DE112017002955B4

DE112017002955B4 - Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung und Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor, die die Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung verwendet

Info

Publication number: DE112017002955B4
Application number: DE112017002955.4T
Authority: DE
Inventors: Kenji Takada
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2037-07-08
Also published as: JP6591680B2; DE112017002955T5; WO2018025578A1; JPWO2018025578A1; US10975792B2; US20190186399A1

Abstract

Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung mit einem Auslassrohrtemperaturabschätzmittel zum Detektieren einer Betriebszustandsgröße einer Brennkraftmaschine (10) und Abschätzen einer Auslassrohrtemperatur auf der Basis der Betriebszustandsgröße, wobei das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel dazu ausgebildet ist:- erste Korrekturinformationen (Tx) auf der Basis einer Änderung einer Auslassrohrtemperatur und einer abgelaufenen Zeit beim Stopp der Brennkraftmaschine (10), zweite Korrekturinformationen (Ty) auf der Basis einer Änderung der Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) und dritte Korrekturinformationen (Tz) auf der Basis einer Änderung eines Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart der Brennkraftmaschine zu erhalten,- eine Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tpend), die gespeichert wird, wenn die Brennkraftmaschine (10) gestoppt hat, unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Teilen der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine (10) zu korrigieren, um eine Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) beim Neustart abzuschätzen, und- eine Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) während eines Betriebs der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten, wobei die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) als anfänglicher Wert dient.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung eines Auslassrohrs einer Brennkraftmaschine und eine Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor, die sie verwendet.
Stand der Technik
In Brennkraftmaschinen wird eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung, um die Menge an Kraftstoff zu steuern, der von einem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt werden soll, durch Bewirken, dass ein Abgassensor (beispielsweise ein Sauerstoffkonzentrationssensor) einem Auslassrohr zugewandt ist, und Detektieren einer Komponente eines Abgases (beispielsweise Sauerstoffkonzentration) durchgeführt. Ferner wird ein Sensorelement, das im Abgassensor vorgesehen ist, im Allgemeinen in dem Zustand aktiviert, in dem es auf eine vorbestimmte Temperatur oder höher erhitzt ist, so dass die Sauerstoffkonzentration gemessen werden kann. Daher ist der Abgassensor mit einer Sensorheizvorrichtung zum Heizen des Sensorelements versehen und die Außenseite des Sensors ist mit einer metallischen Schutzeinrichtung mit mehreren Lüftungslöchern versehen, die dazu konfiguriert ist, das Sensorelement zu schützen und das Abgas zu beschränken.
In einem solchen Abgassensor kondensiert ein Abgas im Auslassrohr nach einem vorherigen Kraftmaschinenstopp im Auslassrohr, so dass Wasser zur Zeit des Starts oder der Kühlung vor oder nach dem Start bleibt, oder ein Abgas, das aus der Brennkraftmaschine nach dem Start ausgelassen wird, berührt eine Auslassrohrwand mit niedriger Temperatur, so dass es kondensiert und Kondenswasser erzeugt. Wenn das Kondenswasser auf das Sensorelement aufgebracht wird, dessen Temperatur aufgrund eines Heizvorgangs einer Sensorheizvorrichtung hoch geworden ist, besteht folglich ein Problem, dass eine durch Elementreißen des Sensorelements verursachte Beschädigung aufgrund eines thermischen Schocks auftreten kann.
Als Gegenmaßnahme gegen ein solches Elementreißen schlägt beispielsweise JP 2004-316594 A (PTL 1) eine Technik zum Schaffen eines Temperatursensors außerhalb eines Auslassrohrs, Messen einer Temperatur einer Auslassrohrleitung unter Verwendung dieses Temperatursensors, Bestimmen, ob er sich in einem Zustand befindet, in dem Kondenswasser in der Auslassrohrleitung existieren kann, auf der Basis der Temperatur und Heizen der Auslassrohrleitung unter Verwendung von Wasser mit hoher Temperatur, das durch einen Verbrennungsbrenner erhitzt wird, um das Kondenswasser zu verdampfen, wenn die Auslassrohrleitung sich in dem Zustand befindet, in dem Kondenswasser existieren kann, vor. In dieser Weise wird die Beschädigung des Sensorelements des Abgassensors vermieden. Darüber hinaus offenbart DE 10 2012 101190 A1 eine Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors, bei der eine Steuervorrichtung eine Zeitgebung zum Beenden der Erregung einer Heizvorrichtung nach der Abschaltung des Verbrennungsmotors auf einen Zeitpunkt festlegt, zu dem eine vorgegebene Zeit, die basierend auf der Außentemperatur festgelegt wurde, abgelaufen ist, oder auf einen Zeitpunkt, zu dem die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors auf eine vorgegebene Temperatur gefallen ist. DE 10 2004 052 772 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines beheizbaren Abgassensors eines Kraftfahrzeugs, bei dem nach einer automatischen Abschaltung des Verbrennungsmotors durch die Abschaltautomatik ein erster zukünftiger Zeitpunkt, an dem die Abgastemperatur im Abgaskanal eine Kondensationstemperatur, unterhalb welcher ein Kondensatausfall aus dem Abgas möglich ist, unterschreiten wird, und ein zweiter Zeitpunkt ermittelt wird, an dem eine Heizleistung der Sensorheizeinrichtung unterbrochen oder reduziert werden muss, damit spätestens zum ersten zukünftigen Zeitpunkt eine Sensortemperatur des Abgassensors auf eine maximal zulässige Sensortemperatur abgefallen sein wird, sodass bei Erreichen des zweiten Zeitpunkts die Heizleistung der Sensorheizeinrichtung unterbrochen oder reduziert wird.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: JP 2004-316594 A
PTL 2: DE 10 2012 101190 A1
PTL 3: DE 10 2004 052 772 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In PTL 1 sind jedoch der Verbrennungsbrenner, um das Auslassrohr zu heizen, und ein Wassermantel mit hoher Temperatur und dergleichen im Auslassrohr vorgesehen, es ist erforderlich, das Auslassrohr erheblich zu ändern. Überdies besteht ein Problem, dass zusätzliche Teile erforderlich sind, und folglich ist es erwünscht, eine durch Elementreißen des Sensorelements verursachte Beschädigung so weit wie möglich zu vermeiden, ohne Teile hinzuzufügen.
Daher wird vorgeschlagen, eine Auslassrohrtemperatur beim nächsten Neustart der Brennkraftmaschine auf der Basis des Änderungsbetrags einer Kühlmitteltemperatur abzuschätzen, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und einen Betrieb der Sensorheizvorrichtung unter der Annahme zu starten, dass das Kondenswasser verdampft ist, wenn die Auslassrohrtemperatur höher ist als ein vorbestimmter Wert. Die Abschätzgenauigkeit ist jedoch ohne Reaktion auf eine Änderung einer Umgebungsbedingung in Bezug auf die Brennkraftmaschine niedrig. Insbesondere wurden Kraftfahrzeuge, die mit einer Leerlaufstoppfunktion ausgestattet sind, in letzter Zeit weitverbreitet und der Stopp und Neustart der Brennkraftmaschine werden häufig durchgeführt, so dass es erforderlich ist, die Temperatur des Auslassrohrs genau abzuschätzen.
Wenn die Auslassrohrtemperatur zur Zeit des Neustarts der Brennkraftmaschine irrtümlich als niedrig abgeschätzt wird, heizt ferner eine Heizvorrichtungssteuerfunktionseinheit nicht den Abgassensor durch irrtümliches Erkennen, dass viel Kondenswasser vorhanden ist, und folglich tritt ein Problem auf, dass die Aktivierung des Abgassensors verzögert wird und eine Auslassmenge von schädlichen Komponenten des Abgases zunimmt. Wenn dagegen die Auslassrohrtemperatur irrtümlich als hoch abgeschätzt wird, heizt die Heizvorrichtungssteuerfunktionseinheit den Abgassensor durch irrtümliches Erkennen, dass das Kondenswasser gering ist, und folglich tritt ein Problem auf, dass das Kondenswasser am Abgassensor mit hoher Temperatur haftet und ein Elementreißen verursacht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung und eine Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor unter Verwendung derselben zu schaffen, die eine Abschätzauslassrohrtemperatur, wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt und neu gestartet wird, in Reaktion auf eine Änderung einer Umgebungsbedingung der Brennkraftmaschine genau abschätzt und einen Betrieb einer Sensorheizvorrichtung auf der Basis der abgeschätzten Abschätzauslassrohrtemperatur steuert.
Hier umfassen typische Beispiele der Änderung des Umgebungszustandes Änderungen einer zeitlichen Temperaturcharakteristik aufgrund einer Auslassrohrtemperatur, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, einer Temperaturcharakteristik eines Umgebungsraums des Auslassrohrs, Charakteristiken (Windgeschwindigkeit, eine Atmosphärentemperatur) einer Außenluft, die in der Nähe des Auslassrohrs strömt, und dergleichen.
Lösung für das Problem
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch das Erhalten von ersten Korrekturinformationen auf der Basis einer Änderung einer Auslassrohrtemperatur und einer abgelaufenen Zeit beim Stopp, von zweiten Korrekturinformationen auf der Basis einer Änderung einer Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und von dritten Korrekturinformationen auf der Basis einer Änderung eines Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart, das Korrigieren einer Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Stopp unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Teilen der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine, um eine Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Neustart abzuschätzen, und das Erhalten einer Abschätzauslassrohrtemperatur während eines Betriebs der Brennkraftmaschine danach unter Verwendung der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur als anfänglicher Wert und ferner Starten eines Heizvorgangs einer Sensorheizvorrichtung, wenn die Abschätzauslassrohrtemperatur gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert wird.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Da die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur genau abgeschätzt werden kann, ist es möglich, den Abgassensor zweckmäßig zu heizen und den Abgassensor in einer frühen Stufe zu aktivieren, während eine Beschädigung des Sensorelements des Abgassensors unterdrückt wird. Folglich ist es möglich, den Start der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplung zu beschleunigen und die Verringerung von schädlichen Komponenten des Abgases zu fördern.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Brennkraftmaschinensystems, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird.
[2] 2 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Konfiguration einer Steuervorrichtung darstellt, die in 1 dargestellt ist.
[3A] 3A ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Abgassensors darstellt.
[3B] 3B ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Sensorelements des Abgassensors.
[4] 4 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Verbindungszustand zwischen einem Abgassensor und der Steuervorrichtung darstellt.
[5] 5 ist eine Kennlinie, die der Temperaturänderungen eines Oberflächenbereichs und eines internen Bereichs des Sensorelements darstellt.
[6] 6 ist ein erläuterndes Diagramm zum Beschreiben eines Abschätzverfahrens zum Abschätzen einer Auslassrohrtemperatur, wenn die Brennkraftmaschine betrieben wird.
[7] 7 ist eine Kennlinie zum Beschreiben einer Differenz der Temperaturänderung, die durch die Auslassrohrtemperatur verursacht wird, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist.
[8] 8 ist eine Kennlinie zum Beschreiben einer Änderung der Auslassrohrtemperatur, die durch eine Differenz eines Aufwärmzustandes verursacht wird, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist.
[9] 9 ist eine Kennlinie zum Beschreiben einer Änderung einer Auslassrohrtemperatur, die durch eine Differenz der Windgeschwindigkeit verursacht wird, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist.
[10] 10 ist ein erläuterndes Diagramm zum Beschreiben eines Abschätzverfahrens zum Abschätzen einer Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[11] 11 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Funktionsblock gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[12] 12 ist ein Ablaufplan, der einen Steuerablauf zum Ausführen des Funktionsblocks darstellt, der in 11 dargestellt ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgende Ausführungsform begrenzt und verschiedene Modifikationen und Anwendungen, die in das technologische Konzept der vorliegenden Erfindung fallen, sind auch im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung enthalten.
Vor dem Beschreiben der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zuerst eine Konfiguration eines Brennkraftmaschinensystems, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, beschrieben.
Eine Brennkraftmaschine 10, die in 1 dargestellt ist, umfasst eine Brennkammer, die an der Oberseite eines Zylinders 12 ausgebildet ist, der mit einer Temperaturzustandsdetektionseinheit (Wassertemperatursensor) 11 versehen ist, und eine Zündkerze 14, an die eine Zündspannung von einer Zündspule 13 angelegt wird, ist in dieser Brennkammer vorgesehen. Ein Kurbelwinkelsensor 15 und ein Nockenwinkelsensor 16, die eine Drehphase einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle eines Einlass- und Auslassventilmechanismus detektieren, sind vorgesehen.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 18, ein Drosselventil 19, ein Drosselpositionssensor 20, ein Einlassrohrdrucksensor 21, ein Luftströmungssensor 22, ein Einlasslufttemperatursensor 23 und dergleichen sind in einem Einlassrohr 17 vorgesehen, das ein Einlasssystem bildet. Kraftstoff, der von einem Kraftstofftank 24 eingespritzt wird und im Druck über eine Kraftstoffpumpe 25 und ein Kraftstoffdrucksteuerventil 26 auf einen bestimmten Druck eingestellt wird, wird dem Kraftstoffeinspritzventil 18 zugeführt.
Außerdem sind ein Abgassensor 28, ein Auslasstemperatursensor 29, ein Abgasreinigungskatalysator 30 und dergleichen, die in 3 dargestellt sind, in einem Auslassrohr 27 angeordnet, das ein Auslasssystem bildet.
Ferner umfasst eine Steuervorrichtung (Steuereinheit) ECU, auf die die vorliegende Ausführungsform angewendet wird: eine Sensorheizvorrichtungssteuerfunktionseinheit, die die Steuerung einer Sensorheizvorrichtung durchführt, die ein Sensorelement heizt, das im Abgassensor 28 vorgesehen ist; eine Kraftstoffeinspritzsteuerfunktionseinheit, die die Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts durch das Kraftstoffeinspritzventil 18 durchführt; und eine Zündsteuerfunktionseinheit, die die Steuerung eines Zündzeitpunkts der Zündkerze 14 durchführt, und dergleichen.
Wie in 2 dargestellt, ist die Steuervorrichtung ECU versehen mit: einer CPU 31, die eine Berechnungsverarbeitung durchführt; einem ROM 32, der ein durch die CPU 31 auszuführendes Programm und Daten, die für die Berechnung verwendet werden, speichert; und einem RAM 33, der vorübergehend Daten speichert.
Außerdem umfasst die Steuervorrichtung ECU: einen A/D-Umsetzer 34, der ein analoges Signal (eine Sensorspannung, eine Batteriespannung oder dergleichen) von jedem Sensor nimmt und das analoge Signal in ein digitales Signal umsetzt; eine Digitaleingabeschaltung 35, die ein Schaltsignal (ein elektrischer Lastschalter, ein Zündschalter oder dergleichen) von Schaltern nimmt, die Betriebszustände angeben; und eine Eingabeeinheit wie z. B. eine Impulseingabeschaltung 36, die ein Zeitintervall eines Impulssignals (eines Referenzsignals, eines Nockenwinkelsignals oder dergleichen) und die Anzahl von Impulsen innerhalb einer vorbestimmten Zeit zählt. Ferner umfasst die Steuervorrichtung ECU: eine Digitalausgabeschaltung 37, die einen Ein/Aus-Betrieb eines Aktuators wie z. B. eines Kraftstoffpumpenrelais und eines Schrittmotors auf der Basis eines Rechenergebnisses der CPU 31 durchführt; eine Impulsausgabeschaltung 38, die eine Betätigung eines Aktuators wie z. B. einer Einspritzdüse und eines Zünders durchführt; und eine Kommunikationsschaltung 39, die mit einem Selbstdiagnosewerkzeug und einer Fehlersuchüberwachungseinrichtung kommuniziert. Im Übrigen gibt die Kommunikationsschaltung 39 Daten nach außen aus und kann einen internen Zustand durch einen Kommunikationsbefehl von außen ändern.
3A und 3B stellen eine schematische Konfiguration des Abgassensors dar und der Abgassensor 28 ist am Auslassrohr 27 befestigt, ein Sensorelement 40 ist innerhalb des Auslassrohrs 27 angeordnet und das Sensorelement 40 ist mit einer Schutzeinrichtung 41 in 3A bedeckt. Ein kleines Loch 42 ist in der Schutzeinrichtung 41 ausgebildet, so dass ein Abgas in die Schutzeinrichtung 41 strömt, um das Sensorelement 40 zu kontaktieren. Außerdem sind ein Heizvorrichtungsdraht, an dem ein Sensorzylinder 43 befestigt ist und der Leistung zur Sensorheizvorrichtung zuführt, und eine Signaldetektionsleitung, die mit einer Referenzelektrode und einer Detektionselektrode des Sensorelements 40 verbunden ist, außerhalb des Auslassrohrs 27 vorgesehen.
Im Sensorelement sind eine Detektionselektrode 45 und eine Referenzelektrode 46 zwischen gestapelten Substraten 44 angeordnet und eine Sensorheizvorrichtung 47 ist auch angeordnet, um jede Elektrode zu heizen, wie in 3B dargestellt. Daher kann das Substrat 44 durch Erregen der Sensorheizvorrichtung 47, um die Detektionselektrode und die Referenzelektrode zu aktivieren, geheizt werden, und eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplung kann in diesem Zustand gestartet werden.
4 stellt eine Verbindungsbeziehung zwischen der Steuervorrichtung ECU, dem Abgassensor 28 und der Sensorheizvorrichtung 47 dar und ein Signal, das eine Sauerstoffkonzentration angibt, die vom Sensorelement 40 des Abgassensors 28 erhalten wird, wird zur Steuervorrichtung ECU über eine Sensorsignalverarbeitungsschaltung 48 zugeführt. Außerdem wird die Sensorheizvorrichtung 47 durch eine Batterie 50 in Reaktion auf EIN (Leitung)/AUS (Nicht-Leitung) eines Transistors 49 aktiviert und erzeugt Wärme in Reaktion auf eine Aktivierungsgröße (Zeit), wodurch das Sensorelement 40 geheizt wird.
Ferner wird ein Steuersignal (Tastverhältnissignal), um den Transistor 49 ein/auszuschalten, von der Steuervorrichtung ECU zugeführt, um eine Heiztemperatur zu steuern. Im Übrigen werden Spannungswerte (oder Stromwerte) an beiden Enden des Transistors 49 für die Ausfalldiagnose oder dergleichen der Sensorheizvorrichtung 47 verwendet und werden folglich in einen Überwachungseinrichtungseingangsanschluss der Steuervorrichtung ECU eingegeben. Im Übrigen wird der Transistor 49 durch die Sensorheizvorrichtungssteuerfunktionseinheit gesteuert, die in der Steuervorrichtung ECU vorgesehen ist.
Als nächstes wird ein Temperaturanstieg des Sensorelements des Abgassensors unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine mit Bezug auf 5 beschrieben.
Feuchtigkeit wird durch eine Verbrennungsreaktion unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine erzeugt, die erzeugte Feuchtigkeit wird zu Wasserdampf, der in die Atmosphäre ausgelassen werden soll, wenn die Temperatur des Auslassrohrs 27 gleich oder höher als ein Taupunkt ist. Wenn jedoch die Temperatur des Auslassrohrs 27 unter dem Taupunkt liegt, wird die Feuchtigkeit als Wassertröpfchen auf einer Wandoberfläche des Auslassrohrs 27 kondensiert und Feuchtigkeit (Kondenswasser) haftet auch an einem Oberflächenbereich 40S des Sensorelements 40, der in 3B dargestellt ist.
Wenn das Sensorelement 40 durch die Sensorheizvorrichtung 47 in diesem Zustand geheizt wird, beginnt das Kondenswasser, das am Oberflächenbereich 40S des Sensorelements 40 haftet, zu verdampfen. Folglich nimmt eine Temperaturdifferenz zwischen dem Oberflächenbereich 40S des Sensorelements 40 und dem internen Bereich 40IN des Sensorelements 40, wo die Sensorheizvorrichtung 47 angeordnet ist, aufgrund der Verdampfungswärme zu, so dass das Substrat 44, das das Sensorelement 40 bildet, durch einen thermischen Schock beschädigt werden kann.
Außerdem wird das Kondenswasser, das an der Wandoberfläche des Auslassrohrs 27 haftet, durch die Strömung des Abgases verteilt, aber ein Teil des Kondenswassers, das von der Wandoberfläche des Auslassrohrs 27 verteilt wird, haftet am Oberflächenbereich 40S des geheizten Sensorelements 40, wenn das Sensorelement 40 durch die Sensorheizvorrichtung 47 zu dieser Zeit geheizt wird, und das Substrat 44 des Sensorelements 40 kann ebenso durch den thermischen Schock beschädigt werden.
Wenn eine Zeit, bis eine interne Temperatur des Auslassrohrs 27 ansteigt und das Kondenswasser verdampft, im Voraus bestimmt wird und der Startvorgang der Sensorheizvorrichtung 47 verzögert wird, bis diese Zeit abläuft, kann daher die Beschädigung des Sensorelements 40 des Abgassensors verhindert werden. Der Abgassensor wird jedoch nicht geheizt, bis die vorgegebene vorbestimmte Zeit abläuft, es ist schwierig, den Abgassensor in einer frühen Stufe zu aktivieren, der Start der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplung wird verzögert und die Auslassmenge von schädlichen Abgaskomponenten nimmt zu, was nicht bevorzugt ist.
Eine Technik zum Abschätzen einer Abschätzauslassrohrtemperatur beim nächsten Neustart einer Brennkraftmaschine auf der Basis eines Änderungsbetrags einer Kühlmitteltemperatur, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und Starten des Betriebs der Sensorheizvorrichtung unter der Annahme, dass das Kondenswasser verdampft ist, wenn die abgeschätzte Abschätzauslassrohrtemperatur höher ist als ein vorbestimmter Wert, wird somit im Stand der Technik vorgeschlagen. Diese Technik entspricht jedoch nicht einer Änderung einer Umgebungsbedingung in Bezug auf die Brennkraftmaschine und die Abschätzgenauigkeit ist gering.
Wenn die Auslassrohrtemperatur zur Zeit des Neustarts der Brennkraftmaschine irrtümlich als niedrig abgeschätzt wird, heizt ferner eine Heizvorrichtungssteuerfunktionseinheit nicht den Abgassensor durch irrtümliches Erkennen, dass viel Kondenswasser vorhanden ist, und folglich tritt ein Problem auf, dass die Aktivierung des Abgassensors verzögert wird und eine Auslassmenge von schädlichen Komponenten des Abgases zunimmt. Wenn dagegen die Auslassrohrtemperatur irrtümlich als hoch abgeschätzt wird, heizt die Heizvorrichtungssteuerfunktionseinheit den Abgassensor durch irrtümliches Erkennen, dass das Kondenswasser gering ist, und folglich tritt ein Problem auf, dass das Kondenswasser am Abgassensor mit hoher Temperatur haftet und ein Elementreißen verursacht.
Ausführungsform
Daher schlägt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung und eine Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor unter Verwendung derselben vor, die eine Abschätzauslassrohrtemperatur, wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt und erneut gestartet wird, in Reaktion auf eine Änderung einer Umgebungsbedingung der Brennkraftmaschine oder dergleichen genau abschätzt, eine Abschätzauslassrohrtemperatur unter Verwendung einer solchen abgeschätzten Abschätzauslassrohrtemperatur als anfänglichen Wert erhält und einen Betrieb einer Sensorheizvorrichtung auf der Basis der erhaltenen Abschätzauslassrohrtemperatur steuert.
Als nächstes werden Details der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 6 bis 12 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Steuervorrichtung ECU einen Kondenswasserhaftzustand des Oberflächenbereichs 40S des Sensorelements 40 beim Neustart der Brennkraftmaschine auf der Basis der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur und führt eine Aufwärmsteuerung durch, um eine Temperatur (Heizbetrag) der Sensorheizvorrichtung 47 auf eine relativ niedrige Temperatur unmittelbar nach dem Neustart zu unterdrücken, ohne die Temperatur wie im Stand der Technik schnell zu erhöhen, wenn eine Möglichkeit besteht, dass das Kondenswasser am Oberflächenbereich 40S haftet, und die Temperatur der Sensorheizvorrichtung- 47 zu unterdrücken, so dass sie niedrig ist, so dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem internen Bereich 40IN nahe der Sensorheizvorrichtung 47 des Sensorelements 40 und dem Oberflächenbereich 40S einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
Die Aufwärmsteuerung wird fortgesetzt, bis erachtet wird, dass das Kondenswasser im Oberflächenbereich 40S des Sensorelements 40 fast verdampft ist. Eine Zeitdauer bis zur Verdampfung des Kondenswassers wird auf der Basis der Abschätzauslassrohrtemperatur, die aufgrund eines Betriebs der Brennkraftmaschine ansteigt, mit einer Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur als Startpunkt (anfänglicher Wert) beim Neustart bestimmt. Das heißt, die Kondenswasserhaftmenge wird auf der Basis der Abschätzauslassrohrtemperatur abgeschätzt und folglich wird bestimmt, dass das Kondenswasser im Oberflächenbereich 40S des Sensorelements 40 fast verdampft ist, wenn es die Abschätzauslassrohrtemperatur erreicht, die als keine Kondenswasserhaftung aufweisend betrachtet wird. Daher ist es wichtig, einen anfänglichen Wert (Tp*) der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Neustart als Startpunkt genau abzuschätzen.
Ferner wird eine Sensoraktivierungsförderungssteuerung ausgeführt, um die elektrische Leistung für die Sensorheizvorrichtung 47 zu erhöhen, um die Temperatur des Sensorelements 40 auf eine Aktivierungstemperatur (etwa 600 °C oder höher) ab der Zeit zu erhöhen, zu der die Abschätzauslassrohrtemperatur den vorbestimmten Wert erreicht und abgeschätzt wird, dass das Kondenswasser fast verdampft ist.
Wenn und nachdem das Sensorelement 40 eine Aktivierungstemperatur erreicht, wird ferner die Temperatur des Sensorelements 40 durch Temperaturrückkopplungssteuerung aufrechterhalten, damit es auf einer optimalen Temperatur (beispielsweise etwa 750 bis 760 °C) arbeitet. Obwohl eine tatsächliche Temperatur des Sensorelements 40 für die Temperaturrückkopplungssteuerung erforderlich ist, kann im Übrigen die tatsächliche Temperatur des Sensorelements 40 auf der Basis eines Stromsignals erhalten werden, das vom Sensorelement 40 erhalten wird, wenn die Temperatur des Sensorelements 40 400 °C bis 500 °C erreicht.
Da die Abschätzung der Kondenswasserhaftmenge am Oberflächenbereich 40S des Sensorelements 40 beim Neustart der Brennkraftmaschine sich in Abhängigkeit von der Abschätzauslassrohrtemperatur des Auslassrohrs 27 beim Neustart unterscheidet, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur zur Zeit des Neustarts in Reaktion auf die Änderung der Umgebungsbedingung der Brennkraftmaschine oder dergleichen genau abgeschätzt. Dieses Abschätzverfahren wird nachstehend im Einzelnen beschrieben. Hier umfassen typische Beispiele der Änderung des Umgebungszustandes Änderungen der zeitlichen Temperaturcharakteristik aufgrund einer Auslassrohrtemperatur, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, einer Temperaturcharakteristik eines Umgebungsraums des Auslassrohrs, Charakteristiken (Windgeschwindigkeit, eine Atmosphärentemperatur) einer Außenluft, die in der Nähe des Auslassrohrs strömt, und dergleichen.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Erhalten der Kondenswasserhaftmenge (Kondenswassermenge) auf der Basis der Abschätzauslassrohrtemperatur beschrieben. Die Steuervorrichtung ECU schätzt eine Kondenswassermenge Mcon, die im Auslassrohr 27 erzeugt wird, durch eine Kondenswassermengenabschätzfunktionseinheit ab. Nachstehend wird ein Verfahren zum Abschätzen der Kondenswassermenge Mcon, die im Auslassrohr 27 erzeugt wird, beschrieben. Im Übrigen sind eine Einlassluftmenge, eine Drehzahl, eine Kühlmitteltemperatur und dergleichen, die nachstehend beschrieben werden sollen, als Betriebszustandsgrößen der Brennkraftmaschine gut bekannt und andere Informationen als diese können auch als Betriebszustandsgröße der Brennkraftmaschine behandelt werden.
Nun wird eine Wasserdampfmenge pro Einheitszeit Mwgs [g/s], die durch eine Verbrennungsreaktion von Kraftstoff und Einlassluft erzeugt wird, auf der Basis einer Einlassluftmenge pro Einheitszeit Mair [g/s], die zur Brennkraftmaschine zugeführt wird, und einer Kraftstoffeinspritzmenge pro Einheitszeit Mfuel [g/s] berechnet. Außerdem wird eine Abschätzabgastemperatur Tg (beispielsweise eine Abgastemperatur in der Nähe eines Auslasskanals) auf der Basis der Einlassluftmenge, der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dergleichen abgeschätzt. Im Übrigen kann die Abgastemperatur Tg durch einen Temperatursensor detektiert werden. Ferner wird eine Abschätzauslassrohrtemperatur Tp (beispielsweise eine Auslassrohrtemperatur in der Nähe eines Abgassensors) durch ein später zu beschreibendes Verfahren abgeschätzt.
Ferner wird ein Kondensationsverhältnis C, das der aktuellen Abschätzabgastemperatur Tg und der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp entspricht, mit Bezug auf eine zweidimensionale Abbildung eines Kondensationsverhältnisses C, die im Voraus unter Verwendung der Abschätzabgastemperatur Tg und der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp als Parameter erhalten wird, berechnet. Das Kondensationsverhältnis C ist ein Anteil, der im Auslassrohr 27 aus Wasserdampf (Wasserdampf im Abgas) kondensiert wird, der durch die Verbrennungsreaktion zwischen dem Kraftstoff und der Einlassluft erzeugt wird.
Die zweidimensionale Abbildung des Kondensationsverhältnisses C wird im Voraus unter Verwendung einer Beziehung zwischen der Abschätzabgastemperatur Tg, der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp und dem Kondensationsverhältnis C erzeugt, die auf der Basis von Versuchsdaten, Entwurfsdaten und dergleichen erhalten werden, und im ROM der Steuervorrichtung ECU gespeichert.
Danach werden das Kondensationsverhältnis C und ein Berechnungszyklus Δt mit der Wasserdampfmenge Mwgs multipliziert, um eine Kondenswasserzunahmemenge ΔMcon [g] pro Berechnungszyklus Δt zu berechnen, wie in der folgenden Formel (1) dargestellt. $Δ Mcon = Mwgs \times C \times Δ t$
Danach wird die aktuelle Kondenswasserzunahmemenge ΔMcon zum Kondenswassermengenabschätzwert Mcon addiert, der bei der vorherigen Berechnung erhalten wird, um den aktuellen Kondenswassermengenabschätzwert Mcon [g] zu erhalten, wie in der folgenden Formel (2) dargestellt. $Mcon = Mcon + Δ Mcon$
In dieser Weise ist es erforderlich, einen anfänglichen Wert der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp zur Zeit des Neustarts des Auslassrohrs 27 genau zu erhalten, um den Kondenswassermengenabschätzwert Mcon genau zu erhalten.
Der Kondenswassermengenabschätzwert Mcon wird in einem Sicherungs-RAM (Speichermittel) der Steuervorrichtung ECU gespeichert und wird anschließend in jedem Berechnungszyklus Δt aktualisiert. Die im Sicherungs-RAM der Steuervorrichtung ECU gespeicherten Daten werden selbst während des Stopps der Brennkraftmaschine, deren Zündschalter (nicht dargestellt) ausgeschaltet ist, beibehalten.
Wenn die Kondenswassermenge Mcon zur Zeit des Neustarts der Brennkraftmaschine abgeschätzt wird, wird der Kondenswassermengenabschätzwert Mcon, der unmittelbar vor dem vorherigen Stopp der Brennkraftmaschine gespeichert wird (das heißt ein abgeschätzter Wert der Kondenswassermenge, die im Auslassrohr 27 während des Stopps der Brennkraftmaschine verbleibt), als anfänglicher Wert festgelegt.
Wenn die Einlassluftmenge aufgrund des Herabtretens eines Fahrpedals oder dergleichen zunimmt und die Menge des Abgases, das durch das Auslassrohr 27 strömt, während des Betriebs der Brennkraftmaschine zunimmt, wird unterdessen das im Auslassrohr 27 angesammelte Kondenswasser durch Strömungsenergie des Abgases weggeblasen und zur Außenseite des Auslassrohrs 27 ausgelassen.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform der Kondenswassermengenabschätzwert Mcon auf „0“ zurückgesetzt, wenn eine Einlassluftmenge Mair einen vorbestimmten Wert Mth überschreitet. Alternativ kann der Kondenswassermengenabschätzwert Mcon in Abhängigkeit von der Einlassluftmenge Mair verringert werden. Wenn die Einlassluftmenge Mair zunimmt, so dass die Menge des Abgases, das durch das Auslassrohr 27 strömt, zunimmt, ist es folglich möglich, den Kondenswassermengenabschätzwert Mcon in Reaktion auf den Zustand, in dem das im Auslassrohr 27 angesammelte Kondenswasser durch das Abgas weggeblasen und zur Außenseite des Auslassrohrs 27 ausgelassen wird, auf „0“ zurückzusetzen oder zu verringern.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Abschätzen der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp zum Erhalten des vorstehend beschriebenen Kondenswassermengenabschätzwerts Mcon beschrieben.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine (eine Zeitdauer vom Start der Brennkraftmaschine bis zum Abschalten des Zündschalters) schätzt die Steuervorrichtung ECU die Abschätzauslassrohrtemperatur Tp auf der Basis der „Auslasstemperaturabschätzfunktionseinheit“, die in 6 dargestellt ist, ab.
Im Fall der Abschätzung der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp während des Betriebs der Brennkraftmaschine, wie in 6 dargestellt, werden zuerst ein Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizient Kin, um eine Wärmeempfangsgröße zu erhalten, die vom Abgas auf das Auslassrohr 27 übertragen wird, und ein Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizient Kout, um eine Wärmeabgabegröße zu erhalten, die vom Auslassrohr 27 an die Außenluft abgegeben wird, berechnet.
Wenn der Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizient Kin berechnet wird, bezieht sich eine Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizientenberechnungseinheit 51 auf eine Abbildung eines Korrekturkoeffizienten α mit einer Drehzahl (Ersatzinformationen der Auslassströmungsgeschwindigkeit) und einer Last (Ersatzinformationen des Auslassdrucks) der Brennkraftmaschine als Parameter, um den Korrekturkoeffizienten α entsprechend der aktuellen Drehzahl und Last der Brennkraftmaschine zu berechnen. Dieser Korrekturkoeffizient α ist ein Koeffizient zur Korrektur eines Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizientenbasiswerts KinO.
Die Abbildung des Korrekturkoeffizienten α wird im Voraus unter Verwendung einer Beziehung zwischen der Drehzahl, der Last und der Wärmeempfangsgröße des Auslassrohrs 27 erzeugt, die auf der Basis der Versuchsdaten, der Entwurfsdaten und dergleichen erhalten werden, und im ROM der Steuervorrichtung ECU gespeichert. Im Allgemeinen nimmt die Wärmeempfangsgröße des Auslassrohrs 27 ab, wenn die Drehzahl zunimmt, so dass die Auslassströmungsgeschwindigkeit zunimmt, und die Wärmeempfangsgröße des Auslassrohrs 27 nimmt zu, wenn die Last zunimmt, so dass der Auslassdruck zunimmt. Folglich wird die Abbildung des Korrekturkoeffizienten α derart festgelegt, dass der Korrekturkoeffizient α abnimmt und der Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizient Kin abnimmt, wenn die Drehzahl zunimmt, und der Korrekturkoeffizient α zunimmt und der Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizient Kin zunimmt, wenn die Last zunimmt.
Wenn der Korrekturkoeffizient α erhalten wird, wird der Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizient Kin durch Multiplizieren des Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizientenbasiswerts KinO mit dem Korrekturkoeffizienten α in der folgenden Formel (3) erhalten. $Kin = Kin0 \times α$
Folglich ist es möglich, den Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizienten Kin durch Korrigieren des Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizientenbasiswerwts KinO in Reaktion auf die Drehzahl (Ersatzinformationen der Auslassströmungsgeschwindigkeit) oder der Last (Ersatzinformationen des Auslassdrucks) der Brennkraftmaschine zu erhalten.
In dieser Weise wird eine Differenz (Tg - Tp) zwischen der Abschätzabgastemperatur Tg und der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp durch eine Wärmeempfangsseitentemperaturdifferenzberechnungseinheit 63 nach dem Berechnen des Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizienten Kin erhalten und eine Wärmeempfangsgrößenberechnungseinheit 54 multipliziert die Differenz mit dem Wärmeempfangsseitenwärmeübertragungskoeffizienten Kin, um eine Wärmeempfangsgröße {Kin × (Tg - Tp)} des Auslassrohrs 27 zu erhalten. Hier werden die Abgastemperatur Tg und die Auslassrohrtemperatur Tp durch Durchführen einer Abschätzung mit einem vorbestimmten Berechnungszyklus erhalten und die Abschätzabgastemperatur Tg und die Abschätzauslassrohrtemperatur, die vorher abgeschätzt wurden, werden verwendet.
Wenn andererseits der Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizient Kout berechnet wird, bezieht sich eine Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizientenberechnungseinheit 52 auf eine Abbildung eines Korrekturkoeffizienten β mit einer Kühlergebläsedrehzahl und einer Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter, um den Korrekturkoeffizienten β zu berechnen, der der aktuellen Kühlergebläsedrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Dieser Korrekturkoeffizient β ist ein Koeffizient für die Korrektur eines Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizientenbasiswerts Kout0.
Die Abbildung des Korrekturkoeffizienten β wird im Voraus unter Verwendung einer Beziehung zwischen der Kühlergebläsedrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Wärmeabgabegröße des Auslassrohrs 27 erzeugt, die auf der Basis der Versuchsdaten, der Entwurfsdaten und dergleichen erhalten werden, und im ROM der Steuervorrichtung ECU gespeichert. Im Allgemeinen nimmt die Wärmeabgabegröße des Auslassrohrs 27 zu, wenn die Kühlergebläsedrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und folglich wird die Abbildung des Korrekturkoeffizienten β derart festgelegt, dass der Korrekturkoeffizient β zunimmt, so dass der Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizient Kout zunimmt, wenn die Kühlergebläsedrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird.
Im Übrigen nimmt die Wärmeabgabegröße des Auslassrohrs 27 zu, wenn ein Atmosphärendruck (Druck außerhalb des Auslassrohrs 27) zunimmt, und folglich kann die Abbildung derart festgelegt werden, dass der Korrekturkoeffizient β zunimmt, so dass der Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizient Kout zunehmen kann, wenn der Atmosphärendruck zunimmt.
Wenn der Korrekturkoeffizient β erhalten wird, wird danach der Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizient Kout durch Multiplizieren des Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizientenbasiswerts KoutO mit dem Korrekturkoeffizienten β in der folgenden Formel (4) erhalten. $Kout = Kout0 \times β$
Folglich ist es möglich, den Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizienten Kout durch Korrigieren des Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizientenbasiswerts KoutO in Reaktion auf die Kühlergebläsedrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhalten.
In dieser Weise wird eine Differenz (Tp - Ta) zwischen der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp und einer Außenlufttemperatur Ta durch eine Wärmeabgabeseitentemperaturdifferenzberechnungseinheit 55 nach dem Berechnen des Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizienten Kout erhalten und eine Wärmeabgabegrößenberechnungseinheit 56 multipliziert die Differenz mit dem Wärmeabgabeseitenwärmeübertragungskoeffizienten Kout, um eine Wärmeabgabegröße {Kout × (Tp - Ta)} des Auslassrohrs 27 zu erhalten. Selbst in diesem Fall wird die Abschätzauslassrohrtemperatur Tp mit einem vorbestimmten Berechnungszyklus abgeschätzt und die Auslassrohrtemperatur Tp, die vorher abgeschätzt wurde, wird verwendet.
Als nächstes erhält eine „Wärmemengendifferenzberechnungseinheit“ 57 eine Wärmemengendifferenz zwischen der Wärmeempfangsgröße {Kin × (Tg - Tp)} des Auslassrohrs 27 und der Wärmeabgabegröße {Kout × (Tp - Ta)} des Auslassrohrs 27, eine „Wärmekapazitätsberechnungseinheit“ 58 erhält eine Wärmekapazität Cp des Auslassrohrs 27 und eine „Auslassrohrtemperaturänderungsbetragsberechnungseinheit“ 59 berechnet einen Auslassrohrtemperaturänderungsbetrag ΔTp pro Berechnungszyklus Δt durch die folgende Formel (5) unter Verwendung des Berechnungszyklus Δt. $Δ Tp = {Kin \times (Tg - Tp) - Kout \times (Tp - Ta)} / Cp \times Δ t$
Danach wird ein aktueller abgeschätzter Abschätzauslassrohrtemperaturwert Tp durch Addieren des aktuellen Auslassrohrtemperaturänderungsbetrags ΔTp zum vorherigen abgeschätzten Abschätzauslassrohrtemperaturwert Tp durch die folgende Formel (6) erhalten. $Tp = Tp + Δ Tp$
Dieser abgeschätzte Abschätzauslassrohrtemperaturwert Tp wird im Sicherungs-RAM der Steuervorrichtung ECU gespeichert und beim nächsten Neustart verwendet.
Die Steuervorrichtung ECU stoppt jedoch während des Stopps der Brennkraftmaschine und folglich ist es schwierig, die Wärmebilanz zu berechnen, wie vorstehend beschrieben. Folglich ändert sich die tatsächliche Auslassrohrtemperatur vom Stopp der Brennkraftmaschine bis zum Neustart und die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp*, die der anfängliche Wert ist, wenn die Brennkraftmaschine neu gestartet wird, ist ungenau.
Im Stand der Technik wird folglich die Abschätzauslassrohrtemperatur beim nächsten Neustart durch Korrigieren der Abschätzauslassrohrtemperatur während des Stopps der Brennkraftmaschine auf der Basis des Änderungsbetrags der Kühlmitteltemperatur abgeschätzt, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und der Betrieb der Sensorheizvorrichtung wird unter der Annahme gestartet, dass das Kondenswasser verdampft ist, wenn die Auslassrohrtemperatur höher ist als der vorbestimmte Wert.
Dieses Verfahren reagiert jedoch nicht auf die Änderung der Umgebungsbedingung in Bezug auf die Brennkraftmaschine während des Stopps und die Abschätzgenauigkeit ist gering. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform das Verfahren zum genauen Abschätzen der internen Temperatur des Auslassrohrs 27 beim Neustart nach dem Stopp der Brennkraftmaschine vorgeschlagen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden erste Korrekturinformationen auf der Basis von Änderungen einer Auslassrohrtemperatur und einer abgelaufenen Zeit beim Stopp, zweite Korrekturinformationen auf der Basis einer Änderung einer Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und dritte Korrekturinformationen auf der Basis einer Änderung eines Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart erhalten und eine Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur zur Zeit des Stopps wird unter Verwendung mindestens einer Korrekturinformation unter diesen Teilen von Korrekturinformationen korrigiert, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (anfänglicher Wert) Tp* zur Zeit des Neustarts zu erhalten. Nachstehend werden die ersten Korrekturinformationen bis dritten Korrekturinformationen beschrieben.
«Erste Korrekturinformationen»
Zuerst werden die ersten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderungen der Auslassrohrtemperatur und der abgelaufenen Zeit beim Stopp beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Korrekturkoeffizient als erste Korrekturinformationen festgelegt.
Wie in 7 dargestellt, wurde festgestellt, dass ein Temperaturabnahmebetrag in Bezug auf die abgelaufene Zeit in Abhängigkeit von einer Auslassrohrtemperatur beim Stopp (unmittelbar nach dem Stopp) der Brennkraftmaschine variiert. Ein Temperaturänderungsbetrag in einem Fall, in dem die Auslassrohrtemperatur 400 °C ist, ist größer als ein Temperaturänderungsbetrag in einem Fall, in dem die Auslassrohrtemperatur 200 °C innerhalb eines gleichen Zeitintervalls ist. Ebenso ändert sich ein Temperaturänderungsbetrag in einem Fall, in dem die Auslassrohrtemperatur 500 °C ist, stärker. Wenn die Zeit vom Stopp der Brennkraftmaschine bis zum Neustart gleich ist, wird daher der Temperaturabnahmebetrag größer, wenn eine Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend zur Zeit des Stopps höher ist.
Daher ist es erforderlich, die ersten Korrekturinformationen für jede vorgegebene Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur festzulegen und die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts auf der Basis der ersten Korrekturinformationen, die dieser Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend zur Zeit des Stopps entsprechen, zu korrigieren und zu erhalten.
Folglich ist es möglich, die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts durch Festlegen eines Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx („1,00“ bis „0,00“) in Reaktion auf eine abgelaufene Zeit seit dem Stopp für jede vorgegebene Abschätzauslassrohrtemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und Widerspiegeln des Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx auf die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend zur Zeit des Stopps der Brennkraftmaschine zu korrigieren. Der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx wird im Voraus im ROM der Steuervorrichtung ECU als „Auslassrohrtemperaturabschätzreferenzabbildung“ gespeichert, die unter Verwendung einer Beziehung zwischen der Auslassrohrtemperatur und der abgelaufenen Zeit erzeugt wird, die auf der Basis von Versuchsdaten, Entwurfsdaten und dergleichen erhalten wird.
Hier wird der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx derart festgelegt, dass eine Bedingung zum Starten des Heizvorgangs der Sensorheizvorrichtung 47 des Abgassensors 28, wenn die Brennkraftmaschine neu gestartet wird, relativ spät erfüllt wird, wenn die abgelaufene Zeit vom Stopp bis zum Neustart zunimmt. Das heißt, der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx ist kleiner, wenn die abgelaufene Zeit länger ist, und die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts wird so festgelegt, dass sie niedriger ist. Hier ist eine effektive Ziffernzahl des Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx beliebig.
Im Übrigen wird eine Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase zur Zeit des Neustarts in der vorliegenden Ausführungsform durch Multiplizieren der Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend zur Zeit des Stopps mit dem Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx erhalten. Die zweiten Korrekturinformationen und die dritten Korrekturinformationen, die nachstehend erläutert werden sollen, werden auf die Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase widergespiegelt.
«Zweite Korrekturinformationen»
Als nächstes werden die zweiten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung der Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp (unmittelbar nach dem Stopp) der Brennkraftmaschine beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Korrekturkoeffizient als zweite Korrekturinformationen festgelegt.
Es wurde festgestellt, dass der Übergang der Änderung der Auslassrohrtemperatur dadurch beeinflusst wird, ob die Aufwärmung vollendet wurde oder die Aufwärmung noch nicht vollendet wurde als die eigene Temperaturänderung der Brennkraftmaschine. Wenn beispielsweise ein Zustand, in dem eine Kühlmitteltemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine 80 Grad oder höher ist, als vollständiger Aufwärmzustand festgelegt wird, wird ein Zustand, in dem die Kühlmitteltemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine unter 80 Grad liegt, als unvollständiger Aufwärmzustand festgelegt. Wie durch einen Kreis S in gestrichelter Linie in 8 angegeben, wurde festgestellt, dass ein Verringerungsbetrag der Auslassrohrtemperatur innerhalb einer vorbestimmten Zeit unmittelbar nach dem Stopp merklich groß ist, wenn sich die Brennkraftmaschine im unvollständigen Aufwärmzustand unmittelbar nach dem Stopp befindet, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Auslassrohrtemperatur sich im vollständigen Aufwärmzustand befindet, selbst wenn die Auslassrohrtemperatur Tpend zur Zeit des Stopps der Brennkraftmaschine gleich ist.
Daher wurde die vorliegende Ausführungsform durchgeführt, um den eigenen Temperaturzustand der Brennkraftmaschine nach dem Stopp der Brennkraftmaschine zu berücksichtigen und dann die Auslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts der Brennkraftmaschine zu korrigieren und abzuschätzen. Im Übrigen wird die Kühlmitteltemperatur in der vorliegenden Ausführungsform als Index verwendet, der den Temperaturzustand der Brennkraftmaschine darstellt.
Ein Grund dafür, dass der eigene Temperaturzustand der Brennkraftmaschine in dieser Weise berücksichtigt wird, besteht darin, dass der Übergang der Auslassrohrtemperatur während des Stopps der Brennkraftmaschine durch eine Temperatur eines Umgebungsraums des Auslassrohrs 27 erheblich beeinflusst wird. Das heißt, die Temperatur des Umgebungsraums des Auslassrohrs 27 wird durch eine Temperatur in einem Kraftmaschinenraum eines Kraftfahrzeugs dargestellt und ferner ist eine Wärmequelle, die sich erheblich auf die Temperatur innerhalb des Kraftmaschinenraums auswirkt, die eigene Temperatur der Brennkraftmaschine.
Daher ist die eigene Temperatur der Brennkraftmaschine im unvollständigen Aufwärmzustand zur Zeit des Stopps (unmittelbar nach dem Stopp) der Brennkraftmaschine niedrig und folglich wird die Temperatur des Umgebungsraums des Auslassrohrs 27 auch niedrig, so dass der Wärmeabgabebetrag während des Stopps der Brennkraftmaschine zunimmt und die Auslassrohrtemperatur relativ früh abnimmt. Andererseits ist die eigene Temperatur der Brennkraftmaschine im vollständigen Aufwärmzustand hoch, die Temperatur des Umgebungsraums des Auslassrohrs 27 wird auch hoch, so dass der Wärmeabgabebetrag während des Stopps der Brennkraftmaschine klein ist, und folglich wird die Abnahme der Auslassrohrtemperatur relativ spät.
Folglich ist es möglich, die Neustartabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts durch Bestimmen des vollständigen Aufwärmzustandes oder des unvollständigen Aufwärmzustandes auf der Basis der Kühlmitteltemperatur zur Zeit des Stopps der Brennkraftmaschine, Festlegen eines Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty („1,00“ bis „0,00“) in Reaktion auf jede Kühlmitteltemperatur und Widerspiegeln des Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty auf die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend zur Zeit des Stopps der Brennkraftmaschine zu korrigieren. Der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty wird im Voraus im ROM der Steuervorrichtung ECU als „Aufwärmwärmeabgabekorrekturtabelle“ gespeichert, die unter Verwendung einer Beziehung mit der Kühlmitteltemperatur, die auf der Basis von Versuchsdaten, Entwurfsdaten und dergleichen erhalten wird, erzeugt wird.
Hier wird die Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase in der vorliegenden Ausführungsform durch Multiplizieren der vorstehend beschriebenen Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase zur Zeit des Neustarts mit dem Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty korrigiert. Im Übrigen kann der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty in Reaktion auf die abgelaufene Zeit geändert werden. In diesem Fall kann der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty im Voraus im ROM der Steuervorrichtung ECU als Abbildung gespeichert werden, die unter Verwendung einer Beziehung zwischen der Kühlmitteltemperatur und der abgelaufenen Zeit erzeugt wird, die auf der Basis von Versuchsaten, Entwurfsdaten und dergleichen erhalten wird.
Hier wird der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty derart festgelegt, dass eine Bedingung zum Starten des Heizvorgangs der Sensorheizvorrichtung 47 des Abgassensors 28, wenn die Brennkraftmaschine neu gestartet wird, relativ später erfüllt wird, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist. Mit anderen Worten, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist, ist der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty kleiner und die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* wird niedriger. Eine effektive Ziffernzahl dieses Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty ist beliebig.
Im Übrigen wurde in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel, in dem die Temperatur innerhalb des Kraftmaschinenraums durch die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine ersetzt wird, dargestellt, aber eine Öltemperatur eines Schmieröls kann auch verwendet werden. Wenn ein Kraftmaschinenraumtemperatursensor vorgesehen ist, ist es ferner möglich, den Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty unter Verwendung des Kraftmaschinenraumtemperatursensors zu erhalten.
«Dritte Korrekturinformationen»
Als nächstes werden die dritten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung des Kühlgrades aufgrund der Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Korrekturkoeffizient als dritte Korrekturinformationen festgelegt.
Es wurde auch festgestellt, dass der Übergang der Auslassrohrtemperatur während des Stopps der Brennkraftmaschine durch einen Zustand der Außenluft zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Änderungsfaktoren beeinflusst wird. Wenn Wind während des Stopps der Brennkraftmaschine bläst, ist eine Wärmemenge, die vom Auslassrohr 27 abgeführt wird, größer, wenn die Windgeschwindigkeit höher ist, als wenn die Windgeschwindigkeit niedrig ist, und die Auslassrohrtemperatur nimmt früh ab, wie in 9 dargestellt. Daher schwankt die Auslassrohrtemperatur zur Zeit des Neustarts auch in Abhängigkeit vom Betrag der Windgeschwindigkeit. Folglich ist es erforderlich, eine Neustartabschätzabgastemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts in Reaktion auf den Betrag der Windgeschwindigkeit zu korrigieren.
Es ist jedoch schwierig, die Windgeschwindigkeit zu messen, und somit ist es möglich abzuschätzen, um welches Niveau der Windgeschwindigkeit es sich handelt, durch Bestimmen, wie viel sich eine Temperaturdifferenz zwischen einer Kühlmitteltemperatur beim Stopp und einer Kühlmitteltemperatur beim Neustart innerhalb einer vorbestimmten festgelegten Zeit geändert hat. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Kühlmitteltemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und die Kühlmitteltemperatur beim Neustart verglichen und es wird bestimmt, dass ein Kühleffekt durch den Wind den Einfluss hat, wenn eine solche Temperaturdifferenz innerhalb der festgelegten Zeit auftritt.
Daher ist es möglich, die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart durch Festlegen eines Kühlkoeffizienten Tz, der durch einen Temperaturänderungsbetrag und eine Stoppzeit der Brennkraftmaschine festgelegt wird, und Widerspiegeln des Kühlkoeffizienten Tz („1,00“ bis „0,00“) auf die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend beim Stopp der Brennkraftmaschine zu korrigieren. Der Kühlkoeffizient Tz wird im Voraus im ROM der Steuervorrichtung ECU als „Kühlkorrekturabbildung auf Windbasis“ gespeichert, die unter Verwendung einer Beziehung zwischen einem Änderungsbetrag der Kühlmitteltemperatur und der abgelaufenen Zeit erzeugt wird, die auf der Basis von Versuchsdaten, Entwurfsdaten und dergleichen erhalten wird. Im Übrigen ist es auch möglich, die Temperatur der Außenluft widerzuspiegeln. In diesem Fall ist es bevorzugt, einen Wert des Kühlkoeffizienten Tz so festzulegen, dass er kleiner ist, wenn die Außenlufttemperatur niedriger ist.
Hier wird der Kühlkoeffizient Tz derart festgelegt, dass eine Bedingung zum Starten des Heizvorgangs der Sensorheizvorrichtung 47 des Abgassensors 28, wenn die Brennkraftmaschine neu gestartet wird, relativ spät erfüllt wird, wenn ein Temperaturänderungsbetrag in einer vorbestimmten abgelaufenen Zeit größer ist. Mit anderen Worten, wenn der Temperaturänderungsbetrag in einer bestimmten abgelaufenen Zeit zunimmt, nimmt der Kühlkoeffizient Tz ab und die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart nimmt ab. In der vorliegenden Ausführungsform werden mehrere Temperaturänderungsbeträge für jede Zeitzone festgelegt und der Kühlkoeffizient Tz wird diesen zugewiesen. Mehrere der Zeitzonen werden festgelegt und eine Zeitzone wird in Reaktion auf die abgelaufene Zeit ausgewählt. Eine effektive Ziffernzahl dieses Kühlkoeffizienten Tz ist beliebig.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart durch Multiplizieren der Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase mit dem Kühlkoeffizienten Tz korrigiert.
Die Korrekturinformationen, die wie vorstehend erhalten werden, werden durch eine Logik kombiniert, wie in 10 dargestellt, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts zu erhalten. In 10 werden, wenn die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit der Durchführung des Neustarts aus dem Stoppzustand der Brennkraftmaschine abgeschätzt wird, der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx, der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty und der Kühlkoeffizient Tz, die die vorstehend beschriebenen Korrekturinformationen sind, erhalten.
Der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx wird aus einer Auslassrohrtemperaturabschätzreferenzabbildung 60 auf der Basis der Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend beim Stopp und der abgelaufenen Zeit nach dem Stopp, die wie in 6 erhalten werden, gelesen, die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend beim Stopp wird mit dem Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx wie in der folgenden Formel (7) multipliziert, um die Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase beim Neustart zu erhalten. $Tpbase = Tpend \times Tx$
Als nächstes wird der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty aus einer Aufwärmwärmeabgabekorrekturtabelle 61 durch die Kühlmitteltemperatur beim Stopp (wünschenswerterweise unmittelbar nach dem Stopp) ausgelesen. Ebenso wird der Kühlkoeffizient Tz aus einer Kühlkorrekturabbildung 62 auf der Basis der Temperaturdifferenz zwischen der Kühlmitteltemperatur beim Stopp und der Kühlmitteltemperatur beim Neustart und der abgelaufenen Zeit ausgelesen.
Dann multipliziert eine Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperaturberechnungseinheit 63 die Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase beim Neustart mit dem Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty und dem Kühlkoeffizienten Tz wie in der folgenden Formel (8), um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart zu erhalten. $Tp* = Tpbase \times Ty \times Tz$
Mit der obigen Berechnung ist es möglich, die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart der Brennkraftmaschine genau abzuschätzen. Die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart wird verwendet, um die Abschätzauslassrohrtemperatur Tp während des Betriebs durch das in 6 dargestellte Abschätzverfahren zusammen mit dem Fortschritt des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine danach zu berechnen. In dieser Weise wird, da die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart genau abgeschätzt wird, die irrtümliche Abschätzung über die Menge an Kondenswasser vermieden und ein Startzeitpunkt des Heizvorgangs des Abgassensors wird optimiert.
Als nächstes wird eine Basisaufbauanforderung zum Erhalten der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* zur Zeit des Neustarts beschrieben. 11 stellt einen Basisfunktionsblock dar.
In 11 bezeichnet ein Bezugszeichen 70 ein Abgastemperaturdetektionsmittel zum Abschätzen einer Temperatur eines Abgases, das im Auslassrohr strömt, das die Abgastemperatur auf der Basis der Einlassluftmenge, der Drehzahl und dergleichen erhält, wie vorstehend beschrieben. Im Übrigen ist es auch möglich, die Abgastemperatur unter Verwendung eines Temperatursensors zu erhalten.
Außerdem bezeichnet ein Bezugszeichen 71 ein Zeitdetektionsmittel zum Detektieren der abgelaufenen Zeit seit dem Stopp der Brennkraftmaschine und die abgelaufene Zeit kann unter Verwendung einer Zeitgeberfunktion detektiert werden, die in die Steuervorrichtung ECU eingebaut ist. Außerdem bezeichnet ein Bezugszeichen 72 ein Temperaturzustandsdetektionsmittel zum Detektieren eines eigenen Temperaturzustandes der Brennkraftmaschine und ein Wassertemperatursensor, der die Kühlmitteltemperatur detektiert, kann verwendet werden.
Ein Bezugszeichen 73 bezeichnet ein Auslassrohrtemperatur-Abschätz/Korrektur-Mittel, das eine Funktion zum Berechnen einer Wärmeübertragung aus der Abgastemperatur, die durch das Abgastemperaturdetektionsmittel detektiert wird, zum Auslassrohr und Abschätzen der Auslassrohrtemperatur aufweist. Die abgelaufene Zeit vom Zeitdetektionsmittel 71 wird in das Auslassrohrtemperatur-Abschätz/Korrektur-Mittel 73 eingegeben und der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx wird erhalten. Im Übrigen wird die Basisabschätzauslassrohrtemperatur Tpbase beim Neustart durch das Auslassrohrtemperatur-Abschätz/Korrektur-Mittel 73 in 10 erhalten, aber wird durch ein Neustartzeitauslassrohrtemperaturabschätzmittel 77 erhalten, das nachstehend in 11 zu beschreiben ist.
Ein Bezugszeichen 74 bezeichnet ein Aufwärmkorrekturmittel, das eine Funktion zum Bestimmen eines Aufwärmzustandes der Brennkraftmaschine auf der Basis der Kühlmitteltemperatur, die durch das Temperaturzustandsdetektionsmittel 72 der Brennkraftmaschine beim Stopp (wünschenswerterweise unmittelbar nach dem Stopp) der Brennkraftmaschine detektiert wird, und Erhalten des Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty aufweist.
Außerdem bezeichnet ein Bezugszeichen 75 ein Temperaturdifferenzdetektionsmittel zum Detektieren der Temperaturdifferenz zwischen der Kühlmitteltemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und der Kühlmitteltemperatur beim Neustart, die durch das Temperaturzustandsdetektionsmittel 72 detektiert wird. Dies dient als ein Parameter, um den Kühlkoeffizienten Tz zu erhalten, der durch eine Differenz der Windgeschwindigkeit verursacht wird.
Ferner bezeichnet ein Bezugszeichen 76 ein Kühlgraddetektionsmittel, das eine Funktion zum Erhalten des Kühlkoeffizienten Tz durch Erhalten eines Kühleffekts unter Verwendung von Wind auf der Basis der abgelaufenen Zeit, die durch das Zeitdetektionsmittel detektiert wird, und der Temperaturdifferenz, die durch das Temperaturdifferenzberechnungsmittel detektiert wird, aufweist.
Ein Bezugszeichen 77 bezeichnet ein Neustartzeitauslassrohrtemperaturabschätzmittel und der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx, der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty und der Kühlkoeffizient Tz, die vorstehend beschrieben sind, des Neustartzeitauslassrohrtemperaturabschätzmittels 77 werden eingegeben. Das Neustartzeitauslassrohrtemperaturabschätzmittel 77 führt die Berechnung von Tp* = Tpend × Tx × Ty × Tz durch, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart der Brennkraftmaschine abzuschätzen.
Ein Bezugszeichen 78 bezeichnet ein Auslassrohrtemperaturabschätzmittel, in das die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart eingegeben wird, eine Auslasstemperaturabschätzsteuerfunktionseinheit, die in 6 dargestellt ist, schätzt die aktuelle Abschätzauslassrohrtemperatur Tp unter Verwendung der Auslassrohrtemperaturneustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* als anfänglichen Wert ab. Da das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel 78 dieselbe Funktion wie ein Teil des Auslassrohrtemperatur-Abschätz/Korrektur-Mittels 73 aufweist, ist es daher auch möglich, das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel 78 und das Auslassrohrtemperatur-Abschätz/Korrektur-Mittel 73 zu teilen.
Ein Bezugszeichen 79 ist ein Heizsteuermittel und die aktuelle Abschätzauslassrohrtemperatur Tp wird in das Heizsteuermittel 78 eingegeben. Das Heizsteuermittel 79 führt eine Steuerung durch, um den Heizvorgang der Sensorheizvorrichtung zu gestatten, wenn bestimmt wird, dass die Menge an Kondenswasser, die auf der Basis der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp abgeschätzt wird, oder die Differenz zwischen der Abgastemperatur Tg und der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Im Übrigen wird die Kondenswasserabschätzung durch das Heizsteuermittel 79 in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt, aber es ist auch möglich, einen Startvorgang der Sensorheizvorrichtung nur mit der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp ohne die Kondenswasserabschätzung zu steuern.
In dieser Weise werden in der vorliegenden Ausführungsform die ersten Korrekturinformationen (Tx) auf der Basis der Änderung der Auslassrohrtemperatur und der abgelaufenen Zeit beim Stopp der Brennkraftmaschine, die zweiten Korrekturinformationen (Ty) auf der Basis der Änderung der Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp und die dritten Korrekturinformationen (Tz) auf der Basis der Änderung des Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart erhalten, die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Stopp wird unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Teilen der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine korrigiert, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart abzuschätzen, und die Abschätzauslassrohrtemperatur Tp während eines Betriebs der Brennkraftmaschine danach wird unter Verwendung der Neustartabschätzauslassrohrtemperatur Tp* als anfänglicher Wert erhalten und ferner wird der Heizvorgang der Sensorheizvorrichtung gestartet, wenn die Abschätzauslassrohrtemperatur Tp gleich oder höher wird als der vorbestimmte Wert. Folglich ist es möglich, den Abgassensor korrekt zu heizen und den Abgassensor in einer frühen Stufe zu aktivieren, während eine Beschädigung des Sensorelements des Abgassensors unterdrückt wird.
Hier wird der in 11 dargestellte Funktionsblock tatsächlich durch ein Steuerprogramm eines Mikrocomputers der Steuervorrichtung ECU ausgeführt und der Steuerablauf davon wird nachstehend mit Bezug auf 12 beschrieben.
Im Übrigen stellt der Steuerablauf in 12 einen Ablauf bis zum Erhalten der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart dar und der anschließende Heizstartvorgang der Sensorheizvorrichtung ist weggelassen, da verschiedene Verfahren ausgeführt werden können. Beispielsweise kann ein Heizstartvorgang den Startvorgang der Sensorheizvorrichtung mit der Kondenswasserabschätzung und der Abschätzauslassrohrtemperatur Tp steuern.
Der Steuerablauf in 12 wird in jedem vorbestimmten Zeitintervall gestartet, wird in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise alle 10 ms gestartet. Ein solcher Startzeitpunkt kann eine Vergleichsübereinstimmungsunterbrechung mit einem internen Zeitgeber verwenden.
In Schritt S10 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschine gestoppt wurde. Wenn die Brennkraftmaschine nicht gestoppt wurde, wird Schritt S10 wiederholt. Wenn andererseits in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine gestoppt hat, geht die Verarbeitung zu Schritt S11 weiter, um Informationen beim Stopp zu speichern. In diesem Fall werden zumindest die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend und eine Kühlmitteltemperatur Twend beim Stopp gespeichert. Diese Teile von Informationen werden im RAM-Bereich der Steuervorrichtung ECU gespeichert. Außerdem beginnt der interne Zeitgeber synchron mit dieser Stoppbestimmung, die abgelaufene Zeit ab dem Stopp zu messen. Wenn dieser Steuerschritt beendet wird, geht die Verarbeitung zum nächsten Schritt S12 weiter.
In Schritt S12 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschine neu gestartet wurde. Wenn die Brennkraftmaschine nicht neu gestartet wurde, wird Schritt S12 wiederholt. Wenn andererseits in Schritt S12 bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine neu gestartet wurde, geht die Verarbeitung zu Schritt S13 weiter, um die Informationen beim Neustart zu speichern. In diesem Fall werden zumindest eine abgelaufene Zeit Time seit dem Stopp, die durch den internen Zeitgeber gemessen wird, und eine Kühlmitteltemperatur Twst beim Neustart gespeichert. Im Übrigen wird die Abschätzauslassrohrtemperatur Tp während des Stopps kaum abgeschätzt, da die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und wird nicht aktualisiert oder gespeichert. Wenn dieser Steuerschritt beendet wird, geht die Verarbeitung zum nächsten Schritt S14 weiter.
Die Schritte S14 bis S21 sind Steuerschritte, um den Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx zu erhalten, der die vorstehend beschriebenen ersten Korrekturinformationen ist. Die Schritte S14, S16, S18 und S20 bestimmen irgendeine Stoppzeitzone, in der die abgelaufene Zeit Time in Bezug auf eine vorbestimmte Stoppzeitzone, die im Voraus festgelegt wird, vorhanden ist.
In Schritt S14 wird bestimmt, ob die abgelaufene Zeit Time sich in einer Zeitzone von [0 bis a] befindet, in Schritt S16 wird bestimmt, ob die abgelaufene Zeit Time sich in einer Zeitzone von [a bis b] befindet, in Schritt S18 wird bestimmt, ob die abgelaufene Zeit Time sich in einer Zeitzone von [b bis c] befindet, und in Schritt S20 wird bestimmt, ob die abgelaufene Zeit Time sich in einer Zeitzone von [c bis] befindet. Hier weisen die Stoppzeitzonen eine Beziehung von [0 bis a] < [a bis b] < [b bis c] < [c bis] auf.
Ferner wird der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx in Schritt S15 auf A gesetzt, wenn die abgelaufene Zeit Time sich in der Zeitzone von [0 bis a] befindet, der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx wird in Schritt S17 auf B gesetzt, wenn sich die abgelaufene Zeit Time in der Zeitzone von [a bis b] befindet, der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx wird in Schritt S19 auf C gesetzt, wenn sich die abgelaufene Zeit Time in der Zeitzone von [b bis c] befindet, und der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx wird in Schritt S21 auf D gesetzt, wenn sich die abgelaufene Zeit Time in der Zeitzone von [c bis] befindet.
Hier weisen die Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx eine Beziehung von A > B > C > D auf und werden auf einen Wert gesetzt, der näher an „1,00“ liegt, wenn die Stoppzeit kürzer ist. Daher gelangt die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart näher an die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend beim Stopp, wenn die Stoppzeit kürzer ist. Wenn die Steuerschritte, um den Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx zu erhalten, beendet werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S22 weiter.
Die Schritte S22 bis S28 sind Steuerschritte, um den Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty zu erhalten, der die vorstehend beschriebenen zweiten Korrekturinformationen ist. Die Schritte S22, S24, S26 und S28 bestimmen irgendeinen Grad eines Aufwärmzustandes auf der Basis der Kühlmitteltemperatur Twend unmittelbar nach dem Stopp. Das heißt, es wird irgendeine Temperaturzone bestimmt, in der die Kühlmitteltemperatur Twend beim Stopp in Bezug auf die vorbestimmte Temperaturzone vorhanden ist, die im Voraus festgelegt wird.
Es wird in Schritt S22 bestimmt, ob sich die Kühlmitteltemperatur Twend in einem Temperaturbereich von [d bis] befindet, es wird in Schritt S24 bestimmt, ob sich die Kühlmitteltemperatur Twend in einem Temperatur von [e bis d] befindet, es wird in Schritt S26 bestimmt, ob sich die Kühlmitteltemperatur Twend in einem Temperaturbereich von [f bis e] befindet, und es wird in Schritt S28 bestimmt, ob sich die Kühlmitteltemperatur Twend in einem Temperaturbereich von [g bis f] befindet. Hier weisen die Temperaturzonen eine Beziehung von [d bis] > [e bis d] > [f bis e] > [g bis f] auf.
Ferner wird der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty in Schritt S23 auf E gesetzt, wenn die Kühlmitteltemperatur Twend im Temperaturbereich von [d bis] liegt, der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty wird in Schritt S25 auf F gesetzt, wenn die Kühlmitteltemperatur Twend im Temperaturbereich von [e bis d] liegt, der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty wird in Schritt S27 auf G gesetzt, wenn die Kühlmitteltemperatur Twend im Temperaturbereich von [f bis e] liegt, und der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty wird in Schritt S29 auf H gesetzt, wenn die Kühlmitteltemperatur Twend im Temperaturbereich von [g bis f] liegt.
Hier weisen die Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty eine Beziehung von E > F > G > H auf und werden auf einen Wert gesetzt, der näher bei „1,00“ liegt, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist. Daher gelangt die Neustartabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart näher an die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend beim Stopp, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist. Wenn die Steuerschritte, um den Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty zu erhalten, beendet werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S30 weiter.
Die Schritte S30 bis S36 sind Steuerschritte, um den Kühlkoeffizienten Tz zu erhalten, der die vorstehend beschriebenen dritten Korrekturinformationen ist. Die Schritte S30, S32, S34 und S36 bestimmen, ob die abgelaufene Zeit Time innerhalb einer vorbestimmten abgelaufenen Zeitzone und irgendeiner Temperaturdifferenzzone, in der die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlmitteltemperatur beim Stopp und der Kühlmitteltemperatur beim Neustart vorhanden ist, liegt. Das heißt, ein Schnittpunkt zwischen der abgelaufenen Zeitzone und der Temperaturdifferenzzone wird bestimmt.
In Schritt S30 wird bestimmt, dass die abgelaufene Zeit Time in einer abgelaufenen Zeitzone von [0 bis h] liegt und die Temperaturdifferenz in einer Temperaturdifferenzzone [0 bis k] liegt, in Schritt S32 wird bestimmt, dass die abgelaufene Zeit Time in einer abgelaufenen Zeitzone von [h bis i] liegt und die Temperaturdifferenz in einer Temperaturdifferenzzone [k bis l] liegt, in Schritt S34 wird bestimmt, dass die abgelaufene Zeit Time in einer abgelaufenen Zeitzone von [i bis j] liegt und die Temperaturdifferenz in einer Temperaturdifferenzzone [l bis m] liegt, und es wird in Schritt S36 bestimmt, dass die abgelaufene Zeit Time in einer abgelaufenen Zeitzone von [j bis] liegt und die Temperaturdifferenz in einer Temperaturdifferenzzone [m bis] liegt.
In dieser Weise bestimmen die Schritte S30, S32, S34 und S36 irgendeine Temperaturzone aus den mehreren Temperaturdifferenzzonen, in der die Temperaturdifferenz der Kühlmitteltemperatur, die sich innerhalb der abgelaufenen Zeitzone geändert hat, in der die abgelaufene Zeit Time existiert, vorhanden ist. Hier weisen die abgelaufenen Zeitzonen eine Beziehung von [0 bis h] < [h bis i] < [i bis j] < [j bis] auf. Außerdem weisen die Temperaturdifferenzzonen eine Beziehung von [0 bis k] < [k bis l] < [l bis m] < [m bis] auf. Daher werden beispielsweise die Temperaturdifferenzzonen [0 bis k], [k bis l], [l bis m] und [m bis] in Bezug auf die abgelaufene Zeitzone [0 bis h] vorbereitet und eine Temperaturzone wird aus den mehreren Temperaturzonen ausgewählt. Im Übrigen gilt dieselbe Beschreibung für die anderen abgelaufenen Zeitzonen.
Wenn dann in Schritt S30 bestimmt wird, dass die abgelaufene Zeit Time sich in der abgelaufenen Zeitzone von [0 bis h] befindet und die Temperaturdifferenz sich in der Temperaturdifferenzzone [0 bis k] befindet, wird der Kühlkoeffizient Tz in Schritt S31 auf I gesetzt. Wenn in Schritt S32 bestimmt wird, dass die abgelaufene Zeit Time sich in der abgelaufenen Zeitzone von [h bis i] befindet und die Temperaturdifferenz sich in der Temperaturdifferenzzone [k bis l] befindet, wird der Kühlkoeffizient Tz in Schritt S33 auf J gesetzt. Wenn in Schritt S34 bestimmt wird, dass die abgelaufene Zeit Time sich in der abgelaufenen Zeitzone von [i bis j] befindet und sich die Temperaturdifferenz in der Temperaturdifferenzzone [l bis m] befindet, wird der Kühlkoeffizient Tz in Schritt S35 auf K gesetzt. Wenn in Schritt S36 bestimmt wird, dass sich die abgelaufene Zeit Time in der abgelaufenen Zeitzone von [j bis] befindet und sich die Temperaturdifferenz in der Temperaturdifferenzzone [m bis] befindet, wird der Kühlkoeffizient Tz in Schritt S37 auf L gesetzt.
Hier weisen die Kühlkoeffizienten Tz eine Beziehung von I > J > K < L auf und werden auf einen Wert näher bei „1,00“ gesetzt, wenn die Temperaturdifferenz kleiner ist, falls die abgelaufene Zeit gleich ist. Daher gelangt die Neustartzeitabschätzauslassohrtemperatur Tp* beim Neustart näher an die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend beim Stopp, wenn die Temperaturdifferenz kleiner ist. Wenn die Steuerschritte, um den Kühlkoeffizienten Tz zu erhalten, beendet werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S38 weiter.
In Schritt S38 wird, um den Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizienten Tx, den Aufwärmwärmeabgabekoeffizienten Ty und den Kühlkoeffizienten Tz auf die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tpend widerzuspiegeln, die beim Stopp erhalten wird, die Berechnung Tp* = Tpend x Tx x Ty x Tz ausgeführt, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur Tp* beim Neustart der Brennkraftmaschine abzuschätzen.
Wie vorstehend beschrieben, ist in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, die ersten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung der Auslassrohrtemperatur und der abgelaufenen Zeit beim Stopp, die zweiten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung der Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und die dritten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung des Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart zu erhalten, um die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Stopp unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Teilen der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine zu korrigieren, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Neustart abzuschätzen, und die Abschätzauslassrohrtemperatur während des Betriebs der Brennkraftmaschine danach unter Verwendung der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur als anfänglicher Wert zu erhalten, und ferner den Heizvorgang der Sensorheizvorrichtung zu starten, wenn die Abschätzauslassrohrtemperatur gleich oder höher wird als der vorbestimmte Wert. Folglich ist es möglich, den Abgassensor zweckmäßig zu heizen und den Abgassensor in einer frühen Stufe zu aktivieren, während eine Beschädigung des Sensorelements des Abgassensors unterdrückt wird.
Die obige Beschreibung wurde als Gegenmaßnahmen für die Verhinderung einer Beschädigung des Sensorelements des Abgassensors und die Verringerung der Emissionsmenge von schädlichen Komponenten des Abgases durchgeführt. Unterdessen kann die vorstehend beschriebene Auslassrohrtemperaturabschätzung auch auf eine Katalysatortemperaturabschätzsteuerung für die Aktivitätsbestimmung eines Abgasreinigungskatalysators angewendet werden.
Das Abgas wird vor der Aktivierung des Abgasreinigungskatalysators nicht gereinigt und die Emissionsmenge von schädlichen Komponenten des Abgases nimmt zu. Eine Technik, durch die unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine der Zündzeitpunkt verzögert wird und die Einlassluftmenge erhöht wird, um den Wärmereaktoreffekt zu erzeugen und den Abgasreinigungskatalysator in einer frühen Stufe zu aktivieren, ist folglich gut bekannt.
Die Verzögerung eines Zündzeitpunkts und die Erhöhung der Einlassluftmenge führen jedoch zur Verschlechterung der Verbrennung der Brennkraftmaschine und zur Erhöhung der Emissionsmenge von schädlichen Gaskomponenten und folglich ist es erforderlich, einen Aktivierungszeitpunkt des Abgasreinigungskatalysators genau zu bestimmen und unmittelbar zum normalen Zündzeitpunkt und zur normalen Einlassluftmenge nach der Katalysatoraktivität zurückzukehren.
Daher werden die Katalysatortemperaturabschätzung und die Bestimmung der katalytischen Aktivität durch verschiedene Verfahren durchgeführt. Im Fall des Stoppens der Brennkraftmaschine für eine kurze Zeit und dann Neustarten der Brennkraftmaschine wie bei der Leerlaufstoppsteuerung verbleibt Restwärme des Auslassrohrs oder des Katalysators und der Katalysator kann in einer kürzeren Zeit als beim Kaltstart aktiviert werden. In diesem Fall ist es jedoch schwierig, die Restwärme genau abzuschätzen, und die Zündzeitpunktverzögerung und die Einlassluftmengenerhöhung werden mehr als erforderlich nach dem Neustart nach dem Stoppen der Brennkraftmaschine für eine kurze Zeit ausgeführt, so dass die Emissionsmenge von schädlichen Gaskomponenten des Abgases zunimmt.
Daher ist es möglich, die Auslassrohrtemperatur während des Stopps der Brennkraftmaschine gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genau abzuschätzen, und folglich kann die Verringerung der Katalysatortemperatur auf der Basis der Abschätzung vorhergesagt werden. Daher ist es möglich, einen Katalysatoraktivierungszeitpunkt nach dem Neustart genau zu erfassen und die Zündzeitpunktverzögerung und die Einlassluftmengenerhöhung auf das Minimum zu unterdrücken, wodurch die Emissionsmenge von schädlichen Komponenten des Abgases unterdrückt wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert, die ersten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung der Auslassrohrtemperatur und der abgelaufenen Zeit beim Stopp, die zweiten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung der Brennkraftmaschinetemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine und die dritten Korrekturinformationen auf der Basis der Änderung des Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart zu erhalten, die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Stopp unter Verwendung mindestens eines oder mehrerer Teile der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine zu korrigieren, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Neustart abzuschätzen, und die Abschätzauslassrohrtemperatur während des Betriebs der Brennkraftmaschine danach unter Verwendung der Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur als anfänglicher Wert zu erhalten, und ferner den Heizvorgang der Sensorheizvorrichtung zu starten, wenn die Abschätzauslassrohrtemperatur gleich oder höher wird als der vorbestimmte Wert.
Folglich kann die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur genau abgeschätzt werden und folglich ist es möglich, den Abgassensor zweckmäßig zu heizen und den Abgassensor in einer frühen Stufe zu aktivieren, während die Beschädigung des Sensorelements des Abgassensors unterdrückt wird. Folglich ist es möglich, den Start der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplung zu beschleunigen und die Verringerung von schädlichen Komponenten des Abgases zu fördern.
Im Übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt und umfasst verschiedene Modifikationsbeispiele. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurden beispielsweise im Einzelnen beschrieben, um die vorliegende Erfindung in einer leicht verständlichen Weise zu beschreiben, und sind nicht notwendigerweise auf eines mit der ganzen Konfiguration, die vorstehend beschrieben wurde, begrenzt. Außerdem können einige Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform durch Konfigurationen einer anderen Ausführungsform ersetzt werden und ferner kann eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform auch zu einer Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden. Außerdem kann ein Zusatz, eine Löschung oder ein Austausch von anderen Konfigurationen in Bezug auf einige Konfigurationen jeder Ausführungsform durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

10: Brennkraftmaschine
11: Wassertemperatursensor
12: Zylinder
13: Zündspule
14: Zündkerze
15: Kurbelwinkelsensor
16: Nockenwinkelsensor
17: Einlassrohr
18: Kraftstoffeinspritzventil
19: Drosselventil
20: Drosselpositionssensor
21: Einlassrohrdrucksensor
22: Luftströmungssensor
23: Einlasslufttemperatursensor
24: Kraftstofftank
25: Kraftstoffpumpe
26: Kraftstoffdrucksteuerventil
27: Auslassrohr
28: Abgassensor
29: Auslasstemperatursensor
30: Abgaskatalysator
31: CPU
32: ROM
33: RAM
34: A/D-Umsetzer
35: Digitaleingabeschaltung
36: Impulseingabeschaltung
37: Digitalausgabeschaltung
38: Impulsausgabeschaltung
39: Kommunikationsschaltung
40: Sensorelement
40s: Oberflächenbereich
40IN: interner Bereich
48: Sensorsignalverarbeitungsschaltung
47: Sensorheizvorrichtung
49: Transistor
50: Batterie
ECU: Steuervorrichtung

Claims

Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung mit einem Auslassrohrtemperaturabschätzmittel zum Detektieren einer Betriebszustandsgröße einer Brennkraftmaschine (10) und Abschätzen einer Auslassrohrtemperatur auf der Basis der Betriebszustandsgröße, wobei das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel dazu ausgebildet ist: - erste Korrekturinformationen (Tx) auf der Basis einer Änderung einer Auslassrohrtemperatur und einer abgelaufenen Zeit beim Stopp der Brennkraftmaschine (10), zweite Korrekturinformationen (Ty) auf der Basis einer Änderung der Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) und dritte Korrekturinformationen (Tz) auf der Basis einer Änderung eines Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart der Brennkraftmaschine zu erhalten, - eine Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tpend), die gespeichert wird, wenn die Brennkraftmaschine (10) gestoppt hat, unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Teilen der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine (10) zu korrigieren, um eine Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) beim Neustart abzuschätzen, und - eine Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) während eines Betriebs der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten, wobei die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) als anfänglicher Wert dient.
Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ersten Korrekturinformationen ein Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx sind, der in Reaktion auf eine abgelaufene Zeit vom Stopp kleiner wird, die für jede Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tpend) beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) vorgesehen ist, und der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx in einem Speicherbereich des Auslassrohrtemperaturabschätzmittels (78) speicherbar ist.
Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweiten Korrekturinformationen ein Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty sind, der in Reaktion auf die Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) kleiner wird, und der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty in einem Speicherbereich des Auslassrohrtemperaturabschätzmittels (78) speicherbar ist.
Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die dritten Korrekturinformationen ein Kühlkoeffizient Tz sind, der auf der Basis eines Temperaturänderungsbetrags zwischen dem Stopp und dem Neustart der Brennkraftmaschine (10) und einer abgelaufenen Zeit ab dem Stopp vorgesehen ist und kleiner wird, wenn der Temperaturänderungsbetrag zunimmt, falls die abgelaufene Zeit identisch ist, und der Kühlkoeffizient Tz in einem Speicherbereich des Auslassrohrtemperaturabschätzmittels (78) speicherbar ist.
Auslassrohrtemperaturabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78) dazu ausgebildet ist, die Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tpend) mit den ersten Korrekturinformationen (Tx), den zweiten Korrekturinformationen (Ty) und den dritten Korrekturinformationen (Tz) zu multiplizieren, um die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) zu erhalten.
Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor (28), die umfasst: ein Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78), das dazu ausgebildet ist, eine Betriebszustandsgröße einer Brennkraftmaschine (10) zu detektieren und eine Auslassrohrtemperatur auf der Basis der Betriebszustandsgröße abzuschätzen; und ein Heizsteuermittel (79), das dazu ausgebildet ist ein Heizvorgang einer Sensorheizvorrichtung (47) des Abgassensors (28), der in einem Auslassrohr (27) vorgesehen ist, auf der Basis einer Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp), die durch das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78) abgeschätzt wird, zu steuern, wobei das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78) dazu ausgebildet ist: - erste Korrekturinformationen (Tx) auf der Basis einer Änderung einer Auslassrohrtemperatur und einer abgelaufenen Zeit beim Stopp der Brennkraftmaschine (10), zweite Korrekturinformationen (Ty) auf der Basis einer Änderung einer Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) und dritte Korrekturinformationen (Tz) auf der Basis einer Änderung eines Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten, - eine Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tpend), die gespeichert wird, wenn die Brennkraftmaschine (10) gestoppt hat, unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Teilen der Korrekturinformationen beim Neustart der Brennkraftmaschine (10) zu korrigieren, um eine Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) beim Neustart abzuschätzen, und - eine Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) während eines Betriebs der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten, wobei die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) als anfänglicher Wert dient, und wobei das Heizsteuermittel (79) dazu ausgebildet ist, den Heizvorgang der Sensorheizvorrichtung (47) zu starten, wenn die Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) während eines Betriebs gleich oder höher wird als ein vorbestimmter Wert.
Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor (28) nach Anspruch 6, wobei die ersten Korrekturinformationen ein Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx sind, der in Reaktion auf eine abgelaufene Zeit vom Stopp kleiner wird, die für jede Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) vorgesehen ist, und der Auslassrohrtemperaturabnahmekoeffizient Tx in einem Speicherbereich des Auslassrohrtemperaturabschätzmittels (78) speicherbar ist.
Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor (28) nach Anspruch 6, wobei die zweiten Korrekturinformationen ein Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty sind, der in Reaktion auf die Brennkraftmaschinentemperatur beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) kleiner wird, und der Aufwärmwärmeabgabekoeffizient Ty in einem Speicherbereich des Auslassrohrtemperaturabschätzmittels (78) speicherbar ist.
Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor (28) nach Anspruch 6, wobei die dritten Korrekturinformationen ein Kühlkoeffizient Tz sind, der auf der Basis eines Temperaturänderungsbetrags zwischen dem Stopp und dem Neustart der Brennkraftmaschine (10) und einer abgelaufenen Zeit vom Stopp vorgesehen ist und kleiner wird, wenn der Temperaturänderungsbetrag zunimmt, falls die abgelaufene Zeit identisch ist, und der Kühlkoeffizient Tz in einem Speicherbereich des Auslassrohrtemperaturabschätzmittels (78) speicherbar ist.
Sensorheizvorrichtungssteuereinrichtung für einen Abgassensor (28), die umfasst: ein Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78), das dazu ausgebildet ist, eine Temperatur eines Auslassrohrs während eines Betriebs einer Brennkraftmaschine (10) abzuschätzen, um eine Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) zu erhalten; ein Temperaturzustandsdetektionsmittel (72), das dazu ausgebildet ist, einen eigenen Temperaturzustand der Brennkraftmaschine (10) zu detektieren; ein Detektionsmittel (71) für die abgelaufene Zeit, das dazu ausgebildet ist, eine Zeit zu detektieren, während der die Brennkraftmaschine (10) gestoppt ist; ein erstes Informationsberechnungsmittel, das dazu ausgebildet ist, einen ersten Korrekturkoeffizienten (Tx) auf der Basis von Änderungen einer Auslassrohrtemperatur und einer abgelaufenen Zeit beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten; ein zweites Informationsberechnungsmittel (74), das dazu ausgebildet ist, einen zweiten Korrekturkoeffizienten (Ty) auf der Basis einer Änderung der eigenen Temperatur der Brennkraftmaschine (10) beim Stopp der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten; ein drittes Informationsberechnungsmittel (76), das dazu ausgebildet ist, einen dritten Korrekturkoeffizienten (Tz) auf der Basis einer Änderung eines Kühlgrades aufgrund von Außenluft während des Stopps vom Stopp bis zum Neustart der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten; ein Neustartzeitauslassrohrtemperaturabschätzmittel (77), das dazu ausgebildet ist, eine Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) beim Neustart der Brennkraftmaschine (10) durch Durchführen einer Berechnung von Tp* = Tpend × Tx × Ty × Tz auf der Basis einer Stoppzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tpend), die gespeichert wird, wenn die Brennkraftmaschine (10) gestoppt wird, beim Neustart der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten; und ein Heizsteuermittel (79), das dazu ausgebildet ist, einen Heizvorgang der Sensorheizvorrichtung (47) zu starten, wenn eine Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) während des Betriebs der Brennkraftmaschine (10), die durch das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78) abgeschätzt wird, gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist, wobei das Auslassrohrtemperaturabschätzmittel (78) dazu ausgebildet ist, die Abschätzauslassrohrtemperatur (Tp) während des Betriebs der Brennkraftmaschine (10) zu erhalten, wobei die Neustartzeitabschätzauslassrohrtemperatur (Tp*) als anfänglicher Wert dient.