DE102007027560A1

DE102007027560A1 - Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Anomalitätsdiagnoseverfahren für denselben

Info

Publication number: DE102007027560A1
Application number: DE102007027560A
Authority: DE
Inventors: Jun Toyota Tahara; Shogo Toyota Kanazawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-01-10
Also published as: FR2902460A1; US20070289287A1; JP2007332932A

Abstract

Es wird angenommen, dass die Anomalität unmittelbar bestimmt wird, wenn ein erlernter Wert (K), der aktualisiert wird, um einer Differenz zwischen einem Katalysatorbett-Temperatur-Durchschnittswert Tave und der Soll-Bett-Temperatur zu entsprechen, sich auch nur einmalig zu einem Aktualisierungszeitpunkt außerhalb eines korrekten Bereich befindet, wobei die Anomalitätsbestimmung unter der Bedingung inkorrekt ist, dass die Anomalität zu einem späteren Zeitpunkt verschwindet und der erlernte Wert (K) zu einem Wert innerhalb des korrekten Bereichs zurückkehrt. Um eine solche inkorrekte Bestimmung zu verhindern, wird bestimmt, dass die Anomalität vorliegt, wenn ein Zählwert des Zählers (C) einen Bestimmungswert erreicht, der größer ist als der Wert "2". In diesem Zusammenhang wird der Zählwert erhöht, wenn sich der erlernte Wert (K) zum Aktualisierungszeitpunkt außerhalb des korrekten Bereichs befindet, während der Zählwert auf den Initialwert "0" zurückgesetzt wird, wenn der erlernte Wert (K) sich im ordentlichen Bereich befindet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Anomalitätsdiagnoseverfahren für denselben.
2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Als Abgasreinigungssystem für einen Fahrzeug-Verbrennungsmotor, wie z. B. einen Dieselmotor, ist herkömmlicherweise ein System bekannt, das einen Partikelfilter (PM-Filter) und eine katalytischen Umwandlungseinrichtung, die in einem Abgassystem angeordnet sind, beinhaltet. Der PM-Filter fängt die PM ein, deren Hauptbestandteil Ruß ist. Die katalytische Umwandlungseinrichtung beinhaltet einen Speicherreduktions-NOx-Katalysator zum Reinigen von Abgas, d. h. Stickoxiden (NOx). In einem derartigen Abgasreinigungssystem wird eine Temperaturerhöhungssteuerung ausgeführt, um eine Temperatur des Katalysators auf eine Soll-Bett-Temperatur zu erhöhen, indem unverbrannte Kraftstoffkomponenten dem Katalysator zugeführt werden, so dass er seine Abgasreinigungskapazität wiederherstellen kann.
Eine Ansammlung von Partikeln verstopft beispielsweise den PM-Filter und die katalytischen Umwandlungseinrichtung. Der Filter kann jedoch regeneriert werden, indem die Partikel verbrannt (oxidiert) werden, wodurch die Verstopfung aufgehoben wird. Die Temperaturerhöhungssteuerung wird ausgeführt, um den Filter zu regenerieren. Bei der Temperaturerhöhungssteuerung werden die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem Katalysator zugeführt, und Komponenten, wie z. B. Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO) werden im Abgas oder auf dem Katalysator oxidiert. Die durch die Oxidation erzeugte Wärme erhöht die Bett-Temperatur des Katalysators auf eine Soll-Bett-Temperatur. Weil die Katalysatorbett-Temperatur erhöht worden ist, werden der PM-Filter und die katalytische Umwandlungseinrichtung Hochtemperaturverhältnissen ausgesetzt. Die sich anhäufenden Partikel werden somit entfernt. Die Kapazität des PM-Filters in Bezug auf die Partikel wird dementsprechend wiederhergestellt.
Die Katalysatorbett-Temperatur erreicht hingegen gelegentlich nicht die Soll-Bett-Temperatur, selbst wenn dem Katalysator unverbrannte Kraftstoffkomponenten zugeführt werden, um die Temperatur auf die Soll-Bett-Temperatur zu erhöhen. Wenn beispielsweise ein Kraftstoffzuführsystem, durch das die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem Katalysator zugeführt werden, verstopft ist, kann die Menge der unverbrannten Kraftstoffkomponenten, die dem Katalysator zugeführt werden, geringer sein als die benötigte Menge. Die zugeführte Fehlmenge bewirkt, dass die Ist-Katalysatorbett-Temperatur von der Soll-Bett-Temperatur abweicht.
Um zu bestimmen, ob eine solche Anormalität vorliegt oder nicht, beschreibt die JP-A-2003-172185 in den Absätzen [0065] bis [0068] die nachstehende Anomalitätsdiagnose. Genauer gesagt wird der Temperaturerhöhungssteuerung zur Regeneration des Filters ein erlernter Wert basierend auf der Katalysatorbett-Temperatur und der Soll-Bett-Temperatur aktualisiert, so dass der erlernte Wert der Differenz zwischen den jeweiligen Temperaturen entspricht. Der aktualisierte erlernte Wert spiegelt sich in der Zuführmenge von unverbrannten Kraftstoffkomponenten zum Katalysator wieder. Zudem wird das Vorliegen einer Anormalität bestimmt, indem bestimmt wird, ob der erlernte Wert innerhalb eines ordnungsgemäßen Bereichs liegt oder nicht. Dabei liegt der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs, wenn die vorstehend beschriebene Anormalität vorliegt. Die Anormalität wird somit basierend auf der Bestimmung, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt, bestimmt.
Wird die Anormalität so betrachtet, dass die Katalysatorbett-Temperatur die Soll-Bett-Temperatur nicht erreicht, selbst wenn die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem Abgassystem zugeführt werden, um die Katalysatorbett-Temperatur auf die Soll-Bett-Temperatur zu erhöhen, liegt diese Anormalität hingegen nicht notwendigerweise ständig vor, sonder kann temporär in Erscheinung treten. Der erlernte Wert, der aktualisiert wird, so dass er der Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur und der Soll-Bett-Temperatur entspricht, liegt solange außerhalb des voreingestellten ordnungsgemäßen Bereichs wie die Anomalität anhält.
Als Beispiel für eine Situation, in denen eine derartige temporäre Anomalität vorliegt, kann eine Situation angeführt werden, in der ein Zusatzkraftstoffventil verwendet wird, um dem Abgassystem einen Zusatzkraftstoff zuzuführen, um die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem Katalysator zuzuführen, und aufgrund der Verwendung eines Kraftstoffs minderer Qualität, bleiben Ablagerungen am Umfang einer Düse des Zusatzkraftstoffventils haften. Das Anhaften der Ablagerungen am Düsenumfang des Zusatzkraftstoffventils verringert die Menge an unverbrannten Kraftstoffkomponenten, die dem Katalysator zugeführt werden. Dabei tritt trotz des Versuchs, die Katalysatorbett-Temperatur auf die Soll-Bett-Temperatur zu erhöhen, indem der Zusatzkraftstoff durch das Zusatzkraftstoffventil zugeführt wird, eine Anomalität dahingehend auf, dass die Katalysatorbett-Temperatur die Soll-Bett-Temperatur nicht erreicht. Auch wenn jedoch die Ablagerungen am Düsenumfang des Zusatzkraftstoffventils aufgrund der Verwendung eines Kraftstoffs minderer Qualität haften bleiben, gehen solche Ablagerungen jedoch höchstwahrscheinlich vom Düsenumfang ab, wenn der Zusatzkraftstoff zugeführt wird. Daher ist das Auftreten einer Anomalität, die eine Begleiterscheinung des Anhaltens von Ablagerungen ist, temporärer Natur.
Die in der JP-A-2003-172185 beschriebene Anomalitätsdiagnose kann fälschlicherweise bestimmen, dass eine Anomalität vorliegt. Dies ist darin begründet, dass die temporäre Anomalität sich auf die Katalysatorbett-Temperatur auswirkt, und, wenn der erlernte Wert, der aktualisiert wird, der Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur und der Soll-Bett-Temperatur entspricht, außerhalb des voreingestellten, ordnungsgemäßen Bereichs liegt, wird unmittelbar eine Anomalität basierend auf der Bestimmung bestimmt, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt. Das heißt, dass, wenn die Anomalität verschwindet, nachdem die Anomalität bestimmt worden ist, die Bestimmung der Anomalität nicht korrekt ist.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft eine Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor und ein Anomalitätsdiagnoseverfahren für denselben, das eine falsche Anomalitätsbestimmung verhindert, wenn eine temporäre Anomalität auftritt.
Ein erster Aspekt dieser Erfindung betrifft eine Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei der eine Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators, der in einem Abgassystem angeordnet ist, auf eine Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird, indem dem Katalysator unverbrannte Kraftstoffkomponenten zugeführt werden, ein Aktualisieren eines erlernten Werts ausgeführt wird basierend auf einer Katalysatorbett-Temperatur unter der Temperaturerhöhungssteuerung und der Soll-Bett-Temperatur, so dass der erlernte Wert einer Differenz zwischen den jeweiligen Temperaturen entspricht, und eine Anomalität basierend auf dem erlernten Wert bestimmt wird, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird. Die Anomalitätsdiagnosevorrichtung beinhaltet eine Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert zum Bestimmen, ob der erlernte Wert außerhalb eines ordnungsgemäßen Bereichs liegt oder nicht, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird, und die nur bestimmt, ob eine Anomalität vorliegt, wenn der erlernte Wert über mehrere, aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts hinweg außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt.
Die Anomalität, die derart beschaffen ist, dass die Katalysatorbett-Temperatur die Soll-Bett-Temperatur nicht erreicht, selbst wenn die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem Abgassystem zugeführt werden, um die Katalysatorbett-Temperatur auf der Soll-Bett-Temperatur zu halten, tritt nicht notwendigerweise ständig auf, doch kann sie temporär auftreten. Selbst wenn die Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur und der Soll-Bett-Temperatur temporär ist, wird der erlernte Wert aktuali siert, um der Differenz zu entsprechen, und der erlernte Wert kann dabei außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegen. Wenn dies der Fall ist, wenn also die Anomalität unmittelbar bestimmt wird, wenn der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt, kann die Bestimmung der Anomalität falsch sein, wenn die temporäre Anomalität anschließend verschwindet. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird jedoch, selbst wenn der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt, die Anomalität erst bestimmt, wenn der erlernte Wert über mehrere aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts hinweg außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt. Daher wird die Anomalität nicht falsch bestimmt, wenn der Katalysatorbett-Temperatur und die Soll-Bett-Temperatur einander vorübergehend nicht entsprechen.
Bei diesem Aspekt kann der Verbrennungsmotor ein Zusatzkraftstoffventil zum Zuführen eines Zusatzkraftstoffs stromauf des Katalysators im Abgassystem aufweisen.
Gemäß der vorstehenden Konstruktion führt das Zusatzkraftstoffventil einen Zusatzkraftstoff zu, um die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem in dem Abgassystem angeordneten Katalysator zuzuführen. In diesem Zusammenhang besteht die Wahrscheinlichkeit, dass bei Verwendung eines Kraftstoffs minderer Qualität Ablagerungen am Düsenumfang des Zusatzkraftstoffventils haften bleiben. Durch das Anhaften der Ablagerungen wird die durch das Zusatzkraftstoffventil zugeführte Kraftstoffmenge reduziert, wodurch bewirkt wird, dass die Katalysatorbett-Temperatur niedriger ist als die Soll-Bett-Temperatur. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass die Ablagerungen, die am Düsenumfang des Zusatzkraftstoffventils haften bleiben, vom Düsenumfang abgehen, wenn der Zusatzkraftstoff zugeführt wird. Die dahingehende Anomalität, dass die Katalysatorbett-Temperatur von der Soll-Bett-Temperatur abweicht, kann somit temporär sein. Daher wird basierend auf einer solchen temporären Anomalität bestimmt, dass keine Anomalität vorliegt.
In dem Aspekt kann das Abgassystem des Verbrennungsmotors einen Filter zum Auffangen von Partikeln aufweisen. Die Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Katalysators auf die Soll-Bett-Temperatur kann ausgeführt werden, indem die unverbrannten Kraftstoffkomponenten dem Katalysator zugeführt werden, wenn die Partikel verbrannt werden sollen, um den Filter zu regenerieren. Daher wird die Partikelmenge, die in dem Filter aufgefangen wird, auf weniger als eine vorgeschriebene Menge reduziert.
Gemäß der vorstehenden Konstruktion wird die Filterregeneration regelmäßig vorgenommen, um die Partikelmenge, die sich im Katalysator angesammelt hat, auf weniger als einer vorgeschriebenen Menge beizubehalten. Wenn die Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration ausgeführt wird, kann gleichzeitig die Anomalität bestimmt werden. Die Chancen für die Anomalitätsbestimmung werden dementsprechend nicht verringert.
In dem ersten Aspekt kann die Anomalitätsdiagnosevorrichtung eine Zähleinrichtung zum Erhöhen eines Zählwerts aufweisen, wenn der Bestimmungsabschnitt für den erlernten Wert bestimmt, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt, und setzt den Zählwert auf einen Initialwert zurück, beispielsweise „0", wenn der Bestimmungsabschnitt für den erlernten Wert bestimmt, dass der erlernte Wert sich im ordnungsgemäßen Bereich befindet. Die Anomalitätsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der Zählwert einen Bestimmungswert erreicht, der größer oder gleich einem Wert ist, der ab dem Initialwert, z. B. einer Ganzzahl wie „2", zumindest zweimal inkrementiert worden ist. Die Zähleinrichtung kann den Zählwert auf den Initialwert zurücksetzen, wenn die Filterregeneration abgeschlossen ist.
Wenn die Anomalität, bei der die Katalysatorbett-Temperatur die Soll-Bett-Temperatur nicht erreicht, während der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration temporär auftritt, liegt der aktualisierte erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs, und die Zähleinrichtung erhöht den Zählwert. Wenn jedoch die temporäre Anomalität die Filterregeneration nicht so sehr beeinträchtigt, kann die Filterregeneration abgeschlossen werden, weil die Ansammlungsmenge der Partikel auf dem Katalysator auf weniger als die vorgeschriebene Menge abnimmt, bevor der Zählwert die Anomalitätsschwelle überschreitet. Wenn dabei der Zählwert über „0" gehalten wird, erreicht oder überschreitet der Zählwert bald den Bestimmungswert, sobald der erlernte Wert abweicht und außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt, weil die temporäre Anomalität während der anschließenden Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration erneut vorliegt. Folglich kann die Anomalität fälschlicherweise bestimmt werden. Gemäß der vorstehenden Konstruktion wird der Zählwert jedoch auf „0" zurückgesetzt, immer wenn die Filterregeneration abgeschlossen ist. Somit kann die vorstehend beschriebene, inkorrekte Anomalitätsbestimmung verhindert werden.
In dem ersten Aspekt kann die Anomalitätsdiagnosevorrichtung eine Zähleinrichtung zum Erhöhen eines Zählwerts aufweisen, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert bestimmt, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt, und setzt den Zählwert auf einen Initialwert zurück, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert bestimmt, dass der erlernte Wert sich im ordnungsgemäßen Bereich befindet. Der erlernte Wert wird aktualisiert, wenn das Katalysatorbett seine Katalysatorbett-Temperatur, die größer oder gleich der Temperatur ist, bei der die Partikel verbrennen, stabil beibehält. Die Anomalitätsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der Zählwert, der durch die Zähleinrichtung angegeben wird, einen Bestimmungswert erreicht, der größer oder gleich einem Wert ist, der ab dem Initialwert, z. B. einer Ganzzahl wie „2", zumindest zweimal inkrementiert worden ist. Die Anomalitätsbestimmungseinrichtung kann ebenfalls ungeachtet des Zählwerts bestimmen, dass eine Anomalität vorliegt, wenn die Filterregeneration nicht abgeschlossen ist, nachdem die Zeitspanne, die seit dem Filterregenerationsstart verstrichen ist, eine zulässige Zeitspanne erreicht oder überschritten hat.
Wenn die Anomalität derart auftritt, dass die Katalysatorbett-Temperatur die Soll-Bett-Temperatur während der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration nicht erreicht, wird der erlernte Wert erst aktualisiert, wenn die Katalysatorbett-Temperatur ihre Temperatur, die größer oder gleich der Temperatur ist, bei der die im Katalysator angesammelten Partikel verbrennen, stabil beibehält, auch wenn der aktuali sierte erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegen kann. Unter der Bedingung wird, trotz des Vorliegens der Anomalität, die Filterregeneration fortgesetzt, wobei der Zählwert den Bestimmungswert unterschreitet, d. h. ohne, dass die Anomalität bestimmt wird. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Filterregeneration unter dieser Bedingung unvollendet bleibt, weil die im Katalysator angesammelten Partikel kaum verbrannt werden. Gemäß der vorstehenden Konstruktion wird jedoch, wenn die Filterregeneration nicht abgeschlossen ist, selbst wenn die Zeitspanne, die ab dem Startmoment der Filterregeneration verstrichen ist, die zulässige Zeitspanne erreicht oder überschreitet, die Anomalität bestimmt, egal, ob der Zählwert immer noch unter dem Anomalitätsschwellwert liegt oder nicht. Somit kann die Anomalität immer dann bestimmt werden, wenn die Anomalität tatsächlich vorliegt.
In dem Aspekt kann die Anomalitätsbestimmungseinrichtung bestimmen, ob eine Anomalität vorliegt, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert bestimmt, dass der erlernte Wert abweicht, so dass er über mehrere aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts hinweg größer ist als der ordnungsgemäße Bereich.
In dem Aspekt kann die unverbrannte Kraftstoffkomponente dem Katalysator durch eine Hilfseinspritzung zugeführt werden, die in einem Auslasshub oder einem Arbeitshub vorgenommen wird, nachdem der Kraftstoff zur Verbrennung in einem Verbrennungsraum von einer Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt worden ist.
Ein zweiter Aspekt dieser Erfindung betrifft ein Anomalitätsdiagnoseverfahren für einen Verbrennungsmotor, bei dem eine Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Temperatur eines in einem Abgassystem angeordneten Katalysator auf eine Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird, indem eine unverbrannte Kraftstoffkomponente dem Katalysator zugeführt werden, wobei ein Aktualisieren eines erlernten Werts basierend auf einer Katalysatorbett-Temperatur unter der Temperaturerhöhungssteuerung und der Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird, so dass der erlernte Wert einer Differenz zwischen den jeweiligen Temperaturen entspricht, und eine Anomalität basierend auf dem erlernten Wert bestimmt, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird. Bei diesem Verfahren wird jedesmal bestimmt, ob der erlernte Wert außerhalb eines ordnungsgemäßen Bereichs liegt, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird. Auch wird das Vorliegen einer Anomalität bestimmt, wenn über mehrere aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts hinweg bestimmt wird, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt.
In diesem Aspekt kann das Abgassystem des Verbrennungsmotors vorzugsweise einen Filter zum Auffangen von Partikeln aufweisen. Die Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Katalysators auf die Soll-Bett-Temperatur kann ausgeführt werden, indem die unverbrannte Kraftstoffkomponente dem Katalysator zugeführt werden, wenn eine Filterregeneration vorgenommen wird, um die Partikel zu verbrennen, so dass eine Partikelansammlungsmenge, die durch den Filter aufgefangen wird, geringer als eine voreingestellte Menge sein soll.
In dem Aspekt kann ein Zählwert erhöht werden, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt. Der Zählwert wird auf einen Initialwert zurückgesetzt, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert im ordnungsgemäßen Bereich liegt. Das Vorliegen einer Anomalität wird bestimmt, wenn der Zählwert größer als ein Bestimmungswert ist, der größer oder gleich einem Wert ist, der ab dem Initialwert zumindest zweimal inkrementiert worden ist. Der Zählwert kann auf den Initialwert zurückgesetzt werden, wenn die Filterregeneration abgeschlossen ist.
In dem Aspekt kann ein Zählwert erhöht werden, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen Bereichs liegt. Der Zählwert kann auf einen Initialwert zurückgesetzt werden, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert sich im ordnungsgemäßen Bereich liegt. Der erlernte Wert kann aktualisiert werden, wenn die Katalysatorbett-Temperatur bei einer Temperatur stabil beibehalten wird, die größer oder gleich einer Temperatur ist, bei der die Partikel brennen. Das Vorliegen einer Anomalität kann bestimmt werden, wenn der Zählwert größer oder gleich einem Bestimmungswert ist, der größer oder gleich einem Wert ist, der ab dem Initialwert zumindest zweimal inkrementiert worden ist. Das Vorliegen einer Anomalität wird ungeachtet des Zählwerts bestimmt, wenn die Filterregeneration nicht abgeschlossen ist, nachdem eine Zeitspanne, die ab einem Startmoment der Filterregeneration verstrichen ist, eine zulässige Zeitspanne erreicht oder überschritten hat.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei zur Darstellung identischer Elemente identische Bezugszeichen verwendet werden. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht, die eine Gesamtstruktur eines Verbrennungsmotors darstellt, auf den eine Anomalitätsdiagnosevorrichtung dieser Ausführungsform angewendet wird;
2A bis 2D Zeitdiagramme, die jeweils eine Veränderung von Zuführimpulsen zum Ansteuern eines Zusatzkraftstoffventils während einer Temperaturerhöhungssteuerung für eine Filterregeneration, Veränderungen einer Katalysatorbett-Temperatur T und einer Katalysatoreinlasskanal-Abgastemperatur Tb, Übergänge von Integrationswerten ΣQr, ΣQr und einen eingestellten Modus eines Zusatzzuführungs-Erlaubnis-Flags F1 darstellen.
3 ist ein Flussdiagramm, das Steuerungsprozesse für eine ergänzende Kraftstoffzufuhr darstellt, die durch das Zusatzkraftstoffventil während der Temperaturerhöhungssteuerung vorgenommen wird.
4 ist ein weiteres Flussdiagramm, das aufeinander folgende Steuerungsprozesse für die Kraftstoffergänzungszuführung darstellt, die durch das Zusatzkraftstoffventil während der Temperaturerhöhungssteuerung vorgenommen wird;
5 ist ein Zeitdiagramm, das eine Bedingung darstellt, unter der eine feststehende Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur (Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave) und einer Soll-Bett-Temperatur Tt auftritt.
6 ist ein Zeitdiagramm, dass die Integrationswerte ΣQr, ΣQ in einer Situation darstellt, in der ein erlernter Wert K nicht reflektiert wird.
7 ist ein Zeitdiagramm, das die Integrationswerte ΣQr, ΣQ in einer Situation darstellt, in der ein erlernter Wert K reflektiert wird.
8A ist ein Zeitdiagramm, das Übergänge des Katalysatorbett-Temperatur-Durchschnittwerts Tave und der Soll-Bett-Temperatur Tt darstellt, die bereitgestellt werden, wenn eine feststehende Differenz dazwischen verschwindet, und 8B ist ein Zeitdiagramm, dass ein Übergangsverhalten des erlernten Werts K unter der gleichen Bedingung darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Aktualisierungsroutine für einen aktualisierten Wert zum Speichern des erlernten Werts K in einen nichtflüchtigen RAM darstellt.
10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Übergang des erlernten Werts K darstellt, der jedesmal vorgenommen wird, wenn der erlernte Wert K aktualisiert wird, wenn eine temporäre Anomalität auftritt.
11A und 11B sind Zeitdiagramme, die jeweils den Übergang des erlernten Werts K, der jedesmal vorgenommen wird, wenn der erlernte Wert K aktualisiert wird, und einen Übergang eines Zählwerts eins Zählers C darstellen.
12 ist ein Flussdiagramm, das Anomalitätsdiagnoseabläufe dieser Ausführungsform darstellt.
13A und 13B sind Zeitdiagramme, die jeweils den Übergang des erlernten Werts K, der jedesmal vorgenommen wird, wenn der erlernte Wert K aktualisiert wird, und einen Übergang eines Zählwerts eines Zählers C darstellen.
14A bis 14C sind Zeitdiagramme, die jeweils den Übergang des erlernten Werts K, der jedesmal vorgenommen wird, wenn der erlernte Wert K aktualisiert wird, und den Übergang des Zählwerts des Zählers C und einen Änderungsmodus eines Anormalitäts-Flags F2 darstellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf 1 bis 14 erfolgt nachstehend eine Beschreibung einer Ausführungsform, in der die vorliegende Erfindung verkörpert ist. 1 zeigt die Struktur eines Verbrennungsmotors 10, der mit einer Anomalitätsdiagnosevorrichtung der erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgerüstet ist. Der Motor 10 ist ein Fahrzeug-Dieselmotor und weist eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf.
Eine Einlassleitung 12 bildet einen Teils des Einlasssystems des Motors 10 aus. Eine Abgasleitung 14 bildet einen Teil des Auslasssystems des Motors 10 aus. Die Einlassleitung und die Auslassleitung 12 und 14 sind einzeln mit den Verbrennungsräumen 13 der jeweiligen Zylinder des Motors 10 verbunden. Eine Luftströmungsmesseinrichtung 16 und ein Einlassdrosselventil 19 sind in der Einlassleitung 12 platziert. Eine katalytische Umwandlungseinrichtung 25 für NOx, ein PM-Filter 26 und eine katalytischen Umwandlungseinrichtung 27 zur Oxidation sind in dieser Reihenfolge von dem Bereich stromauf der Abgasleitung 14 in der Abgasleitung 14 positioniert.
Die katalytische Umwandlungseinrichtung 25 für NOx enthält einen Speicherreduktions-NOx-Katalysator. Der NOx-Katalysator absorbiert und speichert NOx im Abgas, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases hoch ist, und führt die gespeicherten NOx ab, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases gering ist. Außerdem reduziert der NOx-Katalysator die abgeführten NOx, um das Abgas zu reinigen, wenn ausreichend unverbrannte, als Reduktionsmittel wirkende Kraftstoffkomponenten um den Katalysator herum vorhanden sind, wenn die NOx abgeführt werden.
Der PM-Filter 26 ist aus einem porösen Material gefertigt, das Partikel (PM) auffängt, die hauptsächlich aus im Abgas enthaltenem Ruß bestehen. Ähnlich der katalytischen NOx-Umwandlungseinrichtung 25 enthält der PM-Filter 26 einen weiteren Speicherreduktions-NOx-Katalysator, um die NOx in den Abgasen zu reduzieren. Die durch den NOx-Katalysator katalysierte Reaktion verbrennt (oxidiert) die aufgefangenen Partikel, um diese so zu entfernen.
Die katalytische Oxidations-Umwandlungseinrichtung 27 enthält einen Oxidationskatalysator. Der Oxidationskatalysator oxidiert Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxide (CO) im Abgas, um das Abgas zu reinigen. Die Abgasleitung 14 weist einen Temperatursensor 28 für ein eingehendes Gas auf, der stromauf des PM-Filters 26 positioniert ist, und einen Temperatursensor 29 für ein ausgehendes Gas, der stromabwärts des PM-Filters 26 positioniert ist. Der Temperatursensor 28 für ein eingehendes Gas erfasst die Temperatur des eingehenden Abgases, das in den PM-Filter 26 eintritt. Der Temperatursensor 29 für ein ausgehendes Gas erfasst die Temperatur des ausgehenden Abgases, das durch den PM-Filter 26 gelangt ist. Ein Differentialdrucksensor 30 ist an der Abgasleitung 14 angeordnet, um den Differenzdruck zwischen einem Bereich der Abgasleitung 14 zu erfassen, der stromauf des PM-Filters 26 positioniert ist, und einem Bereich der Abgasleitung 14, der stromabwärts des PM-Filters 26 positioniert ist. Ein Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor 31 ist an einem Bereich der Abgasleitung 14 angeordnet, der stromauf der katalytischen NOx-Umwandlungseinrichtung 25 positioniert ist, um ein Kraftstoff-Luftverhältnis des Abgases zu erfassen. Ein weiterer Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor 32 ist an einem Bereich der Abgasleitung 14 angeordnet, der zwischen dem PM-Filter 26 und der katalytischen Oxidations-Umwandlungseinrichtung 27 positioniert ist, um das Kraftstoff-Luftverhältnis des Abgases zu erfassen.
Der Motor 10 weist ein Abgasrückführungs-(AGR-)System auf, das einen Teil des Abgases in die Einlassleitung 12 zurückführt. Das AGR-System beinhaltet eine AGR-Leitung 33, die die Abgasleitung 14 und die Einlassleitung 12 miteinander verbindet. Der am weitesten stromauf befindliche Bereich der AGR-Leitung 33, der stromauf angeordnet ist, ist mit der Abgasleitung 14 verbunden. Die AGR-Leitung 33 weist ein AGR-Ventil 36 auf. Der am weitesten stromabwärts befindliche Bereich der AGR-Leitung 33 ist mit einem Bereich der Einlassleitung 12 verbunden, die stromabwärts des Einlassdrosselventils 19 positioniert ist.
Die Kraftstoffeinspritzdüsen 40 sind hingegen an den Verbrennungsräumen 13 der jeweiligen Zylinder des Motors 10 angeordnet, um einen Kraftstoff für eine Verbrennung in den Verbrennungsräumen 13 einzuspritzen. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 40 der jeweiligen Zylinder sind durch Hochdruck-Kraftstoffzuführleitungen 41 mit einer Common Rail 42 verbunden. Eine Kraftstoffpumpe 43 führt der Common Rail 42 einen unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu. Ein Leitungsdrucksensor 44, der an der Common Rail 42 angebracht ist, erfasst den Druck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs in der Common Rail 42. Die Kraftstoffpumpe 43 führt durch ein Niederdruck-Kraftstoffzuführrohr 45 einem Zusatzkraftstoffventil 46 auch einen unter niedrigem Druck stehenden Kraftstoff zu.
Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) führt verschiedene Steuerungen des Motors 10 aus. Die ECU 50 beinhaltet eine CPU, einen ROM, einen RAM, Eingabe- und Ausgabe-Ports und so weiter. Die CPU führt verschiedene Berechnungsprozesse zum Steuern des Motors 10 aus. Der ROM speichert für die Steuerungen notwendige Programme und Daten. Der RAM nimmt eine temporäre Speicherung der Ergebnisse der Berechnung der CPU oder dergleichen vor. Die Eingabe- und Ausgabe-Ports werden zum Eingeben und Ausgeben von Signalen aus den bzw. in die externe(n) Geräte(n) verwendet.
Die Eingabe-Ports der ECU 50 sind, zusätzlich zu den jeweiligen, vorstehend beschriebenen Sensoren, mit einem Motordrehzahlsensor 51 verbunden, der die Motor drehzahl erfasst, einem Fahrpedalpositionssensor 52, der den Verstellweg eines Fahrpedals erfasst, einem Drosselventilpositionssensor 53, der den Öffnungsbetrag des Einlassdrosselventils 19 erfasst, einem Einlasstemperatursensor 54, der die Einlasstemperatur des Motors 10 erfasst, einem Kühlmitteltemperatursensor 55, der die Temperatur des Kühlmittels des Motors 10 erfasst und so weiter. Die Ausgabe-Ports der ECU 50 sind mit Ansteuerungsschaltkreisen für das Einlassdrosselventil 19, das AGR-Ventil 36, die Kraftstoffeinspritzdüsen 40, die Kraftstoffpumpe 43, das Zusatzkraftstoffventil 46 und so weiter verbunden.
Die ECU 50 gibt Befehlssignale an die Ansteuerschaltkreise der jeweiligen Vorrichtungen, die mit den Ausgabe-Ports verbunden sind, als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen aus, die durch Erfassungssignale erfasst werden, die von den jeweiligen Signalen eingegeben werden. Auf diese Weise führt die ECU 50 eine Steuerung aus, um das Einlassdrosselventil 19 zu öffnen, eine AGR-Steuerung basierend auf der Steuerung der Öffnung des AGR-Ventils 36, Steuerungen für eine Kraftstoffeinspritzmenge, eine Kraftstoffeinspritzzeit und einen Kraftstoffeinspritzdruck für eine jeweilige Kraftstoffeinspritzdüse 40, eine Steuerung der ergänzenden Kraftstoffzufuhr durch das Zusatzkraftstoffventil 46 und so weiter.
Bei der wie vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Filterregeneration ausgeführt, um zu verhindern, dass Partikel die katalytische NOx-Umwandlungseinrichtung 25 und den PM-Filter 26 verstopfen. Die Filterregeneration beinhaltet Prozesse zum Verbrennen der Partikel, die sich im Abgassystem, wie beispielsweise der katalytische NOx-Umwandlungseinrichtung 25 und dem PM-Filter 26 ansammeln, um diese zu regenerieren. Um zu bewirken, dass der Filter regeneriert wird, müssen die katalytische NOx-Umwandlungseinrichtung 25 und der PM-Filter 26 auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt werden. Wenn somit der Filter regeneriert wird, werden die unverbrannten Kraftstoffkomponenten der katalytischen NOx-Umwandlungseinrichtung 25 und dem NOx-Katalysator des PM-Filters 26 zu geführt. Dadurch wird eine Temperaturerhöhungssteuerung ausgeführt, um die Katalysatorbett-Temperatur auf die Temperatur (beispielsweise 600–700°C) zu erhöhen, die notwen dig ist, damit die Partikel verbrennen. Bei der Temperaturerhöhungssteuerung führt das Zusatzkraftstoffventil 46 die unverbrannten Kraftstoffkomponenten den Katalysatoren zu.
In diesem Zusammenhang startet die Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration in dieser Ausführungsform, wenn alle nachstehenden Bedingungen erfüllt sind.

– Es ist der Zeitpunkt erreicht, zu dem die Filterregeneration erforderlich wird. Die Anforderung der Filterregeneration wird in diesem Moment erwirkt, wenn die Ansammlungsmenge der Partikel im Abgassystem, die anhand der Motorbetriebsbedingung geschätzt wird, eine zulässige Menge erreicht oder überschreitet, und wenn die verstopften Zustände der Filter einschließlich des PM-Filters 26 verifiziert werden.
– Der Erfassungswert des Temperatursensors 28 für ein eingehendes Gas (Temperatur thci eingehendes Gas) ist größer oder gleich der Untergrenztemperatur (beispielsweise 150°C), die die Ausführung der Temperaturerhöhungssteuerung erlaubt. Auch die Katalysatorbett-Temperatur des NOx-Katalysators, die anhand von Historien bzw. Verläufen der Motorbetriebsbedingungen geschätzt wird, der Erfassungswert des Temperatursensors 28 für ein eingehendes Gas und der Erfassungswert des Temperatursensors 29 für ein ausgehendes Gas sind größer oder gleich der Untergrenztemperatur, die die Ausführung der Temperaturerhöhungssteuerung ermöglicht. Diesen Untergrenztemperaturen wird jeweils ein Untergrenzwert der Abgastemperatur und ein Untergrenzwert der Katalysatorbett-Temperatur zugeschrieben. Die beiden Untergrenzwerte der Temperaturen können die Oxidationsreaktion erzeugen, die die Katalysatorbett-Temperatur erhöhen kann.
– Der Erfassungswert des Temperatursensors 28 für ein eingehendes Gas ist geringer als der Obergrenzwert C in einem Temperaturbereich, in dem eine übermäßige Temperaturerhöhung der Katalysatoren durch eine Wärmeerzeugung, die mit der Temperaturerhöhungssteuerung einhergeht, verhindert werden kann.
– Desgleichen ist der Erfassungswert des Temperatursensors 29 für ein ausgehendes Gas geringer als der Obergrenzwert D in einem Temperaturbereich, in dem die übermäßige Temperaturerhöhung der Katalysatoren durch eine Wärmeerzeugung, die mit der Temperaturerhöhungssteuerung einhergeht, verhindert werden kann.
– Die Ausführung der ergänzenden Kraftstoffzufuhr in die Abgase wird erlaubt. In anderen Worten ist die ergänzende Kraftstoffzufuhr in die Abgase unter der Motorbetriebsbedingung zulässig. In Verbindung mit dem Verbrennungsmotor 10 wird die ergänzende Kraftstoffzufuhr in die Abgase unter der Bedingung, dass der Motor nicht abstirbt, dass eine Zylinder-Diskriminierung bzw. -Unterscheidung beendet worden ist, und dass die Leistungsabgabe des Motors 10 nicht begrenzt wird, ermöglicht.

Wenn die angesammelte Menge der Partikel auf eine voreingestellte Menge (beispielsweise „0") durch die Ausführung der Filterregeneration durch die Temperaturerhöhungssteuerung abnimmt, wird bestimmt, dass der Filterregenerationsvorgang abgeschlossen ist. Die Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration ist somit beendet.
Anschließend erfolgt unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm von 2 eine Umschreibung der Temperaturerhöhungssteuerung. Die Katalysatorbett-Temperatur T nimmt unter der Temperaturerhöhungssteuerung in Bezug auf die Katalysator-Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb gemäß der Menge der durch die Oxidationsreaktion erzeugten Wärme zu, die auftritt, wenn ein Zusatzkraftstoff durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird. Gemäß der Temperaturerhöhungssteuerung nimmt die Soll-Bett-Temperatur Tt inkremental zu, beispielsweise 600, 630, und dann 650. Um die Katalysatorbett-Temperatur T auf die Soll-Bett-Temperatur zu erhöhen, wird Zusatzkraftstoff durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt, um unverbrannte Kraftstoffkomponenten zuzuführen. Wenn jedoch in manchen Fällen die Abgastemperatur des Motors 10 und die Abgasströmungsmenge gering sind, wird die Soll-Bett-Temperatur Tt vorübergehend gesenkt, so dass der Kraftstoff nicht ungenützt durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird. Dies ist darin begründet, dass in einem solchen Zustand die Oxidationsreaktion der unverbrannten Kraftstoffkomponenten nicht weiter abläuft und die Katalysatorbett-Temperatur T nicht erhöht werden kann, selbst wenn die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführte Kraftstoffmenge zunimmt.
Die Zuführung des Kraftstoffs durch das Zusatzkraftstoffventil 46 beginnt, wenn ein Ergänzungszuführungs-Erlaubnis-Flag F1, das in 2D gezeigt ist, auf „1" gesetzt ist (Zeit T1). Das Ergänzungszuführungs-Erlaubnis-Flag F1 wird dann auf „0" gesetzt, nachdem es zu „1" geworden ist. Wenn die Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46 beginnt, wird der Zusatzkraftstoff intermittierend durch das Zusatzkraftstoffventil 46 gemäß Zuführungsimpulsen zugeführt, die in 2A gezeigt sind. Eine Ergänzungszuführungs-Zeit [a] des Kraftstoffs und eine Pausenzeit [b] für die intermittierende Kraftstoff-Ergänzungszuführung werden basierend auf einer Temperaturdifferenz ΔTb zwischen der Soll-Bett-Temperatur Tt und der Katalysatoreinlassöffnungs-Abgastemperatur Tb und einer Gasströmungsmenge Ga des Motors 10 (entsprechend der Abgasströmung des Verbrennungsmotors 10), der durch die Luftströmungsmesseinrichtung 16 erfasst wird, eingestellt. Als die Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb wird beispielsweise ein Wert verwendet, der basierend auf den Temperaturen geschätzt wurde, die durch den Temperatursensor 28 für ein eingehendes Gas und den Temperatursensor 29 für ein ausgehendes Gas erfasst werden. Die intermittierende Kraftstoff-Ergänzungszuführung, die wie vorstehend beschrieben gestartet worden ist, wird solange fortgesetzt, bis die Kraftstoff-Ergänzungszuführung eine vorbestimmte Anzahl von Malen ausgeführt worden ist. Wenn die Kraftstoff-Ergänzungszuführung so viele Male ausgeführt worden ist, wird die Kraftstoff-Ergänzungszuführung beendet (Zeit T2).
Nach dem Start der Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46 wird eine Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q zu einem jeweiligen voreingestellten Zeitpunkt errechnet. Eine 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q wird alle 16 ms berechnet. Die Menge Q ist eine Kraftstoffmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 in einer Zeitspanne von 16 ms zugeführt wird. Die 16 ms- Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q wird jedesmal summiert, wenn sie basierend auf der Gleichung „ΣQ ← die letzte ΣQ + Q ... (1)" berechnet wird, um die Gesamt-Kraftstoff-Ergänzungszuführungsmenge zu berechnen, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird, die anhand des Kraftstoff-Ergänzungszuführung-Startmoments (T1) summiert wird, d. h. eines Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswerts ΣQ, der die Gesamtkraftstoffmenge anzeigt, die zur Wärmeerzeugung durch die Oxidationsreaktion beiträgt. Wie durch die Ist-Linie in 2C angezeigt ist, nimmt der so berechnete Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ während einer Zuführungsdauer (A) rasch zu, wobei es sich um eine Zeitspanne zwischen dem Start und dem Ende der Kraftstoff-Ergänzungszuführung handelt. Es wird jedoch verhindert, dass der Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ während einer Pause der Kraftstoff-Ergänzungszuführung, die auf die Zuführzeitspanne folgt, zunimmt.
In der Zwischenzeit wird nach dem Start der Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46 eine 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr zu einem jeweiligen voreingestellten Zeitpunkt (16 ms) berechnet. Die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr ist eine Menge des Kraftstoffs, der durch das Zusatzkraftstoffventil 46 in 16 ms zugeführt werden soll, d. h. eine Zuführmenge des Kraftstoffs, die zum Erhöhen der Katalysatorbett-Temperatur T auf die Soll-Bett-Temperatur Tt erforderlich ist. Die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr wird unter Verwendung der Temperaturdifferenz ΔTb zwischen der Soll-Bett-Temperatur Tt und der Katalysator-Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb und der Gasströmungsmenge Ga des Motors 10 berechnet wird. Je niedriger die Katalysatoreinlassöffnungs-Abgastemperatur Tb, die durch die Ist-Linie L2 von 2B angezeigt ist, in Bezug auf die Soll-Bett-Temperatur ist, führt dazu, dass die so berechnete 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr umso höher ist. Die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr wird jedesmal summiert, wenn sie basierend auf einer Gleichung „ΣQr ← der letzten ΣQr + Qr (2)" berechnet wird, um einen Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr zu berechnen, der eine Menge des Kraftstoffs ab dem Kraftstoff-Ergänzungszuführungs-Startmoment (T1) anzeigt, die notwendig ist, um eine Durchschnittsmenge der Katalysatorbett-Temperatur T für die Soll-Bett-Temperatur zu bezeichnen. Wie durch die gestri chelte Linie in 2C angezeigt ist, nimmt der so berechnete Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert allmählich im Vergleich zum Anstieg des Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengenintegrationswerts ΣQ (Ist-Linie) zu.
Wenn der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ (Zeit T3) erreicht oder überschreitet, wechselt das Ergänzungszuführungs-Erlaubnis-Flag F1 auf „1" (Erlaubnis), und die intermittierende Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46 startet. In diesem Fall ist die Kraftstoffmenge, die dem Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengenintegrationswert ΣQr entspricht, durch das Zusatzkraftstoffventil 46 nach dem Zeitpunkt T1 zugeführt worden. Der Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ wird somit von dem Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr subtrahiert. Darüber hinaus wird der Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ auf „0" gelöscht. Im Anschluss an den Start der intermittierenden Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46 wird die Zuführzeitspanne (A) erneut gestartet. Wenn diese Zuführzeitspanne (A) beendet ist, startet die Pausenzeitspanne (B). Daher werden die Zuführzeitspanne (A) und die Pausenzeitspanne (B) während der Temperaturerhöhungssteuerung abwechselnd wiederholt.
Zusätzlich wird die berechnete 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr umso größer und nimmt der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr umso rascher zu, je größer der Wert der Katalysatoreinlassöffnungs-Abgastemperatur Tb ist, mit dem sie sich von der Soll-Bett-Temperatur auf der Dekrementseite dieser Temperatur Tt entfernt. Dabei wird die Zeit, die für den Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr notwendig ist, um den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr zu erreichen oder zu überschreiten, kürzer, und die Pausenzeitspanne (B) wird ebenfalls kürzer. Umso größer hingegen die Katalysatoreinlassöffnungs-Abgastemperatur Tb ist, die sich der Soll-Bett-Temperatur Tt nähert, desto geringer wird die berechnete 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr und desto rascher nimmt der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr zu. Dabei wird die Zeit, die für den Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr notwendig ist, um den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen- Intergrationswert ΣQ zu erreichen oder zu überschreiten, sowie auch die Pausenzeitspanne (B) länger.
Wie beschrieben ist, variiert die Pausenzeitspanne (B) als Reaktion auf den abgewichenen Zustand der Katalysatoreinlassöffnungs-Abgastemperatur Tb in Bezug auf die Soll-Bett-Temperatur Tt. Dadurch variiert der Durchschnittswert der Kraftstoff-Ergänzungszuführungmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 pro Zeiteinheit zugeführt wird, als Reaktion auf die Variation der Pausenzeitspanne (B). Die Katalysatorbett-Temperatur T verändert sich somit, wie beispielsweise durch die Ist-Linie L1 von 2B angezeigt ist. Ein Fluktuationsmittelpunkt der Katalysatorbett-Temperatur, die zu- und abnimmt, kann auf die Soll-Bett-Temperatur gesteuert werden.
Anschließend erfolgt unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme von 3 und 4, die eine Kraftstoff-Ergänzungszuführungsroutine darstellen, eine Beschreibung von Steuerungsvorgängen für die Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46 unter der Temperaturerhöhungssteuerung. Die ECU 50 führt die Kraftstoff-Ergänzungszuführungs-Steuerungsroutine periodisch aus, beispielsweise, indem sie der Routine erlaubt, für eine Zeitspanne (16 ms in dieser Ausführungsform) zu einem jeweiligen voreingestellten Zeitpunkt unterbrochen zu werden.
Bei dieser Routine bestimmt die ECU 50 zunächst bei Schritt S101 von 3, ob die Temperaturerhöhungssteuerung fortgesetzt wird oder nicht. Erfolgt eine positive Bestimmung geht die ECU 50 zu Schritt S102, um eine 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr basierend auf einer Temperaturdifferenz ΔTb, die zwischen der Soll-Bett-Temperatur Tt und der Katalysatoreinlassöffnungs-Abgastemperatur Tb und der Gasströmungsmenge Ga auftritt, zu berechnen. Bei den aufeinander folgenden Schritten S103 und S104 passt die ECU 50 die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr unter Verwendung eines erlernten Werts K an, um die feststehende Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur T und der Soll-Bett-Temperatur Tt aufzuheben.
Insbesondere bei Schritt S103 liest die ECU 50 den erlernten Wert K heraus, der in deren nichtflüchtigem RAM gespeichert ist. Der erlernte Wert K ist durch eine andere Routine berechnet worden, um einen Wert zu ergeben, der der feststehenden Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur T und der Soll-Bett-Temperatur Tt entspricht, und der in dem nichtflüchtigen RAM gespeichert wird. Auch bei Schritt S104 stellt die ECU 50 den Wert ein, der durch Multiplizieren der 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr mit dem erlernten Wert K als die neue 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr erhalten wird.
Die ECU 50 summiert eine 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr, die in den Schritten S102 bis S104 basierend auf der Gleichung „ΣQr ← ΣQr + Qr ... (2) bei Schritt S105 berechnet wurde. Der vorstehend beschriebene Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr wird durch die Summierungskalkulation erhalten. Anschließend geht die ECU 50 zu Schritt S106.
Bei Schritt S106 berechnet die ECU 50 eine 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q basierend auf einer Betriebsbedingung des Zusatzkraftstoffventils 46. Anschließend summiert die ECU 50 die berechnete 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q basierend auf der Gleichung „ΣQ ← der letzten ΣQ + Q ... (1)" bei Schritt S107. Der vorstehend beschriebene Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert Q wird durch die Summierungsberechnung erhalten.
Bei Schritt S108 bestimmt die ECU 50, ob der Soll-Kraftstoffmengen-Intregationswert ΣQr den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ erreicht oder überschreitet. Wenn ja, geht die ECU 50 zu Schritt S108 und stellt das Ergänzungszuführungs-Erlaubnis-Flag F1 auf „1" ein (Erlaubnis). Dabei startet die ECU 50 eine intermittierende Kraftstoff-Ergänzungszuführung durch das Zusatzkraftstoffventil 46. Danach stellt die ECU 50 bei Schritt S110 einen Wert ein, der durch Subtrahieren des Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswerts ΣQ von dem Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr als der neue Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr erhalten wird. Zusätzlich löscht die ECU 50 bei Schritt S111 den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ auf „0".
Anschließend erfolgt unter zusätzlicher Bezugnahme auf 5 bis 7 eine Umschreibung von Berechnungsprozessen für den erlernten Wert K, der bei Schritt S103 von 3 verwendet wird.
5 zeigt eine Bedingung, unter der die feststehende Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur T und der Soll-Bett-Temperatur Tt während der Temperaturerhöhungssteuerung auftritt, und die Katalysatorbett-Temperatur T (Ist-Linie) nicht auf die Soll-Bett-Temperatur Tt (gestrichelte Linie) ansteigt. Gründe, warum eine derart feststehende Differenz auftritt, sind beispielsweise, dass die Kraftstoff-Ergänzungszuführmenge von ihrer richtigen bzw. korrekten Menge aufgrund des Auftretens einer Anomalität dahingehend abweicht, dass das Zusatzkraftstoffventil 46 verstopft ist, oder dass die Gasströmungsmenge Ga von ihrer richtigen Menge aufgrund des Auftretens einer Anomalität der Luftströmungsmesseinrichtung 16 abweicht.
Der berechnete erlernte Wert K entspricht der Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur T (Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave) und der Soll-Bett-Temperatur Tt, und wird verwendet, um die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr anzupassen. Wenn die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr unter Verwendung des erlernten Werts K angepasst wird, wird die Erhöhung des Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswerts ΣQr beschleunigt oder verlangsamt, und der Moment variiert, in dem der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ erreicht oder überschreitet. Dabei fluktuieren die Pausenzeitspannen (B), und variiert ein Durchschnittswert der Kraftstoffmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 pro Zeiteinheit zugeführt wird. Dementsprechend wird der erlernte Wert K in der Zuführung der unverbrannten Kraftstoffkomponenten zu den Katalysatoren reflektiert.
In diesem Zusammenhang zeigen 6 und 7, unter der Bedingung, dass die feststehende Differenz zwischen dem Katalysatorbett-Temperaturdurchschnittswert Tave und der Soll-Bett-Temperatur Tt vorliegt, wie in 5 gezeigt ist, Variatio nen, die zwischen einer Situation, in der der einer Differenz entsprechende, erlernte Wert K in Bezug auf die Zuführung der unverbrannten Kraftstoffkomponenten zu den Katalysatoren reflektiert wird, und einer Situation auftreten, in der der erlernte Wert K nicht in Bezug auf die Zuführung der unverbrannten Kraftstoffkomponenten zu den Katalysatoren reflektiert wird.
Die gestrichelte Linie von 6 zeigt einen Übergang des Soll-Kraftstoffmengen-Intregationswerts ΣQr in der Situation an, in der der erlernte Wert K nicht reflektiert wird. Weil die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr nicht mit dem erlernten Wert K multipliziert wird, beinhaltet in dieser Situation die 16 ms Soll-Kraftstoffmenge Qr die Differenz zu dem richtigen Wert, die aus der Verstopfung des Zusatzkraftstoffventils 46 und der Anomalität der Luftströmungseinrichtung 16 resultierte. Folglich nimmt der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr allmählich zu und entspricht der Differenz in Bezug auf die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr. Es besteht die Wahrscheinlichkeit, dass der Moment, in dem der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr den Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ erreicht oder überschreitet, verzögert wird. Daher werden die Pausezeitspannen (B) länger, und der Durchschnittswert der Kraftstoffmenge, der durch das Zusatzkraftstoffventil 46 pro Zeiteinheit zugeführt wird, wird geringer. Die feststehende Differenz, die in 5 gezeigt ist, erscheint somit zwischen dem Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave und der Soll-Bett-Temperatur Tt.
Die gestrichelte Linie von 7 zeigt einen Übergang des Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr in der Situation, in der der erlernte Wert K reflektiert wird. Weil die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr mit dem erlernten Wert K multipliziert wird, beinhaltet die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr in dieser Situation keine Differenz zum richtigen Wert, die aus der Verstopfung des Zusatzkraftstoffventils 46 und der Anomalität des Luftströmungsmessers 16 resultierte. Dabei nimmt der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr nicht allmählich zu, sondern nimmt entsprechend der Differenz der 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr rasch zu. Der Moment, in dem der Soll-Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQr den Wärmeerzeugungs- Kraftstoffmengen-Integrationswert ΣQ erreicht oder überschreitet, ereignet sich wahrscheinlich früher. Daher werden die Pausenzeitspannen (B) kürzer und der Durchschnittswert der Kraftstoffmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 pro Zeiteinheit zugeführt wird, wird größer. Die feststehende Differenz verschwindet somit zwischen dem Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave und der Soll-Bett-Temperatur Tt.
8A ist ein Zeitdiagramm, das ein Übergangsverhalten des erlernten Werts K darstellt, wenn die feststehende Differenz zwischen dem Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave und der Soll-Bett-Temperatur Tt verschwindet. Diesbezüglich wird angenommen, dass, wie durch die gestrichelte Linie und die Strichpunktlinie von 8 angezeigt ist, die feststehende Differenz derart in Erscheinung tritt, dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave geringer ist als die Soll-Bett-Temperatur Tt.
Der erlernte Wert K, der einer solchen Differenz entspricht, wird unter Verwendung der 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr (siehe 2C) und einer geschätzten 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q' berechnet.
Die geschätzte 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q' wird alle 16 ms berechnet. Bei der geschätzten 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q' handelt es sich um einen Schätzwert der Kraftstoffmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 in 16 ms zugeführt wird, um eine Erhöhungsmenge ΔT' der Katalysatorbett-Temperatur T zu erreichen, die ab der Katalysator-Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb ansteigt. Anders ausgedrückt, handelt es sich bei der geschätzten 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q' um einen Schätzwert der Kraftstoffmenge, der zur Wärmeerzeugung beiträgt, die in 16 ms erfolgt, um die Erhöhungsmenge ΔT' zu erhalten. Die geschätzte 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q' wird basierend auf der Erhöhungsmenge ΔT' berechnet, bei der es sich um die Differenz handelt, die zwischen der Katalysatorbett-Temperatur T und der Katalysator-Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb und der Gasströmungsmenge Ga auftritt. Die Katalysatorbett- Temperatur T kann beispielsweise ein Wert sein, der basierend auf den Erfassungsbeträgen, wie beispielsweise den Erfassungsbeträgen des Temperatursensors 28 für ein eingehendes Gas und des Temperatursensor 29 für ein ausgehendes Gas, geschätzt wird. Wie vorstehend beschrieben, stellt die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr eine Kraftstoffmenge dar, die in 16 ms durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt werden muss, um die Katalysatorbett-Temperatur T auf die Soll-Bett-Temperatur Tt von der Katalysator-Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb zu erhöhen, und die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr wird basierend auf der Differenz Tb, die zwischen der Soll-Bett-Temperatur Tt und der Tb und der Katalysator-Einlassöffnungs-Abgastemperatur Tb und Gasströmungsmenge Ga auftritt, berechnet.
Bei einem Verhältnis Qr/Q' der 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr zur geschätzten 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q', die beide vorstehend beschrieben sind, handelt es sich um einen Wert, der der Differenz der Katalysatorbett-Temperatur T in Bezug auf die Soll-Bett-Temperatur entspricht, die zum Berechnungsmoment der 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr und der geschätzten 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q' vorliegt. Daher wird ein Durchschnittswert des Verhältnisses Qr/Q' über eine vorbestimmte Zeitspanne berechnet, um den Wert zu erhalten, der der feststehenden Differenz des Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswerts Tave in Bezug auf die Soll-Bett-Temperatur Tt entspricht. Der Durchschnittswert des Verhältnisses Qr/Q' über der voreingestellten Zeitspanne wird als der erlernte Wert K berechnet. Der erlernte Wert K wird in dem nichtflüchtigen RAM gespeichert (aktualisiert), wenn die Soll-Bett-Temperatur Tt bei dem Wert stabil ist, bei dem die Partikel verbrannt werden.
Wenn der erlernte Wert K bei voreingestellten Intervallen aktualisiert wird, z. B. zu Zeitpunkten T4, T5, T6 in 8A und 8B in den vorstehend beschriebenen Prozessen, ändert sich der erlernte Wert K, der im nichtflüchtigen Speichert RAM gespeichert ist, wie in 8B gezeigt ist, und die Pausenzeitspannen (B) unter der Temperaturerhöhungssteuerung werden allmählich gekürzt. Dabei nimmt der Durchschnittswert der Kraftstoffmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird, zu, und der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave steigt auf die Soll-Bett- Temperatur Tt an, wie in 8A gezeigt ist. Die feststehende Differenz zwischen diesen Temperaturen verschwindet dementsprechend.
Anschließend erfolgt unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 9, die eine Erneuerungsroutine für einen erlernten Wert darstellt, eine ausführlichere Beschreibung der Prozesse für die Berechnung und Erneuerung des erlernten Werts K. Die ECU 50 führt die Erneuerungsroutine für einen erlernten Wert periodisch aus, indem sie erlaubt, dass die Routine für eine Zeitspanne (16 ms in dieser Ausführungsform) zu jeweils einem voreingestellten Zeitpunkt unterbrochen werden darf.
Bei dieser Routine bestimmt die ECU 50 zunächst, ob die Berechnung des erlernten Werts K erlaubt wird oder nicht (S201). Die Berechnung des erlernten Werts K wird erlaubt, wenn beispielsweise alle nachstehenden Bedingungen für eine bestimmte lange Zeitspanne erfüllt werden.

– Sie erfolgt unter der Temperaturerhöhungssteuerung.
– Der Zustand, in dem die Gasströmungsmenge Ga gering ist, wird eine längere Zeitspanne, beispielsweise 50 s, nicht fortgesetzt.
– Sie erfolgt nicht unmittelbar nachdem die Soll-Bett-Temperatur Tt sich in einen höheren Wert als vorher geändert hat.
– Sie erfolgt nicht unmittelbar nach der Erneuerung des erlernten Werts K. Anders ausgedrückt, erfolgt sie nicht unmittelbar nachdem der neue erlernte Wert K in Bezug auf die ergänzende Kraftstoffzufuhr reflektiert worden ist.
– Die Soll-Bett-Temperatur Tt nimmt nicht kontinuierlich ab. Die Verringerung der Soll-Bett-Temperatur Tt wird beispielsweise nicht länger als 15 s fortgesetzt.
– Sie erfolgt nicht in einer erlaubten Zeitspanne, in der die ergänzende Kraftstoffzufuhr durch das Zusatzkraftstoffventil 46 verboten ist. Die ergänzende Kraftstoffzufuhr wird beispielsweise dann verboten, wenn die Katalysatorbett-Temperatur T übermäßig ansteigt.
– Der Temperatursensor 28 für ein eingehendes Gas und der Temperatursensor 29 für ein ausgehendes Gas weisen keine Anomalität auf.

Wird bei Schritt S201 eine negative Bestimmung vorgenommen, verhindert die ECU 50, dass der erlernte Wert K berechnet wird (S206). Wenn eine positive Bestimmung vorgenommen wird, berechnet die ECU 50 das Verhältnis Qr/Q' von der 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr zur geschätzten 16 ms-Wärmeerzeugungs-Kraftstoffmenge Q', die alle 16 ms berechnet werden, basierend auf diesen Beträgen. Die ECU 50 berechnet dann den Durchschnittswert des Verhältnisses Qr/Q' über die voreingestellte Zeitspanne hinweg, um den erlernten Wert K einzustellen (S202). Wenn die Berechnung des erlernten Werts K länger als die voreingestellte Zeitspanne fortgesetzt wird (S203: JA) und die Soll-Bett-Temperatur Tt bei einer Temperatur (beispielsweise 600°C) stabil ist, die größer oder gleich einer Temperatur ist, bei der die Partikel verbrannt werden können (S204: JA), speichert (erneuert) die ECU 50 den berechneten erlernten Wert K in ihrem nichtflüchtigen RAM. Somit wird der erlernte Wert K, der in dem nichtflüchtigen RAM gespeichert ist, in Bezug auf die ergänzende Kraftstoffzufuhr durch das Zusatzkraftstoffventil 46 reflektiert.
Bei dem erlernten Wert K handelt es sich hingegen um den Wert, der der Differenz zwischen der Katalysatorbett-Temperatur T (Katalysator-Bett-Temperatur-Durchschnittswert Tave) und der Soll-Bett-Temperatur Tt. Die Katalysator-Bett-Temperatur ist ein Parameter, der sich als Reaktion auf die ergänzende Kraftstoffzufuhr durch das Zusatzkraftstoffventil 46 ändert, und die Soll-Bett-Temperatur Tt ist ein Soll-Wert der Katalysatorbett-Temperatur T. Je niedriger als die Soll-Bett-Temperatur T also der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave wird, desto größer ist der erlernte Wert K, der den Wert „1,0" auf der Inkrementseite diese Werts verlässt. Je größer als die Soll-Bett-Temperatur Tt der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave hingegen wird, desto deutlicher weicht der erlernte Wert K vom Wert „1,0" ab und unterschreitet damit diesen Wert.
In diesem Fall kann, wenn eine Anomalität auftritt, so dass die Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur während der Temperaturerhöhungssteuerung angepasst werden kann, der erlernte Wert K übermäßig groß oder übermäßig klein ausfallen. Wenn beispielsweise das für die ergänzende Kraftstoffzufuhr vorgesehene Kraftstoffzuführsystem verstopft ist, wird die Zuführmenge des Kraftstoffs, der durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird, reduziert, und dadurch wird bewirkt, dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave geringer wird als die Soll-Bett-Temperatur Tt. Der erlernte Wert K kann den Wert „1,0" überschreiten. Somit kann die Anomalität unter Verwendung der Veränderungen des erlernten Werts K, die eine Begleiterscheinung des Auftretens der vorstehend beschriebenen Anomalität sind, bestimmt werden. Insbesondere geht es hier darum, die Anomalität basierend darauf zu bestimmen, ob der erlernte Wert K sich innerhalb eines voreingestellten richtigen Bereichs, beispielsweise in einem Bereich von „0,90 bis 1,4" befindet oder nicht, wenn der erlernte Wert K aktualisiert wird.
Die Anormalität, dass die Katalysatorbett-Temperatur Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur Tt angepasst werden kann, tritt nicht unbedingt ständig auf, sondern kann sich nur temporär ereignen.
Wenn in diesem Zusammenhang Ablagerungen am Düsenumfang des Zusatzkraftstoffventil 46 aufgrund der Verwendung eines Kraftstoffs von schlechter Qualität haften, ist die Kraftstoffmenge, die durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird, geringer als die richtige Menge, und der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave unterschreitet die Soll-Bett-Temperatur Tt. Dementsprechend kann sich die Anormalität derart ereignen, dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur Tt angepasst werden kann. In dieser Situation können jedoch die Ablagerungen gelegentlich vom Düsenumfang abgehen, wenn der Zusatzkraftstoff durch das Zusatzkraftstoffventil 46 zugeführt wird. Selbst wenn sich die vorstehende Anomalität dementsprechend ereignet, kann sie nur temporär auftreten.
Wenn in einer anderen Situation, in der sich die Gasströmungsmenge Ga, die durch die Luftströmungsmesseinrichtung 16 erfasst wird, von einer Ist-Gasströmungsmenge aufgrund eines Anhaltens von Fremdstoffen an einem Erfassungsbereich der Luftströmungsmesseinrichtung 16 unterscheidet, kann folglich auch die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr, die basierend auf der Gasströmungsmenge Ga berechnet wird, größer sein als eine korrekte Menge. Wenn die 16 ms-Soll-Kraftstoffmenge Qr größer ist als die korrekte Menge, werden die Pausenzeitspannen B unter der Temperaturerhöhungssteuerung gekürzt. Der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave überschreitet somit die Soll-Bett-Temperatur Tt, und die Anomalität ereignet sich dort, wo der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur Tt angepasst werden kann. In dieser Situation können jedoch die Fremdstoffe, die am Erfassungsbereich der Luftströmungsmesseinrichtung 16 haften geblieben sind, in manchen Fällen vom Umfang des Erfassungsbereichs abgehen, während die Luftströmung um den Erfassungsbereich herum strömt. Dementsprechend kann die vorstehende Anomalität, selbst wenn sie auftritt, nur temporärer Natur sein.
Wenn die Anomalität unmittelbar bestimmt wird, ohne die vorstehenden Fälle in Betracht zu ziehen, wenn der erlernte Wert K außerhalb des richtigen Bereichs liegt, sogar dann, wenn der erlernte Wert K aktualisiert wird (Zeit T7 von 10), wäre die Anomalitätsbestimmung unkorrekt, wenn die Anomalität temporär ist und somit zu einem späteren Zeitpunkt verschwindet und der erlernte Wert K wieder einen Wert innerhalb des korrekten Bereichs annimmt, wenn der erlernte Wert K anschließend erneut aktualisiert wird (Zeit T8).
In dieser Ausführungsform bestimmt die ECU 50 daher, ob der erlernte Wert K außerhalb des korrekten Bereichs liegt oder jedes Mal, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird. Wenn der erlernte Wert K außerhalb des korrekten Bereichs fällt, erhöht die ECU 50 einen Zählwert für einen Zähler C um „1". Wenn der erlernte Wert K sich im korrekten Bereich befindet, setzt die ECU 50 den Zählwert eines Zählers C auf einen Initialwert „0" zurück. 11A und 11B zeigen jeweils die Übergänge des erlernten Werts K über mehrere Aktualisierungen hinweg und die Übergänge der Anzahl von Zählungen durch den Zähler C, die jeweils eine Begleiterscheinung der Übergänge des erlernten Werts K sind. Im Zähler C wird der Initialzählwert auf „0" eingestellt, und der Zählwert nimmt vom Initialwert „0" um „1" zu. Wenn der Zählwert des Zählers C einen Bestimmungswert überschreitet, der größer oder gleich „2" (Zeit T10) ist, wird bestimmt dass, der erlernte Wert K über mehrere Aktualisierungen des erlernten Werts K hinweg (dreimal bei dieser Ausführungsform) außerhalb des richtigen Bereichs liegt, und die ECU 50 bestimmt das Vorliegen einer Anomalität.
In diesem Zusammenhang, nimmt, wie durch die Doppelstrichpunktlinie von 11A angezeigt ist, der erlernte Wert K wieder einen Wert innerhalb des korrekten Bereichs an (Zeit 9), wenn die Anomalität verschwindet, bevor der Zählwert des Zählers C den Bestimmungswert erreicht oder überschreitet. Dementsprechend wird der Zählwert auf den Initialwert „0" zurückgesetzt, wie durch die Doppelstrichpunktlinie von 11B angezeigt ist. Es wird bestimmt, dass keine Anomalität vorliegt. Das heißt, dass, selbst wenn der erlernte Wert außerhalb des ordnungsgemäßen korrekten Bereichs liegt, erst bestimmt wird, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der erlernte Wert K über drei aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts hinweg weiterhin außerhalb des korrekten Bereichs liegt. Wenn sich daher die Anomalität vorübergehend derart ereignete, dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur angepasst werden kann, erfolgt keine falsche Bestimmung, dass eine Anomalität vorliegt.
Anschließend erfolgt unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 12, das eine Anomalitätsdiagnoseroutine darstellt, eine Beschreibung der Vorgänge zum Bestimmen der Anomalität. Die ECU 50 führt die Anomalitätsdiagnoseroutine periodisch aus, beispielsweise in dem erlaubt wird, dass die Routine für eine Zeitspanne (16 ms in dieser Ausführungsform) zu vorbestimmten Intervallen unterbrochen werden darf.
In dieser Routine führt die ECU 50 Prozesse aus (Schritt S303 bis S305) zum Ändern des Zählwerts des Zählers C basierend auf einer Größenordnung des erlernten Werts K, während die Temperaturerhöhungssteuerung ausgeführt wird (S301: JA), und der erlernte Wert K wird in diesem Moment aktualisiert (S302: JA). Insbesondere bestimmt zunächst die ECU 50, ob der erlernte Wert K sich außerhalb des richtigen Bereichs befindet oder nicht (S303). Wenn die Bestimmung positiv ist, erhöht die ECU 50 den Zählwert des Zählers C um „1" (S304). Erfolgt eine negative Bestimmung setzt die ECU 50 den Zählwert auf den Initialwert „0" zurück (S305). Die ECU 50 speichert den Zählwert des Zählers C im nichtflüchtigen Speicher RAM bei jeder Erneuerung des erlernten Werts K. Wenn der Motor 10 das nächste Mal startet, stellt die ECU 50 den Initialwert so ein, dass er dem Wert entspricht, der im nichtflüchtigen RAM gespeichert ist.
Daran anschließend bestimmt die ECU 50, ob der Zählwert des Zählers C den Bestimmungswert („3" bei dieser Ausführungsform) erreicht oder überschreitet (S306). Erfolgt eine positive Bestimmung, bestimmt die ECU 50 die Anomalität und speichert „1" (anomal) als einen Wert eines Anomalitäts-Flag F2 in einem zugewiesenen Bereich des nichtflüchtigen RAM (S307). Darüber hinaus schaltet die ECU 50 eine Warnleuchte ein, die an einer Position in der Nähe eines Fahrersitzes oder dergleichen in einem den Motor 10 aufweisenden Fahrzeug angeordnet ist (S308), um den Fahrer zu warnen, dass ein Anomalität eingetreten ist.
Wenn hingegen eine negative Bestimmung erfolgt, bestimmt die ECU 50 ferner, ob die Filterregeneration abgeschlossen worden ist oder nicht (S309). Erfolgt bei Schritt S309 eine negative Bestimmung (Filterregeneration ist abgeschlossen worden), setzt die ECU 50 den Zählwert des Zählers C auf den Initialwert „0" zurück (S310). Selbst wenn in diesem Fall, wie in 13A gezeigt ist, der erlernte Wert K sich aufgrund der zum Erneuerungsmoment vorliegenden Anomalität außerhalb des korrekten Bereichs befindet, kann die Filterregeneration abgeschlossen werden, bevor der Zählwert des Zählers C den Bestimmungswert („3") erreicht, beispielsweise, wenn der Zählwert „2" erreicht, wie in 13B gezeigt ist, und zwar unter der Bedingung, dass die Anomalität die Filterregeneration nicht zu sehr beeinträchtigt (Zeit T11). In einem solchen Fall setzt die ECU 50 den Zählwert des Zählers C auf den Initialwert „0" zurück.
Wenn die ECU 50 eine positive Bestimmung vornimmt, dass bei Schritt S309 von 12 die Filterregeneration noch nicht abgeschlossen worden ist, bestimmt die ECU 50 dann, ob die Zeit, die seit dem Start der Filterregeneration verstrichen ist, größer oder gleich einer zulässigen Zeitspanne ist (beispielsweise eine Stunde) (S311). Wenn bei Schritt S311 eine positive Bestimmung erfolgt, bestimmt die ECU 50 ferner, dass eine Anomalität vorliegt und führt wiederum die Schritt S307, S308 aus. Wenn in diesem Fall der erlernte Wert K, wie in 14A gezeigt ist, auf einen Wert aktualisiert wird, der aufgrund der Anomalität außerhalb des korrekten Bereichs liegt, kann der erlernte Wert K zu einem späteren Zeitpunkt erneut auf einen Wert außerhalb des korrekten Bereichs aktualisiert werden. Erst wenn jedoch die Soll-Bett-Temperatur Tt eine Katalysatorbett-Temperatur über der Temperatur stabil beibehält, bei der die Partikel verbrennen, wird der erlernte Wert K nicht wirklich auf einen solchen Wert aktualisiert, der außerhalb des korrekten Bereichs liegt. Weil die Partikel bei der Filterregeneration unter dieser Bedingung kaum verbrannt werden, geht die Menge der angesammelten Partikel nicht auf „0" zurück. Somit wird die Filterregeneration kaum abgeschlossen. Wie in 14B gezeigt ist, erreicht oder überschreitet dabei die Zeit, die seit Beginn der Filterregeneration verstrichen ist, die zulässige Zeitspanne, ohne dass der Zählwert des Zählers C den Bestimmungswert (Zeit T12) erreicht. Basierend auf dieser Begebenheit bestimmt die ECU 50 die Anomalität und speichert „1 (anomal)" als den Wert des Anomalitäts-Flag F2 im nichtflüchtigen Speicher RAM und schaltet die Warnleuchte ein.
Gemäß der Ausführungsform, die ausführlich beschrieben ist, können die nachstehenden Effekte erreicht werden.

(1) Unter der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration kann sich die Anomalität derart ereignen, dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur Tt angepasst werden kann. Eine solche Anomalität tritt jedoch nicht unbedingt ständig auf, doch kann sie sich temporär ereignen. Wenn in diesem Fall die Anomalität unmittelbar bestimmt wird, wenn sich der erlernte Wert K wenn auch nur einmalig im Moment einer Erneuerung aus dem korrekten Bereich herausbewegt, ist die Anomalitätsbestimmung unter der Bedingung, dass die Anomalität temporär ist und somit später verschwindet, nicht korrekt, und der erlernte Wert K kehrt zu einem späteren Erneuerungsmoment zu einem Wert innerhalb des korrekten Bereichs zurückkehrt. In dieser Ausführungsform wird die Anomalität jedoch nur bestimmt, wenn die Bestimmung, dass sich der erlernte Wert K zum Erneuerungszeitpunkt aus dem korrekten Bereich herausbewegt hat, bei jeder Erneuerung dreimal hintereinander ausgeführt wird. Insbesondere wenn sich der erlernte Wert K zum Erneuerungszeitpunkt außerhalb des korrekten Bereichs befindet, wird der Zählwert des Zählers C erhöht. Der Zählwert wird auf den Initialwert „0" zurückgesetzt, wenn der erlernte Wert K sich im korrekten Bereich aufhält. Wenn der Zählwert den Bestimmungswert („3" in dieser Ausführungsform) erreicht, wird die Anomalität bestimmt. Wenn sich somit die Anomalität temporär ereignet, so dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave nicht an die Soll-Bett-Temperatur angepasst werden kann, wird die Anomalität falsch bestimmt.
(2) Der erlernte Wert K, der zum Bestimmen der Anomalität erforderlich ist, wird während der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration aktualisiert. Die Filterregeneration wird regelmäßig jedes Mal dann ausgeführt, wenn die Ansammlungsmenge der Partikel die zulässige Menge, die den Betrieb des Motors 10 begleitet, erreicht oder überschreitet. Weil der erlernte Wert K aktualisiert wird, immer wenn eine regelmäßige Ausführung der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration ausgeführt wird, kann die Anomalität zusammen mit der Erneuerung des erlernten Werts K bestimmt werden. Die Aussichten auf die Anomalitätsbestimmung können in ausreichendem Maße beibehalten werden.
(3) Wenn sich die Anomalität temporär derart ereignet, dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave die Soll-Bett-Temperatur Tt während der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration nicht erreicht, liegt der aktualisierte erlernte Wert K außerhalb des korrekten Bereichs, und der Zählwert des Zählers C wird erhöht. Wenn jedoch die temporäre Anomalität die Filterregeneration nicht beeinträchtigt, kann die Filterregeneration in manchen Fällen abgeschlossen werden, weil die An sammlungsmenge der Partikel „0" wird, bevor der Zählwert den Bestimmungswert erreicht oder überschreitet. Wenn in diesem Fall der Zählwert beibehalten wird, so dass er einen Wert aufweist, der größer „0" ist (beispielsweise „2), erreicht oder überschreitet der Zählwert den Bestimmungswert frühzeitig, wenn der erlernte Wert K aus dem korrekten Bereich herausgelangt, weil sich die temporäre Anomalität das nächste Mal erneut während der Temperaturerhöhungssteuerung für die Filterregeneration ereignet. Die Anomalität kann somit fälschlicherweise bestimmt werden. In dieser Ausführungsform wird jedoch der Zählwert des Zählers C auf den Initialwert „0" zurückgesetzt, immer wenn die Filterregeneration abgeschlossen ist. Die vorstehend beschriebene Anomalitätsbestimmung kann dementsprechend verhindert werden.
(4) Während der Temperaturerhöhungssteuerung zum Regenerieren des Filters kann der erlernte Wert K auf einen Wert aus dem ordentlichen Bereich aktualisiert werden, wenn die Anomalität temporär in Erscheinung tritt, so dass der Katalysatorbetttemperatur-Durchschnittswert Tave die Soll-Bett-Temperatur nicht erreicht. Selbst wenn derartige Aussicht auf Erneuerung besteht, wird der erlernte Wert K erst aktualisiert, so dass er dem Wert aus dem korrekten Bereich entspricht, wenn die Soll-Bett-Temperatur Tt bei einem Wert stabil ist, der größer ist als der Wert, bei dem die Partikel verbrannt werden können. Unter der Bedingung wird trotz des Auftretens der Anomalität die Filterregeneration fortgesetzt, ohne dass der Zählwert des Zählers C den Bestimmungswert erreicht oder überschreitet, d. h. ohne dass die Anomalität bestimmt wird. Bei der unter dieser Bedingung ablaufenden Filterregeneration, werden die Partikel kaum verbrannt und die Ansammlungsmenge der Partikel nimmt nicht auf „0" ab. Die Filterregeneration wird somit kaum abgeschlossen. In dieser Ausführungsform wird jedoch die Anomalität selbst dann bestimmt, wenn der Zählwert des Zählers C den Bestimmungswert nicht erreicht, wenn die Filterregeneration nicht abgeschlossen ist, obwohl die Zeit, die seit dem Startmoment der Filterregeneration verstrichen ist, die zulässige Zeitspanne erreicht oder überschreitet. Somit wird immer dann eine Anomalität bestimmt, wenn sich die Anomalität tatsächlich ereignet.
(5) Der Zählwert des Zählers C wird in dem nichtflüchtigen RAM der ECU 50 gespeichert. Der in dem nichtflüchtigen RAM gespeicherte Zählwert wird auf den Initialwert eingestellt, wenn der Motor 10 das nächste Mal startet. Wird angenommen, dass der Zählwert des Zählers C bei jedem Stopp des Motors 10 auf den Initialwert „0" zurückgesetzt wird, können die Aussichten auf eine Bestimmung der Anomalität unter der Bedingung abnehmen, dass der Motor 10 häufig gestartet und gestoppt wird. Die Anomalität kann somit nicht bestimmt werden, selbst wenn sich die Anomalität tatsächlich ereignet. Darüber hinaus wird als Begleiterscheinung der Verzögerung der Anomalitätsbestimmung die Filterregeneration aufgrund der Anomalität nicht ordnungsgemäß ausgeführt, und die Partikel können sich im Übermaß anhäufen. Folglich müssen die PM-Filter oder dazugehörige Teile ausgetauscht werden. In der Ausführungsform werden jedoch die vorstehenden Probleme durch die Behandlung des Zählwerts des Zählers C gelöst, die zum Startmoment des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen ist.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann beispielsweise wie folgt modifiziert werden.

– In der vorstehenden Ausführungsform wird die Anomalität ungeachtet des Zählwerts des Zählers C bestimmt, wenn die Zeit, die seit dem Startmoment der Filterregeneration verstrichen ist, die zulässige Zeitspanne erreicht oder überschreitet. Diese Bestimmung der Anomalität wird jedoch nicht unbedingt vorgenommen.
– Der Zählwert des Zählers C wird bei Beendung der Filterregeneration auf den Initialwert „0" zurückgesetzt. Diese Zurücksetzung wird jedoch nicht unbedingt ausgeführt.
– In einem Motor, bei dem die Temperaturerhöhungssteuerung durch die ergänzende Kraftstoffzufuhr durch das Zusatzkraftstoffventil 46 ausgeführt wird, mutmaßt man, dass die wahrscheinlichsten Ursachen für das Auftreten der temporären Anomalität das temporäre Anhaften der Ablagerungen am Zusatzkraftstoffventil 46 sind. Angesichts der Mutmaßung kann der Zählwert des Zählers C nur erhöht werden, wenn der erlernte Wert K bei der Erneuerungszeit aus dem korrekten Bereich auf der Inkrementseite herausgelangt.
– Bei einem Verbrennungsmotor mit einem NOx-Katalysator wird eine Schwefelvergiftungswiederherstellung vorgenommen, um eine Schwefelkomponente freizusetzen, die im NO_x-Katalysator verborgen ist. Die Temperaturerhöhungssteuerung wird für die Schwefelvergiftungswiederherstellung angewendet. Die Anomalität kann während der Temperaturerhöhungssteuerung für die Schwefelvergiftungswiederherstellung bestimmt werden.
– Als der Bestimmungswert, der zum Bestimmen der Anomalität verwendet werden kann, können der Wert „2" oder Ganzzahlen, die größer oder gleich „4" sind, den Wert „3" ersetzen, der in der vorstehenden Ausführungsform verwendet wird.
– Als der Bestimmungswert, der zum Bestimmen der Anomalität verwendet werden kann, können der Wert „2" oder Ganzzahlen, die größer oder gleich „4" sind, den Wert „3" ersetzen, der in der vorstehenden Ausführungsform verwendet wird.
– Die unverbrannten Kraftstoffkomponenten können dem Abgassystem durch eine Zusatzeinspritzung (Nacheinspritzung) zugeführt werden, die bei Auslasshüben und Arbeitshüben vorgenommen werden, nachdem der Kraftstoff zur Verbrennung in den Verbrennungsräumen durch die Kraftstoffeinspritzdüse 40 eingespritzt worden ist. In diesem Zusammenhang kann auf das Zusatzkraftstoffventil 46 verzichtet werden.

Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt worden ist. Die Erfindung soll im Gegensatz dazu verschiedene Modifizierungen und entsprechende Anordnungen abdecken. Obgleich die verschiedenen Elemente der Ausführungsformen in verschiedenen beispielhaften Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, liegen andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem Element ebenfalls im Schutzbereich der Erfindung.

Claims

Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10), bei dem eine Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators (25), der in einem Abgassystem angeordnet ist, auf eine Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird durch Zuführen einer unverbrannten Kraftstoffkomponente zu dem Katalysator (25), wobei ein Aktualisieren eines erlernten Werts (K) basierend auf einer Katalysatorbett-Temperatur unter der Temperaturerhöhungssteuerung und der Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird, so dass der erlernte Wert (K) einer Differenz zwischen den jeweiligen Temperaturen entspricht, und basierend auf dem erlernten Wert (K) bestimmt wird, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert (S303) zum Bestimmen, ob der erlernte Wert (K) außerhalb eines korrekten Bereichs liegt oder nicht, wenn der erlernte Wert (K) aktualisiert wird; und eine Anomalitätsbestimmungseinrichtung (S306) zum Bestimmen, ob eine Anomalität vorliegt, nur wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert bestimmt, dass der erlernte Wert (K) über mehrere aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts (K) hinweg außerhalb liegt.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor (10) ein Zusatzkraftstoffventil (46) zum Zuführen eines Zusatzkraftstoffs stromauf des Katalysators (25) im Abgassystem aufweist.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abgassystem des Verbrennungsmotors (10) einen Filter (26) zum Auffangen von Partikeln aufweist, wobei die Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Katalysators (25) auf die Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird durch Zuführen der unverbrannten Kraftstoffkomponente zu dem Katalysator (25), wenn die Partikel verbrannt werden sollen, um den Filter zu regenerieren, so dass eine Ansammlungsmenge der Partikel, die durch den Filter (25) aufgefangen werden, geringer ist als eine vorgeschriebenen Menge.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: Zähleinrichtung (S305, S306) zum Erhöhen eines Zählwerts, wenn die Bestimmungseinrichtungen für einen erlernten Wert (S303) bestimmt, dass sich der erlernte Wert (K) außerhalb des korrekten Bereichs befindet, und zum Zurücksetzen des Zählwerts auf einen Initialwert, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert (S303) bestimmt, dass der erlernte Wert (K) sich im korrekten Bereich befindet; wobei die Anomalitätsbestimmungseinrichtung (S306) bestimmt, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der Zählwert größer oder gleich einem Bestimmungswert ist, der größer oder gleich einem Wert ist, der zumindest zweimal ab dem Initialwert inkrementiert worden ist, und die Zähleinrichtung (S305, 306) den Zählwert auf den Initialwert zurücksetzt, wenn die Filterregeneration abgeschlossen ist.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner folgende Merkmale aufweist: eine Zähleinrichtung (S305, 306) zum Erhöhen eines Zählwerts, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert (S303) bestimmt, dass sich der erlernte Wert (K) außerhalb des korrekten Bereichs befindet, und zum Zurücksetzen des Zählwerts auf einen Initialwert, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert (S303) bestimmt, dass sich der erlernte Wert (K) im korrekten Bereich befindet, wobei der erlernte Wert (K) aktualisiert wird, wenn das Katalysatorbett eine Katalysatorbett-Temperatur stabil beibehält, die größer oder gleich einem Wert ist, bei dem die Partikel verbrannt werden können, und die Anomalitätsbestimmungseinrichtung (S306) bestimmt, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der Zählwert, der durch die Zähleinrichtung (S305, 306) vorgegeben wird, größer oder gleich einem Bestimmungswert ist, der größer oder gleich einem Wert ist, der zumindest zweimal ab dem Initialwert inkrementiert worden ist, und bestimmt, dass eine Anomalität ungeachtet des Zählwerts vorliegt, wenn die Filterregeneration nicht abgeschlossen ist, nachdem eine Zeitspanne, die seit dem Start der Filterregeneration verstrichen ist, eine zulässige Zeitspanne erreicht oder überschritten hat.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Zähleinrichtung (S306) jeweils um „1" erhöht wird, der Initialwert „0" beträgt, und der Bestimmungswert eine Ganzzahl ist, die größer oder gleich „2" ist.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1 oder 6, wobei die Anomalitätsbestimmungseinrichtung (S306) bestimmt, das eine Anomalität vorliegt, wenn die Bestimmungseinrichtung für einen erlernten Wert (S303) bestimmt, dass der erlernte Wert (K) variiert, so dass er über mehrere aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts (K) hinweg größer ist als der korrekte Bereich.
Anomalitätsdiagnosevorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die unverbrannte Kraftstoffkomponente dem Katalysator (25) durch eine Zusatzeinspritzung zugeführt wird, die in einem Auslasshub oder einem Arbeitshub ausgeführt wird, nachdem ein Kraftstoff zur Verbrennung in einen Verbrennungsraum aus einer Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt worden ist.
Anomalitätsdiagnoseverfahren für einen Verbrennungsmotor (10), bei dem eine Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators (25), der in einem Abgassystem angeordnet ist, auf eine Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird durch Zuführen einer unverbrannten Kraftstoffkomponente zu dem Katalysator (25), wobei ein Aktualisieren eines erlernten Werts (K) basierend auf einer Katalysatorbett-Temperatur unter der Temperaturerhöhungssteuerung und der Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird, so dass der erlernte Wert (K) einer Differenz zwischen den jeweiligen Temperaturen entspricht, und basierend auf dem erlernten Wert (K) bestimmt wird, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der erlernte Wert aktualisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen, ob sich der erlernte Wert (K) außerhalb des korrekten Bereichs befindet oder nicht, jedes Mal, wenn der erlernte Wert (K) aktualisiert wird; und Bestimmen, dass eine Anomalität vorliegt, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert (K) sich über mehrere aufeinander folgende Aktualisierungen des erlernten Werts (K) außerhalb des korrekten Bereich befindet.
Anomalitätsdiagnoseverfahren für einen Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 9, wobei das Abgassystem des Verbrennungsmotors (10) einen Filter (26) zum Auffangen von Partikeln aufweist, wobei die Temperaturerhöhungssteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Katalysators (25) auf die Soll-Bett-Temperatur ausgeführt wird durch Zuführen der unverbrannten Kraftstoffkomponente zu dem Katalysator (25), wenn eine Filterregeneration vorgenommen wird, um die Partikel zu verbrennen, so dass eine Ansammlungsmenge der Partikel, die durch den Filter (26) aufgefangen werden, geringer als eine voreingestellte Menge wird.
Anomalitätsdiagnoseverfahren für einen Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Erhöhen eines Zählwerts, wenn bestimmt wird, dass sich der erlernte Wert (K) außerhalb des korrekten Bereich befindet, und Zurücksetzen des Zählwerts auf einen Initialwert, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert (K) sich in einem korrekten Bereich befindet, wobei bestimmt wird, dass eine Anomalität vorliegt, wenn der Zählwert größer oder gleich einem Bestimmungswert ist, der größer oder gleich einem Wert ist, der zumindest zweimal ab dem Initialwert inkrementiert worden ist, und der Zählwert auf den Initialwert zurückgesetzt wird, wenn die Filterregeneration abgeschlossen ist.
Anomalitätsdiagnoseverfahren für einen Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, das ferner folgende Schritte aufweist: Erhöhen eines Zählwerts, wenn bestimmt wird, dass sich der erlernte Wert (K) außerhalb des korrekten Bereichs befindet, und Zurücksetzen des Zählwerts auf einen Initialwert, wenn bestimmt wird, dass der erlernte Wert (K) sich im korrekten Bereich befindet, wobei der erlernte Wert (K) aktualisiert wird, wenn die Katalysatorbett-Temperatur stabil bei einer Temperatur gehalten wird, die gleich oder über der Temperatur ist, bei der die Partikel verbrannt werden können; und bestimmt wird, dass die Anomalität vorliegt, wenn der Zählwert größer oder gleich einem Bestimmungswert ist, der größer oder gleich einem Wert ist, der zumindest zweimal ab dem Initialwert inkrementiert worden ist, und bestimmt wird, dass die Anomalität vorliegt, ungeachtet des Zählwerts, wenn die Filterregeneration nicht abgeschlossen ist, nachdem eine Zeitspanne, die ab einem Startmoment der Filterregeneration verstrichen ist, eine zulässige Zeitspanne erreicht oder überschritten hat.