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Die Erfindung betrifft ein Abgas-Filtersystem mit
einem Partikelfilter, welches im Abgas einer Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung Partikel abfängt.
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Im Sinne des Umweltschutzes besteht
die Forderung, die Partikelmenge zu verringern, welche Rußpartikel
und unverbrannte Partikel einschließt, die aus einer Dieselbrennkraftmaschine
ausgetragen werden. Um diese Forderung zu erfüllen, ist ein Abgas-Filtersystem
mit einem Dieselpartikelfilter (DPF), welches die Partikel sammelt,
in ein Abgasrohr der Brennkraftmaschine eingefügt. Im allgemeinen ist das
DPF aus einem porösen
keramischen Körper hergestellt,
welcher eine Vielzahl von Abgaskanälen aufweist. Wenn Abgas durch
poröse
Wände des
Dieselpartikelfilters tritt, welche die Abgaskanäle aufweisen, werden die Partikel
adsorbiert und durch die porösen
Wände des
Dieselpartikelfilters gesammelt.
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Wenn sich die gesammelten Partikel
in dem Dieselpartikelfilter anhäufen,
wird der Druckverlust erhöht,
und das Leistungsvermögen
der Brennkraftmaschine verschlechtert sich. Daher müssen die
gesammelten Partikel verbrannt und aus dem Dieselpartikelfilter
entfernt werden, um das Dieselpartikelfilter in angemessenen Zeitabständen zu
regenerieren. Die Regeneration des Dieselpartikelfilters wird durch Erhöhung der
Temperatur des Dieselpartikelfilters durch eine Heizvorrichtung,
wie z. B. eine Brennvorrichtung oder
eine Heizeinrichtung, oder durch Zuführen von heißem Abgas
in das Dieselpartikelfilter in der Kraftstoffnacheinspritzung ausgeführt.
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Wenn die Menge der angesammelten
Partikel des Dieselpartikelfilters gleich oder größer als eine
vorbestimmte Menge ist, können
die angesammelten Partikel infolge der Erhöhung der Temperatur des Dieselpartikelfilters
spontan verbrannt werden. Zu diesem Zeitpunkt können abhängig von dem Betriebszustand
der Brennkraftmaschine die angesammelten Partikel rasch verbrannt
werden, um schnell Wärme
zu erzeugen. In einem solchen Fall wird jedoch die Temperatur des
Dieselpartikelfilters übermäßig erhöht und kann
das Dieselpartikelfilter beschädigen.
In einem Fall, wenn ein Katalysator durch das Dieselpartikelfilter
getragen wird, können
gewisse Probleme eintreten, wie z. B.
Schädigung
des Katalysators. Dies stellt ein ernstes Problem für das System
dar, welches das Dieselpartikelfilter verwendet. Es besteht die
Neigung zur raschen Wärmeerzeugung,
wenn die Brennkraftmaschine in einem Bremsbetriebsmodus in dem Hochtemperaturzustand
des Dieselpartikelfilters ist. Wenn sich die Brennkraftmaschine
in dem Bremsbetriebsmodus befindet, ist eine Sauerstoffkonzentration
des Abgases verhältnismäßig hoch,
und ein Öffnungsgrad
eines Ansaugluft-Drosselventils ist vermindert, um die Temperatur
des Katalysators zu erhalten. Daher ist die Strömungsgeschwindigkeit des dem
Dieselpartikelfilter zugeführten
Abgases verhältnismäßig niedrig,
und somit wird die Temperatur des Dieselpartikelfilters erhöht.
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Die vorliegende Erfindung konzentriert
sich auf die vorstehend erwähnten
Nachteile. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Abgas-Filtersystem zu schaffen, welches ein Dieselpartikelfilter
aufweist und in der Lage ist, auf wirksame Weise das Eintreten der
raschen Verbrennung der angesammelten Partikel in dem Dieselpartikelfilter
zu beschränken.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu
lösen,
wird ein Abgas-Filtersystem für
eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung aufgezeigt. Das
Abgas-Filtersystem weist ein Partikelfilter, eine Regeneriervorrichtung
und eine Steuervorrichtung auf. Das Partikelfilter ist in ein Abgasrohr
der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung eingefügt und sammelt
Partikel, die in dem Abgas enthalten sind, das von der Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung durch das Abgasrohr zugeführt ist.
Die Regeneriervorrichtung dient zum Regenerieren des Partikelfilters.
Die Steuervorrichtung dient zum Ausführen der Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
einer Strömungsgeschwindigkeit
des dem Partikelfilter zugeführten
Abgases, wenn eine der folgenden zwei Bedingungen erfüllt ist:
- – es
ist durch die Steuervorrichtung auf der Grundlage eines Betriebszustands
der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung bestimmt, daß die Wahrscheinlichkeit
der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel vorliegt, und
- – es
ist durch die Steuervorrichtung auf der Grundlage eines Zustands
des Partikelfilters bestimmt, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist.
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Die Aufgabe sowie weitere Ziele der
Erfindung wie auch deren Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden,
auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes deutlich, der durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Abgas-Filtersystems für eine Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation einer Elektronischen
Steuereinheit (ECU) des Abgas-Filtersystems,
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3 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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4 zeigt
ein Kurvenbild zur Darstellung der Betriebszustände der Brennkraftmaschine
gemäß der zweiten
Ausführungsform,
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5 zeigt
ein Kurvenbild zur Darstellung der Betriebszustände der Brennkraftmaschine
gemäß einer
Abwandlung der zweiten Ausführungsform,
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6 zeigt
ein Kurvenbild zur Darstellung der Betriebszustände der Brennkraftmaschine
gemäß einer
anderen Abwandlung der zweiten Ausführungsform,
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7 zeigt
eine schematische Ansicht eines Abgas-Filtersystems für eine Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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8 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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9 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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10 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
sechsten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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11 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des Steuerprogramms der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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12 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
achten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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13 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
neunten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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14 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
zehnten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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15 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
elften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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16 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
zwölften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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17 zeigt
eine schematische Ansicht eines Abgas-Filtersystems für eine Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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18 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß der dreizehnten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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19 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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20 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
fünfzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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21 zeigt
eine schematische Ansicht eines Abgas-Filtersystems für eine Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung gemäß einer
sechzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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22 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß der sechzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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23 zeigt
ein Kurvenbild der Beziehung zwischen einer Strömungsgeschwindigkeit des einem
Partikelfilter zugeführten
Gases und der maximalen Temperatur des Partikelfilters zum Zeitpunkt der
schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel, die durch das
Partikelfilter gesammelt sind,
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24 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
siebzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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25 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
achtzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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26 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
neunzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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27 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
zwanzigsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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28 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
einundzwanzigsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
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29 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steueroperation der ECU des
Abgas-Filtersystems gemäß einer
zweiundzwanzigsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 zeigt schematisch einen Gesamtaufbau
einer Dieselbrennkraftmaschine (Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung) 1,
in welcher ein Abgas-Filtersystem der vorliegenden Ausführungsform
angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine 1 weist eine gemeinsame
Druckleitung 11 und eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 12 auf. Die
gemeinsame Druckleitung 11 ist allen Zylindern der Brennkraftmaschine 1 gemeinsam.
Jedes Kraftstoffeinspritzventil 12 ist mit der gemeinsamen Druckleitung 11 verbunden
und spritzt Kraftstoff in eine Brennkammer eines entsprechenden
Zylinders ein. Ein Ansaugkrümmer 21 der
Brennkraftmaschine 1 ist mit einem Ansaugrohr 2 verbunden.
Die Strömungsgeschwindigkeit
einer Ansaugluft in dem Ansaugkrümmer 21 wird
durch ein Ansaugluft-Drosselventil 22 eingestellt, das
in einer Verbindung zwischen dem Ansaugrohr 2 und dem Ansaugkrümmer 21 angeordnet
ist.
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Ein Auspuffkrümmer 31 der Brennkraftmaschine 1 ist
mit einem Abgasrohr 3 verbunden. Ein Dieselpartikelfilter 4 (DPF)
ist in das Abgasrohr 3 eingefügt. Das Dieselpartikelfilter 4 weist
einen bekannten Aufbau auf. Bei der Herstellung des Dieselpartikelfilters 4,
wird z. B. feuerfeste Keramik, wie
Cordierit, zu einer Wabenstruktur geformt, die eine Vielzahl von
Zellen aufweist, von denen jede durch entsprechende poröse Wände ausgebildet
ist. Enden der Zellen werden wechselweise so geschlossen, daß jede Zelle
nur entweder eine Einlaßöffnung oder
eine Auslaßöffnung an
deren offenem Ende aufweist. Daher wird das Abgas der Brennkraftmaschine 1 in
das Dieselpartikelfilter 4 so eingeleitet, daß das Abgas
in die Einlaßöffnung einer
Zelle eintritt und der nächsten Zelle
durch die entsprechende poröse
Wand zugeführt
wird und durch die Auslaßöffnung der
nächsten Zelle
ausgetragen wird. In dem Abgas enthaltene Partikel werden gefiltert
und durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt, wenn das
Abgas durch die poröse
Wand der entsprechenden Zelle tritt. Eine Katalysatorbeschichtung,
welche die Oxidation der Partikel för dert, kann optional auf den
Innenflächen
des Dieselpartikelfilters 4 aufgetragen werden, welche wunschgemäß mit dem
Abgas in Kontakt gelangt.
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Eine Turbine 14 eines Turboladers 13 ist
zuströmseitig
des Dieselpartikelfilters 4 in dem Abgasrohr 3 angeordnet.
Die Turbine 14 ist mit einem Kompressor 15, der
in dem Ansaugrohr 2 angeordnet ist, durch eine Turbinenwelle
mechanisch verbunden. Bei diesem Aufbau wird die Turbine 14 durch
die Wärmeenergie
des Abgases angetrieben, und der Kompressor 15 wird durch
die Turbine 14 über
die Turbinenwelle in Drehung versetzt, um die Ansaugluft zu verdichten,
die dem Ansaugrohr 2 zugeführt ist. Eine Kühlvorrichtung 23 ist
zuströmseitig
des Drosselventils 22 in dem Ansaugrohr 2 angeordnet, um
die verdichtete heiße
Ansaugluft zu kühlen,
welche durch den Kompressor 15 verdichtet wurde.
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Der Auspuffkrümmer 31 ist mit dem
Ansaugkrümmer 21 durch
einen EGR-Kanal 5 so verbunden, daß ein Teil des Abgases durch
den EGR-Kanal 5 wieder in den Ansaugkrümmer 21 zurückgeleitet wird.
Ein EGR-Ventil 51 ist in einem Auslaß des EGR-Kanals 5 angeordnet, welcher
mit dem Ansaugkrümmer 21 verbunden
ist. Durch Einstellen eines Öffnungsgrads
des EGR-Ventils 51 wird
die Menge des Abgases eingestellt, das in dem Ansaugkrümmer 21 umlaufend
zurückgeführt wird.
Eine EGR-Kühlvorrichtung 52 zum
Kühlen
des zurückgeführten EGR-Gases
ist in den EGR-Kanal 5 eingefügt.
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Um die Menge der angesammelten Partikel in
dem Dieselpartikelfilter 4 zu bestimmen (nachstehend als „angesammelte
Partikelmenge" bezeichnet),
ist ein Differenzdrucksensor 6 mit dem Abgasrohr 3 verbunden.
Der Differenzdrucksensor 6 mißt eine Druckdifferenz zwischen
einer Zuströmseite
des Dieselpartikelfilters 4 und einer Abströmseite des Dieselpartikelfilters 4.
Der Differenzdrucksensor 6 ist ebenfalls durch ein anderes
Druckleitrohr mit einem Abschnitt des Abgasrohrs 3 verbunden,
das abströmseitig
des Dieselpartikelfilters 4 angeordnet ist. Der Differenzdrucksensor 6 gibt
ein Signal aus, das der gemessenen Druckdifferenz zwischen der Zuströmseite des
Dieselpartikelfilters 4 und der Abströmseite des Dieselpartikelfilters 4 entspricht.
Ein Abgastemperatursensor 41 und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
(L/K-Sensor) 42 sind am Auslaß des Dieselpartikelfilters 4 angeordnet.
Der Abgastemperatursensor 41 dient als eine Dieselpartikelfilter-Temperaturerfassungsvorrichtung
(oder wahlweise als eine "Filtertemperatur-Erfassungsvorrichtung" bezeichnet) der
vorliegenden Erfindung. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 42 dient
als eine Sauerstoffkonzentration-Erfassungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration
auf der Abströmseite
des Dieselpartikelfilters 4. Sensorausgaben der vorstehend
beschriebenen Sensoren 6, 41, 42 werden
einer ECU 7 zugeführt, welche
als eine Steuervorrichtung dient.
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Die ECU 7 nimmt auch Ausgaben
verschiedener anderer Sensoren auf, welche z. B.
jeweils messen: einen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22, einen Öffnungsgrad des EGR-Ventils 51,
eine Drehzahl der Brennkraftmaschine, eine Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Gaspedalposition, eine Kühlmitteltemperatur,
eine Kurbelwellenposition und ein Kraftstoffdruck. Die ECU 7 bestimmt
den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 auf der Grundlage dieser
Sensorausgaben. Die ECU 7 berechnet die geeignete Kraftstoffeinspritzmenge
(d. h. die geeignete Menge Kraftstoff,
die in die Brennkraftmaschine 1 eingespritzt wird) und
die geeignete EGR-Menge (d. h. die geeignete Strömungsgeschwindigkeit des EGR-Gases),
welche für
den gegenwärtigen
Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 geeignet ist, und
führt die
Rückführungssteuerung
z. B. des Drosselventils 22,
der Kraftstoffeinspritzventile 12 und des EGR-Ventils 51 aus.
Die ECU 7 berechnet auch die angesammelte Partikelmenge
(d. h. die bewertete Partikelmenge)
des Dieselpartikelfilters 4 auf der Grundlage der Strömungsgeschwindigkeit
(Volumenströmungsgeschwindigkeit)
des Abgases und der Druckdifferenz zwischen der Zuströmseite des
Dieselpartikelfilters 4 und der Abströmseite des Dieselpartikelfilters 4.
Hier dient die ECU 7 als eine Partikelmenge-Be rechnungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zur Berechnung der angesammelten Partikelmenge
des Dieselpartikelfilters 4 (auch wahlweise als eine Partikelmenge-Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen der angesammelten Partikelmenge des Dieselpartikelfilters 4).
Ferner wird die Strömungsgeschwindigkeit
des Abgases auf der Grundlage des gemessenen Werts des Ansaugluftströmungssensors
(nicht gezeigt), welcher die Strömungsgeschwindigkeit
der dem Ansaugrohr 2 zugeführten Ansaugluft mißt, und
des gemessenen Werts des Abgastemperatursensors 41 berechnet.
Dann steuert die ECU 7 die Regeneration des Dieselpartikelfilters 4.
In einem Fall, wenn die Strömungsgeschwindigkeit
des Abgases auf einen vorbestimmten Wert festgelegt ist, wenn die
angesammelte Partikelmenge des Dieselpartikelfilters 4 ansteigt,
wird die Druckdifferenz zwischen der Zuströmseite des Dieselpartikelfilters 4 und
der Abströmseite
des Dieselpartikelfilters 4 größer. Die angesammelte Partikelmenge
des Dieselpartikelfilters 4 kann auf der Grundlage dieser
Beziehung berechnet werden. Wenn die angesammelte Partikelmenge
des Dieselpartikelfilters 4, die auf diese Weise berechnet
ist, eine vorbestimmte Menge übersteigt,
wird der Regenerierprozeß des
Dieselpartikelfilters 4 eingeleitet. In dem Regenerierprozeß des Dieselpartikelfilters 4 wird
das Dieselpartikelfilter 4 erhitzt, um die angesammelten
Partikel zu verbrennen und zu entfernen.
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In der vorliegenden Ausführungsform
ist eine Regeneriervorrichtung zum Regenerieren des Dieselpartikelfilters 4 in
der folgenden Weise realisiert. D. h.,
zum Zeitpunkt der Einspritzung von Kraftstoff aus dem Kraftstoffeinspritzventil 12 in
die entsprechende Brennkammer wird die Kraftstoffnacheinspritzunq
oder die Verzögerung
des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts ausgeführt oder wahlweise der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 im Vergleich zu dem normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 verringert, der für eine normale Betriebsperiode
des Abgas-Filtersystems festgelegt ist, d. h.
für eine Nichtregenerationsperiode
des Dieselpartikelfilters 4. Auf diese Weise wird die Temperatur
des Abgases erhöht.
Wenn z. B. die Kraftstoffnacheinspritzung oder
die Verzöge rung
des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts ausgeführt ist, wird ein Teil der
Verbrennungsenergie in Wärmeenergie
umgewandelt, anstatt der Umwandlung in Drehantriebskraft infolge
z. B. der Verzögerung des Zündzeitpunkts.
Daher wird Abgas erhöhter
Temperatur (300 bis 700 Grad Celsius), welche höher als die normale Abgastemperatur
(150 bis 400 Grad Celsius) ist, in das Dieselpartikelfilter 4 eingeleitet.
Wenn auf ähnliche
Weise der Öffnungsgrad des
Drosselventils 22 im Vergleich mit dem normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 verringert ist, der für die normale
Betriebsperiode eingestellt ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft
verringert und die Wärmekapazität des in
die entsprechende Brennkammer der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Gases
wird verringert. Dadurch wird die Abgastemperatur erhöht. Die
angesammelten Partikel, die durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt
sind, werden durch das Abgas erhöhter
Temperatur verbrannt, so daß das
Partikelsammelvermögen
des Dieselpartikelfilters 4 wiedergewonnen wird. Es ist
an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß eine Vielzahl von Regeneriervorrichtungen
angeordnet werden kann, und eine entsprechende eine der Regeneriervorrichtungen
kann auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 verwendet
werden. Es kann auch anstelle der vorstehend beschriebenen Regeneriervorrichtung
eine Brennvorrichtung oder eine Heizvorrichtung als die Regeneriervorrichtung
verwendet werden.
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Wenn in einem bestimmten Betriebszustand der
Brennkraftmaschine 1 die Partikelmenge, die in dem Dieselpartikelfilter 4 abgeschieden
ist, relativ hoch ist, können
die Partikel rasch verbrennen, was zu einem schnellen Anstieg der
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 führt. In
der vorliegenden Ausführungsform
wird der schnelle Temperaturanstieg in der folgenden Weise gemildert.
D. h., wenn auf der Grundlage des durch
die ECU 7 erfaßten
Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 bestimmt ist,
daß das
Eintreten einer solchen schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel wahrscheinlich ist (d. h., wenn
bestimmt ist, daß die
Wahrscheinlichkeit einer solchen schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel
relativ hoch ist), wird die Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases durch die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
erhöht,
welche sich von der vorstehend beschriebenen Regeneriersteueroperation
des Dieselpartikelfilters 4 unterscheidet, so daß die Temperatur
des Dieselpartikelfilters 4 verringert wird. Wenn hier
die Brennkraftmaschine 1 in dem Bremsbetriebsmodus ist,
der die Kraftstoffabschaltung einschließt, und die Temperatur des
Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert
T1 ist, wird bestimmt, daß die
Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung von Partikeln vorliegt.
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2 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der vorstehend beschriebenen
Operation der ECU 7. In 2 wird
auf der Grundlage der Ausgaben der vorstehend beschriebenen Sensoren
bestimmt, ob die Brennkraftmaschine 1 in dem Bremsbetriebsmodus
ist oder nicht, der die Kraftstoffabschaltung einschließt. Wenn
bestimmt ist, daß die Brennkraftmaschine 1 in
dem Bremsbetriebsmodus ist, der die Kraftstoffabschaltung im Schritt 101 einschließt, geht
die Steuerung weiter zum Schritt 102. Im Schritt 102 wird
bestimmt, ob die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4,
die mit dem Abgastemperatursensor 41 gemessen ist, gleich
oder größer als
die vorbestimmte Temperatur (der Verbrennungszustand-Schwellenwert
T1) ist, bei welcher die Wahrscheinlichkeit des Eintritts der schnellen
Verbrennung vorliegt. Wenn im Schritt 102 bestimmt ist,
daß die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als
der Schwellenwert T1 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 103.
Wenn in einem der Schritte 101, 102 die Aussage „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zum „START" in 2 zurück.
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Im Schritt 103 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases ausgeführt. Speziell
wird der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 im Ver gleich zum normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 vergrößert, der für die normale Betriebsperiode
eingestellt ist, d. h. für die Nichtregenerationsperiode des
Dieselpartikelfilters 4, um die Strömungsgeschwindigkeit der der
Brennkraftmaschine 1 zugeführten Ansaugluft zu erhöhen, oder
wahlweise wird der Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 im Vergleich zu dem normalen Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 verkleinert, der für die normale Betriebsperiode
eingestellt ist, um die Strömungsgeschwindigkeit
des EGR-Gases zu verringern, das in den EGR-Kanal 5 zurückgeführt wird.
Auf diese Weise wird die Strömungsgeschwindigkeit
des Abgases (oder Gases) erhöht,
das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird. Vorzugsweise werden
beide der vorstehend beschriebenen Operationen gleichzeitig ausgeführt, um den Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 zu vergrößern und den Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 zu verkleinern.
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Wenn die Brennkraftmaschine 1 in
dem Bremsbetriebsmodus betrieben wird, der die Kraftstoffabschaltung
einschließt,
ist die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas relativ hoch, und die
Strömungsgeschwindigkeit
des Gases ist relativ niedrig. Daher besteht die Neigung zum Anstieg
der Temperatur des Dieselpartikelfilters 4. Durch die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation wird
jedoch die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases erhöht,
so daß die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 verringert wird.
Zu diesem Zeitpunkt sind der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 und bzw. oder der Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 eingestellt, die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit
des Gases zu gewährleisten,
und werden für
eine vorbestimmte Zeitdauer aufrechterhalten, so daß die Temperatur des
Dieselpartikelfilters 4 ausreichend verringert wird. Daher
besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel und der schnelle Anstieg der Temperatur eintreten.
Ferner wird das Dieselpartikelfilter 4 durch die vorstehend
beschriebene Steueroperation zuverlässig und sicher regeneriert,
was zu einer Erhöhung der
Sicherheit und Haltbarkeit des Dieselpartikelfilters 4 führt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 bis 6 beschrieben.
Die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
(Schritt 103) zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit des
Gases, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird,
ist nicht auf die vorstehend beschriebene begrenzt, in welcher der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 und bzw. oder der Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 eingestellt werden. Dies wird unter Bezugnahme
auf 3 beschrieben. Im
Schritt 201 wird durch die ECU 7 bestimmt, ob
die Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel relativ hoch ist. Wenn im Schritt 201 bestimmt
ist, daß die
Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel
relativ hoch ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 202. Im
Schritt 201 wird nach dem unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Verfahren
oder einem Verfahren, das in einer der folgenden Ausführungsformen beschrieben
ist, bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung
der angesammelten Partikel relativ hoch ist. Wenn die Aussage im
Schritt 201 „NEIN" ist, wiederholt
die Steuerung den Schritt 201.
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Im Schritt 202 wird der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 im Vergleich zu dem normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 erhöht, der für die normale Betriebsperiode
eingestellt ist, d. h. für die Nichtregenerationsperiode
des Dieselpartikelfilters 4, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft,
die der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, erhöht wird.
Anschließend
geht die Steuerung weiter zum Schritt 203, in welchem der Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 im Vergleich mit dem normalen Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 51 verkleinert ist, der für die normale
Betriebsperiode eingestellt ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des EGR-Gases
zu verringern, das dem EG-Kanal 5 zurückgeführt wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases erhöht wird.
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Dann geht die Steuerung weiter zum
Schritt 204, in welchem bestimmt ist, ob die Kupplung gelöst ist,
d. h., ob Getrieberäder eines Getriebes von einer Antriebswelle
gelöst
sind, welche als eine Belastung der Brennkraftmaschine 1 dient.
Wenn im Schritt 204 bestimmt ist, daß die Kupplung gelöst ist,
geht die Steuerung weiter zum Schritt 205. Dies kann z. B. durch
Bestimmung der gegenwärtigen
Verschiebungsposition des Getriebes bestimmt werden. Hier wird im
allgemeinen „JA" ausgegeben, wenn
die Brennkraftmaschine 1 in den Leerlaufmodus geschaltet
ist. Im Schritt 205 wird die Kraftstoffeinspritzmenge im
Vergleich zu der normalen Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, die
für die
normale Betriebsperiode eingestellt ist, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 im
Vergleich zu der normalen Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 zu
erhöhen,
die für
die normale Betriebsperiode eingestellt ist. Auf diese Weise werden
die Anzahl der Ansaughübe
je Zeiteinheit und die Anzahl der Auspuffhübe je Zeiteinheit vergrößert, so
daß die
Strömungsgeschwindigkeit
des Gases, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
demgemäß erhöht wird.
Wenn in dem Schritt 204 „NEIN" ausgegeben ist, springt die Steuerung
zum Schritt 205 und der gegenwärtige Ablauf endet.
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Die Drehzahlerhöhung-Steueroperation (Schritt 205)
kann so ausgeführt
werden, daß die Drehzahl
der Brennkraftmaschine 1 auf eine entsprechende Lösezustandversatz-Drehzahl
(mit einer gestrichelten Linie in 4 bezeichnet)
der Brennkraftmaschine 1 eingestellt wird, welche um eine
vorbestimmte Menge von der voreingestellten Lösezustand-Normaldrehzahl der
Brennkraftmaschine 1 zunehmend versetzt ist, die für einen
vollständig
gelösten
normalen Zustand der Kupplung in der normalen Steueroperation voreingestellt
ist, wie in 4 gezeigt
ist. Wahlweise kann die Drehzahlerhöhung-Steueroperation (Schritt 205)
so ausgeführt werden,
daß die
Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 zu der vorstehend beschriebenen
Versatzdrehzahl allmählich
verringert wird, mit einer Geschwindigkeit, die langsamer als die
der normalen Betriebsperiode nach dem Lösen der Kupplung ist, wie in 5
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gezeigt. In dem letztgenannten Fall
wird die Zeitdauer zum Antrieb der Brennkraftmaschine 1 mit der
höheren
Drehzahl, welche höher
als die voreingestellte Drehzahl nach dem Lösen der Kupplung ist, im Vergleich
zu dem vorhergehend erwähnten
Fall verlängert.
Daher kann die weiterhin ausreichende Strömungsgeschwindigkeit des Gases,
das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird, erreicht werden. Wahlweise
kann die vorstehend beschriebene Verringerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 eingeleitet
werden, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf eine vorbestimmte
Drehzahl N1 nach dem Lösen
der Kupplung verringert wird, wie in 6 gezeigt
ist. Auf diese Weise wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 schnell
verringert, bis die Drehzahl die vorbestimmte Drehzahl N1 erreicht.
In diesem Fall wird die Zeitdauer zum Antrieb der Brennkraftmaschine 1 mit
der hohen Drehzahl verkürzt,
so daß Geräusche, die
infolge der hohen Drehzahl erzeugt sind, vorteilhaft verringert
werden können.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt eine andere Art der Steueroperation
(Schritt 103) zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird,
gemäß der dritten Ausführungsform.
Ein Aufbau des Abgas-Filtersystems gemäß der dritten Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der 1,
mit Ausnahme des Kompressors (Luftzuführvorrichtung) 8,
welcher mit dem Abgasrohr 3 in der Position zuströmseitig
des Dieselpartikelfilters 4 verbunden ist, um Druckluft
von der Zuströmseite
des Dieselpartikelfilters 4 dem Dieselpartikelfilter 4 zuzuführen. Der
Kompressor 8 wird durch die ECU 7 gesteuert, um
dem Dieselpartikelfilter 4 im vorbestimmten Zeitabstand
Druckluft zuzuführen.
Die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
wird um eine Menge erhöht,
die der Menge der Druckluft entspricht, welche von dem Kompressor 8 dem
Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird, so daß die Temperatur des
Dieselpartikelfilters 4 auf vorteilhafte Weise verringert
werden kann.
-
Obgleich die Gasströmungsgeschwindigkeit-Erhöhungsvorrichtung
zum Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
des Gases, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird,
durch die schrittweise Einstellung des Öffnungsgrads des Drosselventils realisiert
wird, kann die schrittweise Einstellung des Öffnungsgrads des EGR-Ventils
und bzw. oder die schrittweise Einstellung der Drehzahl der Brennkraftmaschine,
eine dieser Einstellungen allein ausgeführt werden oder diese Einstellungen
können
in jeder Kombination ausgeführt
werden.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der vierten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird,
ausgeführt, wenn
die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – auf der
Grundlage des durch die ECU 7 erfaßten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ist bestimmt,
daß die
Wahrscheinlichkeit des Eintretens der schnellen Verbrennung der
angesammelten Partikel, welche durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt
sind, vorliegt,
- – die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 ist gleich oder
höher als
der Schwellenwert T1 und
- – die
angehäufte
Partikelmenge ist gleich oder größer als
ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert A1.
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
beschriebenen Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist,
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Zuerst wird im Schritt 301 durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Brennkraftmaschine 1 in dem Bremsbetriebsmodus ist,
der die Kraftstoffabschaltung einschließt. Wenn bestimmt ist, daß die Brennkraftmaschine 1 in
dem Bremsbetriebsmodus ist, der die Kraftstoffabschaltung im Schritt 301 einschließt, geht
die Steuerung weiter zum Schritt 302. Im Schritt 302 wird
bestimmt, ob die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 302 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 303. Im Schritt 303 wird bestimmt,
ob die angehäufte
Partikelmenge gleich oder größer als
eine vorbestimmte Menge ist (d. h.
der Schwellenwert A1), welche wahrscheinlich die schnelle Verbrennung
der angehäuften
Partikel bewirkt. Wenn bestimmt ist, daß die angehäufte Partikelmenge gleich oder
größer als
der Schwellenwert A1 im Schritt 303 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 304. Wenn die Aussage in einem der Schritte 301, 302, 303 „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zum „START" in 8 zurück.
-
Im Schritt 304 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
in der Weise ähnlich jener
der ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu verringern. In
der vorliegenden Ausführungsform
wird jedoch die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
nur ausgeführt,
wenn die angesammelte Partikelmenge die vorbestimmte Menge erreicht
(d. h. den Schwellenwert A1), welcher
wahrscheinlich die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel bewirkt.
Daher werden die vorstehend beschriebenen Vorteile auf wirkungsvollere
Weise erreicht.
-
(Fünfte Ausführungsform)
-
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Ein Aufbau des Abgas-Filtersystems
gemäß der fünften Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird,
ausgeführt, wenn
die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – auf der
Grundlage des durch die ECU 7 erfaßten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ist bestimmt,
daß die
Wahrscheinlichkeit des Eintretens der schnellen Verbrennung der
angesammelten Partikel, welche durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt
sind, vorliegt,
- – die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 ist gleich oder
höher als
der Schwellenwert T1 und
- – die
gesamte Fahrstrecke des Fahrzeugs seit dem Ende der letzten Regenerierung
des Dieselpartikelfilters 4 durch die Regeneriervorrichtung ist
gleich oder größer als
ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert D1.
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
beschriebenen Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist,
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Zuerst wird im Schritt 401 durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Brennkraftmaschine 1 in dem Bremsbetriebsmodus ist,
der die Kraftstoffabschaltung einschließt. Wenn bestimmt ist, daß die Brennkraftmaschine 1 in
dem Bremsbetriebsmodus ist, der die Kraftstoffabschaltung im Schritt 401 einschließt, geht
die Steuerung weiter zu dem Schritt 402. Im Schritt 402 wird
bestimmt, ob die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 402 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 403. Im Schritt 403 wird bestimmt,
ob die Gesamtfahrstrecke des Fahrzeugs seit dem Ende der letzten
Regeneration des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als
der Schwellenwert D1 ist, welcher wahrscheinlich die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel bewirkt. Wenn bestimmt ist, daß die Gesamtfahrstrecke
des Fahrzeugs gleich oder größer als
der Schwellenwert D1 im Schritt 403 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 404. Wenn in ei nem der Schritte 401, 402, 403 die
Ausgabe „NEIN" erfolgt ist, kehrt
die Steuerung zum „START" in 9 zurück.
-
Im Schritt 404 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
in der Weise ähnlich jener
der ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu vermindern. Wenn
die Temperaturerhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 seit dem Ende
der Regeneration des Dieselpartikelfilters 4 für eine relativ
lange Zeitdauer nicht ausgeführt
worden ist, wird angenommen, daß eine
relativ große
Partikelmenge, welche größer als
eine vorbestimmte Menge ist, in dem Dieselpartikelfilter 4 abgeschieden
ist. In einem solchen Fall ist die Wahrscheinlichkeit des Eintritts
des schnellen Temperaturanstiegs des Dieselpartikelfilters 4 gegeben.
Daher kann die angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage der
Gesamtfahrstrecke des Fahrzeugs bewertet werden, wie in der vorliegenden
Ausführungsform.
Selbst auf diese Weise können
Vorteile ähnlich
den vorstehenden Ausführungsformen
beschriebenen erzielt werden. Anstelle der gesamten Fahrstrecke
des Fahrzeugs kann eine Gesamtmenge des seit dem Ende der letzten
Regeneration des Dieselpartikelfilters 4 durch die Regeneriervorrichtung
in die Brennkraftmaschine 1 eingespritzten Kraftstoffs
verwendet werden. In einem solchen Fall wird die Gesamtmenge des
in die Brennkraftmaschine 1 eingespritzten Kraftstoffs
mit einem entsprechenden Verbrennungszustand-Schwellenwert Q1 verglichen. Selbst
auf diese Weise können
Vorteile ähnlich
denen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden.
-
(Sechste Ausführungsform)
-
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der sechsten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
dargestellt. In der vorlie genden Ausführungsform wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt wird, ausgeführt, wenn
die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – auf der
Grundlage des durch die ECU 7 erfaßten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ist bestimmt,
daß die
Wahrscheinlichkeit des Eintretens der schnellen Verbrennung der
angesammelten Partikel, welche durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt
sind, vorliegt,
- – die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 ist gleich oder
höher als
der Schwellenwert T1 und
- – die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft der Brennkraftmaschine 1 ist gleich oder
kleiner als ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert
G1. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft der Brennkraftmaschine 1 kann auf der Grundlage
eines Meßwerts mit
z. B. einer Massenluftströmungsgeschwindigkeit-Meßvorrichtung
oder wahlweise aus einem Kennfeld auf der Grundlage eines Betriebszustandsparameters
bestimmt werden, wie z. B. ein Ansaugluftdruck.
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
erwähnten
Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Zuerst wird im Schritt 501 bestimmt, ob die Temperatur
des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder höher als
der Schwellenwert T1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder höher
als der Schwellenwert T1 im Schritt 501 ist, geht die Steuerung
weiter zu dem Schritt 502. Im Schritt 502 wird
bestimmt, ob die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft der Brennkraftmaschine 1 gleich oder geringer
als der Schwellenwert G1 ist. Wenn im Schritt 502 bestimmt
ist, daß die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft der Brennkraftmaschine 1 gleich oder geringer
als der Schwellenwert G1 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 503.
Wenn in einem der Schritte 501, 502 die Ausgabe „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zum „START" in 10 zurück.
-
Im Schritt 503 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
in der Weise ähnlich der
ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu verringern.
-
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft
relativ niedrig ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases relativ niedrig,
um eine Erhöhung
der Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu bewirken.
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases durch die vorstehend beschriebene
Steueroperation erhöht
ist, kann die Temperatur des Dieselpartikelfilters 9 verringert
werden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Öffnungsgrad des Drosselventils 22 oder
der Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 5 auf den zweckentsprechenden Wert eingestellt,
welcher zu der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit des Gases
führt,
und wird auf diesem Wert für
eine vorbestimmte Zeitdauer erhalten. Auf diese Weise kann die Temperatur
des Dieselpartikelfilters 4 ausreichend verringert werden.
Daher ist die Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel, welche durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt
sind, nicht länger
gegeben, und die vorstehend beschriebene normale Regeneriersteueroperation
des Dieselpartikelfilters 4 wird ausgeführt. Daher wird das Dieselpartikelfilter 4 sicher
und zuverlässig
regeneriert, was zu einer Erhöhung
der Sicherheit und der Verlängerung
der Haltbarkeit des Dieselpartikelfilters 4 führt.
-
(Siebente Ausführungsform)
-
Eine siebente Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Ein Aufbau
eines Abgas-Filtersystems gemäß der siebenten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zum Erhöhen
der Strömungs geschwindigkeit von
Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist, ausgeführt, wenn
die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – auf der
Grundlage des durch die ECU 7 erfaßten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ist bestimmt,
daß die
Wahrscheinlichkeit des Eintretens der schnellen Verbrennung der
angesammelten Partikel, welche durch das Dieselpartikelfilter 4 gesammelt
sind, vorliegt,
- – die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 ist gleich oder
höher als
der Schwellenwert T1 und
- – die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft ist gleich oder kleiner als der Schwellenwert G1, und
- – die
angesammelte Partikelmenge des Dieselpartikelfilters 4 ist
gleich oder größer als
der Schwellenwert A1.
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
beschriebenen Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist,
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Zuerst wird im Schritt 601 durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder
größer als
der Schwellenwert T1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 601 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 602. Im Schritt 602 wird bestimmt,
ob die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft gleich oder kleiner als der Schwellenwert G1 ist.
Wenn bestimmt ist, daß die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft gleich oder kleiner als der Schwellenwert G1 im Schritt 602 ist,
geht die Steuerung weiter zum Schritt 603. Im Schritt 603 wird
bestimmt, ob die angesammelte Partikelmenge, die durch die Partikelmenge-Berechnungsvorrichtung berechnet
ist, gleich oder größer als
die vorbestimmte Menge (der Schwellenwert A1) ist, welche wahrscheinlich
die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel bewirkt. Wenn
bestimmt ist, daß die angesammelte
Partikelmenge gleich oder größer als der
Schwellenwert A1 im Schritt 603 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 604. Wenn in einem der Schritte 601, 602, 603 „NEIN" ausgegeben ist,
kehrt die Steuerung zum „START" in 11 zurück.
-
Im Schritt 604 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
in der Weise ähnlich der
ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu verringern.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation nur
ausgeführt,
wenn die angesammelte Partikelmenge des Dieselpartikelfilters 4 die
vorbestimmte Menge (Schwellenwert A1) erreicht, welche wahrscheinlich
die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel bewirkt. Daher
können
Vorteile ähnlich
den vorstehend beschriebenen auf wirkungsvollere Weise erzielt werden.
-
(Achte Ausführungsform)
-
Eine achte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der achten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zum Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt, wenn
die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – auf der
Grundlage des durch die ECU 7 erfaßten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ist bestimmt,
daß die
Brennkraftmaschine 1 in einem Hochtemperaturzustand des
Dieselpartikelfilters 4 angehalten wird, bei welchem die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als der
Schwellenwert T1 ist und unmittelbar darauf erneut gestartet ist,
und
- – die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft ist nicht ausreichend.
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
erwähnten
Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 12 beschrieben.
Diese Operation beginnt zu dem Zeitpunkt des Anlassens oder Startens
der Brennkraftma schine 1 (zum Zeitpunkt des Starts der
Brennkraftmaschine). D. h., diese Operation
beginnt zu dem Zeitpunkt des Einschaltens eines Zündschalters.
Im Schritt 701 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder
größer als
der Schwellenwert T1 zu dem Zeitpunkt des letzten Halts der Brennkraftmaschine
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 701 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 702. Im Schritt 702 wird bestimmt,
ob eine abgelaufene Zeitdauer zwischen dem letzten Halt der Brennkraftmaschine 1 und
dem gegenwärtigen
Start der Brennkraftmaschine 1 gleich oder kürzer als
eine vorbestimmte Zeitdauer (d. h.
ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert) τ1 ist. Wenn
bestimmt ist, daß die
abgelaufene Zeitdauer zwischen dem letzten Halt der Brennkraftmaschine 1 und
dem gegenwärtigen Start
der Brennkraftmaschine 1 gleich oder kürzer als die Zeitdauer τ1 im Schritt 702 ist,
geht die Steuerung weiter zum Schritt 703. Im Schritt 703 wird
bestimmt, ob die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft gleich oder kleiner als der Schwellenwert G1 ist. Wenn
bestimmt ist, daß die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft gleich oder kleiner als der Schwellenwert G1 im Schritt 703 ist,
geht die Steuerung weiter zum Schritt 704. Wenn in einem
der Schritte 701, 702, 703 „NEIN" ausgegeben ist,
endet der gegenwärtige
Ablauf.
-
Im Schritt 704 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
in der ähnlichen
Weise wie in der ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu verringern.
In der vorliegenden Ausführungsform,
wie vorstehend beschrieben, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt,
wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – die Brennkraftmaschine 1 wird
in dem Hochtemperaturzustand des Dieselpartikelfilters 4 angehalten,
bei welchem die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 ist und wird vor Ablauf einer ausreichenden
Zeitdauer zum Kühlen
des Dieselpartikelfilters 4 erneut gestartet, und
- – die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft ist nicht ausreichend. Daher kann die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel des Dieselpartikelfilters 4 vermieden
werden.
-
(Neunte Ausführungsform)
-
Eine neunte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der neunten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird nicht dargestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt,
wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:
- – auf der
Grundlage des durch die ECU 7 erfaßten Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 ist bestimmt,
daß die
Brennkraftmaschine 1 in einem Hochtemperaturzustand des
Dieselpartikelfilters 4 angehalten wird, bei welchem die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als der
Schwellenwert T1 ist und unmittelbar darauf erneut gestartet ist,
- – die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft ist nicht ausreichend und
- – eine übermäßige Partikelmenge,
welche wahrscheinlich die schnelle Verbrennung der Partikel bewirkt
und somit möglicherweise
die Beschädigung
des Dieselpartikelfilters 4 herbeiführen kann, ist in dem Dieselpartikelfilter 4 abgeschieden.
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
erläuterten
Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Im Schritt 801 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Temperatur des Dieselpartikelfil ters 4 gleich oder
größer als
der Schwellenwert T1 zu dem Zeitpunkt des letzten Halts der Brennkraftmaschine 1 ist.
Wenn bestimmt ist, daß die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 801 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 802. Im Schritt 802 wird bestimmt,
ob eine Ablaufzeitdauer zwischen dem letzten Halt der Brennkraftmaschine 1 und
dem gegenwärtigen
Start der Brennkraftmaschine 1 gleich oder kürzer als
die vorbestimmte Zeitdauer τ1
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Ablaufzeitdauer zwischen dem letzten Halt der Brennkraftmaschine 1 und
dem gegenwärtigen Start
der Brennkraftmaschine 1 gleich oder kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer τ1 im Schritt 802 ist,
geht die Steuerung weiter zum Schritt 803. Im Schritt 803 wird
bestimmt, ob die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft gleich oder geringer als der Schwellenwert G1 ist.
Wenn bestimmt ist, daß die
Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft gleich oder geringer als der Schwellenwert G1 im
Schritt 803 ist, geht die Steuerung zum Schritt 804.
Im Schritt 804 wird bestimmt, ob die angesammelte Partikelmenge,
welche durch die Partikelmenge-Berechnungsvorrichtung berechnet
ist, gleich oder größer als
die vorbestimmte Menge (d. h. der Schwellenwert
A1) ist, welche wahrscheinlich die schnelle Verbrennung der angesammelten
Partikel bewirkt. Wenn bestimmt ist, daß die angesammelte Partikelmenge
gleich oder größer als
der Schwellenwert A1 im Schritt 804 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 805. Wenn in einem der Schritte 801, 802, 803, 804 „NEIN" ausgegeben ist, endet
der gegenwärtige
Ablauf.
-
Im Schritt 805 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
in der Weise ähnlich der
ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu verringern.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
nur ausgeführt,
wenn die angesammelte Partikel menge des Dieselpartikelfilters 4 die
vorbestimmte Menge (d. h. den Schwellenwert
A1) erreicht, welche wahrscheinlich die schnelle Verbrennung der
angesammelten Partikel bewirkt. Somit werden die vorstehend beschriebenen
Vorteile auf wirkungsvollere Weise erzielt.
-
(Zehnte Ausführungsform)
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Eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der zehnten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zum Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt,
wenn gemäß dem durch
die ECU 7 erfaßten
Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 bestimmt ist,
daß die
angesammelten Partikel wahrscheinlich der schnellen Verbrennung
unterliegen. Andererseits wird in der vorliegenden Ausführungsform
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zum Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt,
wenn bestimmt ist, daß die
schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel tatsächlich eingeleitet
ist (oder die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel vorliegt).
-
Ein Ablaufdiagramm der vorstehend
erwähnten
Operation, die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 14 beschrieben.
Im Schritt 901 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel eingeleitet
ist. Wenn im Schritt 901 „JA" ausgegeben ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 902.
-
Im Schritt 902 wird der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 im Vergleich zu dem normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 vergrößert, der für die normale Betriebsdauer
des Abgas-Filtersystems eingestellt
ist, d. h. für eine Nichtregene rierzeitdauer des
Dieselpartikelfilters 4, um die Strömungsgeschwindigkeit des dem
Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases zu erhöhen. Auf
diese Weise wird die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft, die der Brennkraftmaschine 1 zugeführt ist,
erhöht
und somit wird die relativ große
Menge des Abgases dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt, um
die Wärme
von dem Dieselpartikelfilter 4 abzuführen. Daher kann die Verbrennung
der angesammelten Partikel nicht aufrechterhalten werden, und somit
wird die Verbrennung der angesammelten Partikel zum Erliegen gebracht.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Einleitung der schnellen Verbrennung
der angesammelten Partikel auf der Grundlage einer Temperaturänderung
des Dieselpartikelfilters 4 oder einer Änderung der Sauerstoffkonzentration
bestimmt werden, um die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases auszuführen. Auf
diese Weise kann die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel
zuverlässig
unterbrochen werden, und die Sicherheit des Dieselpartikelfilters 4 kann
erhöht
werden.
-
(Elfte Ausführungsform)
-
Eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
Die Bestimmung der Einleitung der schnellen Verbrennung der Partikel
(Schritt 901) wird auf eine unterschiedliche Weise gemäß der elften
Ausführungsform
ausgeführt.
Die Steueroperation, die durch die ECU 7 ausgeführt wird,
ist in 15 gezeigt. Im
Schritt 1001 wird durch die ECU 7 bestimmt, ob
die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 auf einen Wert
erhöht
ist, der gleich oder größer als ein
entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert T2 ist (T2 > T1). Wenn bestimmt
ist, daß die Temperatur
des Dieselpartikelfilters 4 auf einen Wert erhöht ist,
der gleich oder größer als
der Schwellenwert T2 ist (T2 > T1),
geht die Steuerung weiter zum Schritt 1002. Wenn in dem
Schritt 1001 „NEIN" ausgegeben ist,
kehrt die Steuerung zum „START" in 15 zurück.
-
Im Schritt 1002 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt, um
die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu verringern.
Die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wie in bezug auf die
erste Ausführungsform
beschrieben ist.
-
Wenn die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 auf
den Wert erhöht
ist, bei welchem die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel erwartet
wird, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas, das dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführt ist,
ausgeführt.
Daher kann die Ausbreitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel in dem Dieselpartikelfilter 4 begrenzt werden.
-
(Zwölfte Ausführungsform)
-
Eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, in welcher die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
ausgeführt
wird, wenn die ECU 7 bestimmt, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 16 beschrieben.
Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems gemäß der zwölften Ausführungsform ist im wesentlichen
gleich dem der ersten Ausführungsform
und wird daher nicht weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden
Ausführungsform
eine Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 in bezug
auf die Zeit (nachstehend als „Anstiegsgeschwindigkeit
der Dieselpartikelfilter-Temperatur" bezeichnet) gleich oder größer als
ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert T'1 ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit des
dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases ausgeführt.
-
Ein Ablaufdiagramm der Operation,
die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 16 beschrieben.
Im Schritt 1011 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Anstiegsgeschwindigkeit der Dieselpartikelfilter-Temperatur
gleich oder größer als
der Schwellenwert T'1
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Anstiegsgeschwindigkeit der Dieselpartikelfilter-Temperatur gleich
oder größer als
der Schwellenwert T'1
ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1012. In dieser
Ausführungsform
wird z. B. die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 periodisch
gemessen und der Wert der ECU 7 zugeführt, und die Anstiegsgeschwindigkeit
der Dieselpartikelfilter-Temperatur wird auf der Grundlage einer
Differenz zwischen der gemessenen Isttemperatur des Dieselpartikelfilters 4 und
der vorhergehend gemessenen Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 bestimmt.
Wenn im Schritt 1011 „NEIN" ausgegeben ist, kehrt
die Steuerung zum „START" in 16 zurück.
-
Im Schritt 1012 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases in der ähnlichen Weise
wie in der ersten Ausführungsform
ausgeführt, um
die Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 zu vermindern.
-
Wenn die schnelle Verbrennung der
angesammelten Partikel eingeleitet ist, nimmt das Abgas eine relativ
große
Menge von Verbrennungswärme auf,
so daß die
Temperatur des Dieselpartikelfilters 4 rasch ansteigt.
Wenn die Anstiegsgeschwindigkeit der Dieselpartikelfilter-Temperatur
gleich oder größer als
der Schwellenwert T'1
ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases ausgeführt. Daher
kann die Ausbreitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel in dem Dieselpartikelfilter 4 begrenzt werden.
-
(Dreizehnte Ausführungsform)
-
Eine dreizehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
ausgeführt
wird, wenn die ECU 7 bestimmt, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 17 beschrieben.
Ein Aufbau des Abgas-Filtersystems gemäß der dreizehnten Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme eines
zusätzlichen
Abgastemperatursensors 41a, der zuströmseitig des Dieselpartikelfilters 4 zusätzlich zu
dem Temperatursensor 41 angeordnet ist, der abströmseitig
des Dieselpartikelfilters 4 angeordnet ist. Wenn in der
vorliegenden Ausführungsform
eine Temperaturdifferenz (nachstehend als eine „Dieselpartikelfilter-Einlaß-Auslaß-Gastemperatur" bezeichnet) zwischen
der Temperatur (nachstehend als „Dieselpartikelfilter-Auslaß-Gastemperatur" bezeichnet) abströmseitig
des Dieselpartikelfilters 4 und der Temperatur (nachstehend
als „Dieselpartikelfilter-Einlaß-Gastemperatur" bezeichnet) zuströmseitig
des Dieselpartikelfilters 4 gleich oder größer als
ein Verbrennungszustand-Schwellenwert ΔT1 ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselpartikelfilter 4 zugeführten Gases ausgeführt. Hier
wird die Dieselpartikelfilter-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz durch
Subtraktion der Dieselpartikelfilter-Einlaß-Gastemperatur von der Dieselpartikelfilter-Auslaß-Gastemperatur
erhalten.
-
Ein Ablaufdiagramm der Operation,
die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 18 beschrieben.
Im Schritt 1021 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die Dieselpartikelfilter-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz gleich
oder größer als
der Schwellenwert ΔT1
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Dieselpartikelfilter-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz
gleich oder größer als
der Schwellenwert ΔT1
im Schritt 1021 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1022.
Wenn im Schritt 1021 „NEIN" ausgegeben ist,
kehrt die Steuerung zum „START" in 18 zurück.
-
Im Schritt 1022 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases in der Weise ähnlich
dem der ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des DPF 4 zu verringern.
-
Wenn die schnelle Verbrennung eingeleitet ist,
wird die DPF-Auslaß-Gastemperatur
durch die Verbrennungswärme
in bezug auf die DPF-Einlaß-Gastemperatur
wesentlich erhöht.
Wenn die DPF-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz
gleich oder größer als
der Schwellenwert ΔT1
ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zum Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit des
dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
Daher kann die Ausbreitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel in dem DPF 4 begrenzt werden.
-
(Vierzehnte Ausführungsform)
-
Eine vierzehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
ausgeführt
wird, wenn die ECU 7 bestimmt, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 19 beschrieben.
Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems gemäß der vierzehnten Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform
die Sauerstoffkonzentration (nachstehend als „DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration" bezeichnet) in Gas
auf der Abströmseite
des DPF 4 gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Konzentration
(ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert) C1 ist, bei
welchem die Einleitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel erwartet ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
-
Ein Ablaufdiagramm der Operation,
die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 19 beschrieben.
Im Schritt 1031 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
gleich oder kleiner als der Schwellenwert C1 ist. Wenn bestimmt ist,
daß die DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration gleich
oder kleiner als der Schwellenwert C1 im Schritt 1031 ist,
geht die Steuerung weiter zum Schritt 1032. Wenn im Schritt 1031 „NEIN" ausgegeben ist,
kehrt die Steuerung zum „START" in 19 zurück.
-
Im Schritt 1032 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases in der Weise ähnlich
jener der ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des DPF 4 zu vermindern.
-
Wenn die schnelle Verbrennung der
angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird die Sauerstoffkonzentration
auf der Abströmseite
des DPF 4 rasch vermindert. Wenn die Sauerstoffkonzentration auf
der Abströmseite
des DPF 4 den Wert erreicht, bei welchem die Einleitung
der schnellen Verbrennung der Partikel erwartet ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
Daher kann die Ausbreitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel in dem DPF 4 begrenzt werden.
-
(Fünfzehnte Ausführungsform)
-
Eine fünfzehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
ausgeführt
wird, wenn die ECU 7 bestimmt, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 20 beschrieben.
Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems gemäß der fünfzehnten Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich jenem der ersten Ausführungsform, wenn eine Abnahmegeschwindigkeit
der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
gleich oder größer als
ein entsprechender Verbrennungszustand-Schwellenwert C'1 ist, die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt
wird.
-
Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 20 beschrieben. In Fig. 1041 wird durch
die ECU 7 bestimmt, ob die Abnahmegeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
gleich oder größer als
der Schwellenwert C'1
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Abnahmegeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration gleich oder
größer als
der Schwellenwert C'1
im Schritt 1041 ist, geht die Steuerung zum Schritt 1042.
In dieser Ausführungsform
wird die DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
periodisch gemessen, und der Meßwert
wird der ECU 7 zugeführt,
und die Abnahmegeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration wird
auf der Grundlage einer Differenz zwischen der gegenwärtig gemessenen
DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
und der vorhergehend gemessenen DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration bestimmt.
Wenn in dem Schritt 1041 „NEIN" ausgegeben ist, kehrt die Steuerung
zum „START" in 20 zurück.
-
Im Schritt 1042 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zum
Erhöhen
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases in der Weise ähnlich
der ersten Ausführungsform
ausgeführt,
um die Temperatur des DPF 4 zu vermindern.
-
Wenn die schnelle Verbrennung der
angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird durch die Verbrennung
eine relativ große
Sauerstoffmenge verbraucht, so daß die DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
rasch vermindert wird. Wenn die Abnahmegeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
gleich oder größer als
der Schwellenwert C'1
ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
Daher kann die Ausbreitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel in dem DPF 4 begrenzt werden.
-
(Sechzehnte Ausführungsform)
-
Eine sechzehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
ausgeführt
wird, wenn die ECU 7 bestimmt, daß die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 21 beschrieben.
Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems gemäß der sechzehnten Ausführungsform ist
im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme eines
zusätzlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 42a,
der zugangsseitig des DPF 4 angeordnet ist, zusätzlich zu
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 42,
der abgangsseitig des DPF 4 angeordnet ist. Wenn in der
vorliegenden Ausführungsform
eine Sauerstoffkonzentrationsdifferenz (nachstehend als „DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz" bezeichnet) zwischen der
DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
auf der Abströmseite
des DPF 4 und der Sauerstoffkonzentration (nachstehend
als „DPF-Einlaß-Sauerstoffkonzentration" bezeichnet) auf
der Zuströmseite
des DPF 4 gleich oder größer als ein Verbrennungszustand-Schwellenwert ΔC1 ist, wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
Hier wird die DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
durch Subtraktion der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
von der DPF-Einlaß-Sauerstoffkonzentration
erhalten.
-
Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. Im Schritt 1051 wird
durch die ECU 7 bestimmt, ob die DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
gleich oder größer als
der Schwellenwert ΔC1
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
gleich oder größer als
der Schwellenwert ΔC1
im Schritt 1051 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1052.
Wenn im Schritt 1051 „NEIN" ausgegeben ist,
kehrt die Steuerung zum „START" in 22 zurück.
-
Im Schritt 1052 wird die
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt,
um die Temperatur des DPF 4 zu vermindern.
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Wie vorstehend beschrieben, wenn
die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel eingeleitet
ist, wird durch die Verbrennung eine relativ große Sauerstoffmenge verbraucht,
so daß die DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
in bezug auf die DPF-Einlaß-Sauerstoffkonzentration
wesentlich vermindert ist. Wenn die DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
gleich oder größer als der
Schwellenwert ΔC1
ist, wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Dieselfilter 4 zugeführten Gases ausgeführt. Daher
kann die Ausbreitung der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel in dem DPF 4 begrenzt werden.
-
In jeder der vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen
wird durch Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten Gases
die Beschädigung
des DPF 4 beschränkt,
welche durch die schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel
hervorgerufen werden kann. 23 zeigt
die Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases und der Maximaltemperatur des DPF 4 zu dem Zeitpunkt
der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel. Das in 23 gezeigte Versuchsergebnis
wird erzielt, wenn die gleiche Menge der angesammelten Partikel
während
des Versuchs verwendet wird. Wie in 23 klar
ersichtlich, wenn die Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases erhöht
ist, wird die Maximaltemperatur des DPF 4 vermindert. Dies
beschränkt
auf vorteilhafte Weise die Beschädigung
des DPF 4, die durch die schnelle Verbrennung der angesammelten
Partikel hervorgerufen wird.
-
(Siebzehnte Ausführungsform)
-
Eine siebzehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 24 beschrieben.
-
Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der siebzehnten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird somit nicht
weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform
die Temperatur des DPF 4 zu sinken beginnt, in mehr spezifischer
Weise, wenn die Temperatur des DPF 4 gleich oder geringer als
ein Schwellenwert T3 (T1 > T3)
ist, kehrt beim Vorliegen der durch die ECU 7 auf der Grundlage
des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 erfaßten relativ
hohen Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel die Steueroperation zu der normalen Steueroperation zurück.
-
Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 24 beschrieben. Im Schritt 1061 wird
durch die ECU 7 bestimmt, ob die Brennkraftmaschine 1 in
dem Bremsbetriebsmodus ist, der die Kraftstoffabschaltung einschließt. Wenn
bestimmt ist, daß die
Brennkraftmaschine 1 in dem Bremsbetriebsmodus ist, der
die Kraftstoffabschaltung im Schritt 1061 einschließt, geht
die Steuerung weiter zum Schritt 1062. Im Schritt 1062 wird
bestimmt, ob die Temperatur des DPF 4 gleich oder größer als
der Schwellenwert T1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die Temperatur des DPF 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 1062 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 1063. Im Schritt 1063 wird
bestimmt, ob die angesammelte Partikelmenge des DPF 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert A1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die angesammelte Partikelmenge
des DPF 4 gleich oder größer als der Schwellenwert A1
im Schritt 1063 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1064.
Wenn in einem der Schritte 1061, 1062, 1063 „NEIN" ausgegeben ist, kehrt
die Steuerung zum „START" in 24 zurück.
-
Im Schritt 1064 wird der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 im Vergleich mit den normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 vergrößert, der für die normalen Betriebsperiode,
d. h. für die Nichtregenerierperiode,
des DPF 4 eingestellt ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des dem
DPF 4 zugeführ ten Gases
zu erhöhen.
Durch Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases wird die Temperatur des DPF 4 vermindert. Anschließend geht
die Steuerung weiter zum Schritt 1065, in welchem bestimmt
ist, ob die Temperatur des DPF 4 gleich oder kleiner als
eine vorbestimmte Temperatur (Nichtverbrennungszustand-Schwellenwert
T3, welcher kleiner als T1 ist), bei welchem keine Wahrscheinlichkeit
des Eintritts der schnellen Verbrennung der Partikel vorliegt. Wenn
bestimmt ist, daß die Temperatur
des DPF 4 gleich oder kleiner als der Schwellenwert T3
im Schritt 1065 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1066.
Im Schritt 1066 wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 22 zu
dem normalen Öffnungsgrad
zurückgeführt, der
für die
normale Betriebsperiode eingestellt ist, und der gegenwärtige Ablauf
endet. Wenn die Temperatur des Drosselventils 22 auf der
Grundlage der Temperatur des DPF 4 in der vorstehend beschriebenen
Weise gesteuert wird, ist die wirkungsvollere und sicherere Steueroperation
möglich.
-
Die vorliegende Ausführungsform
ist nicht nur auf das Verfahren zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit
von Gas durch Vergrößerung des Öffnungsgrads
des Drosselventils 22 möglich,
sondern ist auch auf jedes der vorstehend beschriebenen Verfahren
anwendbar.
-
(Achtzehnte Ausführungsform)
-
Eine achtzehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. Ein Aufbau
eines Abgas-Filtersystems gemäß der achtzehnten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die
Erhöhung
der Auslaßgastemperatur
des DPF 4 gemildert wird, mehr spezifisch, wenn die Anstiegsgeschwindigkeit
der DPF-Auslaß-Gastemperatur gleich
oder kleiner als ein Nichtverbrennungszustand-Schwellenwert T'2 (T'1 > T'2) nach der Einleitung der Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zuge führten
Gases beim durch die ECU 7 auf der Grundlage des Betriebszustands
der Brennkraftmaschine 1 erfaßten Vorliegen der relativ
hohen Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel kehrt die Steueroperation zu der normalen Steueroperation zurück.
-
Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. Im Schritt 1071 wird
durch die ECU 7 bestimmt, ob die relativ hohe Wahrscheinlichkeit
der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel vorliegt. Wenn
bestimmt ist, daß die
relativ hohe Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Teilchen vorliegt, geht die Steuerung zum Schritt 1072.
Wenn im Schritt 1071 „NEIN" ausgegeben ist,
wiederholt die Steuerung den Schritt 1071. Im Schritt 1072 wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit des
dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
-
Anschließend wird im Schritt 1073 bestimmt, ob
die Anstiegsgeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Gastemperatur gleich oder
kleiner als der Schwellenwert T'2
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Anstiegsgeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Gastemperatur gleich oder
kleiner als der Schwellenwert T'2
im Schritt 1073 ist, wiederholt die Steuerung den Schritt 1073.
Im Schritt 1074 wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten Gases
angehalten.
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(Neunzehnte Ausführungsform)
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Eine neunzehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 26 beschrieben. Ein Aufbau
eines Abgas-Filtersystems gemäß der neunzehnten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der 17 und
wird daher nicht weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform
die Erhitzung des Abgases in dem DPF 4 gemildert ist, d. h.,
wenn die DPF-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz gleich
oder kleiner als ein Nichtverbren nungszustand-Schwellenwert ΔT2 (ΔT1 > ΔT2) nach der Einleitung der
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases beim durch die ECU 7 auf der Grundlage des Zustands
der DPF 4 erfaßten
Vorliegen der relativ hohen Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der
angesammelten Partikel ist, wie z. B.
die DPF-Temperatur oder die Strömungsgeschwindigkeit der
Ansaugluft, kehrt die Steueroperation zu der normalen Steueroperation
zurück.
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Ein Ablaufdiagramm der Operation,
die durch die ECU 7 ausgeführt ist, wird nachstehend unter
Bezugnahme auf 26 beschrieben.
Im Schritt 1081 wird durch die ECU 7 bestimmt,
ob die relativ hohe Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der
angesammelten Partikel vorliegt. Wenn bestimmt ist, daß die relativ
hohe Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel im Schritt 1081 vorliegt, geht die Steuerung weiter zum
Schritt 1082. Wenn im Schritt 1081 „NEIN" ausgegeben ist,
wiederholt die Steuerung den Schritt 1081. Im Schritt 1082 wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
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Anschließend wird im Schritt 1083 bestimmt, ob
die DPF-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz gleich
oder kleiner als der Schwellenwert ΔT2 ist. Wenn bestimmt ist, daß die DPF-Einlaß-Auslaß-Gastemperaturdifferenz
gleich oder kleiner als der Schwellenwert ΔT2 im Schritt 1083 ist,
geht die Steuerung zum Schritt 1084. Wenn im Schritt 1083 „NEIN" ausgegeben ist,
wiederholt die Steuerung den Schritt 1083. Im Schritt 1084 wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases angehalten.
-
(Zwanzigste Ausführungsform)
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Eine zwanzigste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 27 beschrieben.
-
Ein Aufbau eines Abgas-Filtersystems
gemäß der zwanzigsten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der ersten Ausführungsform und wird daher nicht
weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform
die Sauerstoffkonzentration auf der Abströmseite des DPF 4,
die mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 42 gemessen ist,
zu steigen beginnt, mehr spezifisch, wenn die Sauerstoffkonzentration
auf der Abströmseite
des DPF 4 gleich oder größer als ein Nichtverbrennungszustand-Schwellenwert
C2 (C1 < C2) nach
der Einleitung der Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases beim durch die ECU 7 auf der Grundlage des Betriebszustands
der Brennkraftmaschine 1 erfaßten Vorliegen der relativ
hohen Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel ist, kehrt die Steueroperation zu der normalen Steueroperation
zurück.
-
Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 27 beschrieben. Im Schritt 1091 wird
durch die ECU 7 bestimmt, ob die Brennkraftmaschine 1 in
dem Bremsbetriebsmodus ist, der die Kraftstoffabschaltung einschließt. Wenn
bestimmt ist, daß die
Brennkraftmaschine 1 in dem Bremsbetriebsmodus ist, der
die Kraftstoffabschaltung im Schritt 1091 einschließt, geht
die Steuerung weiter zum Schritt 1092. Im Schritt 1092 wird
bestimmt, ob die Temperatur des DPF 4 gleich oder größer als
der Schwellenwert T1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die Temperatur des DPF 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert T1 im Schritt 1092 ist, geht die Steuerung
weiter zum Schritt 1093. Im Schritt 1093 wird
bestimmt, ob die angesammelte Partikelmenge des DPF 4 gleich
oder größer als
der Schwellenwert A1 ist. Wenn bestimmt ist, daß die angesammelte Partikelmenge
des DPF 4 gleich oder größer als der Schwellenwert A1
im Schritt 1093 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1094.
Wenn in einem der Schritte 1091, 1092, 1093 die
Aussage „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zum „START" in 27 zurück.
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Im Schritt 1094 wird der Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 in bezug auf den normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 vergrößert, um die Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases zu erhöhen
und dadurch die Temperatur des DPF 4 zu vermindern. Daraufhin
geht die Steuerung weiter zum Schritt 1095, in welchem
bestimmt ist, ob die Sauerstoffkonzentration auf der Abströmseite des
DPF 4 gleich oder größer als
eine vorbestimmte Konzentration (Nichtverbrennungszustand-Schwellenwert
C2) ist, welche wahrscheinlich nicht die schnelle Verbrennung der
angesammelten Partikel bewirkt. Wenn bestimmt ist, daß die Sauerstoffkonzentration
auf der Abströmseite
des DPF 4 gleich oder größer als der Schwellenwert C2
im Schritt 1095 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1096.
Im Schritt 1096 wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 22 zu
dem normalen Öffnungsgrad
des Drosselventils 22 zurückgeführt, und der gegenwärtige Ablauf
endet. Durch Steuern des Öffnungsgrads
des Drosselventils 22 auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration
auf der Abströmseite des
DPF 4 in der vorstehend beschriebenen Weise ist die wirkungsvollere
und sicherere Steueroperation möglich.
-
(Einundzwanzigste Ausführungsform)
-
Eine einundzwanzigste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 28 beschrieben. Ein Aufbau
eines Abgas-Filtersystems gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der 1 und
wird daher nicht weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform
die Verminderung der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
vermindert ist, d. h., wenn die Abnahmegeschwindigkeit der
DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration
gleich oder kleiner als ein Nichtverbrennungszustand-Schwellenwert
C'2 (C'1 > C'2) nach der Einleitung der Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases beim durch die ECU 7 auf der Grundlage des Betriebszustands
des DPF 4, wie z. B. die DPF-Temperatur
oder die Strömungsgeschwindigkeit
der Ansaugluft, erfaßten
Vorliegen der relativ hohen Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung
der angesammelten Partikel ist, kehrt die Steueroperation zu der
normalen Steueroperation zurück.
-
Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 28 beschrieben. Im Schritt 1101 wird
durch die ECU 7 bestimmt, ob die relativ hohe Wahrscheinlichkeit
der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel vorliegt. Wenn
bestimmt ist, daß die
relativ hohe Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel vorliegt, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1102.
Wenn in dem Schritt 1101 „NEIN" ausgegeben ist, wiederholt die Steuerung
den Schritt 1101. Im Schritt 1102 wird die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
-
Im Schritt 1103 wird bestimmt,
ob die Abnahmegeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Gaskonzentration gleich oder
kleiner als der Schwellenwert C'2
ist. Wenn bestimmt ist, daß die
Abnahmegeschwindigkeit der DPF-Auslaß-Sauerstoffkonzentration gleich oder
kleiner als der Schwellenwert C'2
ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 1104. Wenn im
Schritt 1103 „NEIN" ausgegeben ist,
wiederholt die Steuerung den Schritt 1103. Im Schritt 1104 wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation zur
Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases angehalten.
-
(Zweiundzwanzigste Ausführungsform)
-
Eine zweiundzwanzigste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 29 beschrieben. Ein Aufbau
eines Abgas-Filtersystems gemäß der zweiundzwanzigsten
Ausführungsform
ist im wesentlichen gleich dem der 21 und
wird daher nicht weiter dargestellt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform
die Verbrennung der angesammelten Partikel in dem DPF 4 gemäßigt ist,
d. h., wenn die DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
gleich oder kleiner als ein Nichtverbrennungszustand-Schwellenwert ΔC2 (ΔC1 > ΔC2) nach der Einlei tung der Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit des
dem DPF 4 zugeführten
Gases beim durch die ECU 7 auf der Grundlage des Betriebszustands
der Brennkraftmaschine 1 erfaßten Vorliegen der relativ hohen
Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel
ist, kehrt die Steueroperation zu der normalen Steueroperation zurück.
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Ein Ablaufdiagramm der durch die
ECU 7 ausgeführten
Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 29 beschrieben. Im Schritt 1201 wird
durch die ECU 7 bestimmt, ob die relativ hohe Wahrscheinlichkeit
der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel vorliegt. Wenn
bestimmt ist, daß die
relativ hohe Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung der angesammelten
Partikel im Schritt 1201 vorliegt, geht die Steuerung zum
Schritt 1201. Wenn im Schritt 1201 „NEIN" ausgegeben ist,
wiederholt die Steuerung den Schritt 1201. Im Schritt 1202 wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases ausgeführt.
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Daraufhin wird im Schritt 1203 bestimmt,
ob die DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
gleich oder kleiner als der Schwellenwert ΔC2 ist. Wenn bestimmt ist, daß die DPF-Einlaß-Auslaß-Sauerstoffkonzentrationsdifferenz
gleich oder kleiner als der Schwellenwert ΔC2 im Schritt 1203 ist, geht
die Steuerung weiter zum Schritt 1204. Wenn im Schritt 1203 „NEIN" ausgegeben ist,
wiederholt die Steuerung den Schritt 1203. Im Schritt 1204 wird
die Strömungsgeschwindigkeitserhöhung-Steueroperation
zur Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit des
dem DPF 4 zugeführten
Gases angehalten.
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Wie vorstehend beschrieben, wenn
gemäß der vorliegenden
Erfindung die relativ hohe Wahrscheinlichkeit der schnellen Verbrennung
der angesammelten Partikel vorliegt, oder wenn die schnelle Verbrennung
der angesammelten Partikel eingeleitet ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit
des dem DPF 4 zugeführten
Gases zwangsweise erhöht.
Auf diese Weise ist die Beschädigung
des DPF 4 vermeidbar. In jeder der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform
berechnet die Partikelmenge-Berechnungsvorrichtung der ECU 7 die
angesammelte Partikelmenge auf der Grundlage des Meßergebnisses
des Differenzdrucksensors 6, welcher die Druckdifferenz
zwischen der Zuströmseite
des DPF 4 und der Abströmseite
des DPF 4 mißt.
Wahlweise kann auch ein Drucksensor angeordnet werden, welcher den
Druck auf der Zuströmseite
des DPF 4 mißt,
und die angesammelte Partikelmenge kann auf der Grundlage des Meßergebnisses
des Drucksensors berechnet werden.
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Die Schwellenwerte, welche verwendet
werden, um das Vorliegen einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit
der schnellen Verbrennung der angesammelten Partikel zu bestimmen,
oder welche verwendet werden, um die Einleitung der schnellen Verbrennung
der angesammelten Partikel zu bestimmen, müssen nicht festgelegt sein
und können
auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1,
wie z. B. der DPF-Temperatur, der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und der Kraftstoffeinspritzmenge oder der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft,
verändert
werden. Wenn sich der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 verändert, ändert sich
auch der Zustand des Abgases, das aus der Brennkraftmaschine 1 zu
dem DPF 4 ausgetragen ist. Daher kann die vorstehend beschriebene Veränderung
der Schwellenwerte in einigen Fällen angemessen
sein.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezielle Ausführungsformen,
die zu Erläuterungszwecken
gewählt
wurden, beschrieben worden ist, so sollte klar sein, daß zahlreiche Änderungen und
Abwandlungen am Erfindungsgegenstand vorgenommen werden können, die
dem Fachmann bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten Lehre nahegelegt
sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen
sind.
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Eine Strömungsgeschwindigkeit eines
einem Dieselpartikelfilter (4) zugeführten Gases wird erhöht, wenn
auf der Grundla ge eines Betriebszustands einer Brennkraftmaschine
(1) mit innerer Verbrennung die Wahrscheinlichkeit des
Eintritts einer schnellen Verbrennung von angesammelten Partikeln,
welche durch das Partikelfilter (4) angesammelt sind, bestimmt
ist. Wahlweise wird die Strömungsgeschwindigkeit
des dem Filter (4) zugeführten Gases erhöht, wenn
auf der Grundlage eines Zustands des Partikelfilters bestimmt ist,
daß die
schnelle Verbrennung der angesammelten Partikel eingeleitet ist.