DE10252343A1 - Emissionssteuersystem und Verfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Emissionssteuersystem und Verfahren für eine Brennkraftmaschine

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Abstract

Ein Emissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine wird geschaffen, das eine Ansaugdrosselklappe (13) und ein EGR-Ventil (26) umfasst und geeignet ist zum Erzielen einer geeigneten EGR-Rate für einen erforderlichen Betriebszustand durch Durchführen von Rückführregelungen der Ansaugdrosselklappe (13) und des EGR-Ventils (26). Wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe (13) groß ist und die Ansaugmenge deshalb groß ist, wird die Drosselklappe (13) in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal eines Luftmengenmessers (11) gesteuert. Wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe (13) klein ist und die Ansaugmenge deshalb klein ist, wird die Steuerung umgeschaltet zum Öffnen oder Schließen der Ansaugdrosselklappe (13) auf der Grundlage des Ausgangssignals eines Ansaugdrucksensors (23). Wenn die bei der Motorverbrennung zu verwendende Luftmenge klein ist und die Feuchtigkeit hoch ist, wird auch eine Vorteilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung durchgeführt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Emissionssteuersystem und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine und insbesondere auf ein Emissionssteuersystem und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine einschließlich eines EGR-Systems (Abgasrückführsystem) etc.
  • Im Allgemeinen beinhalten Magerbrennkraftmaschinen wie beispielsweise Dieselmotoren eine Vielzahl an Maßnahmen zum vermindern der Emissionen von Stickoxyden (NOx)und Rauch. Als eine dieser Maßnahmen wurde ein Emissionssteuersystem vorgeschlagen, wie es in der Offenlegungsschrift der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2845056 offenbart ist.
  • Ein in dieser Offenlegungsschrift offenbartes Emissionssteuersystem umfasst eine Ansaugdrosselklappe, die in einem Ansaugkanal angeordnet ist, und einen bekannten Speicherreduktions-NOx-Katalysator und eine Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung, die beide in einem Abgaskanal angeordnet sind.
  • Dieses Emissionssteuersystem ist angeordnet zum vermindern des Öffnungsbetrags der Ansaugdrosselklappe oder zuführen eines Reduktionsmittels in das Abgas hinein unter Verwendung der Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung beim Erhöhen der Temperatur des Speicherreduktions-NOx- Katalysators oder beim fördern des Beseitigens der Stickoxide (NOx), die in dem Speicherreduktions-NOx- Katalysator adsorbiert sind.
  • Der Speicherreduktions-NOx-Katalysator (der nachfolgend einfach als NOx-Katalysator bezeichnet wird) dient dem reinigen des Abgases auf die folgende Weise. Das heißt, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas hoch ist, wenn nämlich das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases mager ist, adsorbiert der NOx-Katalysator Stickoxide (NOx), die in dem Abgas enthalten sind. Wenn umgekehrt die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas niedrig ist, wenn nämlich das Luftkraftverhältnis des Abgases fett ist, reduziert der NOx-Katalysator die adsorbierten Stickoxide (NOx) zu Stickstoffdioxiden (NO2) oder Stickstoffmonoxiden (NO) und gibt danach diese in das Abgas hinein frei. Dabei werden die freigegebenen Stickstoffdioxide (N02) und Stickstoffmonoxide (NO) oxidiert mit unverbrannten Kraftstoffbestandteilen (CO, HC) die in dem Abgas enthalten sind und werden somit zu harmlosen Wasserdampf (H2O) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt.
  • Andererseits ist die Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung geeignet zum zwangsweisen vermindern der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas durch Zuführen von Motorkraftstoff (Leichtöl), der als ein Reduktionsmittel dient, in das Abgas hinein, das in den NOx-Katalysator hineinströmt. Wenn das Reduktionsmittel (der Motorkraftstoff) von der Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung zugeführt wird, wird die vorstehend beschriebene Abgasreinigungswirkung verbessert und die Temperatur des NOx-Katalysators erhöht sich aufgrund einer Reaktionswärme, die erzeugt wird bei der Reaktion zwischen dem Reduktionsmittel und katalytischen Substanzen.
  • Wenn übrigens die Ansaugdrosselklappe im wesentlichen geschlossen ist, werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen erhalten:
    • 1. Da die zu verwendende Luftmenge (Sauerstoff) sich bei der Motorverbrennung vermindert, vermindert sich die Zufuhrmenge des Reduktionsmittels demgemäß.
    • 2. Wenn der Motor bei einer niedrigen Last betrieben wird, wird eine Kühlung (Wärmeabstrahlung)des NOx-Katalysators verhindert, die verursacht wird durch eine übermäßige Menge des Abgases, die durch diesen hindurchströmt.
    • 3. Eine ausreichende Zeit wird ermöglicht für die Reaktion zwischen dem Reduktionsmittel und den katalytischen Substanzen, wodurch die Abgasreinigungswirkung verbessert wird.
  • In den letzten Jahren wurden Brennkraftmaschinen, die mit einer hohen EGR-Rate betrieben werden können, übrigens immer beliebter. Eine Brennkraftmaschine dieser Art umfasst ein EGR-System (ein Abgasrückführsystem) zusätzlich zu einer Ansaugdrosselklappe und kann das Erzeugen von Ruß (Rauch) im Wesentlichen vollständig verhindern durch den Betrieb mit einer EGR-Rate von etwa 65% oder höher. Das heißt, ein Motorbetrieb mit einer derartig hohen EGR-Rate wird bewirkt im wesentlichen durch vollständiges Öffnen des EGR-Ventils, während die Ansaugdrosselklappe im wesentlichen vollständig geschlossen wird, um grundsätzlich das Erzeugen von Ruß zu verhindern und das Erzeugen von Rauch zu unterdrücken.
  • Wenn des Weiteren der Motor mit einer hohen EGR-Rate betrieben wird, wird das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases fett (nahe oder gleich dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis). Dies ergibt einen anderen Vorteil, nämlich dass die Temperatur des Abgasreinigungskatalysators sofort erhöht werden kann. Wenn nämlich die vorstehend beschriebene Motorsteuerung angeordnet ist zum erzielen der Temperatur des Abgasreinigungskatalysators, die höher ist als seine Aktivierungstemperatur, kann die Motorsteuerung als eine Katalysatorerwärmungssteuerung bezeichnet werden.
  • Wenn jedoch die Ansaugdrosselklappe im wesentlichen geschlossen ist, vermindert sich die zu verwendende Luftmenge (Ansaugluft) bei der Motorverbrennung stark, wohingegen die Menge des EGR-Gases sich wiederum erhöht. Dabei können im Gegensatz zu der normalen Verbrennung verschiedene Probleme auftreten, wie beispielsweise Fehlzündungen aufgrund eines Sauerstoffmangels und einer Erhöhung des EGR-Gases als ein Inertgas, Fehlzündungen aufgrund einer Abnahme des Kompressionsdrucks als Ergebnis einer Verminderung des Öffnungsbetrages der Ansaugdrosselklappe und einer Verminderung des Atmosphärendrucks, eine Erhöhung der Menge der unverbrannten Kraftstoffbestandteile (HC) usw. Wenn somit die Ansaugdrosselklappe im Wesentlichen geschlossen ist, wird der Motor zu dem Betrieb bei unsicheren Zuständen gezwungen, wodurch die Motorverbrennung leicht instabil wird.
  • Bei dem herkömmlichen Emissionssteuersystem besteht deshalb eine Lösung der vorstehenden Probleme darin, das der Öffnungsbetrag des EGR-Ventils korrigiert wird, während das Ausgangssignal eines Luftmengenmessers überwacht wird, um eine geeignete Menge des EGR-Gases kontinuierlich einzuführen und dadurch eine stabile Motorverbrennung zu gewährleisten. Insbesondere wird eine Rückführregelung des EGR-Ventils durchgeführt auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftmengenmessers, um den Motor mit einer Soll-EGR-Rate zu betreiben.
  • Eine Forschung, die durch die Erfinder jedoch durchgeführt wurde, deckte verschiedene Probleme einer derartigen EGR-Raten-Steuerung auf.
  • Zunächst konzentriert man sich auf eine Rückführregelung, die während der EGR-Raten-Steuerung durchgeführt wird. Eine Luftdurchflussrate wird gemessen mittels eines Luftmengenmessers als ein Parameter für die Rückführregelung. Bei dieser Maßnahme kann eine ausreichende Genauigkeit nicht gewährleistet werden außer wenn die Luftdurchflussrate höher als ein gewisser Wert ist. Bei dem herkömmlichen System ist jedoch die Ansaugdrosselklappe geschlossen bei dem vorstehend beschriebenen Motorbetriebszustand, wodurch die Luftdurchflussrate in dem Ansaugkanal nicht immer hoch genug gehalten werden kann. Dabei können Fehler des Ausgangssignals des Luftmengenmessers verursacht werden, wodurch die Durchführung der Rückführregelung erschwert wird. Bei einer derartigen Rückführregelung auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftmengenmessers werden drastische Änderungen des Atmosphärendrucks bei der Regelung auch nicht wiedergespiegelt. Tatsächlich muss die bei dem vorstehend beschriebenen Motorbetriebszustand durchgeführte Rückführregelung viel genauer sein als wie sie durchgeführt wird, wenn der Motor mit einer großen Ansaugluftmenge betrieben wird. Bei dem herkömmlichen System werden die Genauigkeit der Rückführregelung und Änderungen des Atmosphärendrucks nicht wiedergespiegelt bei der Rückführregelung und es wird deshalb davon ausgegangen, dass die Rückführregelung nicht wirksam genug wirkt.
  • Angesichts des Erhöhens der Temperatur des Abgasreinigungskatalysators, erhöht sich auch die Luftmenge (das Luftkraftstoffverhältnis wird mager), wenn die Menge des EGR-Gases bei der Rückführregelung vermindert wird, wodurch die Erwärmungseffizienz des Abgases vermindert wird. Deshalb wird es bevorzugt, eine Soll-EGR-Rate zu erzielen durch korrigieren des Öffnungsbetrages der Ansaugdrosselklappe. Bei dem herkömmlichen System wird jedoch die EGR-Rate durch eine Korrektur der EGR-Gasmenge gesteuert, wodurch die Temperatur des Abgases sich manchmal vermindern kann.
  • Eine EGR-Rate ist eine Relativ-Rate, die widergespiegelt wird durch "EGR-Gasmenge/(EGR-Gasmenge + Luftmenge)". Wenn die EGR-Rate geändert wird durch steuern nur des EGR-Gases, vermindert sich somit die Gesamtmenge des zu verwendenden Gases bei der Motorverbrennung auf starke Weise (Absolutmenge = EGR-Gasmenge + Luftmenge), wenn die Ansaugmenge klein eingerichtet wird (wenn die erforderliche EGR-Rate hoch ist). Bei der herkömmlichen EGR-Raten-Steuerung kann deshalb die Gesamtgasmenge unzureichend sein, wodurch eine Abnahme des Kompressionsdrucks veranlasst wird. Dabei sind Fehlzündungen und eine Abnahme der Abgastemperatur möglich.
  • Die Forschung durch die Erfinder hat auch dazu geführt, dass die Stabilität der Motorverbrennung, die bei stark geöffneter Ansaugdrosselklappe durchgeführt wird, stark von der Feuchtigkeit abhängt.
  • Insbesondere wenn die Feuchtigkeit hoch ist, werden eine große Menge an Feuchtigkeit (Wasserinhalte) mit der bei der Motorverbrennung zu verwendenden Luft vermischt. Dabei erhöht sich die Zündverzögerung (ein Faktor der Motorverbrennung) aufgrund der Feuchtigkeit. Wenn dem gemäß die Zündverzögerung als ein Faktor der Motorverbrennung sich erhöht bei dem bereits unsicheren Motorbetriebszustand, wie vorstehend beschrieben ist, wird sicherlich die Stabilität der Motorverbrennung bedeutlich verschlechtert.
  • Angesichts der vorstehenden Situation wurde die Erfindung gemacht, um ein Emissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das eine stabile Motorverbrennung gewährleisten kann, selbst wenn die zu verwendende Luftmenge bei der Motorverbrennung sich stark vermindert aufgrund von Änderungen des Motorbetriebszustands.
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, ist das Emissionssteuersystem der Erfindung so aufgebaut, wie es nachfolgend beschrieben ist.
  • Das Emissionssteuersystem der Erfindung umfasst folgendes:
    Eine Ansaugmengenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ansaugmenge;
    Eine Ansaugdrosselklappe zum Steuern einer Durchflussrate einer Ansaugluft, die in einem Ansaugkanal strömt;
    Eine erste Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung zum Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird;
    Einen Abgasrückführkanal zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Brennkraftmaschine abgegeben wird, zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine;
    Ein Abgasrückführventil zum Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal strömt;
    Eine Abgasrückführventilsteuereinrichtung zum Öffnen und schließen des Abgasrückführventils auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
    Einen Speicherreduktions-NOx-Katalysator, der in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist;
    Eine Reduktionsmittelzufuhreinrichtung zum Zuführen eines Reduktionsmittels zu dem Speicherreduktions-NOx- Katalysator;
    Eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine.
  • Das Emissionssteuersystem ist angeordnet zum Zuführen eines Reduktionsmittels von der Reduktionsmittelzuführeinrichtung, wenn die Ermittlungseinrichtung ermittelt, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, des Weiteren gekennzeichnet durch:
    Eine Ansaugdruckerfassungseinrichtung, die geeignet ist zum Erfassen eines Drucks in dem Ansaugkanal; und
    Eine zweite Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung zum Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit einem Druck in dem Ansaugkanal, der erfasst wird durch die Ansaugdruckerfassungseinrichtung, wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst das Emissionssteuerverfahren der Erfindung folgendes:
    Erfassen einer Ansaugmenge;
    Steuern der Ansaugmenge durch Öffnen und Schließen einer Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der erfassten Ansaugmenge;
    Rückführen eines Teils eines Abgases, das von der Brennkraftmaschine zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine abgegeben wird, über einen Abgasrückführkanal;
    Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal strömt, mittels eines Abgasrückführventils;
    Öffnen und Schließen des Abgasrückführventils auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
    Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
    Zuführen eines Reduktionsmittels von einer Reduktionsmittelzuführeinrichtung zu einem Speicherreduktions-NOx-Katalysators, wenn ermittelt wird, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll.
  • Das Emissionssteuerverfahren ist des Weiteren gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    Erfassen eines Drucks in dem Ansaugkanal;
    Erfassen eines Ansaugdrucks und Steuern einer Durchflussrate der Ansaugluft durch Öffnen und Schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit dem erfassten Druck in dem Ansaugkanal, wenn die erfasste Ansaugmenge kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist; und
    Steuern der Durchflussrate der Ansaugluft durch Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, wenn die erfasste Ansaugmenge gleich oder größer als die vorgegebene Ansaugmenge ist.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Emissionssteuersystem und Verfahren der Erfindung wird die Ansaugmenge unter Verwendung der Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst. Die Ansaugdrosselklappe ist auch in dem Ansaugsystem angeordnet und ihr Öffnungsbetrag wird in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge gesteuert, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird. Der Abgasrückführkanal und das Abgasrückführventil sind übrigens in dem Abgassystem angeordnet. Das Abgasrückführventil wird geöffnet oder geschlossen durch die Abgasrückführventilsteuereinrichtung auf der Grundlage des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine. Des Weiteren sind in dem Abgassystem der Speicherreduktions-NOx- Katalysator und die Reduktionsmittelzufuhreinrichtung angeordnet. Die Ermittlungseinrichtung ist auch geeignet zum Ermitteln, ob das Reduktionsmittel zugeführt wird auf der Grundlage des Betriebszustands des Motors. Wenn die Ermittlungseinrichtung ermittelt, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, wird das Reduktionsmittel von der Reduktionsmittelzufuhreinrichtung zugeführt zu dem Speicherreduktions-NOx-Katalysator, um das Beseitigen der Stickoxide (NOx) zu fördern, die in dem NOx-Katalysator adsorbiert sind.
  • Die Ansaugdruckerfassungseinrichtung zum Erfassen des Drucks in dem Ansaugkanal ist darüber hinaus vorgesehen. Wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner ist als die vorgegebene Ansaugmenge, wird der Ansaugdruck, der durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, verwendet zum Steuern des Öffnens und Schließens der Ansaugdrosselklappe. Bei der Erfindung sind insbesondere die erste Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung und die zweite Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung vorgesehen. Die erste Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung ist geeignet zum Öffnen oder schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, wohingegen die zweite Ansaugdrosselklappesteuereinrichtung geeignet ist zum Öffnen oder Schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck. Wenn die erfasste Ansaugmenge gleich oder größer als die vorgegebene Ansaugmenge ist, wird die Durchflussrate der Ansaugluft gesteuert durch Öffnen und Schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge. Wenn im Gegensatz die Ansaugmenge sich vermindert, wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe sich vermindert, ist es schwierig, die Durchflussrate einzustellen durch Steuern der Ansaugdrosselklappe unter Verwendung der ersten Drosselklappensteuereinrichtung. Deshalb wird dabei die Steuerung umgeschaltet zu der Verwendung der zweiten Ansaugmengenerfassungseinrichtung, um die Steuerung der Durchflussrate der Ansaugluft fort zu setzen. Dabei wird der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe eingestellt durch Öffnen oder Schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck. Insbesondere wird der Ansaugdruck in dem Ansaugkanal erfasst und die Ansaugdrosselklappe wird geöffnet oder geschlossen in Übereinstimmung mit dem erfassten Ansaugdruck.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst das Emissionssteuersystem der Erfindung vorzugsweise die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung und die Einspritzzeitgebungskorrektureinrichtung. Die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung dient dem Erfassen der Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal und die Einspritzzeitgebungskorrektureinrichtung dient dem Durchführen einer Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine. Die Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung wird durchgeführt, wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner ist als die vorgegebene Ansaugmenge, und die Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich oder höher als die vorgegebene Feuchtigkeit ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist es auch zu bevorzugen, die Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal zu erfassen und eine Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine durchzuführen, wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner ist als die vorgegebene Ansaugmenge, und die Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich oder höher als die vorgegebene Feuchtigkeit ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst das Emissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine folgendes:
    Eine Ansaugmengenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Ansaugmenge;
    Eine Ansaugdrosselklappe zum Steuern einer Durchflussrate einer Ansaugluft, die in einem Ansaugkanal strömt;
    Eine erste Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung zum Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird;
    Einen Abgasrückführkanal zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Brennkraftmaschine abgegeben wird, zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine;
    Ein Abgasrückführventil zum Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal strömt;
    Eine Abgasrückführventilsteuereinrichtung zum Öffnen und schließen des Abgasrückführventils auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
    Einen Speicherreduktions-NOx-Katalysator, der in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist;
    Eine Reduktionsmittelzufuhreinrichtung zum Zuführen eines Reduktionsmittels zu dem Speicherreduktions-NOx- Katalysator;
    Eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine.
  • Das Emissionssteuersystem ist angeordnet zum Zuführen eines Reduktionsmittels von der Reduktionsmittelzuführeinrichtung, wenn die Ermittlungseinrichtung ermittelt, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, und ist des Weiteren gekennzeichnet durch:
    Eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal; und
    Eine Einspritzzeitgebungskorrektureinrichtung zum Durchführen einer Voreilkorrektur einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner ist als eine vorgegebene Ansaugmenge, und die Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich oder höher als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst das Emissionssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine folgendes:
    Erfassen einer Ansaugmenge;
    Steuern der Ansaugmenge durch Öffnen und Schließen einer Ansaugdrosselklappe in Übereinstimmung mit der erfassten Ansaugmenge;
    Rückführen eines Teils eines Abgases, das von der Brennkraftmaschine zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine abgegeben wird, über einen Abgasrückführkanal;
    Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal strömt, mittels eines Abgasrückführventils;
    Öffnen und Schließen des Abgasrückführventils auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
    Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine;
    Zuführen eines Reduktionsmittels von einer Reduktionsmittelzuführeinrichtung zu einem Speicherreduktions-NOx-Katalysators, wenn ermittelt wird, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll. Das Emissionssteuerverfahren ist des Weiteren gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    Erfassen des Drucks in dem Ansaugkanal; und
    Durchführen einer Voreilkorrektur einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine, wenn die erfasste Ansaugmenge kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist und die erfasste Feuchtigkeit gleich oder höher als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Emissionssteuersystem und Verfahren für eine Brennkraftmaschine sind die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen der Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal und die Einspritzzeitgebungskorrektureinrichtung für die Korrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine vorgesehen oder verwendet zusätzlich zu der Ansaugmengenerfassungseinrichtung. Die Kraftstoffeinspritzzeitgebungskorrektureinrichtung ist geeignet zum Durchführen einer Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine, wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner als die vorgegebene Ansaugmenge, und die Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich oder höher als die vorgegebene Feuchtigkeit ist.
  • Das heißt wenn die Ansaugmenge klein ist und die Feuchtigkeit hoch ist, wird eine Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung durchgeführt zum Fördern des Zerstäubens des Kraftstoffs, so dass die Ansaugmenge begrenzt ist. Somit wird eine Fehlzündung aufgrund der endothermen Wirkung der Feuchtigkeit (Wasserinhalt) oder einer schleichenden Erhöhung des Kompressionsdrucks verhindert, wenn der Motor zu einem Betrieb bei unsicheren Bedingungen gezwungen wird. Die Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung kann übrigens durchgeführt werden bei verschiedenen Arten gemäß dem Bedarf. Die Einspritzzeitgebung kann beispielsweise vorverlegt werden um einen vorgegebenen Betrag oder der Voreilbetrag der Einspritzzeitgebung kann graduell verändert werden auf der Grundlage der Feuchtigkeit.
  • Des Weiteren ist es zu bevorzugen, die Feuchtigkeit zu erfassen, wenn der Scheibenwischer betätigt wird. Dabei kann die Erfassung der Feuchtigkeit leicht bewirkt werden unter Anwendung von Vorrichtungen oder Geräten, die bereits in dem Fahrzeug eingebaut sind.
  • Das vorstehend erwähnte beispielhafte Ausführungsbeispiel und andere beispielhaften Ausführungsbeispiele, Aufgaben, Merkmale, Vorteile, technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden besser verständlich durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele der Erfindung beim Betrachten im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Bauweise einer Brennkraftmaschine von jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Partikelfilters, der in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine von Fig. 1 angeordnet ist.
  • Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das verwendet wird zum erläutern einer EGR-Raten-Steuerung bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das verwendet wird zum erläutern einer Steuerung für die Korrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In der folgenden Beschreibung um den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung detaillierter beschrieben bezüglich ihrer beispielhaften Ausführungsbeispiele.
  • Es ist verständlich, dass die Bauweisen der Brennkraftmaschinen, die später beschrieben werden, lediglich Motorbauweisen sind, die jeweils bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt werden. Die Details der Bauweisen können deshalb verändert werden ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen definiert ist.
    • 1. Ausführungsbeispiel
  • Eine Brennkraftmaschine 1 eines ersten Ausführungsbeispiels ist ein Dieselmotor, der in einem Fahrzeug verwendet wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst die Brennkraftmaschine 1 als ihre Hauptbestandteile vier Zylinder 2, die Brennkammern bilden, ein Kraftstoffzufuhrsystem, ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, ein Steuer- und Regelsystem usw.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem umfasst Kraftstoffeinspritzventile 3, eine Common Rail (einen Speicher) 4, eine Kraftstoffzufuhrleitung 5, eine Kraftstoffpumpe 6 und andere Komponenten und ist betreibbar, um Kraftstoff zu jedem Zylinder 2 zuzuführen. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 3 ist ein elektromagnetisch angetriebenes Auf-Zu-Ventil und ist betreibbar zum Einspritzen von Kraftstoff in einen entsprechenden der Zylinder 2. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 3 ist mit einer Common Rail 4 verbunden, die als eine Verteilungsleitung des Kraftstoffs dient. Die Common Rail 4 ist mit der Kraftstoffpumpe 6 verbunden über die Kraftstoffzufuhrleitung 5. Die Kraftstoffpumpe 6 wird angetrieben, um durch die Drehung einer Kurbelwelle 1a gedreht zu werden, die als eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 1 dient.
  • Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Kraftstoffzufuhrsystem liefert die Kraftstoffpumpe 6 Kraftstoff aus dem (nicht gezeigten) Kraftstofftank zu der Common Rail 4 über die Kraftstoffzufuhrleitung 5. Der in die Common Rail 4 gelieferte Kraftstoff wird mit Druck beaufschlagt mit einem vorgegebenen Druck und wird auf jedes Kraftstoffeinspritzventil 3 verteilt. Wenn die Antriebsspannung auf jedes Kraftstoffeinspritzventil 3 angelegt wird, öffnet dieses zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder 2 hinein.
  • Andererseits umfasst das Ansaugsystem eine Ansaugleitung 9, eine Einlassdrosselklappe 13, einen Ansaugkrümmer 8, eine Luftreinigerbox 10, einen Zwischenkühler 16 und andere Komponenten und bildet einen Ansaugkanal, durch den Luft zu jedem Zylinder 2 zugeführt wird.
  • Die Ansaugleitung 9 bildet einen Kanal, der Luft (Ansaugluft) führt, die über die Luftreinigerbox 10eingeführt wird, zu dem Ansaugkrümmer 8. Der Ansaugkrümmer 8 bildet Kanäle, die jeweils die Luft führen, die über die Ansaugleitung 9 verteilt wird, in einen entsprechenden der Zylinder 2 hinein. Ein Luftmengenmesser 11 und ein Ansaugtemperatursensor 12 sind auch in der Nähe einer Stelle angeordnet, bei der die Ansaugleitung 9 und die Luftreinigerbox 10 miteinander verbunden sind. Der Luftmengenmesser 11 wird verwendet zum Erfassen der Durchflussrate der Luft, die in der Ansaugleitung 9 strömt, während der Ansaugtemperatursensor 12 zum Erfassen der Temperatur verwendet wird.
  • Des Weiteren ist die Ansaugdrosselklappe 13 unmittelbar stromaufwärts des Ansaugkrümmers 8 angeordnet und geeignet zum Erhöhen oder Vermindern der Luftmenge, die in die Zylinder 2 hineinströmt (in die Brennkammern hinein). Der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe 13 wird durch ein Stellglied 14 einschließlich eines Schrittmotors oder dergleichen verändert. Ein Ansaugtemperatursensor 24 und ein Ansaugdrucksensor 23 sind auch unmittelbar stromabwärts der Ansaugdrosselklappe 13 angeordnet. Der Ansaugtemperatursensor 24 wird verwendet zum Messen der Temperatur in dem Ansaugkrümmer 8, während der Ansaugdrucksensor 23 verwendet wird zum Messen des Drucks in dem Ansaugkrümmer 8.
  • Ein Kompressorgehäuse 15a eines Turboladers 15 und ein Zwischenkühler 16 sind übrigens in einem Abschnitt des Ansaugkanals zwischen der Luftreinigerbox 10 und der Ansaugdrosselklappe 13 angeordnet. Das Kompressorgehäuse 15a ist betreibbar zum Komprimieren der Ansaugluft, während der Zwischenkühler 16 betreibbar ist zum Kühlen der Luft, die in dem Kompressorgehäuse 15a komprimiert wurde.
  • Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Ansaugsystem wird die zu den jeweiligen Zylindern 2 zuzuführende Luft als eine Ansaugluft geliefert in die Luftreinigerbox 10 hinein durch einen Unterdruck, der bei dem Betrieb des Motors erzeugt wird. Die in die Luftreinigerbox 10 gelieferte Luft wird dann in das Kompressorgehäuse 15a des Turboladers 15 geliefert über die Ansaugleitung 9 nachdem Staub und dergleichen in der Luftreinigerbox 10 beseitigt wurden. Die in das Kompressorgehäuse 15a gelieferte Luft wird durch ein (nicht gezeigtes) Kompressorrad komprimiert und danach in den Zwischenkühler 16 gekühlt. Anschließend wird die Luft in den Ansaugkrümmer 8 geliefert nachdem die Menge geeignet eingestellt wird durch die Ansaugdrosselklappe 13. Die in den Ansaugkrümmer 8 gelieferte Luft wird durch jede Zweigleitung auf jeden Zylinder 2 verteilt und verbrannt mit dem eingespritzten Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil 3. Die Ausgangssignale des Luftmengenmessers 11 und des Ansaugdrucksensors 23 werden in eine elektronische Steuereinheit 30 eingespeist, die später beschrieben wird, und werden bei einer Rückführregelung der EGR-Rate usw. verwendet.
  • Das Steuersystem wird als nächstes folgendermaßen beschrieben.
  • Das Steuersystem ist mit einer sogenannten ECU 30 (elektronische Steuer- und Reglereinheit) einschließlich einem ROM (nur Lesespeicher) 32, einem RAM (flüchtigem Zugriffspeicher) 33, einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 34, einem Eingangsanschluss 35 und einem Ausgangsanschluss 36 versehen.
  • Genau wie die Ausgangssignale der vorstehend angedeuteten Sensoren werden die Ausgangssignale anderer Sensoren, wie beispielsweise eines Lastsensors 41, eines Kurbelwinkelsensors 42 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 43 in den Eingangsanschluss 35 eingespeist über entsprechende Analog-Digitalumwandler 37 oder auf direkte Weise. Der Lastsensor 41 ist geeignet zum Erfassen des Niederdrückungsbetrags eines Gaspedals 40, der Kurbelwinkelsensor 42 ist geeignet zum Erfassen der Drehzahl der Kurbelwelle 1a und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 ist geeignet zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Andererseits sind das Kraftstoffeinspritzventil 3, ein Reduktionsmittelförderventil 61, das Stellglied 14, das betreibbar ist zum Antreiben der Ansaugdrosselklappe, das EGR-Ventil 26 und andere Komponenten jeweils mit dem Ausgangsanschluss 36 über entsprechende Treiberschaltkreise 38 verbunden.
  • Der ROM 32 speichert Programme zum Steuern der vorstehend angedeuteten Vorrichtungen und Geräte, Steuerkennfelder, auf die Bezug genommen wird, wenn das Steuerprogramm ausgeführt wird usw. Der RAM 33 speichert eine Betriebsgeschichte der Brennkraftmaschine, wobei die Ausgangssignale, die von den jeweiligen Sensoren in den Eingangsanschluss 35 eingespeist werden, und die Steuersignale, die zu dem Ausgangsanschluss 36 abgegeben werden, aufgezeichnet werden. Die CPU 34 ist angeordnet zum Durchführen einer zentralen Steuerung der jeweiligen Vorrichtungen und Geräte. Insbesondere führt die CPU 34 beim Betrieb jedes Steuerprogramm aus, wobei die Ausgangssignale der Sensoren, die in dem RAM 33 aufgezeichnet werden, und die Steuerkennfelder, die in dem ROM 32 gespeichert werden, miteinander verglichen werden, um ein Steuersignal abzugeben, das bestimmt wird als ein Ergebnis des Vergleichsprozesses, zu einer entsprechenden Vorrichtung oder entsprechendem Gerät über den Ausgangsanschluss 36.
  • Das Abgassystem umfasst den Abgaskrümmer 18 und eine Abgasleitung 19 und bildet einen Abgaskanal, durch den Das Abgas von jedem Zylinder 2 nach außerhalb von dem Motorkörper abgegeben wird. Das Abgassystem umfasst des Weiteren ein EGR-System 20, einen Katalysator 52, eine Reduktionsmittelvorrichtung 60 usw. und dient auch als ein Emissionssteuersystem zum reduzieren der Menge der Stickoxide (NOx) und der Fremdstoffe (beispielsweise Ruß), die in dem Abgas enthalten sind.
  • Der Abgaskrümmer 18 ist mit Abgasanschlüssen 18a versehen, die bei den jeweiligen Zylindern 2 vorgesehen sind, und bildet einen Kanal, durch den die von den Abgasanschlüssen 18a abgegebenen Abgase sich vereinigen und danach in das Turbinengehäuse 15b des Turboladers 15 hineingeführt werden. Die Abgasleitung 19 bildet einen Kanal von dem Turbinengehäuse 15b zu einem (nicht gezeigten) Schalldämpfer.
  • Das EGR-System 20 umfasst als eines der Emissionssteuersysteme einen EGR-Kanal 25, ein EGR-Ventil 26, einen EGR-Kühler 27 usw. und dient der Verminderung der Menge der Stickoxide (NOx), die bei der Verbrennung von Luft und Motorkraftstoff erzeugt werden. Der EGR-Kanal 25 ist übrigens ein Kanal, der den Abgaskrümmer 18 mit dem Ansaugkrümmer 8 verbindet durch Umgehen des Motorkörpers. Das EGR-Ventil 26 ist ein elektrisch angetriebenes Auf-Zu- Ventil und ist in dem EGR-Kanal 25 angeordnet. Das EGR- Ventil 26 ist geeignet zum Einstellen der Menge des Abgases (EGR-Gas), das in dem EGR-Kanal 25 gemäß der EGR- Ratensteuerung durch die ECU 30 und andere strömt. Der EGR- Kühler 27 dient zum Kühlen des Abgases, das in dem EGR- Kanal 25 strömt, unter Verwendung eines Motorkühlmittels als ein Wärmeübertragungsmedium.
  • Der EGR-Kanal 25 bildet somit einen Abschnitt eines Abgasrückführkanals. Das EGR-Ventil 26 dient auch als ein Abgasrückführventil. Die ECU 30, ein EGR-Raten- Steuerprogramm, das in dieser enthalten ist, usw. bilden nämlich ein Abgasrückführventilsteuereinrichtung. In der folgenden Beschreibung wird das in dem EGR-Kanal 25strömende Abgas übrigens als ein EGR-Gas bezeichnet, falls geeignet.
  • Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten EGR- System 20 wird ein Teil des in dem Abgaskrürnmer 18 strömenden Abgases in den EGR-Kanal 25 hineingeliefert mit einer Durchflussrate in Übereinstimmung mit einem Öffnungsbetrag des EGR-Ventil 26. Das EGR-Gas (das Abgas), das in dem EGR-Kanal 25 hineingeliefert wird, tritt als nächstes in den EGR-Kühler 27 ein, der in einem Zwischenabschnitt des EGR-Kanals 25 angeordnet ist. Nachdem das EGR-Gas gekühlt wird, wenn es durch den EGR-Kühler 27 hindurchtritt, wird es dann in den Ansaugkrümmer 8 hineingeliefert. Das in den Ansaugkrümmer 8 hineingelieferte EGR-Gas strömt in jeden Zylinder 2 hinein, während es mit der Ansaugluft vermischt wird, die von einer Stelle stromaufwärts des Ansaugkrümmers 8 geliefert wird, und wird mit dem von jedem Kraftstoffeinspritzventil 3 eingespritzten Kraftstoff verbrannt.
  • Das EGR-Gas (Abgas) enthält ein Inertgas wie beispielsweise Wasserdampf (H2O) und Kohlendioxid (CO2). Wenn das Abgas, das derartige Inertgase enthält, in jeden Zylinder 2 hineingeliefert wird zusammen mit der Ansaugluft, vermindert sich die Verbrennungstemperatur aufgrund der Inertgase, wodurch die Erzeugung der Stickoxide (NOx) unterdrückt wird.
  • Als nächstes wird der Katalysator 52 beschrieben. Der Katalysator 52 ist durch ein Gehäuse 53 gebildet und Abgasreinigungskatalysatoren 52a, 52b, die in dem Gehäuse 53 angeordnet sind. Der Katalysator 52 ist geeignet zum Reinigen des Abgases, das von dem Motorkörper abgegeben wird, durch Vermindern der Menge der schädlichen darin enthaltenen Substanzen.
  • Insbesondere ist der Katalysator 52 in der Nähe des Auslasses des Turbinengehäuses 15b angeordnet und umfasst einen Speicherreduktions-NOx-Katalysator 52a und ein Partikelfilter 52b, die in dem Gehäuse 53 angeordnet sind. Der Speicherreduktions-NOx-Katalysator 52a ist in dem Gehäuse 53 angeordnet, um näher an der stromaufwärtigen Seite des Katalysators 52 als das Partikelfilter 52b zu liegen. In der folgenden Beschreibung wird übrigens der Speicherreduktions-NOx-Katalysator 52a einfach als der NOx- Katalysator 52a falls geeignet bezeichnet.
  • Der NOx-Katalysator 52a kann als einer der Abgasreinigungskatalysatoren die Menge der Stickoxide (NOx) in dem Abgas hauptsächlich vermindern. Die Abgasreinigung durch den NOx-Katalysator 52a wird insbesondere folgendermaßen beschrieben. Wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas hoch ist, wenn nämlich das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases mager ist, absorbiert der NOx-Katalysator 52a Stickoxide (NOx), die in dem Abgas enthalten sind. Wenn im Gegensatz die Sauerstoff konzentration in dem Abgas niedrig ist, wenn nämlich das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases fett ist, vermindert der NOx-Katalysator die absorbierten Stickoxide (NOx) zu Stickstoffdioxid (NO2) oder Stickstoffmonoxid (NO) und gibt diese in das Abgas frei. Dabei werden die freigegebenen Stickstoffdioxide (NO2) und Stickstoffmonoxide (NO) mit unverbranntem Kraftstoffbestandteilen (CO, HC) oxidiert, die in dem Abgas enthalten sind und somit zu harmlosen Wasserdampf (H2O) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt.
  • Der NOx-Katalysator 52a umfasst eine Stütze, die beispielsweise aus Aluminium (Al2O3) gebildet ist, zumindest ein Element, das auf der Oberfläche der Stütze getragen wird und ausgewählt ist aus Alkalimetallen wie beispielsweise Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li) und Cesium (Cs), Alkalierdmetalle wie beispielsweise Barium (Ba) und Calcium (Ca), und seltene Erdemetalle wie beispielsweise Lanthan (La) und Yttrium (Y) und Edelmetalle wie beispielsweise Platin (Pt), die auch auf der Stütze getragen werden.
  • Angesichts der Abgasreinigung wird im Allgemeinen eine Verbrennung eines Dieselmotors in einer sauerstoffreichen Atmosphäre durchgeführt. Deshalb nimmt die Sauerstoffkonzentration in dem während der Motorverbrennung abgegebenen Abgas kaum ab und die Menge der unverbrannten brennbaren Bestandteile (CO, HC) ist sehr klein bis die vorstehend beschriebene Reduktion und Freigabe der Substanzen stattfindet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird somit Motorkraftstoff (HC), der als ein Reduktionsmittel dient, in das Abgas hinein eingespritzt, um die Sauerstoffkonzentration zu vermindern und Kohlenwasserstoffe hinzuzufügen und dergleichen als unverbrannte brennbare Bestandteile, um die Reinigung des Abgases zu fördern. Das Reduktionsmittel wird übrigens unter Verwendung der Reduktionsmittelfördervorrichtung 50 eingespritzt, wie später detailliert beschrieben wird.
  • Andererseits kann das Partikelfilter 52b Fremdstoffe wie beispielsweise Ruß oxidieren (verbrennen), die in dem Abgas enthalten sind. Insbesondere umfasst das Partikelfilter 52b ein Filter 58, das ein Aktivsauerstoffemissionsmittel trägt, so dass an dem Filter 58 gefangenen Fremdstoffe verbrannt (oxidiert) werden durch aktiven Sauerstoff und somit beseitigt werden.
  • Das Filter 58 ist aus porösem Material gebildet wie beispielsweise Cordierit und hat ein Honigwabenmuster. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind eine Vielzahl an Kanälen (Eingangs- und Ausgangsabgaskanäle) 55, 56, die sich parallel zueinander erstrecken, in dem Filter 58 gebildet.
  • Das untere Ende des eintretenden Abgaskanals 55 ist durch eine Anschlageinrichtung 55a geschlossen, während das obere Ende von jedem austretenden Abgaskanal 56 durch eine Anschlageinrichtung 56a geschlossen ist. Die Kanäle 55 und 56 sind in vertikalen und querverlaufenden Richtungen des Filters 58 angeordnet mit dünnen Teilungswänden 57, die dazwischen angeordnet sind.
  • Eine Schicht der Stütze, die aus Aluminium (Al2O3) oder dergleichen gebildet ist, ist an den Oberflächen der Teilungswände 57 vorgesehen und in Poren der Teilungswände 57. Darüber hinaus wird ein Aktivsauerstoffemissionsmittel an der Stütze getragen sowie der Edelmetallkatalysator, der aus Platin (Pt) oder dergleichen gebildet ist. Das Aktivsauerstoffemissionsmittel hat eine Eigenschaft der Adsorption von Sauerstoff, wenn eine übermäßige Sauerstoffmenge vorhanden ist in der Umgebung, und der Freigabe des adsorbierten Sauerstoffs nach dem Umwandeln desselben in aktiven Sauerstoff, wenn die Sauerstoffkonzentration abfällt.
  • Das Aktivsauerstoffemissionsmittel ist vorgesehen durch zumindest ein Element, das ausgewählt ist aus Alkalimetallen wie beispielsweise Kalium (K), Natrium (NA), Lithium (Li), Zäsium (Cs) und Rubidium (Rb), Alkali- Erdemetalle wie beispielsweise Barium (Ba), Calcium (Ca) und Strontium (Sr), seltene Erde-Metalle wie beispielsweise Lanthan (La) und Yttrium (Y) und Übergangsmetalle wie beispielsweise Zer (Ce) und Zinn (Sn).
  • Übrigens wird vorzugsweise als das Aktivsauerstoffemissionsmittel ein Alkalimetall oder Alkali-Erdemetall verwendet wie beispielsweise Kalium (K), Lithium (Li), Cesium (Cs), Rubidium (Rb), Barium (Ba) und Strontium (Sr), das eine höhere Ikonozität als Calcium (Ca) hat.
  • Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Partikelfilter 52b tritt das Abgas durch den eintretenden Abgaskanal 55, die Teilungswände 57 und den austretenden Abgaskanal 56 hindurch, wie durch Pfeile a in Fig. 2 repräsentiert ist. Wenn das Abgas durch die Teilungswände 57 hindurchtritt, werden Fremdstoffe, die in dem Abgas enthalten sind wie beispielsweise Ruß in der Oberfläche und der Innenseite von jeder Teilungswand gefangen. Die in den Teilungswänden 57 gefangenen Fremdstoffe werden oxidiert (verbrannt) und somit aus dem Filter 58 beseitigt ohne abgeben einer leuchtenden Flamme aufgrund dem Vorhanden sein des Aktivsauerstoffs, dessen Menge erhöht wird, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, das in die Teilungswände 57 hineinströmt, sich mehrere Male verändert.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird wie vorstehend beschrieben die Menge der Fremdstoffe, die in dem Abgas enthalten sind wie beispielsweise Ruß vermindert durch vorsehen des Speicherreduktions-NOx-Katalysators 52a und des Partikelfilters 52b in dem Abgaskanal.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind der NOx-Katalysator 52a und das Partikelfilter 52b in Reihe angeordnet, wie vorstehend beschrieben ist. Diese Anordnung dient hauptsächlich dem Ermöglichen des Erhöhens des Temperatur des Partikelfilters 52b durch Anwenden der Reaktionswärme, die bei den Oxidations- und Reduktionsreaktionen in dem NOx-Katalysator 52a erzeugt wird und zum Verwenden des Aktivsauerstoffs, der abgegeben wird als ein Ergebnis der Oxidations- und Reduktionsreaktionen in dem NOx-Katalysator 52a für die Abgasreinigung durch das Partikelfilter 52b. Wie übrigens aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, trägt der NOx-Katalysator 52a eine Substanz oder Substanzen, die dieselbe ist oder ähnlich wie jene, die als das Aktivsauerstoffemissionsmittel verwendet wird. Somit kann der NOx-Katalysator 52a als ein Aktivsauerstoffemissionsmittel dienen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Oxidationskatalysator 59, der unverbrannte Kraftstoffbestandteile oxidiert und somit beseitigt, die in dem Abgas enthalten sind, auch stromabwärts des Katalysators 52 angeordnet.
  • Die Reduktionsmittelfördervorrichtung 60 umfasst das Reduktionsmittelförderventil 61, einen Reduktionsmittelzufuhrkanal 62, ein Kraftstoffdrucksteuerventil 64, einen Kraftstoffdrucksensor 63, ein Notabsperrventil 66 etc. und ist geeignet zum Zuführen einer geeigneten Menge des Reduktionsmittels (Motorkraftstoff) in einen Abschnitt des Abgaskanals stromaufwärts des Katalysators 52, und dient somit als eine Reduktionsmittelzufuhreinrichtung.
  • Das Reduktionsmittelförderventil 61 ist ein elektrisch angetriebenes Auf-Zu-Ventil und wird angetrieben, um zu Öffnen, wenn eine vorgegebene Spannung angelegt wird. Das Reduktionsmittelförderventil 61 ist in einem Abschnitt des Abgaskrümmers 18 angeordnet, bei dem die Abgase, die von den jeweiligen Zylindern abgegeben werden, sich vereinigen. Der Reduktionsmittelzufuhrkanal 62 führt einen Teil des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffpumpe 6 geliefert wird, zu dem Reduktionsmittelförderventil 61. Das Kraftstoffdrucksteuerventil 64 ist in einem Zwischenabschnitt des Reduktionsmittelzufuhrkanals 62 angeordnet und geeignet zum Aufrechterhalten des Kraftstoffdrucks in dem Reduktionsmittelzufuhrkanal 62 bei einem vorgegebenen Druck. Der Kraftstoffdrucksensor 63 ist geeignet zum Erfassen des Kraftstoffdrucks in dem Reduktionsmittelzufuhrkanal 62. Das Notabsperrventil 66 ist betreibbar zum Anhalten der Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Reduktionsmittelzufuhrkanal 62, wenn eine Abnormalität bei dem Druck in dem Reduktionsmittelzufuhrkanal 62 auftritt.
  • Bei der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Reduktionsmittelfördervorrichtung 60 wird der von der Kraftstoffpumpe 6 abgegebene Kraftstoff zunächst auf einen vorgegebenen Druck eingestellt durch das Kraftstoffdrucksteuerventil 64 und wird danach zu dem Reduktionsmittelförderventil 61 zugeführt über den Reduktionsmittelzufuhrkanal 62. Wenn eine vorgegebene Spannung an das Reduktionsmittelförderventil 61 zum Öffnen angelegt wird, wird der Kraftstoff in dem Reduktionsmittelzufuhrkanal 62 in den Abgaskrümmer 18 hinein eingespritzt über das Reduktionsmittelförderventil 61. Der Kraftstoff (Reduktionsmittel) der in den Abgaskrümmer 18 geliefert wird, wird dann umgerührt mit dem Turbolader 15 und wird danach in den Katalysator 52 geliefert über den Abgaskanal 19. Somit wird das Abgas mit niedriger Sauerstoffkonzentration und mit Kohlenwasserstoffen (HC)als unverbrannte brennbare Bestandteile in den Katalysator 52 hineingeliefert, wodurch die Abgasreinigung wie vorstehend beschrieben gefördert wird.
  • Eine der Bedingungen zum Fördern des Reduktionsmittel erfordert übrigens die Erhöhung der Betttemperatur des Katalysators 52 auf seine Aktivierungstemperatur. Wenn nämlich das Reduktionsmittel gefördert wird, wenn die Betttemperatur niedriger als die Aktivierungstemperatur ist, wird befürchtet, dass das Reduktionsmittel nicht wirksam wirkt, sondern den Katalysator 52 weiter abkühlt.
  • Wenn der Motor tatsächlich läuft, kann jedoch eine ausreichende Temperatur des Katalysators 52 in vielen Fällen gewährleistet werden. Beispielsweise wenn das Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit in einem kalten Bereich fährt, wenn der Motor für eine lange Zeit im Leerlauf läuft unmittelbar nach dem Start des Motors und wenn das Fahrzeug mit verminderter Geschwindigkeit auf einer langen Abwärtsstrecke fährt, wird die Temperatur des in den Katalysator 52 einströmenden Abgases niedrig, wodurch die Temperatur des Katalysators 52 abnimmt. Wenn nämlich die Temperatur der Luft, die in die Brennkammern hineinströmt, niedrig ist, und wenn die Menge des bei der Motorverbrennung verbrauchten Kraftstoffs klein ist, nimmt die Temperatur des Abgases ab, wodurch die Betttemperatur des Katalysators 52 sich von der Aktivierungstemperatur entfernt.
  • Zum Fördern der Abgasreinigung durch die Oxidation (Verbrennung) der Fremdstoffe wie beispielsweise Ruß ist es notwendig, die Temperatur des Katalysators 52 bei etwa 500°C oder höher zu halten. Im Allgemeinen ist jedoch die Temperatur des Abgases von einem Dieselmotor viel niedriger als diese Sollbetttemperatur. Somit kann bei einem Dieselmotor die Temperatur des Katalysators 52 nicht bei 500°C oder höher gehalten werden unter Verwendung der Wärmeenergie des Abgases bei einem normalen Betriebszustand.
  • Bei der Brennkraftmaschine des Ausführungsbeispiels wird eine sogenannte "Katalysatorfrüherwärmungssteuerung" durchgeführt, wenn die Betttemperatur des Katalysators 52 noch nicht ihre Aktivierungstemperatur erreicht hat und des Weiteren wird eine sogenannte "Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung" durchgeführt, wenn es notwendig ist, die Betttemperatur des Katalysators 52 auf 500°C oder höher zu erhöhen. Bei der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung werden die Förderung des Reduktionsmittels und die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung kombiniert angewandt, um die Abgasreinigung zu ermöglichen selbst bei den vorstehend beschriebenen kritischen Motorbetriebszuständen.
  • Die Skizzen der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung und der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung werden folgendermaßen beschrieben. Bei der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung wird die in die Brennkammern hinein zugeführte Luftmenge stark vermindert, während die Menge des EGR-Gases, das in die Brennkammern eingeführt werden soll, erhöht wird, wodurch ein Motorbetrieb mit einer hohen EGR-Rate ermöglicht wird. Bei dieser Steuerung wird des Weiteren eine Sekundärkraftstoffeinspritzung bei einem späten Stadium der Verbrennung durchgeführt, um die Temperatur des Abgases stark zu erhöhen und dadurch die Temperatur des Katalysators 52 sofort zu erhöhen. Zusammenfassend ist diese Steuerung eine Motorsteuerung, die den Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe 13 vermindert, während sie den des EGR-Ventil 26 erhöht und die Sekundärkraftstoffeinspritzung bei einem späten Stadium des Verbrennungsprozesses durchführt, um die Temperatur des Abgases stark zu erhöhen.
  • Angesichts der Motorverbrennung mit einer hohen EGR- Rate, wenn der Motor mit einer hohen EGR-Rate betrieben wird, wird das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases fett und die Temperatur des Abgases erhöht sich deshalb. Durch Anwenden des Abgases, dessen Temperatur somit erhöht ist, kann die Temperatur des Abgasreinigungskatalysators sofort erhöht werden.
  • Wie bei der vorstehenden Beschreibung angesichts des herkömmlichen Systems erwähnt ist, wenn der Motor mit einer hohen EGR-Rate betrieben wird, treten Fehlzündungen oder eine Abnahme des Kompressionsdrucks auf aufgrund einer unzureichenden Luftmenge (Sauerstoff) und einer unzureichenden Gesamtgasmenge, wodurch die Motorverbrennung instabil wird. Dem gemäß werden verschiedene Rückführregelung durchgeführt zum erzielen und aufrecht erhalten einer Soll-EGR-Rate und dadurch Gewährleisten einer stabilen Motorverbrennung. Die Rückführregelungen der EGR-Rate werden später detailliert beschrieben.
  • Die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung ist auch eine Motorsteuerung, die den Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe 13 vermindert, die in der Ansaugleitung 9 angeordnet ist, während sie den des EGR-Ventils 26 erhöht, um den Motorbetrieb mit einer hohen EGR-Rate zu gewährleisten. Bei dieser Steuerung wird des Weiteren des Reduktionsmittel in das Abgas hinein zugeführt unter Verwendung der Reduktionsmittelfördervorrichtung 60, um eine Wärmeerzeugung des Katalysators 52 zu veranlassen und dadurch die Betttemperatur des Katalysators 52 sofort zu erhöhen.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel zum Erzielen des Motorbetriebs mit einer hohen EGR-Rate wird die EGR-Rate stark verändert zum Durchführen einer Früherwärmung des Katalysators 52, wie vorstehend beschrieben ist.
  • Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Steuerroutine, die durchgeführt wird, wenn eine Marke eingeschaltet ist, die eine Anforderung zum Wiederherstellen des Katalysators 52 (Partikelfilter) anzeigt, wenn nämlich es erforderlich ist, die Fremdstoffe wie beispielsweise Ruß zu beseitigen. Nachfolgend wird eine EGR-Ratensteuerung bei dem Ausführungsbeispiel beschrieben auf der Grundlage der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung und der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung unter Bezugnahme auf Fig. 3.
  • Zunächst ermittelt die ECU 30 beim Schritt S101, ob die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung durchgeführt werden soll auf der Grundlage der Ausgangssignale der jeweiligen Sensoren, wenn die Wiederherstellmarke eingeschaltet ist. Bei diesem Schritt ermittelt die ECU 30 insbesondere, ob Bedingungen zum Durchführen der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung erfüllt sind auf der Grundlage der Motordrehzahl, des Gaspedalöffnungsbetrags, der Abgastemperatur usw., die durch die entsprechenden Sensoren erfasst werden.
  • Die Bedingungen zum Durchführen der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung erfordern: (1) die Motordrehzahl ist gleich oder niedriger als eine vorgegebene Drehzahl und der Niederdrückungsbetrag des Gaspedals 40 ist gleich oder kleiner als ein vorgegebener Betrag (die Motorlast ist nämlich niedrig) und (2) die Temperatur des Abgases, das aus dem Katalysator 52 ausströmt ist gleich oder niedriger als eine erste eingestellte Temperatur (der Katalysator 52 ist nämlich nicht aktiviert). Wenn die Bedingungen (1) und (2) beide erfüllt sind, wird die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung durchgeführt zum Erhöhen der Temperatur des Katalysators 52 (Schritt S102).
  • Die vorstehende Anforderung zum Gewährleisten einer niedrigen Motorlast (Bedingung 1) wird hier durchgeführt für die Notwendigkeit zum Schließen der Ansaugdrosselklappe 13 der Ansaugleitung 9 während der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung. Das heißt, wenn die Ansaugdrosselklappe 13 geschlossen ist, wenn der Motor bei einer hohen Last betrieben wird, kann sie eine beträchtliche Abnahme der Motorleistung verursachen, was zu einem Drehmomentstoß führt. Die Anforderung zum Gewährleisten, das die Temperatur des Abgases, das aus dem Katalysator 52 ausströmt, gleich oder niedriger als die erste eingestellte Temperatur ist (Bedingung 2) wird übrigens aus folgenden Gründen durchgeführt. Das heißt, wenn die Temperatur des Abgases, das aus dem Katalysator 52 ausströmt, ausreichend hoch ist, ist es nicht notwendig, die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung durchzuführen, da der Katalysator 52 aktiviert ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die erste eingestellte Temperatur bei etwa 150°C eingestellt. Wenn somit bei dem Ausführungsbeispiel die Temperatur des Abgases niedriger als 150°C ist, ermittelt die ECU 30, dass es notwendig ist, die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung durchzuführen.
  • Als nächstes wird beim Schritt S102 der Öffnungsbetrag des EGR-Ventils 26 auf einen vorgegebenen Betrag eingestellt und der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe 13 wird vermindert, während das Ausgangssignal des Ansaugdrucksensors 23 überwacht wird, um die EGR-Rate zu steuern und somit den Motorbetrieb mit einer hohen EGR-Rate zu erzielen. Eine Rückführregelung der Ansaugdrosselklappe 13 wird nämlich durchgeführt zum Erzielen einer Soll-EGR- Rate unter Verwendung des Drucks in der Ansaugleitung 9 als ein Parameter.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird die EGR-Rate gesteuert unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13 anstelle der Verwendung des EGR-Ventils 26. Dies hat die folgenden Gründe: (1) Die EGR-Rate kann stark verändert werden ohne Verändern der Gesamtgasmenge (EGR-Gasmenge + Luftmenge) mehr als notwendig (2) die eingeführte Menge des EGR-Gases kann relativ erhöht werden etc. Der Druck in der Ansaugleitung 9 wird als ein Parameter verwendet aus dem folgenden Grund: (3) eine ausreichende Zuverlässigkeit der Rückführregelung kann gewährleistet werden.
  • Die EGR-Rate ist definiert als "EGR-Gasmenge/(EGR- Gasmenge + Luftmenge)", deshalb ist es möglich, eine Soll- EGR-Rate zu erzielen durch Ändern des Relativverhältnisses zwischen der EGR-Gasmenge und der Luftmenge. Mit einer kleinen Luftmenge, nämlich mit einer hohen EGR-Rate, selbst wenn die EGR-Gasmenge bei der Steuerung verändert wird, beeinflusst sie kaum die EGR-Rate bezüglich der Änderung.
  • Wenn im Gegensatz die Luftmenge gesteuert wird, ändert sich die EGR-Rate stark gleichzeitig mit Änderungen der Luftmenge. Die EGR-Rate kann nämlich stark verändert werden durch leichtes ändern der Luftmenge und deshalb ist es möglich, eine Soll-EGR-Rate zu erzielen ohne vermindern der Gesamtgasmenge, die bei der Motorverbrennung verwendet wird (in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Grund Nr. 1). Somit kann ein ausreichender Kompressionsdruck gewährleistet werden bei den Kompressionsprozessen, so dass Probleme, die von dem verminderten Kompressionsdruck resultieren wie beispielsweise Fehlzündungen und eine Abnahme der Motorleistung vermieden werden können.
  • Von einem unterschiedlichen Gesichtspunkt der vorstehenden Beschreibung, wenn die EGR-Rate verändert wird durch Steuern des EGR-Ventils 26, muss die Steuermenge groß sein. Deshalb ist es unvermeidbar in einigen Fällen, die EGR-Gasmenge stark zu vermindern, die eine ausreichende Erhöhung der Temperatur des Abgases behindern kann. Wenn andererseits die EGR-Rate verändert wird unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13, kann eine Soll-EGR-Rate erzielt werden ohne Vermindern der eingeführten EGR-Gasmenge. Wenn die EGR-Rate gesteuert wird durch Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13, kann deshalb die EGR-Gasmenge (die eingeführte EGR-Gasmenge) relativ erhöht werden im Vergleich mit der Steuerung der EGR-Rate unter Verwendung des EGR-Ventils 26 (in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Grund Nr. 2) somit ist es möglich, die Temperatur des Abgases weiter zu erhöhen.
  • Angesichts der Zuverlässigkeit der Rückführregelung, wenn die Katalysatorfrüherwärmungsregelung durchgeführt wird, nimmt die Luftmenge, die in der Ansaugleitung 9 strömt, stark ab, wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe 13 vermindert wird. Dabei nimmt die Durchflussrate der Luft unter die Messgrenze des Luftmengenmessers 11 ab. Dabei vermindert sich die Genauigkeit der Schätzung der Luftmenge durch die Verwendung des Luftmengenmessers 11, deshalb wird es schwierig, die EGR-Rate genau zu steuern. Bei dem Ausführungsbeispiel wird jedoch die Luftmenge, bei der EGR- Ratensteuerung erforderlich ist, geschätzt auf der Grundlage von Änderungen des Drucks in der Ansaugleitung 9 anstelle der Abhängigkeit von der Durchflussrate der Luft, deshalb wird die Rückführregelung der EGR-Rate genau durchgeführt, selbst während der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung, wenn die Luftmenge klein ist (in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Grund Nr. 3). Bei dem Ausführungsbeispiel wird dem gemäß eine vorgegebene Ansaugmenge, die bei der Erfindung so bezeichnet wird, auf eine Luftansaugmenge eingestellt, die erhalten wird, wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe 13 sich vermindert.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Ansaugdrucksensor 23 übrigens geeignet zum Messen des Drucks in der Ansaugleitung 9 unter Verwendung des Drucks bei einem Unterdruckzustand (ein Absolutdruck) als der Referenzdruck, deshalb kann eine ausreichende Messgenauigkeit erzielt werden, selbst wenn die Durchflussrate der Luft sehr niedrig ist. Bei dem Ausführungsbeispiel können darüber hinaus Änderungen des Umgebungsdrucks widergespiegelt werden für die Schätzung der Luftmenge, deshalb kann eine sehr hohe Genauigkeit erzielt werden im Vergleich mit der Schätzung der Luftmenge auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftmengenmessers 11. Somit kann die Motorverbrennung stabil gehalten werden selbst während der Motorverbrennung mit einer hohen EGR-Rate, wobei der Motor zu einem Betrieb bei kritischen Zuständen gezwungen wird, wie vorstehend beschrieben ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird beim Schritt S102 durch Durchführen der Rückführregelung der Ansaugdrosselklappe 13 auf der Grundlage des Drucks der Ansaugleitung 9 eine Soll-EGR-Rate erzielt ohne Vermindern der Gesamtgasmenge, die bei der Motorverbrennung verwendet wird und der eingeführten Menge des EGR-Gases. Selbst wenn die Menge der bei der Motorverbrennung verwendeten Luft sich stark vermindert, kann dem gemäß eine stabile Motorverbrennung gewährleistet werden und eine Abnahme der Abgastemperatur kann unterdrückt werden.
  • Wenn als nächstes beim Schritt S103 ermittelt wird, dass die Temperatur des Katalysators 52 eine zweite eingestellte Temperatur erreicht, schreitet die ECU 30 zum Schritt S104 fort, um eine Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung durchzuführen. Wenn beim Schritt S103 ermittelt wird, dass die Temperatur des Katalysators 52 noch nicht die zweite eingestellte Temperatur erreicht hat, setzt im Gegensatz die ECU30 die Durchführung der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung fort durch Wiederholen des Schritts S102. Die zweite eingestellte Temperatur muss höher eingestellt sein als die erste Temperatur. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die zweite eingestellte Temperatur auf etwa 180°C eingestellt, die hoch genug angenommen wird, um zu gewährleisten, dass die Temperatur des Katalysators 52 ihre Aktivierungstemperatur erreicht.
  • Beim Schritt S104 wird die Rückführregelung der Ansaugdrosselklappe durchgeführt auf der Grundlage des Drucks in der Ansaugleitung 9 wie bei dem vorstehend beschriebenen Schritt S102. Der Vorteil, der durch Durchführen der Rückführregelung der Ansaugdrosselklappe 13 erhalten wird, ist derselbe, wie er bei der vorstehenden Beschreibung angesichts der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung erwähnt ist, und wird deshalb nicht wieder beschrieben.
  • Die ECU 30 ermittelt als nächstes beim Schritt S105 ob die Temperatur des Abgases, das aus dem Katalysator 52 herausströmt, dritte eingestellte Temperatur erreicht, eine Temperatur, bei der Fremdstoffe beispielsweise Ruß oxidiert und somit beseitigt werden können. Wenn die Abgastemperatur die dritte eingestellte Temperatur erreicht, wird eine geeignete Menge des Reduktionsmittels zum reduzieren der Fremdstoffe in das Abgas hinein zugeführt, um die Fremdstoffe zu oxidieren (zu verbrennen)(Schritt S106).
  • Bei der Steuerroutine, wie sie vorstehend beschrieben ist, werden die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung und die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung durchgeführt zum Oxidieren (Verbrennen) und somit Beseitigen der Fremdstoffe, die durch den Katalysator 52 gefangen sind, durch Erhöhen der Temperatur des Katalysators 52 sofort.
  • Nach dem Schritt S106 wird eine SOx- Vergiftungswiederherstellsteuerung beim Schritt S107 durchgeführt und die Routine wird danach beendet. "SOx- Vergiftung" ist ein Phänomen, wobei Schwefeloxide (SOx), die in dem Abgas enthalten sind, zu Hydrosulfaten (BaSO4) umgewandelt werden und in dem Katalysator 52 akkumuliert werden, wodurch seine Abgasreinigungskapazität vermindert wird.
  • Die SOx-Vergiftungswiederherstellsteuerung wird durchgeführt zum wiederherstellen der Abgasreinigungskapazität des Katalysators 52 durch Freigeben der Hydrosulfate (BaSO4), die darin akkumuliert sind. Zum Freigeben der Hydrosulfate (BaSO4) wird das Reduktionsmittel in das Abgas hinein zugeführt, während die Temperatur des Katalysators 52 bei 500°C oder höher gehalten wird. Bei der SOx-Vergiftungssteuerung werden insbesondere die Pyrolyse der Hydrosulfate (BaSO4) beschleunigt und die pyrolysierten Hydrosulfate (BaSO4) werden freigegeben durch Zerstäuben über Reaktionen mit Reduktionsmitteln wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxide (CO). Bei der Steuerroutine wird nämlich die SOx-Vergiftungswiederherstellsteuerung durchgeführt durch Anwenden der Temperatur des Katalysators 52, die bei 500°C oder höher eingerichtet wird, durch die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung. Der Schritt S107 muss übrigens nicht immer angewandt werden und deshalb kann die Notwendigkeit dieses Prozesses ermittelt werden, falls geeignet.
  • Die vorstehend beschriebenen Schritte werden angewandt, wenn eine positive Ermittlung beim Schritt S101 durchgeführt wird. Wenn eine negative Ermittlung bei diesem Schritt durchgeführt wird, wendet im Gegensatz die ECU 80 die folgenden Prozesse an.
  • Wenn als erstes eine negative Ermittlung beim Schritt S101 durchgeführt wird, ermittelt die ECU 30 beim Schritt S108, ob die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung durchgeführt werden soll.
  • Beim Schritt S108 wird die Ausführung der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung ermittelt, wenn die folgenden Ausführbedingungen erfüllt sind: (1) die Motordrehzahl ist gleich oder niedriger als eine vorgegebene Drehzahl und der Niederdrückungsbetrag des Gaspedal 40 ist gleich oder kleiner ein vorgegebener Betrag (die Motorlast ist nämlich niedrig) und (2) die Temperatur des von dem Katalysator 52 abgegebenen Abgases erreicht die zweite eingestellte Temperatur (der Katalysator 52 ist nämlich aktiviert). Wenn diese Bedingungen (1) und (2) beide erfüllt sind, schreitet die ECU 30 zum Schritt S104 fort, um die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung durchzuführen und das Reduktionsmittel zuzuführen, um die Fremdstoffe zu oxidieren und somit zu beseitigen. Die Prozesse bei den Schritten S104 bis S106 werden wie vorstehend beschrieben nämlich durchgeführt.
  • Wenn im Gegensatz eine negative Ermittlung beim Schritt S108 durchgeführt wird, bedeutet dies, dass die ECU 30 beurteilt, dass entweder die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung nicht notwendig ist oder die Durchführung schwierig ist. Dabei wendet die ECU 30 die EGR-Steuerung an in Übereinstimmung mit dem Normalen Betriebszustand (Schritt S109) ohne Durchführen entweder der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung und beendet danach die Routine.
  • Die vorstehende "EGR-Steuerung in Übereinstimmung mit dem normalen Betriebszustand" ist eine Steuerung zum Erhalten einer geeigneten EGR-Rate zum Unterdrücken des Erzeugens der Stickoxide (NOx). Die Soll-EGR-Rate bei dieser EGR-Steuerung ist niedrig im Vergleich mit der, die während der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung und der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung erhalten wird.
  • Bei einem normalen Betriebszustand ist die Ansaugdrosselklappe 13 im Wesentlichen vollständig geöffnet, um zu gewährleisten, dass eine ausreichende Menge der Ansaugluft in die jeweiligen Brennkammern hinein zugeführt wird, und der Öffnungsbetrag des EGR-Ventils 26 wird korrigiert, während das Ausgangssignal des Luftmengenmessers 11 überwacht wird, um eine Soll-EGR-Rate zu erzielen. Eine Rückführregelung des EGR-Ventils 26 wird nämlich durchgeführt unter Verwendung der Durchflussrate der Luft, die in der Ansaugleitung 9 strömt, als ein Parameter zum Erzielen der Soll-EGR-Rate.
  • Bei dem normalen Betriebszustand wird die EGR-Rate gesteuert unter Verwendung des EGR-Ventils 26 aus den folgenden Gründen: (1) die EGR-Rate kann stark verändert werden ohne Vermindern der zu verwendenden Luftmenge bei der Motorverbrennung, (2) die zu verwendende Luftmenge bei der Motorverbrennung kann relativ erhöht werden etc.. Der Druck in der Ansaugleitung 9 wird auch verwendet als ein Parameter aus den folgenden Gründen: (3) das Ansprechverhalten der Rückführregelung kann verbessert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist die EGR-Rate definiert als "EGR-Gasmenge/(EGR-Gasmenge + Luftmenge)".
  • Damit dabei eine ausreichende Luftmenge gewährleistet wird (wenn die Soll-EGR-Rate niedrig ist), kann eine große Änderungsmenge der EGR-Rate erhalten werden durch Steuern der EGR-Gasmenge im Vergleich mit der, die erzielt wird durch Steuern der Luftmenge (in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Grund Nr. 1).
  • Von einem unterschiedlichen Gesichtspunkt der vorstehenden Beschreibung wenn die EGR-Rate verändert wird durch Steuern der Ansaugdrosselklappe 13, muss ihr Steuerbetrag groß sein. Somit kann sich in einigen Fällen die Durchflussrate der Luft, die bei der Motorverbrennung verwendet werden soll, stark vermindern und kann das Erzeugen von Rauch oder dergleichen verursachen. Wenn andererseits die EGR-Rate verändert wird unter Verwendung des EGR-Ventils 26, kann eine Soll-EGR-Rate erzielt werden ohne vermindern der Luftmenge. Wenn somit die EGR-Rate gesteuert wird unter Verwendung des EGR-Ventils 26, wird die Luftmenge relativ erhöht im Vergleich zu dem Steuern der EGR-Rate unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13 (in Übereinstimmung mit den vorstehend beschriebenen Grund Nr. 2) und deshalb ist es möglich, das Erzeugen von Rauch oder dergleichen zu vermindern.
  • Nachfolgend werden die Ansprecheigenschaften der Rückführregelung beschrieben. Im Allgemeinen schafft die Rückführregelung auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftmengenmessers 11 ein gutes Steueransprechverhalten, da die Luftmenge direkt berechnet wird aus der Luftdurchflussrate. Bei der Rückführregelung auf der Grundlage des Ausgangssignals des Ansaugdrucksensors 23 wird andererseits die Luftmenge indirekt berechnet durch Korrigieren des Drucks in der Ansaugleitung 9. Dessen Ansprecheigenschaften werden deshalb etwas schlechter als die der Rückführregelung auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftmengenmessers 11, wenn die Luftdurchflussrate hoch ist. Somit schafft die Rückführregelung auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftmengenmessers 11 eine höhere Genauigkeit bei dem normalen Motorbetriebszustand wobei die Luftdurchflussrate hoch ist und die Motordrehzahl sich stark und häufig ändert (in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschrieben Grund Nr. 2).
  • Beim Schritt S109 wird dem gemäß die Rückführregelung des EGR-Ventils 26 durchgeführt auf der Grundlage der Durchflussrate der Luft, die in der Ansaugleitung 9 strömt, um eine Soll-EGR-Rate zu erzielen ohne Vermindern der Luftmenge, die bei der Motorverbrennung verwendet wird, und dadurch kann eine weitere Optimierung der EGR-Raten- Steuerung erzielt werden.
  • Es ist verständlich, dass die vorstehend beschriebene Routine lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, deshalb können verschiedene Änderungen durchgeführt werden bei den Details der Routine, falls geeignet. Bei der vorstehend beschriebenen Routine wird beispielsweise die EGR-Raten-Steuerung durchgeführt auf der Grundlage der Rückführregelung unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13 beim Start entweder der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung. Da jedoch die EGR- Rate sich graduell verändert über der Zeit nach dem Beginn der Steuerung der Ansaugdrosselklappe 13 und des EGR- Ventils 26, kann die Zeitgebung zum Umschalten zwischen der Rückführregelung unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13 und der unter Verwendung des EGR-Ventils 26 korrigiert werden gemäß Änderungen der EGR-Rate, die über der Zeit auftreten.
  • Die Routine kann auch folgendermaßen abgewandelt werden. Die bei der tatsächlichen Motorverbrennung zu verwendende Luftmenge wird geschätzt auf der Grundlage der Durchflussrate der Luft, die in dem Ansaugkanal strömt, der eingeführten Menge des EGR-Gases, der Soll-EGR-Rate, der Zeit, die seid dem Schalten der Verbrennungsbetriebsart verstrichen ist usw. Mit einer derartigen Anordnung ist die ECU 30 angeordnet zum Starten der EGR-Ratensteuerung auf der Grundlage der Rückführregelung unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13, wenn die geschätzte Luftmenge einen vorgegebenen Wert erreicht. Die Details der vorstehend beschriebenen Steuerroutine können nämlich abgewandelt werden solange wie die EGR-Ratensteuerung durchgeführt werden kann auf der Grundlage der Rückführregelung unter Verwendung der Ansaugdrosselklappe 13, wenn die in die Brennkammern hinein zuzuführende Luftmenge die vorgegebene Menge erreicht oder kleiner wird.
  • Während die Erfindung auf einem Dieselmotor bei dem Ausführungsbeispiel als ein Beispiel angewandt ist, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von Dieselmotoren beschränkt ist, sondern bei anderen Brennkraftmaschinen verwendet werden kann, die ein EGR- System und eine Ansaugdrosselklappe umfassen und die mit einer stark verminderten Luftmenge betrieben werden müssen, die für die Motorverbrennung verfügbar ist. Die Ansaugdrosselklappe 13 wird auch als eine Beispieleinrichtung verwendet zum Vermindern der Ansaugmenge bei dem Ausführungsbeispiel. Wenn jedoch ein Turbolader mit variablem Hubraum vorgesehen ist, kann die Ansaugmenge gesteuert werden durch Verwendung des Turboladers zusätzlich oder anstelle der Ansaugdrosselklappe 13.
    • 2. Ausführungsbeispiel
  • Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Korrektur der Zeitgebungen zum Einspritzen des Kraftstoffs zusätzlich zu der EGR- Ratensteuerung durchgeführt, um die Motorverbrennung weiter zu stabilisieren. Hier wird die Notwendigkeit zum Durchführen der Korrektur ermittelt auf der Grundlage der Feuchtigkeit in der Luft, die in die jeweiligen Brennkammern hinein zugeführt wird.
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Steuerroutine zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzzeitgebung. Die Korrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf dieses Ablaufdiagramm beschrieben. Während übrigens die Korrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung als eine unabhängige Steuerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, kann sie als ein Teil der Katalysatorfrüherwärmungssteuerroutine und der Niedrigtemperaturverbrennungsteuerroutine durchgeführt werden.
  • Bei dieser Routine ermittelt die ECU 30 zunächst beim Schritt S201, ob zumindest eine aus der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung gestartet wurde. Wenn eine positive Ermittlung bei diesem Schritt durchgeführt wird, schreitet die ECU 30 zum Schritt S202 fort, um zu schätzen, ob die Feuchtigkeit der zu den Brennkammern zuzuführenden Luft gleich oder niedriger als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist. Wenn im Gegensatz eine negative Ermittlung beim Schritt S201 durchgeführt wird, wenn nämlich die ECU 30 ermittelt, dass weder die Katalysatorfrüherwärmungssteuerung noch die Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung gemäß den Umständen durchgeführt werden soll, wird die Steuerroutine beendet.
  • Angesichts der Schätzung der Feuchtigkeit beim Schritt S202 wird eine Erhöhung der Feuchtigkeit ermittelt, wenn ein (nicht gezeigt) Scheibenwischerschalter betätigt ist. Insbesondere wenn der Scheibenwischerschalter betätigt ist, ermittelt die ECU 30, dass das Fahrzeug beim Regen fährt und führt dem Prozess des nächsten Schritts zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzzeitgebung durch.
  • Während die ECU 30 beim Schritt S202 eine Abnahme der Feuchtigkeit ermittelt auf der Grundlage der Betätigung des Scheibenwischerschalters, kann die Schätzung der Feuchtigkeit durch eine andere Anordnung von Vorrichtungen und Geräten bewirkt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Feuchtigkeit zu schätzen auf der Grundlage des Ausgangssignals eines Feuchtigkeitssensors und die Feuchtigkeit auch zu ermitteln aus der Nässe einer Straßenoberfläche, die eingefangen wird durch eine Fahrzeugstraßenoberflächenüberwachungskamera, oder eine Wetterinformation, die übertragen wird über ein Fahrzeuginformationskommunikationssystem (FICS). Die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung ist nämlich nur erforderlich, um eine Abnahme der Feuchtigkeit zu erfassen. Es wird jedoch bevorzugt, eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zu verwenden, die gebildet ist aus einer Fahrzeugvorrichtung oder einem Gerät wie beispielsweise einem Scheibenwischerschalter, einer Straßenoberflächenüberwachungskamera oder einem VICS.
  • Als nächstes führt die ECU 30 eine Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung aus, um die Kraftstoffeinspritzzeitgebung beim Schritt S203 zu optimieren und beendet danach die Routine. Die Kraftstoffeinspritzzeitgebungskorrektureinrichtung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie vorstehend beschrieben angeordnet. Vorgegebene Feuchtigkeit bei dem Ausführungsbeispiel ist übrigens äquivalent mit einer Temperatur, mit der die Motorverbrennung leicht instabil wird, während der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung.
  • Falls nötig kann auch die Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung auf der Grundlage der Feuchtigkeit abgewandelt werden, um beispielsweise die Zeitgebung um einen vorgegebenen Grundbetrag vorzuverlegen oder den Voreilbetrag in Übereinstimmung mit der Feuchtigkeit zu erhöhen.
  • Bei dieser Steuerung wird wie vorstehend beschrieben ist die Voreilkorrektur der Feuchtigkeit ausgeführt, wenn die Luftmenge, die in dem Ansaugkanal strömt, klein ist und die Feuchtigkeit gleich oder höher als die vorgegebene Feuchtigkeit ist, wie beispielsweise während der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung. Somit kann eine Fehlzündung in Folge der endothermischen Wirkung der Feuchtigkeit (Wasserinhalte) oder eine schleichende Erhöhung der Kompressionsdrucks verhindert werden und eine stabile Motorverbrennung kann gewährleistet werden selbst wenn der Motor zu einem Betrieb bei erschwerten Bedingungen gezwungen wird wie beispielsweise während der Katalysatorfrüherwärmungssteuerung oder der Niedrigtemperaturverbrennungssteuerung.
  • Bei der Erfindung kann dem gemäß die stabile Motorverbrennung gewährleistet werden, selbst wenn die bei der Motorverbrennung zu verwendende Luftmenge sich beträchtlich vermindert aufgrund von Änderungen des Motorbetriebszustands. Es ist auch möglich, eine Abnahme der Temperatur des Abgases zu unterdrücken mit dem Gewährleisten einer ausreichend stabilen Motorverbrennung bei einem Motorbetriebszustand, wobei die Temperatur des Abgases erhöht werden muss.
  • Ein Emissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine wird geschaffen, das eine Ansaugdrosselklappe (13) und ein EGR-Ventil (26) umfasst und geeignet ist zum Erzielen einer geeigneten EGR-Rate für einen erforderlichen Betriebszustand durch Durchführen von Rückführregelungen der Ansaugdrosselklappe (13) und des EGR-Ventils (26). Wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe (13) groß ist und die Ansaugmenge deshalb groß ist, wird die Drosselklappe (13) in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal eines Luftmengenmessers (11) gesteuert. Wenn der Öffnungsbetrag der Ansaugdrosselklappe (13) klein ist und die Ansaugmenge deshalb klein ist, wird die Steuerung umgeschaltet zum Öffnen oder Schließen der Ansaugdrosselklappe (13) auf der Grundlage des Ausgangssignal eines Ansaugdruckssensors (23). Wenn die bei der Motorverbrennung zu verwendende Luftmenge klein ist und die Feuchtigkeit hoch ist, wird auch eine Voreilkorrektur der Kraftstoffeinspritzzeitgebung durchgeführt.

Claims (8)

1. Emissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine mit:
Einer Ansaugmengenerfassungseinrichtung (11) zum Erfassen einer Ansaugmenge;
Einer Ansaugdrosselklappe (13) zum Steuern einer Durchflussrate einer Ansaugluft, die in einem Ansaugkanal (8) strömt;
Einer ersten Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung (11, 26, 30, S109) zum Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird;
Einem Abgasrückführkanal (25) zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird, zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine (1);
Einem Abgasrückführventil (26) zum Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal (25) strömt;
Einer Abgasrückführventilsteuereinrichtung (30) zum Öffnen und schließen des Abgasrückführventils (26) auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1);
Einem Speicherreduktions-NOx-Katalysator (52a), der in einem Abgaskanal (19) der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist;
Einer Reduktionsmittelzufuhreinrichtung (60) zum Zuführen eines Reduktionsmittels zu dem Speicherreduktions- NOx-Katalysator (52a);
Einer Ermittlungseinrichtung (30, S105) zum Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1),
wobei das Emissionssteuersystem angeordnet ist zum Zuführen eines Reduktionsmittels von der Reduktionsmittelzuführeinrichtung (60), wenn die Ermittlungseinrichtung (30) ermittelt, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, des Weiteren gekennzeichnet durch:
Eine Ansaugdruckerfassungseinrichtung (23), die geeignet ist zum Erfassen eines Drucks in dem Ansaugkanal (8); und
Eine zweite Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung (23, 26, 30, S102, S104) zum Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit einem Druck in dem Ansaugkanal (8), der erfasst wird durch die Ansaugdruckerfassungseinrichtung (23), wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird, kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist.
2. Emissionssteuersystem nach Anspruch 1, des Weiteren gekennzeichnet durch:
Eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal (8);
Einer Einspritzzeitgebungskorrektureinrichtung (30, S203) zum Durchführen einer Voreilkorrektur einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine (1) wenn eine Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung (11) erfasst wird, kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist und die Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich oder höher als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist.
3. Emissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine (1) mit:
Einer Ansaugmengenerfassungseinrichtung (11) zum Erfassen einer Ansaugmenge;
Einer Ansaugdrosselklappe (13) zum Steuern einer Durchflussrate einer Ansaugluft, die in einem Ansaugkanal (8) strömt;
Einer ersten Ansaugdrosselklappensteuereinrichtung (11, 26, 30, 5109) zum Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung erfasst wird;
Einem Abgasrückführkanal (25) zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird, zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine (1);
Einem Abgasrückführventil (26) zum Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal (25) strömt;
Einer Abgasrückführventilsteuereinrichtung (30) zum Öffnen und schließen des Abgasrückführventils (26) auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1);
Einem Speicherreduktions-NOx-Katalysator (52a), der in einem Abgaskanal (19) der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist;
Einer Reduktionsmittelzufuhreinrichtung (60) zum Zuführen eines Reduktionsmittels zu dem Speicherreduktions- NOx-Katalysator (52a);
Einer Ermittlungseinrichtung (30, S105) zum Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1), wobei das Emissionssteuersystem angeordnet ist zum Zuführen eines Reduktionsmittels von der Reduktionsmittelzuführeinrichtung (60), wenn die Ermittlungseinrichtung (30) ermittelt, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, des Weiteren gekennzeichnet durch:
Eine Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal (8); und
Eine Einspritzzeitgebungskorrektureinrichtung (30, S203) zum Durchführen einer Voreilkorrektur einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine (1) wenn die Ansaugmenge, die durch die Ansaugmengenerfassungseinrichtung (11) erfasst wird, kleiner ist als eine vorgegebene Ansaugmenge, und die Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich oder höher als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist.
4. Emissionssteuersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeitserfassungseinrichtung geeignet ist zum Erfassen einer Feuchtigkeit, wenn ein Scheibenwischer betrieben wird.
5. Emissionssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit den folgenden Schritten:
Erfassen einer Ansaugmenge (11);
Steuern der Ansaugmenge durch Öffnen und Schließen einer Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit der erfassten Ansaugmenge;
Rückführen eines Teils eines Abgases, das von der Brennkraftmaschine (1) zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird, über einen Abgasrückführkanal (25);
Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal (25) strömt, mittels eines Abgasrückführventils (26);
Öffnen und Schließen des Abgasrückführventils (26) auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1);
Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1);
Zuführen eines Reduktionsmittels von einer Reduktionsmittelzuführeinrichtung (60) zu einem Speicherreduktions-NOx-Katalysators (52a), wenn ermittelt wird, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, wobei das Emissionssteuersystem des Weiteren gekennzeichnet ist durch die folgenden Schritte:
Erfassen eines Drucks in dem Ansaugkanal (8);
Erfassen eines Ansaugdrucks und Steuern einer Durchflussrate der Ansaugluft durch Öffnen und Schließen der Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit dem erfassten Druck in dem Ansaugkanal (8), wenn die erfasste Ansaugmenge kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist; und
Steuern der Durchflussrate der Ansaugluft durch Öffnen und schließen der Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit der Ansaugmenge, wenn die erfasste Ansaugmenge gleich oder größer als die vorgegebene Ansaugmenge ist.
6. Emissionssteuerverfahren nach Anspruch 5, des Weiteren gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erfassen einer Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal (8); und
Durchführen einer Voreilkorrektur einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine (1), wenn die erfasste Ansaugmenge kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist und die erfasste Feuchtigkeit gleich oder höher als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist.
7. Emissionssteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit den folgenden Schritten:
Erfassen einer Ansaugmenge (11);
Steuern der Ansaugmenge durch Öffnen und Schließen einer Ansaugdrosselklappe (13) in Übereinstimmung mit der erfassten Ansaugmenge;
Rückführen eines Teils eines Abgases, das von der Brennkraftmaschine (1) zu einem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird, über einen Abgasrückführkanal (25);
Einstellen einer Durchflussrate eines Abgases, das in dem Abgasrückführkanal (25) strömt, mittels eines Abgasrückführventils (26):
Öffnen und Schließen des Abgasrückführventils (26) auf der Grundlage eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1);
Ermitteln, ob ein Reduktionsmittel zugeführt werden soll, auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (1);
Zuführen eines Reduktionsmittels von einer Reduktionsmittelzuführeinrichtung (60) zu einem Speicherreduktions-NOx-Katalysators (52a), wenn ermittelt wird, dass das Reduktionsmittel zugeführt werden soll, wobei das Emissionssteuersystem des Weiteren gekennzeichnet ist durch die folgenden Schritte:
Erfassen einer Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal (8); und
Durchführen einer Voreilkorrektur einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung der Brennkraftmaschine (1), wenn die erfasste Ansaugmenge kleiner als eine vorgegebene Ansaugmenge ist und die erfasste Feuchtigkeit gleich oder höher als eine vorgegebene Feuchtigkeit ist.
8. Emissionssteuerverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit erfasst wird, wenn ein Scheibenwischer betrieben wird.
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