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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerungseinheit, die eine Brennkraftmaschine steuert, die in einem Fahrzeug montiert ist.
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Ein Harnstoff-SCR-System (SCR: selektive katalytische Reduktion) wird beispielsweise in der
JP 2015-001182 A vorgeschlagen, um Stickoxide (NOx) aus einem Abgas, das von einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs ausgelassen wird, zu entfernen. Das SCR-System verwendet einen SCR-Katalysator und einen Harnstoffwassereinspritzer. In dem Harnstoff-SCR-System sind der SCR-Katalysator und der Harnstoffwassereinspritzer in einer Abgasleitung angeordnet. Der Harnstoffwassereinspritzer spritzt Harnstoffwasser in die Abgasleitung in einer Menge ein, die benötigt wird, um NOx in dem SCR-Katalysator zu reduzieren.
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Die europäische bordeigene Diagnostik (EOBD) reguliert in der „EOBD EUR06“-Verordnung für Fahrzeuge großer Größe, dass eine Ausfallsicherungsverarbeitung (AS-Verarbeitung) 70 Minuten nach einem kontinuierlichen Gefrieren eines Reduktionsmittels während eines Betriebs des Verbrennungsmotors gestartet werden sollte, wenn das Reduktionsmittel in einem Fahrzeug gefriert, das kein Heizsystem zum Heizen eines Reduktionsmittels aufweist. Die Ausfallsicherungsverarbeitung, die durchgeführt wird, wenn ein Reduktionsmittel gefriert, wird als Reduktionsmittelgefrierüberwachungslogik bezeichnet.
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Gemäß der oben beschriebenen Verordnung muss ein Fahrzeug, das ein Heizsystem zum Heizen eines Reduktionsmittels aufweist, die Reduktionsmittelgefrierüberwachungslogik nicht durchführen. Das Fahrzeug, das das Heizsystem aufweist und zu dem Zeitpunkt der Zertifizierung bzw. Abnahme des Fahrzeugs in der Lage ist, ein Reduktionsmittel innerhalb von 70 Minuten sogar dann zu schmelzen, wenn das Reduktionsmittel auf -7°C oder eine niedrigere Temperatur gefroren wurde, wird als Heizsystemfahrzeug bezeichnet.
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In dem Heizsystemfahrzeug treten die folgenden Probleme auf, wenn das Heizsystem ausfällt. Das heißt, in dem Heizsystemfahrzeug kann das Reduktionsmittel, das auf -7 C oder eine niedrigere Temperatur gefroren ist, nicht aufgeheizt werden. In diesem Fall kann das Harnstoffwasser nicht eingespritzt werden, da dieses gefroren ist, und dadurch werden Umgebungsprobleme wie beispielsweise eine Luftverschmutzung verursacht. Sogar in einem Fall, in dem das Reduktionsmittel nicht aufgeheizt werden kann, wird die Reduktionsmittelgefrierüberwachungslogik nicht durchgeführt, da das Fahrzeug mit dem Heizsystem ausgerüstet ist. Als Ergebnis kann nicht nur keine Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden, sondern es kann auch ein Warnen des Fahrers wie beispielsweise durch Beleuchten einer Warnleuchte nicht durchgeführt werden.
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Die US 2014 / 0 325 965 A1 offenbart ein Dieselabgasfluid-Steuersystem für einen Motor mit einem Abgassystem und einem Reduktionsmittelzufuhrsystem. Das Reduktionsmittelzufuhrsystem umfasst eine Pumpe, die ein Reduktionsmittel aus einem Tank pumpt, einen Injektor, der das Reduktionsmittel in das Abgas einspritzt, und eine Heizung zum Erhitzen des Reduktionsmittels im Tank. Das Steuersystem umfasst eine ECU, die die Pumpe, den Injektor und die Heizung in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturen steuert. Das Steuersystem umfasst ferner einen Leerlaufzustand, einen Abtauzustand, einen Umwälzzustand und einen Heizzustand.
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Die
DE 100 85 228 B3 offenbart ein Emissionsdiagnosesystem für einen verdichtungsgezündeten Motor mit einem Abgasstrom, der in einen SCR-Katalysator geleitet wird, der NOx im Abgasstrom verringert, wobei das System folgendes aufweist: einen Tank zur Speicherung einer Harnstofflösung; eine Pumpe in Strömungsmittelverbindung mit dem Tank, um die Harnstofflösung aus dem Tank herauszuziehen; ein Ventil in Strömungsmittelverbindung mit der Pumpe; wobei der Abgasstrom die Harnstofflösung von der Pumpe aufnimmt; eine mit dem Ventil verbundene Luftpumpe, um Luft in das Ventil zur Vermischung mit der Harnstofflösung einzuführen, wobei das Ventil zum Einsprühen der Harnstofflösung in den Abgasstrom vorgesehen ist; einen Sensor zum Erfassen Menge der NOx-Emissionen, die von dem SCR-Katalysator ausgestoßen werden; ein Steuermodul, das mit dem Sensor verbunden ist, um zu bestimmen, ob die Menge der NOx-Emissionen akzeptabel ist; und einen mit dem Steuermodul verbunden Sensor, der den Luftdruck erfasst, der von der Luftpumpe erzeugt wird, wobei das Steuermodul bestimmt, ob der erfasste Druck bei einer akzeptablen Grenze liegt.
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Die US 2014 / 0 277 995 A1 offenbart ein bordeigenes Fahrzeugcomputersystem, das einen Zustand eines Fahrzeugs erfasst, eine dem Fahrzeugzustand zugeordnete Herabsetzungs-Ursache des Fahrzeugs aus einem hierarchischen Satz von Herabsetzungs-Ursachen identifiziert, einen Herabsetzungs-Typ aus einer Reihe möglicher Herabsetzungs-Typen auswählt, die zumindest teilweise auf der Herabsetzungs-Ursache basieren, einen anfänglichen Herabsetzungs-Level aus einer Reihe möglicher Herabsetzungs-Levels auswählt, die zumindest teilweise auf der Herabsetzungs-Ursache basieren, eine Bedienermeldung, die der Herabsetzungs-Ursache zugeordnet ist, über eine Bedienerschnittstelle ausgibt; eine Herabsetzung des Fahrzeugs entsprechend dem Herabsetzungs-Typ und dem anfänglichen Herabsetzungs-Level aktiviert, eine Änderung des Fahrzeugzustands erkennt, und den anfänglichen Herabsetzungs-Level zumindest teilweise basierend auf der Änderung des Fahrzeugzustands aktualisiert.
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Die
DE 10 2013 212 734 A1 sowie die
DE 10 2004 061 259 A1 offenbaren Diagnosen, die das Auftauen eines eingefrorenen SCR-Reduktionsmittels durch ein Heizsystem überwachen und dabei abhängig von der Gefriererkennung und abhängig von der Dauer des gefrorenen Zustands verschiedene Maßnahmen ergreifen.
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Die vorliegende Erfindung adressiert das oben beschriebene Problem und weist die Aufgabe auf, eine elektronische Steuerungseinheit zu schaffen, die in der Lage ist, eine Ausfallsicherungsverarbeitung in einem Fall sicher durchzuführen, in dem ein Reduktionsmittel eine lange Zeitdauer gefroren ist bzw. wird. Die Aufgabe wird durch eine elektronische Steuerungseinheit mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1, 2 und 5 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gerichtet.
- 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine ECU gemäß einer ersten Ausführungsform und deren periphere Vorrichtungen zeigt;
- 2 ist ein schematisches Diagramm, das Funktionen einer Nachbehandlungs-ECU gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das eine AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 4 ist ein erstes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der ersten Ausführungsform zeigt;
- 5 ist ein zweites Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der ersten Ausführungsform zeigt;
- 6 ist ein drittes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der ersten Ausführungsform zeigt;
- 7 ist ein viertes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der ersten Ausführungsform zeigt;
- 8 ist ein Flussdiagramm, das eine AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
- 9 ist ein fünftes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der zweiten Ausführungsform zeigt;
- 10 ist ein Flussdiagramm, das eine AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
- 11 ist ein sechstes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der dritten Ausführungsform zeigt;
- 12 ist ein Flussdiagramm, das eine AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
- 13 ist ein siebtes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der vierten Ausführungsform zeigt;
- 14 ist ein achtes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der vierten Ausführungsform zeigt;
- 15 ist ein neuntes Zeitdiagramm, das schematisch einen Zustand eines jeweiligen Teils in der vierten Ausführungsform zeigt;
- 16 ist ein schematisches Diagramm, das eine integrierte ECU gemäß einer anderen Ausführungsform und deren periphere Vorrichtungen zeigt; und
- 17 ist ein schematisches Diagramm, das Funktionen der integrierten ECU, in der eine Verbrennungsmotorsteuerung und eine Nachbehandlungssteuerung integriert sind, zeigt.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden genauer mit Bezug auf ihre Ausführungsformen, die in den zugehörigen Zeichnungen gezeigt sind, beschrieben. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden in den Ausführungsformen im Wesentlichen dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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[Erste Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben.
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Wie es in 1 gezeigt ist, ist eine Verbrennungsmotor-ECU 1 in einem Fahrzeug montiert, um eine Brennkraftmaschine 2, insbesondere einen Dieselmotor, der einfach als Verbrennungsmotor 2 bezeichnet werden kann, zu steuern. Der Verbrennungsmotor 2 ist nicht auf einen Dieselmotor beschränkt, sondern kann ein Benzinmotor sein. In dem Verbrennungsmotor 2 ist ein jeweiliger Kraftstoffeinspritzer 3, der Kraftstoff in einen Zylinder einspritzt, für jeden Zylinder vorhanden. In 1 ist nur ein Kraftstoffeinspritzer 3 für den Verbrennungsmotor 1 gezeigt.
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Der Kraftstoffeinspritzer 3 ist mit einer Kraftstoffzufuhrleitung 5 verbunden, die sich von einer gemeinsamen Kraftstoffleitung bzw. Common-Rail 4, die als ein Akkumulator von Kraftstoff angeordnet ist, erstreckt. Der Common-Rail 4 wird Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank 6 eines Fahrzeugs gespeichert ist, mittels einer Kraftstoffpumpe 8 unter Druck durch eine Leitung 7 zugeführt. Der Hochdruckkraftstoff, der in der Common-Rail 4 angesammelt wird, wird dem Kraftstoffeinspritzer 3 über die Kraftstoffzufuhrleitung 5 zugeführt. Die Verbrennungsmotor-ECU 1 ist ausgelegt, eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor 2 durch Antreiben des Kraftstoffeinspritzers 3 zu steuern.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 1 enthält als eine Hauptkomponente einen Mikrocomputer (nicht gezeigt), der aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und Ähnlichem ausgebildet ist. Die Verbrennungsmotor-ECU 1 ist mit einem Beschleunigersensor (beispielsweise Gaspedalsensor), einem Rotationssensor und Ähnlichem (nicht gezeigt) verbunden, um Ausgangssignale von diesen Sensoren zu empfangen. Die Verbrennungsmotor-ECU 1 ist mit einem Kraftstoffdrucksensor 9 verbunden, der einen Druck eines Kraftstoffes, der sich in der Common-Rail 4 angesammelt hat, erfasst, um ein Ausgangssignal des Drucksensors 9 zu empfangen.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 1 ist ausgelegt, eine Einspritzdrucksteuerung zum Steuern des Kraftstoffdruckes in der Common-Rail 4 durchzuführen. Bei der Einspritzdrucksteuerung erfasst die Verbrennungsmotor-ECU 1 einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 auf der Grundlage der Beschleunigerposition, z.B. Gaspedalposition, und der Verbrennungsmotordrehzahl und stellt einen Soll-Common-Rail-Kraftstoffdruck ein, der am besten für den erfassten Betriebszustand geeignet ist. Außerdem regelt die Verbrennungsmotor-ECU 1 eine Kraftstoffmenge, die aus der Kraftstoffpumpe 8 ausgelassen wird, sodass der Common-Rail-Kraftstoffdruck, der von dem Kraftstoffdrucksensor 9 erfasst wird, gleich dem Soll-Common-Rail-Kraftstoffdruck wird.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 1 ist ausgelegt, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes des Kraftstoffeinspritzers 3 durchzuführen. Bei der Kraftstoffeinspritzsteuerung berechnet die Verbrennungsmotor-ECU 1 die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt, die am besten für den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 geeignet sind, auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl, der Beschleunigerposition, z. B. Gaspedalposition, und des Common-Rail-Kraftstoffdruckes und steuert die Kraftstoffeinspritzung des Kraftstoffeinspritzers 3 entsprechend dem Rechenergebnis. Die Verbrennungsmotor-ECU 1 ist ausgelegt, eine Datenkommunikation mit einer Nachbehandlungs-ECU 11, die in dem Fahrzeug montiert ist, über einen Kommunikationsbus 10 durchzuführen. Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist ausgelegt, eine Abgasreinigungsvorrichtung 12, die das Abgas, das von dem Verbrennungsmotor 2 ausgelassen wird, reinigt, zu steuern.
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Die Abgasreinigungsvorrichtung 12 enthält einen SCR-Katalysator 13, einen Harnstoffwassereinspritzer 14, einen Harnstoffwassertank 15, eine Harnstoffwasserpumpe 16, eine Leitung 17, einen NOx-Sensor 18, einen Drucksensor 19, ein Heizsystem 20 und Ähnliches. Der SCR-Katalysator 13, der als ein Reduktionskatalysator bereitgestellt wird, und der Harnstoffwassereinspritzer 14 sind in einer Abgasleitung 21 des Verbrennungsmotors 2 angeordnet, die eine Fließpassage bzw. einen Fließkanal für das Abgas, das aus dem Verbrennungsmotor 2 ausgelassen wird, ausbildet. Der Harnstoffwassereinspritzer 14 spritzt Harnstoffwasser, das ein Reduktionsmittel ist, in die Abgasleitung 21 ein. Das Harnstoffwasser, das von dem Harnstoffwassereinspritzer 14 eingespritzt wird, wird dem SCR-Katalysator 13 zugeführt, nachdem es mit dem Abgas vermischt wurde.
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Der Harnstoffwassertank 15 speichert das Harnstoffwasser. Das Harnstoffwasser, das in dem Harnstoffwassertank 15 gespeichert ist, wird mittels der Harnstoffwasserpumpe 16 unter Druck gesetzt und dem Harnstoffwassereinspritzer 14 über die Leitung 17 zugeführt. Der NOx-Sensor 18 ist in der Abgasleitung 21 an einer stromabseitigen Position angeordnet, die zwischen dem SCR-Katalysator 13 und einem offenen Ende der Abgasleitung 21 liegt, um eine NOx-Konzentration in dem Abgas zu erfassen. Der Drucksensor 19 ist in der Pumpe 16 angeordnet, um einen Druck, den das Harnstoffwasser aufweist, zu erfassen.
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Die Nachbehandlungs-ECU 11 enthält außerdem als eine Hauptkomponente einen Mikrocomputer (nicht gezeigt), der aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und Ähnlichem ausgebildet ist. Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist ausgelegt, eine Harnstoffwassermenge auf der Grundlage der NOx-Konzentration, die von dem NOx-Sensor 18 erfasst wird, zu berechnen, sodass das NOx, das in dem Abgas enthalten ist, durch die Reduktionsreaktion des SCR-Katalysators 13 entfernt wird. Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist ausgelegt, eine Einspritzmenge des Harnstoffwassers durch Ansteuern des Harnstoffwassereinspritzers 14 auf der Grundlage der berechneten Harnstoffwassermenge zu steuern. Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist ausgelegt, außerdem eine Datenkommunikation mit der Verbrennungsmotor-ECU 1 über den Kommunikationsbus 10 durchzuführen.
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Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Nachbehandlungs-ECU 11 Betriebsfunktionen als Gefriererfassungsteil 31, Fehlerüberprüfungsteil 32 und Ausfallsicherungsüberprüfungsteil 33 auf. Der Gefriererfassungsteil 31 überprüft auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Drucksensors 19, ob der Druck der Harnstoffwasserpumpe 16 sich richtig entsprechend einem Einspritzmengenbefehl geändert hat. Der Gefriererfassungsteil 31 bestimmt, dass das Harnstoffwasser gefroren ist, wenn sich der Druck der Harnstoffwasserpumpe 16 nicht richtig entsprechend dem Einspritzmengenbefehl geändert hat. Das heißt, der Gefriererfassungsteil 31 erfasst das Gefrieren des Reduktionsmittels.
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Das Heizsystem 20 ist vorhanden, um das gefrorene Harnstoffwasser aufzuheizen. In der ersten Ausführungsform kann das Heizsystem 20 eine elektrische Heizeinrichtung sein, die an dem Harnstoffwassertank 15 befestigt ist. Auch wenn es in der Figur nicht gezeigt ist, kann die elektrische Heizeinrichtung, die das Heizsystem 20 ausbildet, an der Leitung 17 befestigt sein. Das Heizsystem 20 ist nicht auf eine elektrische Heizeinrichtung beschränkt. Das Heizsystem 20 kann ausgelegt sein, Wärme, die von einem Pumpenmotor erzeugt wird, wenn die Harnstoffwasserpumpe 16 betrieben wird, zu verwenden, um das Harnstoffwasser aufzuheizen.
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Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist ausgelegt, einen Betrieb des Heizsystems 20 zu steuern. Insbesondere ist die Nachbehandlungs-ECU 11 ausgelegt, einen Wärmeerzeugungsbetrieb des Heizsystems 20 durchzuführen, um das Harnstoffwasser beim Erfassen eines Gefrierens des Harnstoffwassers zu schmelzen. Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist außerdem ausgelegt, den Wärmeerzeugungsbetrieb des Heizsystems 20 beim Erfassen einer Änderung in einen nicht gefrorenen Zustand des Harnstoffwassers nach einem Starten der Wärmeerzeugung des Heizsystems 20 zu stoppen.
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Auch wenn es in der Figur nicht gezeigt ist, ist ein Temperatursensor in der Nähe des Heizsystems 20 befestigt. Der Fehlerüberprüfungsteil 32 überprüft auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Temperatursensors des Heizsystems 20, ob der Wärmeerzeugungsbetrieb des Heizsystems 20 richtig durchgeführt wird. Das heißt, der Fehlerüberprüfungsteil 32 überprüft, ob das Heizsystem 20 normal ist.
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Der Ausfallsicherungsüberprüfungsteil 33 führt eine Ausfallsicherungsnotwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung (AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung) durch, die auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Gefriererfassungsteils 31 und eines Überprüfungsergebnisses des Fehlerüberprüfungsteils 32 überprüft, ob eine Ausfallsicherungsverarbeitung als Gegenmaßnahme des Gefrierens des Reduktionsmittels des Harnstoffwassers durchgeführt werden muss. Die Nachbehandlungs-ECU 11 ist ausgelegt, ein Überprüfungsergebnis der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung, das heißt, Informationen wie beispielsweise ein Überprüfungsergebnis, das angibt, ob die Ausfallsicherungsverarbeitung notwendig ist, über den Kommunikationsbus 10 an die Verbrennungsmotor-ECU 11 zu übertragen. Die Verbrennungsmotor-ECU 11 ist ausgelegt, die Ausfallsicherungsverarbeitung, die als Gegenmaßnahme gegen das Gefrieren des Reduktionsmittels des Harnstoffwassers durchgeführt wird, auf der Grundlage verschiedener Information, die von der Nachbehandlungs-ECU 11 übertragen werden, zu steuern.
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Die Ausfallsicherungsverarbeitung kann beispielsweise einen Warnausfallsicherungsbetrieb, einen Niederpegelausfallsicherungsbetrieb und einen Hochpegelausfallsicherungsbetrieb enthalten. In dem Warnausfallsicherungsbetrieb wird ein Warnlicht, das in einem Armaturenbrett angeordnet ist, angesteuert, um dem Nutzer eine Warnung anzuzeigen. In dem Niederpegelausfallsicherungsbetrieb wird das Drehmoment beispielsweise auf 75% beschränkt. In dem Hochpegelausfallsicherungsbetrieb wird eine Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs auf niedriger als ein vorbestimmter Geschwindigkeitspegel (beispielsweise 20 km/h) beschränkt. Man beachte, dass die Ausfallsicherungsverarbeitung, die von der Verbrennungsmotor-ECU 1 durchgeführt wird, für die Warnung und/oder den Hochpegel ist. In der folgenden Beschreibung werden der Warnausfallsicherungsbetrieb und der Hochpegelausfallsicherungsbetrieb als jeweilige erste Ausfallsicherungsverarbeitung und zweite Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt.
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Im Folgenden wird ein Betrieb der ersten Ausführungsform, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird das Harnstoffwasser, das ein Reduktionsmittel ist, einfach als Reduktionsmittel bezeichnet. In der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung, die von der Nachbehandlungs-ECU 11 durchgeführt wird, wird auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses hinsichtlich des Gefrierens des Reduktionsmittels und des Überprüfungsergebnisses hinsichtlich des Heizsystems 20 überprüft, ob die Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden muss. Insbesondere wird in der ersten Ausführungsform bei einer Bestimmung, dass das Gefrieren des Reduktionsmittels andauern wird, bis eine vorbestimmte Überprüfungsperiode bzw. -dauer seit der Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels verstrichen ist, bestimmt, dass die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden muss. Wie es später beschrieben wird, variiert die Überprüfungsperiode innerhalb eines vorbestimmten Bereiches entsprechend dem Vorhandensein oder der Abwesenheit eines Fehlers in dem Heizsystem 20. Die längste Periode für die variable Überprüfungsperiode wird als Basisüberprüfungsperiode bezeichnet.
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Auch wenn es nicht gezeigt ist, enthält die Nachbehandlungs-ECU 11 einen Zähler, der eine Fortsetzungsperiode bzw.-dauer des Gefrierens des Reduktionsmittels misst, das heißt, eine Gefrierfortsetzungsperiode des Reduktionsmittels. Die Nachbehandlungs-ECU 11 wählt einen ersten Aufwärtszählbetrieb oder einen zweiten Aufwärtszählbetrieb aus. In dem ersten Aufwärtszählbetrieb zählt der Zähler um eine Einheit eines Wertes A aufwärts, das heißt inkrementiert seinen Zählwert jedes Mal um den ersten Wert A. In dem zweiten Aufwärtszählbetrieb zählt der Zähler um eine Einheit eines zweiten Wertes B aufwärts, das heißt inkrementiert seinen Zählwert jedes Mal um den zweiten Wert B. Der erste Aufwärtszählbetrieb und der zweite Aufwärtszählbetrieb werden beendet, wenn die jeweiligen Zählwerte einen ersten Überprüfungsbezugswert bzw. einen zweiten Überprüfungsbezugswert erreichen.
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Der Wert A wird auf einen Wert derart eingestellt, dass, wenn der erste Aufwärtszählbetrieb von einem Anfangswert (beispielsweise null) gestartet wird, eine Periode, die von einem Zeitpunkt eines Startens des ersten Aufwärtszählbetriebs bis zu dem Zeitpunkt der Erreichung des ersten Überprüfungsbezugswertes benötigt wird, gleich der Basisüberprüfungsbezugsperiode ist (beispielsweise 70 Minuten). Der Wert B wird auf einen Wert derart eingestellt, dass, wenn der zweite Aufwärtszählbetrieb von dem Anfangswert (beispielsweise null) gestartet wird, eine Periode, die von dem Zeitpunkt eines Startens des zweiten Aufwärtszählbetriebs bis zu dem Zeitpunkt des Erreichens des zweiten Überprüfungsbezugswertes benötigt wird, kürzer (beispielsweise 20 Minuten) als die Basisüberprüfungsbezugsperiode ist. Das heißt, der Wert A ist kleiner als der Wert B. Die Überprüfungsbezugswerte werden derart eingestellt, dass die Werte A und B diese Beziehung erfüllen.
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Die AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung wird zunächst mit Bezug auf das Flussdiagramm der 3 beschrieben. Dann werden mehrere Beispiele eines Überprüfens mit Bezug auf die Zeitdiagramme der 4 bis 7 erläutert.
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(AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung)
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Wenn die in 3 gezeigte AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gestartet wird, wird zunächst in Schritt S110 überprüft, ob das Reduktionsmittel gefroren ist. Wenn das Gefrieren des Reduktionsmittels erfasst wird, ist das Ergebnis in Schritt S110 gleich Ja, und es wird anschließend der Schritt S120 durchgeführt. In Schritt S120 wird die Ausfallsicherungsverarbeitung der Warnung als erste Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt.
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Wenn das Gefrieren des Reduktionsmittels nicht erfasst wird, ist das Ergebnis in Schritt S110 gleich Nein, und es wird Schritt S130 durchgeführt. In Schritt S130 wird der Zählwert des Zählers auf null zurückgesetzt, was der Anfangswert ist. Das heißt, die Verbrennungsmotor-ECU 1 löscht den Zählwert des Zählers, der die Gefrierfortsetzungsperiode misst, zu null. Nach Schritt S130 wird der Schritt S140 durchgeführt. In Schritt S140 wird keine Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt. Wenn zu diesem Zeitpunkt irgendeine Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt wird, wird diese Verarbeitung gestoppt.
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In Schritt S150, der nach Schritt S120 durchgeführt wird, wird überprüft, ob das Heizsystem 20 normal ist. Wenn bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 normal ist, ist das Ergebnis in Schritt S150 gleich Ja, und es wird der Schritt S160 durchgeführt. In Schritt S160 wird der erste Aufwärtszählbetrieb durchgeführt. Wenn bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 nicht normal ist, sondern einen Fehler aufweist, ist das Ergebnis in Schritt S150 gleich Nein, und es wird der Schritt S170 durchgeführt. In Schritt S 170 wird der zweite Aufwärtszählbetrieb durchgeführt.
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Das heißt, mit der Erfassung eines Gefrierens des Reduktionsmittels führt die Nachbehandlungs-ECU 11 den ersten Aufwärtszählbetrieb oder den zweiten Aufwärtszählbetrieb durch, wenn entsprechend bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 normal oder nicht normal ist. Somit wird der Zählbetrieb, der während einer Fehlerperiode durchgeführt wird, bei der das Heizsystem 20 als fehlerhaft bestimmt wird, noch schneller als der Zählbetrieb durchgeführt, der während einer normalen Periode durchgeführt wird, bei der das Heizsystem 20 als normal bestimmt wird. Gemäß der oben beschriebenen Verarbeitung wird die Überprüfungsbezugsperiode zum Überprüfen, ob die Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden muss, entsprechend der Länge der Fehlerperiode verkürzt.
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Nach Schritt S160 oder S170 wird Schritt S180 durchgeführt. In Schritt S180 wird überprüft, ob der Zählwert den Überprüfungsbezugswert erreicht hat. Wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert erreicht hat, ist das Ergebnis in Schritt S180 Ja, und es wird Schritt S190 durchgeführt. In Schritt S190 wird bestimmt, dass die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden muss. Wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert nicht erreicht hat, ist das Ergebnis in Schritt S180 gleich Nein, und es werden Schritt S110 und die anschließenden Schritte wiederholt. Das heißt, wenn der Zählwert des Zählers den Überprüfungsbezugswert erreicht, während das Reduktionsmittel weiter gefriert, bestimmt die Nachbehandlungs-ECU 11, dass die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt werden muss.
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(Beispiel 1)
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Es wird in dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, angenommen, dass das Heizsystem 20 normal ist und das Gefrieren des Reduktionsmittels beseitigt wird, bevor die Überprüfungsbezugsperiode nach dem Gefrieren des Reduktionsmittels verstrichen ist. Wenn in diesem Beispiel das Gefrieren des Reduktionsmittels zu dem Zeitpunkt t1 erfasst wird, wird die Warnausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt, und der erste Aufwärtszählbetrieb wird mit dem Einheitswert A gestartet. Zu diesem Zeitpunkt startet die Nachbehandlungs-ECU 11 den Aufheizbetrieb des Heizsystems 20.
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Als Ergebnis wird das Gefrieren des Reduktionsmittels beseitigt, bevor der erste Aufwärtszählbetrieb des Zählers beendet ist, das heißt zu dem Zeitpunkt t2, der ein Zeitpunkt ist, bevor der Zählwert den Überprüfungsbezugswert erreicht. Aus diesem Grund wird zu dem Zeitpunkt t2 der Zählwert des Zählers auf den Anfangswert zurückgesetzt, es wird die Warnausfallsicherungsverarbeitung aufgehoben und es wird der normale Zustand wiederhergestellt. Außerdem stoppt die Nachbehandlungs-ECU 11 zu dem Zeitpunkt t2 den Aufheizbetrieb des Heizsystems 20.
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(Beispiel 2)
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In dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, wird angenommen, dass, obwohl das Heizsystem 20 normal ist, das Reduktionsmittel aufgrund eines Fehlers in anderen Teilen als dem Heizsystem 20 gefroren ist und fortgesetzt länger als die Überprüfungsbezugsperiode gefroren ist. Der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 ist derselbe wie in dem Beispiel 1. In diesem Beispiel 2 verbleibt das Reduktionsmittel weiterhin gefroren, wenn der Zähler den ersten Aufwärtszählbetrieb beendet, das heißt, wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t2 erreicht.
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Aus diesem Grund wird zu dem Zeitpunkt t2 die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt stoppt die Nachbehandlungs-ECU 11 den Aufheizbetrieb. In diesem Beispiel ist die Periode von der Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels bis zur Durchführung der Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung die Basisüberprüfungsperiode, die beispielsweise 70 Minuten beträgt.
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(Beispiel 3)
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In dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist, wird angenommen, dass das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist (Aus) und das Reduktionsmittel von dem Gefrieren des Reduktionsmittels bis zu dem Verstreichen der Überprüfungsbezugsperiode fortgesetzt gefroren ist. In diesem Beispiel wurde zu dem Zeitpunkt t0 vor dem Zeitpunkt t1, zu dem das Gefrieren des Reduktionsmittels erfasst wird, bestimmt, dass das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist. Wenn aus diesem Grund das Gefrieren des Reduktionsmittels zu dem Zeitpunkt t1 erfasst wird, wird die Warnausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt, und es wird der zweite Aufwärtszählbetrieb mit dem Einheitswert B gestartet.
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In diesem Beispiel kann das Heizsystem 20 aufgrund seines Fehlers keine Wärme erzeugen. Wenn der zweite Aufwärtszählbetrieb beendet ist, das heißt, wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t2 erreicht, ist demzufolge das Reduktionsmittel weiterhin gefroren. Aus diesem Grund wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt. In diesem Fall ist die Periode von der Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels bis zu der Durchführung der Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung beispielsweise gleich 20 Minuten, was kürzer als die Periode in dem oben beschriebenen Beispiel 2 ist.
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(Beispiel 4)
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In dem Beispiel, das in 7 gezeigt ist, wird angenommen, dass das Heizsystem 20 in der Mitte seines Heizbetriebs einen Fehler aufweist und das Reduktionsmittel ab dem Gefrieren des Reduktionsmittels bis zu dem Verstreichen der Überprüfungsbezugsperiode fortgesetzt gefroren ist. In diesem Beispiel ist der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 derselbe wie in dem Beispiel 1. In diesem Beispiel 4 schlägt das Heizsystem 20 jedoch zu dem Zeitpunkt t2 fehl, der nach dem Start des Heizbetriebs liegt, obwohl das Heizsystem 20 vor dem Zeitpunkt t2 normal gearbeitet hat. Aus diesem Grund wird der Betrieb des Zählers von dem ersten Aufwärtszählbetrieb in den zweiten Aufwärtszählbetrieb gewechselt.
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In diesem Fall kann das Heizsystem 20 aufgrund seines Fehlers keine Wärme erzeugen. Wenn der zweite Aufwärtszählbetrieb beendet ist, das heißt, wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t3 erreicht, ist demzufolge das Reduktionsmittel weiterhin gefroren. Aus diesem Grund wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt. In diesem Beispiel beträgt die Periode von der Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels bis zu der Durchführung der Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung beispielsweise 30 Minuten, was kürzer als die Basisüberprüfungsperiode, aber länger als die Periode in dem Beispiel 3 ist.
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Die oben beschriebene erste Ausführungsform erzielt die folgenden Vorteile.
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Das Heizsystem 20 ist zum Heizen des gefrorenen Reduktionsmittels vorhanden. Die Nachbehandlungs-ECU 11 führt die AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung durch, die auf der Grundlage des Zustands (gefroren oder nicht) des Reduktionsmittels und des Zustands (normal oder fehlerhaft) des Heizsystems 20 überprüft, ob die Ausfallsicherungsverarbeitung als Gegenmaßnahme gegen das Gefrieren des Reduktionsmittels durchgeführt werden muss. Wenn der gefrorene Zustand des Reduktionsmittels eine lange Zeitdauer nicht beseitigt wird, da das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist oder ein anderer Fehler, der sich von demjenigen des Heizsystems 20 unterscheidet, vorliegt, wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt. Aus diesem Grund wird gemäß der ersten Ausführungsform gewährleistet, dass die Ausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt wird, wenn der gefrorene Zustand des Reduktionsmittels eine lange Zeitdauer in dem Fahrzeug andauert, das das Heizsystem 20 aufweist. Das heißt, es ist gemäß der ersten Ausführungsform möglich, eine Situation zu vermeiden, bei der das Fahrzeug weiterfährt und die Umgebung verschmutzt, da das Reduktionsmittel gefroren ist.
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Sogar wenn das Reduktionsmittel gefroren war, ist es sehr wahrscheinlich, dass, solange wie das Heizsystem 20 normal arbeitet, das gefrorene Reduktionsmittel innerhalb der Periode, die per Gesetz und Vorschriften definiert ist, geschmolzen wird. Wenn das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist, ist es andererseits weniger wahrscheinlich, dass das gefrorene Reduktionsmittel innerhalb einer derartigen Periode geschmolzen wird. Aus diesem Grund wird die Überprüfungsbezugsperiode, die von der Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels bis zu der Durchführung der Ausfallsicherungsverarbeitung läuft, in der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung entsprechend der Länge der Fehlerperiode, während der das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist, verkürzt.
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Mit dieser Änderung der Überprüfungsbezugsperiode ist es möglich, zu verhindern, dass die Ausfallsicherungsverarbeitung irrtümlicherweise in einem Fall durchgeführt wird, in dem das Heizsystem 20 normal ist und das gefrorene Reduktionsmittel innerhalb der Periode, die per Gesetz oder Vorschrift definiert ist, geschmolzen wird. Wenn das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist und es wahrscheinlich ist, dass das gefrorene Reduktionsmittel nicht innerhalb der Periode geschmolzen wird, wird außerdem die Ausfallsicherungsverarbeitung schnell durchgeführt. Es ist somit möglich, zu verhindern, dass Abgas die Umgebung verschmutzt.
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Wenn das Heizsystem 20 gemäß der ersten Ausführungsform bei dem gefrorenen Zustand des Reduktionsmittels einen Fehler aufweist, wird die Ausfallsicherungsverarbeitung nicht unmittelbar durchgeführt, sondern sie wird nach einer vorbestimmten Periode nach der Erfassung des Fehlers des Heizsystems 20 durchgeführt. Diese vorbestimmte Periode wird aus den folgenden Gründen bereitgestellt.
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Das heißt, wenn das Reduktionsmittel gefroren ist und das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist, ist es wahrscheinlich, dass das Abgas nicht kontinuierlich gereinigt werden wird, aber es ist möglich, das Fahrzeug zu fahren. Da zu diesem Zeitpunkt die Warnausfallsicherungsverarbeitung bereits gestartet wurde, ist sich der Nutzer hinsichtlich der Abnormität, die mittels des Warnlichtes und Ähnlichem gemeldet wird, bewusst. Wenn in dieser Situation die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung unmittelbar durchgeführt wird, das heißt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine niedrige Geschwindigkeit beschränkt wird, fühlt sich der Nutzer beispielsweise unwohl. In einem Fall, in dem der Nutzer einen Fahrzeugevakuierungsbetrieb wie beispielsweise ein Heranfahren des Fahrzeugs an einen Straßenrand gestartet hat, wird die Geschwindigkeitsbeschränkung den Evakuierungsbetrieb behindern. Durch Verzögern des Starts der Ausfallsicherungsverarbeitung um die vorbestimmte Periode seit der Erfassung des Fehlers des Heizsystems 20 ist es möglich, den Nutzer von einem Unwohlsein zu befreien und die Evakuierungsfahrt des Fahrzeugs nicht zu behindern.
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[Zweite Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform hinsichtlich des Aufbaus, der in 1 gezeigt ist, unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung.
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(AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung)
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In der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 8 gezeigt ist, wird, wenn bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 fehlerhaft ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S150 Nein lautet, der Schritt S270 durchgeführt. In Schritt S270 wird der Zählwert des Zählers zwangsweise auf den Überprüfungsbezugswert geändert. Als Ergebnis wird dann in Schritt S180, der anschließend an Schritt S270 durchgeführt wird, bestimmt, dass der Zählwert den Überprüfungsbezugswert erreicht hat. Das heißt, das Ergebnis in Schritt S180 lautet Ja. Durch diese Änderung der Verarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 fehlerhaft ist, unmittelbar bestimmt, dass die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung benötigt wird.
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(Beispiel 5)
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Es wird angenommen, dass das Heizsystem 20 in der Mitte seines Aufheizbetriebs ähnlich wie in dem Beispiel 4, das in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, einen Fehler aufweist. In diesem Fall ist, wie es in 9 gezeigt ist, der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 derselbe wie in dem Beispiel 4. Der Betrieb zu dem Zeitpunkt t2, zu dem bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 fehlerhaft ist, ist jedoch anders. Das heißt, wenn zu dem Zeitpunkt t2 bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 fehlerhaft ist, wird der Zählwert zwangsweise auf den Überprüfungsbezugswert eingestellt. Als Ergebnis wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung zu dem Zeitpunkt t2 durchgeführt.
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Die oben beschriebene zweite Ausführungsform erzielt die folgenden Vorteile.
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In einem Fall, in dem das Reduktionsmittel gefroren ist und das Heizsystem 20 einen Fehler aufweist, ist es nicht wahrscheinlich, dass das Unvermögen der Abgasreinigung beseitigt werden wird. Aus diesem Grund wird gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn das Heizsystem 20 in einem Zustand fehlschlägt, in dem das Reduktionsmittel gefroren ist, die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung unmittelbar ohne Verzögerung gestartet. Als Ergebnis ist es möglich, eine Periode, während der das Fahrzeug ohne Abgasreinigung weiterfährt, zu minimieren und eine nachteilige Wirkung des Abgases in Bezug auf die Umgebung zu einem frühen Zeitpunkt zu beseitigen.
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[Dritte Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. Die dritte Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform hinsichtlich des Aufbaus, der in 1 gezeigt ist, unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform in der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung. In der dritten Ausführungsform ist die Nachbehandlungs-ECU 11 in der Lage, einen Abwärtszählbetrieb in der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung durchzuführen. Das heißt, der Zähler verringert seinen Zählwert um einen Einheitswert C, das heißt dekrementiert seinen Zählwert jedes Mal. Der Wert C wird im Voraus ohne spezielle Beziehung zu den Werten A und B bestimmt.
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(AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung)
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In der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, wird, wenn die Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels sich in ein Nicht-Erfassen ändert, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S110 nach dem vorherigen positiven Ergebnis Nein lautet, wird der Schritt S331 durchgeführt. In Schritt S331 wird überprüft, ob der Zählwert des Zählers größer als der Anfangswert, das heißt null, ist. Wenn der Zählwert gleich dem Anfangswert ist, ist das Ergebnis in Schritt S331 gleich Nein, und es wird der Schritt 140 durchgeführt, ohne den Schritt S332 durchzuführen. Wenn der Zählwert größer als der Anfangswert ist, ist das Ergebnis in Schritt S331 Ja, und es wird der Schritt S332 durchgeführt.
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In Schritt S332 startet der Zähler den Abwärtszählbetrieb. Nach Schritt S332 wird der Schritt S140 durchgeführt. Gemäß der dritten Ausführungsform wird während der Periode, während der bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 normal ist, und das Gefrieren des Reduktionsmittels nicht erfasst wird, der Abwärtszählbetrieb durchgeführt, um den Zählwert zurück auf den Anfangswert zu bringen.
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(Beispiel 6)
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Es wird in 11 angenommen, dass das Heizsystem 20 normal ist und das Reduktionsmittel erneut nach einem vorherigen Schmelzen gefriert. In diesem Fall ist der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 ähnlich wie in dem Beispiel 1 der ersten Ausführungsform. Außerdem ist ähnlich wie in dem Beispiel 1 das Gefrieren des Reduktionsmittels zu dem Zeitpunkt t2 beseitigt, der vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem der Zählwert den Überprüfungsbezugswert erreicht. Zu diesem Zeitpunkt t2 startet jedoch der Zähler seinen Abwärtszählbetrieb.
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Dann wird zu dem Zeitpunkt t3, der vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem der Zählwert des Zählers den Anfangswert erreicht, das Gefrieren des Reduktionsmittels erneut erfasst. Aus diesem Grund startet der Zähler zu dem Zeitpunkt t3 seinen ersten Zählbetrieb erneut. In diesem Fall startet der erste Zählbetrieb von dem vorhandenen Zählwert aus, der größer als der Anfangswert ist. Das Reduktionsmittel bleibt aufgrund eines Fehlers oder fehlender Betriebsbereitschaft anderer Vorrichtungen, die sich von dem Heizsystem 20 unterscheiden, weiterhin gefroren, und zwar auch dann, wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t4 erreicht.
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Aus diesem Grund wird zu dem Zeitpunkt t4 die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt. In diesem Fall wird die Periode von der zweiten Erfassung des Gefrierens des Reduktionsmittels bis zu der Durchführung der Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung kürzer (beispielsweise 50 Minuten) als die Basisüberprüfungsbezugsperiode.
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Die oben beschriebene dritte Ausführungsform erzielt die folgenden Vorteile.
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Sogar wenn das Reduktionsmittel nach einem Gefrieren geschmolzen wurde, ist es wahrscheinlich, dass das Reduktionsmittel aufgrund dessen, dass die Umgebungslufttemperatur niedrig ist, erneut gefrieren wird. In einem derartigen Fall besteht die Tendenz, dass das Reduktionsmittel innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer wiederholt gefriert und schmilzt. Wenn der Zählwert bei jedem Schmelzen von einem gefrorenen Zustand gelöscht wird, wird aus diesem Grund der Zählwert den Überprüfungsbezugswert nicht innerhalb einer kurzen Zeitdauer erreichen, und es wird die Ausfallsicherungsverarbeitung nicht durchgeführt.
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Gemäß der dritten Ausführungsform wird in einem Fall, in dem das Reduktionsmittel nach dem Gefrieren schmilzt, zu diesem Zeitpunkt der Zählwert nicht gelöscht. Stattdessen wird der Zählwert auf den Anfangswert von dem Zeitpunkt der Erfassung des Schmelzens, das heißt einem Verschwinden des Gefrierens, abwärts gezählt. Wenn somit das Reduktionsmittel innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer nach einem Schmelzen von dem vorherigen Gefrieren erneut gefriert, wird die Ausfallsicherungsverarbeitung zu einem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem das zweite Gefrieren eine Zeitdauer angedauert hat, die kürzer als die Basisüberprüfungsbezugsperiode ist.
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[Vierte Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform mit Bezug auf die 12 bis 15 beschrieben. Die vierte Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform hinsichtlich des Aufbaus, der in 1 gezeigt ist, unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform in der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung.
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In der vierten Ausführungsform ist die Nachbehandlungs-ECU 11 ausgelegt, in der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung nur den ersten Aufwärtszählbetrieb durchzuführen und den Überprüfungsbezugswert zwischen einem ersten Einstellwert und einem zweiten Einstellwert zu wechseln.
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Der erste Einstellwert ist derselbe wie der Überprüfungsbezugswert, der in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird. Der zweite Einstellwert ist derart eingestellt, dass eine Periode, die benötigt wird, damit der Zählwert den zweiten Einstellwert von dem Startzeitpunkt, zu dem der erste Zählbetrieb ab dem Anfangswert gestartet wird, erreicht, kürzer (beispielsweise 50 Minuten) als die Basisüberprüfungsbezugsperiode ist. Das heißt, der erste Einstellwert ist größer als der zweite Einstellwert.
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(AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung)
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In der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung gemäß der vierten Ausführungsform, die in 12 gezeigt ist, wird, wenn bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 normal ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S150 Ja lautet, Schritt S461 durchgeführt. In Schritt S461 wird der Überprüfungsbezugswert auf den ersten Einstellwert eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass das Heizsystem 20 fehlerhaft ist, das heißt, wenn das Ergebnis in Schritt S150 Nein lautet, wird Schritt S462 durchgeführt. In Schritt S462 wird der Überprüfungsbezugswert auf den zweiten Einstellwert eingestellt.
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Nach Schritt S461 oder S462 wird Schritt S463 durchgeführt. In Schritt S463 wird der erste Aufwärtszählbetrieb ähnlich wie in Schritt S160 durchgeführt. Nach Schritt S463 wird Schritt S180 durchgeführt, um zu überprüfen, ob der Zählwert den Überprüfungsbezugswert, der zu diesem Zeitpunkt eingestellt ist, erreicht hat, das heißt entweder den ersten Einstellwert oder den zweiten Einstellwert.
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(Beispiel 7)
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In 13 wird angenommen, dass ähnlich wie in dem Beispiel 2 der ersten Ausführungsform das Heizsystem 20 normal ist, aber das Reduktionsmittel aufgrund eines Fehlers in anderen Teilen, die sich von dem Heizsystem 20 unterscheiden, gefroren ist und länger als die Überprüfungsbezugsperiode fortgesetzt gefroren bleibt. Der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 ist derselbe wie in dem Beispiel 2. Da das Heizsystem 20 normal ist, bleibt der Überprüfungsbezugswert fest auf dem ersten Einstellwert. Als Ergebnis erreicht der Zählwert zu demselben Zeitpunkt t2 wie in dem Beispiel 2 den Überprüfungsbezugswert, und es wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt.
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(Beispiel 8)
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In 14 wird angenommen, dass das Heizsystem 20 in der Mitte des Heizbetriebs fehlschlägt und das Reduktionsmittel von dem Gefrieren bis zu einem Verstreichen der Überprüfungsbezugsperiode fortgesetzt gefroren bleibt. Der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 ist derselbe wie in dem Beispiel 7. In diesem Beispiel weist das Heizsystem 20, das bisher normal war, zu dem Zeitpunkt t2 einen Fehler auf, der nach einem Start des Wärmeerzeugungsbetriebs des Heizsystems 20 liegt und dem Zählwert entspricht, der größer als der zweite Einstellwert und kleiner als der erste Einstellwert ist. Aus diesem Grund wird der Überprüfungsbezugswert nach dem Zeitpunkt t2 in den zweiten Einstellwert geändert. Als Ergebnis erreicht der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t2, und es wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt.
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(Beispiel 9)
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In diesem Beispiel wird angenommen, dass das Heizsystem 20 in der Mitte des Heizbetriebs fehlschlägt und das Reduktionsmittel von dem Gefrieren bis zu einem Verstreichen der Überprüfungsbezugsperiode fortgesetzt gefroren bleibt. Der Betrieb zu dem Zeitpunkt t1 ist derselbe wie in dem Beispiel 7. In diesem Beispiel schlägt jedoch das Heizsystem 20, das vorher normal war, zu dem Zeitpunkt t2 fehl, der nach dem Start des Wärmeerzeugungsbetriebs des Heizsystems 20 liegt und dem Zählwert entspricht, der kleiner als der zweite Einstellwert ist.
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Aus diesem Grund wird der Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t2 auf den zweiten Einstellwert eingestellt. Da der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t2 nicht erreicht, wird demzufolge die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung nicht durchgeführt. Nach dem Zeitpunkt t2 wird der erste Aufwärtszählbetrieb fortgesetzt. Wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert zu dem Zeitpunkt t3 erreicht, wird die Hochpegelausfallsicherungsverarbeitung durchgeführt.
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Die vierte Ausführungsform erzielt den folgenden Vorteil.
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In der vierten Ausführungsform stellt die Nachbehandlungs-ECU 11 den Überprüfungsbezugswert in der Fehlerperiode auf kleiner als in der normalen Periode ein. Da die Überprüfungsbezugsperiode zum Überprüfen einer Notwendigkeit der Ausfallsicherungsverarbeitung entsprechend der Länge der Fehlerperiode verkürzt wird, werden dieselben Vorteile wie in den obigen Ausführungsformen erzielt.
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[Weitere Ausführungsform]
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann wie im Folgenden beispielhaft angegeben modifiziert werden. In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Verbrennungsmotor-ECU 1 und die Nachbehandlungs-ECU 11 vorhanden und derart miteinander verbunden, dass sie miteinander kommunizieren können. Wie es in 16 gezeigt ist, können jedoch die Verbrennungsmotor-ECU 1 und die Nachbehandlungs-ECU 11 in einer einzigen ECU 41 integriert sein, die eine elektronische Steuerungseinheit ist, die beide Funktionen einer Verbrennungsmotorsteuerung und einer Abgasnachbehandlungssteuerung aufweist. Die ECU 41 enthält einen Ausfallsicherungssteuerungsteil 42 zusätzlich zu dem Gefriererfassungsteil 31, dem Fehlerüberprüfungsteil 32 und dem Ausfallsicherungsüberprüfungsteil 33 der Nachbehandlungs-ECU 11, die in 2 gezeigt ist. Der Ausfallsicherungssteuerungsteil 42 führt die Ausfallsicherungsverarbeitung auf der Grundlage des Überprüfungsergebnisses des Ausfallsicherungsüberprüfungsteils 33 durch.
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Der Ausfallsicherungsüberprüfungsteil 33 kann ausgelegt oder programmiert sein, die Gefrierfortsetzungsdauer des Reduktionsmittels unter Verwendung des Zählers in der AS-Notwendigkeitsüberprüfungsverarbeitung zu messen. Der Zähler kann beispielsweise einen ersten Abwärtszählbetrieb anstelle des ersten Aufwärtszählbetriebs durchführen und kann einen zweiten Abwärtszählbetrieb anstelle des zweiten Aufwärtszählbetriebs durchführen. In dem ersten Abwärtszählbetrieb und dem zweiten Abwärtszählbetrieb zählt der Zähler seinen Zählwert jeweils um die Einheitswerte A und B jedes Mal abwärts. In diesem Fall kann der Anfangswert des Zählers der Überprüfungsbezugswert A sein, und der Abwärtszählbetrieb kann beendet werden, wenn der Zählwert null erreicht. In dieser Modifikation kann der Abwärtszählbetrieb gemäß der dritten Ausführungsform durch einen Aufwärtszählbetrieb ersetzt werden, mit dem der Zählwert jedes Mal um den Wert C inkrementiert wird. In diesem Fall kann der Aufwärtszählbetrieb beendet werden, wenn der Zählwert den Überprüfungsbezugswert erreicht.
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In jeder oben beschriebenen Ausführungsform wird das Gefrieren des Harnstoffwassers auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Drucksensors 19 überprüft. Es ist jedoch möglich, alternativ auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses eines Harnstoffwassertemperatursensors, der in dem Harnstoffwassertank 15 angeordnet ist, dieses zu überprüfen. Es kann bestimmt werden, dass das Harnstoffwasser gefroren ist, wenn die erfasste Harnstoffwassertemperatur niedriger als ein vorbestimmter Überprüfungsbezugstemperaturwert ist. Es ist außerdem möglich, den Zustand des Harnstoffwassers auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses eines Umgebungslufttemperatursensors zu überprüfen und zu bestimmen, dass das Harnstoffwasser gefroren ist, wenn die erfasste Umgebungslufttemperatur niedriger als ein Überprüfungsbezugstemperaturwert ist.
