DE102015115888B4 - Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) bei einem Fahrzeug angebracht ist, wobei ein Abgaskanal (26) der Brennkraftmaschine (1) mit einem NOx-Reinigungskatalysator (41) versehen ist, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst:eine elektronische Steuerungseinheit (80), die konfiguriert ist, eine NOx-Reduktionsverarbeitung auszuführen, indem ein Verbrennungszustand eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) gesteuert wird, wenn eine Temperatur des NOx-Reinigungskatalysators (41) höher oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist und eine Verringerung in einer Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, sodass eine Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) erzeugt wird, in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, kleiner ist als in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
  • 2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • In einer bei einem Fahrzeug angebrachten Brennkraftmaschine gemäß dem Stand der Technik wird Stickoxid (NOx) aus einem Abgas unter Verwendung eines Katalysators gereinigt, der in einem Abgaskanal angeordnet ist. Beispielsweise ist die Brennkraftmaschine, die in der japanische Patentanmeldung Nr. 2012-2065 ( JP 2012 - 2 065 A ) beschrieben ist, mit einem Katalysator eines selektiven Reduktionstyps, der NOx aus einem Abgas reinigt, und einem Hinzufügungsventil versehen, das Harnstoffwasser, das in der NOx-Reinigung durch den Katalysator verwendet wird, in einen Abgaskanal hinzufügt.
  • Das Harnstoffwasser, das in den Abgaskanal von dem Hinzufügungsventil hinzugefügt wird, wird durch die Wärme des Abgases hydrolysiert und wird zu Ammoniak. Dieser Ammoniak wird bei dem Katalysator adsorbiert und das NOx wird durch Reduktion aus dem Abgas mittels dieses adsorbierten Ammoniaks gereinigt. Die Vorrichtung, die in der JP 2012 - 2 065 A beschrieben ist, steuert die Menge des Harnstoffwassers, das hinzugefügt wird, entsprechend dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in dem Katalysator, um die Harnstoffwasserhinzufügungsmenge zu steuern. Während der Berechnung des NOx-Reinigungswirkungsgrades werden die Abgastemperatur bei einem Katalysatoreinlass, die Temperatur der Außenluft, die eine Wirkung auf die Einlasstemperatur des Katalysators hat, und dergleichen berücksichtigt.
  • Die Druckschrift US 4 770 148 A beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit einer Einlasslufttemperatur. Eine Temperatur der Brennkraftmaschine wird erfasst, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, und die seit dem Kraftmaschinenstart verstrichene Zeit wird ebenfalls erfasst. Die Kraftmaschineneinlasslufttemperatur wird auf der Grundlage der erfassten Kraftmaschinentemperatur und der erfassten verstrichenen Zeit geschätzt. Der Betrieb der Kraftmaschine wird gemäß der geschätzten Kraftmaschineneinlasslufttemperatur gesteuert.
  • Die Druckschrift US 2006 / 0 093 014 A1 beschreibt eine Anomaliediagnosevorrichtung und ein Verfahren für einenn Wassertemperatursensor. Es gibt Fälle, in denen eine intermittierende Anomalie in einem Wassertemperatursensor auftritt, die von einem Typ ist, der keine plötzliche Änderung eines Erfassungswerts des Wassertemperatursensors verursacht. Die Bewegung des Erfassungswerts des Wassertemperatursensors, wenn diese Art von Anomalie auftritt, kann beispielsweise eine Bewegung sein, bei der der Erfassungswert des Wassertemperatursensors selbst während des Aufwärmens abnimmt, nachdem der Kraftmaschinenstart begonnen hat. Wenn diese Art der Bewegung des Erfassungswerts auftritt, wird, wenn der Erfassungswert des Wassertemperatursensors nach Beginn des Kraftmaschinenstarts auf einen niedrigeren Wert als zu Beginn des Anlassens absinkt, sofort aufgrund dieser Tatsache bestimmt, dass eine Anomalie des Wassertemperatursensors auftritt.
  • Die Druckschrift JP H01 - 219 340 A beschreibt eine Temperaturschätzvorrichtung für Abgassystemteile einer Brennkraftmaschine. Ein Kompensationswert, der gemäß einer von einer Erfassungseinrichtung erfassten Ansaugluftmenge eines einer Brennkraftmaschine eingestellt wird, wird mit der verstrichenen Zeit durch eine Integrationseinrichtung integriert, und wenn dieser integrierte Wert größer als ein spezifizierte Wert ist, wird eine derartige Schätzung vorgenommen, dass die Temperatur in Abgassystemteilen (einem Luft-Kraftstoff-Sensor oder dergleichen) ansteigt. Wenn er kleiner als der spezifizierte Wert ist, sinkt die Temperatur jeweils durch eine Schätzeinrichtung. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn der Abfall der Außentemperatur durch eine Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, eine Kompensation entweder einer Verringerungskompensation des integrierten Werts oder einer Erhöhungskompensation des spezifizierten Werts der Schätzeinrichtung durch eine Ausgleichseinrichtung ausgeführt.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Auch in einem Zustand, bei dem die Temperatur des Katalysators höher oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist, kann der Abgaskanal schnell abgekühlt werden und die Peripherietemperatur des Katalysators, der in dem Abgaskanal angeordnet ist, kann als ein Ergebnis hiervon verringert werden, wenn die Außenlufttemperatur aufgrund einer Bewegung des Fahrzeugs rasch abfällt. Dieses Phänomen tritt wahrscheinlich in einem Fall auf, bei dem beispielsweise das Aufwärmen der Kraftmaschine in einer Garage abgeschlossen wird und das Fahrzeug dann zu einer niedrigeren Temperatur außerhalb der Garage bewegt wird.
  • Wenn die Peripherietemperatur des Katalysators wie vorstehend beschrieben verringert wird, verlangsamt sich die chemische Reaktion in der Umgebung der Peripherie des Katalysators und der NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie wird verringert. Dementsprechend verkleinert sich die Menge bzw. Größe der NOx-Reinigung in der Umgebung der Peripherie des Katalysators, obwohl eine NOx-Reinigung in ausreichendem Maße in der Umgebung der Mitte des Katalysators ausgeführt wird. Als Ergebnis kann die Menge des NOx, das aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird, zunehmen.
  • In den meisten Fällen wird die Abgastemperatur bei dem Katalysatoreinlass, die vorstehend beschrieben ist, durch einen Temperatursensor erfasst, der in dem Abgaskanal bei der Abgasstromaufwärtsseite des Katalysators angeordnet ist. In einem Fall, bei dem der Katalysator bei einer Bodenoberfläche des Fahrzeugs angeordnet ist, kann es sein, dass eine Temperaturerfassungseinheit, wie beispielsweise der Temperatursensor, bei einer Position abseits von dem Katalysator aufgrund von Beschränkungen, die mit einem Anbringen oder dergleichen verbunden sind, angeordnet sein muss. In diesem Fall unterscheiden sich die Temperatur, die durch den Temperatursensor erfasst wird, und die Temperatur in der Peripherie des Katalysators voneinander, wobei es schwierig ist, eine Abnahme in der Katalysatortemperatur zu erfassen.
  • Die Erfindung stellt eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereit, die in der Lage ist, die Menge von NOx, das aus einem Fahrzeug ausgestoßen wird, auch in dem Fall einer raschen Abnahme in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum zu verringern.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Brennkraftmaschine ist bei einem Fahrzeug angebracht. Ein Abgaskanal der Brennkraftmaschine ist mit einem NOx-Reinigungskatalysator versehen. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine elektronische Steuerungseinheit. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine NOx-Reduktionsverarbeitung auszuführen, indem ein Verbrennungszustand eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine gesteuert wird, wenn eine Temperatur des Katalysator größer oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist und eine Verringerung in einer Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, sodass die Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine in einem Fall erzeugt wird, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, kleiner als in einem Fall ist, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist.
  • In der Steuerungsvorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer zumindest der Schwellenwert ist, eine hohe Wahrscheinlichkeit einer raschen Abnahme in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum bestimmt werden, auch wenn die Temperatur des Katalysators zumindest die Aktivierungstemperatur ist. Dementsprechend wird die NOx-Reduktionsverarbeitung zur Verringerung der Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, ausgeführt. Dementsprechend kann auch in einem Zustand, bei dem der NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des Katalysators aufgrund der raschen Abnahme in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum verringert wird, die Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, auf der Grundlage der Ausführung der vorstehend beschriebenen NOx-Reduktionsverarbeitung selbst verringert werden, wobei somit die Menge des NOx, das aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird, verringert werden kann.
  • In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die NOx-Reduktionsverarbeitung derart auszuführen, dass eine Größe, um die das NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine erzeugt wird, verringert wird, durch die NOx-Reduktionsverarbeitung vergrößert wird, wenn die Außenlufttemperaturverringerung zunimmt. Gemäß der Ausgestaltung wird die Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, mehr und mehr verringert, wenn die Verringerung in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum zunimmt und der Grad der Abnahme in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des Katalysators zunimmt. Dementsprechend kann die Menge des NOx, das aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird, in geeigneter Weise auch in einem Fall verringert werden, bei dem die Verringerung in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum variiert.
  • Die Wirkung der Kühlung des Abgaskanals durch einen Fahrtwind nimmt zu, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt, wobei somit die Temperaturverringerung in der Umgebung in der Peripherie des Katalysators zunimmt. In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die NOx-Reduktionsverarbeitung derart auszuführen, dass die Menge bzw. Größe, um die das NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine erzeugt wird, verringert wird, durch die NOx-Reduktionsverarbeitung vergrößert wird, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt.
  • Gemäß der Ausgestaltung wird die Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, mehr und mehr verringert, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt und die Temperaturverringerung in der Umgebung der Periphere des Katalysators zunimmt, d.h. wenn ein Grad der Abnahme des NOx-Reinigungswirkungsgrades in der Umgebung der Peripherie des Katalysators zunimmt. Dementsprechend kann die Menge des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, in Anbetracht einer Differenz in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad, die eine Differenz in einer Fahrzeuggeschwindigkeit zuordenbar ist, genau eingestellt werden.
  • In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, eine Kraftstoffeinspritzmenge während der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung zu korrigieren, sodass die Größe der Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge zunimmt und eine Änderung in einem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine während der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung unterdrückt wird, wenn die Größe bzw. Menge, um die die Menge des NOx verringert wird, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine erzeugt wird, durch die NOx-Reduktionsverarbeitung vergrößert wird.
  • Der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches ändert sich, wenn die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt wird, wobei somit ein Drehmomentsprung oder dergleichen aufgrund einer Änderung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment auftreten kann. Gemäß der Ausgestaltung kann diese Änderung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment verhindert werden, da die Kraftstoffeinspritzmenge derart korrigiert wird, dass die Änderung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, verhindert wird. Der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches ändert sich mehr und mehr, wenn die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, zunimmt, wobei somit die Änderungsgröße in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment ebenso in diesem Fall zunimmt. Gemäß der Ausgestaltung nimmt die Korrekturgröße für die Kraftmaschineneinspritzmenge zu, wenn die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, zunimmt. Dementsprechend kann die Kraftstoffeinspritzmenge in geeigneter Weise entsprechend der Änderungsgröße in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, korrigiert werden. In einem Fall, bei dem das Kraftmaschinenausgabedrehmoment als ein Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung abnimmt, kann die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert werden, um vergrößert zu werden. Unterdessen kann die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert werden, um in einem Fall, bei dem das Kraftmaschinenausgabedrehmoment als ein Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung zunimmt, verkleinert zu werden.
  • Die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches variiert, wenn die Einlasslufttemperatur in einem Fall variiert, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, sodass die Änderung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment verhindert wird. Dementsprechend variiert die Änderungsgröße in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment auch bei der gleichen Korrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge. Anders ausgedrückt nimmt die Verbrennungsenergie des Luft-Kraftstoff-Gemisches ab, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt, wobei somit die Zunahme in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment auch in einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um um die gleiche Größe vergrößert zu werden, abnimmt, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt. Zusätzlich nimmt die Verringerung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment auch in einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um um die gleiche Größe verringert zu werden, zu, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt. In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die Korrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Einlasslufttemperatur in die Brennkraftmaschine einzustellen.
  • Gemäß der Ausgestaltung wird die Einlasslufttemperatur, die eine Wirkung auf das Kraftmaschinenausgabedrehmoment hat, bezüglich der Korrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge berücksichtigt, wobei somit die Änderung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, in geeigneter Weise unterdrückt werden kann. In einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um vergrößert zu werden, sodass die Abnahme in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, verhindert wird, kann die Mengenvergrößerungskorrekturgröße für die Kraftmaschineneinspritzmenge vergrößert werden, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt. In einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um verkleinert zu werden, sodass die Vergrößerung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert verhindert wird, kann die Mengenverkleinerungskorrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge verkleinert werden, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt.
  • Da der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches sich als ein Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung ändert, ändert sich das Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches unmittelbar nach der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung, wobei diese Änderung in dem Verbrennungsgeräusch dazu führen kann, dass sich ein Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt.
  • In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die NOx-Reduktionsverarbeitung in einem Fall auszuführen, bei dem die Verringerung in der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, und wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zumindest eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Gemäß der Ausgestaltung wird die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt, wenn es unwahrscheinlich ist, dass die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches aufgrund des Fahrgeräusches des Fahrzeugs oder dergleichen wahrgenommen wird. Dementsprechend kann die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, was dazu führen kann, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt, unterdrückt werden.
  • Wenn die Geräuschqualität des Verbrennungsgeräusches sich in der Mitte einer kontinuierlichen Luft-Kraftstoff-Gemisch-Verbrennungsgeräuscherzeugung ändert, ist es wahrscheinlich, dass die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch dazu führt, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt. Unterdessen ist es in einem Fall, bei dem das Verbrennungsgeräusch vor der Ausführung der Kraftstoffunterbrechung und das Verbrennungsgeräusch nach der Rückkehr von der Kraftstoffunterbrechung sich voneinander unterscheiden, unwahrscheinlich, dass die Differenz zwischen den Verbrennungsgeräuschen dazu führt, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt, da das Verbrennungsgeräusch nicht in einer kontinuierlichen Art und Weise erzeugt wird. In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung in einem Fall zu initiieren, bei dem die Verringerung in der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, und wenn die Brennkraftmaschine von einer Kraftstoffunterbrechung zurückkehrt.
  • Gemäß der Ausgestaltung wird die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung während der Rückkehr von der Kraftstoffunterbrechung initiiert, d.h. wenn es unwahrscheinlich ist, dass sich der Fahrzeugfahrer mit der Änderung in dem Verbrennungsgeräusch unbehaglich fühlt. Dementsprechend kann die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, welche dazu führen kann, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt, unterdrückt werden.
  • In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die Brennkraftmaschine Abgasrezirkulationsvorrichtungen umfassen, die eine Rezirkulation eines Teils des Abgases in einen Einlasskanal ermöglichen. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, die Abgasrezirkulationsvorrichtungen als die NOx-Reduktionsverarbeitung derart zu steuern, dass eine Abgasrezirkulationsgröße in Bezug auf einen Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, größer ist als in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird.
  • Gemäß der Ausgestaltung kann die Größe bzw. Menge des NOx, das von der Verbrennungskammer erzeugt wird, verringert werden, da die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Korrektur zur Vergrößerung der Abgasrezirkulationsmenge gesenkt wird. In der Steuerungsvorrichtung gemäß der Ausgestaltung kann die Brennkraftmaschine eine Dieselkraftmaschine sein. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, eine Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung als die NOx-Reduktionsverarbeitung derart zu steuern, dass die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung in Bezug auf einen Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, im Vergleich zu der Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung in Bezug auf einen Fall verzögert wird, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird.
  • Gemäß der Ausgestaltung kann die Menge bzw. Größe des NOx, das von der Verbrennungskammer erzeugt wird, verringert werden, da die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Verzögerungskorrektur für die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung gesenkt wird. Ein Außenlufttemperatursensor, der die Außenlufttemperatur erfasst, kann als eine Konfiguration zum Herausfinden der Außenlufttemperaturverringerung bereitgestellt sein. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, die Außenlufttemperaturverringerung auf der Grundlage eines Werts zu berechnen, der durch den Außenlufttemperatursensor erfasst wird.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile und eine technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Diagramm, das eine Brennkraftmaschine, bei der ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine angewendet wird, und eine zugehörige Peripheriekonfiguration veranschaulicht;
    • 2 ein Flussdiagramm, das die Prozedur in Bezug auf die Ausführung einer NOx-Reduktionsverarbeitung gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
    • 3 ein konzeptionelles Diagramm, das veranschaulicht, wie ein AGR-Mengenvergrößerungskorrekturwert in diesem Ausführungsbeispiel eingestellt wird;
    • 4 ein konzeptionelles Diagramm, das die Zeit einer Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
    • 5 ein Flussdiagramm, das einen Teil der Prozedur in Bezug auf die Ausführung einer NOx-Reduktionsverarbeitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
    • 6 ein konzeptionelles Diagramm, das veranschaulicht, wie eine Ausgabedrehmomentkorrekturgröße in diesem Ausführungsbeispiel eingestellt wird;
    • 7 ein Flussdiagramm, das einen Teil der Prozedur in Bezug auf die Ausführung einer NOx-Reduktionsverarbeitung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
    • 8 ein konzeptionelles Diagramm, das veranschaulicht, wie eine Einspritzzeitsteuerungsverzögerungskorrekturgröße in einem Modifikationsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels eingestellt wird; und
    • 9 ein konzeptionelles Diagramm, das veranschaulicht, wie eine Ausgabedrehmomentkorrekturgröße in diesem Modifikationsbeispiel eingestellt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die bei einem Fahrzeug angebracht ist, unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
  • Eine Brennkraftmaschine 1 und eine Peripheriekonfiguration der Brennkraftmaschine 1 sind in 1 veranschaulicht. Die Brennkraftmaschine 1 ist eine Dieselkraftmaschine, wobei eine Vielzahl von Zylindern #1 bis #4 in der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist. Eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 4a bis 4d ist bei einem Zylinderkopf 2 in Korrelation mit den jeweiligen Zylindern #1 bis #4 angebracht. Die Kraftstoffeinspritzventile 4a bis 4d spritzen einen Kraftstoff in Verbrennungskammern der jeweiligen Zylinder #1 bis #4 ein. Zusätzlich sind eine Einlassöffnung, die Frischluft in die Zylinder einbringt, und Auslassöffnungen bzw. Abgasöffnungen 6a bis 6d, die ein Verbrennungsgas aus den Zylindern ausstoßen, in dem Zylinderkopf 2 in Korrelation mit den jeweiligen Zylindern #1 bis #4 angeordnet.
  • Die Kraftstoffeinspritzventile 4a bis 4d sind mit einem Common-Rail 9 verbunden, der einen Hochdruckkraftstoff aufspeichert. Der Common-Rail 9 ist mit einer Zufuhrpumpe 10 verbunden. Die Zufuhrpumpe 10 saugt einen Kraftstoff in einem Kraftstofftank an und führt den Hochdruckkraftstoff dem Common-Rail 9 zu. Der Hockdruckkraftstoff, der dem Common-Rail 9 zugeführt wird, wird in die Zylinder von den Kraftstoffeinspritzventilen 4a bis 4d eingespritzt, wenn die jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 4a bis 4d offen sind.
  • Ein Einlassverteiler bzw. Ansaugkrümmer 7 ist mit der Einlassöffnung verbunden. Der Einlassverteiler 7 ist mit einem Einlasskanal 3 verbunden. Ein Einlassdrosselventil 16, das die Menge der Einlassluft justiert, ist in dem Einlasskanal 3 angeordnet.
  • Ein Auslassverteiler 8 bzw. Auspuffkrümmer 8 ist mit den Ausstoßöffnungen 6a bis 6d verbunden. Der Auslassverteiler 8 ist mit einem Auslasskanal bzw. Abgaskanal 26 verbunden. Ein Turbolader 11, der die Einlassluft, die in die Zylinder eingebracht wird, unter Verwendung eines Abgasdrucks auflädt, ist in der Mitte des Abgaskanals 26 angeordnet. Ein Zwischenkühler 18 ist in dem Einlasskanal 3 zwischen einem einlassseitigen Kompressor des Turboladers 11 und dem Einlassdrosselventil 16 angeordnet. Der Zwischenkühler 18 kühlt die Einlassluft, nachdem die Temperatur der Einlassluft durch die Aufladung, die durch den Turbolader 11 ausgeführt wird, erhöht ist.
  • Ein erstes Reinigungselement 30, das ein Abgas reinigt, ist in der Mitte des Abgaskanals 26 und abgasseitig stromabwärts von einer abgasseitigen Turbine des Turboladers 11 angeordnet. In dem ersten Reinigungselement 30 sind ein Oxidationskatalysator 31 und ein Filter 32 in Reihe in Bezug auf die Richtung angeordnet, in der das Abgas strömt.
  • Ein Katalysator, der eine Oxidationsverarbeitung bei dem HC in dem Abgas ausführt, wird in dem Oxidationskatalysator 31 gehalten. Der Filter 32 ist ein Element, das die Feststoffe (PM) in dem Abgas sammelt und aus einer porösen Keramik gebildet ist. Ein Katalysator, der die Oxidation der PM fördert, wird in dem Filter 32 gehalten. Die PM in dem Abgas werden während eines Durchgangs durch eine poröse Wand des Filters 32 gesammelt.
  • Ein Kraftstoffhinzufügungsventil 5, das einen Kraftstoff als ein Zusatz zu dem Oxidationskatalysator 31 und dem Filter 32 zuführt, ist in der Umgebung eines Vereinigungsabschnitts des Auslassverteilers 8 angeordnet. Das Kraftstoffhinzufügungsventil 5 ist mit der Zufuhrpumpe 10 über ein Kraftstoffzufuhrrohr 27 verbunden. Die Anordnungsposition des Kraftstoffhinzufügungsventils 5 kann in geeigneter Weise geändert werden, solange die Anordnungsposition des Kraftstoffhinzufügungsventils 5 auf der Stromaufwärtsseite des ersten Reinigungselements 30 in einem Abgassystem liegt. Zusätzlich kann der Kraftstoff als der Zusatz dem Oxidationskatalysator 31 und dem Filter 32 durch eine Nacheinspritzung auf der Grundlage einer Kraftstoffeinspritzzeitsteuerungsjustierung zugeführt werden.
  • Wenn die Menge der PM, die durch den Filter 32 gesammelt werden, einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird eine Regenerationsverarbeitung bzw. Widerherstellungsverarbeitung für den Filter 32 initiiert und der Kraftstoff wird in den Auslassverteiler 8 von dem Kraftstoffhinzufügungsventil 5 eingespritzt. Der Kraftstoff, der von dem Kraftstoffhinzufügungsventil eingespritzt wird, verbrennt, wenn der Kraftstoff, der von dem Kraftstoffhinzufügungsventil 5 eingespritzt wird, den Oxidationskatalysator 31 erreicht. Dann steigt die Temperatur des Abgases an. Wenn das Abgas mit einer Temperatur, die durch den Oxidationskatalysator 31 erhöht wird, in den Filter 32 strömt, wird die Temperatur des Filters 32 erhöht. Dann werden die PM, die in dem Filter 32 aufgespeichert sind, der Oxidationsverarbeitung unterworfen und der Filter 32 wird regeneriert bzw. wiederhergestellt.
  • Ein zweites Reinigungselement 40, das das Abgas reinigt, ist in der Mitte des Abgaskanals 26 und bezüglich des Abgases stromabwärts zu dem ersten Reinigungselement 30 angeordnet. Ein NOx-Katalysator eines selektiven Reduktionstyps (nachstehend als ein SCR-Katalysator bezeichnet) 41, der das NOx aus dem Abgas unter Verwendung eines Reduziermittels mittels Reduktion reinigt, ist in dem zweiten Reinigungselement 40 angeordnet.
  • Ein drittes Reinigungselement 50, das das Abgas reinigt, ist in der Mitte des Abgaskanals 26 und bezüglich des Abgases stromabwärts zu dem zweiten Reinigungselement 40 angeordnet. Ein Ammoniakoxidationskatalysator 51, der das Ammoniak aus dem Abgas reinigt, ist in dem dritten Reinigungselement 50 angeordnet.
  • Ein Harnstoffwasserzufuhrmechanismus 200 als ein Reduziermittelzufuhrmechanismus, der das Reduziermittel dem SCR-Katalysator 41 hinzufügt, ist in der Brennkraftmaschine 1 angeordnet. Ein Tank 210, der Harnstoffwasser speichert, ein Harnstoffhinzufügungsventil 230, das das Harnstoffwasser in den Abgaskanal 26 mittels Einspritzung zuführt, ein Zufuhrkanal 240, der das Harnstoffhinzufügungsventil 230 und den Tank 210 miteinander verbindet, und eine Pumpe 220, die in der Mitte des Zufuhrkanals 240 angeordnet ist, bilden den Harnstoffwasserzufuhrmechanismus 200.
  • Das Harnstoffhinzufügungsventil 230 ist in dem Abgaskanal 26 zwischen dem ersten Reinigungselement 30 und dem zweiten Reinigungselement 40 angeordnet, wobei sich ein Einspritzloch des Harnstoffhinzufügungsventils 230 zu dem SCR-Katalysator 41 öffnet. Wenn das Harnstoffhinzufügungsventil 230 offen ist, wird das Harnstoffwasser mittels Einspritzung in den Abgaskanal 26 über den Zufuhrkanal 240 zugeführt.
  • Die Pumpe 220 ist eine elektrische Pumpe. Während einer normalen Drehung sendet die Pumpe 220 das Harnstoffwasser von dem Tank 210 zu dem Harnstoffhinzufügungsventil 230. Während einer umgekehrten Drehung sendet die Pumpe 220 das Harnstoffwasser von dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 zu dem Tank 210. Anders ausgedrückt wird das Harnstoffwasser von dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 und dem Zufuhrkanal 240 wiedergewonnen und zu dem Tank 210 während der umgekehrten Drehung der Pumpe 220 zurückgeführt.
  • In dem Abgaskanal 26 ist eine Zerstreuungsplatte 60 zwischen dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 und dem SCR-Katalysator 41 angeordnet. Die Zerstreuungsplatte 60 fördert die Atomisierung des Harnstoffwassers, indem das Harnstoffwasser, das von dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 eingespritzt wird, zerstreut wird.
  • Das Harnstoffwasser, das von dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 eingespritzt wird, wird durch die Wärme des Abgases hydrolysiert und wird zu Ammoniak. Dieses Ammoniak wird dem SCR-Katalysator 41 als ein NOx-Reduziermittel zugeführt. Das Ammoniak, das dem SCR-Katalysator 41 zugeführt wird, wird bei dem SCR-Katalysator 41 adsorbiert und wird bei einer NOx-Reduktion verwendet.
  • Die Brennkraftmaschine 1 ist ebenso mit einer Abgasrezirkulationsvorrichtung (nachstehend als eine AGR-Vorrichtung bezeichnet) versehen. Eine Abgasrezirkulationsverarbeitung (nachstehend als AGR-Verarbeitung bezeichnet) für die Rezirkulation eines Teils des Abgases zu der Einlassluft wird durch die AGR-Vorrichtung ausgeführt, wobei dann die Abgastemperatur in der Verbrennungskammer verringert wird und die Menge bzw. Größe einer NOx-Erzeugung verringert wird. Ein AGR-Kanal 13, der es ermöglicht, dass der Einlasskanal 3 und der Abgasverteiler 8 miteinander in Verbindung gelangen, ein AGR-Ventil 15 und ein AGR-Kühler 14, der in dem AGR-Kanal 13 angeordnet ist, und dergleichen bilden die AGR-Vorrichtung. Wenn der Grad einer Öffnung des AGR-Ventils 15 eingestellt wird, wird die Größe einer Zirkulation des Abgases, das von dem Abgaskanal 26 in den Einlasskanal 3 eingebracht wird (nachstehend als eine AGR-Größe bezeichnet) als Ergebnis hiervon eingestellt bzw. justiert. Zusätzlich wird die Temperatur des Abgases, das in den AGR-Kanal 13 strömt, durch den AGR-Kühler 14 verringert.
  • Verschiedene Sensoren sind bei der Brennkraftmaschine 1 angebracht, um den Betriebszustand der Kraftmaschine zu erfassen. Beispielsweise erfasst ein Luftmengenmesser 19 die Einlassluftmenge GA, ein Drosselventilöffnungsgradsensor 20 erfasst den Grad einer Öffnung des Einlassdrosselventils 16, ein Kraftmaschinendrehzahlsensor 21 erfasst die Drehzahl einer Kurbelwelle, d.h. die Kraftmaschinendrehzahl NE, ein Beschleunigungssensor 22 erfasst eine Beschleunigungseinrichtungspedalniederdrückgröße, d.h. eine Beschleunigungseinrichtungsbetätigungsgröße ACCP, und ein Außenlufttemperatursensor 23 erfasst die Außenlufttemperatur THout um das Fahrzeug herum. Der Außenlufttemperatursensor 23 ist bei einer Position angeordnet, bei der es unwahrscheinlich ist, dass er durch die Wärme beeinflusst wird, die von der Brennkraftmaschine 1 oder dergleichen abgegeben wird. Der Außenlufttemperatursensor 23 ist beispielsweise auf der Fahrzeugfrontseite eines Kühlers angeordnet, der an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Kraftmaschinenkühlmittel kühlt. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD des Fahrzeugs, bei dem die Brennkraftmaschine 1 angebracht ist. Ein Wassertemperatursensor 25 erfasst die Kühlmitteltemperatur THW in der Brennkraftmaschine 1. Ein Einlasslufttemperatursensor 150 erfasst die Einlasslufttemperatur THA in der Umgebung des Luftmengenmessers 19.
  • Ein erster Abgastemperatursensor 100, der stromaufwärts zu dem Oxidationskatalysator 31 angeordnet ist, erfasst eine erste Abgastemperatur TH1, die die Temperatur des Abgases vor dem Einströmen in den Oxidationskatalysator 31 ist. Ein Differenzialdrucksensor 110 erfasst die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Druck des Abgases stromaufwärts und stromabwärts zu dem Filter 32.
  • In dem Abgaskanal 26 sind ein zweiter Abgastemperatursensor 120 und ein erster NOx-Sensor 130 zwischen dem ersten Reinigungselement 30 und dem zweiten Reinigungselement 40 und stromaufwärts zu dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 angeordnet. Der zweite Abgastemperatursensor 120 erfasst eine zweite Abgastemperatur TH2, die die Temperatur des Abgases vor dem Einströmen in den SCR-Katalysator 41 ist. Der erste NOx-Sensor 130 erfasst eine erste NOx-Konzentration N1, die die Menge bzw. Größe des NOx ist, genauer gesagt die Konzentration des NOx (Einheit: ppm), das in dem Abgas vor dem Einströmen in den SCR-Katalysator 41 beinhaltet ist.
  • In dem Abgaskanal 26 ist ein zweiter NOx-Sensor 140 stromabwärts zu dem dritten Reinigungselement 50 angeordnet. Der zweite NOx-Sensor 140 erfasst eine zweite NOx-Konzentration N2, die die NOx-Konzentration des Abgases ist, das durch den SCR-Katalysator 41 gereinigt ist.
  • Die Ausgaben dieser Sensoren oder dergleichen werden einer elektronischen Steuerungseinheit 80 (ECU) eingegeben, die eine Steuerungseinheit bildet. Die Hauptkomponente dieser elektronischen Steuerungseinheit 80 ist ein Mikrocomputer, der beispielsweise mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), in dem verschiedene Programme, Abbildungen bzw. Kennfelder und dergleichen im Voraus gespeichert werden, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der zeitweise die Berechnungsergebnisse der CPU speichert, einem Zeitzähler, einer Eingabeschnittstelle und einer Ausgabeschnittstelle versehen ist.
  • Verschiedene Typen einer Steuerung für die Brennkraftmaschine 1 werden durch die elektronische Steuerungseinheit 80 ausgeführt. Beispiele hiervon umfassen eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung und eine Einspritzzeitpunktsteuerung bezüglich der Kraftstoffeinspritzventile 4a bis 4d und des Kraftstoffhinzufügungsventils 5, eine Ausstoßdrucksteuerung bezüglich der Zufuhrpumpe 10 und eine Ansteuerungsgrößensteuerung bezüglich einer Betätigungseinrichtung 17, die das Einlassdrosselventil 16 öffnet oder schließt.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 80 führt verschiedene Typen einer Abgasreinigungssteuerung aus, wie beispielsweise einer Regenerationsverarbeitung für die Verbrennung der PM, die durch den Filter 32 gesammelt werden. Die elektronische Steuerungseinheit 80 führt die AGR-Verarbeitung auf der Grundlage der Justierung des Öffnungsgrades des AGR-Ventils 15 als ein Beispiel der Abgasreinigungssteuerung aus. In der AGR-Verarbeitung wird die Soll-AGR-Größe Ep auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl NE, einer Kraftstoffeinspritzmenge Q, der Einlassluftmenge GA und dergleichen eingestellt. Der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 15 wird in Abhängigkeit von der Soll-AGR-Größe Ep justiert und die Menge bzw. Größe des NOx, das von der Verbrennungskammer erzeugt wird, wird als Ergebnis hiervon verringert. Wenn der Wert der Soll-AGR-Größe Ep zunimmt, nimmt der Öffnungsgrad des AGR-Ventils zu und die AGR-Größe, die einer Rückführung zu der Verbrennungskammer unterzogen wird, nimmt zu.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 80 steuert die Harnstoffwasserhinzufügung durch das Harnstoffhinzufügungsventil 230 als ein anderes Beispiel der Abgasreinigungsteuerung. In dieser Hinzufügungssteuerung wird eine erforderliche Harnstoffwasserhinzufügungsmenge QE, die für die Reduktionsverarbeitung des NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine 1 erzeugt wird, durch die Verwendung des SCR-Katalysators 41 erforderlich ist, auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustand und dergleichen berechnet. Der offene Zustand des Harnstoffhinzufügungsventils 230 wird derart gesteuert, dass die Einspritzmenge von dem Harnstoffhinzufügungsventil 230 der berechneten erforderlichen Harnstoffwasserhinzufügungsmenge QE entspricht.
  • Auch in einem Zustand, bei dem die Temperatur des SCR-Katalysators 41 höher oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist, kann der Abgaskanal 26 rasch abgekühlt werden und die Peripherietemperatur des SCR-Katalysators 41, der in dem Abgaskanal 26 angeordnet ist, kann als Ergebnis hiervon verkleinert werden, wenn die Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum rasch aufgrund einer Bewegung des Fahrzeugs abfällt. Dieses Phänomen tritt wahrscheinlich in einem Fall auf, bei dem beispielsweise das Aufwärmen der Brennkraftmaschine 1 in einer Garage abgeschlossen wird und dann das Fahrzeug zu einer niedrigeren Temperatur außerhalb der Garage bewegt wird. Die Aktivierungstemperatur, die vorstehend beschrieben ist, bezieht sich auf eine Temperatur, bei der eine NOx-Reduktionswirkung zumindest eines Referenzwerts in dem SCR-Katalysator 41 aufgrund der Zufuhr einer vorbestimmten Menge des Harnstoffwassers auftritt.
  • Wenn die Peripherietemperatur des SCR-Katalysators 41 wie vorstehend beschrieben verringert wird, verlangsamt sich die chemische Reaktion in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 und der NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie wird verringert. Dementsprechend nimmt die Menge bzw. Größe einer NOx-Reinigung in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 ab, obwohl die NOx-Reinigung in der Umgebung der Mitte des SCR-Katalysators 41 in ausreichender Weise ausgeführt. Als Ergebnis kann die Menge des NOx, das von dem Fahrzeug ausgestoßen wird, zunehmen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die NOx-Reduktionsverarbeitung zur Verringerung der Menge bzw. Größe einer NOx-Erzeugung in einem Fall ausgeführt, bei dem die Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum rasch abfällt. Dementsprechend kann die Menge des NOx, das von dem Fahrzeug ausgestoßen wird, auch in dem Fall einer raschen Abnahme der Außenlufttemperatur verringert werden.
  • Eine Abfolge von Verarbeitungsprozeduren für die NOx-Reduktionsverarbeitung ist in 2 veranschaulicht. Die Verarbeitungsprozeduren werden wiederholt bei einem vorbestimmten Zyklus durch die elektronische Steuerungseinheit 80 ausgeführt. In der ersten Verarbeitungsprozedur (S100) wird bestimmt, ob eine SCR-Betttemperatur ST, die die Temperatur des SCR-Katalysators 41 ist, höher oder gleich einer Aktivierungstemperatur T1 ist, wie es in 2 veranschaulicht ist. Die SCR-Betttemperatur ST wird aus der Temperatur des Abgases oder dergleichen geschätzt. Die SCR-Betttemperatur ST wird durch die Verwendung verschiedener Parameter geschätzt, die das Wärmegleichgewicht des SCR-Katalysators 41 betreffen, wobei Beispiele hiervon die zweite Abgastemperatur TH2 als die Temperatur des Abgases vor dem Einströmen in den SCR-Katalysator 41, eine Abgasströmungsrate, die eine Wirkung auf die Menge bzw. Größe pro Zeiteinheit der Wärme, die sich von dem Abgas zu dem SCR-Katalysator 41 bewegt, und die Außenlufttemperatur umfassen, die eine Wirkung auf die Menge bzw. Größe pro Zeiteinheit der Wärme aufweist, die sich von dem SCR-Katalysator 41 zu der Außenluft bewegt. Die SCR-Betttemperatur ST kann direkt durch einen Temperatursensor erfasst werden, der in dem SCR-Katalysator 41 angeordnet ist.
  • Wenn die SCR-Betttemperatur ST niedriger als die Aktivierungstemperatur T1 ist (S100: NEIN), wird eine Harnstoffwasserhinzufügung verhindert (S140), wobei diese Verarbeitung zeitweise beendet wird, da die NOx-Reduktionswirkung des SCR-Katalysators 41 unzureichend ist.
  • Wenn die SCR-Betttemperatur ST höher oder gleich der Aktivierungstemperatur T1 ist (S100: JA), wird eine Harnstoffwasserhinzufügung gestattet (S110), wobei die Verarbeitung, die auf Schritt S120 folgt, ausgeführt wird, da die NOx-Reduktionswirkung durch den SCR-Katalysator 41 erreicht wird.
  • In Schritt S120 wird bestimmt, ob eine Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout größer oder gleich einem Schwellenwert α ist oder nicht (S120). Die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout, die die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur THout während der Ausführung der vorangegangenen Sitzung dieser Verarbeitung und der Außenlufttemperatur THout während der Ausführung der derzeitigen Sitzung dieser Verarbeitung ist, ist der Wert, der eine Verringerung in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zeigt. Der Wert der Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout nimmt zu, wenn die Verringerung in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum zunimmt. Der Schwellenwert α ist ein Wert, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob die Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum rasch abgefallen ist oder nicht. Genauer gesagt wird ein Wert als der Schwellenwert α eingestellt, der die Bestimmung einer so raschen Abnahme in der Außenlufttemperatur gestattet, dass der NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 potenziell verringert wird.
  • Wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout kleiner als der Schwellenwert o ist (S120: NEIN), wird diese Verarbeitung zeitweise beendet. Wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout größer oder gleich dem Schwellenwert α ist (S120: JA), wird diese Verarbeitung zeitweise beendet, nachdem die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt ist (S130).
  • In der NOx-Reduktionsverarbeitung gemäß Schritt S130 wird eine AGR-Größenvergrößerungskorrekturverarbeitung bzw. AGR-Mengenvergrößerungskorrekturverarbeitung ausgeführt. In dieser AGR-Größenvergrößerungskorrekturverarbeitung wird ein AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert bzw. AGR-Mengenvergrößerungskorrekturwert EH für die Größenvergrößerungskorrektur bzw. Mengenvergrößerungskorrektur der Soll-AGR-Größe bzw. Soll-AGR-Menge Ep auf der Grundlage der Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD berechnet. Die Ist-AGR-Größe bzw. Ist-AGR-Menge vergrößert sich, wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zunimmt. Dementsprechend vergrößert sich die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zunimmt.
  • Wie es in 3 veranschaulicht ist, nimmt der Wert, der als der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH eingestellt wird, zu, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout zunimmt. Zusätzlich nimmt der Wert, der als der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH eingestellt wird, zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt.
  • Wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH wie vorstehend beschrieben eingestellt wird, wird die Soll-AGR-Größe Ep korrigiert, um um den AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zuzunehmen, wobei die Ist-AGR-Größe vergrößert wird. Dann ändert sich der Verbrennungszustand eines Luft-Kraftstoff-Gemisches und die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches wird verringert. Dementsprechend wird die Menge bzw. Größe des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, im Vergleich zu einem Fall verringert, bei dem die AGR-Größenvergrößerungskorrekturverarbeitung nicht ausgeführt wird.
  • Die NOx-Reduktionsverarbeitung, die in Schritt S130 initiiert wird, wird ausgeführt, bis der Ablauf einer vorbestimmten Ausführungszeit abgeschlossen ist. Obwohl die Peripherietemperatur des SCR-Katalysators 41 aufgrund der Abnahme in der Außenlufttemperatur verringert wird, ist diese Abnahme in der Peripherietemperatur zeitweilig, wobei die verringerte Peripherietemperatur bald durch die Menge bzw. Größe der Wärme des Abgases erhöht wird. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass die Zeit, die erforderlich ist, damit die zeitweise verringerte Peripherietemperatur des SCR-Katalysators 41 in ausreichendem Maße durch die Menge bzw. Größe der Wärme des Abgases erhöht wird, als die Ausführungszeit der NOx-Reduktionsverarbeitung eingestellt wird. Diese Zeit kann in einem vorangegangenem Experiment oder dergleichen erhalten werden. Obwohl die Ausführungszeit der NOx-Reduktionsverarbeitung ein fixierter Wert sein kann, der im Voraus bestimmt wird, nimmt die Zeit, die erforderlich ist, damit die zeitweise verringerte Peripherietemperatur des SCR-Katalysators 41 in ausreichendem Masse durch die Menge bzw. Größe der Wärme des Abgases erhöht wird, ab, wenn die Temperatur des Abgases zunimmt oder die Strömungsrate des Abgases zunimmt.
  • Dementsprechend kann die Ausführungszeit variabel eingestellt werden, wie es in 4 veranschaulicht ist, sodass die Ausführungszeit der NOx-Reduktionsverarbeitung abnimmt, wenn die Temperatur des Abgases zunimmt.
  • Es ist zu bevorzugen, dass die zweite Abgastemperatur TH2, die eine starke Wechselbeziehung mit der Temperatur des SCR-Katalysators 41 aufweist, die Abgastemperatur ist, auf die in diesem Fall Bezug genommen wird. Zusätzlich kann die Ausführungszeit derart variabel eingestellt werden, dass die Ausführungszeit der NOx-Reduktionsverarbeitung abnimmt, wenn die Abgasströmungsrate EG, die aus der Einlassluftmenge GA oder dergleichen geschätzt wird, zunimmt.
  • Die nachstehend genannten Wirkungen, können mit diesem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erreicht werden. (1) In einem Fall, bei dem die SCR-Betttemperatur ST zumindest die Aktivierungstemperatur T1 ist (S100 in 2: JA) und die Bedingung, dass die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout größer oder gleich dem Schwellenwert α ist, erfüllt ist (S120: JA), wird die NOx-Reduktionsverarbeitung zur Änderung des Verbrennungszustands des Luft-Kraftstoff-Gemisches ausgeführt (S130), sodass die NOx-Erzeugungsgröße kleiner ist, als wenn die Bedingung nicht erfüllt ist (S120: NEIN).
  • Auch wenn die SCR-Betttemperatur ST zumindest die Aktivierungstemperatur T1 ist, kann eine hohe Wahrscheinlichkeit der raschen Abnahme in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum in einem Fall bestimmt werden, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout größer oder gleich dem Schwellenwert o ist. Dementsprechend wird die NOx-Reduktionsverarbeitung zur Verringerung der Menge bzw. Größe des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, ausgeführt. Dementsprechend kann auch in einem Zustand, bei dem der NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 aufgrund der raschen Abnahme in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum verringert wird, die Menge bzw. Größe des NOx, das in der Verbrennungskammer selbst erzeugt wird, auf der Grundlage der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung, die vorstehend beschrieben ist, verringert werden, wobei somit die Menge des NOx, das von dem Fahrzeug ausgestoßen wird, verringert werden kann.
  • (2) Wie es in 3 veranschaulicht ist, nimmt der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zu, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout zunimmt. Dementsprechend nimmt die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung reduziert wird, zu, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout zunimmt.
  • Dementsprechend wird die Menge bzw. Größe des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, mehr und mehr verringert, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout zunimmt und der Abnahmegrad des NOx-Reinigungswirkungsgrads in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt, d.h. wenn die Menge bzw. Größe des NOx, das aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird, wahrscheinlich zunimmt. Dementsprechend kann die Menge bzw. Größe des NOx, das von dem Fahrzeug ausgestoßen wird, in geeigneter Weise auch in einem Fall verringert werden, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung variiert.
  • (3) Die Wirkung des Abkühlens des Abgaskanals 26 durch einen Fahrtwind nimmt zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt, wobei somit die Temperaturverringerung in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt und der NOx-Reinigungswirkungsgrad verringert wird. Wie es in 3 veranschaulicht ist, nimmt der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt, wobei somit die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt.
  • Dementsprechend wird die Menge bzw. Größe des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, mehr und mehr verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt und die Temperaturverringerung in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt, d.h. wenn der Grad der Abnahme in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt. Dementsprechend kann die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, in Anbetracht einer Differenz in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Nähe der Peripherie des SCR-Katalysators 41, die einer Differenz in der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zuordenbar ist, genau eingestellt werden.
  • (4) Die Korrektur zur Vergrößerung der AGR-Größe, die durch die AGR-Vorrichtung justiert wird, wird als die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt. Da die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die AGR-Größenvergrößerungskorrektur verringert wird, kann die Größe bzw. Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, verringert werden.
  • Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
  • Wenn die NOx-Reduktionsverarbeitung, die vorstehend beschrieben ist, ausgeführt wird, ändert sich der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches, wobei sich somit das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 ändert. Genauer gesagt nimmt das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 ab, wenn die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch eine Vergrößerung in der AGR-Größe verringert wird, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert. Als Ergebnis kann ein Drehmomentsprung oder dergleichen auftreten.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Verarbeitung zur Verhinderung der Änderung des Ausgabedrehmoments, die vorstehend beschrieben ist, zu der Abfolge von Verarbeitungsprozeduren hinzugefügt, die die NOx-Reduktionsverarbeitung betreffen, die vorstehend in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in diesem Punkt, wobei die nachstehende Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels sich auf diesen Unterschied konzentrieren wird.
  • In den Verarbeitungsprozeduren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH nach der Ausführung der Verarbeitung gemäß Schritt S130 in 2, d.h. nach der NOx-Reduktionsverarbeitung, berechnet (S200), wie es in 5 veranschaulicht ist. Die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH ist ein Wert für die Größenvergrößerungskorrektur einer Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp für die Brennkraftmaschine 1, die auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustands eingestellt wird. Die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH wird auf der Grundlage des AGR-Größenvergrößerungskorrekturwerts EH und der Einlasslufttemperatur THA, die vorstehend beschrieben sind, variabel eingestellt.
  • Wie es in 6 veranschaulicht ist, nimmt der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH eingestellt wird, zu, wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zunimmt. Zusätzlich nimmt der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH eingestellt wird, zu, wenn die Einlasslufttemperatur THA abnimmt.
  • Nach der Berechnung der Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH wird die Größenvergrößerungskorrektur der Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH ausgeführt (S210). Dann wird diese Verarbeitung zeitweise beendet. Zusätzlich zu den Wirkungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die vorstehend beschrieben sind, können die nachstehenden Wirkungen mit diesem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, erreicht werden.
  • (5) Die Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp wird auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH korrigiert, um vergrößert zu werden, sodass eine Abnahme in dem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, verhindert wird. Dementsprechend kann die Abnahme in dem Ausgabedrehmoment verhindert werden.
  • (6) Der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches ändert sich mehr und mehr, wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zunimmt, d.h. wenn die Größe bzw. Menge des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, zunimmt. Dementsprechend nimmt eine Verringerung in dem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 auch in diesem Fall zu. In diesem Ausführungsbeispiel nimmt der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH eingestellt wird, die die Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp korrigiert, zu, wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH zunimmt und die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, zunimmt, wie es in 6 veranschaulicht ist. Dementsprechend kann die Kraftstoffeinspritzmenge für die Brennkraftmaschine 1 in geeigneter Weise entsprechend der Verringerung in dem Ausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, korrigiert werden, um vergrößert zu werden.
  • (7) Die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches variiert, wenn die Einlasslufttemperatur in einem Fall variiert, bei dem die Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp korrigiert wird, um vergrößert zu werden, sodass die Abnahme in dem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 verhindert wird. Dementsprechend variiert die Änderungsgröße in dem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 auch bei der gleichen Korrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge. Anders ausgedrückt nimmt die Verbrennungsenergie des Luft-Kraftstoff-Gemisches ab, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt, wobei somit die Zunahme in dem Ausgabedrehmoment abnimmt, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt, auch in einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um um die gleiche Größe vergrößert zu werden. In diesem Ausführungsbeispiel nimmt der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH eingestellt wird, zu, wenn die Einlasslufttemperatur THA abnimmt, wie es in 6 veranschaulicht ist. Dementsprechend wird die Einlasslufttemperatur THA, die eine Wirkung auf das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 hat, bezüglich der Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH berücksichtigt, wobei somit die Abnahme in dem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, in geeigneter Weise unterdrückt werden kann.
  • Nachstehend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Da der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches sich als ein Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung, die vorstehend beschrieben ist, ändert, ändert sich das Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches unmittelbar nach der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung, wobei diese Änderung in dem Verbrennungsgeräusch dazu führen kann, dass sich ein Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird diese Unbehaglichkeit durch das Hinzufügen einer neuen Verarbeitung zu der Abfolge von Verarbeitungsprozeduren bezüglich der NOx-Reduktionsverarbeitung, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, unterdrückt. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in diesem Punkt, wobei die nachstehende Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels sich auf diesen Unterschied konzentrieren wird.
  • In den Verarbeitungsprozeduren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in dem Fall einer positiven Bestimmung in der Verarbeitung gemäß Schritt S120, der in 2 veranschaulicht ist, bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zumindest ein Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert β ist oder nicht (S300), wie es in 7 veranschaulicht ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, die als der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert β eingestellt ist, ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der es unwahrscheinlich ist, dass die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die durch die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung verursacht wird, aufgrund des Fahrgeräusches des Fahrzeugs oder dergleichen wahrgenommen wird.
  • Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zumindest der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert β ist (S300: JA), wird die Verarbeitung gemäß Schritt S130 in 2, d.h. die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt, wobei dann diese Verarbeitung zeitweise beendet wird.
  • Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kleiner als der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert β ist (S300: NEIN), wird bestimmt, ob eine Rückführung von einer Kraftstoffunterbrechung im Gang ist oder nicht (S310). Diese Kraftstoffunterbrechung ist eine bekannte Kraftmaschinensteuerung und wird beispielsweise während der Verzögerung des Fahrzeugs ausgeführt. Wenn die Rückführung von der Kraftstoffunterbrechung im Gang ist (S310: JA), wird die Verarbeitung gemäß Schritt S130 in 2, d.h. die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt, wobei dann diese Verarbeitung zeitweise beendet wird.
  • Wenn die Rückführung von der Kraftstoffunterbrechung nicht im Gang ist (S310: NEIN), wird diese Verarbeitung zeitweise ohne die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung beendet. Zusätzlich zu den Wirkungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die vorstehend beschrieben sind, können die nachstehend genannten Wirkungen mit diesem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, erreicht werden.
  • (8) Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zumindest der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert β ist (S300: JA), wird die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt (S130). Dementsprechend wird die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt, wenn es unwahrscheinlich ist, dass die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches aufgrund des Fahrgeräusches des Fahrzeugs oder dergleichen gehört wird. Dementsprechend kann die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, welche dazu führen kann, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt, unterdrückt werden.
  • (9) Wenn die Geräuschqualität des Verbrennungsgeräusches sich in der Mitte einer kontinuierlichen Luft-Kraftstoff-Gemisch Verbrennungsgeräuscherzeugung ändert, ist es wahrscheinlich, dass die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch dazu führt, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt. Unterdessen ist es in einem Fall, bei dem das Verbrennungsgeräusch vor der Ausführung der Kraftstoffunterbrechung und das Verbrennungsgeräusch nach der Rückkehr von der Kraftstoffunterbrechung sich voneinander unterscheiden, unwahrscheinlich, dass die Differenz zwischen den Verbrennungsgeräuschen dazu führt, dass sich der Fahrer unbehaglich fühlt, da das Verbrennungsgeräusch nicht in einer kontinuierlichen Art und Weise erzeugt wird. Die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung wird während der Rückkehr von der Kraftstoffunterbrechung (S310: JA) initiiert (S130). Da die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung während der Rückkehr von der Kraftstoffunterbrechung initiiert wird, d.h. wenn es unwahrscheinlich ist, dass sich der Fahrzeugfahrer mit der Änderung in dem Verbrennungsgeräusch unbehaglich fühlt, kann die Änderung in dem Verbrennungsgeräusch des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, welche dazu führen kann, dass sich der Fahrzeugfahrer unbehaglich fühlt, unterdrückt werden.
  • Jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. Obwohl die Verarbeitung zur Vergrößerung der AGR-Größe als die NOx-Reduktionsverarbeitung beschrieben worden ist, kann der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches auf unterschiedliche Weisen geändert werden, sodass die Menge bzw. Größe des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, verkleinert wird.
  • In dem Fall einer Dieselkraftmaschine ändert sich beispielsweise der Verbrennungszustand des Luft-Kraftstoff-Gemisches und die Verbrennungstemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches wird verringert, wenn der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bzw. die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung verzögert wird. Die Größe bzw. Menge des NOx, das von der Verbrennungskammer erzeugt wird, kann auf der Grundlage einer Verzögerungskorrektur des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts als die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert werden.
  • Wie es in 8 veranschaulicht ist, ist es in dem Fall dieses Modifikationsbeispiels zu bevorzugen, dass die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, vergrößert wird, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout um den Wert zunimmt, der als die Verzögerungskorrekturgröße RH für die Verzögerungskorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitpunktvergrößerung eingestellt ist, die zunimmt, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout zunimmt. Auch in diesem Fall wird die Größe bzw. Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, mehr und mehr verringert, wenn die Außenlufttemperaturverringerung ΔTHout zunimmt und der Grad der Abnahme in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt, d.h. wenn die Menge bzw. Größe des NOx, das aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird, wahrscheinlich zunimmt. Dementsprechend kann die Menge bzw. Größe des NOx, das aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird, in geeigneter Weise auch in einem Fall verringert werden, bei dem die Verringerung in der Außenlufttemperatur um das Fahrzeug herum variiert, was die gleiche Wirkung wie die Wirkung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, die in (2) beschrieben ist.
  • Wie es in 8 veranschaulicht ist, ist es zu bevorzugen, dass die Menge bzw. Größe des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, vergrößert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD um den Wert zunimmt, der als die Verzögerungskorrekturgröße RH eingestellt ist, die zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt. Auch in diesem Fall wird die Größe bzw. Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer erzeugt wird, mehr und mehr verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zunimmt und die Temperaturverringerung in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt, d.h. wenn der Grad der Abnahme in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41 zunimmt. Dementsprechend kann die Größe bzw. Menge des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, in Anbetracht der Differenz in dem NOx-Reinigungswirkungsgrad in der Umgebung der Peripherie des SCR-Katalysators 41, die der Differenz in der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zuordenbar ist, genau eingestellt werden, was die gleiche Wirkung wie die Wirkung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, die in (3) beschrieben ist.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel nimmt der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH eingestellt ist, zu, wenn der AGR-Größenvergrößerungskorrekturwert EH während der Einstellung der Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH zunimmt, wie es in 6 veranschaulicht ist. Gleichsam ist es in einem Fall, bei dem die Verzögerungskorrektur des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts als die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt wird, zu bevorzugen, wie es in 9 gezeigt ist, dass der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH eingestellt wird, zunimmt, wenn die Verzögerungskorrekturgröße RH für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zunimmt. Auch in diesem Fall nimmt der Wert, der als die Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH für die Korrektur der Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp eingestellt wird, zu, wenn die Verzögerungskorrekturgröße RH zunimmt und die Größe bzw. Menge des NOx, das durch die NOx-Reduktionsverarbeitung verringert wird, zunimmt, wobei somit die gleiche Wirkung wie die Wirkung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die in (6) beschrieben ist, erreicht wird. Anders ausgedrückt kann die Kraftstoffeinspritzmenge für die Brennkraftmaschine 1 in geeigneter Weise korrigiert werden, um entsprechend der Verringerung in dem Ausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, vergrößert zu werden.
  • Die Verarbeitung zur Vergrößerung der AGR-Größe und die Verarbeitung zur Verzögerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts können zusammen als die NOx-Reduktionsverarbeitung ausgeführt werden.
  • Die variable Einstellung, die auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD beruht, kann während der Einstellung des AGR-Größenvergrößerungskorrekturwerts EH weggelassen werden. Auch in diesem Fall können die Wirkungen, die zu (3) unterschiedlich sind, erreicht werden.
  • Die variable Einstellung, die auf der Einlasslufttemperatur THA beruht, kann während der Einstellung der Ausgabedrehmomentkorrekturgröße DH weggelassen werden. Auch in diesem Fall können die Wirkungen, die zu (7) unterschiedlich sind, erreicht werden.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert, um vergrößert zu werden, da das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 als Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung abnimmt. Indes ist es zu bevorzugen, dass die Korrekturgröße für die Sollkraftstoffeinspritzmenge Qp derart eingestellt wird, dass die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um in einem Fall verkleinert zu werden, bei dem das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 als Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung zunimmt.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, nimmt die Verbrennungsenergie des Luft-Kraftstoff-Gemisches ab, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt. Dementsprechend nimmt die Verringerung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment zu, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt, auch in einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um um die gleiche Größe verkleinert zu werden. In einem Fall, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, um verkleinert zu werden, wie es vorstehend beschrieben ist, sodass die Vergrößerung in dem Kraftmaschinenausgabedrehmoment, die aus der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung resultiert, unterdrückt wird, ist zu bevorzugen, dass die Mengenverkleinerungskorrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge abnimmt, wenn die Einlasslufttemperatur abnimmt. Auch in diesem Fall wird die Einlasslufttemperatur THA, die eine Wirkung auf das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 hat, bezüglich der Mengenverkleinerungskorrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge berücksichtigt, wobei somit die Vergrößerung in dem Ausgabedrehmoment in geeigneter Weise auch in einem Fall unterdrückt werden kann, bei dem das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 als Ergebnis der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung zunimmt.
  • Die Verarbeitung gemäß Schritt S300 kann von den Verarbeitungsprozeduren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, das in 7 veranschaulicht ist, weggelassen werden. Auch in diesem Fall kann die Wirkung gemäß (9) erreicht werden. Zusätzlich können die Verarbeitungsprozeduren ohne die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung gemäß Schritt S130 in dem Fall einer negativen Bestimmung in Schritt S300 beendet werden, während die Verarbeitung gemäß Schritt S310 aus den Verarbeitungsprozeduren weggelassen wird. Auch in diesem Fall kann die Wirkung gemäß (8) erreicht werden.
  • Der NOx-Reinigungskatalysator ist der SCR-Katalysator 41, der das Harnstoffwasser als das NOx-Reduziermittel verwendet. Der NOx-Reinigungskatalysator kann jedoch ein Katalysator sein, der kein Reduziermittel verwendet. Beispielsweise kann der NOx-Reinigungskatalysator ein NOx-Speicherkatalysator, ein Drei-Wege-Katalysator oder dergleichen sein.
  • Es ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) bereitgestellt. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine elektronische Steuerungseinheit (80). Die elektronische Steuerungseinheit (80) ist konfiguriert, eine NOx-Reduktionsverarbeitung auszuführen, indem ein Verbrennungszustand eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) in einem Fall gesteuert wird, bei dem eine Temperatur eines NOx-Reinigungskatalysators (41) höher oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist und eine Verringerung in einer Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zumindest ein Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, sodass die Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) erzeugt wird, in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung zumindest der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, kleiner ist als in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist.

Claims (10)

  1. Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) bei einem Fahrzeug angebracht ist, wobei ein Abgaskanal (26) der Brennkraftmaschine (1) mit einem NOx-Reinigungskatalysator (41) versehen ist, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine elektronische Steuerungseinheit (80), die konfiguriert ist, eine NOx-Reduktionsverarbeitung auszuführen, indem ein Verbrennungszustand eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) gesteuert wird, wenn eine Temperatur des NOx-Reinigungskatalysators (41) höher oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist und eine Verringerung in einer Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich einem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, sodass eine Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) erzeugt wird, in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt ist, kleiner ist als in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird.
  2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, die NOx-Reduktionsverarbeitung derart auszuführen, dass eine Menge, um die das NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) erzeugt wird, verringert wird, durch die NOx-Reduktionsverarbeitung vergrößert wird, wenn die Außenlufttemperaturverringerung zunimmt.
  3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, die NOx-Reduktionsverarbeitung derart auszuführen, dass die Menge, um die das NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) erzeugt wird, verringert wird, durch die NOx-Reduktionsverarbeitung vergrößert wird, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt.
  4. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, eine Kraftstoffeinspritzmenge während der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung derart zu korrigieren, dass die Größe der Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge zunimmt und eine Änderung in einem Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine (1) während der Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung unterdrückt wird, wenn die Größe, um die die Menge des NOx, das in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine (1) erzeugt wird, verringert wird, durch die NOx-Reduktionsverarbeitung vergrößert wird.
  5. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, eine Korrekturgröße für die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend einer Einlasslufttemperatur in der Brennkraftmaschine (1) einzustellen.
  6. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, die NOx-Reduktionsverarbeitung auszuführen, wenn die Verringerung in der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, und wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit ist.
  7. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, die Ausführung der NOx-Reduktionsverarbeitung zu initiieren, wenn die Verringerung in der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, und wenn die Brennkraftmaschine (1) von einer Kraftstoffunterbrechung zurückkehrt.
  8. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Brennkraftmaschine (1) Abgasrezirkulationsvorrichtungen (13, 14, 15) umfasst, die eine Rezirkulation eines Teils eines Abgases in einen Einlasskanal ermöglichen, und wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, die Abgasrezirkulationsvorrichtungen (13, 14, 15) als die NOx-Reduktionsverarbeitung derart zu steuern, dass eine Abgasrezirkulationsgröße in Bezug auf einen Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, größer ist als in einem Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird.
  9. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Brennkraftmaschine (1) eine Dieselkraftmaschine ist, und wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, eine Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung als die NOx-Reduktionsverarbeitung derart zu steuern, dass die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung in Bezug auf einen Fall, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung größer oder gleich dem Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird, im Vergleich zu der Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung in Bezug auf einen Fall verzögert ist, bei dem die Außenlufttemperaturverringerung kleiner als der Schwellenwert ist, der im Voraus bestimmt wird.
  10. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner gekennzeichnet durch: einen Außenlufttemperatursensor (23), der konfiguriert ist, die Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die elektronische Steuerungseinheit (80) konfiguriert ist, die Außenlufttemperaturverringerung auf der Grundlage eines Werts zu berechnen, der durch den Außenlufttemperatursensor (23) erfasst wird.
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