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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Aktivierung eines Abgassensors.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Sensoren zum Messen einer Konzentration eines bestimmten, im Abgas enthaltenen, Gases umfassen einen O2-Sensor zum Messen einer O2-Konzentration im Abgas, sowie einen A/F-Sensor zum Messen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf Basis einer O2-Konzentration und einer Konzentration an unverbranntem Kraftstoff im Abgas.
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Einige derartiger Abgassensoren sind konfiguriert, um die Beweglichkeit von Sauerstoffionen in einem festen Elektrolyt zu erhöhen, das ein Sensorelement bildet, um dadurch das Sensorelement durch Aufheizen des Sensorelements hin zu dessen Aktivierungstemperatur, beispielsweise 600°C bis 700°C zu aktivieren.
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Bei einem Abgassensor mit der vorgenannten Konfiguration ist es üblich, um den Abgassensor nach dem Start des Verbrennungsmotors in einen Betriebszustand zu versetzten, dass das Sensorelement durch eine elektrische Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um aktiviert zu werden.
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Falls jedoch im Abgas enthaltene flüssige Feuchtigkeit in den Abgassensor gelangt, und an dem auf die hohe Temperatur von etwa 600°C aufgeheizten Sensorelement anhaftet, tritt eine hohe Temperaturdifferenz zwischen einem Abschnitt, an dem die flüssige Feuchtigkeit anhaftet, und einem Abschnitt, an dem die flüssige Feuchtigkeit nicht anhaftet, auf. Dies kann ein Brechen (sogenanntes Wasserbrechen) des Sensorelements aufgrund der Differenz in der thermischen Ausdehnung zwischen diesen Abschnitten verursachen. Zahlreiche Gegenmaßnahmen gegen ein solches Wasserbrechen wurden vorgeschlagen, wie beispielsweise in den japanischen Offenlegungsschriften Nr.
JP 2001-041923 A (Patentdokument 1),
JP 2004-069644 A (Patentdokument 2) und
JP 2006-220573 A (Patentdokument 3) beschrieben.
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Die
JP 2001-041923 A offenbart eine Technik, bei der das Sensorelement von der Heizvorrichtung nur aufgeheizt wird, nachdem die flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas verschwindet, um das Wasserbrechen zu vermeiden.
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Aus der
JP 2004-069644 A sowie der
JP 2006-220573 A ist eine Technik bekannt, bei der das Sensorelement, während das Abgas flüssige Feuchtigkeit enthält, durch die Heizvorrichtung auf eine Temperatur aufgeheizt wird, welche niedriger als die Aktivierungstemperatur ist, um die flüssige Feuchtigkeit, welche am Sensorelement anhaftet, zu verdampfen, wobei, um das Wasserbrechen zu vermeiden, das Sensorelement auf die Aktivierungstemperatur aufgeheizt wird, nachdem die flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas verschwunden ist.
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Gleichwohl sei angemerkt, dass, wenn ein Verbrennungsmotor bei niedriger Umgebungstemperatur bzw. Lufttemperatur gestartet wird, das Abgas, bis der Motor auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt wurde, eine Menge flüssiger Feuchtigkeit enthält, da die Temperatur des Motors ebenfalls niedrig ist.
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Demgemäß ist es gemäß der in der
JP 2001-041923 A offenbarten Technik notwendig, zu warten bis der Motor aufgewärmt ist und das Abgas keine flüssige Feuchtigkeit mehr enthält bevor das Sensorelement beheizt wird.
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Andererseits ist es, gemäß der in der
JP 2004-069644 A sowie der
JP 2006-220573 A diskutierten Technik notwendig, das Sensorelement auf eine Temperatur unterhalb der Aktivierungstemperatur zu heizen, bis der Motor aufgewärmt ist, und das Abgas keine flüssige Feuchtigkeit mehr hat, bevor das Sensorelement aufgeheizt wird.
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Wie vorstehend beschrieben gibt es, gemäß den in der
JP 2001-041923 A , der
JP 2004-069644 A sowie der
JP 2006-220573 A diskutierten Techniken, eine Verzögerung in der Aktivierung des Sensorelements, da das Sensorelement daran gehindert werden soll aufgeheizt zu werden, bis flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas verschwunden ist.
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Aus der
DE 699 14 449 T2 sind ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zum Beheizen eines Katalysators für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung bekannt. Zudem offenbart die
DE 43 00 530 A1 ein System zum Betreiben eines Heizelements eines keramischen Sensors, der im Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angebracht ist und durch das Heizelement aufheizbar ist,. Hierbei wird das Heizelement abhängig davon angesteuert, in welchem Betriebszustand sich die Brennkraftmaschine befindet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik schlägt die vorliegende Erfindung eine Abgassensoraktivierungssteuervorrichtung zum Steuern der Aktivierung eines Abgassensors vor, der an einer Abgasleitung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor angebracht ist, und ein Sensorelement umfasst, um eine Konzentration eines bestimmten im Abgas enthaltenen Gases des Verbrennungsmotors zu messen, sowie eine elektrische Heizvorrichtung zum Heizen des Sensorelements auf eine Aktivierungstemperatur des Sensorselements.
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Hierbei weist das Motorsystem auf: eine Sammelvorrichtung, die einen Katalysator trägt und an der Abgasleitung an einer stromaufwärtigen Seite des Abgassensors angeordnet ist, um im Abgas enthaltene Partikel zu sammeln, einen Kraftstoffeinspritzabschnitt, der am Verbrennungsmotor oder der Abgasleitung angebracht ist, um Kraftstoff dem Verbrennungsmotor einzuspritzen, eine EGR-Leitung, um eine Verbindung zwischen einer Ansaugluftleitung, durch welche in den Motor gesaugte Luft strömt, und der Abgasleitung herzustellen, um einen Teil des Abgases zur Ansaugluftleitung zurückzirkulieren zu können, ein EGR-Ventil zum Steuern einer Menge des Abgases welches in die Ansaugluftleitung zurückzirkuliert, sowie ein Drosselventil, das an der Ansaugluftleitung angebracht ist, um eine Menge von durch die Ansaugluftleitung strömender Luft zu regulieren,
wobei die Abgassensoraktivierungssteuervorrichtung aufweist:
- einen Wassertemperatursensor zum Messen einer Temperatur eines Motorkühlwassers welches den Verbrennungsmotor kühlt;
- einen Abgastemperatursensor, der an der Abgasleitung an einer stromaufwärtigen Seite des Abgassensors angebracht ist, um eine Temperatur des Abgases zu messen; und
- einen Steuerabschnitt, der ausgestaltet ist, um eine Aktivierungssteuerung des Sensorelements des Abgassensors durchzuführen;
wobei der Steuerabschnitt umfasst:
- einen ersten Abschnitt zum Feststellen, ob die Temperatur des Motorkühlwassers, welche vom Wassertemperatursensor zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors gemessen wird, niedriger als ein vorgegebener Wassertemperaturgrenzwert ist;
- einen zweiten Abschnitt zum Feststellen, ob die Temperatur des Motorkühlwassers, welche durch den Wassertemperatursensor zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors gemessen wird, höher ist als der erste Wassertemperaturgrenzwert und niedriger als der zweite Wassertemperaturgrenzwert, der höher ist als der erste Temperaturgrenzwert; und
- einen dritten Abschnitt zum Aktivieren eines ersten die Abgastemperatur erhöhenden Mittels zum Erhöhen der Temperatur des Abgases falls ein Bestimmungsergebnis durch den ersten Abschnitt positiv ist, wobei das erste die Abgastemperatur erhöhende Mittel derart ausgebildet ist, um zu veranlassen dass der Kraftstoffeinspritzabschnitt Kraftstoff einspritzt, um den Katalysator mit Kraftstoff zu versorgen, der im Katalysator verbrannt werden soll, und um gleichzeitig zumindest ein vollständiges Schließen des EGR-Ventils und/oder ein vollständiges Öffnen des Drosselventils als EGR-Abschaltung durchzuführen, um zu vermeiden dass das Abgas in die Ansaugluftleitung zurück zirkuliert;
- einen vierten Abschnitt zum Aktivieren eines zweiten die Abgastemperatur erhöhenden Mittels zum Erhöhen der Temperatur des Abgases falls ein Bestimmungsergebnis durch den zweiten Abschnitt positiv ist, wobei das zweite die Abgastemperatur erhöhende Mittel konfiguriert ist, um die Temperatur des Abgases durch Ausführen der EGR-Abschaltung zu erhöhen;
- einen fünften Abschnitt zum Bestimmen, ob die Temperatur des Abgases, welche durch den Abgastemperatursensor erfasst wird, nach Aktivierung von entweder dem ersten oder dem zweiten die Abgastemperatur erhöhenden Mittel höher ist als ein vorgegebener Abgastemperaturgrenzwert; und
- einen sechsten Abschnitt zum Bestromen der elektrischen Heizvorrichtung zum Erhöhen einer Temperatur des Sensorelements falls ein Bestimmungsergebnis durch den fünften Abschnitt bestätigend bzw. positiv ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen an einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angebrachten Abgassensor früher als herkömmlich zu aktivieren.
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Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und Ansprüchen ersichtlich.
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Figurenliste
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In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
- 1 eine Darstellung einer Anordnung eines Dieselmotorsteuersystems mit einer Abgassensoraktivierungssteuervorrichtung zum Steuern der Aktivierung eines A/F-Sensors als Abgassensor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine Querschnittsansicht des A/F-Sensors; und
- 3 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Aktivierungssteuerung eines Abgassensors, welches durch eine ECU ausgeführt wird, die die Abgassensoraktivierungssteuervorrichtung der ersten Ausführungsform bildet.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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1 zeigt eine Darstellung einer Anordnung eines Dieselmotorsteuersystems mit einer Abgassensoraktivierungssteuervorrichtung zum Steuern der Aktivierung eines A/F-Sensors als Abgassensor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Das Dieselmotorsteuersystem umfasst einen Dieselmotor 1, eine Sammelschiene bzw. Common-Rail 11, die Hochdruckkraftstoff darin sammelt, sowie eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 12, die mit der Common-Rail 11 verbunden sind. Die Common-Rail 11 und die Kraftstoffeinspritzventile 12 bilden ein Kraftstoffeinspritzmittel zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors 1.
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Der Motor 1 umfasst einen Ansaugkrümmer 21, der mit einer Ansaugleitung 20 verbunden ist, die mit einer Drosselklappe bzw. einem Drosselventil 22 ausgestattet ist, das am Verbindungsabschnitt des Ansaugkrümmers 21 und der Ansaugleitung 20 angeordnet ist. Die Ansaugleitung 20 und der Ansaugkrümmer 21 bilden eine Ansaugluftleitung, durch welche in den Motor 1 gesaugte Luft strömt. Das Drosselventil 22 stellt die Ansaugluftmenge durch Einstellen des Leitungsbereichs der Ansaugluftleitung ein.
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Der Motor 1 umfasst ferner einen Abgaskrümmer 31, der mit einem Abgasleitung 30 verbunden ist, die mit einer Sammelvorrichtung 40 zum Sammeln von Partikeln (nachfolgend als PM bezeichnet) aus dem Abgas versehen ist. Die Abgasleitung 30 und der Abgaskrümmer 31 bilden eine Abgasleitung, durch welche das Abgas strömt.
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Die Sammelvorrichtung 40 umfasst einen Filter mit einem Katalysator. Die Sammelvorrichtung 40 ist derart ausgebildet, dass sie eine wabenförmige Anordnung hat, die aus einer hitzebeständigen Keramik, beispielsweise Cordierit ausgebildet ist, wobei die wabenförmige Struktur eine Anzahl von Abgasleitungen umfasst, die durch poröse Wände unterteilt sind, und Einlass- sowie Auslassöffnungen aufweisen, die abwechselnd bzw. versetzt zueinander geschlossen sind. Die wabenförmige Struktur trägt einen Oxidationskatalysator. Das Abgas vom Motor 1 gelangt in die Abgasleitungen, deren Einlassöffnungen nicht geschlossen sind, und dringt durch die porösen Wände, um die jeweils benachbarten bzw. angrenzenden Abgasleitungen zu erreichen. PM wird gesammelt, wenn das Abgas durch die porösen Wände tritt.
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Die Abgasleitung 30 ist mit einer Turbine 14 eines Zentrifugalturboladers 13 an der stromaufwärtigen Seite der Sammelvorrichtung 40 vorgesehen. Die Turbine 14 ist mit einem Kompressor 15 verbunden, der mit einer Turbinenwelle desselben an der Einlassleitung 20 angebracht ist. Die Turbine 14 wird durch thermische Energie des Abgases betrieben und als Ergebnis wird der Kompressor 15 durch die Turbinenwelle betrieben, um die in die Ansaugleitung 20 eingebrachte Luft zu verdichten.
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Die Ansaugleitung 20 ist mit einem Kühler 23 an einer stromabwärtigen Position des Kompressors 15 und einer stromabwärtigen Stelle des Drosselventils 22 ausgestattet. Die aufgrund der Verdichtung durch den Kompressor 15 erhöhte Temperatur der Ansaugluft wird im Kühler 23 gekühlt.
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Der Abgaskrümmer 31 und der Einlasskrümmer bzw. Ansaugkrümmer 21 sind miteinander durch eine EGR-Leitung 50 verbunden, so dass ein Teil des Abgases durch die EGR-Leitung 50 zur Ansaugluftleitung zurückzirkuliert. Ein EGR-Ventil 51 ist an einem Verbindungsabschnitt der EGR-Leitung 50 und des Ansaugkrümmers 21 vorgesehen. Das EGR-Ventil 51 stellt den Leitungsbereich der EGR-Leitung 50 ein, um die Abgasmenge einzustellen, welche zur Ansaugleitung zurück zirkuliert.
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Die EGR-Leitung 50 ist mit einem EGR-Kühler 52 ausgestattet, um das zurück zirkulierende Abgas zu kühlen, sowie einer EGR-Bypassleitung 53, durch welche das den EGR-Kühler 52 überbrückende Abgas in die Ansaugleitung zurück zirkuliert. Ein EGR-Bypassventil 54 ist an dem Verbindungsabschnitt des EGR-Kühlers 52 und der EGR-Bypassleitung 53 vorgesehen. Das EGR-Bypassventil 54 schaltet den Fluss des zurück zirkulierenden Abgases zwischen dem EGR-Kühler 52 und der EGR-Bypassleitung 53.
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Die Abgasleitung 30 ist mit einem Differentialdrucksensor 61 ausgestattet, der ein elektrisches Sensorsignal ausgibt, das den Druck über die Sammelvorrichtung 40 anzeigt. Ein Messende des Differentialdrucksensors 61 ist in der Abgasleitung 30 an der stromaufwärtigen Seite der Sammelvorrichtung 40 angeordnet. Das andere Messende des Differentialdrucksensors 61 ist in der Abgasleitung an der stromabwärtigen Seite der Sammelvorrichtung 40 angeordnet.
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Ein erster Abgastemperatursensor 62 ist an der Abgasleitung 30 an der stromaufwärtigen Seite der Sammelvorrichtung 40 angeordnet. Der erste Abgastemperatursensor 62 gibt ein elektrisches Sensorsignal aus, das die Temperatur des in die Sammelvorrichtung 40 strömenden Abgases anzeigt. Ein zweiter Abgastemperatursensor 63 ist an der Abgasleitung 30 an der stromabwärtigen Seite der Sammelvorrichtung 40 angeordnet. Der zweite Abgastemperatursensor 63 gibt ein elektrisches Sensorsignal aus, das die Temperatur des aus der Sammelvorrichtung 40 strömenden Abgases anzeigt.
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Ferner ist ein A/F-Sensor an der Abgasleitung 30 an der stromabwärtigen Seite der Sammelvorrichtung 40 und des zweiten Abgastemperatursensors 63 angeordnet. Der A/F-Sensor 70 ist vorgesehen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Motor über den gesamten Bereich vom fetten Bereich bis zum mageren Bereich auf Basis der Sauerstoffkonzentration und der Konzentration an unverbranntem Kraftstoff im Abgas zu messen.
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Der A/F-Sensor 70 kann ein Grenzstromsensor sein, mit einem wie in 2 dargestellten Querschnitt. Der A/F-Sensor 70 umfasst ein Sensorelement 71 sowie eine elektrische Heizvorrichtung 72 innerhalb einer (nicht dargestellten) Abdeckung. Genauer gesagt hat der A/F-Sensor 70 eine Stapelstruktur mit einem Substrat 711 der elektrischen Heizvorrichtung 72, einer Isolierschicht 712, einem unteren Abstandhalter 713, einer festen Elektrolytschicht 714 aus, z.B., Zirkonia, einem oberen Abstandshalter 15, eine Diffusionsschicht 716, in welche Gas diffundiert, sowie eine Fallenschicht 717, um Fremdkörper zu entfernen. Diese Schichten sind in dieser Reihenfolge von unten nach oben gestapelt.
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Der untere Abstandshalter 13 dient zur Ausbildung einer atmosphärischen Leitung 73 zwischen der festen Elektrolytschicht 714 und der Isolationsschicht 712. Die atmosphärische Leitung 73 ist zur Luft außerhalb der Abgasleitung 30 geöffnet. Der obere Abstandshalter 715 dient zur Ausbildung einer Ausnehmung bzw. Kavität 74 zwischen der festen Elektrolytschicht 714 und der Diffusionsschicht 716. Eine Elektrode 718 ist auf einer Fläche der festen Elektrolytschicht 714 ausgebildet, die der Ausnehmung 74 gegenüberliegt. Eine andere Elektrode 719 ist an einer anderen Fläche der festen Elektrolytschicht 714, gegenüber der Ausnehmung 74, ausgebildet. Die feste Elektrolytschicht und die Elektroden 718 und 719 bilden das Sensorelement 71.
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Die elektrische Heizvorrichtung ist eine aus einem Muster geformte Heizvorrichtung, die durch Drucken eines dünnen leitfähigen Films auf das Substrat 711 ausgebildet wird. Die elektrische Heizvorrichtung 72 wird durch die ECU 80 bestromt, um das Sensorelement 71 auf die Aktivierungstemperatur der festen Elektrolytschicht 714 zu heizen, beispielsweise auf 600 bis 700°C.
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Der Motor 1 ist mit einem Wassertemperatursensor 64 ausgebildet, um die Temperatur des Motorkühlwassers zu messen.
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Die ECU 80 wird mit Sensorsignalen vom Differentialdrucksensor 61, den ersten und zweiten Abgastemperatursensoren 62 und 63, dem A/F-Sensor 70 und dem Wassertemperatursensor 64 gespeist. Ferner wird die ECU 80 mit den Sensorsignalen von unterschiedlichen Sensoren gespeist, die den Öffnungsgrad des Drosselventils 22, den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 51, die Drehzahl des Motors 1, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Öffnungsgrad des Beschleunigerpedals, eine Kurbelwellenposition, Kraftstoffdruck, etc. anzeigen.
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Die ECU 80 umfasst einen Mikrocomputer, bestehend aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, etc. Die ECU führt, gemäß Berechnungsprozessen die der Mikrocomputer auf Basis der Sensorsignale ausführt, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung der Kraftstoffeinspritzventile 12 und des Drosselventils 22 durch, um eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zu steuern, eine EGR-Steuerung am EGR-Ventil 51, um die Rezirkulation des Abgases zur Ansaugluftleitung zu steuern, um das im Abgas enthaltene NOx zu verringern, sowie eine Abgassensoraktivierungssteuerung an der elektrischen Heizvorrichtung 72, um die Aktivierung des Abgassensors (A/F-Sensor 70) zu steuern.
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Nachfolgend wird die Abgassensoraktivierungssteuerung des A/F-Sensors 70, die von der ECU 80 ausgeführt wird, erklärt. Wenn der Motor 1 bei niedriger Umgebungs- bzw. Lufttemperatur, z.B. unter 0°C gestartet wird, enthält das Abgas eine Menge flüssiger Feuchtigkeit, da die Temperatur des Motors 1 gering ist. Die Abgassensoraktivierungssteuerung arbeitet, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen, wenn die Temperatur des Motors 1 derart ist, dass das Abgas flüssige Feuchtigkeit enthält, und, nachdem die flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas verschwunden ist, das Sensorelement 71 des A/F-Sensors 70 auf die Aktivierungstemperatur zu heizen. Im Übrigen arbeitet, wenn die Temperatur des Motors 1 derart ist, dass keine flüssige Feuchtigkeit im Abgas vorhanden ist, die Abgassensoraktivierungssteuerung derart, um das Sensorelement 71 unmittelbar nach dem Start des Motors 1 zu heizen.
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Die Abgassensoraktivierungssteuerung nutzt drei Mittel zur Erhöhung der Abgastemperatur. Das erste ist eine „Nacheinspritzung“, das zweite ist eine „EGR-Abschaltung“ und das dritte ist eine „Ansaugleitungsverengung“.
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Die Nacheinspritzung ist eine Einspritzung eines geringeren Betrags von Kraftstoff als bei der Haupteinspritzung, die ausgeführt wird, um ein Motormoment zu erzeugen, wobei die Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung ausgeführt wird. Die Nacheinspritzung wird während eines Auslasszyklus des Motors 1 ausgeführt, und dementsprechend verbrennt der durch die Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoff nicht im Zylinder, sondern fließt als unverbrannter HC in die Sammelvorrichtung 40. Der unverbrannte HC wird durch den Katalysator, der von der Sammelvorrichtung 40 getragen wird, verbrannt, wodurch die Temperatur des Abgases zunimmt.
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Im Gegensatz zum vorstehend Beschriebenen wird die Nacheinspritzung herkömmlich ausgeführt, um den von der Sammelvorrichtung 40 getragenen Katalysator zu aktivieren. Genauer gesagt wird herkömmlich die Nacheinspritzung ausgeführt, wenn auf Basis des Ausgangssignals des Differentialdrucksensors 61, welches den Differentialdruck über die Sammelvorrichtung 40 anzeigt, festgestellt wird, dass PM in der Sammelvorrichtung 40 gesammelt ist, um den unverbrannten HC durch den von der Sammelvorrichtung 40 getragenen Katalysator zu verbrennen, um die Temperatur des Katalysators bis hin zur Selbstverbrennungstemperatur des PM zu erhöhen. Als Ergebnis wird das gesammelte PM durch Selbstverbrennung entfernt und die Sammelvorrichtung 40 gewinnt ihre PM-Sammelfähigkeit zurück.
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Wie vorstehend erwähnt, wird herkömmlich der Zeitpunkt zur Ausführung der Nacheinspritzung auf Basis des Differentialdrucks über die Sammelvorrichtung 40 erfasst. Andererseits wird bei dem System dieser Ausführungsform der Zeitpunkt zur Ausführung der Nacheinspritzung auf Basis der Temperatur des Motors 1 zum Zeitpunkt des Startens des Motors bestimmt 1.
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Die EGR-Abschaltung dient zum Stoppen der EGR-Steuerung, die betrieben bzw. ausgeführt wird, um einen Teil des Abgases zur Ansaugluftleitung zurück zu zirkulieren. Die ECU 80 führt die EGR-Steuerung aus, um durch Öffnen des EGR-Ventils 51 einen Unterdruck zu erzeugen und unter Verwendung des Drosselventils 22 den Leitungsbereich der Ansaugluftleitung zu verengen, um einen Teil des Abgases in die Ansaugluftleitung zurück zu zirkulieren, um die Verbrennungstemperatur des Motors 1 zu verringern. Im Übrigen werden zu diesem Zeitpunkt die Öffnungsgrade des Drosselventils 22 und des EGR-Ventils 51 gemäß Sensorsignalen von einem Drosselöffnungssensor und einem Ansaugluftdrucksensor eingestellt, um eine gewünschte Menge von Abgas zur Ansaugluftleitung zurückzuführen.
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Demgemäß kann die Verbrennungstemperatur im Motor 1 durch Ausführen der EGR-Abschaltung mehr erhöht werden als durch Ausführen der EGR-Steuerung. Um die EGR-Abschaltung auszuführen, führt die ECU 80 zumindest ein vollständiges Schließen des EGR-Ventils und/oder ein vollständiges Öffnen des Drosselventils 22 aus. Nur durch vollständiges Öffnen des Drosselventils stoppt der Abgasstrom in die Luftansaugleitung, da kein negativer Druck in der Ansaugluftleitung auftritt.
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Der Zweck der Ansaugleitungsverengung ist die Verringerung der Ansaugluftmenge durch Verengen des Leitungsbereichs der Ansaugluftleitung unter Verwendung des Drosselventils 22, verglichen zu dem Fall, bei dem das Drosselventil 22 vollständig geöffnet ist. Die Ansaugleitungsverengung wird bei dieser Ausführungsform in Verbindung mit der EGR-Abschaltung ausgeführt. Wenn die EGR-Abschaltung ausgeführt wird, wird, obwohl es nicht notwendig ist, den Leitungsbereich der Ansaugluftleitung zu verengen, um einen negativen Druck zu erzeugen, der Leitungsbereich der Ansaugleitung verengt, um die Menge von Ansaugluft zu verringern. Wenn die Menge der Ansaugluft verringert ist, wird unverbranntes HC im Zylinder erzeugt, da die Menge von Kraftstoff relativ zur Ansaugluft zunimmt. Durch Beschicken des Katalysators der Sammelvorrichtung 40 mit diesem unverbrannten HC wird die Temperatur des Abgases durch die katalytische Reaktion erhöht.
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Von den vorgenannten drei Mitteln zur Erhöhung der Abgastemperatur verringert die Nacheinspritzung die Kraftstoffeffizienz. Demgemäß wird bei dieser Ausführungsform die Nacheinspritzung nur dann ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 1 in einem sehr niedrigen Temperaturbereich ist, und wird nicht ausgeführt, wenn der Motor 1 in einem relativ niedrigen Temperaturbereich ist. Hierbei bedeutet der sehr niedrige Temperaturbereich einen Temperaturbereich unter -20°C, wohingegen der relativ niedrige Temperaturbereich von größer oder gleich -20°C und weniger als 0°C bedeutet.
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3 zeigt ein Flussdiagramm, das das Verfahren der Abgassensoraktivierungssteuerung zeigt. Dieses Verfahren wird unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalters ausgeführt und der Motor 1 wird dementsprechend gestartet.
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Zu Beginn des Verfahrens bestimmt die ECU 80 in Schritt S1, ob die Temperatur des Motorkühlwassers, welche vom Wassertemperatursensor 64 erfasst wird, niedriger als ein erster Wassertemperaturgrenzwert T1 ist, um festzustellen, ob die Temperatur des Motorkühlwassers innerhalb des sehr niedrigen Temperaturbereichs liegt. Demgemäß ist der erste Wassertemperaturgrenzwert T1 auf -20°C festgelegt. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S1 bestätigend bzw. positiv ist, beispielsweise falls die Temperatur des Kühlwassers -30°C ist, fährt das Verfahren mit Schritt S2 fort.
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In Schritt S2 werden alle drei die Abgastemperatur erhöhenden Mittel ausgeführt, das bedeutet die Nacheinspritzung, die Ansaugleitungsverengung und die EGR-Abschaltung. Dies hat den Grund, dass es, da die Temperatur des Motorkühlwassers zum Zeitpunkt des Startens des Motors sehr niedrig ist, und dementsprechend das Abgas eine Menge von flüssiger Feuchtigkeit umfasst, notwendig ist, die Temperatur des Abgases schnell zu erhöhen.
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Genauer gesagt wird, durch Antreiben bzw. Ansteuern des Kraftstoffeinspritzventils 12 derart, dass Kraftstoff während des Abgas- bzw. Auslasszyklus nach der Haupteinspritzung eingespritzt wird, so dass der unverbrannte Kraftstoff der Sammelvorrichtung 40 zusammen mit dem Abgas zugeführt wird, die Nacheinspritzung durchgeführt. Zusätzlich wird die EGR-Abschaltung durch vollständiges Schließen des EGR-Ventils 51 ausgeführt, und die Ansaugleitungsverengung wird durch Verringern der Öffnung des Drosselventils 22 von dem vollständig geöffneten Zustand ausgeführt. Die Zeitdauer während der diese drei Mittel ausgeführt werden, wird vorab auf die Zeit eingestellt, die notwendig ist, bis das Abgas, vom Zeitpunkt des Startens des Motors mit dem im sehr kaltem Temperaturbereich befindlichen Kühlwasser, die gewünschte Temperatur erreicht hat. Dieser Zeitpunkt ist vorab experimentell festgelegt.
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Im nachfolgenden Schritt S3 wird bestimmt, ob die Temperatur des Abgases, die vom zweiten Abgastemperatursensor 63 erfasst wird, höher als ein erster Abgastemperaturgrenzwert ist. Dieser Schritt ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Temperatur des Abgases zumindest ein wenig bzw. etwas zugenommen hat, nachdem die Nacheinspritzung, die Ansaugleitungsverengung und die EGR-Abschaltung ausgeführt werden. Der erste Abgastemperaturgrenzwert ist auf eine Temperatur eingestellt, bei der die Menge der flüssigen Feuchtigkeit, die im Abgas enthalten ist, relativ gering ist, beispielsweise auf 120°C, was etwas höher ist als die Wasserverdampfungstemperatur von 100°C. Der Grund, warum der erste Abgastemperaturgrenzwert ein wenig höher als die Wasserverdampfungstemperatur eingestellt ist, liegt darin, dass die niedrigste Temperatur der Temperaturverteilung des Abgases durch diese Einstellung näherungsweise 100°C wird.
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Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S3 negativ ist, wartet das Verfahren bis das Bestimmungsergebnis in Schritt S3 bestätigend bzw. positiv wird. Das bedeutet, die Nacheinspritzung, die Ansaugleitungsverengung und EGR-Abschaltung werden weiter fortgeführt, bis die Temperatur des Abgases zunimmt, und die im Abgas enthaltene flüssige Feuchtigkeit in einem gewissen Ausmaß abnimmt. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S3 positiv ist, fährt das Verfahren mit Schritt S4 fort.
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In Schritt S4 wird, unter der Annahme, dass die Temperatur des Abgases in einem gewissen Ausmaß zugenommen hat, die Nacheinspritzung gestoppt, während die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung weiter fortgeführt werden. Die Zeitdauer, während der diese beiden Mittel ausgeführt werden, wird gemäß der Zeit festgesetzt, die notwendig ist, bis das Abgas eine gewünschte Temperatur erreicht, bei der die Temperatur des Abgases den ersten Abgastemperaturgrenzwert übersteigt. Diese Zeit wird vorab experimentell bestimmt. Das Verfahren fährt dann mit Schritt S7 fort.
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In Schritt S7 wird festgestellt, ob die Temperatur des Abgases, welche vom zweiten Abgastemperatursensor 63 erfasst wird, höher ist als ein zweiter Abgastemperaturgrenzwert. Dieser Schritt ist vorgesehen, um festzustellen, ob die Temperatur des Abgases derart zugenommen hat, dass das Abgas keine flüssige Feuchtigkeit mehr enthält, nachdem die Ansaugleitungsverengung und die EGR-Abschaltung ausgeführt werden. Der zweite Abgastemperaturgrenzwert wird auf eine Temperatur eingestellt, bei der keine flüssige Feuchtigkeit im Abgas vorhanden ist, zum Beispiel auf eine Temperatur die um 140°C höher liegt als der erste Abgastemperaturgrenzwert.
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Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S7 negativ ist, wartet das Verfahren bis das Bestimmungsergebnis in Schritt S7 positiv ist. Das bedeutet, die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung werden fortgeführt, bis die Temperatur des Abgases zunimmt, und die flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas verschwindet. Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S7 positiv ist, fährt das Verfahren mit Schritt S8 fort.
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In Schritt S8 werden, unter der Annahme dass das Abgas keine flüssige Feuchtigkeit enthält, die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung gestoppt, so dass die Öffnungswinkel des EGR-Ventils 51 und des Drosselventils 22 gemäß der normalen EGR-Steuerung gesteuert werden.
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In nachfolgenden Schritt S9 wird die Bestromung der elektrischen Heizvorrichtung 72 gestartet, um die Temperatur des Sensorelements 71 des A/F-Sensors 70 auf die Aktivierungstemperatur zu erhöhen.
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Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis in Schritt S1 negativ ist, fährt das Verfahren mit Schritt S5 fort.
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Im Schritt S5 wird festgestellt, ob die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als ein zweiter Wassertemperaturgrenzwert T2 ist. Dieser Schritt ist vorgesehen, um festzustellen, ob die Temperatur des Motorkühlwassers zum Zeitpunkt des Startens des Motors 1 innerhalb des relativ niedrigen Temperaturbereichs ist. Hierbei ist der zweite Wassertemperaturgrenzwert auf 0°C eingestellt. Falls das Erfassungsergebnis in Schritt S5 positiv ist, z.B. wenn die Wassertemperatur des Motorkühlwassers -10°C ist, fährt das Verfahren mit Schritt S6 fort.
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In Schritt S6 werden, von den drei die Abgastemperatur erhöhenden Mitteln, die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung ausgeführt, unter der Annahme, dass der Motor 1 gestartet wurde, während das Motorkühlwasser im relativ niedrigen Temperaturbereich liegt, der höher ist als der sehr niedrige Temperaturbereich. Die Zeitdauer während der diese beiden Mittel durchgeführt werden, wird gemäß der Zeit eingestellt, die notwendig ist, bis das Abgas die gewünschte Temperatur ausgehend vom Zeitpunkt des Motorstarts erreicht, bei dem das Motorkühlwasser im relativ niedrigen Temperaturbereich liegt. Dieser Zeitpunkt wird vorab experimentell bestimmt.
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Anschließend wird in Schritt S7 festgestellt, ob die vom zweiten Abgastemperatursensor 63 gemessene Abgastemperatur den zweiten Abgastemperaturgrenzwert übersteigt oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S7 positiv ist, fährt das Verfahren mit Schritt S8 fort, in dem die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung gestoppt werden. Im nachfolgenden Schritt S9 wird die Bestromung des elektrischen Heizers 72 gestartet, um die Temperatur des Sensorelements 71 des A/F-Sensors 70 auf die Aktivierungstemperatur zu erhöhen.
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Falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S5 negativ ist, beispielsweise wenn die Temperatur des Motorkühlwassers 10°C ist, fährt das Verfahren mit Schritt S9 fort. In Schritt S9 wird die Bestromung der elektrischen Heizvorrichtung 72 gestartet, unter der Annahme, dass das Abgas keine flüssige Feuchtigkeit enthält. In diesem Fall führt die ECU 80 die normale EGR-Steuerung aus, bei der die Nacheinspritzung nicht ausgeführt wird, außer PM haben sich an der Sammelvorrichtung 40 angesammelt.
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Die Abgassensoraktivierungssteuerung wird beendet, wenn das Sensorelement 71 auf die Aktivierungstemperatur erhitzt wurde, um das Sensorelement 71 zu aktivieren.
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Wie vorstehend erklärt arbeitet das Verfahren der Abgassensoraktivierungssteuerung, um die Nacheinspritzung, die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung in Schritt S2 auszuführen, wenn die Kühlwassertemperatur in dem sehr niedrigen Temperaturbereich unter -20°C liegt, um die Temperatur des Abgases derart zu erhöhen, dass keine flüssige Feuchtigkeit mehr im Abgas vorhanden ist, und anschließend wird das Sensorelement 71 bis zur Aktivierungstemperatur erhitzt.
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Andererseits arbeitet das Verfahren der Abgassensoraktivierungssteuerung, um die EGR-Abschaltung und Ansaugleitungsverengung in Schritt S6 auszuführen, wenn das Motorkühlwasser zum Zeitpunkt des Startens des Motors 1 in dem relativ niedrigen Temperaturbereich zwischen -20° und 0°C ist, um die Temperatur des Abgases auf eine derartige Temperatur zu erhöhen, dass keine flüssige Feuchtigkeit im Abgas mehr vorhanden ist, und anschließend wird das Sensorelement 71 hin zur Aktivierungstemperatur beheizt.
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Wie vorstehend angeführt ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich zu vermeiden, dass flüssige Feuchtigkeit am Sensorelement 71 des A/F-Sensors 70 anhaftet, der durch die elektrische Heizvorrichtung 72 aufgeheizt wird, da das Sensorelement 71 durch die elektrische Heizvorrichtung 72 auf die Aktivierungstemperatur beheizt wird, nachdem die flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas verschwunden ist, um dadurch das Wasserbrechen des Sensorelements 71 zu vermeiden.
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Ferner ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, da die Temperatur des Abgases auf eine positive Weise erhöht wird, wenn entweder das Motorkühlwasser zum Zeitpunkt des Startens des Motors in einem relativ niedrigen Temperaturbereich oder in einem sehr niedrigen Temperaturbereich ist, um das Sensorelement 71 in den Status zu bringen, dass das Sensorelement 71 durch die elektrische Heizvorrichtung 72 aufgeheizt werden kann, die Zeit zu verkürzen, die notwendig ist, um die flüssige Feuchtigkeit aus dem Abgas zu eliminieren, um dadurch das Sensorelement 71 verglichen mit einem herkömmlichen Apparat schnell zu aktivieren.
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Im übrigen kann es auch vorkommen, falls das Heizen des Sensorelements 71 gestartet wird, während flüssige Feuchtigkeit, die in den A/F-Sensor 70 gelangt, ist am Sensorelement 71 anhaftet, dass die flüssige Feuchtigkeit mit einem Schlag verdampft und ein Brechen (sogenanntes Stoßbrechen) des Sensorelements auftritt. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann ein derartiges Stoßbrechen vermieden werden, da die Temperatur des Abgases derart erhöht wird, dass keine flüssige Feuchtigkeit im Abgas enthalten ist, und, wenn flüssige Feuchtigkeit am Sensorelement 71 anhaftet, die flüssige Feuchtigkeit vom Sensorelement 71 verdampft und mit dem Abgas verschwindet.
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Andere Ausführungsformen
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(1) Bei der vorgenannten ersten Ausführungsform wird, zur Bestimmung, ob die flüssige Feuchtigkeit in dem Abgas abgenommen hat oder verschwunden ist, in Schritt S3 bestimmt, ob die Temperatur des Abgases höher als der erste Abgastemperaturgrenzwert ist, oder es wird festgestellt, ob, in Schritt S7, die Temperatur des Abgases höher als der zweite Abgastemperaturgrenzwert ist. Gleichwohl kann die erste Ausführungsform derart modifiziert werden, um auf Basis der verstrichenen Zeit, seit das Abgas eine vorgegebene Temperatur erreicht hat, festzustellen, ob die flüssige Feuchtigkeit im Abgas abgenommen hat oder verschwunden ist. Beispielsweise kann Schritt S3 derart modifiziert werden, um eine Bestimmung durchzuführen, ob eine erste Zeitdauer (beispielsweise 20 Sekunden) verstrichen ist seit die Temperatur des Abgases eine erste Temperatur (z.B. 100°C) überschritten hat, und Schritt S7 kann derart modifiziert werden, um eine Feststellung zu treffen, ob eine zweite Zeitdauer (z.B. 50 Sekunden) verstrichen ist, seit die Temperatur des Abgases eine zweite Temperatur (z.B. 120 C) überschritten hat.
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(2) Die obengenannte erste Ausführungsform ist derart ausgestaltet, um die EGR-Abschaltung und die Ansaugleitungsverengung in Schritt S8 zu beenden, falls in Schritt S7 festgestellt wird, dass die Temperatur des Abgases höher als der zweite Abgastemperaturgrenzwert ist, und um dann die elektrische Heizvorrichtung 72 in Schritt S9 zu starten und das Sensorelement 71 zu beheizen. Jedoch können die Schritte S8 und S9 miteinander vergetauscht werden, so dass die Bestromung der elektrischen Heizvorrichtung 72 gestartet wird, bevor die EGR-Abschaltung und Ansaugleitungsverengung beendet werden.
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Ferner kann Schritt S7 derart modifiziert werden, um eine Feststellung durchzuführen, ob die Temperatur des Abgases höher als der zweite Abgastemperaturgrenzwert ist oder nicht, und die Temperatur des Motorkühlwassers höher als der zweite Wassertemperaturgrenzwert ist. In diesem Fall werden die EGR-Abschaltung und Ansaugleitungsverengung in Schritt S8 gestoppt, falls das Bestimmungsergebnis im modifizierten Schritt S7 positiv ist. Wie vorstehend beschrieben, kann das die Abgastemperatur erhöhende Mittel deaktiviert werden, nachdem erfasst wurde, dass die flüssige Feuchtigkeit nicht mehr im Abgas vorhanden ist.
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(3) Die vorstehende erste Ausführungsform ist derart ausgestaltet, um festzustellen, ob die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als ein erster Wassertemperaturgrenzwert T1 ist, und bestimmt, ob die Temperatur des Motorkühlwassers in Schritt S5 niedriger als ein zweiter Wassertemperaturgrenzwert T2 ist, falls das Bestimmungsergebnis in Schritt S1 negativ ist.
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Gleichwohl kann die vorgenannte erste Ausführungsform derart modifiziert werden, um zunächst festzustellen, ob die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als der zweite Wassertemperaturgrenzwert T2 ist oder nicht, und, falls festgestellt wird, dass die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als der zweite Wassertemperaturgrenzwert T2 ist, kann festgestellt werden, ob die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als der erste Wassertemperaturgrenzwert T1 ist. Der Punkt ist, dass die oben genannte erste Ausführungsform drei Fälle unterscheiden muss, nämlich einen Fall, bei dem die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als der erste Wassertemperaturgrenzwert T1 ist, ein Fall, bei dem die Temperatur des Motorkühlwassers höher als der erste Wassertemperaturgrenzwert T1 aber niedriger als der zweite Wassertemperaturgrenzwert T2 ist, und einen Fall, bei dem die Temperatur des Motorkühlwassers höher als der zweite Wassertemperaturgrenzwert T2 ist.
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(4) Die vorgenannte erste Ausführungsform ist derart konfiguriert, um in Schritt S9 die Bestromung der elektrischen Heizvorrichtung, ohne Aktivierung der die Abgastemperatur erhöhenden Mittel in den Schritten S2 und S6, zu starten, falls festgestellt wurde, dass in Schritt S5 die Temperatur des Motorkühlwassers höher als der zweite Wassertemperaturgrenzwert T2 ist. In diesem Fall kann bestimmt werden, bevor Schritt S9 ausgeführt wird, ob die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als ein dritter Wassertemperaturgrenzwert T3, der höher ist als der zweite Wassertemperaturgrenzwert T2, ist oder nicht, um zu ermöglichen, dass, falls die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als der dritte Wassertemperaturgrenzwert T3 ist, lediglich die EGR-Abschaltung ausgeführt wird, wobei, falls die Temperatur des Motorkühlwassers höher als der dritte Wassertemperaturgrenzwert T3 ist, das Verfahren zum Schritt S9 fortfährt
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(5) Die vorgenannte erste Ausführungsform ist derart ausgestaltet, um die „EGR-Abschaltung“ + die „Ansaugleitungsverengung“ + die „Nacheinspritzung“ auszuführen, wenn das Motorkühlwasser zum Zeitpunkt des Startens des Motors im sehr niedrigen Temperaturbereich ist, und um die „EGR-Abschaltung“ + die „Ansaugleitungsverengung“ auszuführen, wenn das Motorkühlwasser zum Zeitpunkt des Startens des Motors in den relativ niedrigen Temperaturbereich ist. Gleichwohl kann die vorstehend genannte erste Ausführungsform modifiziert werden, um die „EGR-Abschaltung“ + die „Ansaugleitungsverengung“ auszuführen, wenn das Motorkühlwasser zum Zeitpunkt des Startens des Motors in dem sehr niedrigen Temperaturbereich ist, und um die „EGR-Abschaltung“ alleine auszuführen, wenn das Motorkühlwasser zum Zeitpunkt des Startens des Motors im relativ niedrigem Temperaturbereich ist. Bei dieser Modifikation ist, um die EGR-Abschaltung auszuführen, das EGR-Ventil 51 vollständig geschlossen und das Drosselventil 22 vollständig geöffnet.
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Die vorgenannte erste Ausführungsform ist derart konfiguriert, um zwischen dem Fall, bei dem, zum Zeitpunkt des Startens des Motors, das Motorkühlwasser in dem sehr niedrigen Temperaturbereich ist, und dem Fall, bei dem, zum Zeitpunkt des Startens des Motors, das Motorkühlwasser in dem relativ niedrigen Temperaturbereich ist, die Abgastemperatur erhöhenden Mittel voneinander verschieden zu aktivieren. Gleichwohl kann die erste Ausführungsform derart modifiziert werden, um das gleiche die Abgastemperatur erhöhende Mittel für diese Fälle auszuführen. Bei dieser Modifikation ist es möglich, lediglich die „EGR-Abschaltung“, oder lediglich die „Nacheinspritzung“, oder die „EGR-Abschaltung“ + die „Ansaugleitungsverengung“, oder die „EGR-Abschaltung“ + die „Nacheinspritzung“, oder die „EGR-Abschaltung“ + die „Ansaugleitungsverengung“ + die „Nacheinspritzung“ auszuführen. Im Übrigen ist es vorzuziehen, dass die „Ansaugleitungsverengung“ in Verbindung mit der „EGR-Abschaltung“ ausgeführt wird. Dies hat den Grund, dass, falls die „Ansaugleitungsverengung“ ausgeführt wird, während das EGR-Ventil 51 geöffnet ist, sich die EGR-Menge verändert.
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(6) Bei der vorgenannten Ausführungsform umfasst das die Abgastemperatur erhöhende Mittel die „EGR-Abschaltung“, die „Ansaugleitungsverengung“ und die „Nacheinspritzung“. Gleichwohl kann das die Abgastemperatur erhöhende Mittel ein anderes Verfahren umfassen.
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Zum Beispiel kann, obgleich die vorgenannte erste Ausführungsform ausgebildet ist, um die Nacheinspritzung durch Ansteuern der Kraftstoffeinspritzventile 12 derart auszuführen, dass Kraftstoff während des Auslasszyklus nach der Haupteinspritzung eingespritzt wird, um die Sammelvorrichtung 40 mit unverbranntem Kraftstoff zusammen mit dem Abgas zu versorgen, anstelle der Nacheinspritzung, eine Anschluss- bzw. Folgeeinspritzung näher an der Haupteinspritzung ausgeführt wird, die eine geringere Einspritzmenge als die Haupteinspritzung hat. Diese Anschlusseinspritzung wird vor dem Auslasszyklus des Motors ausgeführt und der durch die Anschlusseinspritzung zugeführte Kraftstoff wird im Zylinder verbrannt. Demgemäß wird, verglichen zu dem Fall, in dem die Anschlusseinspritzung nicht ausgeführt wird, die Temperatur des Abgases erhöht.
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Ferner, kann anstelle der Anschluss- bzw. Folgeeinspritzung, der Zeitpunkt der Haupteinspritzung auf eine verzögerte Winkelseite verschoben werden, um die Kraftstoffeffizienz abzusenken, und dadurch die Hitzeentwicklung des Motors 1 zu erhöhen.
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Ferner kann, unter Verwendung eines Kraftstoffzugabeventils, das stromaufwärts von der Sammelvorrichtung 40 in der Abgasleitung oder im Abgaskrümmer vorgesehen ist, anstelle der Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils 12, unverbrannter Kraftstoff der Sammelvorrichtung 40 zusammen mit dem Abgas zugeführt werden.
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(7) Die vorgenannte ersten Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, bei dem die Abgassensoraktivierungssteuervorrichtung der Erfindung auf einen Dieselmotor angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf ein Ottokraftstoffmotorsteuersystem anwendbar.
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In diesem Fall ist der Katalysator in der Abgasleitung angebracht, und die ECU führt eine zur Nacheinspritzung äquivalente Steuerung durch die Einspritzung von Kraftstoff zum Katalysator aus. Es ist vorzuziehen, dass die Ansaugleitungsverengung im Falle eines Ottomotors nicht ausgeführt wird. Dies hat den Grund, dass, da bei Ottomotoren das Drosselventil mit dem Gaspedal verbunden ist, falls die Ansaugleitungsverengung ausgeführt wird, der Öffnungsgrad des Drosselventils gegen die Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer verändert werden kann.
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(8) Bei der vorgenannten Ausführungsform dient der A/F-Sensor 70 als Abgassensor. Gleichwohl kann die vorliegende Erfindung auf zahlreiche Motorsteuersysteme verwendet werden, die einen Abgassensor enthalten, der von einer elektrischen Heizvorrichtung aufgeheizt werden muss, beispielsweise einen O2-Sensor, einen NOx-Sensor, einen CO-Sensor und einen HC-Sensor.
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(9) Die erste Ausführungsform und zumindest eine der vorgenannten anderen Ausführungsformen können, sofern möglich, miteinander kombiniert werden.
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Die vorgenannten bevorzugten Ausführungsformen sind beispielhaft für die Erfindung der vorliegenden Anmeldung, die lediglich durch die nachfolgend angefügten Ansprüche beschränkt ist. Es ist verständlich, dass für jene mit entsprechendem Fachwissen, zahlreiche Modifikationen der bevorzugten Ausführungsformen ausgeführt werden können.
