DE102017131108B4

DE102017131108B4 - Steuergerät und Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102017131108B4
Application number: DE102017131108.4A
Authority: DE
Inventors: Takashi Nakamura; Yuki NOSE; Eiji Ikuta
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2021-10-21
Anticipated expiration: 2037-12-23
Also published as: JP2018105224A; US10378471B2; CN108343525B; JP6665774B2; CN108343525A; US20180179977A1; DE102017131108A1

Abstract

Steuergerät für einen Verbrennungsmotor (20) mit:einer elektronischen Steuereinheit (50), welche konfiguriert ist:einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators auszuführen, welcher Abgas von einer Vielzahl von Zylindern reinigt, wobei der Temperaturerhöhungsprozess umfasst: ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem von der Vielzahl der Zylinder welche zu dem Verbrennungsmotor (20) gehören, gleich einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist;einen Erfassungsprozess zum Erfassen eines Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder auszuführen;einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, ob eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen entsprechend der Vielzahl der Zylinder jeweils normal sind oder nicht, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad auszuführen;den Erfassungsprozess auszuführen, während ein Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird; undden Temperaturerhöhungsprozess zu stoppen und den Erfassungsprozess auszuführen, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess während einer Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses auszuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät und ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen der Temperatur eines Katalysators auf eine geeignete Temperatur in der Absicht, die Verschlechterung in den Emissionseigenschaften von Abgas von einem Verbrennungsmotor zu unterdrücken, ist bekannt. Als der Temperaturerhöhungsprozess ist die Steuerung zum Einstellen des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von einem von einer Vielzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis und zum Einstellen des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von jedem der anderen Zylinder auf ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis bekannt (siehe zum Beispiel JP 2012 - 057 492 A oder DE 199 10 503 C1 ).
Außerdem kann der Dispersionsgrad bzw. Abweichungsgrad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder groß werden, so dass eine Verschlechterung in den Emissionseigenschaften von Abgas aufgrund des Auftretens einer Abnormalität wie etwa eines Verstopfens oder dergleichen in einem oder manchen der Kraftstoffeinspritzventile verursacht wird. Daher aus dem Stand der Technik bekannt, einen Erfassungsprozesses zum Erfassen des Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auszuführen und zu bestimmen, dass es eine Abnormalität in einem oder manchen der Kraftstoffeinspritzventile gibt, wenn der Dispersionsgrad groß ist (siehe zum Beispiel JP 2014 - 185 554 A , JP 2013 - 133 790 A oder US 2011 / 0191005A1 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorher erwähnte Temperaturerhöhungsprozess ist die Steuerung zum absichtlichen Verursachen der Dispersion bzw. der Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder. Daher kann, wenn der Erfassungsprozess während der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses ausgeführt wird, ein großer Dispersionsgrad bzw. Abweichungsgrad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfasst werden, und es kann bestimmt werden, dass es eine Abnormalität in einem oder manchen der Kraftstoffeinspritzventile gibt, trotz der Tatsache, dass alle Kraftstoffeinspritzventile normal sind.
Im Hinblick auf die vorher erwähnten Umstände ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Steuergerät und ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche die Verschlechterung in der Genauigkeit in einem Bestimmen, ob es eine Abnormalität in Kraftstoffeinspritzventilen gibt oder nicht, unterdrücken.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung geht aus dem abhängigen Anspruch hervor.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Steuergerät für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, welches wie folgt konfiguriert ist. Das Steuergerät ist mit einer elektronischen Steuereinheit ausgestattet. Außerdem ist diese elektronische Steuereinheit konfiguriert: einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators, welcher Abgas von einer Vielzahl von Zylindern reinigt, auszuführen, wobei der Temperaturerhöhungsprozess umfasst: ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem von der Vielzahl der Zylinder welche zu dem Verbrennungsmotor gehören, gleich einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; einen Erfassungsprozess zum Erfassen eines Dispersionsgrads bzw. Abweichungsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder auszuführen; einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, ob eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen entsprechend der Vielzahl der Zylinder jeweils normal sind oder nicht, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad bzw. Abweichungsgrads auszuführen; den Erfassungsprozess auszuführen, während ein Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird; und den Temperaturerhöhungsprozess zu stoppen und den Erfassungsprozess auszuführen, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess während eines Ausführens des Temperaturerhöhungsprozesses auszuführen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt. Der Verbrennungsmotor umfasst eine Vielzahl von Zylindern. Das Steuerungsverfahren steuert den Verbrennungsmotor wie folgt: einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators, welcher Abgas von der Vielzahl der Zylinder reinigt, auszuführen, wobei der Temperaturerhöhungsprozess umfasst: ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem von der Vielzahl der Zylinder welche zu dem Verbrennungsmotor gehören, gleich einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators, welcher Abgas von der Vielzahl der Zylinder reinigt, auszuführen; einen Erfassungsprozess zum Erfassen eines Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder auszuführen; einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, ob eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen entsprechend der Vielzahl der Zylinder jeweils normal sind oder nicht, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad auszuführen; den Erfassungsprozess auszuführen, während ein Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird; und den Temperaturerhöhungsprozess zu stoppen und den Erfassungsprozess auszuführen, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess während eines Ausführens des Temperaturerhöhungsprozesses auszuführen.
Gemäß dem Steuergerät und dem Steuerungsverfahren für den Verbrennungsmotor wie oben beschrieben wird die Ausführung des Erfassungsprozesses während der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses vermieden und die Verschlechterung in der Genauigkeit in einem Bestimmen, ob es eine Abnormalität in den Kraftstoffeinspritzventilen gibt oder nicht, wird unterdrückt.
Außerdem kann in dem Steuergerät die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, eine Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses zu erlauben, wenn bestimmt wird, dass die Vielzahl der Kraftstoffeinspritzventile nach einem Abschluss des Erfassungsprozesses normal ist.
Das Steuergerät und das Steuerungsverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung wie oben beschrieben können die Verschlechterung in der Genauigkeit in einem Bestimmen, ob es eine Abnormalität in den Kraftstoffeinspritzventilen gibt oder nicht, unterdrücken.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile, sowie technische und gewerbliche Bedeutung einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 eine schematische Konfigurationsansicht eines Motorsystems ist, für welches ein Steuergerät für einen Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform der Erfindung als ein Beispiel davon angewandt wird;
2 ein beispielhaftes Flussdiagramm ist, welches ein Beispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung zeigt, welche durch eine elektronische Steuereinheit (nachfolgend als eine ECU bezeichnet) durchgeführt wird, mit welcher das Steuergerät gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist;
3 ein beispielhaftes Zeitdiagramm im Hinblick auf eine Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung in dem Steuergerät ist;
4A die erste Hälfte eines Flussdiagramms ist, welches ein Modifikationsbeispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung zeigt, welche durch die ECU durchgeführt wird;
4B die letzte Hälfte des Flussdiagramms ist, welche das Modifikationsbeispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung zeigt, welche durch die ECU durchgeführt wird; und
5 ein beispielhaftes Zeitdiagramm im Hinblick auf das Modifikationsbeispiel der Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Motorsystems 1. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Motorsystem 1 mit einem Dreiwege-Katalysator 31 ausgestattet, welcher das Abgas eines Motors 20 reinigt. In dem Motor 20 wird ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Brennkammer 23 in einem Zylinderkopf 22, welcher auf einem Zylinderblock 21 angeordnet ist, verbrannt, und ein Kolben 24 wird dadurch in einer hin- und hergehenden Weise bewegt. Der Motor 20 ist ein Reihen-Vierzylindermotor, jedoch ist er nicht darauf beschränkt, solange er eine Vielzahl von Zylindern aufweist.
Ein Einlassventil Vi, welches eine Einlassöffnung öffnet/schließt, und ein Auslassventil Ve, welches eine Auslassöffnung öffnet/schließt, sind für jeden der Zylinder in dem Zylinderkopf 22 des Motors 20 vorgesehen. Außerdem ist eine Zündkerze 27 zum Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 23 an einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 22 für jeden der Zylinder angebracht.
Die Einlassöffnung von jedem der Zylinder ist mit einem Ausgleichsbehälter 18 über eine Abzweigleitung für jeden der Zylinder verbunden. Eine Ansaugleitung 10 ist stromaufwärts des Ausgleichsbehälters 18 angebunden und ein Luftreiniger 19 ist an einem stromaufwärtigen Ende der Ansaugleitung 10 vorgesehen. Außerdem ist die Ansaugleitung 10 sequenziell von einer stromaufwärtigen Seite derselben mit einem Luftmengenmesser 15 zum Erfassen eines Betrags einer Ansaugluft und einem elektronisch gesteuerten Drosselventil 13 versehen.
Außerdem ist ein Kraftstoffeinspritzventil 12, welches Kraftstoff in die Einlassöffnung einspritzt, in der Einlassöffnung von jedem der Zylinder angebracht. Der Kraftstoff, welcher von dem Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt wird, wird mit Ansaugluft gemischt, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch wird in die Brennkammer 23 gesaugt, durch den Kolben 24 verdichtet und durch eine Zündung durch die Zündkerze 27 verbrannt, wenn das Einlassventil Vi offen ist. Im Übrigen kann anstatt des Kraftstoffeinspritzventils 12, welches Kraftstoff in die Einlassöffnung einspritzt, sowohl ein Kraftstoffeinspritzventil, welches Kraftstoff direkt in jeden der Zylinder einspritzt, als auch Kraftstoffeinspritzventile, welche Kraftstoff jeweils in die Einlassöffnung und in jeden der Zylinder einspritzen, vorgesehen sein.
Auf der anderen Seite ist die Auslassöffnung von jedem der Zylinder mit einer Auslassleitung 30 über die Abzweigleitung für jeden der Zylinder verbunden. Die Auslassleitung 30 ist mit dem Dreiwege-Katalysator 31 versehen. Der Dreiwege-Katalysator 31 hat eine Sauerstoffokklusionsfähigkeit und reinigt NO_x, HC und CO. Der Dreiwege-Katalysator 31 wird erhalten, indem eine oder eine Vielzahl von katalytischen Schichten auf zum Beispiel einem Substrat wie etwa Cordierit oder dergleichen, insbesondere auf einem Wabensubstrat, gebildet werden. Jede der katalytischen Schichten umfasst einen Katalysatorträger wie etwa Aluminium (Al₂O₃) oder dergleichen und ein Katalysatormetall wie etwa Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh) oder dergleichen, welche auf dem Katalysatorträger getragen werden. Der Dreiwege-Katalysator 31 ist ein beispielhafter Katalysator, welcher das Abgas reinigt, welches von der Vielzahl der Zylinder, welche zu dem Motor 20 gehören, abgelassen wird. Der Dreiwege-Katalysator 31 kann ein Oxidationskatalysator oder ein Benzinpartikelfilter, welcher mit einem Oxidationskatalysator beschichtet ist, sein.
Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 33 zum Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von Abgas ist stromaufwärts des Dreiwege-Katalysators 31 angebracht.
Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 33 ist ein sogenannter Breitband-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 33 kann kontinuierlich ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfassen, welches sich über einen relativ breiten Bereich erstreckt, und gibt ein Signal aus, welches einen Wert hat, welcher proportional zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
Das Motorsystem 1 ist mit einem Steuergerät zum Steuern des Motors 20 ausgestattet. Außerdem ist dieses Steuergerät mit einer elektronischen Steuereinheit (einer ECU) 50 ausgestattet. Die ECU 50 als ein Beispiel des Steuergeräts ist mit einer Zentraleinheit (einer CPU), einem Arbeitsspeicher (einem RAM), einem Festwertspeicher (einem ROM), einer Speichervorrichtung und dergleichen ausgestattet. Die ECU 50 steuert den Motor 20, indem sie ein Programm ausführt, welches in dem ROM und der Speichervorrichtung gespeichert ist. Außerdem führt die ECU 50 einen Temperaturerhöhungsprozess, einen Erfassungsprozess und einen Bestimmungsprozess aus, welche später beschrieben werden. Diese Arten einer Steuerung werden jeweils durch eine Temperaturerhöhungsprozesseinheit, eine Erfassungsprozesseinheit und eine Bestimmungsprozesseinheit der ECU 50 realisiert, welche funktionell mittels der CPU, dem ROM und dem RAM realisiert werden. Die Details werden später beschrieben.
Die vorher erwähnte Zündkerze 27, das vorher erwähnte Drosselventil 13, das vorher erwähnte Kraftstoffeinspritzventil 12 und dergleichen sind elektrisch mit der ECU 50 verbunden. Außerdem sind ein Beschleunigerherabdrückbetragsensor 11, welcher einen Beschleunigerherabdrückbetrag erfasst, ein Drosselöffnungsgradsensor 14, welcher einen Drosselöffnungsgrad des Drosselventils 13 erfasst, der Luftmengenmesser 15, welcher einen Betrag einer Ansaugluft erfasst, der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 33, ein Kurbelwinkelsensor 25, welcher einen Kurbelwinkel des Motors 20 erfasst, ein Kühlmitteltemperatursensor 29, welcher eine Temperatur eines Kühlmittels des Motors 20 erfasst, und verschiedene andere Sensoren elektrisch mit der ECU 50 über A/D-Umwandler (nicht gezeigt) und dergleichen verbunden. Die ECU 50 steuert die Zündkerze 27, das Drosselventil 13, das Kraftstoffeinspritzventil 12 und dergleichen, um den Zündzeitpunkt, den Kraftstoffeinspritzbetrag, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, den Drosselöffnungsgrad und dergleichen jeweils zu steuern, so dass eine erwünschte Ausgabe basierend auf Erfassungswerten der verschiedenen Sensoren und dergleichen erhalten wird.
Als Nächstes wird die Einstellung eines Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses mittels der ECU 50 beschrieben. In einem normalen Zustand, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess, welcher später beschrieben wird, nicht ausgeführt wird, wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Zustand des Motors 20 eingestellt. Zum Beispiel wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich mit geringer Rotation und geringer Last eingestellt, und das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird auf eine fette Seite von dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich mit hoher Rotation und hoher Last eingestellt. Wenn das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, wird der Betrag einer Kraftstoffeinspritzung für jeden der Zylinder derart geregelt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 33 erfasst wird, mit dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt.
Außerdem führt die ECU 50 den Temperaturerhöhungsprozess zum Desorbieren von Schwefelverbindungen (SO_x), welche in dem Dreiwege-Katalysator 31 abgelagert sind, und zum Regenerieren der Reinigungsfähigkeit des Dreiwege-Katalysators 31 aus, indem die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 31 auf einen vorgegebenen Temperaturbereich erhöht wird. In dem Temperaturerhöhungsprozess wird eine sogenannte Dither-Steuerung zum Einstellen des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einem der Vielzahl der Zylinder auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und zum Einstellen des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in jedem der anderen drei verbleibenden Zylinder auf ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, durchgeführt. Außerdem wird der Durchschnitt der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von allen Zylindern auf das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt, jedoch ist es nicht absolut erforderlich, dass er gleich dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Der Durchschnitt der Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von allen Zylindern kann gleich einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis sein, welches der Temperatur des Dreiwege-Katalysators 31 erlaubt, auf eine gewünschte Temperatur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, welcher das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis enthält, erhöht zu werden. Zum Beispiel wird das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen 9 und 12 eingestellt und das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird zwischen 15 und 16 eingestellt. Außerdem kann das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von zumindest einem der Vielzahl der Zylinder auf das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt werden und das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der anderen verbleibenden Zylinder kann auf das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt werden.
Wenn der Temperaturerhöhungsprozess wie oben beschrieben ausgeführt wird, haftet sich überschüssiger Kraftstoff, welcher von dem Zylinder, dessen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, abgelassen wird, an dem Dreiwege-Katalysator 31 an und brennt unter einer mageren Atmosphäre, welche von dem Abgas resultiert, welches von jedem der Zylinder, deren Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, abgelassen wird. Somit wird die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 31 erhöht und SO_x wird desorbiert.
Außerdem führt die ECU 50 den Erfassungsprozess zum Erfassen der Dispersion (auch als das Ungleichgewicht bezeichnet) des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder aus. Es sollte hierbei beachtet werden, dass, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter der Vielzahl der Zylinder dispergiert, sich die Fluktuationsrate des Erfassungswertes des Kurbelwinkelsensors 25, nämlich des Gradienten des Erfassungswertes davon, erhöht, so dass die Dispersion des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch den Gradienten des Erfassungswertes des Kurbelwinkelsensors 25 wiedergespiegelt wird. In dem Erfassungsprozess wird daher der Erfassungswert des Kurbelwinkelsensors 25 innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums überwacht, und die Größe des Gradienten des Erfassungswertes wird als ein Dispersionsgrad erfasst. Außerdem führt die ECU 50 den Bestimmungsprozess zum Bestimmen, basierend auf dem berechneten Dispersionsgrad, ob das Kraftstoffeinspritzventil (die Kraftstoffeinspritzventile) 12, welche zu einem oder manchen der Zylinder gehören, normal oder abnormal ist/sind oder nicht, aus.
Es sollte hierbei beachtet werden, dass der vorher erwähnte Temperaturerhöhungsprozess vorgesehen ist, die Dispersion des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter den Zylindern einzustellen. Daher kann, wenn der Temperaturerhöhungsprozess und der Erfassungsprozess einander beeinträchtigen, bestimmt werden, dass es eine Abnormalität in einem oder manchen der Kraftstoffeinspritzventile 12 geben kann, unter der Annahme, dass der Dispersionsgrad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses groß ist, trotz der Tatsache, dass alle Kraftstoffeinspritzventile 12 normal sind. Daher führt die ECU 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung eine Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung durch, um ein einander Beeinträchtigen des Erfassungsprozesses und des Temperaturerhöhungsprozesses zu vermeiden, wie nachfolgend beschrieben wird.
2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung, welche durch die ECU 50 durchgeführt wird, zeigt. Das Flussdiagramm von 2 wird wiederholt in Intervallen eines vorgegebenen Zeitraums ausgeführt. Zunächst wird bestimmt, ob ein Ausführungsbedingung-Erfüllungsflag für den Erfassungsprozess auf EIN ist (Schritt S1). Der Ausführungsbedingung-Erfüllungsflag für den Erfassungsprozess wird zum Beispiel von AUS auf EIN umgeschaltet, wenn eine Bedingung, dass der Erfassungsprozess nicht während desselben Vorgangs ausgeführt wurde, eine Bedingung, dass der Motor 20 sich aufgewärmt hat, eine Bedingung, dass der Betriebszustand des Motors 20 kein transienter Betriebszustand wie etwa eine plötzliche Beschleunigung, eine plötzliche Verzögerung oder dergleichen ist, eine Bedingung, dass jede der Drehzahlen des Motors 20 und der Drosselöffnungsgrad innerhalb eines vorgegebenen Bereichs begrenzt sind, eine Bedingung, dass eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung gerade basierend auf einem Erfassungswert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 33 ausgeführt wird, und eine Bedingung, dass die Aussetzung einer Kraftstoffversorgung gerade nicht ausgeführt wird, alle erfüllt sind. Im Übrigen wird basierend auf dem AUSZustand eines Erfassungsprozessabschlussflags, welcher den Abschluss des Erfassungsprozesses während desselben Vorgangs angibt, und Erfassungswerten von verschiedenen Sensoren wie etwa dem Kühlmitteltemperatursensor 29, dem Kurbelwinkelsensor 25, dem Drosselöffnungsgradsensor 14, dem Beschleunigerherabdrückbetragsensor 11 und dergleichen bestimmt, ob die vorher erwähnten jeweiligen Bedingungen erfüllt sind oder nicht. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1 negativ ist, werden Prozesse, welche vom Schritt S13 starten, ausgeführt.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1 positiv ist, nämlich falls die vorher erwähnten jeweiligen Bedingungen alle erfüllt sind, wird der Erfassungsprozess, in welchem der Erfassungswert des Kurbelwinkelsensors 25 über einen vorgegebenen Zeitraum überwacht wird, ausgeführt (Schritt S3). Der Prozess von Schritt S3 ist ein beispielhafter Prozess, welcher durch die Erfassungsprozesseinheit ausgeführt wird, und ist ein Beispiel des Erfassungsprozesses zum Erfassen des Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder.
Folglich wird bestimmt, ob der Erfassungsprozess abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S5). Im Konkreten wird bestimmt, ob der Ausführungszeitraum des Erfassungsprozesses den vorher erwähnten vorgegebenen Zeitraum überschritten hat oder nicht. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S5 negativ ist, wird der Erfassungsprozess fortgesetzt. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S5 positiv ist, wird der Ausführungsbedingungerfüllungsflag für den Erfassungsprozess von EIN auf AUS geschaltet (Schritt S6) und es wird bestimmt, ob ein maximaler Wert des Dispersionsgrads, welcher während der Ausführung des Erfassungsprozesses erfasst wird, kleiner als ein Schwellenwert ist oder nicht (Schritt S7).
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S7 positiv ist, wird eine normale Bestimmung gemacht, nämlich wird bestimmt, dass alle Kraftstoffeinspritzventile 12 normal sind, unter der Annahme, dass der Dispersionsgrad klein ist (Schritt S9) und ein Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess wird von AUS auf EIN geschaltet (Schritt S10). Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S7 negativ ist, wird eine abnormale Bestimmung gemacht, nämlich wird bestimmt, dass es eine Abnormalität in einem oder manchen der Kraftstoffeinspritzventile 12 gibt, unter der Annahme, dass der Dispersionsgrad groß ist (Schritt S11). In dem Prozess von Schritt S11 wird der Prozess von Schritt S10 nicht ausgeführt und der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess wird auf AUS gehalten.
Jeder der Prozesse der Schritte S7, S9 und S11 ist ein beispielhafter Prozess, welcher durch die Bestimmungsprozesseinheit ausgeführt wird, und ist ein Beispiel des Bestimmungsprozesses zum Bestimmen, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad, ob die Vielzahl der Kraftstoffeinspritzventile 12, welche zu der Vielzahl der Zylinder gehören, jeweils normal sind oder nicht.
Folglich wird bestimmt, ob der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess auf EIN ist oder nicht (Schritt S13). Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S13 positiv ist, wird bestimmt, ob ein Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess auf EIN ist oder nicht (Schritt S15). Der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess wird zum Beispiel von AUS auf EIN geschaltet, wenn ein kumulativer Betätigungszeitraum des Motors 20 einen vorgegebenen Zeitraum überschritten hat und die Notwendigkeit sich ergeben hat, den Dreiwege-Katalysator 31 zu regenerieren, indem die Temperatur desselben erhöht wird, etc. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S15 positiv ist, wird der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt (Schritt S17). Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S13 oder Schritt S15 negativ ist, wird die vorliegende Steuerung beendet, ohne den Temperaturerhöhungsprozess auszuführen. Der Prozess von Schritt S17 ist ein beispielhafter Prozess, welcher durch die Temperaturerhöhungsprozesseinheit ausgeführt wird, und ist ein Beispiel des Temperaturerhöhungsprozesses, um das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem der Vielzahl der Zylinder, welche zu dem Motor 20 gehören, gleich dem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, um das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und um die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 31, welcher das Abgas von der Vielzahl der Zylinder reinigt, zu erhöhen.
Wenn der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt wird, wird bestimmt, ob der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess AUS ist oder nicht (Schritt S19). Der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess wird zum Beispiel von EIN auf AUS geschaltet, wenn der Temperaturerhöhungsprozess für einen vorgegebenen Zeitraum fortgesetzt wird. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S19 negativ ist, wird der Temperaturerhöhungsprozess fortgesetzt. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S19 positiv ist, wird der Temperaturerhöhungsprozess gestoppt (Schritt S21) und die vorliegende Steuerung wird beendet.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S13 negativ ist, wurde der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess in Schritt S10 nicht auf EIN geschaltet. Im Konkreten ist das der Fall, wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1 negativ ist und der Erfassungsprozess nicht während desselben Vorgangs ausgeführt wurde, oder der Fall, wenn der Erfassungsprozess abgeschlossen wurde, jedoch die abnormale Bestimmung in Schritt S11 gemacht wurde. In diesem Fall wird die vorliegende Steuerung beendet, ohne zu bestimmen, ob der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess auf EIN ist oder nicht. Das heißt, in diesem Fall wird der Temperaturerhöhungsprozess nicht ausgeführt. Im Übrigen wird der Temperaturerhöhungsprozess auch nicht ausgeführt, wenn es keine Ausführungsanfrage für den Temperaturerhöhungsprozess gibt, selbst nachdem der Prozess von Schritt S10 ausgeführt wurde.
3 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm hinsichtlich einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung. Das vorliegende Zeitdiagramm veranschaulicht einen Fall, in dem der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess seit einem Zeitpunkt vor der Ausführung des Erfassungsprozesses auf EIN war und die vorher erwähnte normale Bestimmung gemacht wird. Zu einem Zeitpunkt t1 wird der Ausführungsbedingungerfüllungsflag für den Erfassungsprozess von AUS auf EIN geschaltet und der Erfassungsprozess wird ausgeführt. Danach, zu einem Zeitpunkt t2, wird der Erfassungsprozess abgeschlossen, der Ausführungsbedingungerfüllungsflag für den Erfassungsprozess wird von EIN auf AUS geschaltet, die vorher erwähnte normale Bestimmung wird gemacht und der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess wird von AUS auf EIN geschaltet. Somit wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem der Vielzahl der Zylinder von dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis geändert, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen verbleibenden Zylinder wird von dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis geändert und der Temperaturerhöhungsprozess wird ausgeführt. Danach wird, wenn der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess von EIN auf AUS zu einem Zeitpunkt t3 geschaltet wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der Vielzahl der Zylinder auf das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt und der Temperaturerhöhungsprozess wird beendet.
Wie oben beschrieben ist die Ausführungserlaubnisbedingung für den Temperaturerhöhungsprozess, dass die normale Bestimmung gemacht wird, nämlich dass bestimmt wird, dass alle Kraftstoffeinspritzventile 12 nach dem Abschluss des Erfassungsprozesses während desselben Vorgangs normal sind. In anderen Worten wird der Erfassungsprozess ausgeführt, wobei ein Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird. Dementsprechend wird die einander Beeinträchtigung des Erfassungsprozesses und des Temperaturerhöhungsprozesses vermieden und die Verschlechterung in der Genauigkeit in einem Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzventile 12 normal oder abnormal sind, basierend auf dem Dispersionsgrad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird unterdrückt. Außerdem wird der Erfassungsprozess auch nicht durch den Temperaturerhöhungsprozess behindert, sodass die Anzahl der Möglichkeiten, den Erfassungsprozess auszuführen, von einer Abnahme gehemmt wird.
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, wenn bestimmt wird, dass die Vielzahl der Kraftstoffeinspritzventile normal sind, die Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses erlaubt. Zum Beispiel kann unter der Annahme, dass die Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses einheitlich nach dem Abschluss des Erfassungsprozesses erlaubt wird, der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt werden, selbst wenn die abnormale Bestimmung gemacht wird. Selbst wenn der Temperaturerhöhungsprozess in diesem Fall ausgeführt wird, kann es unmöglich sein, die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 31 geeignet zu erhöhen. Zudem ist zum Beispiel, wenn es eine Abnormalität wie etwa ein Verstopfen oder dergleichen in dem Kraftstoffeinspritzventil 12, welches zu dem Zylinder gehört, dessen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Temperaturerhöhungsprozess eingestellt wird, das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in diesem Zylinder in dem Temperaturerhöhungsprozess magerer als das eingestellte magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis, sodass eine Fehlzündung verursacht werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt, wenn die normale Bestimmung gemacht wird, es wird nämlich bestimmt, dass alle Kraftstoffeinspritzventile 12 normal sind, wobei eine höhere Priorität der Ausführung des Erfassungsprozesses als der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses gegeben wird. Daher wird der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt, wenn die normale Bestimmung, in welcher der Effekt des Temperaturerhöhungsprozesses erwartet wird, gemacht wird. Außerdem wird auch das Auftreten einer Fehlzündung während der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses unterdrückt.
Als Nächstes wird ein Modifikationsbeispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung, welche durch die ECU 50 durchgeführt wird, beschrieben. 4A und 4B sind Flussdiagramme, welche das Modifikationsbeispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung, welche durch die ECU 50 durchgeführt wird, zeigen. In dem Modifikationsbeispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung wird im Gegensatz zu dem vorher erwähnten Fall der Temperaturerhöhungsprozess temporär gestoppt und der Erfassungsprozess wird ausgeführt, wenn die Ausführungsbedingung für den Erfassungsprozess während der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses erfüllt ist. Im Übrigen werden in dem Modifikationsbeispiel einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung dieselben Prozesse wie in der Steuerung gemäß der vorher erwähnten Ausführungsform der Erfindung jeweils durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und eine sich wiederholende Beschreibung davon wird weggelassen.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1 positiv ist, wird bestimmt, ob der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird oder nicht (Schritt S2a). Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2a negativ ist, werden die Prozesse, welche von Schritt S3 starten, ausgeführt. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2a positiv ist, wird der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess von EIN auf AUS geschaltet (Schritt S2b) und der Temperaturerhöhungsprozess wird gestoppt (Schritt S2c). Das heißt, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der Zylinder wird auf dasselbe theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt, und die Prozesse, welche von Schritt S3 starten, werden danach ausgeführt. In dieser Weise wird der Erfassungsprozess ausgeführt, während der Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird, indem der Temperaturerhöhungsprozess gestoppt wird, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess auszuführen.
Danach wird der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess durch die Prozesse der Schritte S5 bis S9 von AUS auf EIN geschaltet (Schritt S10). Falls die Ergebnisse der Bestimmungen in Schritt S13 und Schritt S15 positiv sind, wird der gestoppte Temperaturerhöhungsprozess wieder aufgenommen (Schritte S17, S19 und S21). Wenn Schritt S11 ausgeführt wird, bleibt der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess auf AUS. Daher ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S13 negativ und die vorliegende Steuerung wird beendet, ohne den Temperaturerhöhungsprozess wieder aufzunehmen.
Im Übrigen wird, falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1 negativ ist, bestimmt, ob eine Ausführung des Erfassungsprozesses gescheitert ist oder nicht (Schritt S1a). Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1a positiv ist, wird der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess von AUS auf EIN geschaltet (Schritt S1b) und die Prozesse, welche von Schritt S13 starten, werden ausgeführt. Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1a negativ ist, werden die Prozesse, welche von Schritt S13 starten, ausgeführt. Dementsprechend kann zum Beispiel, wenn der Erfassungsprozess nicht ausgeführt wurde oder wenn der Erfassungsprozess ausgeführt wurde, jedoch das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S9 normal ist, der Temperaturerhöhungsprozess in den Prozessen, welche von Schritt S13 starten, ausgeführt werden. Auf der anderen Seite bleibt, wenn der Erfassungsprozess ausgeführt wurde, jedoch die abnormale Bestimmung in Schritt S11 gemacht wurde, der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess auf AUS, so dass der Temperaturerhöhungsprozess nicht ausgeführt wird.
5 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm hinsichtlich des Modifikationsbeispiels einer Beeinträchtigungsvermeidungssteuerung. Das vorliegende Zeitdiagramm gibt einen Fall an, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess temporär gestoppt wird, der Erfassungsprozess ausgeführt wird und der Temperaturerhöhungsprozess danach wieder aufgenommen wird. Wenn der Ausführungsbedingungerfüllungsflag für den Erfassungsprozess von AUS auf EIN zu einem Zeitpunkt t11 während der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses geschaltet wird, wird der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess von EIN auf AUS geschaltet und der Erfassungsprozess wird ausgeführt.
Danach wird der Erfassungsprozess zu einem Zeitpunkt t12 abgeschlossen, der Ausführungsbedingungerfüllungsflag für den Erfassungsprozess wird von EIN auf AUS geschaltet und die vorher erwähnte normale Bestimmung wird gemacht. Somit wird der Ausführungserlaubnisflag für den Temperaturerhöhungsprozess wieder von AUS auf EIN geschaltet, und der Temperaturerhöhungsprozess wird wieder ausgeführt. Wenn der Ausführungsanfrageflag für den Temperaturerhöhungsprozess von EIN auf AUS zu einem Zeitpunkt t13 geschaltet wird, wird der Temperaturerhöhungsprozess gestoppt.
Wie oben beschrieben wird, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess während der Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses auszuführen, der Temperaturerhöhungsprozess gestoppt und der Erfassungsprozess ausgeführt. Dementsprechend wird die einander Beeinträchtigung des Erfassungsprozesses und des Temperaturerhöhungsprozesses vermieden und die Verschlechterung in der Genauigkeit in einem Bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzventile 12 normal oder abnormal sind, basierend auf dem Dispersionsgrad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird unterdrückt. Außerdem kann der Temperaturerhöhungsprozess selbst dann ausgeführt werden, wenn der Erfassungsprozess nicht abgeschlossen ist. Daher kann die Frequenz, mit welcher der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt wird, gewährleistet werden und die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 31 kann erhöht werden.
Obwohl die Ausführungsform der Erfindung oben im Detail beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese spezifische Ausführungsform derselben beschränkt, jedoch kann sie verschiedenen Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs des Gedankens der Erfindung, welcher sich in den Ansprüchen wiederspiegelt, unterzogen werden.
In der vorher erwähnten Ausführungsform der Erfindung wird der Erfassungsprozess zum Erfassen des Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basierend auf dem Gradienten des Erfassungswerts des Kurbelwinkelsensors 25 ausgeführt. Jedoch kann der Erfassungsprozess basierend auf dem Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 33 ausgeführt werden. Und zwar aus dem folgenden Grund. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter der Vielzahl der Zylinder dispergiert, dispergiert auch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches von jedem der Zylinder abgelassen wird. Daher erhöht sich der Gradient des Erfassungswerts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 33, und die Dispersion des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder wird wiedergespiegelt.
In jeder der vorher erwähnten Ausführungsform der Erfindung und des Modifikationsbeispiels derselben kann, wenn eine Änderung von dem Erfassungsprozess zu dem Temperaturerhöhungsprozess gemacht wird, ein allmählicher Änderungsprozess derart ausgeführt werden, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der Zylinder allmählich das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der Zylinder in dem Temperaturerhöhungsprozess erreicht. Außerdem kann in dem vorher erwähnten Modifikationsbeispiel, selbst wenn eine Änderung von dem Temperaturerhöhungsprozess zu dem Erfassungsprozess weiterhin gemacht wird, der allmähliche Änderungsprozess derart ausgeführt werden, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der Zylinder, welches in dem Temperaturerhöhungsprozess eingestellt wird, allmählich das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht. Somit kann unterdrückt werden, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer kurzen Zeit ändert und das Auftreten eines Drehmomentschocks kann unterdrückt werden. Außerdem ist in dem vorher erwähnten Modifikationsbeispiel, wenn eine Änderung von dem Temperaturerhöhungsprozess zu dem Erfassungsprozess gemacht wird, erwünscht, dass der Erfassungsprozess gestartet wird, nachdem der allmähliche Änderungsprozess beendet ist und das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der Zylinder das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht. Der Grund dafür ist, dass die Verschlechterung in der Genauigkeit einer Bestimmung unterdrückt werden kann, indem der Start des Erfassungsprozesses während des allmählichen Änderungsprozesses vermieden wird.
In jeder der vorher erwähnten Ausführungsform der Erfindung und des Modifikationsbeispiels derselben wird der Temperaturerhöhungsprozess ausgeführt, indem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von jedem der Zylinder auf das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, jedoch ist das Verfahren eines Realisierens des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und des mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Temperaturerhöhungsprozess realisiert werden, indem der Kraftstoffeinspritzbetrag, welcher dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Fall des normalen Betriebszustands, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess nicht ausgeführt wird, entspricht, in einer erhöhenden Weise in einem vorgegebenen Verhältnis korrigiert wird, und das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann in dem Temperaturerhöhungsprozess realisiert werden, indem dieser Kraftstoffeinspritzbetrag in einer verringernden Weise in einem vorgegebenen Verhältnis korrigiert wird.
Zusammenfassend wurde eine Steuerung für einen Verbrennungsmotor beschrieben, welche ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem von einer Vielzahl von Zylindern gleich einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis macht, welches kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis macht, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators ausführt, welcher Abgas von der Vielzahl der Zylinder reinigt, einen Erfassungsprozess zum Erfassen eines Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder ausführt und einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, ob eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen entsprechend der Vielzahl der Zylinder jeweils normal sind oder nicht, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad ausführt und den Erfassungsprozess ausführt, während ein Zeitraum des Temperaturerhöhungsprozesses vermieden wird.

Claims

Steuergerät für einen Verbrennungsmotor (20) mit: einer elektronischen Steuereinheit (50), welche konfiguriert ist: einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators auszuführen, welcher Abgas von einer Vielzahl von Zylindern reinigt, wobei der Temperaturerhöhungsprozess umfasst: ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem von der Vielzahl der Zylinder welche zu dem Verbrennungsmotor (20) gehören, gleich einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; einen Erfassungsprozess zum Erfassen eines Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder auszuführen; einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, ob eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen entsprechend der Vielzahl der Zylinder jeweils normal sind oder nicht, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad auszuführen; den Erfassungsprozess auszuführen, während ein Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird; und den Temperaturerhöhungsprozess zu stoppen und den Erfassungsprozess auszuführen, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess während einer Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses auszuführen.
Steuergerät nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (50) konfiguriert ist, eine Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses zu erlauben, wenn bestimmt wird, dass die Vielzahl der Kraftstoffeinspritzventile nach einem Abschluss des Erfassungsprozesses normal sind.
Steuerungsverfahren eines Steuergeräts für einen Verbrennungsmotor (20), wobei der Verbrennungsmotor (20) eine Vielzahl von Zylindern umfasst, wobei das Steuerungsverfahren die Schritte umfasst: einen Temperaturerhöhungsprozess zum Erhöhen einer Temperatur eines Katalysators auszuführen, welcher Abgas von der Vielzahl der Zylinder reinigt, wobei der Temperaturerhöhungsprozess umfasst: ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in zumindest einem von der Vielzahl der Zylinder welche zu dem Verbrennungsmotor (20) gehören, gleich einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in jedem der anderen Verbleibenden der Vielzahl der Zylinder gleich einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu machen, welches größer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; einen Erfassungsprozess zum Erfassen eines Dispersionsgrads des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Vielzahl der Zylinder auszuführen; einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, ob eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen entsprechend der Vielzahl der Zylinder jeweils normal sind oder nicht, basierend auf dem erfassten Dispersionsgrad auszuführen; den Erfassungsprozess auszuführen, während ein Zeitraum vermieden wird, in welchem der Temperaturerhöhungsprozess gerade ausgeführt wird; und den Temperaturerhöhungsprozess zu stoppen und den Erfassungsprozess auszuführen, wenn es eine Anfrage gibt, den Erfassungsprozess während einer Ausführung des Temperaturerhöhungsprozesses auszuführen.