DE102004035254B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Temperatur eines katalytischen Wandlers - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Temperatur eines katalytischen Wandlers Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Regeln einer Temperatur eines katalytischen Wandlers (22) in einem Fahrzeug mit einem Motor (14), umfassend, dass:
eine maximale Temperatur für den katalytischen Wandler (22) definiert wird;
eine maximale Motordrehzahlschwelle definiert wird;
die Temperatur des katalytischen Wandlers (22) geschätzt wird;
die Ist-Motordrehzahl bestimmt wird; und
Kraftstoff zu dem Motor (14) abgeschaltet wird (110), wenn die geschätzte Temperatur des katalytischen Wandlers (22) größer als die maximale Temperatur des katalytischen Wandlers (22) ist (106) und die Ist-Motordrehzahl größer als die maximale Motordrehzahlschwelle ist (104);
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst, dass:
eine minimale Motordrehzahlschwelle definiert wird, die kleiner als die maximale Motordrehzahlschwelle ist; und
Kraftstoff zu dem Motor (14) zugeschaltet wird, wenn die Ist-Motordrehzahl kleiner als die minimale Motordrehzahlschwelle ist (108).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Temperatur eines katalytischen Wandlers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen entsprechend ausgebildeten Temperaturregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2. Ein derartiges Verfahren sowie ein entsprechender Regler ist beispielsweise aus der DE 27 28 205 A1 bekannt geworden.
  • Das Leistungsmanagement über elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) wird dazu verwendet, bestimmte Zustände zu beseitigen, die während eines Fahrzeugbetriebs auftreten können, wie beispielsweise einer vergrößerten Wahrscheinlichkeit eines Absterbens des Motors, Drehzahlfehlern und Übergängen zwischen Betriebsarten zur Drehmomentsteuerung. Ein Fahrzeugcontroller identifiziert, ob diese Bedingungen vorhanden sind, indem Änderungen des Motordrehmomentes abgerufen werden. Das Motordrehmoment kann abhängig von dem Zustand, der durch den Fahrzeugcontroller identifiziert wird, erhöht oder verringert werden. Herkömmlich hat das ETC-Leistungsmanagement zwei Verfahren zur Erzeugung eines Motorsignals über das abgerufene Drehmoment verwendet: eine Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl und eine Gaspedal-Drehmomentsteuerung. Der Fahrzeugcontroller erreicht das angeforderte Motordrehmoment durch Verzögerung der Spätzündung oder durch Abschalten von Kraftstoff zu einem oder mehreren Zylindern.
  • Die Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl verwendet klassische Proportional/Integral-Terme, um ein gefordertes Motordrehmoment zu berechnen, das die Soll-Motordrehzahl beibehalten soll. Dieses Steuerverfahren ist bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten ohne Gaspedaleingabe verfügbar. Die Soll-Motordrehzahl wird durch eine separate Funktion auf Grundlage der Motorlast, der Umgebungstemperatur, der Kühlmitteltemperatur, der Motorbetriebszeit wie auch anderer Faktoren bestimmt.
  • Die Gaspedal-Drehmomentsteuerung ist typischerweise dann aktiv, wenn die Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl nicht verfügbar ist. Ein Solldrehmoment wird auf Grundlage einer gegenwärtigen Gaspedalstellung und der Motordrehzahl berechnet. Änderungen in dem geforderten Motordrehmoment sind über Raten beschränkt, um eine übermäßige Änderung zu verhindern.
  • Bei bestimmten Motorbedingungen kann die Drehmomentsteuerung Motorkomponenten und/oder deren Leistung nachteilig beeinflussen. Der Fahrzeugcontroller überwacht die Motorbedingungen vor und während des ETC-Leistungsmanagements eng, um den nachteiligen Einfluss zu vermeiden. Beispielsweise kann ein zunehmendes Drehmoment bei hohen Motordrehzahlen und -temperaturen den Wirkungsgrad des katalytischen Wandlers verringern. Ein Verfahren zum Schutz des katalytischen Wandlers vor Übertemperaturen betrifft die Verwendung eines Katalysatormaterials mit einer höheren Temperaturtoleranz. Diese Katalysatormaterialien verringern typischerweise den Wirkungsgrad des katalytischen Wandlers bei niedrigeren Temperaturen und sind oftmals teurer.
  • Ein anderes Problem betrifft das Absterben des Motors während der Gaspedal-Drehmomentsteuerung. Motorlastbedingungen können sich während der Gaspedal-Drehmomentsteuerung ändern, was eine Unvereinbarkeit zwischen dem Solldrehmoment und einem Ist-Drehmoment zur Folge haben kann. Ein Verfahren, um ein Absterben des Motors bei Schwerlastbedingungen zu verhindern, verwendet einen Algorithmus zum Verhindern eines Absterbens, der das Motordrehmoment erhöht. Der Algorithmus weist die volle Größe des bei der jeweiligen Drehzahl verfügbaren Drehmoments zu, um ein Absterben des Motors zu verhindern. Eine vollständige Zuweisung von Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen ist jedoch ineffizient und führt zu einer verringerten Kraftstoffwirtschaftlichkeit wie auch einer verringerten Motorlebensdauer.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Regeln der Temperatur eines katalytischen Wandler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Temperaturregler zum Regeln der Temperatur eines katalytischen Wandlers mit den Merkmalen des Anspruchs 2 vorgeschlagen.
  • Der Temperaturregler besitzt einen Controller, der eine Temperatur eines katalytischen Wandlers in einem Fahrzeug reguliert. Der Controller schätzt die Temperatur des katalytischen Wandlers und bestimmt eine Ist-Motordrehzahl. Der Controller schaltet Kraftstoff zu dem Motor ab, wenn die geschätzte Temperatur des katalytischen Wandlers größer als eine maximale Temperatur des katalytischen Wandlers ist und die Ist-Motordrehzahl größer als eine maximale Motordrehzahl ist. Zusätzlich verzögert der Controller eine Anforderung nach Spätzündung an einen Motor, wenn die geschätzte Temperatur des katalytischen Wandlers größer als die maximale Temperatur des katalytischen Wandlers ist. Der Controller schaltet weiterhin Kraftstoff zu dem Motor ab, wenn der Motordrehzahlsensor eine Motordrehzahl rückführt, die größer als eine minimale Motordrehzahl ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 ein Blockschaubild eines Motorsteuersystems ist;
  • 2 ein Flussschaubild, das Schritte eines Verfahrens zum Schutz eines katalytischen Wandlers zeigt, gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 ein Flussschaubild ist, das Schritte eines Verfahrens zum Verzögern einer Anforderung nach Spätzündung zeigt;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, das Schritte eines Verfahrens zum Verbessern des Übergangs zwischen einer Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl und einer Gaspedal-Drehmomentsteuerung zeigt;
  • 5 ein Flussdiagramm ist, das Schritte eines Verfahrens zum Managen eines Drehmoments zeigt, um ein Absterben des Motors zu verhindern; und
  • 6 ein Flussschaubild ist, das Schritte eines Verfahrens zum Verzögern einer Aktualisierung eines Leerlaufintegraldrehmomentterms zeigt.
  • In 1 ist ein beispielhaftes Motorsteuersystem 8 gezeigt. Die Drosselklappe 10 und das Kraftstoffsystem 12 bestimmen die Luft und den Kraftstoff, die durch den Einlass 16 an den Motor 14 geliefert werden. Das Zündsystem 18 zündet das Luft/Kraftstoffgemisch in dem Motor 14. Das durch die Zündung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugte Abgas wird durch den Abgaskrümmer 20 ausgetragen. Der katalytische Wandler 22 nimmt das Abgas auf und verringert den Emissionsgehalt des Abgases.
  • Der Controller 30 steht mit verschiedenen Komponenten des Motorsteuersystems 8 in Verbindung, die beispielsweise umfassen können: den Drosselklappenstellungssensor 32 (DSS), das Kraftstoffsystem 12, das Zündsystem 18 wie auch den Motordrehzahlsensor 34 (U/min). Der Controller 30 empfängt ein Drosselklappenstellungssignal von dem DSS 32 und verwendet die Information, um einen Luftdurchfluss in den Motor 14 zu bestimmen. Die Luftdurchflussdaten werden dann dazu verwendet, eine Kraftstofflieferung von dem Kraftstoffsystem 12 an den Motor 14 zu berechnen. Der Controller 30 steht ferner mit dem Zündsystem 18 in Verbindung, um eine Zündzeitpunkteinstellung bzw. -verstellung zu bestimmen.
  • Die Steuerung 30 kann eine zusätzliche Rückkopplung von anderen Komponenten in dem Motorsteuersystem 8 erhalten, die z. B. die Motorkühlmitteltemperatur, die Luftmassendurchflussrate wie auch die Motordrehzahl umfassen. Diese und andere Variablen können die Gesamtleistungsfähigkeit wie auch das Gesamtverhalten des Motorsteuersystems 8 beeinflussen. Der Controller 30 ist für die Ausführung des Leistungsmanagement über elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) verantwortlich. Unter bestimmten Motorbedingungen aktiviert der Controller 30 das ETC-Leistungsmanagement, um irreguläre oder ineffiziente Leistungsprobleme zu beseitigen. Während der Betriebsart mit ETC-Leistungsmanagement verwendet der Controller 30 Daten, die von den verschiedenen Motorkomponenten erhalten werden, um die Motorleistung zu überwachen und in einigen Fällen zu korrigieren.
  • Wie in 1 weiterhin gezeigt ist, schätzt der Controller 30 die Temperatur des katalytischen Wandlers 22. Der Controller 30 schätzt die Temperatur des katalytischen Wandlers 22 unter Verwendung von Daten, wie beispielsweise der Kühlmitteltemperatur, der Abgastemperatur wie auch des Luftdurchsatzes. Die Abgastemperatur wird unter Verwendung eines Abgastemperatursensors 24 (EGT-Sensor) erhalten. Ein Luftmassendurchsatzsensor 26 (MAF-Sensor) misst den Luftdurchsatz. Bei einer Ausführungsform verwendet ein dem Controller 30 zugeordnetes Softwaremodell Daten, die von den Motorsteuerkomponenten erhalten werden, um die Temperatur des katalytischen Wandlers 22 zu schätzen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird eine Direktmessung der Temperatur des katalytischen Wandlers 22 unter Verwendung von Thermoelementen 28 ausgeführt.
  • Während des ETC-Leistungsmanagements kann es notwendig werden, die zeitliche Steuerung des Zündereignisses, das durch das Zündsystem 18 vorgesehen wird, zu ändern, um das Motordrehmoment zu verringern. Dies kann dadurch ausgeführt werden, dass unter Verwendung des Zündsystems eine Spätverstellung ausgeführt wird. Es ist jedoch möglich, dass das Verringern des Motordrehmoments bei hohen Motordrehzahlen eine nachteilige Auswirkung auf den katalytischen Wandler 22 haben kann. Dies gilt insbesondere, wenn sich der katalytische Wandler 22 bereits bei einer äußerst hohen Temperatur befindet.
  • Ferner ist in 2 ein Verfahren zum Schutz des katalytischen Wandlers 22 vor Übertemperaturen gezeigt. Vor der Ausführung von Anweisungen zur Zündzeitpunkteinstellung bzw. -verstellung führt der Controller 30 eine Prüfung der Temperatur des katalytischen Wandlers durch und tritt dann in eine Betriebsart zum Leistungsmanagement ein. Bei Schritt 100 bestimmt der Controller, ob die Prüfung der Temperatur des katalytischen Wandlers beendet ist. Wenn die Prüfung beendet worden ist, gibt der Controller 30 an, dass die Prüfung beendet ist und tritt anschließend bei Schritt 112 in die Betriebsart zum Leistungsmanagement ein. Wenn die Prüfung nicht beendet worden ist, führt der Controller 30 die notwendigen Schritte aus, um den katalytischen Wandler 22 zu schützen.
  • Bei Schritt 102 bestimmt der Controller 30, ob vorher dahingehend ein Flag gesetzt wurde, dass der katalytische Wandler 22 einen Hochtemperaturzustand aufweist, was zur Folge hat, dass der Controller 30 in eine Betriebsart zum Schutz des katalytischen Wandlers eintritt. Wenn der Flag für den katalytischen Wandler 22 vorher gesetzt wurde, bestimmt der Controller 30 bei Schritt 108, ob die Motordrehzahl zu hoch ist, um die Schutzbetriebsart verlassen zu können. Wenn der Controller 30 in der Betriebsart zum Schutz des katalytischen Wandlers ist und die Motordrehzahl immer noch über einer minimalen vorbestimmten Schwelle liegt, schaltet der Controller 30 den Kraftstoff zu dem Motor ab und kehrt zu Schritt 100 zurück. Diese Abfolge wird solange wiederholt, bis die Motordrehzahl unter die vorbestimmte Schwelle abfällt, so dass die Betriebsart zum Schutz des katalytischen Wandlers verlassen werden kann. Wenn die Motordrehzahl ausreichend abgefallen ist, endet die Überprüfung und der Controller 30 tritt bei Schritt 112 in die Betriebsart zum Leistungsmanagement ein.
  • Wenn sich der Controller 30 noch nicht in der Betriebart zum Schutz des katalytischen Wandlers befindet, bestimmt der Controller 30 bei Schritt 104, ob die Motordrehzahl über einer maximalen Drehzahlschwelle liegt. Die maximalen und minimalen Drehzahlschwellen bilden ein Hysteresepaar für die Motordrehzahl. Wenn die Motordrehzahl über der maximalen Drehzahlschwelle liegt, führt der Controller den Schritt 106 aus. Ansonsten endet die Prüfung, und der Controller 30 tritt bei Schritt 112 in die Betriebsart zum Leistungsmanagement ein. Bei Schritt 106 bestimmt der Controller 30, ob die geschätzte Temperatur des katalytischen Wandlers oberhalb einer Temperaturgrenze liegt. Wenn die Motordrehzahl oberhalb der maximalen Drehzahlschwelle liegt und die Temperatur des katalytischen Wandlers oberhalb der Temperaturgrenze liegt, tritt der Controller 30 in die Betriebsart zum Schutz des katalytischen Wandlers ein und schaltet bei 110 den Kraftstoff zu dem Motor ab. Die Prüfung wird bei Schritt 100 solange wiederholt, bis die Motordrehzahl unter die minimale Schwelle zurückkehrt.
  • Wenn sich der katalytische Wandler 22 auf einer hohen Temperatur befindet, verzögert der Controller 30 eine Spätzündung. Wenn der Controller 30 den Übergang auf die Betriebsart zum Leistungsmanagement aufgrund einer Anforderung nach Spätzündung beginnt, bestimmt der Controller 30, ob sich der katalytische Wandler 22 auf einer hohen Temperatur befindet. Wenn notwendig, verzögert der Controller 30 die Spätzündung für eine berechnete Anzahl von Motorzylinderereignissen, bevor die geforderte Spätzündung angewendet wird.
  • Wie in 3 zu sehen ist, beginnt bei 120 der Controller 30 bei Empfang einer Anforderung nach Spätzündung einen Übergang auf die Betriebsart zum Leistungsmanagement. Wenn der Controller 30 bei Schritt 122 bestimmt, dass die Temperatur des katalytischen Wandlers nicht hoch genug ist, wird bei Schritt 124 eine Spätzündung angewendet. Ansonsten führt der Controller 30 bei Schritt 126 einen Verzögerungsalgorithmus aus. Wenn der Verzögerungsalgorithmus sich in seiner ersten Iteration befindet, wird bei Schritt 128 ein Verzögerungszähler initialisiert. Wenn der Verzögerungsalgorithmus sich in einer späteren Iteration befindet, wird der Verzögerungszähler bei Schritt 130 erhöht. Der Controller 130 vergleicht bei Schritt 132 den Wert des Verzögerungszählers mit einem vorbestimmten Verzögerungswert, um zu bestimmen, ob die Verzögerung ausreichend ist, um den katalytischen Wandler 22 zu schützen. Wenn die Verzögerung vollständig ist, legt der Controller 30 die Spätzündung an. Wenn der Controller 30 bestimmt, dass eine weitere Verzögerung nötig ist, fährt der Verzögerungsalgorithmus mit Schritt 126 fort. Der vorbestimmte Verzögerungswert kann gemäß den verschiedenen Bedingungen in dem elektronischen Motorsteuersystem kalibriert oder geändert werden.
  • Das elektronische Motorsteuersystem bewirkt während des ETC-Leistungsmanagements einen Übergang zwischen der Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl und der Gaspedal-Drehmomentsteuerung. Da das Leerlaufdrehzahl-Drehmoment und das Gaspedal-Drehmoment unter Verwendung verschiedener Steuerschemata gesteuert werden, kann der Übergang zwischen den beiden ineffizient sein. Ein glatterer Übergang kann dadurch erreicht werden, dass der erforderliche Integraloffset während der Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl eingelernt wird. Der Integraloffset ist eine Einstellung des Drehmoments, um eine Soll-Motordrehzahl beizubehalten. Die Addition des Integraloffsets zu dem Drehmomentwert, der für die Gaspedal-Drehmomentsteuerung bestimmt ist, kompensiert die Unterschiede des Drehmoments, das durch die beiden Steuerschemata angefordert wird.
  • In 4 ist ein Verfahren zum Einstellen des Übergangs zwischen der Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl und der Gaspedal-Drehmomentsteuerung gezeigt. Dies wird durch einen Algorithmus zum Einlernen eines Integraloffsets erreicht. Der Controller 30 empfangt eine geschätzte Motordrehzahl von dem Motordrehzahlsensor 34. Die geschätzte Motordrehzahl wird bei Schritt 140 mit der Soll-Motordrehzahl verglichen, um einen Drehzahlfehler zu bestimmen. Bei Schritt 142 bestimmt der Controller, ob der bei Schritt 140 bestimmte Drehzahlfehler innerhalb eines vorbestimmten Fehlerbereiches liegt. Wenn der Drehzahlfehler nicht innerhalb des Fehlerbereiches liegt, setzt der Controller 30 den Prozess bei Schritt 144 zurück.
  • Wenn der Drehzahlfehler innerhalb des Fehlerbandes liegt, vergleicht der Controller 30 bei Schritt 146 die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitswert. Wenn sich das Fahrzeug oberhalb des vorbestimmten Geschwindigkeitswertes befindet, sind die Bedingungen zum Einlernen des Integraloffsets nicht erfüllt und der Controller 30 setzt bei Schritt 144 den Prozess zurück. Wenn das Fahrzeug sich unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit befindet, erhöht der Controller 30 bei 148 einen Zeitgeber zum Einlernen des Integraldrehmomentes. Der Zeitgeber zum Einlernen des Integraldrehmomentes repräsentiert die Dauer, die der Drehzahlfehler innerhalb des Fehlerbereiches geblieben ist. Wenn der Drehzahlfehler für eine voreingestellte Dauer innerhalb des Fehlerbandes bleibt, fährt der Prozess zum Einlernen des Integraloffsets fort. Der Schritt 150 bestimmt, ob der Drehzahlfehler für die geeignete Dauer innerhalb des Fehlerbereiches geblieben ist. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt der Prozess so lange fort, bis die Dauerbedingung erfüllt ist. Wenn der Drehzahlfehler für die geeignete Dauer innerhalb des Fehlerbereiches liegt, fragt der Controller 30 bei Schritt 152 den Integraldrehmomentoffset ab. Der Controller 30 aktualisiert das Motordrehmoment bei Schritt 154 unter Verwendung des Drehmomentoffsets.
  • Eine andere Funktion der Drehmomentsteuerung während des ETC-Leistungsmanagements besteht darin, ein Absterben des Motors unter Schwerlastbedingungen zu verhindern. Wenn das Motordrehmomemt aktiv durch Abschalten von Kraftstoff zu einem oder mehreren Motorzylindern gesteuert wird, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Motor abstirbt, stark erhöht. Bei der Gaspedal-Drehmomentsteuerung erhöht ein Proportionaldrehmomentterm das angeforderte Motordrehmoment auf einen Wert, der ausreichend ist, um ein Absterben des Motors zu verhindern. Der Controller 30 berechnet die Zunahme des Motordrehmoments auf Grundlage der Proportionalverstärkung und der Differenz zwischen der Ist-Motordrehzahl und der Soll-Leerlaufdrehzahl. Der Proportionaldrehmomentterm ist aktiv, wenn die Ist-Motordrehzahl unter die Soll-Leerlaufdrehzahl fällt.
  • In 5 ist ein Verfahren zum Erhöhen des Drehmoments, um ein Absterben des Motors zu verhindern, über das ETC-Leistungsmanagement gezeigt. Der Controller 30 schätzt den Drehzahlfehler bei Schritt 160 und bestimmt bei Schritt 162, ob die Ist-Motordrehzahl kleiner als die Soll-Motordrehzahl ist. Wenn die Ist-Motordrehzahl zufrieden stellend ist, stellt der Controller 30 das Motordrehmoment unter Verwendung üblicher ETC-Leistungsmanagementtechniken ein. Ansonsten bestimmt der Controller 30 den Proportionalverstärkungsterm bei Schritt 166 und stellt das Drehmoment bei Schritt 168 auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung des Drehzahlfehlers und des Proportionalverstärkungsterms ein. Der Controller 30 multipliziert den Proportionalverstärkungsterm mit dem Drehzahlfehler und verwendet diesen berechneten Wert, um das Drehmoment zu aktualisieren.
  • Bei bestimmten Motorbedingungen während des ETC-Leistungsmanagements kann es notwendig werden, die Aktualisierung des Integralterms zu verzögern, der für die Drehmomentsteuerung bei Leerlaufdrehzahl verwendet wird. Dies gilt insbesondere für niedrige Motordrehzahlen, wenn ausgewählte Motorzylinder nicht zu einem steuerbaren Drehmoment beitragen. Unter diesen Bedingungen ist es effizienter, wenn der Controller 30 die Aktualisierung des Integralterms verzögert.
  • In 6 ist ein Verfahren zum Verzögern der Aktualisierung des Integralterms gezeigt. Ein Verzögerungszähler wird bei Schritt 170 initialisiert. Der Controller 30 bestimmt den Status der relevanten Motorbedingungen bei Schritt 172, die die Ist-Motordrehzahl wie auch die Anzahl von Motorzylindern, die Kraftstoff empfangen, umfassen. Nur diejenigen Motorzylinder, die Kraftstoff erhalten, tragen zu dem steuerbaren Drehmoment des Motors bei. Bei Schritt 174 wird unter Verwendung der bei Schritt 172 bestimmten Motorbedingungen eine geeignete Verzögerung berechnet. Der Controller 30 bestimmt bei Schritt 178, ob die Verzögerung beendet ist, indem der Verzögerungszähler mit der Soll-Verzögerung verglichen wird. Der Controller 30 fährt bei Schritt 176 fort, den Verzögerungszähler zu erhöhen, bis die berechnete Verzögerung erreicht ist. Der Controller 30 bestimmt den Drehzahlfehler bei Schritt 180 und berechnet bei Schritt 182, ob der Drehzahlfehler einen spezifischen Wert erfüllt, der für eine Aktualisierung des Integraldrehmomentterms erforderlich ist. Der Integraldrehmomentterm wird bei Schritt 184 unter Verwendung des Drehzahlfehlers wie auch der Integralverstärkung aktualisiert. Der Controller 30 multipliziert den Drehzahlfehler mit der Integralverstärkung und addiert den Wert zu dem gegenwärtigen Integraldrehmomentterm, um den aktualisierten Wert zu berechnen.
  • Zusammengefasst schätzt ein Controller eine Temperatur eines katalytischen Wandlers in einem Fahrzeug und bestimmt eine Motordrehzahl. Der Controller schaltet den Kraftstoff zu dem Motor ab, wenn die geschätzte Temperatur größer als eine maximale Temperatur des katalytischen Wandlers ist und wenn die Motordrehzahl größer als eine maximale Motordrehzahl ist. Wenn die geschätzte Temperatur des katalytischen Wandlers größer als die maximale Temperatur ist, verzögert der Controller eine Anforderung nach Spätzündung an den Motor. Der Controller aktualisiert das Fahrzeugdrehmoment mit einem Integraldrehmoment, wenn für eine erste Periode ein Drehzahlfehler innerhalb eines Drehzahlfehlerbereiches liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Der Controller erhöht das Drehmoment zu dem Motor durch ein Proportionaldrehmoment, wenn ein Drehzahlfehler innerhalb eines Drehzahlfehlerbereiches liegt, um ein Absterben des Motors zu verhindern. Der Controller aktualisiert das Integraldrehmoment, wenn der Drehzahlfehler für eine erste Periode innerhalb eines Drehzahlfehlerbereiches liegt.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Regeln einer Temperatur eines katalytischen Wandlers (22) in einem Fahrzeug mit einem Motor (14), umfassend, dass: eine maximale Temperatur für den katalytischen Wandler (22) definiert wird; eine maximale Motordrehzahlschwelle definiert wird; die Temperatur des katalytischen Wandlers (22) geschätzt wird; die Ist-Motordrehzahl bestimmt wird; und Kraftstoff zu dem Motor (14) abgeschaltet wird (110), wenn die geschätzte Temperatur des katalytischen Wandlers (22) größer als die maximale Temperatur des katalytischen Wandlers (22) ist (106) und die Ist-Motordrehzahl größer als die maximale Motordrehzahlschwelle ist (104); dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst, dass: eine minimale Motordrehzahlschwelle definiert wird, die kleiner als die maximale Motordrehzahlschwelle ist; und Kraftstoff zu dem Motor (14) zugeschaltet wird, wenn die Ist-Motordrehzahl kleiner als die minimale Motordrehzahlschwelle ist (108).
  2. Temperaturregler für einen katalytischen Wandler (22) an einem Fahrzeug mit einem Motor (14), mit: einer Temperaturschätzeinrichtung (28), die die Temperatur des katalytischen Wandlers (22) misst und/oder schätzt; einem Drehzahlsensor (34), der die Motordrehzahl erfasst; einem Kraftstoffsystem (12), das Kraftstoff an den Motor (14) liefert; und einem Controller (30), der mit der Temperaturschätzeinrichtung (28), dem Drehzahlsensor (34) und dem Kraftstoffsystem (12) in Verbindung steht und der Kraftstoff zu dem Motor (14) abschaltet (110), wenn die Temperatur des katalytischen Wandlers (22) größer als eine maximale Temperatur ist (106) und die Motordrehzahl größer als eine maximale Motordrehzahl ist (104); dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (30) weiterhin Kraftstoff zu dem Motor (14) abschaltet (110), wenn der Motordrehzahlsensor (34) eine Motordrehzahl rückführt, die größer als eine minimale Motordrehzahl ist (108), welche kleiner als die maximale Motordrehzahl ist.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7181908B2 (en) * 2004-03-30 2007-02-27 General Motors Corporation Torque compensation method for controlling a direct-injection engine during regeneration of a lean NOx trap
DE102004045818B4 (de) * 2004-09-22 2017-03-16 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Auswertung eines Sensorsignals, das eine Stellung eines Fahrpedals eines Kraftfahrzeugs angibt
JP2009074426A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US7877183B2 (en) * 2007-11-30 2011-01-25 Caterpillar Inc. Power train control system with engine speed override
US8316638B2 (en) * 2007-12-12 2012-11-27 GM Global Technology Operations LLC Control system for a particulate matter filter
US20090178391A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Parrish Tony R Method and apparatus for operating an emission abatement assembly
DE102010040279A1 (de) * 2010-09-06 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges
US9062584B2 (en) * 2010-12-31 2015-06-23 Cummins, Inc. Hybrid engine aftertreatment thermal management strategy
US9080515B2 (en) * 2012-05-29 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling engine torque to prevent driveline bump when a driver depresses an accelerator pedal
US9284902B2 (en) 2013-08-16 2016-03-15 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for accelerator pedal tip-out
JP7342144B2 (ja) * 2019-11-28 2023-09-11 ボッシュ株式会社 内燃機関の制御装置
JP7123093B2 (ja) * 2020-07-03 2022-08-22 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2728205A1 (de) * 1977-06-23 1979-01-18 Bosch Gmbh Robert Steuervorrichtung einer kraftstoffversorgungsanlage fuer gemischverdichtende fremdgezuendete brennkraftmaschinen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483941A (en) * 1993-10-25 1996-01-16 Ford Motor Company Method and apparatus for maintaining temperatures during engine fuel cutoff modes
US5678402A (en) * 1994-03-23 1997-10-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system for internal combustion engines and exhaust system temperature-estimating device applicable thereto
US5956941A (en) * 1996-10-15 1999-09-28 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for estimating a midbed temperature of a catalytic converter
EP1183455B1 (de) * 2000-02-24 2004-04-21 Nissan Motor Company, Limited Abgasreinigungsvorrichtung für brennkraftmaschine
JP4389372B2 (ja) * 2000-09-29 2009-12-24 マツダ株式会社 エンジンの燃料制御装置
JP3963088B2 (ja) * 2001-09-06 2007-08-22 マツダ株式会社 火花点火式直噴エンジンの制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2728205A1 (de) * 1977-06-23 1979-01-18 Bosch Gmbh Robert Steuervorrichtung einer kraftstoffversorgungsanlage fuer gemischverdichtende fremdgezuendete brennkraftmaschinen

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