DE102019131022A1 - Verfahren und system zum steuern einer sauerstoffreinigung eines drei- wege-katalysators - Google Patents

Verfahren und system zum steuern einer sauerstoffreinigung eines drei- wege-katalysators Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) kann aufweisen: Schnelles Einstellen (S250) eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) stromaufwärts des TWC durch eine Steuerungsvorrichtung auf ein Ziel-AFR, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC nach einer Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird, und Aufrechterhalten (S260) des Ziel-AFR, bis eine Sauerstoffreinigungs-Beendigungszeit vergangen ist. Gemäß dem Verfahren kann die NOx-Konzentration, das nach der Sauerstoffreinigung aus dem TWC entweicht, reduziert werden.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 21. Mai 2019 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0059352 , deren gesamter Inhalt durch diesen Verweis für alle Zwecke in diese Anmeldung aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators, die den Schlupf von Stickstoffoxid (NOx) aus dem TWC bei einer Sauerstoffreinigung des TWC minimieren können.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Ein Fahrzeug ist mit einem Katalysator zur Reduzierung der im Abgas enthaltenen Emissionen (EM) ausgerüstet. Das aus einem Verbrennungsmotor durch einen Auslasskrümmer ausströmende Abgas wird in einen an einem Auspuffrohr angebrachten Katalysator getrieben und darin gereinigt. Danach wird das Abgasgeräusch beim Durchströmen eines Schalldämpfers verringert und wird das Abgas dann durch ein Endrohr in die Luft ausgegeben. Der Katalysator reinigt die im Abgas enthaltenen EM. Darüber hinaus ist im Auspuffrohr ein Partikelfilter zum Auffangen von Partikeln (PM) im Abgas angebracht.
  • Ein Drei-Wege-Katalysator (TWC) ist ein Typ des Katalysators und reagiert mit Kohlenwasserstoff (HC)-Bestandteile, Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxiden (NOx), die schädliche Bestandteile des Abgases sind, um diese Bestandteile zu entfernen. Die TWC werden hauptsächlich in Benzinfahrzeuge eingebaut, und als TWC werden Pt/Rh, Pd/Rh oder Pt/Pd/Rh-Systeme verwendet.
  • Der mit dem TWC ausgerüstete Verbrennungsmotor führt eine Kraftstoffabschaltung durch, um den Kraftstoffverbrauch unter spezifischen Fahrbedingungen zu verbessern. Im vorliegenden Fall speichert ein Sauerstoffspeichermaterial im TWC Sauerstoff (O2). Da eine Reinigungseffizienz des NOx schlecht ist, wenn das Sauerstoffspeichermaterial eine große Menge des O2 speichert, wird eine Sauerstoffreinigung durchgeführt, um das im TWC gespeicherte O2 zu entfernen. Die Sauerstoffreinigung wird durch das Steuern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) des Abgases stromaufwärts des TWC durchgeführt, um fett zu sein.
  • Das AFR des Abgases ist während der Sauerstoffreinigung fett, während das AFR im TWC aufgrund des darin gespeicherten O2 bei der Durchführung der Kraftstoffabschaltung mager ist. Daher kann der TWC das NOx nicht reduzieren, sondern gibt es aus. Die Konzentration des NOx, das aus dem TWC entweicht, steht in engem Zusammenhang mit einem Steuern des AFR stromaufwärts des TWC während der Sauerstoffreinigung.
  • 1 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer konventionellen, beispielhaften Steuerstrategie für eine steigende Fahrzeuggeschwindigkeit nach einer Verringerung gesteuert wird. Die Diagramme in 1 zeigen eine beispielhafte Fahrzeuggeschwindigkeit beim Beschleunigen des Fahrzeugs nach der Kraftstoffabschaltung, ein beispielhaftes AFR-Steuern stromaufwärts des TWC, das für die beispielhafte Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, und eine beispielhafte Konzentrationsänderung des NOx, das bei dem beispielhaften AFR-Steuern aus dem TWC entweicht. Es ist zu erkennen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Beschleunigen des Fahrzeugs nach der Kraftstoffabschaltung, das für die Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführte AFR-Steuern stromaufwärts des TWC und die Konzentrationsänderung des NOx, das beim AFR-Steuern aus dem TWC entweicht, nicht immer gemäß den in 1 dargestellten Diagrammen variieren.
  • Unter Bezugnahme auf 1 erfasst die Steuerungsvorrichtung kontinuierlich einen Fahrzustand des Fahrzeugs, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Verbrennungsmotordrehzahl, das Öffnen eines Gaspedalpositionssensors, eine Einlassmenge usw. und stellt fest, ob eine Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist. Die Steuerungsvorrichtung ist so eingerichtet, dass sie feststellt, dass die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist, und führt die Kraftstoffabschaltung zu einem ermittelten Zeitpunkt (tfco) durch. Da der Kraftstoff während der Kraftstoffabschaltung nicht eingespritzt wird, wird das AFR (hier wird es als „Lambda (λ)“ bezeichnet) stromaufwärts des TWC schnell gesteigert (d.h., das AFR stromaufwärts des TWC wird schnell zu einem mageren AFR) und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird allmählich verringert.
  • Nach der Kraftstoffabschaltung führt die Steuerungsvorrichtung die Sauerstoffreinigung zu einem Zeitpunkt (tfci) durch, um das im TWC gespeicherte O2 zu entfernen, indem die Kraftstoffzufuhr wieder aufgenommen wird, die gestoppt wurde.
  • Bei der frühen Sauerstoffreinigung wird das Lambda schnell auf ein Ziel-AFR reduziert (d.h., das AFR stromaufwärts des TWC wird zu einem fetten AFR). Da das AFR innerhalb des TWC mager ist, beginnt das NOx zu diesem Zeitpunkt zunächst aus dem TWC zu entweichen. Hier wird die Konzentration des NOx, das bei der frühen Sauerstoffreinigung aus dem TWC entweicht, als erste Schlupfkonzentration X1 bezeichnet.
  • Danach steigert die Steuerungsvorrichtung das Lambda allmählich und fährt mit der Sauerstoffreinigung fort.
  • Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug zunächst auf einmal beschleunigt (tpc), beendet die Steuerungsvorrichtung die Sauerstoffreinigung und stellt das Lambda wieder auf ein stöchiometrisches AFR (λ=1) ein. In diesem Augenblick beginnt das NOx sekundär aus dem TWC zu entweichen. Hier wird die Konzentration des NOx, das nach der Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem TWC entweicht, als zweite Schlupfkonzentration X2 bezeichnet.
  • Danach steuert die Steuerungsvorrichtung das Lambda entsprechend der Fahrbedingung (typischerweise wird das Lambda als stöchiometrisches AFR rückkupplungsgesteuert).
  • Wenn das Fahrzeug nach der ersten Beschleunigung sekundär beschleunigt (d. h. eine Beschleunigung des Fahrzeugs ändert sich), entweicht das NOx drittmalig aus dem TWC. Hier wird die Konzentration des NOx, das nach der sekundären Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem TWC entweicht, als dritte Schlupfkonzentration X3 bezeichnet.
  • Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die erste, zweite und dritte Schlupfkonzentration X1, X2 und X3 mit dem AFR-Steuern stromaufwärts des TWC in der Sauerstoffreinigung zusammenhängen.
  • Die Informationen in diesem Abschnitt über den Hintergrund der vorliegenden Erfindung dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung und sollen nicht als Anerkennung oder als irgendeine Form der Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik bilden.
  • KURZERERLÄUTERUNG
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) bereitzustellen, die die Vorteile einer Verringerung der Konzentration von Stickoxid (NOx), das bei der Sauerstoffreinigung aus dem TWC entweicht, durch optimales Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses stromaufwärts des TWC haben.
  • Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Schnelles Einstellen, durch eine Steuerungsvorrichtung, eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) stromaufwärts des TWC auf ein Ziel-AFR, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC nach einer Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird, und Aufrechterhalten des Ziel-AFR durch die Steuerungsvorrichtung, bis die Sauerstoffreinigung beendet ist.
  • Die Sauerstoffreinigung kann beendet werden, wenn das AFR stromabwärts des TWC ein stöchiometrisches AFR erreicht.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: Überwachen, ob ein Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung beschleunigt, und Aufrechterhalten des Ziel-AFR für eine vorbestimmte Verzögerungszeit, wenn das Fahrzeug beschleunigt.
  • Das Verfahren kann ferner eine schnelle Anpassung des AFR stromaufwärts des TWC an das stöchiometrischen AFR aufweisen, nachdem das Ziel-AFR für die vorbestimmte Verzögerungszeit beibehalten wurde.
  • Die vorbestimmte Verzögerungszeit kann in einem Bereich von 1 Sekunde bis 3 Sekunden liegen.
  • Das Verfahren kann ferner die schnelle Anpassung das AFR stromaufwärts des TWC an das stöchiometrische AFR aufweisen, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung nicht beschleunigt.
  • Das Ziel-AFR kann nach Beendigung der Sauerstoffreinigung für eine Bereitschaftszeit beibehalten werden, und es kann ermittelt werden, ob das Fahrzeug nach Beendigung der Bereitschaftszeit beschleunigt.
  • Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) gemäß zahlreichen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Schnelles Einstellen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) stromaufwärts des TWC durch eine Steuerungsvorrichtung auf ein Ziel-AFR, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC nach einer Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird, Aufrechterhalten des Ziel-AFR durch die Steuerungsvorrichtung, bis die Sauerstoffreinigung beendet ist, Ermitteln, ob ein Fahrzeug beschleunigt, und schnelles Einstellen des AFR stromaufwärts des TWC auf ein stöchiometrisches AFR, wenn das Fahrzeug beschleunigt, nachdem das Ziel-AFR für eine vorbestimmte Verzögerungszeit aufrechterhalten wurde.
  • Die Sauerstoffreinigung kann beendet werden, wenn das AFR stromabwärts des TWC das stöchiometrische AFR erreicht.
  • Die vorbestimmte Verzögerungszeit kann in einem Bereich von 1 Sekunde bis 3 Sekunden liegen.
  • Das Verfahren kann ferner eine schnelle Anpassung das AFR stromaufwärts des TWC an das stöchiometrische AFR aufweisen, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung nicht beschleunigt.
  • Das Ziel-AFR kann nach Beendigung der Sauerstoffreinigung für eine Bereitschaftszeit beibehalten werden, und es kann ermittelt werden, ob das Fahrzeug nach Beendigung der Bereitschaftszeit beschleunigt.
  • Ein System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Einen Verbrennungsmotor, der so eingerichtet ist, dass er durch Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches und Ausstoßen eines Abgases durch ein Auspuffrohr Leistung erzeugt, einen Injektor, der den Kraftstoff in den Verbrennungsmotor zuführt, eine Steuerungsvorrichtung, die mit dem Injektor verbunden und eingerichtet ist, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) stromaufwärts des TWC einzustellen, wobei der TWC am Auspuffrohr stromabwärts des Verbrennungsmotors angebracht und eingerichtet ist, um die im Abgas enthaltenen Emissionen zu reinigen, wobei die Steuerungsvorrichtung das AFR stromaufwärts des TWC einstellt, indem eine Kraftstoffmenge ermittelt wird, die auf der Grundlage einer aktuellen Einlassmenge zuzuführen ist, und den Injektor so steuert, dass er die ermittelte Kraftstoffmenge einspritzt, und wobei die Steuerungsvorrichtung, wenn die Sauerstoffreinigung, während der Sauerstoff im TWC nach einer Kraftstoffabschaltung gereinigt wird, während der die Kraftstoffeinspritzung gestoppt ist, so eingerichtet ist, um das AFR stromaufwärts des TWC schnell auf ein Ziel-AFR einzustellen und das Ziel-AFR aufrechtzuerhalten, bis die Sauerstoffreinigung beendet ist.
  • Die Sauerstoffreinigung kann beendet sein, wenn das AFR an einem stromabwärts des TWC ein stöchiometrisches AFR erreicht.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zu ermitteln, ob ein Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung beschleunigt, und um, wenn das Fahrzeug beschleunigt, das Ziel-AFR für eine vorbestimmte Verzögerungszeit beizubehalten.
  • Die vorbestimmte Verzögerungszeit kann in einem Bereich von 1 Sekunde bis 3 Sekunden liegen.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das AFR stromaufwärts des TWC schnell auf das stöchiometrische AFR einzustellen, wenn die vorbestimmte Verzögerungszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung vergangen ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das AFR stromaufwärts des TWC schnell auf das stöchiometrische AFR einzustellen, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung nicht beschleunigt.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das Ziel-AFR für eine Bereitschaftszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung beizubehalten und um zu ermitteln, ob das Fahrzeug nach Beendigung der Bereitschaftszeit beschleunigt.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis stromaufwärts eines Dreiwege-Katalysators schnell auf einen Ziel-AFR-Wert eingestellt und wird der Ziel-AFR-Wert dann bis zur Beendigung einer Sauerstoffreinigung beibehalten. Daher können die erste, zweite und dritte Schlupfkonzentration reduziert werden.
  • Da das Ziel-AFR nach Beendigung der Sauerstoffreinigung für eine vorbestimmte Verzögerungszeit weiter beibehalten wird, kann die dritte Schlupfkonzentration weiter reduziert werden.
  • Da das Ziel-AFR auch nach Beendigung der Sauerstoffreinigung für eine Bereitschaftszeit beibehalten wird und nach Beendigung der Bereitschaftszeit ermittelt wird, ob ein Fahrzeug beschleunigt, können die sekundären und dritten Schlupfkonzentrationen weiter reduziert werden.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, die sich aus den beigefügten Zeichnungen, die hier mitaufgenommen sind, und der folgenden Detailbeschreibung ergeben oder näher erläutert werden, die zusammen zur Erläuterung bestimmter Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC nach einer konventionellen, beispielhaften Steuerstrategie für eine steigende Fahrzeuggeschwindigkeit nach einer Verringerung gesteuert wird,
    • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines TWC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 3 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer ersten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 4 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer zweiten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 5 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer dritten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 6 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer vierten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 7 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer fünften beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 8 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer sechsten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 9 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß der siebten und achten beispielhaften Steuerstrategien für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird,
    • 10 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines TWC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines TWC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
    • 12 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein konventionelles AFR-Steuern und ein AFR-Steuern gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung durchgeführt werden.
  • Es ist zu verstehen, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale zeigen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die hierin enthaltenen spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich beispielsweise spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Orte und Formen, werden teilweise durch die besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung ermittelt.
  • In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es wird nun im Einzelnen auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) Bezug genommen, die in den beiliegenden Zeichnungen beispielhaft dargestellt und nachfolgend beschrieben werden. Während die vorliegende(n) Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wird (werden), ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht darauf abzielt, die vorliegende(n) Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Andererseits soll(en) die vorliegende(n) Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Umfang und im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung gemäß der Definition der beigefügten Ansprüche enthalten sein können.
  • Die hier verwendete Terminologie dient nur zur Beschreibung verschiedener beispielhafter Ausführungsformen und soll keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“, „einer“, und „eines“ sowie „der“, „die“ und „das““ auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es ist weiter zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „weist auf“, wenn in der beispielhaften Ausführungsform verwendet, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Der hierin verwendete Begriff „und/oder“ weist auf in diesem Dokument alle Kombinationen eines oder mehrerer der hier aufgeführten, miteinander verbundenen Elemente. Der Begriff „gekuppelt“ bezeichnet eine physikalische Beziehung zwischen zwei Komponenten, wobei die Komponenten entweder direkt miteinander oder indirekt über oder mehrere Zwischenkomponenten verbunden sind.
  • Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV),. Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
  • Darüber hinaus ist es klar, dass eine oder mehrere der unten aufgeführten Verfahren oder Aspekte von zumindest einer Steuerungsvorrichtung ausgeführt werden können. Der Begriff „Steuerungsvorrichtung“ kann sich auf eine Hardwarevorrichtung beziehen, die einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist so eingerichtet, dass er Programmbefehle speichert, und der Prozessor ist speziell so programmiert, dass er die Programmbefehle ausführt, um einen oder mehrere Vorgänge auszuführen, die weiter unten beschrieben werden. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass die unten aufgeführten Verfahren von einem System ausgeführt werden können, das die Steuerungsvorrichtung einschließt, wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung als nicht vorübergehender, computerlesbarer Datenträger mit ausführbaren Programmbefehlen, die von einem Prozessor oder ähnlichem ausgeführt werden, umgesetzt sein. Beispiele für computerlesbare Medien sind, jedoch ohne Beschränkung darauf, unter anderem ROM, RAM, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeichergeräte. Der computerlesbare Datenträger kann auch über ein Computernetzwerk verteilt sind, so dass die Programmbefehle verteilt gespeichert und ausgeführt werden, beispielsweise durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
  • Der Begriff „stöchiometrisches AFR“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, betrifft ein Gewichtsverhältnis für einen Kraftstoff und einen Sauerstoff (O2), der oxidiert werden muss, um eine vollständige Verbrennung zu bewirken, und bedeutet λ = 1.
  • Der Begriff „mageres AFR“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, betrifft einen Zustand, in dem die tatsächliche Kraftstoffmenge geringer ist als die beim stöchiometrischen AFR erforderliche Kraftstoffmenge, und bedeutet λ > 1.
  • Der Begriff „fettes AFR“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, betrifft einen Zustand, bei dem die tatsächliche Kraftstoffmenge größer ist als die beim stöchiometrischen AFR erforderliche Kraftstoffmenge, und bedeutet λ < 1.
  • Im Folgenden werden verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines TWC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 2 dargestellt, weist ein System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Verbrennungsmotor 10, ein Auspuffrohr 40, den Drei-Wege-Katalysator 60 und eine Steuerungsvorrichtung 70 auf.
  • Der Verbrennungsmotor 10 verbrennt ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, um chemische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Der Verbrennungsmotor 10 weist eine Brennkammer 12, ein Einlassventil 14, eine Zündkerze 15, ein Auslassventil 16, einen Injektor 18, einen Einlasskrümmer 20 und einen Auslasskrümmer 22 auf.
  • Die Brennkammer 12 ist mit dem Einlasskrümmer 20 verbunden und erhält eine Luft oder ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff. An der Brennkammer 12 ist eine Einlassöffnung gebildet, die mit dem Einlassventil 14 bereitgestellt ist. Das Einlassventil 14 wird durch eine Drehung einer mit einer Kurbelwelle verbundenen Nockenwelle betätigt, um die Einlassöffnung zu öffnen oder zu schließen. Wenn das Einlassventil 14 die Einlassöffnung öffnet, strömt die Luft oder das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Einlasskrümmer 20 durch die Einlassöffnung in die Brennkammer 12. Wenn das Einlassventil 14 die Einlassöffnung verschließt, strömt dagegen die Luft bzw. das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Einlasskrümmer 20 nicht in die Brennkammer 12. Darüber hinaus ist die Brennkammer 12 mit dem Auslasskrümmer 22 verbunden, so dass das beim Verbrennungsvorgang entstehende Abgas im Auslasskrümmer 22 gesammelt wird und in das Auspuffrohr 40 ausströmt. An der Brennkammer 12 ist eine Auslassöffnung gebildet, die mit dem Auslassventil 16 bereitgestellt ist. Das Auslassventil 16 wird auch durch die Drehung der mit der Kurbelwelle verbundenen Nockenwelle betätigt, um die Auslassöffnung zu öffnen oder zu schließen. Wenn das Auslassventil 16 die Auslassöffnung öffnet, strömt das Abgas in der Brennkammer 12 durch die Auslassöffnung zum Auslasskrümmer 22. Wenn das Auslassventil 16 die Auslassöffnung verschließt, strömt das Abgas in der Brennkammer 12 dagegen nicht zum Auslasskrümmer 22.
  • Je nach Verbrennungsmotortyp kann die Brennkammer 12 mit dem Injektor 18 bereitgestellt sein, um den Kraftstoff in die Brennkammer 12 einzuspritzen (beispielsweise in dem Fall eines Benzin-Direkteinspritzungsmotors). Außerdem kann je nach Verbrennungsmotortyp die Zündkerze 15 an einem oberen Abschnitt der Brennkammer 12 bereitgestellt sein, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum 12 zu entzünden (beispielsweise bei einem Benzinmotor).
  • Das Auspuffrohr 40 ist mit dem Auslasskrümmer 22 verbunden, um die Abgase nach außen auszugeben. Am Auspuffrohr 40 sind verschiedene Katalysatoren angebracht, um die im Abgas enthaltenen Emissionen (EM) zu entfernen. Der Einfachheit halber wird beispielhaft erläutert, dass der TWC 60 am Auspuffrohr 40 angebracht ist, aber es ist zu verstehen, dass der am Auspuffrohr 40 angebrachte Katalysator nicht auf den TWC 60 beschränkt ist.
  • Der TWC 60 ist am Auspuffrohr 40 angebracht, durch das das vom Verbrennungsmotor 10 ausgegebene Abgas strömt, und die im Abgas enthaltenen Schadstoffe einschließlich CO, HC und NOx werden im TWC 60 durch eine Oxidationsreaktion in unschädliche Bestandteile umgewandelt. Da der TWC 60 dem Fachmann gut bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
  • Das Auspuffrohr 40 ist mit einer Vielzahl von Sensoren 42, 44 und 46 zum Erkennen eines Verbrennungszustandes und einer Funktion des TWC 60 bereitgestellt.
  • Der Temperatursensor 42 ist am Auspuffrohr 40 stromaufwärts des TWC 60 angebracht, erfasst eine Temperatur des Abgases stromaufwärts des TWC 60 und überträgt ein entsprechendes Signal an die Steuerungsvorrichtung 70.
  • Der erste Sauerstoffsensor 44 ist am Abgasrohr 40 stromaufwärts des TWC 60 angebracht, erfasst die O2-Konzentration im Abgas stromaufwärts des TWC 60 und überträgt ein entsprechendes Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (im Folgenden als „λ“ bezeichnet) des hier beschriebenen Abgases bezeichnet ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) stromaufwärts des TWC 60 und kann ein Wert sein, der vom ersten Sauerstoffsensor 44 erfasst wird. Außerdem bezeichnet ein hier beschriebenes AFR-Steuern ein Steuern des AFR des Abgases als Ziel-AFR gemäß einer Fahrbedingung.
  • Der zweite Sauerstoffsensor 46 ist am Abgasrohr 40 stromabwärts des TWC 60 angebracht, erfasst die O2-Konzentration im Abgas stromabwärts des TWC 60 und überträgt ein entsprechendes Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Ein vom zweiten Sauerstoffsensor 46 erfasster Wert kann verwendet werden, um festzustellen, ob eine Sauerstoffspeicherkapazität (OSC) des TWC 60 vollständig verbraucht ist, das heißt, ob eine Sauerstoffreinigung beendet ist.
  • Zusätzlich zu den hier beschriebenen Sensoren 42, 44 und 46 kann ein System zum Steuern des Verbrennungsmotors auch verschiedene Sensoren aufweisen. Beispielsweise kann ein zusätzlicher Temperatursensor am Auspuffrohr 40 stromabwärts des TWC 60 angebracht sein, um die Temperatur des Abgases stromabwärts des TWC 60 zu erfassen. Darüber hinaus kann, wie in 10 gezeigt, das System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators weiterhin einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48, einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor 50 und einen Luftmengenmesser 52 aufweisen. Darüber hinaus kann das System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung des TWC auch einen NOx-Sensor, einen HC-Sensor oder einen CO-Sensor aufweisen, die am Auspuffrohr 40 angebracht sind, und die Konzentration der im Abgas enthaltenen EM kann über diese Sensoren erfasst werden.
  • Die Steuerungsvorrichtung 70 ist mit den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50 und 52 elektrisch verbunden, um die Signale zu empfangen, die den von den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50 und 52 erfassten Werten entsprechen, und ermittelt basierend auf den Signalen den Verbrennungszustand, das AFR des Abgases, ob die TWC 60 normal arbeitet, ob die Sauerstoffreinigung beendet ist und/oder den Fahrzustand des Fahrzeugs. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert zumindest einen Zündzeitpunkt der Zündkerze 15, das AFR des Abgases und eine Kraftstoffeinspritzmenge und/oder einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt des Injektors 18 basierend auf den Ermittlungsergebnissen. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann mit einem oder mehreren Prozessoren implementiert sein, die von einem vorbestimmten Programm ausgeführt werden, und das vorbestimmte Programm kann so programmiert werden, dass es jeden Schritt eines Verfahrens zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 bis 9 wird im Folgenden eine NOx-Konzentration beschrieben, das aus dem TWC 60 entweicht, wenn das AFR Verhältnis stromaufwärts des TWC 60 (d.h. das AFR des Abgases) gemäß verschiedenen Steuerstrategien gesteuert wird, wenn die Sauerstoffreinigung nach der Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird. Zum besseren Verständnis und zur leichteren Beschreibung werden wiederholt wechselnde Fahrzeuggeschwindigkeiten als ein Fahrzustand des Fahrzeugs dargestellt. Dabei weist die sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit einen Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, und einen Bereich auf, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Der Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, und der Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, werden abwechselnd wiederholt.
  • 3 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer ersten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird, 4 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer zweiten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird, 5 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer dritten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird, 6 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer vierten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird, 7 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer fünften beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird, 8 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer sechsten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird, und 9 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein AFR stromaufwärts des TWC gemäß einer siebten und achten beispielhaften Steuerstrategie für eine sich wiederholt ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird.
  • In 3 bis 8 stellt eine fettgedruckte durchgezogene Linie das AFR (λ) stromaufwärts des TWC 60 dar, eine dünne durchgezogene Linie die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine fettgedruckte gepunktete Linie das Ziel-AFR (Atar) und eine Strich-Punkt-Linie die Konzentration des aus dem TWC 60 entweichenden NOx dar.
  • In 9 stellen außerdem eine obere durchgezogene Linie das AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der siebten Steuerstrategie, eine obere Strich-Punkt-Linie das AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der achten Steuerstrategie, eine obere Strich-Doppelpunkt-Linie das AFR stromabwärts des TWC 60 gemäß der siebten Steuerstrategie und eine obere gepunktete Linie das AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der achten Steuerstrategie dar, steht eine untere durchgezogene Linie für die Fahrzeuggeschwindigkeit, steht eine untere Stricht-Punkt-Linie für die Konzentration des NOx, das aus dem TWC 60 entweicht, wenn das AFR gemäß der siebten Steuerstrategie gesteuert wird, und steht eine untere gepunktete Linie für die Konzentration des NOx, das aus dem TWC 60 entweicht, wenn das AFR gemäß der achten Steuerstrategie gesteuert wird.
  • Die in 3 bis 9 dargestellte Fahrzeuggeschwindigkeit ist so ausgelegt, dass die in 1 dargestellte Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs wiederholt wird. So kann das NOx innerhalb eines Zeitraums dreimal aus dem TWC 60 entweichen. Das heißt, es können erste bis dritte Schlupfkonzentrationen X1, X2 und X3 auftreten.
  • 3 und 4 sind Diagramme zum Vergleich der ersten, zweiten und dritten Schlupfkonzentration X1, X2 und X3 gemäß dem AFR-Steuermustern des Abgases, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC 60 durchgeführt wird. Die Ziel-AFR (Atar) der ersten Steuerstrategie ist die gleiche wie die (Atar) der zweiten Steuerstrategie, und die Sauerstoffreinigungsdauer der ersten Steuerstrategie ist die gleiche wie die der zweiten Steuerstrategie.
  • Gemäß dem ersten AFR-Steuermuster in 3 wird, wenn die Sauerstoffreinigung beginnt, nachdem die Kraftstoffabschaltung aufgrund einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf das Ziel-AFR eingestellt (Atar). Danach wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 allmählich gesteigert, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder gesteigert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert wird, wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 auf den stöchiometrischen AFR-Wert (λ=1) zurückgeführt.
  • Gemäß dem zweiten AFR-Steuermuster in 4 wird, wenn die Sauerstoffreinigung beginnt, nachdem die Kraftstoffabschaltung aufgrund einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf einen vorbestimmten fetten AFR-Wert eingestellt (λ > λtar) und dann schrittweise auf den Ziel-AFR-Wert eingestellt (λtar). Danach wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (Atar) beibehalten, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder gesteigert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert wird, wird das AFR stromaufwärts des TWC 6.0 schnell auf den stöchiometrischen AFR-Wert (λ=1) zurückgeführt.
  • Hier bedeutet „schnelles Anpassen, Steigern, Reduzieren oder Wiederherstellen auf ein spezifisches AFR“, wenn eine spezifische Bedingung erfüllt ist, dass eine Kraftstoffeinspritzmenge so angepasst wird, dass das AFR das spezifische AFR ist, wenn die spezifische Bedingung erfüllt ist. Zum Beispiel bedeutet „schnelles Anpassen an ein Ziel-AFR“, wenn eine spezifische Bedingung erfüllt ist, ein schnelles Einspritzen der Kraftstoffmenge, die ein AFR stromaufwärts eines TWC 60 bedingt, das Ziel-AFR zu werden, basierend auf einer aktuellen Einlassmenge, wenn die spezifische Bedingung erfüllt ist
  • Hier bedeutet „allmähliches Anpassen, Steigern, Verringern oder Wiederherstellen eines spezifischen AFR“, wenn eine spezifische Bedingung erfüllt ist, dass eine Kraftstoffeinspritzmenge so angepasst wird, dass das AFR innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls das spezifische AFR wird, wenn die spezifische Bedingung erfüllt ist. Zum Beispiel bedeutet „allmähliches Anpassen an ein Ziel-AFR“, wenn eine spezifische Bedingung erfüllt ist, dass ein AFR allmählich auf das Ziel-AFR gesteigert oder reduziert wird, von dem Zeitpunkt, an dem die spezifische Bedingung erfüllt ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das vorbestimmte Zeitintervall vergangen ist. Gegenwärtig wird die Kraftstoffmenge während des vorbestimmten Zeitintervalls allmählich gesteigert oder verringert.
  • Unter Bezugnahme auf 3 und 4 sind die erste Schlupfkonzentration X1 und die dritte Schlupfkonzentration X3 relativ gering und ist die zweite Schlupfkonzentration X2 relativ hoch, wenn das AFR-Steuern stromaufwärts des TWC 60 gemäß der ersten Steuerstrategie durchgeführt wird, während die zweite Schlupfkonzentration X2 relativ gering und die erste Schlupfkonzentration X1 und die dritte Schlupfkonzentration X3 relativ hoch sind, wenn das AFR-Steuern stromaufwärts des TWC 60 gemäß der zweiten Steuerstrategie durchgeführt wird. Daraus ist ersichtlich, dass die erste Schlupfkonzentration X1 und die dritte Schlupfkonzentration X3 reduziert werden, wenn das AFR stromaufwärts des TWC 60 bei der frühen Sauerstoffreinigung schnell auf das Ziel-AFR (Atar) eingestellt wird, während die zweite Schlupfkonzentration X2 reduziert wird, wenn eine Dauer, während der das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (λtar) beibehalten wird, gesteigert wird. Das heißt, es ist zu erkennen, dass das AFR-Steuermuster alle ersten, zweiten und dritten Schlupfkonzentrationen X1, X2 und X3 beeinflusst.
  • 5 und 6 sind Diagramme zum Vergleich der ersten, zweiten und dritten Schlupfkonzentration X1, X2 und X3 gemäß dem Ziel-AGR, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC 60 durchgeführt wird. Das AFR-Steuermuster der dritten Steuerstrategie ist gleich oder ähnlich dem der vierten Steuerstrategie, und die Sauerstoffreinigungsdauer der dritten Steuerstrategie ist gleich der der vierten Steuerstrategie. Das Ziel-AFR (Atar) der dritten Steuerstrategie liegt bei etwa 0,84 und das Ziel-AFR (λtar) der vierten Steuerstrategie liegt bei etwa 0,78.
  • Gemäß dem AFR-Steuermuster der dritten Steuerstrategie und der vierten Steuerstrategie wird, wenn die Sauerstoffreinigung beginnt, nachdem die Kraftstoffabschaltung aufgrund einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf einen vorbestimmten fetten AFR-Wert eingestellt (λ > Atar) und dann schrittweise auf den Ziel-AFR-Wert eingestellt (Atar). Danach wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (Atar) beibehalten, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder gesteigert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert wird, wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf den stöchiometrischen AFR-Wert (A=1) zurückgeführt.
  • Unter Bezugnahme auf 5 und 6 wird die erste Schlupfkonzentration X1 reduziert, während die zweite Schlupfkonzentration X2 und die dritte Schlupfkonzentration X3 nur einen geringen Unterschied aufweisen, wenn das AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der vierten Steuerstrategie gesteuert wird, im Vergleich zum Steuern des AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der dritten Steuerstrategie. Daraus ist ersichtlich, dass das Ziel-AFR (Atar) die erste Schlupfkonzentration X1 beeinflusst, aber kaum die zweite Schlupfkonzentration X2 und die dritte Schlupfkonzentration X3. Außerdem nimmt die erste Schlupfkonzentration X1 ab, wenn das Ziel-AFR (Atar) geringer wird (d.h. das Ziel-AFR wird fetter).
  • 7 und 8 sind Diagramme zum Vergleich der ersten, zweiten und dritten Schlupfkonzentration X1, X2 und X3 in Abhängigkeit von der Sauerstoffreinigungsdauer, während der die Sauerstoffreinigung des TWC 60 durchgeführt wird. Das AFR-Steuermuster der fünften Steuerstrategie ist gleich oder ähnlich dem der sechsten Steuerstrategie, und das Ziel-AFR der fünften Steuerstrategie ist gleich dem der sechsten Steuerstrategie. Die Sauerstoffreinigungsdauer t1 der fünften Steuerstrategie ist jedoch kürzer als die t2 der sechsten Steuerstrategie.
  • Gemäß dem AFR-Steuermuster der fünften und sechsten Steuerstrategie werden, wenn die Sauerstoffreinigung nach der Kraftstoffabschaltung aufgrund einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt, das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf einen vorbestimmten fetten AFR-Wert eingestellt (λ > λtar) und dann schrittweise auf den Ziel-AFR-Wert eingestellt (λtar). Danach wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (Atar) beibehalten, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder gesteigert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert wird, wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf den stöchiometrischen AFR-Wert (A=1) zurückgeführt.
  • Unter Bezugnahme auf 7 und 8 ist zu erkennen, dass sich die erste Schlupfkonzentration X1 und die zweite Schlupfkonzentration X2 nur wenig unterscheiden, während die dritte Schlupfkonzentration X3 stark reduziert wird, wenn das AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der sechsten Steuerstrategie gesteuert wird, im Vergleich zum Steuern des AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der fünften Steuerstrategie. Daraus ist ersichtlich, dass die Sauerstoffreinigungsdauer die dritte Schlupfkonzentration X3 beeinflusst, aber kaum die erste Schlupfkonzentration X1 und die zweite Schlupfkonzentration X2. Außerdem ist zu erkennen, dass die dritte Schlupfkonzentration X3 umso geringer ist, je länger die Sauerstoffreinigungsdauer ist.
  • 9 ist ein Diagramm zum Vergleich der ersten, zweiten und dritten Schlupfkonzentration X1, X2 und X3 gemäß einer Ziel-AFR-Aufrechterhaltungsdauer (eine Dauer, für die die Ziel-AFR beibehalten wird), wenn die Sauerstoffreinigung des TWC 60 durchgeführt wird. Das AFR-Steuermuster der siebten Steuerstrategie ist gleich oder ähnlich dem der achten Steuerstrategie, und das Ziel-AFR der siebten Steuerstrategie ist gleich dem der achten Steuerstrategie. Das Ziel-AFR wird jedoch beibehalten, bevor das Fahrzeug gemäß der siebten Steuerstrategie beschleunigt, während das Ziel-AFR nach der Beschleunigung des Fahrzeugs gemäß der achten Steuerstrategie beibehalten wird.
  • Gemäß dem AFR-Steuermuster der siebten und achten Steuerstrategie werden, wenn die Sauerstoffreinigung nach der Kraftstoffabschaltung aufgrund einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt, das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf einen vorbestimmten fetten AFR-Wert eingestellt (λ > λtar) und dann schrittweise auf den Ziel-AFR-Wert eingestellt (Atar). Danach wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (Atar) beibehalten, bis die Sauerstoffreinigung beendet ist.
  • Gemäß dem AFR-Steuermuster der siebten Steuerstrategie, wenn die Sauerstoffreinigung beendet ist, wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell als stöchiometrisches AFR wiederhergestellt (A=1). Gegenwärtig beschleunigt das Fahrzeug und das AFR stromabwärts des TWC 60 wird vorübergehend zum fetten AFR.
  • Gemäß dem AFR-Steuermuster der achten Steuerstrategie wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (Atar) beibehalten, auch wenn die Sauerstoffreinigung beendet ist, und wird weiterhin als Ziel-AFR (Atar) beibehalten, wenn das Fahrzeug beschleunigt und eine vorbestimmte Verzögerungszeit vergangen ist. Danach wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf das stöchiometrische AFR (λ=1) zurückgeführt.
  • Ein Zeitpunkt, bei dem die Sauerstoffreinigung beendet ist, bedeutet hier einen Zeitpunkt, bei dem die Sauerstoffspeicherkapazität (OSC) des TWC 60 vollständig verbraucht ist, d.h. einen Zeitpunkt, bei dem das AFR stromabwärts des TWC 60 zum stöchiometrischen AFR wird. Hier bedeutet, dass das AFR stromabwärts des TWC 60 zum stöchiometrischen AFR wird, dass das AFR stromabwärts des TWC 60 innerhalb 97 % - 100 % des stöchiometrischen AFR liegt und der magere AFR oder das stöchiometrische AFR ist. Das AFR stromabwärts des TWC 60 kann durch den zweiten Sauerstoffsensor 46 erfasst werden.
  • Unter Bezugnahme auf 9 kann erkannt werden, dass es nur einen geringen Unterschied zwischen der ersten Schlupfkonzentration X1 und der zweiten Schlupfkonzentration X2 gibt, während die dritte Schlupfkonzentration X3 stark reduziert ist, wenn das AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der achten Steuerstrategie gesteuert wird, im Vergleich zum Steuern des AFR stromaufwärts des TWC 60 gemäß der siebten Steuerstrategie. Folglich ist es notwendig, das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (Atar) vom Zeitpunkt der Beschleunigung des Fahrzeugs bis zum Beenden der vorbestimmten Verzögerungszeit beizubehalten, um die dritte Schlupfkonzentration X3 zu reduzieren.
  • Zusammenfassend ist es notwendig, das Ziel-AFR (Atar) fetter einzustellen, das AFR stromaufwärts des TWC schnell an das Ziel-AFR (λtar) bei der frühen Sauerstoffreinigung anzupassen, die Dauer zu steigern, während der das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (λtar) beibehalten wird, und die Sauerstoffreinigungsdauer zu steigern, um die erste, zweite und dritte Schlupfkonzentration X1, X2 und X3 zu reduzieren. Darüber hinaus ist es auch notwendig, das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR (λtar) von der Beschleunigung des Fahrzeugs bis zum Beenden der vorbestimmten Verzögerungszeit beizubehalten.
  • Die Ein- und Ausgaben der Steuerungsvorrichtung 70 im System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 10 ausführlich beschrieben.
  • 10 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines TWC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10 zeigt ein einfaches Beispiel für die Ein- und Ausgaben der Steuerungsvorrichtung 70 zur Realisierung des Systems zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist klar, dass die Ein- und Ausgaben der Steuerungsvorrichtung 70 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die in 10 dargestellte beispielhafte Ausführungsform beschränkt sind.
  • Wie in 10 dargestellt, ist die Steuerungsvorrichtung 70 mit dem Temperatursensor 42, dem ersten und zweiten Sauerstoffsensor 44 und 46, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48, dem Verbrennungsmotordrehzahlsensor 50 und dem Luftmengenmesser 52 elektrisch verbunden und empfängt die Signale, die den von den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50 und 52 erfassten Werten entsprechen.
  • Der Temperatursensor 42 erfasst die Temperatur des Abgases stromaufwärts des TWC 60 und überträgt das entsprechende Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann auf der Grundlage des Signals eine Substrattemperatur des TWC 60 vorhersagen.
  • Der erste Sauerstoffsensor 44 erfasst die Konzentration des im Abgas enthaltenen O2 stromaufwärts des TWC 60 und überträgt das entsprechende Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Der zweite Sauerstoffsensor 46 erfasst die Konzentration des im Abgas enthaltenen O2 stromabwärts des TWC 60 und überträgt das entsprechende Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann anhand der Signale des ersten und zweiten Sauerstoffsensors 44 und 46 ermitteln, ob der TWC 60 normal arbeitet, und führt das AFR-Steuern des Verbrennungsmotors 10 durch.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit und überträgt das entsprechende Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann auf der Grundlage der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert.
  • Der Verbrennungsmotordrehzahlsensor 50 erfasst die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und überträgt das entsprechende Signal an die Steuerungsvorrichtung 70. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann ferner auf der Grundlage der vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor 50 erfassten Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 ermitteln, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert.
  • Der Luftmengenmesser 52 ist an einem Einlassrohr oder einer Einlassleitung angebracht, um die in das Einlasssystem einströmende Luftmenge (d.h., die Einlassmenge) zu erfassen und das entsprechende Signal an die Steuerungsvorrichtung 70 zu übertragen.
  • Die Steuerungsvorrichtung 70 ermittelt den Verbrennungszustand, das AFR des Abgases, ob der TWC 60 normal arbeitet, ob die Sauerstoffreinigung beendet ist und/oder den Fahrzustand des Fahrzeugs auf der Grundlage der von den Sensoren 42, 44, 46, 48, 50 und 52 erfassten Werte. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann zumindest einen der folgenden Parameter auf der Grundlage der Ermittlung steuern: Den Zündzeitpunkt der Zündkerze 15, das AFR des Abgases sowie die Kraftstoffeinspritzmenge und den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt des Injektors 18.
  • Die Steuerungsvorrichtung 70 kann die Kraftstoffmenge ermitteln, die ein gewünschtes AFR des Abgases auf der Grundlage der aktuellen Einlassmenge bildet und das AFR stromaufwärts des TWC 60 durch Steuern des Injektors 18 zur Einspritzung der ermittelten Kraftstoffmenge steuern.
  • Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 11 ausführlich beschrieben.
  • 11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines TWC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 11 dargestellt, wird das Fahrzeug beim Starten des Verbrennungsmotors in Schritt S200 entsprechend der Manipulation des Fahrers in Schritt S210 gefahren. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 70 ermittelt einen aktuellen Betriebszustand auf der Grundlage der von mehreren Sensoren 42, 44, 46, 48, 50 und 52 übertragenen Signale und steuert den Betrieb des Verbrennungsmotors entsprechend dem aktuellen Betriebszustand.
  • Während das Fahrzeug gefahren wird, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob im Schritt S220 eine Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist. Wenn ein Fahrer beispielsweise auf einer bergab führenden Straße den Fuß vom Gaspedal nimmt, kann die Bedingung der Kraftstoffabschaltung erfüllt sein. Da die Kraftstoffabschaltbedingung dem Fachmann gut bekannt ist, wird auf eine weitere Beschreibung verzichtet.
  • Wenn die Kraftstoffabschaltbedingung im Schritt S220 nicht erfüllt ist, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zum Schritt S210 zurück, um den Betrieb des Verbrennungsmotors 10 zu steuern. Daher wird das Fahrzeug durch die Manipulation des Fahrers gefahren, bevor der Verbrennungsmotor abgestellt wird.
  • Wenn die Kraftstoffabschaltbedingung im Schritt S220 erfüllt ist, führt die Steuerungsvorrichtung 70 die Kraftstoffabschaltung im Schritt S230 durch. Dadurch wird die Zufuhr des Kraftstoffs in die Brennkammer 12 gestoppt und das Fahrzeug fährt durch Trägheit.
  • Während der Kraftstoffabschaltung ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob eine Kraftstoffabschaltstoppbedingung im Schritt S240 erfüllt ist. Die Bedingung für den Stopp der Kraftstoffabschaltung kann beispielsweise erfüllt sein, wenn der Fahrer das Fahrzeug durch erneutes Betätigen des Gaspedals beschleunigt oder die Verbrennungsmotordrehzahl unter eine vorbestimmte Drehzahl reduziert wird. Da die Kraftstoffabschaltstoppbedingung dem Fachmann gut bekannt ist, wird auf eine weitere Beschreibung verzichtet.
  • Wenn die Bedingung für die Kraftstoffabschaltstoppbedingung im Schritt S240 nicht erfüllt ist, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zum Schritt S230 zurück, um die Zufuhr des Kraftstoffs in die Brennkammer 12 abzuschalten.
  • Wenn die Kraftstoffabschaltstoppbedingung im Schritt S240 erfüllt ist, nimmt die Steuerungsvorrichtung 70 die Zufuhr des abgeschalteten Kraftstoffs wieder auf. Daher beginnt das Entfernen des in einem Sauerstoffspeicher des TWC 60 gespeicherten O2 aufgrund der Kraftstoffabschaltung. Das heißt, die Sauerstoffreinigung wird eingeleitet und durchgeführt.
  • Die Sauerstoffreinigung beginnt durch eine schnelle Anpassung das AFR stromaufwärts des TWC 60 an das Ziel-AFR im Schritt S250. Daher können die ersten und zweiten Schlupfkonzentrationen X1 und X2 reduziert werden.
  • Wenn beispielsweise ein Kraftstoffabschaltstopp-Signal eingegeben wird, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70 die Kraftstoffmenge, die bewirkt, dass das AFR stromaufwärts des TWC 60 das Ziel-AFR wird, und zwar auf der Grundlage der vom Luftmengenmesser 52 erfassten aktuellen Einlassmenge. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert den Injektor 18, um die ermittelte Kraftstoffmenge einzuspritzen. Daher wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell an das Ziel-AFR angepasst. Das Ziel-AFR kann zum Beispiel ein Wert unter 0,85 sein (basierend auf dem Lambda), ist hierauf aber nicht beschränkt.
  • Nachdem das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf das Ziel-AFR eingestellt ist, hält die Steuerungsvorrichtung 70 das AFR stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR im Schritt S260 aufrecht. Danach ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70 in Schritt S270, ob die Sauerstoffreinigung beendet ist. Wie oben beschrieben, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70, ob die Sauerstoffreinigung beendet ist, indem auf der Grundlage des vom zweiten Sauerstoffsensor 46 erfassten Wertes ermittelt wird, ob das AFR stromabwärts des TWC 60 zum stöchiometrischen AFR wird.
  • Wenn die Sauerstoffreinigung nicht im Schritt S270 beendet wird, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zum Schritt S260 zurück, um das AFR kontinuierlich stromaufwärts des TWC 60 als Ziel-AFR zu halten.
  • Wenn die Sauerstoffreinigung im Schritt S270 beendet ist, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 70 im Schritt S280, ob das Fahrzeug beschleunigt. Die Steuerungsvorrichtung 70 kann zum gegenwärtigen Zeitpunkt feststellen, ob das Fahrzeug beschleunigt, wenn nach Beendigung der Sauerstoffreinigung eine Bereitschaftszeit vergangen ist. Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 70 das AFR als Ziel-AFR stromaufwärts des TWC 60 kontinuierlich aufrechterhalten, bis die Bereitschaftszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung vergangen ist. Die zweite und dritte Schlupfkonzentration X2 und X3 können durch Beibehalten des Ziel-AFR reduziert werden, bis die Bereitschaftszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung vergangen ist. Die Bereitschaftszeit kann ein Wert innerhalb von 0,5 bis 1 Sekunde sein, ist hierauf aber nicht beschränkt.
  • Wenn das Fahrzeug im Schritt S280 nicht beschleunigt, kehrt die Steuerungsvorrichtung 70 zum Schritt S210 zurück. Daher wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf das stöchiometrische AFR eingestellt und dann auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahrzeugs gesteuert.
  • Wenn das Fahrzeug im Schritt S280 beschleunigt, passt die Steuerungsvorrichtung 70 im Schritt S290 das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell an das .stöchiometrischeAFR an, nachdem eine Verzögerungszeit (td) vergangen ist. Außerdem wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 während der vorbestimmten Verzögerungszeit (td) als Ziel-AFR beibehalten. Daher kann die dritte Schlupfkonzentration X3 reduziert werden. Die vorbestimmte Verzögerungszeit (td) kann ein Wert innerhalb von 1 Sekunde bis 3 Sekunden sein, ist hierauf aber nicht beschränkt.
  • 12 ist ein Diagramm, das Beispiele für die NOx-Konzentration zeigt, das aus einem TWC entweicht, wenn ein konventionelles AFR-Steuern und ein AFR-Steuern gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung durchgeführt werden.
  • Ein linkes Diagramm in 12 zeigt den AFR-Wert stromaufwärts des TWC 60 und die NOx-Konzentration, das vom TWC 60 gemäß dem konventionellen AFR-Steuern bei derselben Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs entwichen ist, und ein rechtes Diagramm in 12 zeigt den AFR-Wert stromaufwärts des TWC 60 und die NOx-Konzentration, das vom TWC 60 gemäß dem AFR-Steuern der vorliegenden Erfindung bei derselben Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs entwichen ist. Darüber hinaus stellt im linken Diagramm von 12 eine durchgezogene Linie das erste AFR-Steuermuster und die Konzentration des NOx dar, das von des TWC entwichen ist, wenn das AFR gemäß dem ersten AFR-Steuermuster gesteuert wird, und stellt eine gepunktete Linie das zweite AFR-Steuermuster und die Konzentration des NOx dar, das von des TWC entweicht, wenn das AFR gemäß dem zweiten AFR-Steuermuster gesteuert wird.
  • Unter Bezugnahme auf 12 kann, wenn das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf das Ziel-AFR in der frühen Sauerstoffreinigung eingestellt wird, die erste Schlupfkonzentration X1 reduziert werden. Darüber hinaus kann die zweite Schlupfkonzentration X2 reduziert werden, indem die Steuerungsvorrichtung das Ziel-AFR bis zum Ende der Sauerstoffreinigung aufrechterhält. Darüber hinaus kann die dritte Schlupfkonzentration X3 reduziert werden, indem das Ziel-AFR während der vorbestimmten Verzögerungszeit (td) nach der Beschleunigung des Fahrzeugs weiter beibehalten wird.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Kraftstoffabschaltbedingung nach der Kraftstoffabschaltung erfüllt ist, das AFR stromaufwärts des TWC 60 schnell auf das Ziel-AFR eingestellt, wird das Ziel-AFR beibehalten, bis die vorbestimmte Verzögerungszeit (td) nach dem Beschleunigen des Fahrzeugs vergangen ist, und wird das AFR stromaufwärts des TWC 60 dann schnell auf das stöchiometrische AFR eingestellt. Daher können alle ersten, zweiten und dritten Schlupfkonzentrationen X1, X2 und X3 reduziert werden.
  • Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts / nach innen“, „auswärts / nach außen“, „vorwärts / nach vorne“ und „rückwärts / nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Ausführungsformen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist gedacht, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020190059352 [0001]

Claims (19)

  1. Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) (60), wobei das Verfahren aufweist: Einstellen (S250), durch eine Steuerungsvorrichtung (70), eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) stromaufwärts des TWC (60) auf ein Ziel-AFR, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC nach einer Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird, und Aufrechterhalten (S260), durch die Steuerungsvorrichtung (70), des Ziel-AFR, bis die Sauerstoffreinigung beendet ist.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Sauerstoffreinigung beendet wird, wenn das AFR stromabwärts des TWC (60) ein stöchiometrisches AFR erreicht.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: Überwachen (S280), durch die Steuerungsvorrichtung (70), wenn ein Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung beschleunigt, und Aufrechterhalten, durch die Steuerungsvorrichtung (70), des Ziel-AFR für eine vorbestimmte Verzögerungszeit, nachdem festgestellt wurde, dass das Fahrzeug beschleunigt.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, weiter die Anpassung (S290) des AFR stromaufwärts des TWC (60) an das stöchiometrische AFR aufweisend, nachdem das Ziel-AFR für die vorbestimmte Verzögerungszeit beibehalten wurde.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die vorbestimmte Verzögerungszeit innerhalb eines Bereichs von 1 Sekunde bis 3 Sekunden liegt.
  6. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, ferner die Anpassung des AFR stromaufwärts des TWC (60) an das stöchiometrische AFR aufweisend, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung nicht beschleunigt.
  7. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Ziel-AFR für eine Bereitschaftszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung beibehalten wird und, wann das Fahrzeug beschleunigt, ermittelt wird, nachdem die Bereitschaftszeit vergangen ist.
  8. Ein Verfahren zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC), wobei das Verfahren aufweist: Einstellen (S250), durch eine Steuerungsvorrichtung (70), eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) stromaufwärts des TWC (60) auf ein Ziel-AFR, wenn die Sauerstoffreinigung des TWC nach einer Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird, Aufrechterhalten (S260), durch die Steuerungsvorrichtung (70), des Ziel-AFR (70), bis die Sauerstoffreinigung beendet ist, Ermitteln (S280), durch die Steuerungsvorrichtung (70), wann das Fahrzeug beschleunigt, und Einstellen (S290), durch die Steuerungsvorrichtung (70), des AFR stromaufwärts des TWC (60) auf ein stöchiometrisches AFR, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug beschleunigt, nachdem das Ziel-AFR für eine vorbestimmte Verzögerungszeit aufrechterhalten wird.
  9. Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Sauerstoffreinigung beendet wird, wenn das AFR stromabwärts des TWC (60) das stöchiometrische AFR erreicht.
  10. Das Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die vorbestimmte Verzögerungszeit innerhalb eines Bereichs von 1 Sekunde bis 3 Sekunden liegt.
  11. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, weiter die Anpassung des AFR stromaufwärts des TWC (60) an das stöchiometrische AFR durch die Steuerungsvorrichtung (70) aufweisend, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung nicht beschleunigt.
  12. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Ziel-AFR für eine Bereitschaftszeit beibehalten wird, nachdem die Sauerstoffreinigung beendet ist, und, wann das Fahrzeug beschleunigt, ermittelt wird, nachdem die Bereitschaftszeit vergangen ist.
  13. Ein System zum Steuern einer Sauerstoffreinigung eines Drei-Wege-Katalysators (TWC) (60), wobei das System aufweist: einen Verbrennungsmotor (10), der eingerichtet ist, um durch Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches und Ausstoßen eines Abgases durch ein Auspuffrohr (40) Leistung zu erzeugen, einen Injektor (18), der für die Zufuhr des Kraftstoffs in den Verbrennungsmotor eingerichtet ist, eine Steuerungsvorrichtung (70), die an den Injektor angeschlossen ist und eingerichtet ist, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) stromaufwärts des TWC (60) einzustellen, wobei der TWC (60) am Auspuffrohr (40) stromabwärts des Verbrennungsmotors angebracht ist und eingerichtet ist, um die im Abgas enthaltenen Emissionen zu reinigen, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) eingerichtet ist, um das AFR stromaufwärts des TWC (60) durch Ermitteln einer dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Kraftstoffmenge auf der Grundlage einer aktuellen Einlassmenge und durch Steuern des Injektors (18) zum Einspritzen der ermittelten Kraftstoffmenge einzustellen, und wobei die Steuerungsvorrichtung (70) eingerichtet ist, um das AFR stromaufwärts des TWC (60) auf ein Ziel-AFR einzustellen und das Ziel-AFR aufrechtzuerhalten, bis die Sauerstoffreinigung beendet ist, wenn die Sauerstoffreinigung, während der Sauerstoff in dem TWC gereinigt wird, nach einer Kraftstoffabschaltung, während der die Kraftstoffeinspritzung gestoppt ist, durchgeführt wird.
  14. Das System gemäß Anspruch 13, wobei die Sauerstoffreinigung beendet ist, wenn das AFR stromabwärts des TWC (60) ein stöchiometrisches AFR erreicht.
  15. Das System gemäß Anspruch 14, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) eingerichtet ist, um zu ermittelt, wann das Fahrzeug beschleunigt, nachdem die Sauerstoffreinigung beendet ist, und um, wenn das Fahrzeug beschleunigt, das Ziel-AFR für eine vorbestimmte Verzögerungszeit aufrechtzuerhalten.
  16. Das System gemäß Anspruch 15, wobei die vorbestimmte Verzögerungszeit in einem Bereich von 1 Sekunde bis 3 Sekunden liegt.
  17. Das System gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) eingerichtet ist, um das AFR stromaufwärts des TWC (60) auf das stöchiometrische AFR einzustellen, wenn die vorbestimmte Verzögerungszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung vergangen ist.
  18. Das System gemäß irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) eingerichtet ist, um das AFR stromaufwärts des TWC (60) auf das stöchiometrische AFR einzustellen, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der Sauerstoffreinigung nicht beschleunigt.
  19. Das System gemäß irgendeinem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Steuerungsvorrichtung (70) eingerichtet ist, um das Ziel-AFR für eine Bereitschaftszeit nach Beendigung der Sauerstoffreinigung aufrechtzuerhalten und zu ermitteln, wann das Fahrzeug nach dem Vergehen der Bereitschaftszeit beschleunigt.
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