ячейка выполнена так, чтобы для каждого воздушно-топливного отношения выхлопного газа иметь область предельного тока, которая представляет собой область напряжения, где упомянутый выходной ток эталонной ячейки становится предельным током, при этом

упомянутое постоянное напряжение представляет собой напряжение в упомянутой области предельного тока, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа представляет собой стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

5. Система управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в которой упомянутая эталонная ячейка выполнена так, чтобы иметь для каждого воздушно-топливного отношения выхлопного газа в отношении взаимосвязи между упомянутым поданным напряжением и выходным током эталонной ячейки пропорциональную область, которая представляет собой область напряжения, где выходной ток эталонной ячейки увеличивается пропорционально увеличению поданного напряжения, область разложения влаги, которая представляет собой область напряжения, где выходной ток эталонной ячейки меняется в соответствии с изменением поданного напряжения из-за разложения влаги, и промежуточную область, которая представляет собой область напряжения между указанными пропорциональной областью и областью разложения влаги, при этом

упомянутое постоянное напряжение представляет собой напряжение в упомянутой промежуточной области, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа представляет собой стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

6. Система управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в которой упомянутое постоянное напряжение установлено на напряжение между напряжением, при котором выходной ток эталонной ячейки становится равным нулю, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа на 1% больше, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение, и напряжением, при котором выходной ток эталонной ячейки становится равным нулю, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа на 1% меньше, чем стехиометрическое воздушно-топливного отношение.

7. Система управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в которой упомянутая эталонная ячейка выполнена так, что для каждого воздушно-топливного отношения выхлопного газа в отношении взаимосвязи между упомянутым поданным напряжением и выходным током эталонной ячейки выходной ток эталонной ячейки увеличивается до первой точки искривления при увеличении поданного напряжения, выходной ток эталонной ячейки увеличивается от первой точки искривления до второй точки искривления при увеличении поданного напряжения, выходной ток эталонной ячейки увеличивается от второй точки искривления при увеличении поданного напряжения, и в области напряжения между первой точкой искривления и второй точкой искривления, степень возрастания выходного тока эталонной ячейки по отношению к степени возрастания поданного напряжения становится меньше, чем в других областях напряжения, и

упомянутое постоянное напряжение установлено на напряжение между упомянутой первой точкой искривления и упомянутой второй точкой искривления, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа представляет собой стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

8. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 2 или 3, в которой упомянутая эталонная ячейка выполнена так, чтобы для каждого воздушно-топливного отношения выхлопного газа иметь область увеличения тока, которая представляет собой область напряжения, где выходной ток эталонной ячейки увеличивается вместе с увеличением поданного напряжения, и область меньшего увеличения тока, которая представляет собой область напряжения, где степень увеличения выходного тока эталонной ячейки по отношению к степени увеличения поданного напряжения меньше, чем в упомянутой области увеличения тока, благодаря наличию упомянутого диффузионного регулирующего слоя, и

упомянутое постоянное напряжение представляет собой напряжение в упомянутой области меньшего увеличения тока, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа представляет собой стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

9. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 2 или 3, в которой упомянутый диффузионный регулирующий слой образован с использованием оксида алюминия, а упомянутое постоянное напряжение установлено на 0,1 - 0,9 В.

10. Система управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в которой упомянутое устройство управления двигателем заключает, что воздушно-топливное отношение выхлопного газа представляет собой заранее определенное воздушно-топливное отношение, которое отличается от стехиометрического воздушно-топливного отношения, когда выходной ток упомянутого датчика воздушно-топливного отношения становится равным нулю.

11. Система управления двигателем внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в которой упомянутый двигатель внутреннего сгорания содержит катализатор очистки выхлопного газа, который расположен с впускной стороны упомянутого выпускного канала от упомянутого датчика воздушно-топливного отношения относительно направления потока выхлопного газа, и который может накапливать кислород, при этом

упомянутое постоянное напряжение установлено на напряжение, при котором упомянутый выходной ток эталонной ячейки становится равным нулю, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа представляет собой заранее определенное богатое заданное воздушно-топливное отношение, которое богаче, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

12. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 11, в которой упомянутое устройство управления двигателем может управлять воздушно-топливным отношением выхлопного газа, поступающего в упомянутый катализатор очистки выхлопного газа, и при этом, когда выходной ток упомянутого датчика воздушно-топливного отношения становится равным нулю или меньше, целевое воздушно-топливное отношение выхлопного газа, поступающего в упомянутый катализатор очистки выхлопного газа, устанавливается на более бедное, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение.

13. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 12, в которой упомянутое устройство управления двигателем содержит средство увеличения количества накопленного кислорода для постоянной или периодической установки целевого воздушно-топливного отношения выхлопного газа, текущего в упомянутый катализатор очистки выхлопного газа, беднее, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение, когда выходной ток упомянутого датчика воздушно-топливного отношения становится равным нулю или меньше, пока количество накопленного кислорода в упомянутом катализаторе очистки выхлопного газа не станет заданным количеством накопления, которое меньше, чем максимальное количество накопленного кислорода, и средство уменьшения количества накопленного кислорода для постоянной или периодической установки упомянутого целевого воздушно-топливного отношения богаче, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение, когда количество накопленного кислорода в упомянутом катализаторе очистки выхлопного газа становится упомянутым заданным количеством накопления или больше, так, чтобы количество накопленного кислорода уменьшалось до нуля, не достигая максимального количества накопленного кислорода.

14. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 13, в которой разница между средней величиной упомянутого целевого воздушно-топливного отношения и стехиометрическим воздушно-топливным отношением в период времени, когда целевое воздушно-топливное отношение постоянно или периодически устанавливают беднее, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение, с помощью упомянутого средства увеличения количества накопленного кислорода, больше чем разница между средней величиной упомянутого целевого воздушно-топливного отношения и стехиометрическим воздушно-топливным отношением в период времени, когда целевое воздушно-топливное отношение постоянно или периодически устанавливают богаче, чем стехиометрическое воздушно-топливное отношение, с помощью упомянутого средства уменьшения количества накопленного кислорода.

15. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 11, в которой упомянутая система управления двигателем внутреннего сгорания содержит датчик воздушно-топливного отношения с впускной стороны, который расположен с впускной стороны упомянутого выпускного канала от упомянутого катализатора очистки выхлопного газа относительно направления потока выхлопного газа, и

упомянутое устройство управления двигателем управляет воздушно-топливным отношением на основе выходного сигнала датчика воздушно-топливного отношения с впускной стороны так, чтобы воздушно-топливное отношение выхлопного газа, поступающего в упомянутый катализатор очистки выхлопного газа, становилось целевым воздушно-топливным отношением.

16. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 15, в которой упомянутый датчик воздушно-топливного отношения с впускной стороны выполнен так, что поданное напряжение, при котором выходной ток становится равным нулю, меняется в соответствии с воздушно-топливным отношением выхлопного газа так, что, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа является стехиометрическим воздушно-топливным отношением, при увеличении поданного напряжения на упомянутом датчике воздушно-топливного отношения с впускной стороны, выходной ток увеличивается вместе с этим, при этом

поданное напряжение на упомянутом датчике воздушно-топливного отношения с впускной стороны ниже поданного напряжения упомянутого датчика воздушно-топливного отношения.

17. Система управления двигателем внутреннего сгорания по п. 16, в которой когда упомянутый датчик воздушно-топливного отношения с впускной стороны определяет воздушно-топливное отношение выхлопного газа, поданное напряжение на упомянутом датчике воздушно-топливного отношения с впускной стороны установлено на постоянное напряжение, и упомянутое постоянное напряжение установлено на напряжение, при котором выходной ток датчика становится равным нулю, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа в упомянутой измерительной газовой камере представляет собой стехиометрическое воздушно-топливное отношение.