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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erfassen einer Fehlfunktion eines Abgastemperatursensors, der in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, der eine Abgasreinigungsvorrichtung im Abgaskanal hat.
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Bisherige Verbrennungsmotoren haben verschiedene Abgasreinigungsvorrichtungen, wie beispielsweise einen Oxidationskatalysator, einen NOx-Katalysator oder einen Drei-Wege(Oxidation und Reduktion)-Katalysator. Dieselmotoren haben Diesel-Partikelfilter (DPF) als Abgasreinigungsvorrichtung, um im Abgas enthaltene Partikel zu sammeln. Der DPF wird durch Verbrennen der gesammelten Partikel regeneriert. Der DPF trägt einen Oxidationskatalysator, so dass die Partikel stabil unter niedrigen Regeneriertemperaturen verbrennen.
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Für einen effizienten Betrieb sollte die Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung bevorzugter Weise in einem Temperaturbereich (200°C–700°C) beibehalten werden, in dem der Katalysator ausreichend aktiviert gehalten wird und keine Katalysatorbeschädigung aufgrund von übermäßigen Temperaturen verursacht wird. Zum Regenerieren des DPF wird unverbranntes HC durch Nach-Einspritzen zugeführt, um die DPF-Temperatur so anzuheben, dass sie oberhalb 600°C ist. Der DPF kann infolge der Verbrennung der Partikel übermäßig erhitzt werden, was in einer Verschlechterung des Katalysators oder der Beschädigung der Filterkomponenten resultiert.
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Verschiedene Katalysatorüberwachungsvorrichtungen wurden vorgeschlagen. Beispielsweise ist in
US 5 211 010 A (
JP 04-224 221 A ) ein Abgastemperatursensor stromabwärts eines NOx-Reduktionskatalysators vorgesehen und reguliert Katalysatortemperaturen durch Erhöhen oder Verringern des Luftüberschussverhältnisses in dem Abgas basierend auf der erfassten Abgastemperatur. Des Weiteren sind in
JP H01-216 009 A (
JP 2593506 ) Abgastemperatursensoren sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts eines Katalysators vorgesehen und bestimmen eine Katalysatorverschlechterung basierend auf einem Vergleich der stromaufwärts und stromabwärts erfassten Katalysatortemperaturen. Die Katalysator- oder DPF-Überwachung wird unmöglich, wenn die Abgastemperatursensoren nicht mehr in der Lage sind normal betrieben zu werden.
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Ein weiteres Abgastemperatursensor-Fehlfunktionserfassungsgerät gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aus der
DE 44 26 020 A1 bekannt. Außerdem sind aus
JP H07-180 536 A ,
DE 42 34 420 C1 und
EP 1 052 385 B1 Verfahren zum Beurteilen des Alterungszustands eines Katalysators bekannt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Abgastemperatursensor-Fehlfunktionserfassungsgerät bereitzustellen, welches Fehlfunktionen des Abgastemperatursensors erfasst und Erfassungsergebnisse ausgibt, die verwendet werden, um die Stabilität und Zuverlässigkeit von Motorabgasreinigungsvorrichtungen zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Abgastemperatursensor-Fehlfunktionserfassungsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
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1 ist ein schematisches Schaubild, das ein Abgastemperatursensor-Fehlfunktionserfassungsgerät gemäß einem ersten Erläuterungsbeispiel darstellt;
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2 ist ein Graph, der Temperaturveränderungen in einem Abgaskanal im Falle eines Motorkaltstarts darstellt;
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3 ist ein Graph, der Temperaturveränderungen in einem Abgaskanal im Falle eines Motorhochgeschwindigkeits- und Hochlastzustands darstellt;
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4 ist ein Graph, der Veränderungen einer geschätzten stromabwärtigen Temperatur und eine Sensorausgabe im Falle einer Sensorfehlfunktion darstellt;
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5 ist ein mathematisches Modell, das ein Verfahren zum Schätzen der stromabwärtigen Temperatur darstellt;
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6 ist ein Graph, der eine zeitkonstante Veränderung einer stromabwärtigen Temperatur relativ zu einer stromaufwärtigen Temperatur bezüglich einer Abgasströmungsquantität darstellt;
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7 ist ein Graph, der eine Verzögerungszeitveränderung einer stromabwärtigen Temperatur relativ zu einer stromaufwärtigen Temperatur bezüglich einer Abgasströmungsquantität darstellt;
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8 ist ein Flussdiagramm, das einen Fehlfunktionserfassungsprozess darstellt, der im Falle eines Motorkaltstartzustandes in dem ersten Erläuterungsbeispiel ausgeführt wird;
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9 ist ein Flussdiagramm, das einen Fehlfunktionserfassungsprozess darstellt, der im Falle eines Motorhochgeschwindigkeits- und Hochlastzustands in dem ersten Erläuterungsbeispiel ausgeführt wird;
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10 ist ein Graph, der einen Hochgeschwindigkeits- und Hochlastbereich darstellt, in dem die HC-Emissionen minimal sind;
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11 ist ein Graph, der Fehlfunktions-Modi eines Abgastemperatursensors darstellt; und
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12 ist ein Graph, der Veränderungen einer geschätzten stromabwärtigen Temperatur und eine Sensorabgabe in einem Fall einer Sensorfehlfunktion gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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(Erstes Erläuterungsbeispiel)
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Zunächst Bezug nehmend auf 1 hat ein Verbrennungsmotorsystem einen Dieselmotor 1 mit einem Luftansaugkanal 11 und Abgaskanälen 2a, 2b. Ein Dieselpartikelfilter (DPF) 3 ist als eine Abgasreinigungsvorrichtung zwischen den Kanälen 2a und 2b vorgesehen. Auf dem DPF 3 ist ein Oxidationskatalysator aufgebracht. Genauer ist der DPF 3 aus einem hitzebeständigen Keramik, wie beispielsweise einem Cordierit, hergestellt, welches in einer Wabenstruktur ausgebildet ist. Zahlreiche Zellen des DPF 3, die als Gaskanäle verwendet werden, sind abwechselnd am Einlass oder Auslass verschlossen. Ein Oxidationskatalysator, wie beispielsweise Platin (Pt) ist auf die Zellenwandflächen aufgetragen. Abgas, welches vom Motor 1 erzeugt wird, strömt stromabwärts und durch die porösen Partikelwände des DPF 3 hindurch. Partikel im Abgas werden gesammelt und gespeichert während sie durch den DPF 3 hindurchströmen.
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Ein Abgastemperatursensor 41 ist als ein stromaufwärtiger Temperatursensor am Abgaskatalysator 2a vorgesehen, um eine Abgastemperatur stromaufwärts des DPF 3 zu erfassen. Ein Abgastemperatursensor 42 ist als stromabwärtiger Temperatursensor am Abgaskanal 2b vorgesehen, um Temperaturen stromabwärts des DPF 3 zu erfassen. Diese Temperatursensoren 41 und 42 sind mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 6 verbunden und liefern Ausgabesignale, welche die erfassten stromaufwärtigen und stromabwärtigen Temperaturen anzeigen. Ein Luftstromsensor 12 ist in dem Ansaugkanal 11 vorgesehen und mit der ECU 6 verbunden, um ein Ausgabesignal zu liefern, das die erfasste Ansaugluftströmungsquantität anzeigt.
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Ein Differentialdrucksensor 5 ist parallel zum DPF 3 vorgesehen und über Rohre 51 und 52 mit den Abgaskanälen 2a und 2b verbunden. Der Differentialdrucksensor 5 erfasst Druckunterschiede zwischen dem stromaufwärtigen Abgasdruck und dem stromabwärtigen Abgasdruck und legt ein Ausgabesignal an die ECU 6 an, welches den erfassten Differentialdruck anzeigt. Da die Abgasdrücke stromaufwärts und stromabwärts des DPF 3 mit der Quantität der in dem DPF 3 gesammelten Partikel variiert, erhöht sich der Differentialdruck während die gesammelte Partikelquantität ansteigt.
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Ein Gaspedalsensor 61, ein Rotationssensor 62 und andere Sensoren (nicht dargestellt) sind auch mit der ECU 6 verbunden, um entsprechende Ausgabesignale an die ECU 6 anzulegen, welche die Motordrehzahl, die Gaspedalpositionen und andere Zustände anzeigen. Die ECU 6 errechnet optimale Kraftstoffeinspritzquantitäten, Zündzeiten, Einspritzdrücke und dergleichen basierend auf Ausgabesignalen von solchen Sensoren 12, 61 und 62, so dass der Motor 1 in der herkömmlichen Art und Weise geregelt wird.
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Zusätzlich, basierend auf den Ausgabesignalen des Luftstromsensors 12, des Differentialdrucksensors 5 und der Abgastemperatursensoren 41, 42, steuert die ECU 6 die Regeneration des DPF 3 durch Berechnen der Quantität an Partikeln, die in dem DPF 3 gesammelt und gespeichert werden und bestimmt, ob diese die gespeicherte Partikelquantität (PM) ist.
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Die ECU 6 erfasst des Weiteren eine Fehlfunktion der Abgastemperatursensoren 41 und 42. Insbesondere schätzt die ECU 6 eine stromabwärtige Temperatur des DPF aus der stromaufwärtigen Abgastemperatur, die durch den stromaufwärtigen Temperatursensor 41 erfasst wurde und vergleicht die geschätzte stromabwärtige Temperatur mit der stromabwärtigen Temperatur, die durch den stromabwärtigen Temperatursensor 42 erfasst wurde. Die ECU 6 bestimmt, dass entweder bei dem stromaufwärtigen Sensor 41 oder bei dem stromabwärtigen Sensor 42 eine Fehlfunktion vorliegt, wenn die verglichenen Temperaturen stark voneinander abweichen. Die ECU 6 führt diesen Prozess der Fehlfunktionserfassung aus, wenn der Motor 1 in einem vorherbestimmten Zustandsbereich betrieben wird.
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Dieser Bereich kann ein Motorbetriebsbereich sein, in dem der Einfluss an HC-Oxidations- und Verbrennungshitze vernachlässigbar klein ist, beispielsweise sofort nach dem Motorkaltstart, in dem der DPF 3 nicht erhitzt wird, um den Katalysator ausreichend zu aktivieren. Dieser Bereich kann ein Hochgeschwindigkeits- und Hochlastbetrieb des Motors 1 sein.
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Die Abgastemperaturen verändern sich verschieden, abhängig von der Anordnung im Abgaskanal, wie in 2 dargestellt, wenn der Motor 1 in einem immer noch kalten Zustand (Kaltstart) gestartet wird, in dem der Katalysator in dem DPF 3 noch nicht aktiviert ist. Insbesondere nachdem der Motor 1 kalt gestartet wurde, steigt die Abgastemperatur stromaufwärts des DPF 3 sofort, aber die Abgastemperaturen in dem DPF 3 und stromabwärts des DPF 3 steigen jeweils langsam mit einiger Zeitverzögerung an.
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Diese Verzögerungen werden verursacht, weil der DPF 3 eine Keramikstruktur ist, die eine große Wärmekapazität hat. Da der Katalysator in dem DPF 3 sofort nach dem Motorkaltstart immer noch nicht aktiviert ist, wird HC nicht durch Oxidation durch den Katalysator verbrannt. Deshalb steigen die Abgastemperaturen in dem DPF 3 und stromabwärts des DPF 3 mit den entsprechenden Verzögerungszeiten auf ein ähnliches Niveau wie die stromaufwärtige Abgastemperatur an.
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Die Abgastemperaturen in dem DPF 3 stromaufwärts und stromabwärts des DPF 3 verändern sich auch verschieden, wie in 3 dargestellt, wenn der Motor 1 durch ein Gaspedal (ACC) beschleunigt wird und in dem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand betrieben wird. Obwohl die Abgastemperatur stromaufwärts des DPF 3 sofort ohne Verzögerung ansteigt, steigen die Abgastemperaturen in dem DPF 3 und stromabwärts des DPF 3 jeweils nach einiger Zeitverzögerung langsam auf das ähnliche Niveau wie die stromaufwärtige Abgastemperatur an.
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Diese Verzögerungen werden verursacht, weil wenig HC von dem Motor 1 in dem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand ausgestoßen wird und durch den Katalysator in dem DPF 3 oxidiert wird, wenn der Katalysator im aktivierten Zustand ist. Im Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand steigen die Temperaturen in dem DPF 3 und stromabwärts des DPF 3 schneller an als in dem Kaltstartzustand, der in 2 dargestellt ist.
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Unter den vorstehenden zwei Motorbetriebszuständen ist die Beziehung zwischen der stromaufwärtigen Temperaturveränderung und der stromabwärtigen Temperaturveränderung als eine Funktion definiert, die nur von einer Temperaturveränderungsverzögerung, die aus der Wärmekapazität des DPF 3 und Glätten entsteht, abhängt. Dieses Abgassystem wird als Übertragungsfunktion einer Verzögerung erster Ordnung plus einer Totzeit ausgedrückt, d.h. e–Ls/(1 + Ts), wie in 5 dargestellt. Hierbei ist T eine Zeitkonstante einer Verzögerung erster Ordnung und L ist eine Totzeit. Folglich kann die Abgastemperatur stromabwärts des DPF 3 aus der Abgastemperatur stromaufwärts des DPF 3 geschätzt werden, indem die Übertragungsfunktion verwendet wird, welche die stromabwärtige Temperaturveränderung relativ zur stromaufwärtigen Temperaturveränderung definiert.
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Die geschätzte stromabwärtige Abgastemperatur wird im Allgemeinen gleich zur stromabwärtigen Abgastemperatur sein, so lange beide Abgastemperatursensoren 41 und 42 normal arbeiten. Daher kann die Fehlfunktion der Abgastemperatursensoren 41 und 42 durch Vergleichen der geschätzten stromabwärtigen Temperatur und der stromabwärtigen Temperatur, die tatsächlich durch den stromabwärtigen Temperatursensor 42 gemessen wird, erfasst werden. Wenn bei einem der Abgastemperatursensoren 41 und 42 eine Fehlfunktion vorliegt, werden die verglichenen zwei Temperaturen stark voneinander abweichen.
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4 stellt einen Fall dar, bei dem im stromabwärtigen Abgastemperatursensor 42 eine Fehlfunktion vorliegt. Unter diesem Umstand weicht die tatsächliche Ausgabekennlinie des stromabwärtigen Sensors 42 auf die Seite der höheren Temperatur relativ zur geschätzten stromabwärtigen Temperatur ab. Deshalb wird eine Temperaturdifferenz zwischen einer geschätzten stromabwärtigen Temperatur Tex0 und der tatsächlichen erfassten stromabwärtigen Temperatur Tex1 errechnet. Wenn die Differenz (|Tex1 – Tex0|) größer als ein vorherbestimmter Referenzwert Tref ist, wird eine Fehlfunktion erfasst.
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Die Beziehung zwischen der stromaufwärtigen Temperaturveränderung und der stromabwärtigen Temperaturveränderung variiert mit der Abgasströmungsquantität. Deshalb werden die Zeitkonstante T der Verzögerung erster Ordnung und die Totzeit L variiert, wie in den 6 und 7 jeweils dargestellt. Diese Kennlinien werden experimentell bestimmt. Insbesondere wird die Zeitkonstante T und die Totzeit L beachtlich verringert während sich die Abgasströmungsquantität innerhalb eines kleinen Strömungsquantitätsbereichs (0 bis Q1) erhöht. Dies kommt daher, dass sich die Wärmeübertragung pro Zeiteinheit zwischen dem Abgas und dem Katalysator in dem DPF 3 erhöht, während sich die Abgasströmungsquantität erhöht. Die Zeitkonstante T und die Totzeit L bleiben im Wesentlichen unverändert, wenn die Abgasströmungsquantität einmal den kleinen Quantitätsbereich übersteigt.
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Aus diesem Grund errechnet die ECU 6 beim Bestimmen der stromabwärtigen Abgastemperatur zunächst die Abgasströmungsquantität und stellt die Zeitkonstante T und die Totzeit L in Übereinstimmung mit der errechneten Abgasstromquantität ein und errechnet schließlich die geschätzte stromabwärtige Abgastemperatur unter Verwendung der Übertragungsfunktion (5) und der variabel festgesetzten Zeitkonstante T und der Totzeit L.
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Für den vorstehenden Fehlfunktions-Erfassungsbetrieb wird die ECU 6 so programmiert, dass sie den Prozess, der in den 8 und 9 dargestellt ist, ausführt, die jeweils für den Motorkaltstartfall und den Hochgeschwindigkeits- und Hochlastfall sind.
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Unter Bezugnahme auf 8 bestimmt die ECU 6 zuerst bei Schritt 101, unabhängig vom Motorbetrieb, ob der Zündschalter (nicht dargestellt) EIN ist, und bestimmt dann bei Schritt 102, ob der Katalysator in einem aktivierten Zustand ist. Der Katalysator wird als in einem nicht aktivierten Zustand bestimmt, wenn sowohl die Abgastemperatur, die durch den stromaufwärtigen Temperatursensor erfasst wird, als auch die Abgastemperatur, die durch den stromabwärtigen Temperatursensor erfasst wird, niedriger als entsprechende vorherbestimmte Referenztemperaturen sind. Die Referenztemperaturen können in Übereinstimmung mit der Aktivierungstemperatur des Katalysators, der bei 200°C verwendet wird, eingestellt werden. Alternativ kann der nicht aktivierte Zustand des Katalysators bestimmt werden basierend darauf, ob die Motorkühlmitteltemperatur unterhalb 40°C ist. Wenn der Katalysator als in dem aktivierten Zustand befindlich bestimmt wird, beendet die ECU 6 diesen Prozess.
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Die ECU 6 liest bei Schritt 103 die Ansaugluftstromquantität und die stromaufwärtige und stromabwärtige Abgastemperatur, die jeweils durch den Luftstromsensor 12 und die Abgastemperatursensoren 41, 42 erfasst werden. Als nächstes wird bei Schritt 104 die Abgasströmungsquantität Q aus der erfassten Ansaugluftstromquantität errechnet. Solange beide Quantitäten hinsichtlich der gleichen Maßeinheiten gemessen werden, beispielsweise Gramm/Sekunden, kann die erfasste Luftstromquantität als Abgasströmungsquantität verwendet werden.
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Die ECU 6 berechnet dann die Zeitkonstante T und die Totzeit L bei Schritt 105 basierend auf der errechneten Abgasströmungsquantität Q. Für diese Berechnung können die Kennlinien der Zeitkonstante T und der Totzeit L relativ zur Abgasströmungsquantität Q in der ECU 6 zur Verwendung bei Schritt 105 verwendet werden. Die ECU 6 berechnet bei Schritt 106 die geschätzte stromabwärtige Abgastemperatur Tex0 basierend auf der tatsächlich erfassten stromaufwärtigen Abgastemperatur Tex1 und der Verwendung der Übertragungsfunktion aus 5.
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Die ECU 6 berechnet die Differenz (Absolutwert) zwischen den zwei stromabwärtigen Abgastemperaturen Tex0 und Tex1 und vergleicht sie mit der vorherbestimmten Referenz Tref bei Schritt 107. Wenn die Differenz kleiner als die Referenz ist, bestimmt die ECU 6, dass beide Abgastemperatursensoren 41 und 42 als normal bestimmt werden. Wenn die Differenz größer als die Referenz ist, bestimmt die ECU 6, dass zumindest bei dem Abgastemperatursensor 41 oder 42 eine Fehlfunktion vorliegt und schaltet das Fehlfunktionsanzeigelicht (MIL) bei Schritt 108 ein.
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Zusätzlich zum Prozess aus 8 liest die ECU 6 bei Schritt 201 die Gaspedalposition, die durch den Gaspedalsensor 61 erfasst wird, und die Motordrehzahl, die durch den Rotationssensor 62 erfasst wird, ein. Die ECU 6 bestimmt dann bei Schritt 202, ob der Motor 1 in dem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand ist. Diese Bestimmung kann gemacht werden, indem überprüft wird, ob die erfasste Motordrehzahl und Gaspedalposition (Abgabedrehmoment) in dem vorgesehenen Bereich sind, der in 10 dargestellt ist. Wenn der Motor 1 als nicht in dem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand befindlich bestimmt wird, beendet die ECU 6 diesen Prozess.
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Wenn der Motor 1 als in dem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand befindlich bestimmt wird, führt die ECU 6 die Schritte 203 bis 208 auf eine ähnliche Art und Weise wie die Schritte 103 bis 108 aus.
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Insbesondere liest die ECU 6 bei Schritt 203 die Ansaugluftstromquantität und die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Abgastemperaturen, die jeweils durch den Luftstromsensor 12 und die Abgastemperatursensoren 41, 42 erfasst werden, ein. Als nächstes wird bei Schritt 203 die Abgasströmungsquantität Q aus der erfassten Ansaugluftstromquantität berechnet. Die ECU 6 errechnet dann bei Schritt 205 die Zeitkonstante T und die Totzeit L basierend auf der berechneten Abgasströmungsquantität Q. Für diese Berechnung können die Kennlinien der Zeitkonstante T und der Totzeit L relativ zur Abgasströmungsquantität Q in der ECU 6 zur Verwendung bei Schritt 205 gespeichert werden. Die ECU 6 berechnet bei Schritt 206 die geschätzte stromabwärtige Abgastemperatur Tex0 basierend auf der tatsächlich erfassten stromaufwärtigen Abgastemperatur Tex1 unter Verwendung der Übertragungsfunktion aus 5.
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Die ECU 6 berechnet die Differenz (Absolutwert) zwischen den zwei stromabwärtigen Abgastemperaturen Tex0 und Tex1 und vergleicht sie mit der vorherbestimmten Referenz Tref bei Schritt 207. Wenn die Differenz kleiner als die Referenz ist, bestimmt die ECU 6, dass beide Abgastemperatursensoren 41 und 42 als normal bestimmt werden. Wenn die Differenz größer als die Differenz ist, bestimmt die ECU 6, dass sich zumindest der Abgastemperatursensor 41 oder 42 in einer Fehlfunktion befindet und schaltet bei Schritt 208 ein Fehlfunktionsanzeigelicht (MIL) an.
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Gemäß dem ersten Erläuterungsbeispiel kann die Fehlfunktion der Abgastemperatursensoren 41 und 42, die stromaufwärts und stromabwärts des DPF 3 angeordnet sind, mit Leichtigkeit durch Überwachen der Sensoren 41 und 42 miteinander erfasst werden. Insbesondere können verschiedene Ausfallmodi M1 bis M3, die in 11 dargestellt sind, als von der normalen Temperatursensorausgabekennlinie abweichend erfasst werden. Der Ausfallmodus M1 zeigt Zuwachsabweichungen (Umwandlungsverhältnis), M2 zeigt Verminderung hin zu einer Hochpotentialseite und M3 zeigt eine Verminderung hin zu einer Niedrigpotentialseite an.
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Es kann schwierig sein, eine Fehlfunktion der Temperatursensoren 41 und 42 für den Fall, dass der Katalysator zwischen den Sensoren 41 und 42 angeordnet ist, zu erfassen, weil die Temperatur stromabwärts des Katalysators durch die Wärme beeinflusst wird, die durch die Katalysatorreaktion erzeugt wird. Deshalb ist in dem ersten Erläuterungsbeispiel die Fehlfunktionserfassung auf einen spezifischen Motorzustand begrenzt, d.h. den Motorkaltstartzustand und den Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand. Weil der Katalysator nicht aktiv ist, um die unverbrannten HC im Motorkaltstartzustand zu verbrennen und die unverbrannten HC im Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand gering ausgestoßen werden, wird die stromabwärtige Abgastemperatur nicht durch die Wärme des oxidierenden HC beeinflusst. Infolgedessen kann die stromabwärtige Abgastemperatur unter Verwendung einer einfachen Übertragungsfunktion geschätzt werden.
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(Ausführungsbeispiel)
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In dem Ausführungsbeispiel, das in 12 dargestellt ist, berechnet die ECU 6 eine Temperaturdifferenz pro Zeiteinheit (Temperaturveränderung) ΔTex1/Δt bei der stromabwärtigen Temperatur, die tatsächlich durch den Temperatursensor 42 gemessen wird und einer Temperaturdifferenz pro Zeiteinheit (Temperaturveränderung) ΔTex0/Δt in der geschätzten stromabwärtigen Temperatur. Die ECU 6 vergleicht die zwei Temperaturdifferenzen und bestimmt, dass eine Fehlfunktion eines der Temperatursensoren vorliegt, wenn die verglichenen Differenzen stark voneinander abweichen, |ΔTex1/Δt – ΔTex0/Δt|) > Tref2. Dieser Prozess wird durchgeführt, wenn der Motor 1 in dem Kaltstartzustand und in dem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand ist.
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Diese Erfindung sollte nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel begrenzt sein, sondern kann in einigen anderen Bauweisen ausgeführt werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann anstatt eines DPF, der einen Oxidationskatalysator trägt, eine Abgasreinigungsvorrichtung ein DPF sein, der andere Arten eines Katalysators trägt, nur ein Oxidationskatalysator, ein NOx-Katalysator, ein Drei-Wege-Katalysator oder dergleichen. Des Weiteren kann eine Temperatursensorfehlfunktion erfasst werden, indem die stromaufwärtige Abgastemperatur aus der stromabwärtigen Abgastemperatur geschätzt wird, die durch den stromabwärtigen Sensor erfasst wird.
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In einem Abgasreinigungssystem mit einem DPF (3) in Abgaskanälen (2a, 2b), ist ein Paar Temperatursensoren (41, 42) stromaufwärts und stromabwärts des Filters angeordnet, um eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Abgastemperatur zu erfassen. Eine elektronische Steuereinheit (6) schätzt eine stromabwärtige Abgastemperatur aus der tatsächlichen, stromaufwärtigen Abgastemperatur, wenn ein Motor in einem vorherbestimmten Zustand ist, wie beispielsweise einem Kaltstartzustand oder einem Hochgeschwindigkeits- und Hochlastzustand, bei denen keine katalytische Reaktionswärme in dem DPF erzeugt wird. Die Steuereinheit vergleicht dann die geschätzte stromabwärtige Temperatur mit der tatsächlich erfassten stromabwärtigen Temperatur und bestimmt eine Abgastemperatursensor-Fehlfunktion, wenn die Differenz zwischen den verglichenen Temperaturen groß ist.
