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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungssteuervorrichtung,
welche die Betttemperatur eines in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine
angeordneten Abgasreinigungskatalysators steuert, indem der Maschine
zusätzlich Kraftstoff zugeführt wird.
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STAND DER TECHNIK
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Bei
einer typischen in einem Fahrzeug montierten Brennkraftmaschine,
wie z. B. einem Dieselmotor, führt die Abnahme in der Abgastemperatur
zu einer Abnahme der Betttemperatur eines in einer Abgasleitung
angeordneten Abgasreinigungskatalysators. Dies beeinflusst negativ
die Reinigungsfunktionen des Abgasreinigungskatalysators. Wenn bei
einer solchen Brennkraftmaschine die Abgastemperatur abnimmt, wird
eine Betttemperatursteuerung durchgeführt, um zwangsweise
die Abgastemperatur zu erhöhen und die Differenz zwischen
der Katalysatorbetttemperatur und einer Sollbetttemperatur zu korrigieren.
Bei der Betttemperatursteuerung wird die Abgastemperatur erhöht,
indem eine Nacheinspritzung durchgeführt wird, bei welcher
eine kleine Kraftstoffmenge nach der Kraftstoffeinspritzung, welche die
Motorausgangsleistung erzeugt, in den Motor eingespritzt wird, oder
indem mit einem in der Abgasleitung angeordneten Kraftstoffzugabeventil
unverbrannter Kraftstoff dem Abgas zugeführt wird. Aus dem
Stand der Technik ist die aus der veröffentlichten japanischen
Patentschrift
JP 2003-172185 be schriebene
Vorrichtung als eine Abgasreinigungssteuervorrichtung bekannt, welche
eine solche Betttemperatursteuerung durchführt.
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In
der in
JP 2003-172185 beschriebenen
Abgasreinigungssteuervorrichtung werden Korrekturmengen entsprechend
der Einspritzmengen für die Nacheinspritzung und Zugabemengen
für unverbranntes Gas als Lernwerte für verschiedene
Bereiche des Motors gespeichert. Die Lernwerte spiegeln sich in
der momentanen Einspritzmenge für die Nacheinspritzung
und der Zugabemenge von unverbranntem Kraftstoff wider. Dadurch
wird mit der Nacheinspritzung und der Zugabe von unverbranntem Kraftstoff
eine stabile Temperaturerhöhungswirkung ungeachtet des
Betriebszustandes des Motors erreicht. Infolge dessen erhöhen
sich die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Steuerung,
wenn die Katalysatorbetttemperatur bei der Sollbetttemperatur gehalten
wird.
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Eine
Abgasreinigungsvorrichtung, welche die sogenannte Partikel-(PM)-Regenerierung
zum Verbrennen und Beseitigen von PM durch Erhöhen der
Temperatur eines Dieselpartikelfilters (DPF), welcher ein Abgaskatalysator
ist, durchführt, hat die im Folgenden beschriebenen Defizite.
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Generell
werden in einer solchen Abgasreinigungsvorrichtung die oben beschriebenen
Lernwerte berechnet, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt
sind, z. B. dass die Partikelregenerierung durchgeführt wird
oder dass die Sollbetttemperatur gleich oder größer
als 600°C ist. Ein Lernwert wird ermittelt, indem die Differenz
zwischen der tatsächlich zugeführten Kraftstoffmenge,
welche die von dem Zugabeventil dem DPF zugeführte Kraftstoffmenge
ist, und einer geschätzten zugeführten Kraftstoffmenge,
welche die Kraftstoffmenge ist, die tatsächlich zur Erhöhung
der Katalysatorbetttemperatur beiträgt. Die tatsächlich
zugeführte Kraftstoffmenge und die geschätzte
zugeführte Kraftstoffmenge werden aus der Sollbetttemperatur,
einer geschätzten Abgastemperatur, welche die geschätzte
Temperatur des durch die Abgasleitung strömenden Abgases
ist, einer geschätzten Betttempera tur, welche die geschätzte Temperatur
des DPF ist, und der durch die Abgasleitung strömenden
Abgasmenge berechnet. Unter diesen Faktoren ist es wichtig, dass
die geschätzte Betttemperatur und die geschätzte
Abgastemperatur mit hoher Genauigkeit berechnet werden, um die durch das
Kraftstoffzugabeventil zugegebene Menge an unverbranntem Kraftstoff
in Erfahrung zu bringen bzw. zu lernen. Wenn jedoch die Abgastemperatur und
die Abgasströmungsmenge sehr variieren, d. h., wenn die
Abgastemperatur und die Abgasströmungsmenge in einem Übergangszustand
sind, wird ein großer Unterschied in der Abgastemperaturverteilung
und der Katalysatorbetttemperaturverteilung erzeugt. In einem solchen Übergangszustand
ist es schwierig, Modelle mit der Abgastemperatur und der Katalysatorbetttemperatur
zu bilden. Dies verringert drastisch die Berechnungsgenauigkeit
der geschätzten Abgastemperatur und der geschätzten
Betttemperatur. Somit ist es bei einer solchen Situation schwierig,
eine geeignete Betttemperatursteuerung fortzusetzen.
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Ein
solches Problem ist nicht auf eine Abgasreinigungssteuervorrichtung,
welche eine Betttemperatursteuerung für die PM-Regenerierung
ausführt, begrenzt. Das Problem tritt auch unabhängig
davon auf, ob die Maschine ein Dieselmotor oder ein Benzinmotor
ist, und tritt auf die gleiche Weise in einer Abgasreinigungssteuervorrichtung
auf, welche eine Steuerung zum Erhöhen der Temperatur eines
Katalysators durch Zugabe von unverbranntem Kraftstoff durchführt,
um z. B. Schwefel vom Katalysator zu entfernen. Ein solches Problem
ist nicht auf eine Abgasreinigungssteuervorrichtung begrenzt, welche hauptsächlich
die Zugabe von unverbranntem Kraftstoff zum Abgas mittels des Kraftstoffzugabeventils durchführt,
sondern tritt auch z. B. in einer Abgasreinigungssteuervorrichtung
auf, welche die Betttemperatur eines Abgaskatalysators auf der Basis
des zusätzlich der Brennkraftmaschine zugeführten
Kraftstoffes steuert, wie z. B. einer Abgasreinigungssteuervorrichtung,
welche durch Nacheinspritzung Kraftstoff hauptsächlich
in die Verbrennungskammer einspritzt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgasreinigungssteuervorrichtung
bereitzustellen, welche auf der Basis eines geeigneten Lernwertes
eine Betttemperatursteuerung auf geeignete Weise durchführt,
wenn eine Betttemperatursteuerung an einem Abgasreinigungskatalysator
durchgeführt wird, indem einer Brennkraftmaschine zusätzlich Kraftstoff
zugeführt wird.
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Zur
Erreichung des oben genannten Ziels stellt ein Aspekt der vorliegenden
Erfindung eine Abgasreinigungssteuervorrichtung bereit, um die Betttemperatur
eines in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordneten
Abgasreinigungskatalysators auf eine Sollbetttemperatur zu steuern,
indem Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
Die Abgasreinigungssteuervorrichtung enthält eine Steuereinheit
und eine Übergangszustandserfassungseinheit. Die Steuereinheit
lernt bei der Steuerung der Betttemperatur des Abgasreinigungskatalysators eine
Kraftstoffzufuhrmenge, welche eine Korrektur einer Differenz zwischen
der Katalysatorbetttemperatur und der Sollbetttemperatur in dem
momentanen Zustand zulässt, und spiegelt einen Lernwert
wider, welcher durch das Lernen der Kraftstoffzufuhrmenge erhalten
wird. Die Übergangszustandserfassungseinrichtung erfasst
einen Übergangszustand eines Abgasstroms zum Abgasreinigungskatalysator.
Die Steuervorrichtung beschränkt das Lernen, wenn der Übergangszustand
des Abgasstroms erfasst wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
eine schematische Darstellung der Struktur eines Dieselmotors, bei
welchem eine Ausführungsform einer Abgasreinigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, welches die Prozessschritte einer durch die
Abgasreinigungssteuervorrichtung der 1 durchgeführten
Kraftstoffzugabesteuerung zeigt;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, welches die Prozessschritte eines durch die
Abgasreinigungssteuervorrichtung der 1 durchgeführten
Kraftstoffzugabelernprozesses zeigt;
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, welches die Prozessschritte eines durch die
Abgasreinigungssteuervorrichtung der 1 durchgeführten
Kraftstoffzugabelernprozesses zeigt;
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, welches die Prozessschritte eines Berechnungsprozesses
eines kumulierten Abweichungswertes zeigt, welcher durchgeführt
wird, wenn der Kraftstoffzugabelernprozess der 3 und 4 durchgeführt
wird;
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6(a) bis 6(f) sind
Zeitdiagramme von dem Zeitpunkt an, wenn die Bedingungen zur Ausführung
des Kraftstoffzugabelernens erfüllt sind, und den Übergang
von einer Abgasschätztemperatur TOB, einer durchschnittlichen
Abgasschätztemperatur TOBa, einer Abgasstromschätzmenge
GA, einer durchschnittlichen Abgasstromschätzmenge GAa, einer
momentanen Abgasenergie EEm, einer durchschnittlichen Abgasenergie
EEa, einem kumulierten Abweichungswert EEad, einem Lernzeitmesser
TS und einem Betttemperaturamplitudenzeitmesser TA zeigen; und
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7(a) bis 7(d) sind
Zeitdiagramme von dem Zeitpunkt an, wenn die Bedingungen zum Ausführen
des Kraftstoffzugabelernens erfüllt sind, und den Übergang
von der momentanen Abgasenergie EEm, der durchschnittlichen Abgasenergie
EEa, dem kumulierten Abweichungswert EEad, dem Lernzeitmesser TS
und dem Betttemperaturamplitudenzeitmesser TA zeigen.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform einer Abgasreinigungssteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche bei einer
Abgasreinigungssteuervorrichtung für einen Dieselmotor
angewandt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, enthält der Dieselmotor ein
Kraftstoffeinspritzventil 11, welches Kraftstoff in eine
Brennkammer 10 einspritzt. Der Kraftstoff wird aus einem
Kraftstofftank 12 in eine Versorgungspumpe 13 angesaugt
und durch die Versorgungspumpe 13 unter Druck gesetzt.
Der unter Druck gesetzte Kraftstoff wird in einem Common Rail 14 gespeichert und
anschließend durch das Kraftstoffeinspritzventil 11 in
die Brennkammer 10 einspritzt. Ferner wird ein Luft-Kraftstoff-Gemisch
aus einer Ansaugluft, welche aus einem Einlasskanal 15 angesaugt
wird, und einem Kraftstoff, welcher von dem Kraftstoffeinspritzventil 11 eingespritzt
wird, in der Brennkammer 10 verbrannt. Abgas, welches nach
der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugt wird, wird
in eine Abgasleitung 16 abgegeben. Wie aus dem Stand der
Technik bekannt, erzeugt die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches
eine Linearbewegung eines Kolbens 17, welche durch eine
Pleuelstange 18 in eine Drehbewegung einer Kurbelwelle 19 umgewandelt
wird, um mit dem Motor Leistung zu erzeugen.
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Eine
Abgasreinigungsvorrichtung 20 mit einem Oxidationskatalysator 21,
welcher zur Erhöhung der Abgastemperatur verwendet wird,
und einem Dieselpartikelfilter (DPF) 22, welcher zum Einfangen von
im Abgas suspendierten Partikeln (PM) verwendet wird, ist in der
Abgasleitung 16 angeordnet. Ein Kraftstoffzugabeventil 30 ist
in der Abgasleitung 16 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 20 angeordnet.
Wenn sich PM am DPF 22 ablagert, führt das Kraftstoffzugabeventil 30 dem
Abgas unverbrannten Kraftstoff zu und regeneriert den DPF 22,
d. h. führt eine PM-Regenerierung durch. Das Kraftstoffzugabeventil 30 führt
eine Direktzugabe (Einspritzung) von Kraftstoff, welches von der
Versorgungspumpe 13 zugeführt wird, durch.
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Der
Dieselmotor enthält verschiedene Arten von Sensoren, um
den Betriebszustand des Motors zu erfassen. Zum Beispiel enthält
der Einlasskanal 15 einen Luftstrommesser 40 zum
Erfassen der durch den Kanal 15 strömenden Luftmenge,
d. h. der Ansaugluftmenge. In dieser Ausführungsform wird die
durch den Luftstrommesser 40 erfasste Ansaugluftmenge für
eine geschätzte durch die Abgasleitung 16 strömende
Abgasmenge, d. h. der geschätzten Abgasstrommenge GA, verwendet.
Ein Drehzahlsensor 41 zum Erfassen der Drehzahl der Kurbelwelle 19,
d. h. der Motordrehzahl NE, ist in der Nähe der Kurbelwelle 19 angeordnet.
Ein Abgastemperatursensor 42, welcher die Abgastemperatur
TO stromabwärts des DPF erfasst, ist in der Abgasleitung 16 stromabwärts
des DPF 22 angeordnet. Die Sensoren 40 bis 42 erzeugen
Ausgangssignale, welche der elektronischen Steuereinheit (ECU) 50,
welche als eine Steuereinheit dient, eingegeben werden.
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Die
ECU 50 hat einen Mikrocomputer, welcher einen Berechnungsprozessor
(CPU), einen Programmspeicher (ROM) und einen Datenspeicher (RAM)
enthält und zentral den Betrieb des Dieselmotors steuert.
Die ECU 50 ermittelt auf der Basis der Ausgangssignale
der Sensoren 40 bis 42 verschiedene Arten von
Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors. Die ECU 50 treibt
auf der Basis der Zustandsgrößen das Kraftstoffeinspritzventil 11,
die Versorgungspumpe 13, das Kraftstoffzugabeventil 30 und
dergleichen an, um eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung, welche
die in die Brennkammer 10 eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge
Q steuert, und die PM-Regenerierung, welche die Reinigungsfunktion
des DPF 22 aufrecht erhält, durchzuführen.
Die PM-Regenerierungssteuerung ist eine Steuerung zum Regenerieren
der Reinigungsfunktion des DPF 22 durch Erhöhung
der Temperatur des DPF 22 (Katalysatorbetttemperatur) auf
die Sollbetttemperatur, um die Partikel zu verbrennen und zu beseitigen.
Die PM-Regenerierungssteuerung umfasst die durch das Kraftstoffeinspritzventil 11 durchgeführte
Nacheinspritzung und die Zugabe von unverbranntem Kraftstoff zu
dem Abgas mit dem Kraftstoffzugabeventil 30. Wenn die PM-Regenerierung
durchgeführt wird, wird in dem Motor die Betttemperatur
des DPF 22 auf die Sollbetttemperatur gesteuert, indem
dem Abgas mit dem Kraftstoffzugabeventil 30 Kraftstoff
zugeführt wird. In der Steuerung wird die Zufuhrmenge an
unverbranntem Kraftstoff, welche die Differenz zwischen der momentanen
Betttemperatur des DPF 22 und der Sollbetttemperatur korrigiert,
für jeden Betriebsbereich des Motors gelernt. Der durch
das Lernen erhaltene Lernwert spiegelt sich in der Zufuhrmenge des
unverbrannten Kraftstoffs wider.
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2 bis 5 zeigen
die Prozessschritte für die Zugabe von unverbranntem Kraftstoff
im Abgas mit dem Kraftstoffzugabeventil 30. Spezifische Steuerschemata
werden im Folgenden im Detail mit Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben.
Die Steuerung oder die in den 2 bis 5 dargestellten
Prozessschritte werden in einem vorbestimmten Berechnungszyklus
wiederholt durchgeführt. Der vorbestimmte Berechnungszyklus
beträgt z. B. 0,1 bis 0,2 Millisekunden (ms).
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, welches die Steuerschritte für die
Zugabe von unverbranntem Kraftstoff mit dem Kraftstoffzugabeventil 30 zeigt.
In dieser Steuerung wird die Zugabemenge Qr auf der Basis der geschätzten
Abgastemperatur TOB, welche ein Schätzwert der Abgastemperatur
ist, und der Sollbetttemperatur Ttc, welche ein Sollwert der Betttemperatur
ist, berechnet. Ferner spiegelt sich ein Lernwert Ki in der berechneten
Zufuhrmenge Qr wider.
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Wie
in 2 gezeigt, bestimmt die ECU 50 in der
Kraftstoffzufuhrsteuerung zuerst in Schritt S100, ob eine PM-Regenerierung
durchgeführt wird. Wenn in Schritt S100 bestimmt wird,
dass eine PM-Regenerierung durchgeführt wird, berechnet
die ECU 50 in den Schritten S110 bis S130 die geschätzte
Abgastemperatur TOB und die geschätzte Betttemperatur Tbc.
Genauer gesagt, berechnet die ECU 50 in Schritt S110 die
geschätzte Abgastemperatur TOB in der Abgasleitung 16 stromaufwärts
des DPF 22 auf der Basis der Motordrehzahl NE und der Krafteinspritzmenge
Q. In Schritt S120 berechnet die ECU 50 die geschätzte
Abgastemperatur TOA in der Abgasleitung 16 stromabwärts
des DPF 22 auf der Basis der geschätzten Abgastemperatur
TOB, der Kraftstoffeinspritzmenge Q, der Zufuhrmenge Qr und der geschätzten
Abgasstrommenge GA. In Schritt S130 berechnet die ECU 50 die
geschätzte Betttemperatur Tbc auf der Basis der geschätzten
Abgastemperatur TOA und der Abgastemperatur TO, welche durch den Abgastemperatursensor 42 erfasst
wird. Die abgeschätzte Betttemperatur Tbc wird zum Berechnen des
Lernwertes Ki verwendet.
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Nach
der Berechnung der geschätzten Betttemperatur Tbc geht
die ECU 50 zu Schritt S140 über und berechnet
auf der Basis der Motordrehzahl NE und der Kraftstoffeinspritzmenge
Q die Sollbetttemperatur Ttc. In Schritt S150 berechnet die ECU 50 die Temperaturdifferenz
der berechneten Sollbetttemperatur Ttc und der geschätzten
Abgastemperatur TOB. Die ECU 50 berechnet ferner die Zufuhrmenge
Qr des unverbrannten Kraftstoffs auf der Basis der oben beschriebenen
Temperaturdifferenz und der abgeschätzten Abgasstrommenge
GA.
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Nach
dem Berechnen der Zufuhrmenge Qr geht die ECU 50 zu Schritt
S160 über und liest aus einem Speicher (permanenten Speicher)
den Lernwert Ki für die Zufuhrmenge Qr, welche die Korrektur der
Differenz zwischen der geschätzten Betttemperatur Tbc und
der Sollbetttemperatur Ttc erlaubt. In Schritt S170 multipliziert
die ECU 50 die Zufuhrmenge Qr mit dem Lernwert Ki, um eine
endgültige Zufuhrmenge Qr einzustellen. In Schritt S180
führt die ECU 50 in Übereinstimmung mit
der den Lernwert Ki widerspiegelnden Zufuhrmenge dem Abgas unverbrannten
Kraftstoff zu.
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In
dieser Ausführungsform führt die ECU 50 unabhängig
von der oben beschriebenen Kraftstoffzugabesteuerung einen in 3 gezeigten
Kraftstoff zugabelernprozess durch, um den Lernwert Ki gemäß dem
Motorbetriebszustand periodisch zu aktualisieren.
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Genauer
gesagt, bestimmt die ECU 50 in dem in 3 gezeigten
Kraftstoffzugabelernprozess in Schritt S200, ob die Bedingungen
für die Durchführung des Lernens erfüllt
sind. Die Lernbedingungen sind z. B. eine logische Verknüpfung
(UND) der folgenden Bedingungen a) bis i):
- a)
ein Übergangsstatus des durch den DPF strömenden
Abgases ist nicht erfasst;
- b) die Sollbetttemperatur Ttc wird nicht in einer gestuften
Betttemperatursteuerung variiert, welche die Sollbetttemperatur
Ttc stufenweise gemäß der am DPF 22 abgelagerten
PM-Menge variiert;
- c) es wird keine unterbrochene Zuführung von unverbranntem
Kraftstoff zur PM-Regenerierung durchgeführt, welche das
am DPF 22 abgelagerte PM verbrennt und entfernt;
- d) die kumulierte Zeit der Zeit, während welcher die
Sollbetttemperatur Ttc kleiner oder gleich einem niedrigen Temperaturbestimmungswert
ist, ist kleiner als eine vorbestimmte Zeit während einer
Zeitdauer, in welcher der Übergangszustand des Abgasstroms
erfasst wird;
- e) die kumulierte Zeit der Zeit, während welcher die
geschätzte Abgasstrommenge GA kleiner oder gleich einem
niedrigen Mengenbestimmungswert ist, ist kleiner als eine vorbestimmte Zeit
während einer Zeitdauer, in welcher der Übergangszustand
des Abgasstroms erfasst wird;
- f) der Lernwert Ki wird in dem Kraftstoffzugabelernprozess nicht
aktualisiert;
- g) es wird keine Steuerung zur Erhöhung der Temperatur
des DPF 22 mit einer anderen Vorrichtung als dem Kraftstoffzugabeventil 30,
wie z. B. eine Nacheinspritzung mit dem Kraftstoffeinspritzventil 11,
durchgeführt;
- h) das Hinzufügen von unverbranntem Kraftstoff mittels
des Kraftstoffzugabeventils 30 ist nicht verboten; und
- i) der Abgastemperatursensor 42 ist nicht anormal.
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Bezüglich
der Bedingung a) ist es schwierig, das Lernen durchzuführen,
wenn der Abgasstrom in einem Übergangszustand ist.
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Bezüglich
der Bedingung b) kann, wenn bei einer Abgasreinigungssteuerung,
welche eine PM-Regenerierung durchführt, eine große
Menge an dem DPF 22 abgelagert ist und etwas von dem PM verbrannt
wird, dies das restliche PM entzünden und dadurch das gesamte
abgelagerte PM verbrennen. Somit neigt die Katalysatortemperatur
dazu, sich zu erhöhen. In anderen Worten kann die Sollbetttemperatur
Ttc, wenn PM-Regenerierung durchgeführt wird, auf eine
niedrige Temperatur (z. B. 600°C) gesetzt werden. Wenn
die Menge des an dem DPF abgelagerten PM klein ist, würde
nicht das gesamte abgelagerte PM verbrannt werden, auch wenn etwas des
PM verbrennt. D. h. die Sollbetttemperatur Ttc muss auf eine hohe
Temperatur, wie z. B. 630°C gesetzt werden. Eine Steuerung
zum stufenweisen Variieren der Sollbetttemperatur Ttc gemäß der
an dem DPF abgelagerten PM wird als eine gestufte Temperaturerhöhungssteuerung
bezeichnet. Wenn die Sollbetttemperatur Ttc in der gestuften Temperaturerhöhungssteuerung
variiert wird, wird die Abgastemperatur gemäß der
Sollbetttemperatur Ttc variiert, d. h. die Abgastemperatur befindet
sich in einem Übergangszustand. Daher ist es schwierig,
ein Lernen durchzuführen.
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Bezüglich
der Bedingung c) betrifft das zeitweise Hinzufügen von
unverbranntem Kraftstoff eine Steuerung zum kompletten Verbrennen
und Beseitigen des an dem DPF 22 abgelagerten PM, indem dem
Abgas in einem Einspritzmuster unverbrannter Kraftstoff zugefügt
wird, welches sich von einem Einspritzmuster unterscheidet, welches
auf der Zufuhrmenge Qr der Kraftstoffzugabesteuerung basiert. Wenn
eine zeitweise Zuführung von unverbranntem Kraftstoff durchgeführt
wird, kann nicht bestimmt werden, ob eine Änderung in der
Abgastemperatur oder der Temperatur des DPF 22 durch das
Hinzufügen von unverbranntem Kraftstoff von dem Kraftstoffzugabeventil 30 oder
von dem zeitweisen Hinzufügen von unverbranntem Kraftstoff
herrührt. Deshalb ist es schwierig, ein Lernen durchzuführen.
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Bezüglich
der Bedingung d) kann, wenn ein Zustand andauert, bei welchem die
Sollbetttemperatur Ttc kleiner oder gleich dem niedrigen Temperaturbestimmungswert
ist, die Isttemperatur des DPF 22 ebenfalls kleiner oder
gleich dem niedrigen Temperaturbestimmungswert sein und deshalb
die Berechnungsgenauigkeit der geschätzten Betttemperatur Tbc
reduzieren. Somit ist es schwierig, ein Lernen durchzuführen.
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Bezüglich
der Bedingung e) nimmt die Berechnungsgenauigkeit der geschätzten
Abgastemperatur TOB ab, wenn ein Zustand andauert, bei welchem die
geschätzte Abgasstrommenge GA kleiner oder gleich dem niedrigen
Mengenbestimmungswert ist. Entsprechend ist es schwierig, ein Lernen
durchzuführen.
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Bezüglich
der Bedingung f) verändert sich die Zufuhrmenge des unverbrannten
Kraftstoffs von dem Kraftstoffzugabeventil 30 und verschiebt
sich die Abgastemperatur zu einem Übergangszustand, wenn
der Lernwert Ki aktualisiert wird. Somit ist es schwierig, ein Lernen
durchzuführen.
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Bezüglich
der Bedingung g) kann die Temperatur des DPF 22 mit einer
anderen Vorrichtung als dem Kraftstoffzugabeventil 30,
z. B. dem Kraftstoffeinspritzventil 11, welches eine Nacheinspritzung durchführt,
erhöht werden. In einem solchen Fall kann nicht bestimmt
werden, ob eine Änderung in der Abgastemperatur oder der
Temperatur des DPF 22 auf das Hinzufügen des unverbrannten
Kraftstoffs mittels des Kraftstoffzugabeventils 30 oder
mittels der zweiten Vorrichtung zurückzuführen
ist. Somit ist es schwierig, ein Lernen durchzuführen.
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Bezüglich
der Bedingung h) ist es schwierig, ein Lernen durchzuführen,
wenn das Hinzufügen von unverbranntem Kraftstoff mittels
des Kraftstoffzugabeventils 30 durch eine andere Vorrichtung
verboten wird.
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Bezüglich
der Bedingung i) führt die Abgasreinigungssteuervorrichtung
das Lernen auf der Basis der Abgastemperatur TO durch, welche durch
den Abgastemperatursensor 42 erfasst wird, welcher in der
Abgasleitung 16 des Dieselmotors angeordnet ist. Daher
ist es schwierig, ein Lernen durchzuführen, wenn der Abgastemperatursensor 42 anormal
ist.
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In
Schritt S200 bestimmt die ECU 50, ob die Bedingungen a)
bis i) alle erfüllt sind. Wenn irgendeine der Bedingungen
nicht erfüllt ist, wird der Prozess ohne Berechnung des
Lernwertes Ki beendet. Dadurch wird der korrekte Lernwert Ki ermittelt.
Insbesondere beschränkt die ECU 50 in dieser Ausführungsform
das Lernen der Zufuhrmenge für unverbrannten Kraftstoff,
wenn die Bedingung a) nicht erfüllt ist.
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Die
Bedingung a) wird auf der Basis der Energie des durch die Abgasleitung 16 strömenden
Abgases bestimmt, nämlich eines kumulierten Abweichungswertes
EEad, welcher der kumulierte Wert der Abweichung zwischen einer
Durchschnittsabgasenergie, welcher ein Durchschnittswert der Abgasenergie
ist, und einer momentanen Abgasenergie, welcher ein momentaner Wert
der Abgasenergie ist. Ein Übergangszustand des Abgasstroms
wird erfasst, wenn der kumulierte Abweichungswert EEad größer oder
gleich einem Übergangszustandsbestimmungswert EEadj ist.
Die Verwendung des kumulierten Abweichungswerts EEad für
die Erfassung des Übergangszustands im Abgasstrom ist wirkungsvoll.
Ferner kann ein Übergangszustand auf einfache Weise und
mit hoher Genauigkeit erfasst werden, indem ein Übergangszustand
in dem Abgasstrom erfasst wird, wenn der kumulierte Wert EEad größer
oder gleich dem Bestimmungswert EEadj ist. Der Prozess in Schritt
S200 (genauer gesagt, der Prozess zum Bestimmen, ob die Bedingung
a) erfüllt ist) wird durch eine Übergangszustandserfassungseinheit
durchgeführt. Der kumulierte Wert EEad wird solange bei ”0” gehalten,
bis die logische Verknüpfungsbedingung für die
oben genannten Bedingungen b) bis i) erfüllt ist. Wenn
die Bedingung a) erfüllt ist und die logische Verknüpfungsbedingung
für die oben genannten Bedingungen b) bis i) erfüllt
ist und dadurch die Bedingungen zur Durchführung des Lernens
erfüllt sind, geht die ECU 50 zu Schritt S210 über.
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In
Schritt S210 berechnet die ECU 50 den kumulierten Abweichungswert
EEad. Der kumulierte Abweichungswert EEad wird aus einer momentanen Abgasenergie
EEm und einer Durchschnittsabgasenergie EEa in einem in 5 dargestellten
Berechnungsprozess des kumulierten Abweichungswertes berechnet.
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Bezug
nehmend auf 5 erfasst die ECU 50 in
dem Berechnungsprozess des kumulierten Abweichungswertes zunächst
in Schritt S211 die geschätzte Abgastemperatur TOB und
die geschätzte Abgasstrommenge GA in der Abgasleitung 16 stromaufwärts
des DPF 22. In Schritt S211 berechnet die ECU 50 die
momentane Abgasenergie EEm aus der geschätzten Abgastemperatur
TOB, der geschätzten Abgasstrommenge GA und dem Berechnungszyklus T
dieses Prozesses unter Verwendung der unten dargestellten Gleichung
(1). Wie oben beschrieben, wird der Berechnungszyklus auf Werte
von ungefähr 0,1 bis 0,2 ms gesetzt. EEm ← TOB × GA × T (1)
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Anschließend
berechnet die ECU 50 in Schritt S213 zur Berechnung der
durchschnittliche Abgasenergie EEa eine durchschnittliche Abgasschätztemperatur
TOBa, welche der Durchschnittswert der geschätzten Abgastemperatur
TOB von dem Zeitpunkt der Erfüllung der Bedingungen zur
Durchführung des Lernens bis zum gegenwärtigen
Zeitpunkt ist. 6(a) zeigt die zeitlichen
Veränderungen der geschätzten Abgastemperatur
TOB und des Durchschnittswertes der geschätzten Abgastemperatur
TOBa. Der Durchschnittswert der geschätzten Abgastemperatur
TOBa wird nacheinander auf der Basis der momentanen geschätzten
Abgastemperatur TOB von dem Zeitpunkt t10 an, zu welchem die Bedingungen
zum Durchführen des Lernens erfüllt sind, berechnet.
Daraufhin berechnet die ECU 50 in Schritt S214 den Durchschnittswert
der geschätzten Abgasstrommenge GAa, welches der Durchschnittswert
der geschätzten Abgasstrommenge GA von dem Zeitpunkt t10
an ist. 6(b) zeigt die zeitlichen Veränderungen
der geschätzten Abgasstrommenge GA und dem Durchschnittswert
der geschätzten Abgasstrommenge GAa von dem Zeitpunkt t10
an. Der Durchschnittswert der geschätzten Abgasstrommenge
GAa wird nacheinander von dem Zeitpunkt t10 an auf der Basis der
momentanen geschätzten Abgasstrommenge GA berechnet. In
Schritt S215 berechnet die ECU 50 die durchschnittliche
Abgasenergie EEa aus dem berechneten Durchschnittswert der geschätzten
Abgastemperatur TOBa, dem Durchschnittswert der abgeschätzten
Abgasstrommenge GAa und dem Berechnungszyklus T dieses Prozesses
unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung (2). EEa ← TOBa × GAa × T (2)
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Die
momentane Abgasenergie EEm und die durchschnittliche Abgasenergie
EEa werden unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2) berechnet. Infolge
dessen wird die Berechnungslast bei der ECU 50 minimiert,
wenn, wie im Folgenden beschrieben, der kumulierte Abweichungswert
EEad ermittelt wird.
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In
Schritt S216 berechnet die ECU 50 den kumulierten Abweichungswert
EEad aus der momentanen Abgasenergie EEm und der durchschnittlichen Abgasenergie
EEa unter Verwendung der folgenden Gleichung (3). EEad(i) ← EEad(i–1) + |EEm(i) – EEa(i) (3)
- (1):
- momentaner Wert
- (i–1):
- vorheriger Wert
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6(c) zeigt die zeitlichen Veränderungen der
momentanen Abgasenergie EEm und der durchschnittlichen Abgasenergie
EEa. Wie in 6(c) gezeigt, beginnt
zum Zeitpunkt t10 die Berechnung der durchschnittlichen Abgas energie
EEa und die Berechnung der Abweichung zwischen der durchschnittlichen
Abgasenergie EEa und der momentanen Abgasenergie EEm. Die Abweichung
ist der Wert, welcher dem durch den Pfeil A in 6(c) angezeigten
Bereich entspricht. Ferner wird der kumulierte Wert des Abweichungswertes
(kumulierter Abweichungswert EEad), d. h. die diagonal schraffierte Fläche
in 6(c), im momentanen Zustand berechnet.
Wie in 6(d) gezeigt, nimmt der kumulierte Abweichungswert
EEad mit der Zeit zu.
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Nach
der Berechnung des kumulierten Abweichungswertes EEad erhöht
in Schritt S220 der 3 ein Lernzeitmesser TS seinen
Zählerstand. In Schritt S230 wird bestimmt, ob der Wert
des Lernzeitmessers TS größer oder gleich einem
Lernzeitmesserbestimmungswert TSj ist. Der Lernzeitmesserbestimmungswert
TSj beträgt z. B. 60 Sekunden. 6(e) zeigt
die zeitlichen Änderungen des Lernzeitmessers TS. Der Lernzeitmesser
TS beginnt beim Zeitpunkt t10 seinen Zählerstand zu erhöhen und
der Zählerstand nimmt solange zu, bis der Lernzeitmesserbestimmungswert
TSj erreicht ist. Der Lernzeitmesserbestimmungswert TSj ist als
ein Wert voreingestellt, welcher die Bestimmung der Temperatur des
DPF 22 bis in die Nähe der Sollbetttemperatur erlaubt,
wenn die Zeitdauer entsprechend dem Bestimmungswert TSj verstreicht,
auch wenn die Sollbetttemperatur Ttc unmittelbar vor dem Zeitpunkt
t10 durch eine Steuerung variiert wird, welche die Temperatur des
DPF 22 sehr verändert, wie z. B. die gestufte
Temperaturerhöhungssteuerung. Anders gesagt wird in dieser
Ausführungsform die Temperatur des DPF auf der Basis der
geschätzten Betttemperatur Tbc geschätzt. Somit
ist es schwierig, auf genaue Weise zu bestimmen, ob die Temperatur
des DPF 22 in einem stabilen Zustand ist, wenn das Lernen
der Zufuhrmengen des unverbrannten Kraftstoffs ohne eine Messung
der aktuellen Temperatur des DPF 22 durchgeführt
wird. Deshalb werden in dem Verfahrensschritt S230 der 3 der
Wert des Lernzeitmessers TS und der Lernzeitmesserbestimmungswert
TSj verwendet, um zu bestimmen, ob die Temperatur des DPF 22 in
einem stabilen Zustand für das Durchführen des
Lernens ist.
-
Wenn
in Schritt S230 bestimmt wird, dass der Wert des Lernzeitmessers
TS größer oder gleich dem Lernzeitmesserbestimmungswert
TSj ist, wird die Erhöhung des Zählerstands des
Zeitmessers TS ausgesetzt. Wie in 6(e) gezeigt,
wird der Wert des Zeitmessers TS von dem Zeitpunkt t11 an, bei welchem
der Wert des Lernzeitmessers TS den Lernzeitmesserbestimmungswert
TSj erreicht, auf dem Bestimmungswert TSj gehalten. Anschließend
wird die Bestimmung, ob die Temperatur des DPF 22 für das
Durchführen des Lernens der Zufuhrmenge des unverbrannten
Kraftstoffs geeignet ist, auf der Basis der Differenz des Maximalwerts
und Minimalwerts der geschätzten Betttemperatur Tbc, d.
h. einem Betttemperaturamplitudenmaximalwert ATCmax, welches der
Maximalwert der Betttemperaturamplitude ATC ist, bestimmt.
-
Bezug
nehmend auf 4 beginnt die ECU 50 in
dem Kraftstoffzugabelernprozess zunächst in Schritt S250
damit, den Zählerstand eines Betttemperaturamplitudenzeitmessers
TA zu erhöhen, um die Betttemperaturamplitude ATC zu berechnen.
In Schritt S260 bestimmt die ECU 50, ob der Wert des Betttemperaturamplitudenzeitmessers
TA größer oder gleich einem Betttemperaturamplitudenzeitmesserbestimmungswert
TAj (z. B. 30 Sekunden) ist. Wenn bestimmt wird, dass der Betttemperaturamplitudenzeitmesser
TA immer noch kleiner als der Betttemperaturamplitudenzeitmesserbestimmungswert
TAj ist, berechnet die ECU 50 in Schritt S320 die momentane
Betttemperaturamplitude ATC zu jedem Zeitpunkt. Wenn der Wert der
berechneten Betttemperaturamplitude ATC größer
als ein zuvor in einem geeigneten Speicher gespeicherter Wert ist,
aktualisiert die ECU 50 in Schritt S330 einen Betttemperaturamplitudenmaximalwert
ATCmax durch den Wert der berechneten Betttemperaturamplitude ATC. Wenn
anschließend in Schritt S260 der Wert des Betttemperaturamplitudenzeitmessers
TA größer oder gleich dem Betttemperaturamplitudenzeitmesserbestimmungswert
TAj wird, geht die ECU 50 anschließend zu Schritt
S270 über und bestimmt, ob der Wert des Betttemperaturamplitudenmaximalwerts
ATCmax kleiner als ein Amplitudenbestimmungswert ATCj ist. Durch
den Verfahrensschritt S270 bestimmt die ECU 50, ob die
Temperatur des DPF 22 für die Durchführung
des Lernens der Zufuhrmenge des unverbrannten Kraftstoffs geeignet
ist. 6(f) zeigt die zeitliche Veränderung
des Wertes des Betttemperaturamplitudenzeitmessers TA. Der Betttemperaturamplitudenzeitmesser
TA beginnt vom Zeitpunkt t11 an, bei welchem der Wert des Zeitmessers
TS den Lernzeitmesserbestimmungswert TSj erreicht, seinen Zählerstand
zu erhöhen. Der Betttemperaturamplitudenmaximalwert ATCmax
wird entsprechend der Erhöhung des Zählerstandes
des Betttemperaturamplitudenzeitmessers TA berechnet. Zum Zeitpunkt
t12, wenn der Wert des Betttemperaturamplitudenzeitmessers TA den
Amplitudenbestimmungswert ATCj erreicht, bestimmt die ECU 50,
ob der Wert des aktualisierten Betttemperaturamplitudenmaximalwerts
ATCmax kleiner als der Amplitudenbestimmungswert ATCj ist.
-
Wenn
bestimmt wird, dass der Betttemperaturmaximalwert ATCmax kleiner
als der Amplitudenbestimmungswert ATCj in Schritt S270 ist, geht
die ECU 50 zu Schritt S280 über und berechnet
einen Lernwert Ki. Zur Berechnung des Lernwertes Ki werden ein notwendiger
Wärmewert CVD und ein geschätzter Wärmewert
CVP unter Verwendung der unten gezeigten Gleichungen (4) und (5)
berechnet. Anschließend werden der notwendige Wärmewert
CVD und der geschätzte Wärmewert CVP in die unten
gezeigte Gleichung (6) eingesetzt. Der Umwandlungskoeffizient k
wird zur Umwandlung des Wärmewertes von der Erhöhungsweite
der Temperatur des DPF 22 verwendet. CVD ← (Ttc – TOB) × GA × k (4) CVP ← (Tbc – TOB) × GA × k (5) Ki(i) ← (CVD – CVP)/CVP × Ki(i–1) + 1 (6)
- (1):
- momentaner Wert
- (i–1):
- vorheriger Wert
-
In
Schritt S290 aktualisiert der wie oben beschrieben berechnete Lernwert
Ki erneut den Lernwert Ki. Genauer gesagt berechnet und aktualisiert die
ECU 50, wie in 6(f) gezeigt,
zum Zeitpunkt t12, wenn der Wert des Betttemperaturamplitudenzeitmessers
TA den Betttemperaturamplitudenzeitmesserbestimmungswert TAj erreicht,
wenn bestimmt wird, dass der Betttemperaturamplitudenmaximalwert
ATCmax kleiner als der Amplitudenbestimmungswert ATCj ist, den Lernwert
Ki und führt das Lernen der Zufuhrmenge des unverbrannten
Kraftstoffs durch. Nach dem Verfahrensschritt S290 werden in den
Schritten S300 und S310 der Betttemperaturamplitudenzeitmesser TA
und der Betttemperaturamplitudenmaximalwert ATCmax beide gelöscht. Anschließend
wird das Verfahren beendet.
-
Wenn
in Schritt S270 bestimmt wird, dass der Betttemperaturmaximalwert
ATCmax größer oder gleich dem Amplitudenbestimmungswert
ATCj ist und keine Berechnung und Aktualisierung des Lernwertes
Ki durchgeführt wird, werden der Betttemperaturamplitudenzeitmesser
TA und der Betttemperaturamplitudenmaximalwert ATCmax beide gelöscht.
Anschließend bestimmt die ECU 50 in Schritt S270
des nächsten Kraftstoffzugabelernprozesses erneut, ob der
Betttemperaturamplitudenmaximalwert ATCmax kleiner als der Amplitudenbestimmungswert
ATCj ist. D. h. die Betttemperaturamplitude ATC und der Betttemperaturamplitudenmaximalwert
ATCmax werden solange wiederholt berechnet, bis der Betttemperaturamplitudenmaximalwert
ATCmax kleiner als der Amplitudenbestimmungswert ATCj wird. Ferner
wird das Lernen durchgeführt, wenn der Betttemperaturamplitudenmaximalwert ATCmax
kleiner als der Amplitudenbestimmungswert ATCj wird.
-
Auch
wenn die Erhöhung des Zählerstandes des Lernzeitmessers
TS oder des Betttemperaturamplitudenzeitmessers TA gestartet wird,
wenn die logische Verknüpfung der Bedingungen, welche die Bedingungen
zum Durchführen des Lernens sind, in Schritt S200 der 3 nicht
erfüllt sind, löscht die ECU 50 in den
Schritten S340 und S350 die Zeitmesser TS und TA. In Schritt S360
löscht die ECU 50 den kumulierten Abweichungswert
EEad und beschränkt (verbietet) das Lernen. Insbesondere
wird in dieser Ausführungsform, wie in 6(d) gezeigt,
während der Zeitdauer von Zeitpunkt t10 bis Zeitpunkt t12,
bis die Zeitmesser TS und TA jeweils ihre Zählerstände auf
die Bestimmungswerte TSj bzw. TAj erhöhen, das Lernen durchgeführt,
wenn zumindest der kumulierte Abweichungswert EEad kleiner als der Übergangszustandsbestimmungswert
EEadj ist, d. h. wenn kein Übergangszustand des Abgasstroms
erfasst wird. Wenn die Abweichung der momentanen Abgasenergie EEm
und der durchschnittlichen Abgasenergie EEa wie in 7(a) groß ist,
steigt die Erhöhungsrate des kumulierten Abweichungswerts
EEad entsprechend an, wie in 7(b) gezeigt.
Nachdem der Wert des Lernzeitmessers TS den Lernzeitmesserbestimmungsmesser
TSj in der in 7(c) gezeigten Weise erreicht,
wenn der kumulierte Abweichungswert EEad den Übergangszustandsbestimmungswert
EEadj erreicht, bevor der Wert des Betttemperaturamplitudenzeitmessers
TA den Amplitudenbestimmungswert ATCj, wie in 7(d),
erreicht, d. h., wenn der Übergangszustand des Abgasstroms
erfasst wird, gibt die ECU 50 in diesem Zustand eine negative
Bestimmung in Schritt S200 der 3 aus. Entsprechend
wird kein Lernen durchgeführt. In dieser Ausführungsform
wird das Lernen beschränkt, wenn der Übergangszustand
des Abgasstroms erfasst wird. Dies verhindert ein fehlerhaftes Lernen,
bei welchem der Lernwert einen übermäßig
hohen oder niedrigen Wert für die Temperatur des DPF 22 annimmt.
Dies ermöglicht, dass die Betttemperatursteuerung in einer
weiterhin geeigneten Weise auf der Basis eines weiterhin geeigneten
Lernwertes Ki fortgesetzt wird.
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Die
oben beschriebene Abgasreinigungssteuervorrichtung für
eine Brennkraftmaschine in dieser Ausführungsform hat die
folgenden Vorteile.
- (1) Wenn ein Übergangszustand
des Abgasstroms erfasst wird, d. h. wenn die Bedingung a), welche
eine der Bedingungen für das Durchführen des Lernens
ist, nicht erfüllt ist, wird das Lernen der Zufuhrmenge
von unverbranntem Kraftstoff beschränkt. Dies verhindert
ein fehlerhaftes Lernen, bei welchem der Lernwert Ki einen übermäßig
hohen oder niedrigen Wert für die Temperatur des DPF 22 annimmt.
Dies erlaubt, dass die Betttemperatursteuerung in einer weiteren
geeigneten Weise auf der Basis eines weiterhin geeigneten Lernwertes
Ki fortgesetzt wird.
- (2) Zur Erfassung eines Übergangszustandes des Abgasstroms
wird der kumulierte Abweichungswert EEad, welcher der kumulierte
Wert der Abweichung der durchschnittlichen Abgasenergie EEa, welche
ein Durchschnittswert der aus der geschätzten Abgastemperatur
TOB und der geschätzten Abgasstrommenge GA ermittelte Abgasenergie
ist, und der momentanen Abgasenergie EEm, welche ein momentaner
Wert der Abgasenergie ist, verwendet. Die Verwendung des kumulierten
Wertes EEad für die Erfassung des Abgasstroms ist wirkungsvoll.
Ein Übergangszustand des Abgasstroms wird erfasst, wenn
der kumulierte Wert EEad größer oder gleich dem
Bestimmungswert EEadj wird. Somit kann ein Übergangszustand
auf einfache Weise und mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
- (3) Die durchschnittliche Abgasenergie EEa wird von dem Zeitpunkt
an, bei welchem die Bedingungen zur Durchführung des Lernens
erfüllt sind, als das Produkt der Durchschnittswerte für
jede geschätzte Abgastemperatur TOB und geschätzte Abgasstrommenge
GA im momentanen Zustand berechnet. Ferner wird die momentane Abgasenergie
EEm von dem Zeitpunkt an, bei welchem die Bedingungen zum Durchführen
des Lernens erfüllt sind, als das Produkt der geschätzten
Abgastemperatur TOB und der geschätzten Abgasstrommenge
GA im momentanen Zustand berechnet. Dies minimiert die Berechnungsleistung an
der ECU 50, um den kumulierten Abweichungswert EEad zu
ermitteln.
- (4) Wenn die Bedingungen für das Durchführen des
Lernens, d. h. wenn irgendeine der Bedingungen a) bis i) nicht erfüllt
sind, wird das Lernen der Zufuhrmenge des unverbrannten Kraftstoffs
beschränkt. Dies erlaubt, dass ein weiterhin geeigneter
Wert als der Lernwert Ki ermittelt wird.
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Die
oben beschriebene Ausführungsform kann abgewandelt und
auf die folgenden Weisen durchgeführt werden.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Übergangszustand
des Abgasstroms auf der Basis des kumulierten Wertes EEad der Abweichung der
durchschnittlichen Abgasenergie EEa und der momentanen Abgasenergie
EEm erfasst. Stattdessen kann z. B. die Abweichung des Maximalwerts und
Minimalwerts der momentanen Abgasenergie EEm erfasst werden und
ein Übergangszustand des Abgasstroms erfasst werden, wenn
die Abweichung größer oder gleich einem vorbestimmten
Bestimmungswert wird.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform enthalten die Bedingungen
für das Durchführen des Lernens die Bedingungen
a), d. h., dass ein Übergangszustand des Abgasstroms nicht
erfasst wird, und eine logische Verknüpfung der Bedingungen
b) bis i). Stattdessen können die Bedingungen zum Durchführen
des Lernens z. B. eine logische Verknüpfung der Bedingungen
a) bis h) oder eine logische Verknüpfung der Bedingungen
a) bis f) sein. Es ist nur notwendig, dass die Bedingungen zum Durchführen
des Lernens zumindest enthalten, dass kein Übergangszustand
des Abgasstroms erfasst wird.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Temperatur
des DPF 22, die Abgasstrommenge und dergleichen unter Verwendung
der geschätzten Betttemperatur Tbc und der geschätzten Abgasstrommenge
GA geschätzt. Jedoch kann die Temperatur des DPF 22,
die Abgasstrommenge und dergleichen tatsächlich erfasst
werden.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform wird beispielhaft
eine Abgasreinigungssteuervorrichtung, bei welcher die Betttemperatursteuerung
für die PM-Regenerierung ausgeführt wird, beschrieben.
Jedoch kann die vorlie gende Erfindung auf eine Abgasreinigungssteuervorrichtung
angewandt werden, welche eine Steuerung zur Erhöhung der
Temperatur eines Katalysators durch Hinzufügen von unverbranntem
Kraftstoff ausführt, um z. B. am Katalysator anhaftenden
Schwefel zu beseitigen. Ferner ist die Abgasreinigungssteuerung
für Maschinen einschließlich eines Dieselmotors
und eines Benzinmotors gedacht.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform wird beispielhaft
die Betttemperatursteuerung für einen Abgasreinigungskatalysator
beschrieben, welcher hauptsächlich das in dem Abgassystem
angeordnete Kraftstoffzugabeventil 30 verwendet. Jedoch kann
die vorliegende Erfindung auf eine Betttemperatursteuerung angewandt
werden, welche hauptsächlich eine Nacheinspritzung in eine
Brennkammer einer Brennkraftmaschine verwendet. Die vorliegende
Erfindung kann bei irgendeiner Abgasreinigungssteuervorrichtung
angewandt werden, welche die Betttemperatur eines Abgaskatalysators
mit einer zusätzlichen Zuführung von Kraftstoff
an die Brennkraftmaschine steuert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungssteuervorrichtung
zum Steuern einer Betttemperatur eines DPF, welcher in einem Abgassystem
einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, auf eine Sollbetttemperatur,
indem Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
Die Abgasreinigungssteuervorrichtung umfasst eine Steuereinheit
und eine Übergangszustandserfassungseinheit. Die Steuereinheit
lernt beim Steuern der Betttemperatur des Abgasreinigungskatalysators
eine Kraftstoffzufuhrmenge, welche eine Korrektur einer Differenz zwischen
der Katalysatorbetttemperatur und der Sollbetttemperatur im gegenwärtigen
Zustand erlaubt und einen durch das Lernen der Kraftstoffzufuhrmenge
ermittelten Lernwert widerspiegelt. Die Übergangszustandserfassungseinheit
erfasst einen Übergangszustand eines Abgasstroms zum DPF.
Die Steuereinheit beschränkt das Lernen, wenn der Übergangszustand
des Abgasstroms erfasst wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-172185 [0002, 0003]