DE102015118374B4 - Sensor control device - Google Patents

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Abstract

Gassensor-Steuervorrichtung (30) zum Steuern eines Gassensors (20), der in einer Abgasleitung (13) einer Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist, wobei der Gassensor an einer Position angeordnet ist, der ein Abgas der Brennkraftmaschine direkt zugeführt wird, aufweisend:eine Sensorreinigungseinheit, die einen Sensorreinigungsbetrieb ausführt, indem eine Temperatur und eine Geschwindigkeit des Abgases an der Position, an der der Gassensor angeordnet ist, über einer vorbestimmten Temperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit gehalten wird;wobei der Gassensor ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zum Detektieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ist, und die Gassensor-Steuervorrichtung ferner eine Bestimmungseinheit aufweist, die eine Bestimmung vornimmt, ob der Sensorreinigungsbetrieb ausgeführt werden soll oder nicht, basierend auf einer Reaktionszeit des Gassensors, wenn das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich von fett zu mager oder mager zu fett verändert; undwobei ein Filter (16) in der Abgasleitung zum Ansammeln von Partikeln, die in dem Abgas enthalten sind, angeordnet ist, wobei die Gassensor-Steuervorrichtung ferner eine Regenerationseinheit aufweist, die einen Regenerationsvorgang zum Abbrennen der Partikel ausführt, die sich in dem Filter angesammelt haben, und die Bestimmungseinheit so konfiguriert ist, dass die Bestimmung vorgenommen wird, wenn der Regenerationsvorgang startet.A gas sensor control device (30) for controlling a gas sensor (20) which is arranged in an exhaust pipe (13) of an internal combustion engine (10), the gas sensor being arranged at a position to which an exhaust gas of the internal combustion engine is directly supplied, comprising: a A sensor cleaning unit that performs a sensor cleaning operation by maintaining a temperature and a speed of the exhaust gas at the position where the gas sensor is disposed above a predetermined temperature and a predetermined speed; the gas sensor being an air-fuel ratio sensor for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas, and the gas sensor control device further includes a determination unit that makes a determination of whether or not the sensor cleaning operation should be performed based on a response time of the gas sensor when the detected air-fuel ratio becomes low changed from fat to lean or lean to fat; andwherein a filter (16) is arranged in the exhaust pipe for collecting particulates contained in the exhaust gas, the gas sensor control device further comprising a regeneration unit that performs a regeneration process for burning off the particulates that have accumulated in the filter , and the determination unit is configured to make the determination when the regeneration process starts.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorsteuervorrichtung zum Steuern eines Gassensors, der eine Gaskonzentration einer spezifischen Komponente detektieren kann, die in einem Messgas enthalten ist.The present invention relates to a sensor control device for controlling a gas sensor which can detect a gas concentration of a specific component contained in a measurement gas.

Beschreibung des einschlägigen Stands der TechnikDescription of the relevant prior art

Eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Gassensors, der eine Gaskonzentration einer spezifischen Komponente detektieren kann, die in einem Messgas enthalten ist, wird bekanntermaßen als eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Detektionsvorrichtung zum Detektieren einer Sauerstoffkonzentration (Luft-Kraftstoff-Verhältnis: A/F) in einem Abgas, das von einer in einem Fahrzeug montierten Brennkraftmaschine emittiert wird, verwendet. Das detektierte Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird einem Luft-Kraftstoff-VerhältnisSteuersystem zugeführt, das hauptsächlich aus einer Maschinen-ECU besteht, die eine stöchichometrische Verbrennungssteuerung ausführt, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf in etwa das stöchichometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis (ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis) durch eine Feedback-Steuerung gesteuert wird, oder die eine Magerverbrennungssteuerung ausführt, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Feedback-Steuerung auf einen vorbestimmten mageren Bereich gesteuert wird.A control device for controlling a gas sensor that can detect a gas concentration of a specific component contained in a measurement gas is known as an air-fuel ratio detection device for detecting an oxygen concentration (air-fuel ratio: A / F) in an exhaust gas emitted from an internal combustion engine mounted in a vehicle is used. The detected air-fuel ratio is supplied to an air-fuel ratio control system mainly composed of an engine ECU that performs stoichichometric combustion control so that the air-fuel ratio becomes approximately the stoichichometric air-fuel ratio ( a theoretical air-fuel ratio) is controlled by feedback control, or that executes lean burn control so that the air-fuel ratio is controlled to a predetermined lean range by the feedback control.

Die Bestimmungen in Bezug auf Abgasemissionen von einem Kraftfahrzeug und auf ein OBD (= on-board diagnosis system bzw. fahrzeugeigenes Diagnosesystem) sind in jüngster Zeit verschärft worden, und dementsprechend muss die Steuerbarkeit der stöchiometrischen Verbrennungssteuerung und dergleichen verbessert werden und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Detektionsbereich über den mageren Bereich hinaus auf den atmosphärischen Zustand erweitert werden. Da es darüber hinaus von Bedeutung ist, eine Kraftstoffersparnis sowie eine Abgasemissionssteuerung zu verbessern, erlangt die Feedback-Steuerung eines fetten Zustands, wenn eine hohe Motorlast vorliegt, immer mehr Bedeutung.The regulations relating to exhaust emissions from a motor vehicle and an OBD (on-board diagnosis system) have recently been tightened, and accordingly the controllability of the stoichiometric combustion control and the like must be improved and the air-fuel system Ratio detection range can be expanded beyond the lean range to the atmospheric state. In addition, since it is important to improve fuel economy and exhaust emission control, the feedback control of a rich state when the engine load is high is becoming more important.

Da demgegenüber ein Sauerstoffkonzentrationssensor in einer Abgasleitung angeordnet ist, bleiben an dem Sauerstoffkonzentrationssensor PM (= particulate matter bzw. Partikel) haften, die SOF (= soluble organic fraction bzw. lösliche organische Teilchen) und Ruß beinhalten. Wenn die Entlüftungsleitung des Sauerstoffkonzentrationssensors durch die anhaftenden Partikel verstopft wird, nimmt das Ansprechvermögen des Sauerstoffkonzentrationssensors ab, was dazu führt, dass die Genauigkeit der Feedback-Steuerung abnimmt. Als Ergebnis davon nehmen auch die Verbesserungen bei den Abgasemissionen und der Kraftstoffersparnis ab.Since, on the other hand, an oxygen concentration sensor is arranged in an exhaust pipe, PM (= particulate matter or particles), which contain SOF (= soluble organic fraction) and soot, adhere to the oxygen concentration sensor. When the vent pipe of the oxygen concentration sensor becomes clogged with the adhering particulate matter, the responsiveness of the oxygen concentration sensor decreases, resulting in that the accuracy of the feedback control decreases. As a result, improvements in exhaust emissions and fuel economy also decrease.

Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2009-36038 ( JP 2009 - 36 038 A ) beschreibt eine Sensorsteuervorrichtung mit einer Funktion zum Entfernen von an einem Sauerstoffkonzentrationssensor haftenden Partikeln. Diese Sensorsteuervorrichtung führt einen DPF-Regenerationsvorgang (DPF = Dieselpartikelfilter) abhängig von den ausgegebenen Parametern des Sauerstoffkonzentrationssensors während einer Kraftstoffverringerungszeitspanne aus. Die an dem Sauerstoffkonzentrationssensor haftenden Partikel werden unter Verwendung von Wärme, die in dem DPF-Regenerationsvorgang erzeugt wird, entfernt.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-36038 ( JP 2009 - 36 038 A ) describes a sensor control device having a function of removing particles adhering to an oxygen concentration sensor. This sensor control device performs a DPF regeneration process (DPF = Diesel Particulate Filter) depending on the output parameters of the oxygen concentration sensor during a fuel reduction period. The particulates attached to the oxygen concentration sensor are removed using heat generated in the DPF regeneration process.

Diese Sensorsteuervorrichtung weist jedoch folgendes Problem auf. Selbst wenn eine Kraftstoffzufuhr zu der Brennkammer einer Maschine unmittelbar dann gestoppt wird, wenn ein Kraftstoffverringerungsvorgang ausgeführt wird, dauert es eine Weile, bis das in der Brennkammer und der Abgasleitung einer Maschine verbliebene Abgas abgeführt und die Sauerstoffkonzentration in der Abgasleitung nahezu gleich der der Atmosphäre ist. Somit ist die Häufigkeit, wenn die Bedingung zum Ausführen des DPF-Regenerationsvorgangs erfüllt ist, gering, und dementsprechend ist die Häufigkeit des Entfernens der Partikel, die an dem Sauerstoffsteuersensor haften, unter Verwendung der in dem DPF-Regenerationsvorgang erzeugten Wärme gering. Darüber hinaus bestehen Bedenken, dass die an dem Sauerstoffsteuersensor haftenden Partikel nicht ausreichend entfernt werden, was dazu führt, dass das Ansprechvermögen des Sauerstoffsteuersensors, abhängig von der Menge der in dem DPF-Regenerationsvorgang erzeugten Wärme, kontinuierlich gesenkt wird.However, this sensor control device has the following problem. Even if fuel supply to the combustion chamber of an engine is stopped immediately when a fuel reduction operation is carried out, it takes a while for the exhaust gas remaining in the combustion chamber and the exhaust pipe of an engine to be discharged and for the oxygen concentration in the exhaust pipe to become almost equal to that of the atmosphere . Thus, the number of times when the condition for performing the DPF regeneration process is satisfied is small, and accordingly, the number of times to remove the particulates adhered to the oxygen control sensor using the heat generated in the DPF regeneration process is small. In addition, there is a concern that the particulate matter adhering to the oxygen control sensor is not sufficiently removed, resulting in that the responsiveness of the oxygen control sensor is continuously lowered depending on the amount of heat generated in the DPF regeneration process.

DE 10 2010 029 512 A1 offenbart eine fahrzeugseitige Steuerungsvorrichtung, welche eine normale Ausgabe eines A/F-Sensors vergleicht, die aus einem Maschinenbetriebszustand geschätzt wird, und eine tatsächliche Ausgabe des A/F-Sensors, um zu bestimmten, ob dich ein Ansprechverhalten des A/F-Sensors verringert hat. Wenn sich das Ansprechverhalten verringert hat, setzt die fahrzeugseitige Steuerungsvorrichtung einen Ansprechverhaltenabnormalitätsmarker des A/F-Sensors auf AN, und beleuchtet einen Abnormalitätsindikator in einem Instrument. Wenn ein Diagnosewerkzeug durch eine drahtlose Verbindung oder eine drahtgebundene Verbindung bei einem Autohändler mit dem Fahrzeug verbunden wird und wenn ein Ansprechverhaltenabnormalitätsmarker AN ist, weist das Diagnosewerkzeug die fahrzeugseitige Steuerungsvorrichtung an, die Ansprechverhaltenwiederherstellungsverarbeitung des A/F-Sensors durchzuführen. Wenn die Wiederherstellungsverarbeitung durchgeführt wird und das Ansprechverhalten des A/F-Sensors wiederhergestellt ist, setzt die fahrzeugseitige Steuerungsvorrichtung den Ansprechverhaltenabnormalitätsmarker auf AUS. DE 10 2010 029 512 A1 discloses an on-vehicle control device that compares a normal output of an A / F sensor estimated from an engine operating condition and an actual output of the A / F sensor to determine whether a response of the A / F sensor is decreasing Has. When the responsiveness has decreased, the on-vehicle control device sets a response abnormality flag of the A / F sensor to ON, and illuminates an abnormality indicator in an instrument. When a diagnostic tool is connected to the vehicle through a wireless connection or a wired connection at a car dealership and when a response abnormality flag is ON, the diagnostic tool instructs the vehicle-side Control device to perform the response recovery processing of the A / F sensor. When the recovery processing is performed and the response of the A / F sensor is recovered, the on-vehicle control device sets the response abnormality flag to OFF.

In der DE 10 2009 002 602 A1 erfasst eine Erfassungseinheit eine Korrespondenzzeitspanne eines Abgassensors. Eine Abgastemperatursteuereinheit erhöht eine Abgastemperatur des Abgases, und eine erhöht eine Strömungsrate des Abgases, wenn eine Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Korrespondenzzeitspanne gleich wie oder länger als eine vorbestimmte Zeitspanne ist. Somit kann eine Regenerationsvorrichtung Partikulat beseitigen, das an dem Abgassensor anhaftet, der Abgaskomponenten in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors erfasst.In the DE 10 2009 002 602 A1 a detection unit detects a correspondence period of an exhaust gas sensor. An exhaust temperature control unit increases an exhaust temperature of the exhaust gas and one increases a flow rate of the exhaust gas when a determination unit determines that the correspondence period is equal to or longer than a predetermined period of time. Thus, a regeneration device can remove particulate matter adhering to the exhaust gas sensor, which detects exhaust gas components in an exhaust gas duct of an internal combustion engine.

KURZFASSUNGSHORT VERSION

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine verbesserte Gassensorsteuervorrichtung zu schaffen.The object of the present invention is therefore to create an improved gas sensor control device.

Diese Aufgabe wird durch eine Gassensorsteuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen und sind Gegenstand der sich daran anschließenden Ansprüche.This object is achieved by a gas sensor control device having the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subsequent claims.

Eine beispielhafte Ausführungsform sieht eine Gassensorsteuervorrichtung (30) zum Steuern eines Gassensors (20) vor, der in einer Abgasleitung (13) eine Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist, wobei der Gassensor an einer Position angeordnet ist, der ein Abgas der Brennkraftmaschine direkt zugeführt wird, wobei die Vorrichtung aufweist:

  • eine Sensorreinigungseinheit, die einen Sensorreinigungsvorgang ausführt, indem eine Temperatur und eine Geschwindigkeit des Abgases an der Position, an der der Gassensor angeordnet ist, über einer vorbestimmten Temperatur und/oder einer vorbestimmten Geschwindigkeit gehalten wird.
An exemplary embodiment provides a gas sensor control device ( 30th ) to control a gas sensor ( 20th ) in an exhaust pipe ( 13th ) an internal combustion engine ( 10 ) is arranged, wherein the gas sensor is arranged at a position to which an exhaust gas of the internal combustion engine is fed directly, wherein the device comprises:
  • a sensor cleaning unit that performs a sensor cleaning operation by maintaining a temperature and a speed of the exhaust gas at the position where the gas sensor is arranged above a predetermined temperature and / or a predetermined speed.

Gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist eine Gassteuervorrichtung vorgesehen, die ein Entfernen von in einem Gassensor angesammelten Partikeln in ausreichendem Umfang ermöglicht.According to the exemplary embodiment, a gas control device is provided that enables particles accumulated in a gas sensor to be removed to a sufficient extent.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung und Ansprüche näher erläutert.Further advantages and features of the invention are explained in more detail on the basis of the following description with reference to the drawing and claims.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

  • 1 ein Diagramm, das die Struktur eines Maschinensteuersystems zeigt, das eine Sensorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet;
  • 2A eine Seitenansicht eines A/F-Sensors bzw. Luft/Kraftstoff-Sensors;
  • 2B eine Querschnittansicht des A/F-Sensors bzw. Luft/Kraftstoff-Sensors;
  • 3 ein Diagramm zur Erläuterung einer vorübergehenden Veränderung des Ansprechvermögens des Luft/Kraftstoff-Sensors;
  • 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Partikelmenge, die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor haftet, und dem Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors zeigt.
  • 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Menge der entfernten Partikel, der Abgasgeschwindigkeit und der Abgastemperatur in dem Maschinensteuersystem zeigt; und
  • 6 ein Flussdiagramm, das Schritte eines Steuervorgangs zeigt, der durch die Sensorsteuervorrichtung ausgeführt wird.
Show it:
  • 1 Fig. 3 is a diagram showing the structure of an engine control system including a sensor control device according to an embodiment of the invention;
  • 2A a side view of an A / F sensor or air / fuel sensor;
  • 2 B a cross-sectional view of the A / F sensor or air / fuel sensor;
  • 3 a diagram for explaining a temporary change in the response of the air / fuel sensor;
  • 4th Fig. 13 is a graph showing the relationship between an amount of particulate matter adhering to the air-fuel sensor and the responsiveness of the air-fuel sensor.
  • 5 Fig. 13 is a graph showing the relationship among an amount of the removed particulate matter, the exhaust gas velocity and the exhaust gas temperature in the engine control system; and
  • 6th Fig. 13 is a flowchart showing steps of a control process carried out by the sensor control device.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEND DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

1 ist ein Diagramm, das die Struktur eines Maschinensteuersystems zeigt, das eine Sensorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet. 1 Fig. 13 is a diagram showing the structure of an engine control system including a sensor control device according to an embodiment of the invention.

In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen fahrzeugmontierten Dieselmotor, der eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11, einen Einlasskanal, der mit einem Einlassrohr 12 verbunden ist, und einen Auslasskanal beinhaltet, der mit einem Abgasrohr 13 verbunden ist. Das Abgasrohr 13 ist mit einem LNT (= lean NOx trap bzw. Stickoxidfalle: NOx-Reduktionskatalysator) 14, einem DOC (= diesel oxidation catalyst bzw. Dieseloxidationskatalysator) 15 und einem DPF 16 versehen, die in dieser Reihenfolge als eine Abgasemissionsreinigungseinrichtung angeordnet sind.In 1 denotes the reference number 10 a vehicle-mounted diesel engine that has a fuel injector 11 , an intake port that connects to an intake pipe 12th is connected, and includes an exhaust passage connected to an exhaust pipe 13th connected is. The exhaust pipe 13th is with an LNT (= lean NOx trap or nitrogen oxide trap: NOx reduction catalyst) 14, a DOC (= diesel oxidation catalyst or diesel oxidation catalyst) 15 and a DPF 16 which are arranged in this order as an exhaust emission purification device.

Die LNT 14 besteht hauptsächlich aus einem Erdalkalimetall-Material als ein Okklusionsmaterial und Platin. Die LNT 14 okkludiert das in dem Abgas enthaltene NOx, wenn ein Gasgemisch, das der Maschine 10 zugeführt wird und das verbrannt werden soll, ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist, das sich über dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis befindet, und reduziert die in der LNT 14 okkludierten NOx unter Verwendung eines Reduktionsmittels (HC oder CO), das in dem Abgas enthalten ist, so dass das in dem Abgas enthaltene NOx gereinigt wird, wenn ein Gasgemisch, das der Maschine 10 zugeführt wird und das verbrannt werden soll, ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist, das sich unter dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis befindet.The LNT 14th consists mainly of an alkaline earth metal material as an occlusion material and platinum. The LNT 14th Occludes the NOx contained in the exhaust gas, if a gas mixture, that of the engine 10 and to be burned has a lean air-fuel ratio in excess of the theoretical air-fuel ratio and reduces that in the LNT 14th occluded NOx using a reducing agent (HC or CO) contained in the exhaust gas is contained, so that the NOx contained in the exhaust gas is cleaned when a gas mixture that the engine 10 and which is to be burned has a rich air-fuel ratio that is below the theoretical air-fuel ratio.

Der DOC 15 beinhaltet ein monolithisches Substrat mit einer Honigwabenkeramik-Struktur, wie z. B. Cordierit, und einen Oxidationskatalysator, der auf der Oberfläche des monolithischen Substrats getragen wird. Der DOC 15 dient der Erhöhung der Temperatur des Abgases durch eine Verbrennungsoxidation eines Kraftstoffs, der für eine Regeneration des DPF 16 zugeführt wird. Zudem wird das durch eine NO-Oxidation erzeugte NO2 als ein Oxidationsmittel zum kontinuierlichen Oxidieren der Partikel verwendet, die auf dem DPF 16 abgeschieden worden sind.The DOC 15th includes a monolithic substrate with a honeycomb ceramic structure, such as B. cordierite, and an oxidation catalyst carried on the surface of the monolithic substrate. The DOC 15th serves to increase the temperature of the exhaust gas through combustion oxidation of a fuel, which is necessary for regeneration of the DPF 16 is fed. In addition, the NO2 generated by NO oxidation is used as an oxidizing agent to continuously oxidize the particulates that are on the DPF 16 have been deposited.

Der DPF 16 weist eine Filterstruktur des Wandströmungstyps auf. Der DPF 16 kann z. B. durch Ausbilden einer porösen Honigwabenkeramik-Struktur, die aus einem wärmebeständigen keramischen Material, wie z. B. Cordierit, besteht, und alternierendes Abdichten von einem von dem Eingang und/oder Ausgang von jeweils benachbarten zwei von den Honigwabenzellen als Gasleitungen angefertigt werden. Die in dem Abgas enthaltenen Partikel werden in einer Anzahl von feinen Poren aufgefangen, die jede von dne Zellwänden des DPF 16 durchdringen.The DPF 16 has a wall-flow type filter structure. The DPF 16 can e.g. B. by forming a porous honeycomb ceramic structure made of a heat-resistant ceramic material, such as. B. cordierite, and alternating sealing of one of the entrance and / or exit of each adjacent two of the honeycomb cells are made as gas lines. The particulate matter contained in the exhaust gas is captured in a number of fine pores, each of which is formed by the cell walls of the DPF 16 penetrate.

Das Abgasrohr 13 ist mit einem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 versehen, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis an einer Position stromaufwärts von einem der Katalysatoren überwachen soll, d. h. heißt an einer Position, der das Abgas der Maschine 10 direkt zugeführt wird. Der Luft/Kraftstoff-Sensor 20 erzeugt ein elektrisches Signal, das eine Größenordnung aufweist, die zu der des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases näherungsweise proportional ist.The exhaust pipe 13th is with an air / fuel sensor 20th which is intended to monitor the air-fuel ratio at a position upstream of one of the catalytic converters, that is to say at a position which is the exhaust gas of the engine 10 is fed directly. The air / fuel sensor 20th generates an electrical signal having an order of magnitude approximately proportional to that of the air-fuel ratio of the exhaust gas.

Zudem ist das Abgasrohr 13 mit einem Differenzialdrucksensor 25 versehen, der die Menge der Partikel überwachen soll, die auf dem DPF 16 abgeschieden worden sind. Der Differenzialdrucksensor 25 ist mit der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des DPF 16 durch Druckeinleitungsrohre verbunden.In addition, the exhaust pipe is 13th with a differential pressure sensor 25th which is to monitor the amount of particles that are on the DPF 16 have been deposited. The differential pressure sensor 25th is with the upstream side and the downstream side of the DPF 16 connected by pressure introduction pipes.

Die ECU 10, bei der es sich um eine Einheit auf Mikrocomputerbasis handelt, die eine CPU, einen ROM und einen RAM beinhaltet, führt verschiedene Steuerabläufe für die Maschine 10 aus, indem verschiedene, in dem ROM gespeicherte Steuerprogramme ausgeführt werden. Die ECU 30 berechnet z. B. eine Kraftstoffeinspritzmenge zum Steuern der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 basierend auf verschiedenen Signalen, die von den verschiedenen vorstehend beschriebenen Sensoren empfangen werden.The ECU 10 , which is a microcomputer-based unit including a CPU, a ROM and a RAM, performs various control processes for the machine 10 by executing various control programs stored in the ROM. The ECU 30th calculated z. B. a fuel injection amount for controlling the fuel injector 13th based on various signals received from the various sensors described above.

Insbesondere führt die ECU 30 eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Feedback-Steuerung entsprechend dem Signal aus, das von dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 empfangen wird, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das durch den Luft/Kraftstoff-Sensor 20 detektiert wird, gleich einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird, das basierend auf dem Steuerzustand der Maschine 10 eingestellt wird. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Feedback-Steuerung eine stöchiometrische Feedback-Steuerung, in der das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder in der Nähe davon eingestellt wird.In particular, the ECU performs 30th an air-fuel ratio feedback control according to the signal received from the air-fuel sensor 20th is received so that the air-fuel ratio determined by the air / fuel sensor 20th is detected becomes equal to a target air-fuel ratio based on the control state of the engine 10 is set. In this embodiment, the air-fuel ratio feedback control includes stoichiometric feedback control in which the target air-fuel ratio is set to or near the stoichiometric air-fuel ratio.

Zudem bestimmt die ECU 30, ob der Differenzialdruck an dem DPF 16 einen Schwellwert überschreitet oder nicht und dementsprechend die Regenerationsbedingung erfüllt ist, basierend auf dem elektrischen Signal, das von dem Differenzialdrucksensor 25 empfangen wird. Das heißt, dass die ECU 30 bestimmt, ob das Ausmaß der Verstopfung des DPF 16 aufgrund der Abscheidung der Partikel einem bestimmten Wert überschreitet oder nicht, und ob dementsprechend die Bedingung zum Ausführen eines Regenerationsvorgangs des DPF 16 erfüllt ist. Wird bestimmt, dass der Differenzialdruck an dem DPF 16 den Schwellwert überschreitet, führt die ECU 10 den Regenerationsvorgang des DPF 16 aus. Insbesondere bewirkt die ECU 10, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 einen Kraftstoff nach einem Verbrennungshub der Maschine 10 eingespritzt (Nacheinspritzung). Der Kraftstoff durch diese Nacheinspritzung wird in der Maschine 10 nicht verbrannt, sondern strömt in das Abgasrohr 13 und wird in dem DOC 15 oxidiert. Als Folge der Oxidation des Kraftstoffs wird Wärme erzeugt, die die in dem DPF 16 abgeschiedenen Partikel abbrennen soll.In addition, the ECU determines 30th whether the differential pressure across the DPF 16 exceeds a threshold value or not and accordingly the regeneration condition is met, based on the electrical signal received from the differential pressure sensor 25th Will be received. That is, the ECU 30th determines whether the extent of clogging of the DPF 16 due to the deposition of the particulates exceeds a certain value or not, and accordingly whether the condition for carrying out a regeneration process of the DPF 16 is satisfied. It is determined that the differential pressure across the DPF 16 exceeds the threshold value, the ECU 10 the regeneration process of the DPF 16 out. In particular, the ECU effects 10 that the fuel injector 11 a fuel after a combustion stroke of the engine 10 injected (post-injection). The fuel through this post injection is in the engine 10 not burned, but flows into the exhaust pipe 13th and is in the DOC 15th oxidized. As a result of the oxidation of the fuel, heat is generated which is retained in the DPF 16 should burn off separated particles.

Anschließend wird die Struktur des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 unter Bezugnahme auf 2A und 2B erläutert. 2A ist eine Seitenansicht des Luft/Kraftstoff-Sensors 20. 2B ist eine Querschnittansicht des Luft/Kraftstoff-Sensors 20.Then the structure of the air / fuel sensor 20th with reference to 2A and 2 B explained. 2A Fig. 3 is a side view of the air / fuel sensor 20th . 2 B Fig. 3 is a cross-sectional view of the air / fuel sensor 20th .

Wie in 2A und 2B gezeigt ist, beinhaltet der Luft/Kraftstoff-Sensors 20 ein Sensorelement 21, das aus einem laminierten Festelektrolyt besteht und das von einer äußeren Abdeckung 22 und einer inneren Abdeckung 23 doppelt bedeckt ist. Das Sensorelement 21 ist auf einem Substrat, das z. B. aus Aluminiumoxid (Al2O3) besteht, zusammen mit einer Gasabschirmungsschicht und einer Diffusionswiderstandsschicht ausgebildet. Das Sensorelement 21 beinhaltet ein Erfassungsteil, das zwischen einem Paar von Elektrodenplatten sandwichartig angeordnet ist. Die äußere Abdeckung 22 ist mit Entlüftungslöchern 22a an deren lateraler Seite und einem Entlüftungsloch 22b an deren Unterseite ausgebildet, die das zu erfassende Abgas aufnehmen sollen. Die innere Abdeckung 23 ist mit Entlüftungslöchern 23a an deren lateraler Seite und einem Entlüftungsloch 23b an deren Unterseite ausgebildet, die das zu erfassende Abgas aufnehmen sollen. Die äußere und innere Abdeckung 22 und 23 und die Entlüftungslöcher 22a, 23a, 22b und 23b bilden eine Zirkulationsleitung. Die Sauerstoffkonzentration des Abgases, das in die innere Abdeckung 23 durch die Zirkulationsleitung eingeleitet wird, wird durch das Sensorelement 21 detektiert.As in 2A and 2 B shown includes the air / fuel sensor 20th a sensor element 21 consisting of a laminated solid electrolyte and that of an outer cover 22nd and an inner cover 23 is double covered. The sensor element 21 is on a substrate, e.g. B. made of aluminum oxide (Al2O3), formed together with a gas shielding layer and a diffusion resistance layer. The sensor element 21 includes a detection member sandwiched between a pair of electrode plates. The outer cover 22nd is with vent holes 22a on their lateral side and one Vent hole 22b formed on the underside, which are to receive the exhaust gas to be detected. The inner cover 23 is with vent holes 23a on their lateral side and a vent hole 23b formed on the underside, which are to receive the exhaust gas to be detected. The outer and inner cover 22nd and 23 and the vent holes 22a , 23a , 22b and 23b form a circulation line. The oxygen concentration of the exhaust gas entering the inner cover 23 is introduced through the circulation line, is through the sensor element 21 detected.

Die in dem Abgas enthaltenen Partikel haften an der äußeren Abdeckung 22 und der inneren Abdeckung 23 des Luft/Kraftstoff-Sensors 20, der in der Abgasleitung angeordnet ist. Mit einer Zunahme der Anhaftungsmenge der Partikel nimmt die Geschwindigkeit des Abgases, das durch die Zirkulationsleitung gelangt, ab. Da als Folge davon die Menge des Abgases, das das Sensorelement 21 erreicht, abnimmt, vergrößert sich die Zeitspanne, die notwendig ist, dass die Anhaftungsmenge der Partikel einen Wert überschreiten kann, der notwendig ist, um eine Detektion des Abgases zu ermöglichen, und das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 nimmt ab.The particulates contained in the exhaust gas adhere to the outer cover 22nd and the inner cover 23 of the air / fuel sensor 20th , which is arranged in the exhaust pipe. As the amount of adherence of the particulate increases, the speed of the exhaust gas passing through the circulation pipe decreases. As a result of this, the amount of exhaust gas that the sensor element 21 reaches, decreases, the amount of time necessary for the adherence amount of the particulate to exceed a value necessary to enable detection of the exhaust gas and the responsiveness of the air / fuel sensor increase 20th decreases.

Anschließend wird das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 unter Bezugnahme auf 3 erläutert. Hier geht man davon aus, dass das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ sich zu einem ersten Zeitpunkt T1 von der mageren Seite (λ >1) auf die fette Seite (λ > 1) verschiebt. Dabei verschiebt sich die Sensorausgabe des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 mit einer gewissen Zeitverzögerung von einer Spannung, die die magere Seite darstellt, auf eine Spannung, die die fette Seite darstellt. In 3 zeigt die durchgehende Linie das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20, wenn an diesen keine Partikel haften, und die gestrichelte Linie zeigt das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20, wenn an demselben eine gewisse Partikelmenge haftet. Das Ansprechvermögen wird als eine Reaktionszeit detektiert, die ab dem ersten Zeitpunkt T1, wenn das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich von der mageren Seite auf die fette Seite verschiebt, verstreicht, bis die Sensorausgabe einen Schwellwert λth unterschritten hat. Wie in 3 gezeigt ist, unterschreitet die Sensorausgabe den Schwellwert λth zu einem zweiten Zeitpunkt T2 in dem Fall, indem an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 keine Partikel haften. Dementsprechend wird in diesen Fall das Ansprechvermögen bei Res1 detektiert. In dem Fall hingegen, indem an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20a eine gewisse Partikelmenge haftet, unterschreitet die Sensorausgabe den Schwellwert λth zu einem dritten Zeitpunkt T3. Dementsprechend wird das Ansprechvermögen bei Res3 detektiert, das in diesem Fall länger ist als Res1.Then the responsiveness of the air / fuel sensor 20th with reference to 3 explained. It is assumed here that the actual air-fuel ratio λ changes at a first point in time T1 shifts from the lean side (λ> 1) to the rich side (λ> 1). The sensor output of the air / fuel sensor shifts 20th with a certain time lag from a voltage representing the lean side to a voltage representing the rich side. In 3 the solid line shows the response of the air / fuel sensor 20th when there are no particles attached to them, and the dashed line shows the response of the air / fuel sensor 20th when a certain amount of particles adheres to it. The responsiveness is detected as a response time from the first point in time T1 When the actual air-fuel ratio shifts from the lean side to the rich side, it elapses until the sensor output falls below a threshold value λth. As in 3 is shown, the sensor output falls below the threshold value λth at a second point in time T2 in the case by looking at the air / fuel sensor 20th no particles stick. Accordingly, in this case, the response is detected at Res1. In the case, however, by looking at the air / fuel sensor 20a If a certain amount of particles adheres, the sensor output falls below the threshold value λth at a third point in time T3 . Accordingly, the response is detected at Res3, which in this case is longer than Res1.

Wie in 4 gezeigt ist, verschlechtert sich das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 linear oder in einer quadratischen Kurve mit dem Anstieg der Anhaftungsmenge der Partikel. In dem Fall, indem z. B an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 keine Partikel haften, beträgt das Ansprechvermögen näherungsweise 0,4 Sekunden, während es in dem Fall, in dem an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 70 µg Partikel haften, das Ansprechvermögen sich auf näherungsweise 1,6 Sekunden verschlechtert.As in 4th as shown, the responsiveness of the air-fuel sensor deteriorates 20th linearly or in a quadratic curve with the increase in the amount of adhesion of the particles. In the case where e.g. B on the air / fuel sensor 20th no particles adhere, the response is approximately 0.4 seconds, while it is in the case in which to the air / fuel sensor 20th 70 µg of particles adhere, the response deteriorates to approximately 1.6 seconds.

Daneben zeigt 3 eine Veränderung des Ansprechvermögens des Luft/Kraftstoff-Sensors 20, wenn das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ sich von der mageren Seite (λ >1) auf die fette Seite (λ < 1) verschiebt, jedoch wird das Ansprechvermögen ebenfalls schlechter, wenn das Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ sich von der fetten Seite (λ < 1) auf die magere Seite (λ >1) verschiebt.Next to it shows 3 a change in the response of the air / fuel sensor 20th when the actual air-fuel ratio λ shifts from the lean side (λ> 1) to the rich side (λ <1), however, the responsiveness also deteriorates when the actual air-fuel ratio λ changes from the rich side (λ <1) to the lean side (λ> 1).

Somit besteht die Notwendigkeit, die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel zu entfernen, so dass die Genauigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Feedback-Steuerung erhöht werden kann. Da in dieser Ausführungsform jedoch der Luft/Kraftstoff-Sensor 20 stromauf von einem beliebigen der Katalysatoren angeordnet ist, können die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel unter Verwendung der Wärme, die durch die Oxidations-Reduktionsreaktionen jedem der Katalysatoren erzeugt wird, nur schwer entfernt werden.Thus, there is a need for the air / fuel sensor 20th remove adhering particles so that the accuracy of the air-fuel ratio feedback control can be increased. As in this embodiment, however, the air / fuel sensor 20th is arranged upstream of any of the catalytic converters, the on the air / fuel sensor 20th adhering particles are difficult to remove using the heat generated by the oxidation-reduction reactions of each of the catalysts.

Dementsprechend werden die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel in dieser Ausführungsform doch Verändern des Steuerzustands der Maschine 10 im Hinblick darauf, dass die Partikel SOF und Ruß enthalten, entfernt. Da die SOF flüssiges Sulfat darstellen, das einen Kohlenstoffkern enthält, können die SOF entfernt werden, indem sie in einer Hochtemperaturumgebung oxidiert werden. Da aber der Ruß physikalisch anhaftet, kann er dadurch entfernt werden, dass er durch Erhöhung der Geschwindigkeit des Abgases weggeblasen wird. Das heißt, dass die SOF entfernt werden können, in dem die Temperatur des Abgases auf über eine vorbestimmte Temperatur erhöht wird, und der Ruß kann durch Erhöhen der Geschwindigkeit des Abgases auf über eine vorbestimmte Geschwindigkeit entfernt werden.Accordingly, the air / fuel sensor 20th adhering particles in this embodiment change the control status of the machine 10 in view of the fact that the particles contain SOF and soot, removed. Since the SOFs are liquid sulfate containing a carbon core, the SOFs can be removed by oxidizing them in a high temperature environment. However, since the soot physically adheres, it can be removed by blowing it away by increasing the speed of the exhaust gas. That is, the SOF can be removed by increasing the temperature of the exhaust gas above a predetermined temperature, and the soot can be removed by increasing the speed of the exhaust gas above a predetermined speed.

5 zeigt eine Beziehung zwischen der Abgastemperatur (°C) in der Nähe des Luft/Kraftstoff-Sensors 20, der Abgasgeschwindigkeit (m/s) in der Nähe des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 und der Partikel-Entfernungsmenge (der Menge der Partikel (µg). In 5 ist die Partikel-Entfernungsmenge eine Menge der Partikel, die entfernt werden, wenn eine Partikelentfernungssteuerung zum Beibehalten der Abgastemperatur und der Abgasgeschwindigkeit bei vorbestimmten Werten jeweils für 10 Sekunden neunmal während einer Zeitspanne von 15 Minuten ausgeführt werden. Wie in 5 gezeigt ist, nimmt die Partikel-Entfernungsmenge mit dem Anstieg der Abgastemperatur und auch mit dem Anstieg der Abgasgeschwindigkeit zu. Die Partikel-Entfernungsmenge nimmt jedoch ab, wenn die Abgastemperatur eine vorbestimmte Temperatur unterschreitet, oder wenn die Abgasgeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit unterschreitet. Zum Entfernen der Partikel von dem Luft/Kraftstoff-Sensor 201, wenn die Abgastemperatur geringer ist als die vorbestimmte Temperatur, oder wenn die Abgasgeschwindigkeit geringer ist als die vorbestimmte Geschwindigkeit, muss dementsprechend die Häufigkeit zum Ausführen der Partikel-Entfernungssteuerung erhöht werden. Wenn die Häufigkeit unzureichend ist, nimmt das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 kontinuierlich ab. 5 shows a relationship between the exhaust gas temperature (° C) in the vicinity of the air / fuel sensor 20th , the exhaust gas velocity (m / s) in the vicinity of the air / fuel sensor 20th and the particle removal amount (the amount of particles (µg). In 5 the particulate removal amount is an amount of the particulates removed when a particulate removal control is performed to maintain the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity at predetermined values for 10 seconds each run nine times over a period of 15 minutes. As in 5 As shown, the particulate removal amount increases with the increase in the exhaust gas temperature and also with the increase in the exhaust gas velocity. However, the amount of particle removal decreases when the exhaust gas temperature falls below a predetermined temperature or when the exhaust gas speed falls below a predetermined speed. To remove the particles from the air / fuel sensor 201 Accordingly, when the exhaust gas temperature is lower than the predetermined temperature or when the exhaust gas speed is lower than the predetermined speed, the frequency for executing the particulate removal control must be increased. When the frequency is insufficient, the air / fuel sensor response decreases 20th continuously from.

Dementsprechend wird in dieser Ausführungsform die Partikel-Entfernungssteuerung derart ausgeführt, dass die Abgastemperatur höher oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist, und die Abgasgeschwindigkeit höher oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist. Insbesondere wenn detektiert wird, dass das Ansprechvermögen (die Reaktionszeit) des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 einen Schwellwert überschreitet, wird bestimmt, dass die Partikelmenge, die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftet, einen vorbestimmten Wert überschritten hat. Anschließend wird die Menge des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 zugeführt wird, so erhöht, dass die Abgastemperatur größer oder gleich der vorbestimmten Temperatur ist, und die Abgasgeschwindigkeit größer oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist. Wie in 5 gezeigt ist, nimmt die Menge der Partikel, die pro vorbestimmte Zeit entfernt werden können, deutlich zu, wenn die Abgasgeschwindigkeit 12 m/s überschreitet und die Abgastemperatur 400 °C überschreitet. Somit wird die Menge des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 zugeführt wird, so erhöht, dass die Abgasgeschwindigkeit größer oder gleich 12 m/s ist und die Abgastemperatur größer oder gleich 400 °C ist. Die Beziehung zwischen der Kraftstoffzuführmenge, der Abgastemperatur und der Abgasgeschwindigkeit hängt von der Form des Abgasrohrs 13 und der Befestigungsposition des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 (dem Abstand zu dem Abgaskanal) ab. Dementsprechend können verschiedene Werte der Kraftstoffzuführmenge, die der Abgasgeschwindigkeit und der Abgastemperatur zugeordnet sind, in dem Speicher der ECU 30 im Voraus zur Verwendung bei der Bestimmung der Kraftstoffzuführmenge gespeichert werden.Accordingly, in this embodiment, the particulate removal control is carried out such that the exhaust gas temperature is higher than or equal to the predetermined temperature and the exhaust gas speed is higher than or equal to the predetermined speed. In particular, when it is detected that the responsiveness (reaction time) of the air / fuel sensor 20th exceeds a threshold value, it is determined that the amount of particulate matter on the air / fuel sensor 20th adheres, has exceeded a predetermined value. It then determines the amount of fuel released by the fuel injector 11 is supplied, increased so that the exhaust gas temperature is greater than or equal to the predetermined temperature, and the exhaust gas speed is greater than or equal to the predetermined speed. As in 5 as shown, the amount of particulate matter that can be removed per predetermined time increases markedly as the exhaust gas velocity 12th m / s and the exhaust gas temperature exceeds 400 ° C. Thus, the amount of fuel discharged from the fuel injector 11 is supplied, so increased that the exhaust gas velocity is greater than or equal to 12 m / s and the exhaust gas temperature is greater than or equal to 400 ° C. The relationship among the fuel supply amount, the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity depends on the shape of the exhaust pipe 13th and the mounting position of the air / fuel sensor 20th (the distance to the exhaust duct). Accordingly, various values of the fuel supply amount associated with the exhaust gas velocity and the exhaust gas temperature can be stored in the memory of the ECU 30th stored in advance for use in determining the fuel supply amount.

Wie vorstehend beschrieben, wird das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 unter Verwendung des Schwellwerts λth gemessen. Dies hat den Grund, dass es einige Zeit dauert, bis die Sauerstoffkonzentration des Abgases der Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre entspricht, wenn ein Kraftstoffverringerungsbetrieb ausgeführt wird. Das heißt, dass es einige Zeit dauert, bis ein Kraftstoff-Luftgemisch, das in der Brennkammer der Maschine 10 verblieben ist, in dem Moment, wenn die Kraftstoffzuführung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 gestoppt wird, vollständig abgeführt ist. Darüber hinaus dauert es einige Zeit, bis das in dem Abgasrohr 13 verbliebene Abgas vollständig abgeführt ist. Da in dieser Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 so gesteuert wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter Zwang auf die fette Seite gesteuert wird, kann das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 unter einheitlichen Bedingungen gemessen werden.As described above, the responsiveness of the air / fuel sensor 20th measured using the threshold value λth. This is because it takes some time for the oxygen concentration of the exhaust gas to match the oxygen concentration of the atmosphere when a fuel reduction operation is performed. This means that it takes some time for an air-fuel mixture to enter the engine's combustion chamber 10 remains at the moment when the fuel supply from the fuel injector 11 is stopped, is completely discharged. In addition, it takes some time to get into the exhaust pipe 13th remaining exhaust gas is completely discharged. As in this embodiment, the fuel injection device 11 is controlled so that the air-fuel ratio is forcibly controlled on the rich side, the responsiveness of the air-fuel sensor 20th can be measured under uniform conditions.

Wie vorstehend beschrieben, wird zum Regenerieren des DPF 16 eine Nacheinspritzung ausgeführt. Indem eine Nacheinspritzung ausgeführt wird, nimmt die Menge der Kraftstoffzufuhr zu und dementsprechend wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett. Somit wird in dieser Ausführungsform das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 gemessen, wenn eine Nacheinspritzung zum Regenerieren des DPF 16 ausgeführt wird. Wenn detektiert wird, dass das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 schlechter als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Menge des von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 zugeführten Kraftstoffs erhöht, so dass die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit erhöht werden. Aus Experimenten ist bekannt, dass es notwendig ist, den DPF 16 zu regenerieren, bevor die Menge der an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel näherungsweise 5 µg erreicht. Dementsprechend können durch Ausführen der Steuerung zum Beibehalten der Abgasgeschwindigkeit auf über 12 m/s und Beibehalten der Abgastemperatur auf über 400 °C für mehr als eine vorbestimmte Zeit die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel effizient entfernt werden.As described above, to regenerate the DPF 16 a post-injection carried out. By performing post injection, the amount of fuel supply increases and accordingly the air-fuel ratio becomes rich. Thus, in this embodiment, the responsiveness of the air / fuel sensor becomes 20th measured when a post injection to regenerate the DPF 16 is performed. If it is detected that the response of the air / fuel sensor 20th is worse than a predetermined value, the amount of the fuel injector 11 supplied fuel is increased, so that the exhaust gas temperature and the exhaust gas speed are increased. It is known from experiments that it is necessary to use the DPF 16 to regenerate before the amount of on the air / fuel sensor 20th adhering particles reached approximately 5 µg. Accordingly, by executing the control of maintaining the exhaust gas velocity above 12 m / s and maintaining the exhaust gas temperature above 400 ° C. for more than a predetermined time, the air / fuel sensor can be controlled 20th adhering particles can be removed efficiently.

6 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte des Steuervorgangs zeigt, der durch die ECU 30 ausgeführt wird. 6th Fig. 13 is a flowchart showing the steps of the control process performed by the ECU 30th is performed.

Dieser Vorgang beginnt bei Schritt S101, wo bestimmt wird, ob der Differenzialdruck, der durch den Differenzialdrucksensor 25 gemessen wird, eine vorbestimmte erste Schwelle überschritten hat oder nicht. Dabei arbeiten der Differenzialdrucksensor 25 und die ECU 30 als eine Messeinheit. Der erste Schwellwert wird auf einen Wert eingestellt, der ermöglichen soll, dass eine Bestimmung vorgenommen werden kann, ob der DPF 16 im Wesentlichen verstopft ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S101 negativ ist, wird der Steuervorgang beendet, da nicht notwendig ist, den DPF 16 zu regenerieren.This process starts at step S101 , where it is determined whether the differential pressure generated by the differential pressure sensor 25th is measured, has exceeded a predetermined first threshold or not. The differential pressure sensors work here 25th and the ECU 30th as a unit of measurement. The first threshold is set to a value that is intended to enable a determination to be made as to whether the DPF is 16 is essentially clogged or not. When the determination result in step S101 is negative, the control process is terminated because it is not necessary to use the DPF 16 to regenerate.

Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt 101 positiv ist, wird der Steuervorgang bei Schritt S102 fortgesetzt, wo bewirkt wird, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 eine Nacheinspritzung zum Starten des Regenerationsvorgangs des DPF 16 ausführt. Dabei wird die ECU 30 als eine Regenerationseinheit betrieben. Da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Regenerationsvorgang, wie vorstehend erläutert, fett ist, arbeitet die ECU 30 im anschließenden Schritt S103 als eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen, ob das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert ist, so dass entschieden werden kann, ob der Luft/Kraftstoff-Sensor 20 gereinigt werden soll. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S103 negativ ist, da angenommen werden kann, dass die Verschlechterung des Ansprechvermögens des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 infolge der Partikel sich in einem zulässigen Bereich befindet, wird der Steuervorgang bei dem später erläuterten Schritt S109 fortgesetzt. Wenn hingegen das Abstimmungsergebnis in Schritt S103 positiv ist, da es notwendig ist, die Partikel aus dem DPF 16 zu entfernen, wird der Steuervorgang bei Schritt S104 fortgesetzt, wo die ECU 30 als eine Sensorreinigungseinheit zum Starten eines Sensorreinigungsvorgang für den Luft/Kraftstoff-Sensor 20 arbeitet.When the determination result in step 101 is positive, the control process at step S102 continued where the fuel injector is caused 11 a post-injection to start the regeneration process of the DPF 16 executes. The ECU 30th operated as a regeneration unit. Since the air-fuel ratio is rich in the regeneration process as explained above, the ECU operates 30th in the next step S103 as a determining unit for determining whether the responsiveness of the air-fuel sensor 20th is greater than or equal to a predetermined threshold value, so that it can be decided whether the air / fuel sensor 20th should be cleaned. When the determination result in step S103 is negative because it can be assumed that the deterioration in the responsiveness of the air-fuel sensor 20th due to the particulate is in an allowable range, the control process in the step explained later becomes S109 continued. If, on the other hand, the voting result in step S103 is positive as it is necessary to remove the particles from the DPF 16 to remove, the control procedure at step S104 continued where the ecu 30th as a sensor cleaning unit for starting a sensor cleaning process for the air / fuel sensor 20th is working.

Im anschließenden Schritt S105 wird bestimmt, ob die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit sich innerhalb ihrer jeweiligen vorbestimmten Bereiche befinden oder nicht. Wie vorstehend erläutert wurde, weist jede von der Abgastemperatur und der Abgasgeschwindigkeit eine Beziehung zu der Kraftstoffzuführmenge auf. Dementsprechend wird in Schritt S105 bestimmt, ob die Kraftstoffzuführmenge sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet oder nicht.In the next step S105 it is determined whether or not the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity are within their respective predetermined ranges. As explained above, each of the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity has a relationship with the fuel supply amount. Accordingly, in step S105 determines whether or not the fuel supply amount is within a predetermined range.

Wenn das Abstimmungsergebnis in Schritt S 105 positiv ist, da die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel entfernt werden können, ohne den Steuerzustand der Maschine 10 zu verhindern, wird der Steuervorgang bei Schritt S107 fortgesetzt. Wenn hingegen das Bestimmungsergebnis in Schritt S105 negativ ist, da es notwendig ist, den Steuerzustand der Maschine 10 zu verändern, wird der Steuervorgang bei Schritt S106 fortgesetzt, bevor er bei Schritt S107 fortgesetzt wird. In Schritt S106 wird der Steuerzustand der Maschine 10 so verändert, dass die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit innerhalb ihrer jeweiligen vorbestimmten Bereiche liegen.If the voting result in step S105 is positive because that on the air / fuel sensor 20th adhering particles can be removed without changing the control state of the machine 10 to prevent the control process at step S107 continued. On the other hand, if the determination result in step S105 is negative as it is necessary to control the state of the machine 10 to change, the control process at step S106 continued before stepping at S107 is continued. In step S106 becomes the control state of the machine 10 changed so that the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity are within their respective predetermined ranges.

In Schritt S107 wird abgewartet, bis eine vorbestimmte Zeit (z. B. 10 Sekunden) seit dem Start des Sensorreinigungsbetriebs verstrichen ist. Der Grund, warum die Zeitspanne des Sensorreinigungsbetriebs auf die vorbestimmte Zeit beschränkt ist, ist folgender: Zum Ausführen des Sensorreinigungsbetriebs wird die Drehzahl der Maschine 10 durch Erhöhung der Kraftstoffzuführmenge unter Zwang erhöht. Dementsprechend verschlechtert sich das Fahrverhalten während des Sensorreinigungsbetriebs. Somit wird in dieser Ausführungsform die Zeitspanne des Sensorreinigungsbetriebs begrenzt, so dass eine Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindert werden kann.In step S107 waits until a predetermined time (e.g. 10 seconds) has elapsed since the start of the sensor cleaning operation. The reason why the period of the sensor cleaning operation is limited to the predetermined time is as follows: To carry out the sensor cleaning operation, the number of revolutions of the engine is used 10 increased by forcibly increasing the fuel supply amount. Accordingly, the driveability deteriorates during the sensor cleaning operation. Thus, in this embodiment, the period of the sensor cleaning operation is limited, so that deterioration in driving behavior can be prevented.

Wenn die vorbestimmte Zeitspanne seit dem Start des Sensorreinigungsbetriebs verstrichen ist, wird der Steuervorgang von Schritt S107 bei Schritt S108 fortgesetzt, wo der Steuerzustand der Maschine 10 in den vorherigen Zustand zurückversetzt wird. Im anschließenden Schritt S109 wird bestimmt, ob der Differenzialdruck, der durch den Differenzialdrucksensor 25 gemessen wird, einen zweiten vorbestimmten Schwellwert unterschritten hat, der kleiner als der erste Schwellwert ist. Schritt S109 dient zum Überprüfen, ob die Partikel ausreichend aus dem DPF 16 durch den Regenerationsvorgang des DPF 16 entfernt worden sind. Der Regenerationsvorgang wird solange fortgesetzt, wie das Bestimmungsergebnis in Schritt S109 negativ ist. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S 109 positiv wird, wird der Steuervorgang unter der Annahme beendet, dass die Artikel ausreichend aus dem DPF 16 entfernt worden sind.When the predetermined time has elapsed since the start of the sensor cleaning operation, the control of step S107 at step S108 continued where the control state of the machine 10 is returned to the previous state. In the next step S109 it is determined whether the differential pressure generated by the differential pressure sensor 25th is measured, has fallen below a second predetermined threshold value which is smaller than the first threshold value. step S109 is used to check whether the particles are sufficiently out of the DPF 16 through the regeneration process of the DPF 16 have been removed. The regeneration process continues as long as the determination result in step S109 is negative. When the determination result in step S109 becomes affirmative, the control process is ended assuming that the articles are sufficiently out of the DPF 16 have been removed.

Das Flussdiagramm von 6 zeigt, dass der Sensorreinigungsbetrieb einmal während des Regenerationsvorgangs des DPF 16 ausgeführt wird. Der Sensorreinigungsbetrieb kann jedoch zwei oder mehrere Male während des Regenerationsvorgangs des DPF 16 ausgeführt werden.The flowchart of 6th shows that the sensor cleaning operation occurs once during the regeneration process of the DPF 16 is performed. However, the sensor cleaning operation can be performed two or more times during the regeneration process of the DPF 16 are executed.

Wie vorstehend beschrieben, verschlechtert sich das Fahrverhalten während des Sensorreinigungsbetriebs auf Grund dessen, dass die Drehzahl der Maschine 10 unter Zwang erhöht wird. Dementsprechend kann diese Ausführungsform so konfiguriert sein, dass detektiert wird, ob der Fahrbetriebszustand des Fahrzeugs (Stopp-Zustand, Beschleunigungszustand, normaler Fahrbetriebszustand usw.) zum Ausführen des Sensorreinigungsbetriebs angemessen ist, und detektiert wird, ob der Sensorreinigungsbetrieb abhängig von dem Ergebnis dieser Detektion ausgeführt werden soll. In diesem Fall wird ein Betrieb zum Detektieren des Fahrbetriebszustands des Fahrzeugs ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass der Sensorreinigungsbetrieb in Schritt S103 ausgeführt werden soll, und Schritt S104 wird abhängig von dem Ergebnis dieser Detektion ausgeführt. Diese Ausführungsform kann zudem so konfiguriert sein, dass der Sensorreinigungsbetrieb gestoppt wird, wenn der Fahrbetriebszustand des Fahrzeugs durch eine Betätigung des Fahrzeugführers verhindert wird.As described above, the driveability deteriorates during the sensor cleaning operation due to the speed of the engine 10 is increased under duress. Accordingly, this embodiment can be configured to detect whether the driving state of the vehicle (stop state, accelerating state, normal driving state, etc.) is appropriate for executing the sensor cleaning operation, and detecting whether the sensor cleaning operation is executed depending on the result of this detection shall be. In this case, an operation for detecting the running state of the vehicle is carried out when it is determined that the sensor cleaning operation in step S103 should be executed and step S104 is carried out depending on the result of this detection. This embodiment can also be configured such that the sensor cleaning operation is stopped when the driving state of the vehicle is prevented by an operation of the vehicle driver.

Die Sensorsteuervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform bietet folgende Vorteile.The sensor control device according to this embodiment offers the following advantages.

Es bestehen Bedenken, dass die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor haftenden Partikel durch Erwärmen des Luft/Kraftstoff-Sensors durch die durch Oxidieren des Kraftstoffs unter Verwendung eines Katalysators erzeugte Wärme nicht ausreichend entfernt werden können. In diesem Fall nimmt die Menge der an dem Luft/Kraftstoff-Sensor haftenden Partikel unendlich zu. Da gemäß dieser Ausführungsform der Luft/Kraftstoff-Sensor 20 stromauf von einem beliebigen der Katalysatoren, die in dem Abgasrohr 13 angeordnet sind, angeordnet ist, können die an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel ausreichend entfernt werden, indem der Steuerzustand der Maschine 10 ohne Verwendung der Wärme, die durch Oxidieren des Kraftstoffs unter Verwendung der Katalysatoren erzeugt wird, verändert wird.There is a concern that the particulate matter adhering to the air-fuel sensor cannot be sufficiently removed by heating the air-fuel sensor by the heat generated by oxidizing the fuel using a catalyst. In this case, the amount of particulate matter attached to the air-fuel sensor increases infinitely. Since, according to this embodiment, the air / fuel sensor 20th upstream of any of the catalysts in the exhaust pipe 13th are arranged, can be arranged on the air / fuel sensor 20th adhering particles are sufficiently removed by the control state of the machine 10 is changed without using the heat generated by oxidizing the fuel using the catalysts.

Wenn die Abgastemperatur nicht ausreichend hoch ist, können die SOF nicht ausreichend dokumentiert werden, und wenn die Abgasgeschwindigkeit nicht ausreichend hoch ist, kann der Ruß nicht ausreichend entfernt werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Steuerzustand der Maschine 10 so verändert, dass die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Reinigung des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 ausreichend hoch sind. Dementsprechend können die SOF durch die Erhöhung der Abgastemperatur ausreichend oxidiert werden, und der Ruß kann durch die Erhöhung der Abgasgeschwindigkeit ausreichend entfernt werden.If the exhaust gas temperature is not sufficiently high, the SOF cannot be adequately documented, and if the exhaust gas velocity is not sufficiently high, the soot cannot be sufficiently removed. According to this embodiment, the control state of the machine becomes 10 changed so that the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity at the time of cleaning the air / fuel sensor 20th are sufficiently high. Accordingly, the SOF can be sufficiently oxidized by the increase in the exhaust gas temperature, and the soot can be sufficiently removed by the increase in the exhaust gas velocity.

In dem Regenerationsvorgang des DPF 16 wird bewirkt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angefettet wird, so dass das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 bestimmt werden kann. Da dementsprechend die Bestimmung des Ansprechvermögens des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 unter den gleichen Bedingungen ausgeführt wird, kann korrekt bestimmt werden, ob die Menge der an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel einen zulässigen Bereich überschritten hat.In the regeneration process of the DPF 16 causes the air-fuel ratio to become rich, so that the responsiveness of the air-fuel sensor 20th can be determined. Since, accordingly, the determination of the response of the air / fuel sensor 20th is carried out under the same conditions, it can be correctly determined whether the amount of the air / fuel sensor 20th adhering particles has exceeded an allowable range.

ModifikationenModifications

In der vorstehenden Ausführungsform werden die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit doch Anpassen der Kraftstoffeinspritzungsmenge gesteuert. Die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit können unter Verwendung von Ausgangssignalen von Sensoren, die in der Nähe des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 zum Messen der Abgastemperatur und der Abgasgeschwindigkeit angeordnet sind, einer Feedback-Steuerung unterzogen werden. In diesem Fall können die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit korrekt gesteuert werden, selbst wenn sie aufgrund äußerer Faktoren verändert werden.In the above embodiment, the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity are controlled to adjust the fuel injection amount. The exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity can be measured using output signals from sensors located in the vicinity of the air / fuel sensor 20th are arranged for measuring the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity, are subjected to feedback control. In this case, the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity can be properly controlled even if they are changed due to external factors.

In der vorstehenden Ausführungsform wird die Menge des von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 11 zugeführten Kraftstoffs verändert, so dass die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Ausführung des Sensorreinigungsbetriebs verändert werden. Die Abgastemperatur und die Abgasgeschwindigkeit können jedoch verändert werden, indem die Auslass- und Einlassventile vorverlegt oder verzögert werden, so dass der Zündzeitpunkt der Maschine 10 verändert wird.In the above embodiment, the amount of the fuel injector 11 supplied fuel changed so that the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity are changed at the time of the execution of the sensor cleaning operation. However, the exhaust gas temperature and the exhaust gas velocity can be changed by advancing or retarding the exhaust and intake valves, so that the ignition timing of the engine 10 is changed.

In der vorstehenden Ausführungsform wird der Sensorreinigungsbetrieb ausgeführt, wenn detektiert wird, dass das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 schlechter als ein Schwellwert geworden ist. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 zu bestimmen. Im Allgemeinen nimmt die Menge der an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel zu, wenn die Menge der in dem DPF 16 angesammelten Partikel zunimmt. Dementsprechend kann davon ausgegangen werden, dass, wenn die Notwendigkeit für den DPF 16 entsteht, regeneriert zu werden, die Menge der an dem Luft/Kraftstoff-Sensor 20 haftenden Partikel den vorbestimmten zulässigen Wert überschritten hat.In the above embodiment, the sensor cleaning operation is carried out when it is detected that the responsiveness of the air-fuel sensor 20th has become worse than a threshold value. However, it is not essential to have the air / fuel sensor responsiveness 20th to determine. In general, the amount of fuel sent to the air / fuel sensor increases 20th adhering particles too when the amount of in the DPF 16 accumulated particles increases. Accordingly, it can be assumed that when the need for the DPF 16 arises to be regenerated, the amount of at the air / fuel sensor 20th adhering particles has exceeded the predetermined permissible value.

Der vorbestimmte zulässige Wert kann empirisch bestimmt werden (z. B. 5 µg). Dementsprechend kann die vorstehende Ausführungsform so modifiziert werden, dass der Sensorreinigungsbetrieb jedes Mal oder zu einer vorbestimmten Anzahl von Malen ausgeführt wird, wenn der Regenerationsvorgang des DPF 16 ausgeführt wird.The predetermined allowable value can be determined empirically (e.g. 5 µg). Accordingly, the above embodiment can be modified so that the sensor cleaning operation is performed every time or a predetermined number of times when the regenerating operation of the DPF 16 is performed.

In der vorstehenden Ausführungsform wird der Luft/Kraftstoff-Sensor 20, der in dem Abgasrohr 13 angeordnet ist, gereinigt. Der Sensorreinigungsbetrieb, wie er in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben ist, kann auf verschiedene andere Sensoren als den Luft/Kraftstoff-Sensor angewendet werden, wie z. B. einen O2-Sensor, einen NOx-Sensor, einen Partikelsensor, einen H2-Sensor oder einen NH3-Sensor.In the above embodiment, the air / fuel sensor 20th that is in the exhaust pipe 13th is arranged, cleaned. The sensor cleaning operation as described in the above embodiment can be applied to various sensors other than the air / fuel sensor, such as. B. an O2 sensor, a NOx sensor, a particle sensor, an H2 sensor or an NH3 sensor.

In der vorstehenden Ausführungsform sind die LNT 14, der DOC 15 und der DPF 16 in dem Abgasrohr 13 als Komponenten angeordnet, die jeweils einen Katalysator beinhalten. Es können jedoch auch andere Komponenten, die einen Katalysator beinhalten (eine SCR: selective catalytic reduction device bzw. eine selektive katalytische Reduktionsvorrichtung) in dem Abgasrohr 13 angeordnet sein.In the above embodiment, the LNT 14th , the DOC 15th and the DPF 16 in the exhaust pipe 13th arranged as components each containing a catalyst. However, there can also be other components that contain a catalytic converter (an SCR: selective catalytic reduction device or a selective catalytic reduction device) in the exhaust pipe 13th be arranged.

In der vorstehenden Ausführungsform wird das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 zum Zeitpunkt des Regenerierens des DPF 16 gemessen. Der Zeitpunkt zum Messen des Ansprechvermögens des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 ist jedoch nicht darauf begrenzt. Das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20 kann in einem beliebigen Zustand korrekt gemessen werden, in dem eine Fettsteuerung ausgeführt wird. Das Ansprechvermögen des Luft/Kraftstoff-Sensors 20t kann z. B. korrekt gemessen werden, während eine Aktivierungssteuerung für einen NOx-Reduktionskatalysator oder eine Aktivierungssteuerung für einen SOx-Entschwefelungskatalysator oder eine frühzeitige Aufwärmsteuerung einer Maschine ausgeführt wird.In the above embodiment, the responsiveness of the air-fuel sensor 20th at the time of regenerating the DPF 16 measured. The time to measure the air / fuel sensor response 20th however, it is not limited to this. The responsiveness of the air / fuel sensor 20th can be measured correctly in any state where rich control is performed. The responsiveness of the air / fuel sensor 20t can e.g. B. can be correctly measured while an activation control for a NOx reduction catalyst or an activation control for a SOx desulfurization catalyst or an early warm-up control of an engine is carried out.

In der vorstehenden Ausführungsform wird bestimmt, ob der Sensorreinigungsbetrieb ausgeführt werden soll oder nicht, basierend auf der Ansprechzeit, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf die fette Seite verschoben wird. Die vorstehende Ausführungsform kann so modifiziert werden, dass bestimmt wird, ob der Sensorreinigungsbetrieb ausgeführt werden soll oder nicht, basierend auf der Ansprechzeit, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf die magere Seite verschoben wird.In the above embodiment, it is determined whether or not the sensor cleaning operation should be performed based on the response time when the air-fuel ratio is shifted to the rich side. The above embodiment can be modified to determine whether or not to perform the sensor cleaning operation based on the response time when the air-fuel ratio is shifted to the lean side.

In der vorstehenden Ausführungsform ist die Maschine 10 eine Fahrzeugmaschine. Die Sensorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch für eine beliebige Brennkraftmaschine verwendet werden.In the above embodiment, the machine is 10 a vehicle engine. However, the sensor control device according to the present invention can be used for any internal combustion engine.

Die vorstehend erläuterten, bevorzugten Ausführungsformen sind beispielhaft für die Erfindung gemäß der vorliegenden Anmeldung, deren Schutzbereich jedoch durch die nachstehend angehängten Ansprüche festgelegt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass Modifikationen an den bevorzugten Ausführungsformen vorgenommen werden können, die für Fachleute auf dem Gebiet selbstverständlich sind.The preferred embodiments explained above are exemplary of the invention according to the present application, the scope of protection, however, being defined by the claims appended below. It should be understood that modifications can be made to the preferred embodiments that will become apparent to those skilled in the art.

Claims (3)

Gassensor-Steuervorrichtung (30) zum Steuern eines Gassensors (20), der in einer Abgasleitung (13) einer Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist, wobei der Gassensor an einer Position angeordnet ist, der ein Abgas der Brennkraftmaschine direkt zugeführt wird, aufweisend: eine Sensorreinigungseinheit, die einen Sensorreinigungsbetrieb ausführt, indem eine Temperatur und eine Geschwindigkeit des Abgases an der Position, an der der Gassensor angeordnet ist, über einer vorbestimmten Temperatur und einer vorbestimmten Geschwindigkeit gehalten wird; wobei der Gassensor ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zum Detektieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ist, und die Gassensor-Steuervorrichtung ferner eine Bestimmungseinheit aufweist, die eine Bestimmung vornimmt, ob der Sensorreinigungsbetrieb ausgeführt werden soll oder nicht, basierend auf einer Reaktionszeit des Gassensors, wenn das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis sich von fett zu mager oder mager zu fett verändert; und wobei ein Filter (16) in der Abgasleitung zum Ansammeln von Partikeln, die in dem Abgas enthalten sind, angeordnet ist, wobei die Gassensor-Steuervorrichtung ferner eine Regenerationseinheit aufweist, die einen Regenerationsvorgang zum Abbrennen der Partikel ausführt, die sich in dem Filter angesammelt haben, und die Bestimmungseinheit so konfiguriert ist, dass die Bestimmung vorgenommen wird, wenn der Regenerationsvorgang startet.A gas sensor control device (30) for controlling a gas sensor (20) which is arranged in an exhaust pipe (13) of an internal combustion engine (10), the gas sensor being arranged at a position to which an exhaust gas from the internal combustion engine is directly supplied, comprising: a sensor cleaning unit that performs a sensor cleaning operation by maintaining a temperature and a speed of the exhaust gas at the position where the gas sensor is disposed above a predetermined temperature and a predetermined speed; wherein the gas sensor is an air-fuel ratio sensor for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas, and the gas sensor control device further includes a determination unit that makes a determination of whether or not to perform the sensor cleaning operation based on a Reaction time of the gas sensor when the detected air-fuel ratio changes from rich to lean or from lean to rich; and wherein a filter (16) is arranged in the exhaust pipe for collecting particulates contained in the exhaust gas, the gas sensor control device further comprising a regeneration unit that performs a regeneration process for burning off the particulates that have accumulated in the filter , and the determination unit is configured to make the determination when the regeneration process starts. Gassensor-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Temperatur 400 °C ist und die vorbestimmte Geschwindigkeit 12 m/s ist.Gas sensor control device according to Claim 1 , wherein the predetermined temperature is 400 ° C and the predetermined speed is 12 m / s. Gassensor-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sensorreinigungseinheit die Temperatur und die Geschwindigkeit des Abgases über der vorbestimmten Temperatur und der vorbestimmten Geschwindigkeit hält, indem eine Menge einer Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine erhöht und/oder ein Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine verändert wird.Gas sensor control device according to Claim 1 or 2 wherein the sensor cleaning unit maintains the temperature and the speed of the exhaust gas above the predetermined temperature and the predetermined speed by increasing an amount of fuel supply to the internal combustion engine and / or changing an ignition timing of the internal combustion engine.
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