Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Luft-Kraftstoffverhältnissteuergerät für einen
Verbrennungsmotor, das entwickelt ist, um den Wert einer Ausgabe
eines Luft-Kraftstoffverhältnissensors,
der stromabwärts
einer Abgasemissionssteuervorrichtung installiert ist, unter einer Regelung
in Übereinstimmung
mit einem Zielwert zu bringen.The
The present invention generally relates to an air-fuel ratio control apparatus for a vehicle
Internal combustion engine designed to increase the value of an output
an air-fuel ratio sensor,
the downstream
an exhaust emission control device is installed, under a regulation
in accordance
with a target value.
JP 2005-163 594 A offenbart
einen Dieselmotor, der mit einer Abgasemissionssteuervorrichtung,
einem Kraftstoffzusatzventil und einem Luft-Kraftstoffverhältnissensor ausgestattet ist.
Die Abgasemissionssteuervorrichtung ist in einem Auslass- bzw. Abgasrohr
des Verbrennungsmotors installiert und arbeitet, um Stickoxide (NOx)
in diesem zu absorbieren. Das Kraftstoffzusatzventil ist stromaufwärts der
Abgasemissionssteuervorrichtung installiert, und arbeitet um den
Kraftstoff zu dem Abgas hinzuzufügen
bzw. zuzusetzen. Der Luft-Kraftstoffverhältnissensor ist stromabwärts der
Abgasemissionssteuervorrichtung installiert. Typische Luft-Kraftstoffverhältnissteuersysteme
für solch
einen Dieselmotor sind entwickelt, um den Verbrennungsmotor bei
einem Luft-Kraftstoffverhältnis
zu betreiben, das magerer als das stöchiometrische Verhältnis ist,
in den meisten Betriebszuständen.
In solchen Zuständen
ist die Abgasemissionssteuervorrichtung aktiviert, um NOx zu fangen,
das in dem Abgas enthalten ist. Wenn die Menge von NOx, die in der
Abgasemissionssteuervorrichtung gefangen ist, eine bestimmte obere
Grenze übersteigt,
arbeitet das System, um das Kraftstoffzusatzventil zu öffnen, um
den Kraftstoff zu dem Abgas hinzuzufügen, um den Wert einer Ausgabe
des Luft-Kraftstoffverhältnisses
in Übereinstimmung
mit ungefähr
dem stöchiometrischen
Verhältnis zu
bringen, wodurch NOx in der Abgasemissionssteuervorrichtung verringert
wird. JP 2005-163 594 A discloses a diesel engine equipped with an exhaust emission control device, a fuel addition valve, and an air-fuel ratio sensor. The exhaust emission control device is installed in an exhaust pipe of the internal combustion engine and works to absorb nitrogen oxides (NOx) therein. The fuel additive valve is installed upstream of the exhaust emission control device, and works to add the fuel to the exhaust gas. The air-fuel ratio sensor is installed downstream of the exhaust emission control device. Typical air-fuel ratio control systems for such a diesel engine are designed to operate the engine at an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric ratio in most operating conditions. In such conditions, the exhaust emission control device is activated to catch NOx contained in the exhaust gas. When the amount of NOx trapped in the exhaust emission control device exceeds a certain upper limit, the system operates to open the fuel addition valve to add the fuel to the exhaust gas to the value of an output of the air-fuel ratio in accordance with the stoichiometric ratio, whereby NOx is reduced in the exhaust emission control device.
Das
Zusetzen des Kraftstoffs zu dem Abgas führt zu einem Unterschied zwischen
dem Wert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
und einem tatsächlichen
Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemischs, das in den Verbrennungsmotor während dessen Verbrennungsprozess
zugeführt wird.
Es ist somit unmöglich
den Zustand der Verbrennung in den Verbrennungsmotor unter Verwendung
der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors korrekt zu wissen
bzw. zu erfassen, was zu einem Fehler in der Regelung führt. Um
dieses Problem zu verringern, kann auch ein zusätzlicher Luft-Kraftstoffverhältnissensor
stromaufwärts
der Abgasemissionssteuervorrichtung installiert sein oder ein Drucksensor
kann verwendet werden, um den Druck in einer Verbrennungskammer
des Verbrennungsmotors zu messen. Dies führt jedoch zu einer erhöhten Anzahl
der Teile des Systems.The
Adding the fuel to the exhaust gas causes a difference
the value of the output of the air-fuel ratio sensor
and an actual one
Value of the air-fuel ratio
of the mixture that enters the internal combustion engine during its combustion process
is supplied.
It is therefore impossible
the state of combustion in the internal combustion engine using
correctly knowing the output of the air-fuel ratio sensor
or to detect what leads to a fault in the control. Around
To reduce this problem can also be an additional air-fuel ratio sensor
upstream
the exhaust emission control device may be installed or a pressure sensor
Can be used to control the pressure in a combustion chamber
of the internal combustion engine. However, this leads to an increased number
the parts of the system.
Die DE 198 47 874 A1 offenbart
ein Verfahren zur Stickoxidreduzierung im Abgas einer mager betriebenen
Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine weist einen NOx-Speicherkatalysator
auf, der im normalen Betrieb mit NOx beladen wird und der im Regenrationsbetrieb
vom gespeicherten NOx gereinigt wird. Im Regenerationsmodus wird
eine Kraftstoff-Haupteinspritzmenge auf einen vorbestimmten Wert
eingestellt und eine Kraftstoff-Nacheinspritzmenge
entsprechend einem fetten Luft-Kraftstoffverhältnis eingestellt.
Aus der DE 198 47
874 A1 ist nicht bekannt, dass die Haupteinspritzmenge
entsprechend der Menge an nacheingespritztem Kraftstoff korrigiert
wird.The DE 198 47 874 A1 discloses a method for nitrogen oxide reduction in the exhaust gas of a lean-burn internal combustion engine. The internal combustion engine has a NOx storage catalytic converter which is charged with NOx during normal operation and which is cleaned of the stored NOx in the regeneration mode. In the regeneration mode, a main fuel injection amount is set to a predetermined value, and a post-fuel injection amount corresponding to a rich air-fuel ratio is set. From the DE 198 47 874 A1 it is not known that the main injection amount is corrected according to the amount of post-injected fuel.
Es
ist deshalb eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands
der Technik zu vermeiden.It
is therefore a main object of the invention, the disadvantages of the state
to avoid the technique.
Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Luft-Kraftstoffverhältnissteuergerät vorzusehen, das
entwickelt ist, um den Verbrennungszustand eines Gemischs in einem Verbrennungsmotor
korrekt unter Verwendung einer Ausgabe eines Luft-Kraftstoffverhältnissensors,
der stromabwärts
einer Abgasemissionssteuervorrichtung installiert ist, während eines
Regenerationssteuerungsmodus zu steuern, um die Abgasemissionssteuervorrichtung
unter Verwendung von zusätzlichem
Kraftstoff zu regenerieren.It
Another object of the invention is to provide an air-fuel ratio control apparatus which
is developed to determine the combustion state of a mixture in an internal combustion engine
correctly using an output of an air-fuel ratio sensor,
the downstream
an exhaust emission control device is installed during a
Regeneration control mode to control the exhaust emission control device
using additional
To regenerate fuel.
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein Luft-Kraftstoffverhältnissteuergerät für einen
Verbrennungsmotor vorgesehen, das mit einer Abgasemissionssteuervorrichtung
ausgestattet ist, durch die Abgas strömt, das von dem Verbrennungsmotor
abgegeben wird. Das Gerät
weist einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor
und ein Steuerelement auf. Der Luft-Kraftstoffverhältnissensor
reagiert auf eine bestimmte Komponente des Abgases, das stromabwärts der
Abgasemissionssteuervorrichtung strömt, um eine Ausgabe als eine
Funktion eines Luft-Kraftstoffverhältnisses eines Gemisches zu
erzeugen, das in den Verbrennungsmotor zugeführt bzw. eingefüllt wird.
Das Steuerelement arbeitet in einem Rückkopplungssteuerungsmodus
bzw. Regelungsmodus, um einen tatsächlichen Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches während
eines Verbrennungsprozesses des Verbrennungsmotors, der auf Basis
der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors bestimmt wird,
in Übereinstimmung
mit einem Zielwert zu bringen. Das Steuerelement arbeitet auch in
einem Regenerationssteuerungsmodus, um einen Teil bzw. Anteil des
Abgases, das um die Abgasemissionssteuervorrichtung herum strömt, während des Verbrennungsprozesses
so zu steuern, dass die Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
einen Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Gemisches an einer
fetten Seite des Zielwerts darstellt, um die Abgasemissionssteuervorrichtung
zu regenerieren. Wenn der Regenerationssteuerungsmodus begonnen
wird, entfernt das Steuerelement einen Fehler, der von einem Steuern
des Anteils des Abgases herrührt,
von dem Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses des
Gemisches, der durch die Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
dargestellt ist, um den tatsächlichen
Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches für
eine Verwendung in dem Regelungsmodus zu bestimmen. Dies stellt
die Stabilität der
Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches während
des Regenerationssteuerungsmodus sicher.According to one aspect of the invention, there is provided an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine equipped with an exhaust emission control device through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows. The apparatus includes an air-fuel ratio sensor and a control. The air-fuel ratio sensor is responsive to a particular component of the exhaust gas flowing downstream of the exhaust emission control device to produce an output as a function of an air-fuel ratio of a mixture being supplied to the internal combustion engine. The control operates in a feedback control mode to bring an actual value of the air-fuel ratio of the mixture during a combustion process of the internal combustion engine, which is determined based on the output of the air-fuel ratio sensor, to a target value. The controller also operates in a regeneration control mode to control a portion of the exhaust gas flowing around the exhaust emission control device during the combustion process so that the output of the air-fuel ratio sensor is a value of the air-fuel ratio of the mixture on a rich side of the target value to regenerate the exhaust emission control device. When the regeneration control mode is started, the control removes an error resulting from controlling the proportion of the exhaust gas from the value of the air-fuel ratio of the mixture represented by the output of the air-fuel ratio sensor to the actual value of the air-fuel ratio. Determine fuel ratio of the mixture for use in the control mode. This ensures the stability of the air-fuel ratio control of the mixture during the regeneration control mode.
In
der bevorzugten Form der Erfindung arbeitet das Steuerelement in
dem Regenerationssteuerungsmodus, um Kraftstoff zu einer Linie bzw.
Leitung hinzuzufügen,
die sich von einem Einlassrohr zu einem Auslassrohr durch den Verbrennungsmotor hindurch
erstreckt, um den Anteil des Abgases zu steuern, der um die Abgasemissionssteuervorrichtung
herum strömt,
um die Abgasemissionssteuervorrichtung zu regenerieren. Das Steuerelement
bestimmt den tatsächlichen
Wert AbyFc des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Gemisches gemäß einer
Beziehung von AbyFc = Ga/(Ga/AbyFr – F), wobei Ga eine Luftmenge
ist, die in den Verbrennungsmotor zugeführt wird, AbyFr ein Wert der
Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
ist, und F eine Menge des Kraftstoffs ist, der zu der Leitung hinzugefügt wird.In
In the preferred form of the invention, the control operates in FIG
the regeneration control mode to fuel to a line or
Add line,
extending from an inlet tube to an outlet tube through the internal combustion engine
to control the amount of exhaust gas flowing around the exhaust emission control device
streams around,
to regenerate the exhaust emission control device. The control
determines the actual
Value AbyFc of the air-fuel ratio of the mixture according to a
Relationship of AbyFc = Ga / (Ga / AbyFr - F) where Ga is an amount of air
is supplied to the internal combustion engine, AbyFr a value of
Output of the air-fuel ratio sensor
and F is an amount of the fuel added to the line.
Das
Steuerelement arbeitet auch wahlweise in einem normalen Steuerungsmodus
und in einem Übergangssteuerungsmodus.
Der normale Steuerungsmodus ist vorgesehen, um den Wert des Ausgabe
des Luft-Kraftstoffverhältnisses
in Übereinstimmung
mit dem Zielwert zu bringen. Der Übergangssteuerungsmodus wird
nach dem Regenerationssteuerungsmodus und vor dem Normalsteuerungsmodus
begonnen, um den tatsächlichen
Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemischs auf Basis der Menge von Luft, die in den Verbrennungsmotor zugeführt wird,
und der Menge von Kraftstoff zu bestimmen, die in den Verbrennungsmotor
eingespritzt wird, um den Verbrennungsprozess zu erreichen, und
um den bestimmten tatsächlichen
Wert in Übereinstimmung
mit dem Zielwert zu bringen. Dies verhindert das Abnehmen der Steuerbarkeit
des Luft-Kraftstoffverhältnisses
aufgrund einer Zeitverzögerung zwischen
dem Ende des Regenerationssteuerungsmodus und einem Verschwinden
der Effekte des Kraftstoffzusetzens zu dem Abgas auf die Ausgabe
des Luft-Kraftstoffverhältnissensors.The
Control also operates optionally in a normal control mode
and in a transient control mode.
The normal control mode is provided to determine the value of the output
the air-fuel ratio
in accordance
with the target value. The transition control mode is
after the regeneration control mode and before the normal control mode
started to the actual
Value of the air-fuel ratio
of the mixture based on the amount of air supplied into the internal combustion engine,
and to determine the amount of fuel that is in the internal combustion engine
is injected to achieve the combustion process, and
around the specific actual
Value in agreement
with the target value. This prevents the loss of controllability
the air-fuel ratio
due to a time delay between
the end of regeneration control mode and disappearance
the effects of fuel adding to the exhaust on the output
the air-fuel ratio sensor.
Das
Gerät hat
ein Kraftstoffzusatzventil, das in einem Abgassystem des Verbrennungsmotors
installiert ist und arbeitet, um den Kraftstoff zu dem Abgassystem
hinzuzufügen,
um den Anteil des Abgases zu steuern, der um die Abgasemissionssteuervorrichtung
herum strömt.The
Device has
a fuel additive valve operating in an exhaust system of the internal combustion engine
is installed and works to transfer the fuel to the exhaust system
add,
to control the proportion of exhaust gas flowing around the exhaust emission control device
flows around.
Die
Abgasemissionssteuervorrichtung ist entwickelt, um Stickoxide zu
absorbieren, die in dem Abgas enthalten sind. Das Steuerelement
arbeitet, um die absorbierten Stickoxide zu verringern, um die Abgasemissionssteuervorrichtung
in dem Regenerationssteuerungsmodus zu regenerieren.The
Exhaust emission control device is designed to increase nitrogen oxides
absorb that contained in the exhaust gas. The control
operates to reduce the absorbed nitrogen oxides to the exhaust emission control device
regenerate in the regeneration control mode.
Das
Steuerungselement arbeitet, um den Anteil des Abgases in dem Regenerationssteuerungsmodus
zu steuern, um eine Verschlechterung der Abgasemissionssteuerungsvorrichtung
rückgängig zu
machen, die von einem Leiden unter Schwefel herrührt.The
Control works to the proportion of exhaust gas in the regeneration control mode
to control deterioration of the exhaust emission control device
to reverse
that comes from suffering from sulfur.
Der
Zielwert ist um eine untere Grenze eines Bereichs herum eingestellt,
der erfordert ist, um eine Stabilität der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor
sicher zu stellen, wodurch bewirkt wird, dass eine große Menge
von unverbranntem Kraftstoff, der in dem Abgas enthalten ist, von
dem Verbrennungsmotor abgegeben wird. Dies minimiert die Menge von Kraftstoff,
die zu dem Abgas während
des Regenerationssteuerungsmodus hinzugefügt werden soll.Of the
Target value is set around a lower limit of a range,
which is required to ensure stability of combustion in the internal combustion engine
Make sure that causes a large amount
of unburned fuel contained in the exhaust gas from
is delivered to the internal combustion engine. This minimizes the amount of fuel
which to the exhaust during
to be added to the regeneration control mode.
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.One
embodiment
The invention is illustrated in the drawings.
In
den Zeichnungen ist:In
the drawings is:
1 eine
schematische Ansicht, die ein Luft-Kraftstoffverhältnissteuerungssystem der Erfindung
zeigt; 1 a schematic view showing an air-fuel ratio control system of the invention;
2(a) eine Ansicht, die ein Schalten zwischen einem
Regenerationssteuerungsmodus, um eine Abgasemissionssteuervorrichtung
zu regenerieren, und einem Nicht-Regenerationssteuerungsmodus zeigt,
um die Abgasemissionssteuerungsvorrichtung nicht zu regenerieren. 2 (a) 13 is a view showing switching between a regeneration control mode to regenerate an exhaust emission control device and a non-regeneration control mode so as not to regenerate the exhaust emission control device.
2(b) eine Ansicht, die eine Variation einer Ausgabe
eines Luft-Kraftstoffverhältnissensors bei
drei Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsmoden zeigt:
einem normalen Steuerungsmodus, einem Regenerationssteuerungsmodus
und einem Übergangssteuerungsmodus; 2 B) 3 is a view showing a variation of an output of an air-fuel ratio sensor in three air-fuel ratio control modes: a normal control mode, a regeneration control mode, and a transient control mode;
3 ein
Flussdiagramm eines Programms, das durch das Luft-Kraftstoffverhältnissteuerungssystem
von 1 ausgeführt
werden soll, um die Menge von Kraftstoff zu steuern, die zu einem
Abgas hinzugefügt
werden soll, um eine Abgasemissionssteuervorrichtung zu regenerieren; 3 a flowchart of a program by the air-fuel ratio control system of 1 is to be performed to control the amount of fuel to be added to an exhaust gas to regenerate an exhaust emission control device;
4 ein
Flussdiagramm eines Programms, das durch das Luft-Kraftstoffverhältnissteuerungssystem
von 1 ausgeführt
werden soll, um einen von folgenden Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsmoden auszuwählen: einem
normalen Steuerungsmodus, einem Übergangssteuerungsmodus
und einem Regenerationssteuerungsmodus; 4 a flowchart of a program by the air-fuel ratio control system of 1 is to be executed to select one of the following air-fuel ratio control modes: a normal control mode, a transient control mode, and a Regeneration control mode;
5 ein
Flussdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsprogramms,
das durch das Luft-Kraftstoffverhältnissteuerungssystem von 1 in
dem normalen Steuerungsmodus ausgeführt wird, der in dem Programm
von 4 ausgewählt
wird; 5 a flowchart of an air-fuel ratio control program, by the air-fuel ratio control system of 1 is executed in the normal control mode which is in the program of 4 is selected;
6 ein
Flussdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsprogramms,
das durch das Luft-Kraftstoffverhältnissteuersystem
von 1 in dem Regenerationssteuerungsmodus ausgeführt wird,
der in dem Programm von 4 ausgewählt wird, und 6 a flowchart of an air-fuel ratio control program, by the air-fuel ratio control system of 1 in the regeneration control mode executed in the program of 4 is selected, and
7 ein
Flussdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsprogramms,
das durch das Luft-Kraftstoffverhältnissteuersystem
von 1 in dem Übergangssteuerungsmodus
ausgeführt
wird, der in dem Programm von 4 ausgewählt wird. 7 a flowchart of an air-fuel ratio control program, by the air-fuel ratio control system of 1 is executed in the transition control mode that is in the program of 4 is selected.
Mit
Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere auf 1, ist ein
Luft-Kraftstoffverhältnissteuersystem
gezeigt, das entwickelt ist, um zum Beispiel ein Luft-Kraftstoffverhältnis eines
Gemisches, das einem Automobildieselmotor 10 zugeführt werden
soll, durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 zu regeln
bzw. Rückkopplungszusteuern.With reference to the drawings, in particular to 1 For example, there is shown an air-fuel ratio control system that is designed to provide, for example, an air-fuel ratio of a mixture that is an automotive diesel engine 10 to be supplied by an electronic control unit (ECU) 50 to regulate or feedback control.
Der
Verbrennungsmotor 10 hat beispielsweise vier Zylinder und
ist mit einem Einlassrohr 12 verbunden, in dem ein Luftreinigungselement 14,
ein Luftmengenmesser 15, ein Kühler 16 und ein Drosselventil 18 installiert
sind. Das Einlassrohr 12 ist mit einer Verbrennungskammer 20 von
jedem Zylinder des Verbrennungsmotors 10 verbunden. Der
Verbrennungsmotor 10 hat auch Kraftstoffeinspritzelemente 24,
durch die der Kraftstoff, der bei einem gesteuerten hohen Druck
innerhalb der Common-Rail 22 akkumuliert ist, eingespritzt
wird, um ein Luft-Kraftstoffgemisch zu erzeugen, das wiederum in den
Verbrennungskammer 20 verbrannt wird, wodurch ein Ausgabemoment
des Verbrennungsmotors 10 entwickelt wird.The internal combustion engine 10 For example, it has four cylinders and is equipped with an inlet pipe 12 connected, in which an air purification element 14 , an airflow meter 15 , a cooler 16 and a throttle valve 18 are installed. The inlet pipe 12 is with a combustion chamber 20 from each cylinder of the internal combustion engine 10 connected. The internal combustion engine 10 also has fuel injectors 24 through which the fuel is at a controlled high pressure within the common rail 22 is accumulated to produce an air-fuel mixture, which in turn into the combustion chamber 20 is burned, creating an output torque of the internal combustion engine 10 is developed.
Der
Verbrennungsmotor 10 ist auch mit einem Auslassrohr 26 verbunden,
durch das Abgas abgegeben wird. Das Auslassrohr 26 hat
in sich einen Oxidationskatalysator 28 und einen NOx-Absorptionskatalysator 30 installiert,
die als eine Abgasemissionssteuervorrichtung arbeiten, um Stickoxide (NOx)
zu absorbieren und diese zu reduzieren. In dem Auslassrohr 26 ist
zwischen dem Oxidationskatalysator 28 und dem NOx-Absorptionskatalysator 30 ein
Kraftstoffzusatzventil 32 installiert, das arbeitet, um
Kraftstoff zu dem Abgas hinzuzufügen.
Ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor 34 ist
stromabwärts des
NOx-Absorptionskatalysators 30 angeordnet. Der
Luft-Kraftstoffverhältnissensor 34 ist
mit einem Zirkonoxid-Festelektrolytkörper ausgestattet
und reagiert auf eine bestimmte Komponente (z. B. O2),
die in dem Abgas enthalten ist, um ein Signal als eine Funktion
des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches zu produzieren, das in den Verbrennungsmotor 10 gefüllt bzw.
zugeführt
wird. Der Luft-Kraftstoffverhältnissensor 34 hat
eine typische Struktur, und auf eine detaillierte Erklärung von
diesem wird an dieser Stelle verzichtet.The internal combustion engine 10 is also with an outlet pipe 26 connected, is discharged through the exhaust gas. The outlet pipe 26 has in itself an oxidation catalyst 28 and a NOx absorption catalyst 30 which operate as an exhaust emission control device to absorb and reduce nitrogen oxides (NOx). In the outlet pipe 26 is between the oxidation catalyst 28 and the NOx absorption catalyst 30 a fuel additive valve 32 installed, which works to add fuel to the exhaust. An air-fuel ratio sensor 34 is downstream of the NOx absorption catalyst 30 arranged. The air-fuel ratio sensor 34 is equipped with a zirconia solid electrolyte body and responds to a specific component (e.g., O 2 ) contained in the exhaust gas to produce a signal as a function of the air-fuel ratio of the mixture entering the internal combustion engine 10 filled or supplied. The air-fuel ratio sensor 34 has a typical structure, and a detailed explanation of this is omitted here.
Ein
Turbolader mit variabler Düse
bzw. Verstelllader 36 ist zwischen dem Einlassrohr 12 und dem
Auslassrohr 26 installiert. Der Verbrennungsmotor 10 ist
auch mit einer EGR-Vorrichtung (Abgasrezirkulationsvorrichtung)
verbunden, die arbeitet, um einen Teil bzw. Anteil des Abgases (nachstehend auch
als EGR-Gas bezeichnet) in das Einlassrohr 12 wieder zu
zuführen.
Die EGR-Vorrichtung besteht aus einem EGR-Rohr 38 und einem
EGR-Ventil 40. Das EGR-Rohr 38 verbindet das Einlassrohr 12 und das
Auslassrohr 28. Das EGR-Ventil 40 arbeitet, um einen Öffnungsquerschnitt
in dem EGR-Rohr 38 zu regulieren, um die Menge des EGR-Gases
zu steuern, die zu dem Einlassrohr 12 zurückgeführt werden soll.A turbocharger with variable nozzle or variable loader 36 is between the inlet pipe 12 and the outlet pipe 26 Installed. The internal combustion engine 10 is also connected to an EGR device (exhaust gas recirculation device), which works to a portion of the exhaust gas (hereinafter also referred to as EGR gas) in the inlet pipe 12 to feed again. The EGR device consists of an EGR tube 38 and an EGR valve 40 , The EGR pipe 38 connects the inlet pipe 12 and the outlet pipe 28 , The EGR valve 40 operates to open an opening in the EGR tube 38 To control the amount of EGR gas flowing to the inlet pipe 12 to be returned.
Das
Luft-Kraftstoffverhältnissteuersystem hat
auch einen Kurbelwinkelsensor 42, einen Gaspedalpositionssensor 44,
etc., die arbeiten, um Signale auszugeben, die Betriebszustände des
Verbrennungsmotors 10 anzeigen. Der Kurbelwinkelsensor 42 arbeitet,
um beispielsweise ein rechteckiges Kurbelwinkelsignal bei bestimmten
Winkelintervallen (z. B. 30°CA)
einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 zu der ECU 50 auszugeben.
Der Gaspedalpositionssensor 44 arbeitet, um einen Kraftaufwand
eines Fahrers auf ein Gaspedal oder eine Position eines Gaspedals
(nicht dargestellt) zu messen, und ein diesbezügliches Signal zu der ECU 50 auszugeben.The air-fuel ratio control system also has a crank angle sensor 42 , an accelerator pedal position sensor 44 , etc., which work to output signals, the operating states of the internal combustion engine 10 Show. The crank angle sensor 42 operates, for example, a rectangular crank angle signal at certain angular intervals (eg 30 ° CA) of a crankshaft of the internal combustion engine 10 to the ECU 50 issue. The accelerator pedal position sensor 44 operates to measure a driver's effort on an accelerator pedal or a position of an accelerator pedal (not shown) and a related signal to the ECU 50 issue.
Die
ECU 50 ist durch einen typischen Mikrocomputer realisiert,
der im Wesentlichen aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, etc. besteht,
und arbeitet, um verschiedene Motorsteuerprogramme auszuführen, die
in dem ROM gespeichert sind, um Operationen der Einspritzelemente 24 auf
Basis von sensorüberwachten
momentanen Betriebszuständen
des Verbrennungsmotors und Anforderungen eines Fahrers zu steuern,
um die Ausgabe des Verbrennungsmotors 10 auf einen erforderten
Wert einzustellen. Im Speziellen berechnet die ECU 50 das erforderte
Moment, das von dem Verbrennungsmotor 10 ausgegeben werden
soll, auf Basis der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10,
die durch die Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 42 gemessen
wird, und der Position des Gaspedals, die durch den Gaspedalpositionssensor 44 gemessen
wird, wandelt das erforderte Moment mathematisch in eine Zielmenge
von Kraftstoff um, die von jedem der Einspritzelement 24 eingespritzt
werden soll, und betätigt
die Einspritzelement 24, um das Einspritzen der Zielmenge
von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 10 zu erreichen.The ECU 50 is realized by a typical microcomputer consisting essentially of a CPU, a ROM, a RAM, etc., and operates to execute various engine control programs stored in the ROM to perform injector operations 24 on the basis of sensor-monitored instantaneous operating conditions of the internal combustion engine and requirements of a driver to control the output of the internal combustion engine 10 to set to a required value. Specifically, the ECU calculates 50 the moment required, that of the internal combustion engine 10 is to be output, based on the speed of the internal combustion engine 10 caused by the output of the crank angle sensor 42 is measured, and the position of the accelerator pedal by the accelerator pedal position sensor 44 is measured, the required torque mathematically converts to a target amount of fuel from each of the injectors 24 is to be injected, and actuates the injection element 24 To inject the target amount of fuel into the internal combustion engine 10 to reach.
Die
ECU 50 arbeitet auch, um Emissionen zu steuern, die von
dem Verbrennungsmotor zu der Außenseite
durch das Auslassrohr 26 hindurch abgegeben werden. Im
Speziellen steuert die ECU 50 die Verbrennung von Kraftstoff
in dem Verbrennungsmotor 10 bei einem Luft-Kraftstoffverhältnis, das
magerer als das stöchiometrische
Verhältnis
(14,7:1) ist, um NOx, das in dem Abgas enthalten ist, das von den Verbrennungskammern 20 abgegeben
wird, in dem NOx-Absorptionskatalysator 30 zu
fangen oder zu absorbieren. Wenn eine Bedingung erfüllst ist,
bei der erwartet wird, dass die Menge von NOx in dem NOx-Absorptionskatalysator 30 ein
bestimmtes Niveau erreicht, betätigt
die ECU 50 das Kraftstoffzusatzventil 32, um den
Kraftstoff zu dem Abgas hinzuzufügen,
um das Luft-Kraftstoffverhältnis
des Abgases, das stromaufwärts
des NOx-Absorptionskatalysators 30 strömt, nahe zu dem stöchiometrischen Verhältnis für ein Verringern
von NOx zu bringen.The ECU 50 Also works to control emissions from the engine to the outside through the outlet pipe 26 passed through. In particular, the ECU controls 50 the combustion of fuel in the internal combustion engine 10 at an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric ratio (14.7: 1), NOx contained in the exhaust gas from the combustion chambers 20 is discharged in the NOx absorption catalyst 30 to catch or absorb. When a condition is satisfied in which it is expected that the amount of NOx in the NOx absorption catalyst 30 reaches a certain level, the ECU operates 50 the fuel additive valve 32 to add the fuel to the exhaust gas, the air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the NOx absorption catalyst 30 flows close to the stoichiometric ratio for reducing NOx.
Zusätzlich,
wenn eine Bedingung erfüllt
ist, bei der erwartet wird, dass die Menge von Schwefel, die in
dem NOx-Absorptionskatalysator 30 absorbiert wird,
sich mit einer Abnahme der Absorptionsfähigkeit des NOx-Absorptionselements 30 erhöht, betätigt die
ECU 50 das Kraftstoffzusatzventil 32, um den Kraftstoff
zu dem Abgas hinzuzufügen,
um das Luft-Kraftstoffverhältnis
des Abgases, das stromaufwärts
des NOx-Absorptionskatalysators 30 strömt, nahe zu dem stöchiometrischen
Verhältnis
zu bringen, wodurch die Verschlechterung des NOx- Absorptionskatalysators 30 rückgängig gemacht
wird, die von einem Leiden unter dem Schwefel verursacht wird.In addition, when a condition is satisfied in which it is expected that the amount of sulfur contained in the NOx absorption catalyst 30 is absorbed, with a decrease in the absorption capacity of the NOx absorbent member 30 increases, the ECU operates 50 the fuel additive valve 32 to add the fuel to the exhaust gas, the air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the NOx absorption catalyst 30 flows close to the stoichiometric ratio, whereby the deterioration of the NOx absorption catalyst 30 reversed caused by suffering from the sulfur.
Ein
Reduzierelement, wie Kohlenwasserstoff (HC), das in dem Kraftstoff
enthalten ist, der durch das Kraftstoffzusatzventil 32 hinzugefügt werden
soll, hat gewöhnlich
eine größere Korngröße (das
heißt Partikeldurchmesser)
und ist schwerer als das, das in dem unverbrannten Kraftstoff enthalten
ist, der von den Verbrennungskammern 20 des Verbrennungsmotors 10 ausgegeben
wird. Dies bewirkt, dass der Kraftstoff, der zu dem Abgas hinzugefügt wird,
für eine
Reaktion in dem NOx-Absorptionskatalysator 30 weniger
anfällig
ist, so dass das meiste von diesem Kraftstoff stromabwärts des
NOx-Absorptionskatalysators 30 unverändert abgegeben
wird. Es ist deshalb ratsam, dass das Abgas, das von den Verbrennungskammern 20 abgegeben
wird, so fett wie möglich
gemacht wird, um den NOx-Absorptionskatalysator 30 zu regenerieren.A reducing element such as hydrocarbon (HC) contained in the fuel passing through the fuel addition valve 32 is to be added, usually has a larger grain size (that is, particle diameter) and is heavier than that contained in the unburned fuel, that of the combustion chambers 20 of the internal combustion engine 10 is issued. This causes the fuel added to the exhaust gas to react in the NOx absorption catalyst 30 less prone, so most of this fuel is downstream of the NOx absorption catalyst 30 is delivered unchanged. It is therefore advisable that the exhaust gas coming from the combustion chambers 20 as fat as possible is made to the NOx absorption catalyst 30 to regenerate.
Eine Änderung
des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Abgases, das von den Verbrennungskammern 20 abgegeben
wird, zwischen einem Regenerationssteuerungsmodus, in dem die ECU 50 den NOx-Absorptionskatalysator 30 regeneriert,
und einem Nicht-Regenerationssteuerungsmodus, in dem die ECU 50 nicht
arbeitet, um den NOx-Absorptionskatalysator 30 zu regenerieren,
führt zu
einer unerwünschten Änderung
des Verbrennungszustands des Gemisches in den Verbrennungskammern 20. Um
dieses Problem zu verringern, ist die ECU 50 entworfen,
um das Abgas, das von den Verbrennungskammern 30 abgegeben
wird, so fett wie möglich
innerhalb eines bestimmten mageren Bereichs zu machen, ungeachtet
davon, ob die ECU 50 in dem Regenerationssteuerungsmodus
oder in dem Nicht-Regenerationssteuerungsmodus
ist. Es ist jedoch im Hinblick auf die Stabilität der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor 10 ratsam,
dass das Gemisch in den Verbrennungskammern 20 magerer
als das stöchiometrische
Verhältnis
ist, um die Ausgabe von dem Verbrennungsmotor 10 sicherzustellen.
Die Anfettung des Gemisches in den Verbrennungskammern 20 trägt deshalb
zu der Instabilität
der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor 10 bei, wodurch
ein Überwachen
des Verbrennungszustands in den Verbrennungskammern 20 notwendig
ist, wenn die ECU 50 das Gemisch in den Verbrennungskammern 20 anfettet.
Der Verbrennungszustand hat gewöhnlich eine
Korrelation zu dem Luft-Kraftstoffverhältnis des Abgases,
das von den Verbrennungskammern 20 abgegeben wird (oder
zu einem tatsächlichen Luft-Kraftstoffverhältnis des
Gemisches in den Verbrennungskammern 20 während eines
Verbrennungszyklus), und kann deshalb von diesem herausgefunden
bzw. ermittelt werden. Wenn jedoch das Kraftstoffzusatzventil 32 den
Kraftstoff zu dem Abgas hinzufügt,
führt dies
zu einer Schwierigkeit beim korrekten Bestimmen des Luft-Kraftstoffverhältnisses des
Gemisches in den Verbrennungskammern 20 unter Verwendung
der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 während des
Verbrennungsprozesses.A change in the air-fuel ratio of the exhaust gas coming from the combustion chambers 20 between a regeneration control mode in which the ECU 50 the NOx absorption catalyst 30 regenerates, and a non-regeneration control mode in which the ECU 50 does not work to the NOx absorption catalyst 30 To regenerate, leads to an undesirable change in the combustion state of the mixture in the combustion chambers 20 , To reduce this problem, the ECU is 50 Designed to remove the exhaust gas from the combustion chambers 30 given as bold as possible within a certain lean range, regardless of whether the ECU 50 in the regeneration control mode or in the non-regeneration control mode. However, it is in view of the stability of combustion in the internal combustion engine 10 It is advisable that the mixture in the combustion chambers 20 leaner than the stoichiometric ratio is to the output of the internal combustion engine 10 sure. The enrichment of the mixture in the combustion chambers 20 therefore contributes to the instability of combustion in the internal combustion engine 10 whereby monitoring the combustion state in the combustion chambers 20 necessary if the ECU 50 the mixture in the combustion chambers 20 enriches. The combustion state usually has a correlation with the air-fuel ratio of the exhaust gas from the combustion chambers 20 is discharged (or to an actual air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 during a combustion cycle), and therefore can be found out by it. However, if the fuel additive valve 32 Adding the fuel to the exhaust gas, this leads to a difficulty in correctly determining the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 using the output of the air-fuel ratio sensor 34 during the combustion process.
Um
den vorstehenden Nachteil zu beseitigen, ist die ECU 50 entwickelt,
um einen Fehler, der von dem Zusatz des Kraftstoffs zu dem Abgas
durch das Kraftstoffzusatzventil 32 herrührt, von
der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 zu
entfernen, um das Luft-Kraftstoffverhältnis des
Gemisches in den Verbrennungskammern 20 zu bestimmen, wenn
die ECU 50 in dem Regenerationssteuerungsmodus ist, und
das bestimmte Luft-Kraftstoffverhältnis unter
einer Regelung bzw. Rückkopplungssteuerung
in Übereinstimmung
mit einem Zielwert zu bringen.To eliminate the above disadvantage, the ECU 50 Designed to detect an error from the addition of fuel to the exhaust gas through the fuel addition valve 32 from the output of the air-fuel ratio sensor 34 to remove the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 to determine if the ECU 50 in the regeneration control mode, and to bring the determined air-fuel ratio under a feedback control in accordance with a target value.
2(a) zeigt ein Schalten zwischen dem Regenerationssteuerungsmodus
und dem Nicht-Regenerationssteuerungsmodus
der ECU 50, um den NOx-Absorptionskatalysator 30 zu
regenerieren bzw. nicht zu regenerieren. 2(b) zeigt
eine Änderung der
Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 während der
Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches in den Verbrennungskammern 20. Eine durchgehende
Linie zeigt den Wert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 an.
Eine Strichpunktlinie kennzeichnet einen Zielwert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches in den Verbrennungskammern 20, der durch
die ECU 50 bestimmt wird. Eine Zweipunktstrichlinie kennzeichnet einen
Zielwert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Abgases, das stromabwärts
des NOx-Absorptionskatalysators 30 strömt, der durch die ECU 50 in
dem Regenerationssteuerungsmodus bestimmt wird. 2 (a) FIG. 12 shows switching between the regeneration control mode and the non-regeneration control mode of the ECU 50 to the NOx absorption catalyst 30 to regenerate or not to regenerate. 2 B) shows a change of the output of the air-fuel ratio sensor 34 during the regulation of the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 , A solid line shows the value of the output of the air-fuel ratio sensor 34 at. A dashed-dotted line indicates a target value of the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 , by the ECU 50 is determined. A two-dot chain line indicates a target value of the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the NOx absorption catalyst 30 flowing through the ECU 50 is determined in the regeneration control mode.
Vor
dem Regenerationssteuerungsmodus beginnt die ECU 50 einen
normalen Steuerungsmodus und arbeitet, um den Wert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 unter
einer Regelung mit einem Zielwert (z. B. 20) des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches in den Verbrennungskammern 20 in Übereinstimmung
zu bringen. In dem Regenerationssteuerungsmodus arbeitet die ECU 50 auch,
um den Wert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 in Übereinstimmung
mit einem Zielwert (z. B. ungefähr
das stöchiometrische
Verhältnis)
zu bringen, um den NOx-Absorptionskatalysator 30 zu regenerieren.
Im Speziellen entfernt die ECU 50 den Fehler, der von dem
Zusatz von Kraftstoff zu dem Abgas durch das Kraftstoffventil 32 hindurch
herrührt,
von der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnisses 34, um ein
tatsächliches
Luft-Kraftstoffverhältnis des
Gemisches in den Verbrennungskammern 20 zu bestimmen, und
bringt das bestimmte Luft-Kraftstoffverhältnis unter eine Regelung in Übereinstimmung
mit dem Zielwert. Nach Beenden des Regenerationssteuerungsmodus
beginnt die ECU 50 einen Übergangssteuerungsmodus und
bringt den Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches in den Verbrennungskammern 20, der als eine
Funktion der Menge von Einlassluft berechnet wird, die durch den
Luftmengenmesser 15 gemessen wird, und die Menge von Kraftstoff,
die von den Einspritzelement 24 eingespritzt wird, unter
einer Regelung in Übereinstimmung
mit einem Zielwert. Der Übergangssteuerungsmodus
ist gemacht, um einen Fehler in der Luft-Kraftstoffverhältnissteuerung
durch die ECU 50 eliminieren, der von dem Fehler in der
Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 herrührt, der
durch den Zusatz des Kraftstoffs zu dem Abgas durch das Kraftstoffzusatzventil 32 verursacht wird,
und der nach Beendigung des Regenerationssteuerungsmodus für eine Weile
in Erscheinung bleibt. Nach Beendigung des Übergangssteuerungsmodus beginnt
die ECU 50 wieder den normalen Steuerungsmodus.Before the regeneration control mode, the ECU starts 50 a normal control mode and operates to calculate the value of the output of the air-fuel ratio sensor 34 under a regulation with a target value (eg 20 ) of the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 to bring into line. In the regeneration control mode, the ECU operates 50 also, about the value of the output of the air-fuel ratio sensor 34 in accordance with a target value (eg, about the stoichiometric ratio) to the NOx absorption catalyst 30 to regenerate. In particular, the ECU removes 50 the error caused by the addition of fuel to the exhaust gas through the fuel valve 32 is due to the output of the air-fuel ratio 34 to obtain an actual air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 and brings the determined air-fuel ratio under control in accordance with the target value. When the regeneration control mode ends, the ECU starts 50 a transition control mode and brings the value of the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 calculated as a function of the amount of intake air passing through the air flow meter 15 is measured, and the amount of fuel coming from the injection element 24 is injected under a regulation in accordance with a target value. The transient control mode is made to detect an error in the air-fuel ratio control by the ECU 50 eliminate the error of the output of the air-fuel ratio sensor 34 due to the addition of the fuel to the exhaust gas through the fuel additive valve 32 is caused, and remains after the regeneration control mode for a while. Upon completion of the transient control mode, the ECU starts 50 again the normal control mode.
3 ist
ein Flussdiagramm einer Abfolge von logischen Schritten oder eines
Programms, die/das in einem Zyklus durch die ECU 50 ausgeführt werden/wird,
um die Menge Kraftstoff zu steuern, die zu dem Abgas in dem Regenerationssteuerungsmodus
hinzugefügt
werden soll. 3 FIG. 10 is a flow chart of a sequence of logical steps or program executed by the ECU in one cycle 50 are executed to control the amount of fuel to be added to the exhaust gas in the regeneration control mode.
Nach
Beginnen des Programms geht die Routine zu Schritt 10,
in dem bestimmt wird, ob ein logischer ODER-Zustand erfüllt ist oder nicht, in dem die
Menge von NOx, die in dem NOx-Absorptionskatalysator 30 absorbiert
ist, größer als
ein bestimmter Referenzwert α ist,
oder die Menge von Schwefel, die in dem NOx-Absorptionskatalysator 30 absorbiert
ist, größer als
ein bestimmter Referenzwert β ist.
Der Referenzwert α ist
der Wert, um zu bestimmen, ob es erfordert ist, das NOx, das in
dem NOx-Absorptionskatalysator 30 gefangen
ist, reduziert werden muss oder nicht. Der Referenzwert β ist der
Wert, um zu bestimmen, ob die Absorptionsfähigkeit des NOx-Absorptionskatalysator 30 sich
abgesenkt hat, und somit ein Rückgängigmachen
der Verschlechterung des NOx-Absorptionskatalysators 30 erforderlich
ist, die von einem Leiden unter dem Schwefel herrührt.After starting the program, the routine goes to step 10 in which it is determined whether or not a logical OR condition is satisfied, in which the amount of NOx contained in the NOx absorption catalyst 30 is greater than a certain reference value α, or the amount of sulfur present in the NOx absorption catalyst 30 is greater than a certain reference value β. The reference value α is the value for determining if it is required to release the NOx that is in the NOx absorption catalyst 30 is trapped, needs to be reduced or not. The reference value β is the value for determining whether the absorption capacity of the NOx absorption catalyst 30 has decreased, and thus a reversal of the deterioration of the NOx absorption catalyst 30 necessary, which results from a suffering under the sulfur.
Die
Menge von NOx, die in dem NOx-Absorptionskatalysator 30 absorbiert
ist, kann durch Integrieren der Menge von NOx bezüglich der
Zeit bestimmt werden, die durch Nachschlagen in einer Kennfeldtabelle
abgeleitet wird, die die Beziehung der Menge von NOx, von der erwartet
wird, dass sie pro Zeiteinheit gefangen wird, zu der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und
der Menge von Kraftstoff zeigt, die in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt
wird. In gleicher Weise kann die Menge von Schwefel, die in dem
NOx-Absorptionskatalysator 30 gefangen ist, durch Integrieren
der Menge von Schwefel bezüglich
der Zeit bestimmt werden, die durch Nachschlagen unter Verwendung
einer Kennfeldtabelle abgeleitet wird, die die Beziehung der Menge
von Schwefel, von der erwartet wird, dass sie pro Zeiteinheit absorbiert
wird, zu der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und der
Menge von Kraftstoff auflistet, die in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt
wird.The amount of NOx present in the NOx absorption catalyst 30 can be determined by integrating the amount of NOx with respect to the time derived by lookup in a map table that estimates the relationship of the amount of NOx expected to be trapped per unit time to the speed of the engine 10 and the amount of fuel that shows in the internal combustion engine 10 is injected. Likewise, the amount of sulfur present in the NOx absorption catalyst 30 is determined by integrating the amount of sulfur with respect to the time derived by lookup using a map table which estimates the relationship of the amount of sulfur expected to be absorbed per unit time to the speed of the engine 10 and the amount of fuel listed in the internal combustion engine 10 is injected.
Falls
eine NEIN-Antwort in Schritt 10 erhalten wird, dann endet
die Routine. Alternativ, falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann
geht die Routine weiter zu Schritt 12, in dem ein Regenerationssteuerungsmodusflag
angeschaltet wird, wie in 2(a) gezeigt
ist.If a NO answer in step 10 is received, then the routine ends. Alternatively, if a YES answer is obtained, then the routine continues to step 12 in which a regeneration control mode flag is turned on, as in FIG 2 (a) is shown.
Die
Routine geht weiter zu Schritt 14, in dem ein Feedforward-Term
bzw. Optimalstwertterm einer Zielmenge F von Kraftstoff, die zu
dem Abgas durch das Kraftstoffzusatzventil 32 hinzugefügt werden
soll, durch nachstehende Gleichung (1) unter Verwendung einer Strömungsrate
Ga der Einlassluft, die durch den Luftmengenmesser 15 gemessen
wird, eines Zielwerts Gt des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Abgases, das stromabwärts des
NOx-Absorptionskatalysators in dem Regenerationssteuerungsmodus strömt, einer
Zielmenge QFIN von Kraftstoff, die von den Kraftstoffeinspritzelementen 24 eingespritzt
werden soll, und einer Drehzahl NE des Verbrennungsmotors 10 berechnet
wird. F = Ga/Dt – QFIN × NE/(60 × 2) (1) The routine continues to move 14 in which a feed forward term of a target amount F of fuel leading to the exhaust gas through the fuel addition valve 32 is to be added by the following equation (1) using a flow rate Ga of the intake air passing through the air flow meter 15 is measured, a target value Gt of the exhaust air-fuel ratio flowing downstream of the NOx absorption catalyst in the regeneration control mode, a target amount QFIN of fuel supplied from the fuel injection elements 24 injected who the intended, and a speed NE of the internal combustion engine 10 is calculated. F = Ga / Dt - QFIN × NE / (60 × 2) (1)
Der
erste Term (Ga/Dt) der rechten Seite von Gleichung (1) stellt eine
Gesamtmenge von Kraftstoff dar, die erfordert ist, um das Luft-Kraftstoffverhältnis um
den Luft-Kraftstoffverhältnissensor 34 herum
(das heißt
den Wert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34) in Übereinstimmung
mit dem Zielwert Dt zu bringen. Der zweite Term stellt die Menge von
Kraftstoff dar, die pro Sekunde von den Kraftstoffeinspritzelementen 24 eingespritzt
werden soll. Die Zielmenge F von Kraftstoff, die von dem Kraftstoffzusatzventil 32 abgegeben
werden soll, wird deshalb durch Subtrahieren des zweiten Term von
dem ersten Term bestimmt. Die ECU 50 öffnet das Kraftstoffzusatzventil 32,
um die Zielmenge F von Kraftstoff zu dem Abgas hinzuzufügen.The first term (Ga / Dt) of the right side of Equation (1) represents a total amount of fuel required to obtain the air-fuel ratio around the air-fuel ratio sensor 34 around (that is, the value of the output of the air-fuel ratio sensor 34 ) in accordance with the target value Dt. The second term represents the amount of fuel delivered per second by the fuel injectors 24 to be injected. The target amount F of fuel coming from the fuel addition valve 32 is therefore determined by subtracting the second term from the first term. The ECU 50 opens the fuel additive valve 32 to add the target amount F of fuel to the exhaust gas.
Nach
Schritt 14 geht die Routine weiter zu Schritt 16,
in dem bestimmt wird, ob eine vorbestimmte Verzögerungszeit seit dem Start
der Kraftstoffzusatzsteuerung, die durch die ECU 50 ausgeführt wird,
um das Kraftstoffzusatzventil 32 zu öffnen, verstrichen ist oder
nicht. Die Verzögerungszeit
ist eine Zeitspanne DL, wie in 2(b) dargestellt
ist, die eine Antwortzeitverzögerung
zwischen dem Start des Zusatzes von Kraftstoff zu dem Abgas und
dem Zeitpunkt ist, wenn der Wert AbyFr der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 in
dem Regenerationssteuerungsmodus den Zielwert Dt erreicht.After step 14 the routine continues to move 16 in which it is determined whether a predetermined delay time since the start of the fuel additive control by the ECU 50 is executed to the fuel additive valve 32 to open, elapsed or not. The delay time is a period DL, as in 2 B) which is a response time delay between the start of the addition of fuel to the exhaust gas and the time when the value AbyFr of the output of the air-fuel ratio sensor 34 reaches the target value Dt in the regeneration control mode.
Falls
eine JA-Antwort in Schritt 16 erhalten wird, die bedeutet,
dass die Zeitspanne DL vorüber gegangen
ist, dann geht die Routine weiter zu Schritt 18, in dem
bestimmt wird, ob ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Wert
AbyFr der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 (wird
nachstehend auch als ein Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
bezeichnet) und dem Zielwert Dt größer als sein Schwellenwert γ ist oder
nicht. Der Schwellenwert γ ist
ein Referenzwert, der ausgewählt
ist, um zu bestimmen, ob die Regelung ausgeführt werden soll, um das Luft-Kraftstoffverhältnis, dass
durch die Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 abgeleitet
worden ist, in Übereinstimmung
mit dem Zielwert Dt zu bringen und das Schwanken des Luft-Kraftstoffverhältnismesswerts
AbyFr zu vermeiden, das von der Regelung herrührt.If YES in step 16 is obtained, which means that the time period DL has passed, then the routine proceeds to step 18 in which it is determined whether an absolute value of a difference between the value AbyFr of the output of the air-fuel ratio sensor 34 (hereinafter also referred to as an air-fuel ratio measurement value) and the target value Dt is greater than its threshold value γ or not. The threshold value γ is a reference value selected to determine whether the control is to be performed, the air-fuel ratio, by the output of the air-fuel ratio sensor 34 is derived to bring in accordance with the target value Dt and to avoid the fluctuation of the air-fuel ratio measured value AbyFr resulting from the control.
Falls
eine JA-Antwort in Schritt S18 erhalten wird, die bedeutet, dass
der Absolutwert größer als der Schwellenwert γ ist, dann
geht die Routine weiter zu Schritt 20, in dem die Menge
F des Kraftstoffs, die zu dem Abgas durch das Kraftstoffzusatzventil 32 hinzugefügt werden
soll, auf Basis des Luft-Kraftstoffverhältnismesswerts
AbyFr und dem Zielwert Dt gemäß dem PID-Algorithmus
korrigiert wird.If a YES answer is obtained in step S18, which means that the absolute value is greater than the threshold value γ, then the routine proceeds to step 20 in which the amount F of fuel flowing to the exhaust gas through the fuel addition valve 32 is corrected based on the air-fuel ratio measurement value AbyFr and the target value Dt according to the PID algorithm.
Falls
eine NEIN-Antwort in einem der Schritte 10, 16, 18 oder 20 erhalten
wird, dann endet die Routine.If there is a NO answer in any of the steps 10 . 16 . 18 or 20 is received, then the routine ends.
4 ist
ein Flussdiagramm eines Programms, das in einem Zyklus durch die
ECU 50 ausgeführt
werden soll, um einen der folgenden Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsmoden
auszuwählen:
den normalen Steuerungsmodus, den Übergangssteuerungsmodus oder
den Regenerationssteuerungsmodus. 4 is a flowchart of a program that is in one cycle by the ECU 50 is to be executed to select one of the following air-fuel ratio control modes: the normal control mode, the transition control mode, or the regeneration control mode.
Zuerst
wird in Schritt 30 bestimmt, ob die ECU nun arbeitet, um
den NOx-Absorptionskatalysator 30 zu regenerieren. Falls
eine JA-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt 36,
in dem die ECU 50 arbeitet, um die Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches, das in den Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden
soll, in dem Regenerationssteuerungsmodus durchzuführen.First, in step 30 determines whether the ECU is now working to the NOx absorption catalyst 30 to regenerate. If a YES answer is obtained, then the routine continues to step 36 in which the ECU 50 works to regulate the air-fuel ratio of the mixture in the internal combustion engine 10 is to be supplied to perform in the regeneration control mode.
Alternativ,
falls eine NEIN-Antwort in Schritt 30 erhalten wird, dann
geht die Routine weiter zu Schritt 31, in dem bestimmt
wird, ob die ECU 50 jemals den Regenerationssteuerungsmodus
erfahren hat bzw. ausgeführt
hat oder nicht. Falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, dann geht
die Routine weiter zu Schritt 34, in dem die ECU 50 arbeitet,
um die Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Gemisches in dem
normalen Steuerungsmodus durchzuführen.Alternatively, if a NO answer in step 30 is received, then the routine continues to step 31 in which determines whether the ECU 50 ever experienced the regeneration control mode or did or did not. If a NO answer is obtained, then the routine continues to step 34 in which the ECU 50 operates to perform the control of the air-fuel ratio of the mixture in the normal control mode.
Alternativ,
falls eine JA-Antwort in Schritt 31 erhalten wird, dann
geht die Routine weiter zu Schritt 32, in dem bestimmt
wird, ob eine bestimmte Zeitspanne X seit dem Stop des Regenerationssteuerungsmodus
vorübergegangen
ist oder nicht. Die Zeitspanne X ist eine erwartete Zeitverzögerung zwischen
dem Ende des Regenerationssteuerungsmodus und einem Verschwinden
der Effekte des Zusetzens von Kraftstoff zu dem Abgas auf die Ausgabe des
Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34.
Falls eine JA-Antwort erhalten wird, die bedeutet, dass die Zeitspanne
X vorübergegangen
ist, dann geht die Routine weiter zu Schritt 34. Alternativ,
falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, dann geht die Routine weiter
zu Schritt 38, in dem die ECU 50 arbeitet, um die
Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches in dem Übergangssteuerungsmodus durchzuführen.Alternatively, if a YES answer in step 31 is received, then the routine continues to step 32 in which it is determined whether a certain time period X has passed since the stop of the regeneration control mode or not. The period X is an expected time delay between the end of the regeneration control mode and disappearance of the effects of adding fuel to the exhaust gas to the output of the air-fuel ratio sensor 34 , If a YES answer is obtained, meaning that the time period X has passed, then the routine continues to step 34 , Alternatively, if a NO answer is obtained, then the routine continues to step 38 in which the ECU 50 operates to perform the air-fuel ratio control of the mixture in the transient control mode.
5 ist
ein Flussdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsprogramms,
das in einem Zyklus durch die ECU 50 in dem normalen Steuerungsmodus
ausgeführt
wird. 5 FIG. 10 is a flowchart of an air-fuel ratio control routine executed in one cycle by the ECU 50 in the normal control mode.
Nach
Beginnen des normalen Steuerungsmodus geht die Routine weiter zu
Schritt 40, in dem die Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 abgefragt
bzw. geprüft
wird, um den Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr zu bestimmen.After starting the normal control mode, the routine proceeds to step 40 in which the output of the air-fuel ratio sensor 34 is checked to determine the air-fuel ratio reading AbyFr.
Die
Routine geht weiter zu Schritt 42, in dem der Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr, der in Schritt 40 abgeleitet worden ist, als eine
Darstellung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses
AbyFc des Gemisches für
eine Verwendung in dem Betrieb der Regelung durch die ECU 50 definiert
wird.The routine continues to move 42 in which the air-fuel ratio reading AbyFr, in step 40 has been derived as an illustration of an air-fuel ratio AbyFc of the mixture for use in the operation of the control by the ECU 50 is defined.
Die
Routine geht weiter zu Schritt 44, in dem ein Zielwert
AbyFt des Luft-Kraftstoffverhältnisses des
Gemisches, das in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt
werden soll, durch Nachschlagen in einer Kennfeldtabelle auf Basis
der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und des erforderten
Moments bestimmt wird, wie vorstehend beschrieben ist.The routine continues to move 44 in which a target value AbyFt of the air-fuel ratio of the mixture in the internal combustion engine 10 is to be injected by looking up in a map table based on the speed of the engine 10 and the required torque, as described above.
Die
Routine geht weiter zu Schritt 46, in dem bestimmt wird,
ob ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Luft-Kraftstoffverhältnis AbyFc
und dem Zielwert AbyFt größer ist
als ein Schwellenwert ε oder
nicht. Der Schwellenwert ε ist
ein Referenzwert, der ausgewählt
ist, um zu bestimmen, ob die Regelung auf Basis des Luft-Kraftstoffverhältnisses AbyFc
und dem Zielwert AbyFt durchgeführt
werden sollte oder nicht, und der ausreichend ist, um das Schwanken
des Luft-Kraftstoffverhältnisses
AbyFc zu vermeiden, das von der Regelung herrührt.The routine continues to move 46 in which it is determined whether or not an absolute value of a difference between the air-fuel ratio AbyFc and the target value AbyFt is larger than a threshold value ε or not. The threshold value ε is a reference value selected to determine whether or not the feedback control based on the air-fuel ratio AbyFc and the target value AbyFt should be performed, and which is sufficient to avoid the fluctuation of the air-fuel ratio AbyFc that comes from the regulation.
Falls
eine NEIN-Antwort erhalten wird, die bedeutet, dass der Absolutwert
kleiner als der Schwellenwert ε ist,
dann endet die Routine. Alternativ, falls eine JA-Antwort erhalten
wird, dann geht die Routine weiter zu Schritt 48, in dem
das Drosselventil 18 unter der PID-Steuerung betätigt wird,
um den Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr in Übereinstimmung
mit dem Zielwert Dt zu bringen. Im Speziellen, wenn der Luft-Kraftstoffverhältnismesswert AbyFr
größer als
der Zielwert Dt ist, betätigt
die ECU 50 das Drosselventil 18 in eine Schließrichtung,
um die Menge von Luft zu verringern, die in den Verbrennungsmotor 10 zugeführt wird.
Alternativ, wenn der Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr kleiner als der Zielwert Dt ist, dann betätigt die ECU 50 das Drosselventil 18 in
eine Öffnungsrichtung,
um die Menge von Luft zu erhöhen,
die in den Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden soll. Die ECU 50 kann
alternativ arbeiten, um das EGR-Ventil 40 und/oder den
Turbolader 36 anstelle des Drosselventils 18 zu
betätigen,
um den Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr in Übereinstimmung
mit dem Zielwert Dt zu bringen. Nach Schritt 48 endet die
Routine.If a NO answer is obtained, meaning that the absolute value is less than the threshold ε, then the routine ends. Alternatively, if a YES answer is obtained, then the routine continues to step 48 in which the throttle valve 18 under the PID control to bring the air-fuel ratio measurement value AbyFr into correspondence with the target value Dt. Specifically, when the air-fuel ratio measured value AbyFr is greater than the target value Dt, the ECU operates 50 the throttle valve 18 in a closing direction to reduce the amount of air entering the internal combustion engine 10 is supplied. Alternatively, when the air-fuel ratio measurement value AbyFr is smaller than the target value Dt, the ECU operates 50 the throttle valve 18 in an opening direction to increase the amount of air entering the internal combustion engine 10 should be supplied. The ECU 50 may alternatively work to the EGR valve 40 and / or the turbocharger 36 instead of the throttle valve 18 to bring the air-fuel ratio measured value AbyFr into correspondence with the target value Dt. After step 48 the routine ends.
6 ist
ein Flussdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsprogramms,
das in einem Zyklus durch die ECU 50 in dem Regenerationssteuerungsmodus
ausgeführt
wird. Dieselben Schrittnummern, die in 5 verwendet
werden, beziehen sich auf dieselben Operationen und auf eine detaillierte
Erklärung
von diesen wird an dieser Stelle verzichtet. 6 FIG. 10 is a flowchart of an air-fuel ratio control routine executed in one cycle by the ECU 50 in the regeneration control mode. The same step numbers used in 5 are used, refer to the same operations and a detailed explanation of these will be omitted here.
Nach
Beginnen des Regenerationssteuerungsmodus geht die Routine zu Schritt 40a,
in dem die Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 abgefragt
bzw. geprüft
wird, um den Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr zu bestimmen, und die Ausgabe des Luftmengenmessers 15 wird
auch abgefragt bzw. geprüft,
um die Strömungsrate
Ga von Luft zu messen, die in den Verbrennungsmotor 10 eintritt.After starting the regeneration control mode, the routine goes to step 40a in which the output of the air-fuel ratio sensor 34 is checked to determine the air-fuel ratio reading AbyFr and the output of the air flow meter 15 is also queried or tested to measure the flow rate Ga of air entering the internal combustion engine 10 entry.
Die
Routine geht weiter zu Schritt 42a, in dem das Luft-Kraftstoffverhältnis AbyFc
des Gemisches gemäß einer
nachstehenden Gleichung berechnet wird. AbyFc
= Ga/(Ga/AbyFr – F) (2) The routine continues to move 42a in which the air-fuel ratio AbyFc of the mixture is calculated according to an equation below. AbyFc = Ga / (Ga / AbyFr - F) (2)
Der
erste Term (Ga/AbyFr) des Nenners stellt eine Gesamtmenge von Kraftstoff
dar, die in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt und zu
dem Abgas zugefügt
wird. Die Menge von Kraftstoff, die in den Verbrennungskammer 20 verbrannt
werden soll, wird deshalb durch Subtrahieren der Menge F von Kraftstoff,
die von dem Kraftstoffzusatzventil 32 abgegeben werden
soll, von der vorstehenden Gesamtmenge von Kraftstoff bestimmt,
wie in dem Nenner ausgedrückt
ist. Die rechte Seite von Gleichung (2) zeigt somit ein Verhältnis der
Menge von Luft, die in den Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden
soll, zu der Menge von Kraftstoff an, die in dem Verbrennungsmotor 10 verbrannt
werden soll.The first term (Ga / AbyFr) of the denominator represents a total amount of fuel that enters the internal combustion engine 10 injected and added to the exhaust gas. The amount of fuel entering the combustion chamber 20 is to be burned, therefore, by subtracting the amount F of fuel supplied by the fuel addition valve 32 is to be delivered, determined by the above total amount of fuel, as expressed in the denominator. The right side of equation (2) thus shows a ratio of the amount of air entering the internal combustion engine 10 is to be supplied to the amount of fuel in the internal combustion engine 10 to be burned.
Nach
Schritt 42a werden die Schritt 44, 46 und 48 ausgeführt, die
dieselben wie in 5 sind.After step 42a become the step 44 . 46 and 48 executed the same as in 5 are.
7 ist
ein Flussdiagramm eines Luft-Kraftstoffverhältnisregelungsprogramms,
das in einem Zyklus durch die ECU 50 in dem Übergangssteuerungsmodus
zwischen dem Regenerationssteuerungsmodus und dem normalen Steuerungsmodus
ausgeführt
wird. Dieselben Schrittnummern, wie sie in 5 verwendet
werden, beziehen sich auf dieselben Operationen, und auf eine detaillierte
Erklärung
von diesen wird hier verzichtet. 7 FIG. 10 is a flowchart of an air-fuel ratio control routine executed in one cycle by the ECU 50 in the transition control mode between the regeneration control mode and the normal control mode. The same step numbers as in 5 are used, refer to the same operations, and a detailed explanation of these will be omitted here.
Nach
Beginnen des Übergangssteuerungsmodus
geht die Routine zu Schritt 40b, in dem die Ausgabe des
Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 abgefragt
bzw. geprüft
wird, um den Luft-Kraftstoffverhältnismesswert
AbyFr zu bestimmen, in dem auch die Ausgabe des Luftmengenmessers 15 abgefragt bzw.
geprüft
wird, um die Strömungsrate
Ga von Luft zu bestimmen, die in den Verbrennungsmotor 10 eintritt,
und in dem die Zielmenge QFIN von Kraftstoff, die von den Kraftstoffeinspritzelementen
eingespritzt werden soll, wird, wie vorstehend beschrieben ist,
bestimmt wird.After starting the transition control mode, the routine goes to step 40b in which the output of the air-fuel ratio sensor 34 is queried to determine the air-fuel ratio reading AbyFr, which includes the output of the air flow meter 15 is queried or examined to determine the flow rate Ga of air in the internal combustion engine 10 occurs, and in which the target amount QFIN of fuel to be injected from the fuel injection elements, as described above be. Be is true.
Die
Routine geht weiter zu Schritt 42b, in dem das Luft-Kraftstoffverhältnis AbyFc
des Gemisches gemäß einer
nachstehenden Gleichung berechnet wird. AbyFc
= Ga/QFIN (3) The routine continues to move 42b in which the air-fuel ratio AbyFc of the mixture is calculated according to an equation below. AbyFc = Ga / QFIN (3)
Nach
Schritt 42b werden die Schritte 44, 46 und 48 ausgeführt, die
die gleichen sind, wie in 5.After step 42b become the steps 44 . 46 and 48 executed, which are the same as in 5 ,
Wie
von der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, ist das Luft-Kraftstoffverhältnissteuersystem
entwickelt, um einen Fehler in der Ausgabe (das heißt AbyFr)
des Luftkraftstoffsensors 34 zu beseitigen, der von dem
Zusatz von Kraftstoff zu dem Abgas durch das Kraftstoffzuführventil 32 herrührt, um
in dem Regenerationssteuerungsmodus ein tatsächliches Luft-Kraftstoffverhältnis des
Gemisches zu bestimmen, das in die Verbrennungskammern 20 (das
heißt
das Luft-Kraftstoffverhältnis AbyFc)
zugeführt
wird, wodurch die Stabilität
der Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Gemisches, das
in den Verbrennungskammern 20 verbrannt werden soll, auf
Basis der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 während des
Zusatzes von Kraftstoff zu dem Abgas, um den NOx-Absorptionskatalysator 30 zu
regenerieren, sichergestellt wird.As apparent from the above description, the air-fuel ratio control system is designed to detect an error in the output (ie, AbyFr) of the air-fuel sensor 34 to be eliminated by the addition of fuel to the exhaust gas through the fuel supply valve 32 to determine, in the regeneration control mode, an actual air-fuel ratio of the mixture entering the combustion chambers 20 (That is, the air-fuel ratio AbyFc) is supplied, whereby the stability of the control of the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chambers 20 is to be burned based on the output of the air-fuel ratio sensor 34 during the addition of fuel to the exhaust gas to the NOx absorption catalyst 30 to regenerate, is ensured.
Nach
Beendigung der Regeneration des NOx-Absorptionskatalysators 30,
arbeitet das System, um das tatsächliche
Luft-Kraftstoffverhältnis
des Gemisches, das durch die Strömungsrate
Ga von Luft, die in den Verbrennungsmotor 10 eintritt,
und der Zielmenge QFIN von Kraftstoff gefunden bzw. bestimmt wird,
die in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt werden soll,
in Übereinstimmung
mit dem Zielwert bis zu einem Start des normalen Steuerungsmodus
zu bringen, der arbeitet, um die Ausgabe (das heißt AbyFr)
des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 unter
einer Regelung in Übereinstimmung
mit dem Ziel-Luft-Kraftstoffverhältnis
des Gemisches zu bringen, das in den Verbrennungsmotor 10 zugeführt wird,
wodurch die Zeitverzögerung
zwischen dem Ende des Regenerationssteuerungsmodus und dem Verschwinden
von Effekten des Zusetzens von Kraftstoff zu dem Abgas auf die Ausgabe
(das heißt
AbyFr) des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
beseitigt wird.After completion of the regeneration of the NOx absorption catalyst 30 , the system works to determine the actual air-fuel ratio of the mixture, by the flow rate Ga of air entering the internal combustion engine 10 enters, and the target quantity QFIN of fuel is found or determined in the internal combustion engine 10 is to be injected in accordance with the target value until a start of the normal control mode which works to the output (that is, AbyFr) of the air-fuel ratio sensor 34 under a regulation in accordance with the target air-fuel ratio of the mixture to be brought into the internal combustion engine 10 whereby the time delay between the end of the regeneration control mode and the disappearance of effects of adding fuel to the exhaust gas to the output (ie, AbyFr) of the air-fuel ratio sensor is eliminated.
Die
Regeneration des NOx-Absorptionskatalysators 30 wird durch
Zufügen
des Kraftstoffs zu dem Abgas unter Verwendung des Kraftstoffzusatzventils 32 erreicht,
das in dem Auslassrohr 26 des Verbrennungsmotors 10 ist.
Die Verwendung des Kraftstoffzusatzventils 32 führt zu einem
minimierten Eintritt des Kraftstoffs in ein Kurbelgehäuse des
Verbrennungsmotors, um das Motoröl
zu verdünnen, was
normalerweise auftritt, wenn der Kraftstoff direkt in den Verbrennungsmotor
eingespritzt wird, um den NOx-Absorptionskatalysator 30 bei
Zeiten zu regenerieren, die von den Zeiten verschoben sind, bei
denen der eingespritzte Kraftstoff in der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor
verwendet wird.The regeneration of the NOx absorption catalyst 30 is added by adding the fuel to the exhaust gas using the fuel addition valve 32 achieved in the outlet pipe 26 of the internal combustion engine 10 is. The use of the additional fuel valve 32 results in minimized entry of the fuel into a crankcase of the internal combustion engine to dilute the engine oil, which normally occurs when the fuel is injected directly into the internal combustion engine, to the NOx absorption catalyst 30 at times shifted from the times when the injected fuel is used in the combustion in the internal combustion engine.
Der
Zielwert AbyFt des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Gemisches, das
in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt werden soll (das
heißt
der Zielwert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34) ist
um eine untere Grenze eines Bereichs herum eingestellt (das heißt, bei
der fettesten Seite des mageren Bereichs), die erfordert ist, um
die Stabilität
der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor 10 sicherzustellen,
wodurch bewirkt wird, dass eine große Menge von unverbranntem
Kraftstoff, der in dem Abgas enthalten sein soll, von den Verbrennungskammern 20 abgegeben
wird. Dies gestattet, dass eine verringerte Menge von Kraftstoff
zu dem Abgas durch das Kraftstoffzuführventil 32 während des
Regenerationssteuerungsmodus zugeführt werden kann.The target value AbyFt of the air-fuel ratio of the mixture in the internal combustion engine 10 to be injected (that is, the target value of the output of the air-fuel ratio sensor 34 ) is set around a lower limit of a range (that is, at the leanest side of the lean portion) required to improve the stability of combustion in the internal combustion engine 10 ensuring that a large amount of unburned fuel to be contained in the exhaust gas is caused to flow from the combustion chambers 20 is delivered. This allows a reduced amount of fuel to the exhaust gas through the fuel supply valve 32 can be supplied during the regeneration control mode.
Der
Luft-Kraftstoffverhältnissensor 34 ist nahe
dem NOx-Absorptionskatalysator 30 installiert, wodurch
ermöglicht
wird, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis nahe dem NOx-Absorptionskatalysator 30 präzise unter
Verwendung der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34 gesteuert
werden kann, um die Regeneration des NOx-Absorptionskatalysators 30 zu
verbessern.The air-fuel ratio sensor 34 is near the NOx absorption catalyst 30 installed, thereby allowing the air-fuel ratio near the NOx absorption catalyst 30 precisely using the output of the air-fuel ratio sensor 34 can be controlled to the regeneration of the NOx absorption catalyst 30 to improve.
Die
ECU 50 kann wie nachstehend beschrieben modifiziert sein.The ECU 50 may be modified as described below.
Das
Luft-Kraftstoffverhältnis
AbyFc des Gemisches, das in den Verbrennungsmotor 10 zugeführt wird,
kann alternativ als eine Funktion der Menge von Einlassluft, die
auf Basis der Öffnungsposition des
Drosselventils 18 und der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 abgeleitet
wird, anstelle der Strömungsrate
Ga der Einlassluft, die durch den Luftmengenmesser 15 gemessen
wird, berechnet werden. Die Menge eines Anteils des Abgases, der
zu dem Einlassrohr 12 zurückgeführt wird, kann durch die Öffnungsposition
des EGR-Ventils 40 und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 berechnet
werden, und auch verwendet werden, um das Luft-Kraftstoffverhältnis AbyFc zu bestimmen. Im
Speziellen kann solch eine Menge verwendet werden, um in dem Übergangssteuerungsmodus
die Strömungsrate
Ga der Einlassluft, die durch den Luftmengenmesser 15 gemessen
wird, oder die Menge von Kraftstoff zu korrigieren, die in den Verbrennungskammern 20 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt wird.The air-fuel ratio AbyFc of the mixture in the internal combustion engine 10 alternatively, as a function of the amount of intake air, based on the opening position of the throttle valve 18 and the speed of the internal combustion engine 10 instead of the flow rate Ga of the intake air flowing through the air flow meter 15 is measured. The amount of a portion of the exhaust gas that goes to the inlet pipe 12 can be attributed to the opening position of the EGR valve 40 and the speed of the internal combustion engine 10 be calculated and also used to determine the air-fuel ratio AbyFc. Specifically, such an amount may be used to determine, in the transient control mode, the flow rate Ga of the intake air flowing through the air flow meter 15 is measured, or to correct the amount of fuel in the combustion chambers 20 of the internal combustion engine 10 is supplied.
Der
Zielwert AbyFt des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Gemisches, das
in den Verbrennungsmotor 10 eingespritzt werden soll, (das
heißt
der Zielwert der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 34) kann
in dem normalen Steuerungsmodus oder dem Übergangssteuerungsmodus auf 30 bis 50 anstelle von 20 eingestellt
sein. In gleicher Weise kann der Zielwert AbyFt in dem Regenerationssteuerungsmodus
auch auf 30 bis 50 anstelle der unteren Grenze des
Bereichs eingestellt sein, der erfordert ist, um die Stabilität der Verbrennung
in dem Verbrennungsmotor 10 sicherzustellen.The target value AbyFt of the air-fuel ratio of the mixture in the internal combustion engine 10 is to be injected (that is, the target value of the output of the air-fuel ratio sensor 34 ) can in the normal control mode or the transition control mode on 30 to 50 instead of 20 be set. Similarly, the target value AbyFt may also be in the regeneration control mode 30 to 50 instead of the lower limit of the range required to increase the stability of combustion in the internal combustion engine 10 sure.
Die
Regeneration des NOx-Absorptionskatalysators 30 kann alternativ
durch Einspritzen des Kraftstoffs in den Verbrennungsmotor 10 durch
die Einspritzelemente 24 (zum Beispiel Nacheinspritzung)
bei der Zeit erreicht werden, die stark von dem oberen Totpunkt
in dem Kompressionshub des Verbrennungsmotors 10 verzögert ist,
ohne Verwenden des Kraftstoffzusatzventils 32.The regeneration of the NOx absorption catalyst 30 may alternatively by injecting the fuel into the internal combustion engine 10 through the injection elements 24 (For example, post-injection) can be achieved at the time that is strong from the top dead center in the compression stroke of the internal combustion engine 10 is delayed without using the fuel addition valve 32 ,
Das
System kann auch arbeiten, um Abgasemissionssteuervorrichtungen,
die anders sind als der NOx-Absorptionskatalysator 30,
unter Verwendung des Kraftstoffs zu regenerieren. Das System kann
in der Luft-Kraftstoffverhältnisregelung
für Verbrennungsmotoren
verwendet werden, die anders sind als der Dieselmotor 10.The system may also operate to control exhaust emission control devices other than the NOx absorption catalyst 30 to regenerate using the fuel. The system can be used in the air-fuel ratio control for internal combustion engines other than the diesel engine 10 ,
Vorgesehen
ist ein Luft-Kraftstoffverhältnissteuersystem
für einen
Verbrennungsmotor, der mit einer Abgasemissionssteuervorrichtung
ausgestattet ist, wie einem NOx-Absorptionskatalysator. Das System
hat einen Luft-Kraftstoffverhältnissensor,
der auf Abgas anspricht, um eine Ausgabe als eine Funktion eines
Luft-Kraftstoffverhältnisses
eines Gemisches zu erzeugen, das dem Verbrennungsmotor zugeführt wird.
Das Steuerelement arbeitet in einem Rückkopplungssteuerungsmodus
bzw. Regelungsmodus, um einen tatsächlichen Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches, der auf Basis der Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
bestimmt wird, in Übereinstimmung
mit einem Zielwert zu bringen. Das Steuerelement arbeitet auch in
einem Regenerationssteuerungsmodus, um Kraftstoff zu dem Abgas hinzuzufügen, um
die Abgasemissionssteuervorrichtung zu regenerieren, und um einen
Fehler, der von dem Zusetzen des Kraftstoffs herrührt, von der
Ausgabe des Luft-Kraftstoffverhältnissensors
zu entfernen, um den tatsächlichen
Wert des Luft-Kraftstoffverhältnisses
des Gemisches für
eine Verwendung in dem Regelungsmodus zu bestimmen.Intended
is an air-fuel ratio control system
for one
Internal combustion engine equipped with an exhaust emission control device
is equipped, such as a NOx absorption catalyst. The system
has an air-fuel ratio sensor,
which responds to exhaust to provide output as a function of a
Air-fuel ratio
a mixture which is supplied to the internal combustion engine.
The control operates in a feedback control mode
or control mode to an actual value of the air-fuel ratio
of the mixture based on the output of the air-fuel ratio sensor
is determined, in accordance
with a target value. The control also works in
a regeneration control mode to add fuel to the exhaust gas
to regenerate the exhaust emission control device, and by a
Error resulting from the clogging of the fuel, from the
Output of the air-fuel ratio sensor
to remove the actual
Value of the air-fuel ratio
of the mixture for
to determine a use in the control mode.
