DE102018100130B4 - Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors und Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors und Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors (1) mit:einem AGR-Gerät (20) mit einer AGR-Passage (21), wobei die AGR-Passage (21) vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass eine Abgaspassage (3) und eine Ansaugpassage (2) in dem Verbrennungsmotor (1) miteinander kommunizieren;einem Dreiwege-Katalysator (6), welcher in der Abgaspassage (3) vorgesehen ist; undeiner elektronischen Steuerungseinheit (10), welche konfiguriert ist, um eine Kraftstoff-Absperr-Steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor (1) gestoppt ist, in einem Verzögerungsbetrieb des Verbrennungsmotors (1) auszuführen, wobeidie elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um nach Beendigung der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung einen Anfettungsvorgang auszuführen, in welchem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesenkt wird, welches niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist;die elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um eine AGR-Steuerung auf dem AGR-Gerät (20) während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführen, wenn eine vorbestimmte AGR-Bedingung zu einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, wobei die AGR-Steuerung eine Steuerung des Einleitens eines durch die Abgaspassage (3) strömenden Gasanteils durch die AGR-Passage (21) in die Ansaugpassage (2) ist, unddie elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas derart zu steuern, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, wenn die elektronische Steuerungseinheit (10) die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und nach Beendigung der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung dann den Anfettungsvorgang ausführt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technischer Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors mit einem Dreiwege-Katalysator, welcher in einer Abgaspassage des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und ein Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • In Verbrennungsmotoren nach dem Stand der Technik wird eine AGR-Steuerung ausgeführt, in welcher ein durch eine Abgaspassage strömender Gasanteil (Abgas) durch eine AGR-Passage in eine Ansaugpassage eingeleitet wird. Zudem gibt es in diesen Verbrennungsmotoren einen Fall, in dem eine so genannte Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, in welcher eine Kraftstoffeinspritzung in einem Verbrennungsmotor bei einem Verzögerungsbetrieb gestoppt wird. Eine Technik zum Ausführen der AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ist offenbart in JP H09 - 209 844 A .
  • Wenn wie mit vorstehender Technik während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung die AGR-Steuerung ausgeführt wird, zirkuliert Gas, welches unmittelbar vor einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung aus einem Verbrennungsmotor ausgelassenes Abgas (verbranntes Gas) enthält, durch die Abgaspassage, die AGR-Passage und die Ansaugpassage. Dann strömt das das verbrannte Gas enthaltende Gas durch die Abgaspassage. Andererseits strömt in einem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung nicht ausgeführt wird, während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung nur neu in den Verbrennungsmotor einströmende Frischluft (Luft) durch die Abgaspassage. Aus diesem Grund kann in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration von Gas, welches während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung in einen in der Abgaspassage vorgesehenen Abgassteuerungskatalysator einströmt, verglichen mit der in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung nicht ausgeführt wird, gesenkt werden. Dementsprechend kann die Oxidationsreaktion des Abgassteuerungskatalysators bei der Ausführung einer Kraftstoff-Absperr-Steuerung effektiver unterdrückt werden und kann ein durch die Oxidationsreaktion verursachter Temperaturanstieg des Abgassteuerungskatalysators effektiver unterdrückt werden. Als Ergebnis kann das Fortschreiten eines Verschleißes des Abgassteuerungskatalysators effektiver unterdrückt werden.
  • Weiterer Stand der Technik ist z.B. aus DE 11 2008 002 976 B4 bekannt, welche eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart, mit einer AGR-Baugruppe, einem Schubabschaltungs-Steuerabschnitt, der eine Schubabschaltungssteuerung ausführt, bei der eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor unterbrochen wird, wenn der Verbrennungsmotor abgebremst wird, und einen Abschnitt zum Steuern einer Verzögerungsabbruchs-Kraftstoffeinspritzung, der, wenn der Verbrennungsmotor nicht mehr abgebremst wird und die Schubabschaltung beendet wird, eine vorgegebene Kraftstoffmenge über einen vorab bestimmten Zeitraum nach Beendigung der Schubabschaltungssteuerung einspritzt, so dass die vorgegebene Kraftstoffmenge umso kleiner wird, je größer eine AGR-Gasmenge ist, die in einem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors vorhanden ist.
  • Aus DE 11 2009 000 337 T5 ist eine Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem AGR-Mechanismus bekannt, die anhand einer Kraftstoffunterbrechung im Motor im Anschluss an eine übermäßige Öffnung eines AGR-Ventils bestimmt, ob eine Abnormalität vorliegt, die Öffnung des AGR-Ventils durch einen Steuerabschnitt nach der Abnormalitätsbestimmung bzw. durch einen Öffnungs-Rückführabschnitt nach einem Abbruch der Abnormitätsbestimmung wieder in den Normalzustand verringert und eine Kraftstoffeinspritzmenge des Motors erhöhungskorrigiert von der Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung, wenn die Kraftstoffunterbrechung stoppt, bis im Anschluss an die Verminderung der Öffnung des AGR-Ventils durch den Öffnungs-Rückführabschnitt eine Verminderung einer Durchflussrate von Gas, das von dem AGR-Mechanismus aus in eine Einlasspassage hineinströmt, beendet ist.
  • Ferner offenbart DE 10 2016 211 311 A1 ein Verfahren zur Ermittlung und/oder Anpassung einer Ist-Menge an rückgeführten Abgasen, die von einem Ausgang eines Verbrennungsmotors an einen Eingang des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines ersten Zeitpunktes, an dem sich der Verbrennungsmotor in einem Schubbetrieb befindet. Außerdem umfasst das Verfahren das Erfassen von Sensordaten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung von Abgasen am Ausgang des Verbrennungsmotors an dem ersten Zeitpunkt. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln der Information in Bezug auf die Ist-Menge an rückgeführten Abgasen und/oder das Anpassen der Ist-Menge an rückgeführten Abgasen auf Basis der Sensordaten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Nachteile des Stands der Technik zu reduzieren oder zu vermeiden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Dies wird nachfolgend genauer erläutert.
  • Wenn die Kraftstoff-Absperr-Steuerung in einem Fall ausgeführt wird, in dem die Abgaspassage des Verbrennungsmotors mit einem als Abgassteuerungskatalysator dienenden Dreiwege-Katalysator versehen ist, wird während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung eine große Menge Sauerstoff durch den Dreiwege-Katalysator gehalten. Als Ergebnis gibt es einen Fall, in dem der Dreiwege-Katalysator für eine Weile in einen Sauerstoffüberschuss-Zustand versetzt wird, selbst nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung (das heißt, bis der durch den Dreiwege-Katalysator gehaltene Sauerstoff durch die Oxidation von Kraftstoffkomponenten in dem Abgas verbraucht ist). In diesem Fall, während der Dreiwege-Katalysator sich in einem Sauerstoffüberschuss-Zustand befindet, wird es für den Dreiwege-Katalysator schwierig, seine Abgassteuerungsfunktion ausreichend nachzuweisen.
  • Somit gibt es einen Fall, in dem der Anfettungsvorgang des Senkens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgases, sodass es niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, ausgeführt wird, um den Sauerstoffüberschuss-Zustand des Dreiwege-Katalysators nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung zu eliminieren. Durch Ausführen des Anfettungsvorgangs kann der durch den Dreiwege-Katalysator gehaltene Sauerstoff in einem früheren Stadium verbraucht werden. Aus diesem Grund kann nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung der Zustand des Dreiwege-Katalysators zu einem Zustand wiederhergestellt werden, in dem die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators in einem früheren Stadium ausreichend nachgewiesen werden kann.
  • In einem Fall, in dem der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, gibt es jedoch einen Fall, dass eine Kraftstoffkomponente, welche nicht für den Sauerstoffverbrauch verwendet wird (eine Kraftstoffkomponente, welche nicht in dem Dreiwege-Katalysator oxidiert wird), von den mit dem Anfettungsvorgang dem Dreiwege-Katalysator zugeführten Kraftstoffkomponenten aus dem Dreiwege-Katalysator strömt. Nachfolgend gibt es auch einen Fall, in dem die Kraftstoffkomponente, welche aus dem Dreiwege-Katalysator strömt, ohne in dem Dreiwege-Katalysator für den Sauerstoffverbrauch eingesetzt zu werden, als eine „Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente“ bezeichnet wird.
  • Wie vorstehend beschrieben sinkt hier in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration von in den Dreiwege-Katalysator einströmendem Gas, verglichen mit der in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht ausgeführt wird. Dann, wenn die Sauerstoffkonzentration von dem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Gas variiert, wird auch ein Sauerstoff-Haltezustand in dem Dreiwege-Katalysator in einen anderen Zustand versetzt. Aus diesem Grund gibt es in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, wenn der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, ähnlich zu dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, eine Möglichkeit, dass die Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente zunimmt.
  • Die Erfindung sieht ein Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors und ein Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors vor, welche in einer Konfiguration, in der die Abgaspassage des Verbrennungsmotors mit dem Dreiwege-Katalysator ausgestattet ist, die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung geeigneter wiederherstellen.
  • In der Erfindung wird in den Fällen, in denen die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird und nicht ausgeführt wird, in der nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgas (kann nachfolgend als „Einström-Abgas“ bezeichnet sein) an ein anderes Luft-Kraftstoff-Verhältnis angepasst.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors. Das Abgassteuerungssystem enthält ein AGR-Gerät, einen Dreiwege-Katalysator und eine elektronische Steuerungseinheit. Das AGR-Gerät enthält eine AGR-Passage, welche vorgesehen ist, um einer Abgaspassage und einer Ansaugpassage in dem Verbrennungsmotor zu ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Der Dreiwege-Katalysator ist in der Abgaspassage vorgesehen. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, um eine Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführen, in welcher eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor bei einem Verzögerungsbetrieb des Verbrennungsmotors gestoppt wird. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, um einen Anfettungsvorgang auszuführen, in dem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgas auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesenkt wird, welches niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, nachdem die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung endet. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, um während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung eine AGR-Steuerung auf dem AGR-Gerät auszuführen, wenn zu einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung eine vorbestimmte AGR-Bedingung erfüllt ist. Die AGR-Steuerung ist eine Steuerung eines Einleitens eines durch die Abgaspassage strömenden Gasanteils durch die AGR-Passage in die Ansaugpassage. Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgas derart zu steuern, dass, wenn die elektronische Steuerungseinheit die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und dann den Anfettungsvorgang ausführt, nachdem die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung endet, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird.
  • Nach dem ersten Aspekt der Erfindung führt die elektronische Steuerungseinheit in dem Fall, in dem die vorbestimmte AGR-Bedingung zu einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, die AGR-Steuerung des AGR-Geräts während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung aus. Hier ist die vorbestimmte AGR-Bedingung eine Bedingung, bei welcher es möglich ist, zu bestimmen, dass es während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung eine Möglichkeit gibt, dass eine Oxidationsreaktion in dem Dreiwege-Katalysator begünstigt ist, da während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung dem Dreiwege-Katalysator eine große Menge Sauerstoff zugeführt wird, und folglich steigt die Temperatur des Dreiwege-Katalysators übermäßig, wenn die AGR-Steuerung des AGR-Geräts nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. In einem Fall, in dem die vorbestimmte AGR-Bedingung zu dem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, kann die Sauerstoffkonzentration des in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Gases (kann nachfolgend als „Einström-Gas“ bezeichnet werden) durch Ausführen der AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung gesenkt werden. Das heißt, die dem Dreiwege-Katalysator während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung zuzuführende Sauerstoffmenge kann reduziert werden. Aus diesem Grund kann effektiver verhindert werden, dass die Temperatur des Dreiwege-Katalysators aufgrund der Oxidationsreaktion während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung übermäßig ansteigt.
  • Das heißt, wie vorstehend beschrieben sinkt in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases verglichen mit der in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht ausgeführt wird. Hier wird der Sauerstoff einfacher nur in einem Abschnitt nahe einer Oberflächenschicht in dem Dreiwege-Katalysator gehalten, wenn die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung niedriger ist. Zudem wird Sauerstoff sowohl bis in das Innere des Dreiwege-Katalysators als auch den Abschnitt nahe der Oberflächenschicht des Dreiwege-Katalysators einfacher gehalten, wenn die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases höher ist. Dies ist der Fall, da die Frequenz, mit welcher Sauerstoff in dem Dreiwege-Katalysator mit einem Sauerstoffhaltematerial kollidiert, sinkt, wenn die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases niedriger ist, und die Frequenz, mit welcher Sauerstoff in dem Dreiwege-Katalysator mit dem Sauerstoffhaltematerial kollidiert, steigt, wenn die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases höher ist.
  • Aus diesem Grund wird in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung Sauerstoff einfach sowohl bis in das Innere des Dreiwege-Katalysators als auch den Abschnitt nahe der Oberflächenschicht des Dreiwege-Katalysators gehalten. Andererseits wird in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung Sauerstoff nur in dem Abschnitt nahe der Oberflächenschicht des Dreiwege-Katalysators einfach gehalten.
  • Aus diesem Grund gibt es in dem durch die elektronische Steuerungseinheit nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang einen Fall, in dem die Zufuhrmenge der Kraftstoffkomponente pro Zeiteinheit zu dem Dreiwege-Katalysator bezüglich dem Sauerstoff-Haltezustand in dem Dreiwege-Katalysator übermäßig steigt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, um das gleiche Maß gesenkt wird, wie das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Als Ergebnis gibt es eine Möglichkeit, dass die aus dem Anfettungsvorgang resultierende Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente zunimmt.
  • In anderen Worten können in dem nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die zum ausreichenden Verbrauchen des Sauerstoffs in dem Dreiwege-Katalysator gehaltenen Kraftstoffkomponenten dem Dreiwege-Katalysator zugeführt werden, selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases derart gesteuert wird, dass es ein höherer Wert in dem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, verglichen mit dem in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird.
  • Das heißt, die elektronische Steuerungseinheit führt eine Steuerung derart durch, dass in einem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, wenn der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases derart gesteuert wird, dass es ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, verglichen mit dem in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird (das heißt, der Anfettungsgrad des Einström-Abgases wird gesenkt). Entsprechend der vorstehenden Beschreibung kann der durch den Dreiwege-Katalysator gehaltene Sauerstoff in einem frühen Stadium verbraucht werden und kann eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente effektiver unterdrückt werden. Das heißt, der Zustand des Dreiwege-Katalysators kann so früh wie möglich zu einem Zustand wiederhergestellt werden, in dem die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators ausreichend nachgewiesen werden kann, während eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente effizienter unterdrückt wird. Somit kann die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung angemessener wiederhergestellt werden.
  • Aus diesem Grund variiert in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch die elektronische Steuerungseinheit ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung entsprechend dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors unmittelbar vor dem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung, der Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung, oder ähnlichem. Dann wird, wie vorstehend beschrieben, der Sauerstoff-Haltezustand in dem Dreiwege-Katalysator an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung entsprechend der Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ebenfalls in einen anderen Zustand versetzt.
  • In dem Abgassteuerungssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung kann die elektronische Steuerungseinheit in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem nach dem Ende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang basierend auf der Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung derart steuern, dass es ein anderer Wert ist. Das heißt, wenn die elektronische Steuerungseinheit die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und dann den Anfettungsvorgang ausführt, nachdem die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung endet, kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgas derart zu steuern, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die Sauerstoffkonzentration des in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung niedrig ist, ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die Sauerstoffkonzentration des Gases hoch ist (das heißt, der Anfettungsgrad des Abgases kann gesenkt werden).
  • Durch wie vorstehend beschriebenes Ausführen des Anfettungsvorgangs kann in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, der Zustand des Dreiwege-Katalysators zu einem Zustand wiederhergestellt werden, in dem die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators so früh wie möglich ausreichend nachgewiesen werden kann, während eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente effektiver unterdrückt wird.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors. Das Abgassteuerungssystem enthält ein AGR-Gerät, einen Dreiwege-Katalysator und eine elektronische Steuerungseinheit. Das AGR-Gerät enthält eine AGR-Passage. Die AGR-Passage ist vorgesehen, um einer Abgaspassage und einer Ansaugpassage in dem Verbrennungsmotor zu ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Der Dreiwege-Katalysator ist in der Abgaspassage vorgesehen. Das Verfahren enthält: Ausführen einer Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch die elektronische Steuerungseinheit, in welcher eine Kraftstoffeinspritzung in dem Verbrennungsmotor bei einem Verzögerungsbetrieb des Verbrennungsmotors gestoppt wird; Ausführen eines Anfettungsvorgangs durch die elektronische Steuerungseinheit, in welchem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgas auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesenkt wird, welches niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, nachdem die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung endet; Ausführen einer AGR-Steuerung auf dem AGR-Gerät durch die elektronische Steuerungseinheit während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung, wenn eine vorbestimmte AGR-Bedingung zu einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist; und Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von einem in den Dreiwege-Katalysator einströmenden Abgas durch die elektronische Steuerungseinheit, derart, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die elektronische Steuerungseinheit die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und dann den Anfettungsvorgang ausführt, nachdem die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung endet, ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Die AGR-Steuerung ist eine Steuerung des Einleitens eines durch die Abgaspassage strömenden Gasanteils durch die AGR-Passage in die Ansaugpassage.
  • Nach dem Aspekt der Erfindung, kann in der Konfiguration, in welcher die Abgaspassage des Verbrennungsmotors mit dem Dreiwege-Katalysator ausgestattet ist, die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators angemessener nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung wiederhergestellt werden.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Referenz auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
    • 1 eine Ansicht ist, welche eine eine Ausführungsform betreffende schematische Konfiguration eines Ansaug- und Abgassystems eines Verbrennungsmotors darstellt;
    • 2 ein Flussdiagramm ist, welches einen die Ausführungsform betreffenden Steuerungsablauf darstellt, wenn die Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird;
    • 3 ein Flussdiagramm ist, welches einen die Ausführungsform betreffenden Steuerungsablauf darstellt, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet ist und der Anfettungsvorgang ausgeführt wird;
    • 4 ein Zeitdiagramm ist, welches die zeitliche Veränderung von jeweiligen Parametern darstellt, wenn durch Ausführen der in 2 und 3 dargestellten Steuerungsabläufe eine AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird und der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird; und
    • 5 ein Graph ist, welcher eine ein Modifikationsbeispiel der Ausführungsform betreffende Korrelation zwischen der Sauerstoffkonzentration Coxin von Einström-Gas, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet ist, und einem zweiten, fetten Soll- Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend wird eine spezifische Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Dimensionen, Materialien, Formen, relative Anordnung und ähnliches von in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Komponenten sollen den technischen Schutzumfang der Erfindung nicht nur auf die vorstehend beschriebenen beschränken, wenn dies nicht anderweitig spezifiziert ist.
  • Ausführungsform
  • Schematische Konfiguration
  • Hier wird ein Fall, in dem die Erfindung auf ein Abgassteuerungssystem eines Benzinmotors zum Fahren eines Fahrzeugs angewendet wird, beispielhaft beschrieben. 1 ist eine Ansicht, welche eine schematische Konfiguration eines die vorliegende Ausführungsform betreffenden Ansaug- und Abgassystems eines Verbrennungsmotors 1 darstellt. Der Verbrennungsmotor 1 ist ein Benzinmotor zum Fahren eines Fahrzeugs. Eine Ansaugpassage 2 und eine Abgaspassage 3 sind mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden.
  • Die Ansaugpassage 2 ist mit einem Luftstrom-Messer 4 ausgestattet. Der Luftstrom-Messer 4 misst die Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors 1. Zudem ist ein Drosselventil 5 in der Ansaugpassage 2 stromabwärts des Luftstrom-Messers 4 vorgesehen. Das Drosselventil 5 ändert den Querschnittsbereich der Strömungspassage der Ansaugpassage 2 und steuert dadurch die Menge von in den Verbrennungsmotor 1 einströmender Luft. Zudem ist die Ansaugpassage 2 stromabwärts des Drosselventils 5 mit einem Drucksensor 17 ausgestattet. Der Drucksensor 17 misst einen Ansaugdruck in der Ansaugpassage 2.
  • Die Abgaspassage 3 ist mit einem Dreiwege-Katalysator 6 ausgestattet, welche als ein Abgassteuerungskatalysator dient. Die Abgaspassage 3 stromaufwärts des Dreiwege-Katalysators 6 ist mit einem stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 13 und einem Sauerstoffkonzentrationssensor 14 ausgestattet. Der stromaufwärtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 13 misst das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator 6 einströmenden Abgas (Einström-Abgas) oder einem in den Dreiwege-Katalysator 6 einströmenden Gas (Einström-Gas). Der Sauerstoffkonzentrationssensor 14 misst die Sauerstoffkonzentration des Einström-Abgases oder des Einström-Gases. Zudem ist die Abgaspassage 3 stromabwärts des Dreiwege-Katalysators 6 mit einem stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 15 und einem Temperatursensor 16 ausgestattet. Der stromabwärtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 15 misst das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von aus dem Dreiwege-Katalysator 6 strömendem Abgas (kann nachfolgend als „Ausström-Abgas“ bezeichnet werden) oder aus dem Dreiwege-Katalysator 6 strömendem Gas (kann nachfolgend als „Ausström-Gas“ bezeichnet werden). Der Temperatursensor 16 misst die Temperatur des Ausström-Abgases oder des Ausström-Gases.
  • Zudem ist, um die AGR-Steuerung des Einleitens eines durch die Abgaspassage 3 in die Ansaugpassage 2 strömenden Gasanteils (Abgas) auszuführen, ein AGR-Gerät 20 in dem Ansaug- und Abgassystem des Verbrennungsmotors 1 installiert. Das AGR-Gerät 20 enthält eine AGR-Passage 21 und ein AGR-Ventil 22. Die AGR-Passage 21 ist eine Passage, welche ermöglicht, dass die Abgaspassage 3 und die Ansaugpassage 2 miteinander kommunizieren. Ein erstes Ende der AGR-Passage 21 ist mit einem Abschnitt der Abgaspassage 3 stromaufwärts des Dreiwege-Katalysators 6 verbunden. Zudem ist ein zweites Ende der AGR-Passage 21 mit einem Abschnitt der Ansaugpassage 2 stromabwärts des Drosselventils 5 verbunden. Zudem ist es auch möglich, eine Konfiguration anzunehmen, in welcher das erste Ende der AGR-Passage 21 mit dem Abschnitt der Abgaspassage 3 stromabwärts des Dreiwege-Katalysators 6 verbunden ist. Die AGR-Passage 21 ist mit dem AGR-Ventil 22 ausgestattet. Durch Öffnen und Schließen des AGR-Ventils 22 wird die AGR-Passage 21 geöffnet oder gesperrt. Ebenso wird, wenn die AGR-Passage 21 durch Öffnen des AGR-Ventils 22 geöffnet ist, ein durch die Abgaspassage 3 strömender Gasanteil (Abgas) durch die AGR-Passage 21 in die Ansaugpassage 2 eingeleitet.
  • Zudem ist der Verbrennungsmotor 1 mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 10 ausgestattet, um den Verbrennungsmotor 1 zu steuern. Der Luftstrom-Messer 4, der Drucksensor 17, der stromaufwärtige Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 13, der Sauerstoffkonzentrationssensor 14, der stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 15 und der Temperatursensor 16 sind elektrisch mit der ECU 10 verbunden. Darüber hinaus sind ein Kurbelwellensensor 11 und ein Drosselventil-Öffnungsgrad-Sensor 12 elektrisch mit der ECU 10 verbunden. Der Kurbelwellensensor 11 gibt ein Signal aus, welches eine Korrelation mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 hat. Der Drosselventil-Öffnungsgrad-Sensor 12 gibt ein Signal aus, welches eine Korrelation mit dem Öffnungsgrad des Drosselventils eines Fahrzeugs hat, an welchem der Verbrennungsmotor 1 montiert ist.
  • Messwerte der vorstehenden jeweiligen Sensoren werden in die ECU 10 eingegeben. Die ECU 10 leitet die Motorgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 1 basierend auf einem Messwert des Kurbelwellensensors 11 ab. Zudem leitet die ECU 10 die Motorlast des Verbrennungsmotors 1 basierend auf einem Messwert des Drosselventil-Öffnungsgrad-Sensors 12 ab. Zudem schätzt die ECU 10 die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 basierend auf einem Messwert des Temperatursensors 16. Zudem sind ein Kraftstoffeinspritzungsventil (nicht dargestellt), das Drosselventil 5 und das AGR-Ventil 22 des Verbrennungsmotors 1 elektrisch mit der ECU 10 verbunden. Die vorstehenden Geräte werden durch die ECU 10 gesteuert.
  • Kraftstoff-Absperr-Steuerung, AGR-Steuerung und Anfettungsvorgang
  • In dem die vorliegende Ausführungsform betreffenden Verbrennungsmotor 1 wird die Kraftstoff-Absperr-Steuerung des Stoppens der Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzungsventil ausgeführt, wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 in einen Verzögerungsbetrieb versetzt wird. Wenn die Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, wird hier in den Verbrennungsmotor 1 einströmende Frischluft von dem Verbrennungsmotor 1 ausgelassen und strömt in den Dreiwege-Katalysator 6. Aus diesem Grund wird eine große Menge Sauerstoff dem Dreiwege-Katalysator 6 zugeführt. Wenn die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 zu einer Zeit, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung gestartet wird, relativ hoch ist, gibt es einen Fall, in dem eine Oxidationsreaktion in dem Dreiwege-Katalysator 6 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung temporär gefördert wird. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, dass Verschleiß des Dreiwege-Katalysators 6 voranschreiten kann, weil die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 übermäßig ansteigt.
  • In dem die vorliegende Ausführungsform betreffenden Abgassteuerungssystem wird in einem Fall, in dem die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur ist, wenn die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, die AGR-Steuerung durch die ECU 10 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt. Hier ist die vorbestimmte Temperatur eine Temperatur, bei welcher es möglich ist, zu bestimmen, dass es eine Möglichkeit gibt, dass die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung übermäßig ansteigt, wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Zudem wird die AGR-Steuerung durch Öffnen des AGR-Ventils 22, um die AGR-Passage 21 zu öffnen, ausgeführt.
  • Wenn während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung die AGR-Steuerung ausgeführt wird, zirkuliert Gas, welches das von dem Verbrennungsmotor 1 unmittelbar vor Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgelassene Abgas (verbranntes Gas) enthält, durch die Abgaspassage 3, die AGR-Passage 21 und die Ansaugpassage 2. Dann strömt das das verbrannte Gas enthaltende Gas durch die Abgaspassage 3 und strömt in den Dreiwege-Katalysator 6. Somit kann in einem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung gesenkt werden, verglichen mit der in einem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Dementsprechend kann die Oxidationsreaktion in dem Dreiwege-Katalysator 6 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung effektiver unterdrückt werden. Als Ergebnis, da der Temperaturanstieg des Dreiwege-Katalysators 6 effektiver unterdrückt werden kann, kann das Fortschreiten des Verschleißes des Dreiwege-Katalysators 6 effektiver unterdrückt werden.
  • Zudem wird, wenn die Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, eine große Menge Sauerstoff durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehalten. Infolgedessen wird es schwierig für den Dreiwege-Katalysator 6, während der Dreiwege-Katalysator 6 nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung in einem Sauerstoffüberschuss-Zustand ist, seine Abgassteuerungsfunktion ausreichend nachzuweisen. Um den Sauerstoffüberschuss-Zustand des Dreiwege-Katalysators 6 zu eliminieren, gibt es einen Bedarf, den Sauerstoff nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch Oxidieren von Kraftstoffkomponenten in dem Abgas mit dem durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltenen Sauerstoff zu verbrauchen.
  • In dem die vorliegende Ausführungsform betreffenden Abgassteuerungssystem wird der Anfettungsvorgang des Senkens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Einström-Abgases, sodass es niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, ausgeführt, um nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung den Sauerstoffüberschuss-Zustand des Dreiwege-Katalysators 6 zu eliminieren. Durch Ausführen des Anfettungsvorgangs ist es möglich, dem Dreiwege-Katalysator 6 eine größere Menge von Kraftstoffkomponenten zuzuführen, als in einem Normalzustand (das heißt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases derart gesteuert wird, dass es das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist). Aus diesem Grund, kann der durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltene Sauerstoff in einem früheren Stadium verbraucht werden. Somit kann nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung der Zustand des Dreiwege-Katalysators 6 zu einem Zustand wiederhergestellt werden, in dem die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators 6 in einem früheren Stadium ausreichend nachgewiesen werden kann.
  • In einem Fall, in dem der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, gibt es jedoch einen Fall, dass eine Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente, welche eine Kraftstoffkomponente ist, die, ohne in dem Dreiwege-Katalysator 6 oxidiert zu werden, durch den Dreiwege-Katalysator 6 schlüpft, produziert wird. Insbesondere in einem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, kann ähnlich zu dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente auftreten, wenn der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Dies ist der Fall, da in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, und in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, Sauerstoffhaltezustände in dem Dreiwege-Katalysator 6 an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung in unterschiedliche Zustände versetzt werden.
  • Das heißt, wie vorstehend beschrieben, sinkt in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung, verglichen mit der in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Aus diesem Grund sinkt während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung die Kollisionsfrequenz von Sauerstoff mit einem Sauerstoffhaltematerial in dem Dreiwege-Katalysator 6. Als Ergebnis wird Sauerstoff nur in einem Abschnitt nahe einer Oberflächenschicht in dem Dreiwege-Katalysator 6 einfach gehalten. Indessen, da die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, relativ hoch ist, wird Sauerstoff einfach im Inneren des Dreiwege-Katalysators 6 ebenso wie dem Abschnitt nahe der Oberflächenschicht in dem Dreiwege-Katalysator 6 gehalten. Somit gibt es in dem nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang einen Fall, in dem die Zuführmenge von Kraftstoffkomponenten pro Zeiteinheit zu dem Dreiwege-Katalysator 6 bezüglich des Sauerstoff-Haltezustands in dem Dreiwege-Katalysator 6 übermäßig steigt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, um das gleiche Maß gesenkt wird, wie das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Als Ergebnis gibt es eine Möglichkeit, dass die aus dem Anfettungsvorgang resultierende Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente steigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang auf einen höheren Wert eingestellt, verglichen mit dem in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Entsprechend wird in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, der Anfettungsgrad des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang gesenkt.
  • Steuerungsablauf
  • Hier wird ein die vorliegende Ausführungsform betreffender Steuerungsablauf, wenn die Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, und ein die vorliegende Ausführungsform betreffender Steuerungsablauf, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet ist und der Anfettungsvorgang ausgeführt wird, basierend auf den jeweils in 2 und FIG: 3 dargestellten Flussdiagrammen beschrieben. Die vorstehenden Abläufe werden im Voraus in der ECU 10 als ein Programm gespeichert und werden realisiert, indem das Programm von der ECU 10 ausgeführt wird.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches den Steuerungsablauf, wenn die Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, darstellt. Dieser Ablauf wird von der ECU 10 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 ausgeführt. In diesem Ablauf wird zuerst in S101, bestimmt, ob ein durch den Drosselventil-Öffnungsgrad-Sensor 12 gemessener Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc auf null gesetzt ist. Das heißt, in S101 wird bestimmt, ob die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist (ob der Verzögerungsbetrieb zum Ausführen der Kraftstoff-Absperr-Steuerung angefordert ist). In einem Fall, in dem in S101 eine negative Entscheidung getroffen wird, wird die Ausführung dieses Ablaufs temporär beendet. Andererseits wird in einem Fall, in dem in S101 eine positive Entscheidung getroffen wird, als Nächstes eine Verarbeitung von S102 ausgeführt.
  • In S102 wird die Temperatur Tc des Dreiwege-Katalysators 6 an dem vorliegenden Punkt erfasst. Zudem wird, wie vorstehend beschrieben, die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 durch die ECU 10 basierend auf dem Messwert des Temperatursensors 16 geschätzt. Als Nächstes wird in S103 der Öffnungsgrad des Drosselventils 5 verkleinert. Hier wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 5 in einer vorbestimmten Kraftstoff-Absperr-Steuerung auf einen Soll-Drossel-Öffnungsgrad herabgesenkt. Beispielsweise kann der Soll-Drossel-Öffnungsgrad null sein (das heißt, das Drosselventil 5 kann in einem Ventilschließzustand gesteuert sein). Als Nächstes wird in S 104 bestimmt, ob ein Ansaugdruck Pin innerhalb der Ansaugpassage 2 stromabwärts des Drosselventils 5, welcher durch den Drucksensor 17 gemessen wird, einen dem Soll-Drossel-Öffnungsgrad zugehörigen Soll-Ansaugdruck Pint erreicht.
  • Als Nächstes wird in S105 ein Kraftstoff-Absperr-Marker (F/C flag) angeschaltet. Entsprechend wird eine Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt, indem die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzungsventil in den Verbrennungsmotor 1 gestoppt wird. Als Nächstes wird in S106 bestimmt, ob die in S102 erfasste Temperatur Tc (das heißt, die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6, wenn die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist) des Dreiwege-Katalysators 6 gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur Tc0 ist. Wie vorstehend beschrieben ist die vorbestimmte Temperatur Tc0 eine Temperatur, bei der es möglich ist, zu bestimmen, dass es eine Möglichkeit gibt, dass die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung übermäßig ansteigt, wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Die vorbestimmte Temperatur Tc0 kann im Voraus basierend auf einem Experiment oder Ähnlichem bestimmt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel für die „vorbestimmte AGR-Bedingung“, dass die Temperatur Tc des Dreiwege-Katalysators 6, wenn die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur Tc0 ist. Wenn jedoch die Temperatur des Gases, welches während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch den Dreiwege-Katalysator 6 strömt, relativ niedrig ist und die Strömungsrate des Gases relativ groß ist, ist die durch das Gas abtransportierte Wärmemenge erhöht. Als Ergebnis wird ebenfalls betrachtet, dass die Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6 nicht einfach steigt. Aus diesem Grund kann die „vorbestimmte AGR-Bedingung“ bestimmt werden, unter Berücksichtigung der Temperatur und der Strömungsrate des Gases, welches während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch den Dreiwege-Katalysator 6 strömt, ebenso wie der Temperatur des Dreiwege-Katalysators 6, wenn die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist.
  • In einem Fall, in dem in S106 eine positive Entscheidung getroffen wird, wird als Nächstes in S 107 das AGR-Ventil 22 geöffnet. Als Ergebnis wird die AGR-Steuerung unter Nutzung des AGR-Geräts 20 ausgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass das AGR-Ventil 22 in diesem Fall in einen vollständig geöffneten Zustand versetzt wird. In diesem Fall kann jedoch der Öffnungsgrad Dagr des AGR-Ventils 22 ein vorbestimmter, zwischenliegender Öffnungsgrad sein. Andererseits wird in einem Fall, in dem in S106 eine negative Entscheidung getroffen wird, als Nächstes, in S108, das AGR-Ventil 22 in einem Ventilschließzustand gehalten (wenn die AGR-Steuerung unmittelbar vor der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, wird das AGR-Ventil 22 in S108 geschlossen).
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches den Steuerungsablauf darstellt, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet ist und der Anfettungsvorgang ausgeführt wird. Dieser Ablauf wird von der ECU 10 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt. In diesem Ablauf wird als Erstes in S201 bestimmt, ob der durch den Drosselventil-Öffnungsgrad-Sensor 12 gemessene Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc gestiegen ist (ob der Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc größer als null ist). Das heißt, in S201 wird bestimmt, ob die Ausführungsende-Bedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist. In einem Fall, in dem in S201 eine negative Entscheidung getroffen wird, wird die Ausführung dieses Ablaufs temporär beendet. In diesem Fall wird die Kraftstoff-Absperr-Steuerung, die gerade ausgeführt wird, fortgeführt. Andererseits wird in einem Fall, in dem in S201 eine positive Entscheidung getroffen wird, als Nächstes die Verarbeitung von S202 ausgeführt.
  • In S202 wird bestimmt, ob das AGR-Ventil 22 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung in einen Ventilschließ-Zustand versetzt ist. In einem Fall, in dem in S202 eine positive Entscheidung getroffen wird, das heißt, in einem Fall, in dem das AGR-Ventil 22 in den Ventilschließ-Zustand versetzt ist, ist es möglich, zu bestimmen, dass die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. In diesem Fall wird als Nächstes in S203 ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases in dem nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang auf ein erstes, fettes Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 eingestellt. Die Verarbeitung von S206 wird nach S203 ausgeführt.
  • Andererseits ist es in einem Fall, in dem in S202 eine negative Entscheidung getroffen wird, das heißt, in einem Fall, in dem das AGR-Ventil 22 in einen Ventilöffnungszustand versetzt ist, möglich, zu bestimmen, dass die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. In diesem Fall wird als Nächstes, in S204, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases in dem nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang auf ein zweites, fettes Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 eingestellt. Hier sind sowohl das erste, fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 und als auch das zweite, fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 fette Luft-Kraftstoff-Verhältnisse, welche niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis sind, und sind Luft-Kraftstoff-Verhältnisse, welche in dem Anfettungsvorgang im Voraus basierend auf einem Experiment oder Ähnlichem als geeignete Luft-Kraftstoff-Verhältnisse bestimmt werden. Dann wird das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 als ein höherer Wert als das erste fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 bestimmt. Nach S204 wird in S205 das AGR-Ventil 22 geschlossen. Entsprechend wird die Ausführung der AGR-Steuerung beendet. Als Nächstes wird die Verarbeitung von S206 ausgeführt.
  • In S206 wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 5 erhöht. Hier wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 5 bis zu dem Soll-Drossel-Öffnungsgrad erhöht, welcher der Motorlast gemäß dem Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc entspricht. Als Nächstes wird in S207 der Kraftstoff-Absperr-Marker (F/C flag) ausgeschaltet. Entsprechend wird die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet, indem die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzungsventil in den Verbrennungsmotor 1 wiederaufgenommen wird. Als Nächstes wird in S208 die Ausführung des Anfettungsvorgangs gestartet. Das heißt, die in den Verbrennungsmotor 1 eingespritzte Kraftstoffmenge wird derart angepasst, dass das durch den stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 13 gemessene Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases das in S203 oder S204 eingestellte Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint wird. Als Ergebnis wird in einem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases während der Ausführung des Anfettungsvorgangs derart gesteuert, dass es das erste fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 ist. Zudem wird in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases während der Ausführung des Anfettungsvorgangs derart gesteuert, dass es das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 ist. Dann werden dem Dreiwege-Katalysator 6 durch Starten der Ausführung des Anfettungsvorgangs Kraftstoffkomponenten zusammen mit dem Abgas zugeführt, und der durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltene Sauerstoff beginnt, für die Oxidation der Kraftstoffkomponenten verbraucht zu werden.
  • Als Nächstes wird in S209 bestimmt, ob das durch den stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 15 gemessene Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases gleich oder niedriger als ein Anfettungsstop-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout0 ist, welches ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, das als ein Grenzwert zum Stoppen des Anfettungsvorgangs genutzt wird. Hier wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Ausström-Abgases auf dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten, während die dem Dreiwege-Katalysator 6 durch Ausführung des Anfettungsvorgangs zugeführten Kraftstoffkomponenten von dem durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltenen Sauerstoff oxidiert werden. Dann, wenn der ganze durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltenen Sauerstoff für die Oxidation der Kraftstoffkomponenten verbraucht ist, wird die Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente erzeugt. Dadurch wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Ausström-Abgases ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Dann ist das Anfettungsstop-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout0 das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und wird im Voraus basierend auf einem Experiment oder Ähnlichem als ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt, bei welchem der ganze durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltene Sauerstoff dazu bestimmt werden kann, für die Oxidation der Kraftstoffkomponenten verbraucht zu werden. In einem Fall, in dem in S209 eine negative Entscheidung getroffen wird, wird die Verarbeitung des vorstehenden S209 erneut ausgeführt. Das heißt, der Anfettungsvorgang wird fortgesetzt. Andererseits, in einem Fall, in dem in S209 eine positive Entscheidung getroffen wird, wird als Nächstes in S210 der Anfettungsvorgang gestoppt. Das heißt, die von dem Kraftstoffeinspritzungsventil in den Verbrennungsmotor 1 eingespritzte Kraftstoffmenge wird reduziert bis zu einer Menge, welche der Motorlast gemäß dem Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc entspricht.
  • Zeitdiagramm
  • Die zeitliche Veränderung von jeweiligen Parametern bei einer Ausführung der in 2 und 3 dargestellten Steuerungsabläufe wird mit Referenz auf 4 beschrieben. 4 ist ein Zeitdiagramm, welches die zeitliche Veränderung der jeweiligen Parameter darstellt, wenn durch Ausführen der in 2 und 3 dargestellten Steuerungsabläufe während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung die AGR-Steuerung ausgeführt wird und der Anfettungsvorgang nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Somit repräsentiert in jedem Graph von 4 die horizontale Achse eine Zeit. Zudem zeigen in 4 durchgezogene Linien die Verschiebung der jeweiligen Parameter bei Ausführung der in 2 und 3 dargestellten Steuerungsabläufe. Indessen zeigen in 4, wie in dem Stand der Technik, strichpunktierte Linien die Verschiebung der jeweiligen Parameter in einem Fall, in dem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang auf den gleichen Wert (das heißt, das erste fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis) eingestellt ist, wie in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird und der Anfettungsvorgang ausgeführt wird.
  • In 4 ist der Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc zu einer Zeit t1 null. Entsprechend ist die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt. Aus diesem Grund wird zu einer Zeit t1 ein Öffnungsgrad Dth des Drosselventils 5 herabgesenkt bis zu dem Soll-Drossel-Öffnungsgrad in der vorbestimmten Kraftstoff-Absperr-Steuerung. Entsprechend fällt der Ansaugdruck Pin innerhalb der Ansaugpassage 2 stromabwärts des Drosselventils 5. Zudem, obwohl die Darstellung in 4 weggelassen ist, ist die Temperatur Tc des Dreiwege-Katalysators 6 gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur Tc0 zu einer Zeit t1.
  • Der Ansaugdruck Pin, welcher zu der Zeit t1 begonnen hat zu fallen, erreicht zu einer Zeit t2 den dem Soll-Drossel-Öffnungsgrad in der Kraftstoff-Absperr-Steuerung zugehörigen Soll-Ansaugdruck Pint. Zudem kann der Öffnungsgrad Dth des Drosselventils 5 bis zu dem Soll-Drossel-Öffnungsgrad in einer Anzahl von getrennten Stufen gesenkt werden, um den Drehmomentstoß in dem Verbrennungsmotor 1 zu reduzieren, wenn der Öffnungsgrad Dth des Drosselventils 5 in der Kraftstoff-Absperr-Steuerung bis zu dem Soll-Drossel-Öffnungsgrad herabgesenkt wird, indem die Ausführungsbedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt wird.
  • Wenn der Ansaugdruck Pin den Soll-Ansaugdruck Pint zu einer Zeit t2 erreicht, wird der Kraftstoff-Absperr-Marker (F/C flag) angeschaltet. Entsprechend wird die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung gestartet. Zudem wird das AGR-Ventil 22 zu einer Zeit t2 geöffnet. Das heißt, der Öffnungsgrad Dagr des AGR-Ventils 22 wird erhöht. Entsprechend wird die Ausführung der AGR-Steuerung gestartet. Zudem wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases bis zu einer Zeit t2 wie üblich auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt.
  • Hier zirkuliert das das verbranntes Gas enthaltende Gas durch die Abgaspassage 3, die AGR-Passage 21 und die Ansaugpassage 2 und beginnt, in den Dreiwege-Katalysator 6 einzuströmen, wenn die Ausführung der AGR-Steuerung wie vorstehend beschrieben zusammen mit der Kraftstoff-Absperr-Steuerung zu einer Zeit t2 gestartet wird. In diesem Fall sinkt das Verhältnis des verbrannten Gases in dem Einström-Gas graduell mit Ablauf der Zeit. Als Ergebnis steigt nach einer Zeit t2 eine Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases graduell an. Zudem steigt auch eine Sauerstoffhaltemenge SOx in dem Dreiwege-Katalysator 6 graduell an. Zudem wird in diesem Fall die Anstiegsrate (die Anstiegsmenge der Sauerstoffhaltemenge SOx pro Zeiteinheit) der Sauerstoffhaltemenge SOx in dem Dreiwege-Katalysator 6 groß, wenn die Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases steigt.
  • Dann, zu einer Zeit t3, wird der Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc größer als null. Entsprechend ist die Ausführungsende-Bedingung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt. Aus diesem Grund wird zu einer Zeit t3 der Öffnungsgrad Dth des Drosselventils 5 erhöht bis zu einem Soll-Drossel-Öffnungsgrad, welcher der Motorlast gemäß dem Drosselventil-Öffnungsgrad Dacc entspricht. Entsprechend steigt der Ansaugdruck Pin innerhalb der Ansaugpassage 2 stromabwärts des Drosselventils 5.
  • Zudem wird zu einer Zeit t3 der Kraftstoff-Absperr-Marker (F/C flag) derart gesteuert, dass er AUS ist. Entsprechend wird die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzungsventil in den Verbrennungsmotor 1 wird wiederaufgenommen. Zudem wird das AGR-Ventil 22 zu einer Zeit t3 geschlossen. Entsprechend wird die Ausführung der AGR-Steuerung beendet.
  • Darüber hinaus wird die Ausführung des Anfettungsvorgangs zu einer Zeit t3 gestartet. Hier, in 4, wird die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Ausführungsform durch Ausführen des in 3 dargestellten Steuerungsablaufs das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang auf das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 eingestellt, wie in 4 durch die durchgezogenen Linien angezeigt. Dann, zu einer Zeit t3, wenn die Ausführung des Anfettungsvorgangs gestartet wird, beginnt die Sauerstoffhaltemenge SOx in dem Dreiwege-Katalysator 6 anzusteigen.
  • Dann ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 durch eine durchgezogene Linie angezeigt, zu einer Zeit t5 der ganze durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltene Sauerstoff für die Oxidation von Kraftstoffkomponenten verbraucht und ist die Sauerstoffhaltemenge SOx in dem Dreiwege-Katalysator 6 null. Dann wird eine Konzentration Rhc von HC (Kraftstoffkomponente) in dem Ausström-Abgas nach einer Zeit t5 größer als null, da die Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente erzeugt wird. Aus diesem Grund wird nach einer Zeit t5 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases, welches bis zu einer Zeit t5 auf dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten wurde, das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Als Ergebnis wird die Ausführung des Anfettungsvorgangs gestoppt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases gleich oder niedriger als das Anfettungsstop-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout0 ist. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die Ausführung des Anfettungsvorgangs zu einer Zeit t5 gestoppt. Dann, nach einer Zeit t5, wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases wie üblich auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt. Selbst wenn die Ausführung des Anfettungsvorgangs zu einer Zeit t5 gestoppt ist, wird jedoch nach einer Zeit t5 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases temporär das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis, während eine Kraftstoffkomponente, welche während der Ausführung des Anfettungsvorgangs von dem Verbrennungsmotor 1 ausgelassen wird, durch den Dreiwege-Katalysator 6 durchschlüpft. Aus diesem Grund wird in 4 nach einer Zeit t5 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis und ist die Konzentration Rhc von HC in dem Ausström-Abgas größer als null.
  • Andererseits, wie in 4 durch eine strichpunktierte Linie angezeigt, beginnt die Sauerstoffhaltemenge SOx in einem Fall, in dem das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang auf das erste fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 eigestellt ist, welches niedriger als das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 ist, in dem Dreiwege-Katalysator 6 schneller zu sinken, wenn die Ausführung des Anfettungsvorgangs zu einer Zeit t3 gestartet ist, als die in dem Fall (durchgezogene Linie) der vorliegenden Ausführungsform. Aus diesem Grund ist in diesem Fall die Sauerstoffhaltemenge SOx in dem Dreiwege-Katalysator 6 zu einer Zeit t4 früher null als zu einer Zeit t5. Als Ergebnis wird die Konzentration Rhc von HC in dem Ausström-Abgas nach einer Zeit t4 größer als null, da die Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente zu einer Zeit t4 erzeugt wird. Dann wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases nach einer Zeit t4 das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Als Ergebnis wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases gleich oder niedriger als das Anfettungsstop-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout0 ist, die Ausführung des Anfettungsvorgangs gestoppt. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die Ausführung des Anfettungsvorgangs zu einer Zeit t4 gestoppt. Jedoch selbst in diesem Fall wird nach einer Zeit t4 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fout des Ausström-Abgases temporär das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis, während eine während der Ausführung des Anfettungsvorgangs von dem Verbrennungsmotor 1 ausgelassene Kraftstoffkomponente durch den Dreiwege-Katalysator 6 durchschlüpft.
  • In diesem Fall, wie vorstehend beschrieben, steigt die Zuführmenge der Kraftstoffkomponenten pro Zeiteinheit zu dem Dreiwege-Katalysator 6 bezüglich dem Sauerstoff-Haltezustand in dem Dreiwege-Katalysator 6 übermäßig, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang bis zu dem ersten fetten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 herabgesenkt wird, selbst in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Aus diesem Grund ist die nach einer Zeit t4 in 4 durch eine strichpunktierte Linie angezeigte Konzentration Rhc von HC in dem Ausström-Abgas höher als die nach einer Zeit t5 in 4 durch eine durchgezogene Linie angezeigte Konzentration Rhc von HC in dem Ausström-Abgas.
  • Wie aus dem vorstehend beschriebenen Vergleich der in 4 durch die durchgezogene Linie und die strichpunktierte Linie angezeigten Konzentrationen Rhc von HC in den Ausström-Abgasen ersichtlich ist, ist in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang auf einen höheren Wert eingestellt, verglichen mit dem in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird. Entsprechend kann eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente, welche die Ausführung des Anfettungsvorgangs begleitet, effektiver unterdrückt werden.
  • Zudem können in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Kraftstoffkomponenten zum ausreichenden Verbrauchen des durch den Dreiwege-Katalysator 6 gehaltenen Sauerstoffs in dem Anfettungsvorgang dem Dreiwege-Katalysator 6 zugeführt werden, selbst wenn das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang auf einen höheren Wert eingestellt ist, verglichen mit dem in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird.
  • Somit kann gemäß dem die vorliegende Ausführungsform betreffenden Anfettungsvorgang der Zustand des Dreiwege-Katalysators 6 nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung zu einem Zustand wiederhergestellt werden, in dem die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators 6 so früh wie möglich ausreichend nachgewiesen werden kann, während eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente effektiver unterdrückt wird. Somit kann die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators 6 nach dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung geeigneter wiederhergestellt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn in S105 des in 2 dargestellten Ablaufs der Kraftstoff-Absperr-Marker (F/C flag) angeschaltet wird, die Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt, indem die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzungsventil in den Verbrennungsmotor 1 gestoppt wird, und wenn der Kraftstoff-Absperr-Marker (F/C flag) in S207 des in 3 dargestellten Ablaufs abgeschaltet wird, wird die Kraftstoff-Absperr-Steuerung von der ECU 10 ausgeführt, welche die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch Wiederaufnehmen der Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzungsventil in den Verbrennungsmotor 1 beendet. Zudem wird in der vorliegenden Ausführungsform der Anfettungsvorgang von der ECU 10 ausgeführt, welche die Ausführung des Anfettungsvorgangs in S208 des in 3 dargestellten Ablaufs startet und welche die in den Verbrennungsmotor 1 eingespritzte Kraftstoffmenge derart anpasst, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Einström-Abgases das in S203 oder S204 eingestellte Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint wird.
  • Zudem wird in dem Anfettungsvorgang die Ausführung des Anfettungsvorgangs fortgesetzt, bis die Sauerstoffhaltemenge SOx in dem Dreiwege-Katalysator 6 null ist. Es besteht jedoch kein Bedarf, den Aspekt der Erfindung wie vorstehend beschrieben zu konfigurieren. Beispielsweise kann, wenn der Anfettungsvorgang ausgeführt wird, der Anfettungsvorgang für eine vorbestimmte Periode ausgeführt werden.
  • Modifikationsbeispiel
  • Hier wird ein Modifikationsbeispiel des die vorliegende Ausführungsform betreffenden Anfettungsvorgangs beschrieben. Wie vorstehend beschrieben kann in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung von der ECU 10 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases gesenkt werden, da das Gas, welches das unmittelbar vor dem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung von dem Verbrennungsmotor 1 ausgelassene verbrannte Gas enthält, in den Dreiwege-Katalysator 6 strömt. Aus diesem Grund variiert in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung entsprechend dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 unmittelbar vor dem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung, der Ansaugluftmenge des Verbrennungsmotors 1 während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung, oder Ähnlichem. Dann, wenn die Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung variiert, wird auch der Sauerstoff-Haltezustand in dem Dreiwege-Katalysator 6 an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung in einen anderen Zustand versetzt.
  • In dem das Modifikationsbeispiel betreffenden Anfettungsvorgang ist in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (das heißt, das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis) des Einström-Abgases in dem nach dem Ende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführenden Anfettungsvorgang basierend auf der Sauerstoffkonzentration des Einström-Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auf einen unterschiedlichen Wert eingestellt. 5 ist ein das Modifikationsbeispiel betreffender Graph, welcher eine Korrelation zwischen der Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet ist, und dem zweiten fetten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 darstellt. Wie in dem Graph dargestellt ist in dem das Modifikationsbeispiel betreffenden Anfettungsvorgang das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 auf ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt, wenn die Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung niedriger ist, in einem Bereich, welcher höher als das erste fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint1 in dem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist. Zudem besteht kein Bedarf, das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 bezüglich der Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung linear zu ändern, und der Wert des zweiten fetten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/Fint2 kann schrittweise verändert werden. Das heißt, wenn die Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung niedrig ist, kann das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 auf einen höheren Wert eingestellt werden, verglichen damit, wenn die Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases hoch ist.
  • In dem vorliegenden Modifikationsbeispiel ist, wie in 5 dargestellt, eine Korrelation zwischen der Sauerstoffkonzentration Coxin des Einström-Gases, wenn die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung beendet ist, und dem zweiten fetten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 im Voraus als ein Kennfeld oder eine Funktion in der ECU 10 gespeichert. Dann, in S204 des in 3 dargestellten Ablaufs, wird das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 unter Nutzung des Kennfelds oder der Funktion berechnet, wenn das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint des Einström-Abgases in dem Anfettungsvorgang auf das das zweite fette Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fint2 eingestellt ist.
  • Durch wie vorstehend beschriebenes Einstellen des zweiten fetten Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/Fint2 kann in dem Anfettungsvorgang in dem Fall, in dem die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, der Zustand des Dreiwege-Katalysators 6 zu einem Zustand wiederhergestellt werden, in dem die Abgassteuerungsfunktion des Dreiwege-Katalysators 6 so früh wie möglich ausreichend nachgewiesen werden kann, während eine Zunahme der Durchschlüpf-Kraftstoffkomponente effektiver unterdrückt wird.

Claims (3)

  1. Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors (1) mit: einem AGR-Gerät (20) mit einer AGR-Passage (21), wobei die AGR-Passage (21) vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass eine Abgaspassage (3) und eine Ansaugpassage (2) in dem Verbrennungsmotor (1) miteinander kommunizieren; einem Dreiwege-Katalysator (6), welcher in der Abgaspassage (3) vorgesehen ist; und einer elektronischen Steuerungseinheit (10), welche konfiguriert ist, um eine Kraftstoff-Absperr-Steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor (1) gestoppt ist, in einem Verzögerungsbetrieb des Verbrennungsmotors (1) auszuführen, wobei die elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um nach Beendigung der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung einen Anfettungsvorgang auszuführen, in welchem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesenkt wird, welches niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist; die elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um eine AGR-Steuerung auf dem AGR-Gerät (20) während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung auszuführen, wenn eine vorbestimmte AGR-Bedingung zu einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, wobei die AGR-Steuerung eine Steuerung des Einleitens eines durch die Abgaspassage (3) strömenden Gasanteils durch die AGR-Passage (21) in die Ansaugpassage (2) ist, und die elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas derart zu steuern, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, wenn die elektronische Steuerungseinheit (10) die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und nach Beendigung der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung dann den Anfettungsvorgang ausführt.
  2. Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuerungseinheit (10) konfiguriert ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas derart zu steuern, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn eine Sauerstoffkonzentration des in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Gases an dem Ausführungsende der Kraftstoff-Absperr-Steuerung niedrig ist, verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die Sauerstoffkonzentration des Gases hoch ist, das höhere Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, wenn die elektronische Steuerungseinheit (10) die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und nach Beendigung der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung dann den Anfettungsvorgang ausführt.
  3. Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors (1), wobei das Abgassteuerungssystem ein AGR-Gerät (20), einen Dreiwege-Katalysator (6) und eine elektronische Steuerungseinheit (10) enthält, wobei das AGR-Gerät (20) eine AGR-Passage (21) enthält, die AGR-Passage (21) vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass eine Abgaspassage (3) und eine Ansaugpassage (2) in dem Verbrennungsmotor (1) miteinander kommunizieren, und der Dreiwege-Katalysator (6) in der Abgaspassage (3) vorgesehen ist, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausführen einer Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch die elektronische Steuerungseinheit (10), in welcher eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor (1) bei einem Verzögerungsbetrieb des Verbrennungsmotors (1) gestoppt wird; Ausführen eines Anfettungsvorgangs durch die elektronische Steuerungseinheit (10), in welchem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesenkt wird, welches niedriger als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, nachdem die Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung endet; Ausführen einer AGR-Steuerung auf dem AGR-Gerät (20) während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung durch die elektronische Steuerungseinheit (10), wenn eine vorbestimmte AGR-Bedingung zu einem Ausführungsbeginn der Kraftstoff-Absperr-Steuerung erfüllt ist, wobei die AGR-Steuerung eine Steuerung des Einleitens eines durch die Abgaspassage (3) strömenden Gasanteils durch die AGR-Passage (21) in die Ansaugpassage (2) ist; und Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von in den Dreiwege-Katalysator (6) einströmenden Abgas durch die elektronische Steuerungseinheit (10), derart, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, verglichen mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis wenn die AGR-Steuerung nicht während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausgeführt wird, ein höheres Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, wenn die elektronische Steuerungseinheit (10) die AGR-Steuerung während der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung ausführt und nach Beendigung der Ausführung der Kraftstoff-Absperr-Steuerung dann den Anfettungsvorgang ausführt.
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