DE19846217A1 - Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung - Google Patents
Katalysatortemperatur-SteuerungsvorrichtungInfo
- Publication number
- DE19846217A1 DE19846217A1 DE1998146217 DE19846217A DE19846217A1 DE 19846217 A1 DE19846217 A1 DE 19846217A1 DE 1998146217 DE1998146217 DE 1998146217 DE 19846217 A DE19846217 A DE 19846217A DE 19846217 A1 DE19846217 A1 DE 19846217A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lean
- air
- catalyst
- fuel ratio
- rich
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung, um die
Temperatur eines Katalysators in einem vorgegebenen
Temperaturbereich zu halten, die bei einer Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
eingesetzt wird, der einen Katalysator der NOx-Absorp
tions-/Reduktions-Bauart verwendet, zur mageren Verbrennung im
mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich, um das Abgas von
den während der mageren Verbrennung erzeugten Stickoxiden
(NOx) zu reinigen.
Bei den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtungen
für Verbrennungsmotoren hat sich in den letzten Jahren die
Technologie des Einsatzes der sogenannten mageren Verbrennung
zum Verbrennen des Kraftstoffs auf der mageren Seite des
stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verbreitet,
um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Im Falle des
Einsatzes einer solchen mageren Verbrennung enthält das Abgas
des Verbrennungsmotors einen großen Betrag an NOx und der
Mager-NOx-Katalysator ist erforderlich, um es von dem NOx zu
reinigen. Das japanische Patent Nr. 2 600 492
"Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor"
offenbart zum Beispiel ein Absorptionsmittel (Katalysator der
NOx-Absorptions-/Reduktions-Bauart), das NOx absorbiert, wenn
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und das
das absorbierte NOx freisetzt, wenn die
Sauerstoffkonzentration des Abgases reduziert ist, nämlich
dann, wenn das Abgas fett ist.
Darüber hinaus muß bei dem System, das den NOx-Katalysator
dieser Bauart einsetzt, die Katalysatortemperatur innerhalb
des vorbestimmten Temperaturbereiches gehalten werden, um
eine gute NOx-Reinigungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Deshalb
offenbart das japanische Patent Nr. 2,605,556 die Technologie
in Form einer Vorrichtung zur Steuerung der
Katalysatortemperatur, um den Katalysator mit Luft oder
Kühlwasser zu kühlen, wenn die Katalysatortemperatur hoch
ist, und um Kraftstoff in dem Katalysatorgehäuse zu
verbrennen oder die Temperatur des Katalysators mit einer
Heizung zu erhöhen, wenn die Katalysatortemperatur niedrig
ist.
Jedoch erfordert die oben erläuterte Technologie (japanisches
Patent Nr. 2 605 556) eine Luftdüse zum Senken der
Katalysatortemperatur, eine Kraftstoffeinspritzdüse und
andere Elemente wie eine elektrische Heizung zum Anheben der
Katalysatortemperatur. Deshalb tritt hier das Problem auf,
daß die Anzahl an Konstruktionsbauteilen zunimmt, was in
höheren Kosten resultiert. Desweiteren muß die Einbauposition
der Kraftstoffleitung unter ausreichender Beachtung der
Sicherheit konstruiert werden, wenn der Kraftstoff durch die
Einspritzversorgung zu dem Motorabgassystem verbrannt wird.
Deshalb kann die Konstruktion kompliziert sein.
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorstehenden
Probleme getätigt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung der
Katalysatortemperatur für einen Verbrennungsmotor zu
schaffen, die die Katalysatortemperatur mittels einer
einfachen Konstruktion steuern kann.
Die Vorrichtung zur Steuerung der Katalysatortemperatur der
vorliegenden Erfindung kann auf eine Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor
angewendet werden. Die Steuerungsvorrichtung führt die magere
Verbrennung basierend auf dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
durch Festlegen des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des
Gemisches, das an den Verbrennungsmotor geliefert werden
soll, um auf einer magereren Seite vom stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu liegen, durch. Der Mager-NOx-Ka
talysator absorbiert das NOx in dem Abgas während der
mageren Verbrennung. Die Steuerungsvorrichtung steuert das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis temporär auf ein fettes
Verhältnis, um das in dem NOx-Katalysator absorbierte NOx zu
desorbieren. In diesem Fall kann der Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuerungsparameter zum abwechselnden Steuern des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in die magere Verbrennung und
die fette Verbrennung variabel festgesetzt werden, um die
Katalysatortemperatur einzustellen, in dem Fall, in dem die
Temperatur des Mager-NOx-Katalysators außerhalb des
vorbestimmten Temperaturbereichs liegt.
Ein Verhältnis der mageren Verbrennung zur fetten Verbrennung
kann als der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter
festgesetzt werden und die Katalysatortemperatur kann auf den
vorbestimmten Temperaturbereich in Abhängigkeit von dem
Parameter eingestellt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Luft-Kraftstoff-Ver
hältnis-Steuerungsparameter festgesetzt werden, um das
Verhältnis der fetten Verbrennung zu erhöhen, wenn die
Temperatur des NOx-Katalysators niedrig ist. In diesem Fall
nehmen die unverbrannten Bestandteile im Abgas (wie
beispielsweise HC, CO) zu und die Reaktionswärme der
unverbrannten Bestandteile nimmt zu und dadurch steigt die
Katalysatortemperatur an. Darüber hinaus kann der Luft-Kraft
stoff-Verhältnis-Steuerungsparameter festgesetzt werden,
um das Verhältnis der mageren Verbrennung anzuheben, wenn die
Temperatur des NOx-Katalysators hoch ist. In diesem Fall
werden die unverbrannten Bestandteile (HC, CO) im Abgas
reduziert und die Reaktionswärme der unverbrannten
Bestandteile wird auch reduziert und dadurch wird die
Katalysatortemperatur gesenkt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, ungleich zu der Erfindung
des japanischen Patents Nr. 2 605 556 ist für den NOx-Ka
talysator kein zusätzliches Bauteil wie eine
Kraftstoffeinspritzdüse oder eine Luftdüse erforderlich, um
die Temperatur des Katalysators zu erhöhen oder zu
vermindern. Deshalb kann die Katalysatortemperatur im
Vergleich zum Stand der Technik mit einer einfachen
Konstruktion präzise gesteuert werden.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung, ebenso
wie Verfahrensabläufe und die Funktion der dazugehörigen
Teile werden anhand des Studiums der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der
Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden,
deutlich. In den Zeichnungen ist folgendes gezeigt:
Fig. 1 ist eine Darstellung der gesamten Konstruktion, in
der eine Skizze eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-
Steuerungssystems für einen Motor gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Kraftstoffeinspritz-
Steuerungsroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 3 zeigt die erste Hälfte eines Ablaufdiagrammes einer
λTG-Einstellungsroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt die zweite Hälfte des Ablaufdiagrammes, das die
λTG-Einstellungsroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 zeigt einen Graphen zum Einstellen des Mager-
Steuerungswertes und des Fett-Steuerungswertes des λTG-Wertes
in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen Graphen zum Einstellen der Anzahl der
Mager-Einspritzungen (TL) und der Anzahl der Fett-
Einspritzungen (TR) in Abhängigkeit von der
Katalysatortemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7A zeigt einen Graphen zur Einstellung eines Mager-
Korrekturkoeffizienten und eines Fett-Korrekturkoeffizienten
in Abhängigkeit von einer Temperatursteuerungsperiode während
einer Katalysatortemperaturerhöhungs-Steuerung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7B zeigt einen Graphen zum Einstellen eines Mager-
Korrekturkoeffizienten und eines Fett-Korrekturkoeffizienten
in Abhängigkeit von einer Temperatursteuerungsperiode während
einer Katalysatortemperaturabnahme-Steuerung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 8A und 8B sind Zeitablaufdiagramme, die ein Luft-
Kraftstoff-Verhältnis und eine Katalysatortemperatur zeigen,
um eine Funktion des ersten Ausführungsbeispiels zu
erläutern.
Fig. 9 ist ein Ablaufdiagramm, das eine
Lastsummierungsroutine gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10A zeigt einen Graphen zum Einstellen von TL und TR in
Abhängigkeit von dem Qa-Summierungswert während einer
Katalysatortemperaturerhöhungs-Steuerung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10B zeigt einen Graphen zum Einstellen von TL und TR in
Abhängigkeit von dem Qa-Summierungswert während einer
Katalysatortemperaturverminderungs-Steuerung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 11A bis 11E sind Zeitablaufdiagramme, die jeweils
ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, eine Katalysatortemperatur,
Qa, einen Qa-Summierungswert und einen
Temperaturzunahmeverzögerungs-Zählwert (TIDCV) zeigt, um eine
Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels zu erläutern.
Fig. 12 zeigt einen Graphen, der eine Einstellung des λTG-Wer
tes für die Mager-Steuerung und die Fett-Steuerung zeigt,
in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur gemäß einer
Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 13 zeigt einen Graphen, der eine Einstellung der Anzahl
der Mager-Einspritzungen (TL) und der Fett-Einspritzungen
(TR) in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur gemäß
einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Im nachfolgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
nun erläutert. In dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-
Steuerungssystem dieses Ausführungsbeispiels wird die
sogenannte Mager-Verbrennungssteuerung durchgeführt, in der
das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches, das an den
Verbrennungsmotor geliefert werden soll, auf der mageren
Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
eingestellt wird und eine magere Verbrennung auf der
Grundlage des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses hergestellt
wird. Als Hauptstruktur des Systems ist der NOx-Absorptions-/Re
duktions-Katalysator (im nachfolgenden wird darauf als
NOx-Katalysator Bezug genommen) im Abgasstrang des
Verbrennungsmotors vorgesehen und ein Luft-Kraftstoff-Ver
hältnis-Sensor der Grenzstrombauart (A/F-Sensor) ist auch
in der stromaufwärtigen Seite des NOx-Katalysators
angeordnet. Eine elektronische Steuereinheit (im
nachfolgenden wird darauf als ECU Bezug genommen), die
hauptsächlich aus einem Mikrocomputer besteht, holt ein
Erfassungsergebnis des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und
führt eine Rückkopplungsregelung im Mager-Luft-Kraftstoff-Ver
hältnis basierend auf dem Erfassungsergebnis des Sensors
durch. Die Konstruktion davon wird unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Gesamtaufbaudiagramm, das den Aufbau des
Luft-Kraftstoff-Steuerungssystems in diesem
Ausführungsbeispiel zeigt. In Fig. 1 ist der
Verbrennungsmotor als 4-Zylinder-4-Takt-Ottomotor (im
folgenden wird darauf lediglich als Motor 1 Bezug genommen)
konstruiert und der Motor 1 ist mit einem Ansaugrohr 2 und
einem Auslaßrohr 3 verbunden. Das Ansaugrohr 2 ist mit einer
Drosselklappe 5 versehen, die mit einem Gaspedal 4 verblockt
ist und der Öffnungswinkel der Drosselklappe 5 wird durch
einen Drosselöffnungswinkelsensor 6 erfaßt. Darüber hinaus
ist ein Druckausgleichsbehälter 7 des Ansaugrohrs 2 auch mit
einem Einlaßdrucksensor 8 versehen.
Im Zylinder 9 des Motors 1 ist ein Kolben 10 angeordnet, der
sich in der Vertikalrichtung in der Zeichnung hin und her
bewegt, und dieser Kolben 10 ist über eine Pleuelstange 11
mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Ein
Zylinder und eine Verbrennungskammer 13, die durch einen
Zylinderkopf 12 verriegelt ist, sind oberhalb des Kolbens 10
ausgebildet und diese Verbrennungskammer 13 steht mit dem
Ansaugrohr 2 und dem Auslaßrohr 3 über das Ansaugventil 14
und das Auslaßventil 15 in Verbindung.
Das Auslaßrohr 3 ist mit einem A/F-Sensor 16 versehen, der
aus einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor der
Grenzstrombauart besteht, der ein Breitband und lineares
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Signal proportional zur
Sauerstoffkonzentration im Abgas (oder der Konzentration von
Kohlenmonoxid im unverbrannten Gas) abgibt. Darüber hinaus
ist in der stromabwärtigen Seite des A/F-Sensors 16 im
Auslaßrohr 3 der NOx-Katalysator 19 angeordnet, der die
NOx-Reinigungsfunktion innehat. Dieser NOx-Katalysator 19 ist als
Katalysator der NOx-Absorptions-/Reduktions-Bauart bekannt
und absorbiert das NOx unter der Bedingung eines mageren
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und reduziert auch das
absorbierte NOx unter dem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis
mit CO und HC und setzt anschließend das reduzierte NOx frei.
Eine Ansaugöffnung 17 des Motors 1 ist mit einer
Einspritzdüse der elektromagnetisch angetriebenen Bauart 18
versehen und der Kraftstoff (Benzin) wird dieser
Einspritzdüse 18 von einem nicht dargestellten Kraftstofftank
geliefert. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Multipunkt-
Einspritzsystem (multi-point injection (MPI)) konstruiert,
das eine Einspritzdüse 18 für jedes Zweigrohr des
Ansaugkrümmers hat. In diesem Fall werden die Frischluft, die
von der stromaufwärtigen Seite des Ansaugrohrs geliefert
wird, und von der Einspritzdüse 18 eingespritzter Kraftstoff
in der Ansaugöffnung 17 vermischt und das Gemisch wird
anschließend in die Verbrennungskammer 13 (Zylinder 9)
geliefert, in Abhängigkeit von dem Öffnungsbetrieb des
Ansaugventils 14.
Eine Zündkerze 27, die im Zylinderkopf 12 angeordnet ist,
wird von einer Zündung 28 mittels Hochspannung gezündet. Die
Zündung 28 ist mit einem Verteiler 20 zur Verteilung der
Hochspannung zur Zündung an die Zündkerze 27 eines jeden
Zylinders verbunden, wobei der Verteiler 20 mit einem
Referenz-Positionssensor 21 versehen ist, zum Ausgeben eines
Pulssignals nach jeweils 720°CA (Kurbelwinkel), in
Abhängigkeit von dem Drehzustand der Kurbelwelle, und mit
einem Drehwinkelsensor 22, der ein Pulssignal bei jedem
kleinen Kurbelwinkel (z. B. bei jedem 30°CA (Kurbelwinkel))
abgibt.
Auf der stromabwärtigen Seite des NOx-Katalysators 19 ist
auch ein Katalysatortemperatursensor 24 zur Erfassung der
Temperatur des Katalysators 19 angeordnet. Darüber hinaus ist
der Zylinder 9 (Wassermantel) mit einem
Wassertemperatursensor 23 versehen, um die
Kühlwassertemperatur zu erfassen.
Die ECU 30 ist hauptsächlich aus einem wohlbekannten
Mikrocomputersystem zusammengesetzt, das eine CPU 31, ein ROM
32, ein RAM 33, ein Sicherungs-RAM 34, einen A/D-Umwandler 35
und eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (I/O) 36, etc.
enthält. Jedes erfaßte Signal des
Drosselöffnungswinkelsensors 6, des Einlaßdrucksensors 8, des
A/F-Sensors 16, des Wassertemperatursensors 23 und des
Katalysatortemperatursensors 24 wird in den A/D-Umwandler 35
eingegeben und anschließend durch die CPU 31 über einen Bus
37 nach der A/D-Umwandlung geholt. Zusätzlich wird das
Pulssignal des Referenz-Positionssensors 21 und des
Drehwinkelsensors 22 über die Eingangs-/Ausgangs-
Schnittstelle 36 und den Bus 37 durch die CPU 31 geholt.
Die CPU 31 stellt in Abhängigkeit von dem erfaßten Signal
eines jeden Sensors den Betriebszustand des Motors fest, wie
den Öffnungswinkel der Drosselklappe TH, den Lufteinlaßdruck
PM, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F), die
Kühlwassertemperatur Tw, die Referenz-Kurbelwinkelposition
(G-Signal) und die Drehzahl des Motors Ne. Darüber hinaus
berechnet die CPU 31 die Kraftstoffmenge, die eingespritzt
werden soll und den Zündzeitpunkt basierend auf den
Betriebsbedingungen des Motors und gibt anschließend die
Steuersignale an die Einspritzdüse 18 und die Zündung 28 aus.
Als nächstes werden nachstehend die Funktionen des
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungssystems, das wie oben
erläutert aufgebaut ist, beschrieben.
Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Kraftstoffeinspritz-Steu
erungsroutine, die von der CPU 31 ausgeführt werden soll,
zeigt, und diese Routine wird für jede Kraftstoffeinspritzung
eines jeden Zylinders (alle 180°CA Kurbelwinkel in diesem
Ausführungsbeispiel) ausgeführt.
Wenn die Routine aus Fig. 2 beginnt, liest die CPU 31
zunächst im Schritt 101 das Sensorerfassungsergebnis ein, das
die Betriebsbedingungen des Motors anzeigt (die Drehzahl des
Motors Ne, den Lufteinlaßdruck PM, die Kühlwassertemperatur
Tw, etc.) und berechnet im nachfolgenden Schritt 102 die
Menge an Basiseinspritzung Tp in Abhängigkeit von der
Drehzahl des Motors Ne und des Lufteinlaßdrucks PM unter
Verwendung der Basiseinspritztabelle, die vorher im ROM 32
abgespeichert wurde. Darüber hinaus stellt die CPU 31 im
Schritt 103 fest, ob die bekannte Luft-Kraftstoff-Verhältnis
F/B-Bedingung vorliegt oder nicht. Hier bedeutet die
Luft-Kraftstoff-Verhältnis F/B-Bedingung, daß die
Kühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die vorbestimmte
Temperatur ist, daß sich der Motor nicht in einem
Betriebszustand mit hoher Drehzahl und hoher Last befindet,
und daß der A/F-Sensor 16 aktiv ist.
Wenn das Ergebnis der Feststellung im Schritt 103 NEIN ist
(wenn die F/B-Bedingung noch nicht vorliegt), geht die CPU 31
zu Schritt 104 und stellt den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-
Korrekturkoeffizienten FAF auf "1,0" ein. Das Einstellen von
FAF auf 1,0 bedeutet, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ohne
Rückkopplung gesteuert wird. Darüber hinaus geht die CPU 31
zu Schritt 200 und führt das Einstellen des Soll-Luft-
Kraftstoff-Verhältnisses λTG durch, wenn das Ergebnis der
Feststellung im Schritt 103 JA ist (wenn die F/B-Bedingung
vorliegt). Das Einstellen des Soll-Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses λTG wird in Abhängigkeit von den Routinen aus
den Fig. 3 und 4 durchgeführt, die später beschrieben
werden.
Im nachfolgenden stellt die CPU 31 im Schritt 105 den Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten FAF in
Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem tatsächlichen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ (gemessener Wert des Sensors)
und dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG ein. In diesem
Ausführungsbeispiel wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis
F/B-Steuerung basierend auf der letzten Steuerungstheorie
durchgeführt und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kor
rekturkoeffizient FAF zum in Übereinstimmung bringen des
erfaßten Ergebnisses des A/F-Sensors 16 mit dem Soll-Luft-Kraft
stoff-Verhältnis zur Zeit der F/B-Steuerung wird unter
Verwendung der folgenden Formeln (1) und (2) berechnet. Die
Einstellprozeduren dieses FAF-Wertes sind detailliert in der
japanischen veröffentlichten ungeprüften Patentanmeldung Nr.
HEI 1-110853 offenbart.
FAF = K1.λ + K2.FAF1 + . . .
+ Kn+1.FAFn + Z1 (1)
ZI = ZI1 + Ka.(λTG-λ) (2).
In den obigen Formeln (1), (2) bezeichnet λ den
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Umwandlungswert des Grenzstroms von dem
A/F-Sensor 16, K1 bis Kn+1 bezeichnen die F/B-Konstante, ZI
bezeichnet einen Integrationsposten und Ka bezeichnet die
Integrationskonstante. Darüber hinaus sind die unteren
Indizes 1 bis n+1 Variablen, die die Anzahl der Steuerungen
vom Beginn der Abtastung an bezeichnen.
Nach dem Einstellen des FAF-Wertes berechnet die CPU 31 im
Schritt 106 den endgültigen Betrag der Kraftstoffeinspritzung
TAU unter Verwendung der Formel (3) anhand des Basiswertes
der Kraftstoffeinspritzung Tp, des Luft-Kraftstoff-Ver
hältnis-Korrekturkoeffizienten FAF und der anderen
Korrekturkoeffizienten FALL (verschiedene
Korrekturkoeffizienten wie die Wassertemperatur und die
Luft-Steuerungsvorrichtungslast, etc.).
TAU = Tp.FAF.FALL (3).
Nach der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge TAU beendet
die CPU 31 diese Routine durch Ausgeben eines Steuersignals
entsprechend dem TAU-Wert an die Einspritzdüse 18.
Als nächstes wird die λTG-Einstellungsroutine entsprechend
dem Prozeß in Schritt 200 unter Bezugnahme auf die Fig. 3
und 4 erläutert. In dieser Routine wird das Soll-Luft-
Kraftstoff-Verhältnis λTG geeignet eingestellt, um ein
zeitweises fettes Verbrennen im Verlauf der mageren
Verbrennung zu realisieren. Es wird nämlich die
Anzahl der mageren Einspritzungen TL und die Anzahl der
fetten Einspritzungen TR auf der Grundlage des periodischen
Zählwertes festgelegt, der bei jeder Kraftstoffeinspritzung
gezählt werden soll, und die magere Verbrennung und die fette
Verbrennung werden abwechselnd in Abhängigkeit von der Anzahl
der Einspritzungen TL, TR ausgeführt.
In Fig. 3 liest die CPU 31 im Schritt 201 die Temperatur des
NOx-Katalysators 19 (Katalysatortemperatur) ein, die von dem
Katalysator-Temperatursensor 24 erfaßt wurde. Darüber hinaus
stellt die CPU 31 den Mager-Steuerungswert und den Fett-
Steuerungswert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λTG in
Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur im Schritt 202
ein. In diesem Fall werden der Mager-Steuerungswert und der
Fett-Steuerungswert des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λTG
variabel in Abhängigkeit von den Drehzahlen des Motors Ne
und dem Lufteinlaßdruck PM zu jener Zeit eingestellt und sie
werden auch in Abhängigkeit von dem Verhältnis in Fig. 5
adäquat korrigiert. Wie nämlich in Fig. 5 gezeigt ist, wird
ein Grad des Mager-Steuerungswertes reduziert und
gleichzeitig wird ein Grad des Fett-Steuerungswertes erhöht,
wenn die Katalysatortemperatur niedriger als 200°C ist, in
Bezug zu dem Mager-Steuerungswert und dem Fett-
Steuerungswert, wenn die Katalysatortemperatur innerhalb des
vorbestimmten Temperaturbereiches (in diesem
Ausführungsbeispiel 200-400°C der
Katalysatoraktivierungstemperatur) liegt. Darüber hinaus wird
ein Grad des Mager-Steuerungswertes erhöht und gleichzeitig
ein Grad des Fett-Steuerungswertes reduziert, wenn die
Katalysatortemperatur höher als 400°C ist.
Jedoch kann das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG in dem
Temperaturbereich der Katalysatortemperatur < 200°C oder der
Katalysatortemperatur < 400°C in Abhängigkeit von der
Katalysatortemperatur nur für einen des Mager-
Steuerungswertes oder des Fett-Steuerungswertes verändert
werden (entweder ist der Mager-Steuerungswert oder der Fett-
Steuerungswert fest).
Danach geht die CPU 31 zu Schritt 204 unter der Bedingung,
daß der Mager-Zähler oder der Fett-Zähler auf "0"
zurückgesetzt wurde (das Ergebnis im Schritt 203 ist JA), und
stellt die variable Periode von mager und fett, nämlich die
Anzahl der Mager-Einspritzungen TL und die Anzahl der Fett-
Einspritzungen TR, in Abhängigkeit von der
Eingangskatalysatortemperatur ein. In diesem Fall sind die
Anzahl der Mager- und Fett-Einspritzungen TL, TR in
Abhängigkeit von dem Verhältnis aus Fig. 6 eingestellt.
Unter Bezugnahme auf die Katalysatortemperatur = 200 bis
400°C wird nämlich ein Verhältnis der Anzahl der
Einspritzungen (= TL/TR) auf der niedrigeren Temperaturseite
reduziert, während das Verhältnis der Anzahl der
Einspritzungen (= TL/TR) auf der höheren Temperaturseite
zunimmt.
Genauer heißt das gemäß Fig. 6:
- - Im Temperaturbereich der Katalysatortemperatur < 200°C wird das Verhältnis der Anzahl der Mager-Einspritzungen L1 und der Anzahl der Fett-Einspritzungen R1 "L1:R1" auf ungefähr "5 : 1" eingestellt;
- - Im Temperaturbereich der Katalysatortemperatur = 200 bis 400°C wird das Verhältnis der Anzahl der Mager-Ein spritzungen L2 und die Anzahl der Fett-Einspritzungen R2 "L2:R2" auf ungefähr "100 : 1" eingestellt;
- - Im Temperaturbereich der Katalysatortemperatur < 400°C wird das Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen L3 und der Anzahl an Fett-Einspritzungen R3 "L3:R3" auf ungefähr "300 : 1" eingestellt.
In Fig. 6 wird die Anzahl der Fett-Einspritzungen R1, R2, R3
für eine höhere Katalysatortemperatur erhöht, aber es gibt
kein Problem, sogar wenn R1 = R2 = R3. Kurz gesagt ist es
ausreichend, daß, wenn die Katalysatortemperatur niedrig ist,
die Mager- und Fett-Veränderungsperiode kürzer eingestellt
ist und wenn die Katalysatortemperatur hoch ist, die Mager-
und Fett-Variationsperiode länger eingestellt ist.
In Fig. 5 und Fig. 6 ist beispielsweise der
Steuerungsparameter durch den Wert eingestellt, der nicht
höher als der NOx-Absorptionsbetrag während der Mager-
Steuerung ist, während der Steuerungsparameter durch den Wert
zur Reduzierung und Freisetzung des absorbierten NOx während
der Fett-Steuerung eingestellt wird, unter Berücksichtigung
der NOx-Absorptionsmenge des NOx-Katalysators 19.
Danach korrigiert die CPU 31 die voreingestellte Anzahl an
Mager-Einspritzungen TL und Fett-Einspritzungen TR in
Abhängigkeit von der Zeitdauer der Katalysatortemperatur-
Steuerung im Schritt 205. Hier bedeutet die Dauer der
Katalysatortemperatur-Steuerung die Dauer der Anwendung der
Mager-Steuerung oder der Fett-Steuerung basierend auf dem
Verhältnis der Fig. 5 und 6, weil die
Katalysatortemperatur außerhalb des Temperaturbereiches von
200-400°C liegt. In diesem Fall kann der
Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von dem Verhältnis der
Fig. 7A und 7B erhalten werden und die endgültige Anzahl
an Mager-Einspritzungen TL und Fett-Einspritzungen TR werden
unter der folgenden Bedingung bestimmt:
TL ← TL × Mager-Korrekturkoeffizient
TR ← TR × Fett-Korrekturkoeffizient.
Gemäß Fig. 7A wird der Mager- und der Fett-
Korrekturkoeffizient bestimmt, wenn die Katalysatortemperatur
niedrig ist und die Katalysatortemperaturerhöhungs-Steuerung
notwendig ist, wenn die Katalysatortemperatur-Steuerung
länger als über die vorbestimmte Zeit hinaus geht, um das
Verhältnis (= TL/TR) der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL
und Fett-Einspritzungen TR zu vergrößern. Darüber hinaus wird
der Mager- und der Fett-Korrekturkoeffizient gemäß Fig. 7B
bestimmt, wenn die Katalysatortemperatur hoch ist und die
Katalysatortemperaturverminderungs-Steuerung deshalb
notwendig ist, wenn die Temperatursteuerung länger als über
den vorbestimmten Zeitraum hinaus geht, um das Verhältnis
(= TL/TR) der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL und Fett-
Einspritzungen TR kleiner zu machen.
Nach den Prozessen der Schritte 204 und 205 geht die CPU 31
zu Schritt 206 in Fig. 4. Inzwischen überspringt die CPU 31
das Einlesen der Prozesse der Schritte 204, 205 und geht
direkt zu Schritt 206, wenn das Ergebnis von Schritt 203 NEIN
ist (wenn der Mager-, Fett-Zähler ≠ 0).
Im Schritt 206 stellt die CPU 31 fest, ob die Mager-Steuerung
wirksam ist oder nicht, nämlich, ob das Soll-Luft-Kraftstoff-
Verhältnis λTG der Mager-Steuerungswert ist oder nicht. Unter
der Mager-Steuerung geht die CPU 31 zu Schritt 207 zur
Erhöhung des Mager-Zählers um "1".
Darüber hinaus stellt die CPU 31 im nachfolgenden Schritt 208
fest, ob der Mager-Zählwert die voreingestellte Anzahl an
Mager-Einspritzungen erreicht hat oder nicht. Wenn der Mager-
Zählwert die Anzahl an Mager-Einspritzungen nicht erreicht
hat (NEIN im Schritt 208), stellt die CPU 31 den Mager-
Steuerungswert, der im Schritt 209 als Soll-Luft-Kraftstoff-
Verhältnis λTG eingestellt wurde, ein und kehrt anschließend
zur Routine in Fig. 2 zurück. In diesem Fall wird der Wert
von λTG, der im Schritt 209 eingestellt wurde, zur Berechnung
des FAF-Wertes im Schritt 105 verwendet und das Luft-
Kraftstoff-Verhältnis wird durch diesen FAF-Wert mager
gesteuert.
Wenn der Mager-Zählwert die Anzahl an Mager-Einspritzungen TL
erreicht (JA im Schritt 208), setzt die CPU 31 den Mager-
Zähler im Schritt 210 auf "0" zurück. Nachfolgend stellt die
CPU 31 den Fett-Steuerungswert, der im Schritt 211 als Soll-
Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG voreingestellt wurde, ein und
kehrt anschließend zur Routine in Fig. 2 zurück. In diesem
Fall wird der im Schritt 211 eingestellte Wert λTG zur
Berechnung des FAF-Wertes im Schritt 105 verwendet und das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird durch diesen FAF-Wert fett
gesteuert.
Wenn andererseits das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG von
dem Mager-Steuerungswert (Schritt 211) zu dem Fett-
Steuerungswert umgeschaltet wird und das Ergebnis der
Bestimmung im Schritt 206 NEIN ist, geht die CPU 31 zum
Schritt 212 zur Erhöhung des Fett-Zählers um "1". Darüber
hinaus stellt die CPU 31 im nachfolgenden Schritt 213 fest,
ob der Fett-Zählwert die voreingestellte Anzahl an Fett-
Einspritzungen TR erreicht hat oder nicht. Wenn der Wert die
Anzahl der Fett-Einspritzungen TR nicht erreicht hat (NEIN im
Schritt 213), stellt die CPU 31 den Fett-Steuerungswert, der
im Schritt 214 als Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis λTG
voreingestellt wurde, ein und kehrt anschließend zur Routine
in Fig. 2 zurück. Es wird nämlich die Fett-Steuerung des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses fortgeführt.
Wenn der Fett-Zählwert die Anzahl an Fetteinspritzungen
erreicht hat (JA im Schritt 213), setzt die CPU 31 im Schritt
215 den Fett-Zähler auf "0" zurück. Nachfolgend stellt die
CPU 31 den im Schritt 216 als Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
λTG voreingestellten Mager-Steuerungszählwert ein und kehrt
zur Routine in Fig. 2 zurück. Die Fett-Steuerung wird
nämlich auf die Anfangs-Mager-Steuerung umgeschaltet. Dadurch
werden die Anzahl der Mager- und Fett-Einspritzungen TL, TR
für den nächsten Prozeß neu eingestellt und die Mager-
Steuerung wird wieder begonnen.
Die Fig. 8A und 8B sind Zeitablaufdiagramme zur
Erläuterung des Steuerungsablaufs durch die Routinen der
Fig. 2 bis 4. Die Periode T1 in derselben Figur schlägt
vor, daß die Katalysatortemperatur in einem solchen Fall,
beispielsweise wenn der Motor gestartet wird, oder im
Leerlaufbetrieb, niedriger als 200°C ist. Die Periode T2
zeigt den Fall an, wo die Katalysatortemperatur höher als
400°C ist, beispielsweise während der Beschleunigung der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder bei schwerem Lastbetrieb.
In den Fig. 8A und 8B wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
(A/F) während der Periode, wenn die Katalysatortemperatur im
Temperaturbereich von 200 bis 400°C liegt (andere Periode als
die T1, T2 in der Figur), durch den vorbestimmten Mager-
Steuerungswert und den Fett-Steuerungswert entsprechend der
Motordrehzahl Ne und dem Lufteinlaßdruck PM gesteuert. In
diesem Fall beträgt das Zeitverhältnis der Mager-Steuerung
und der Fett-Steuerung ungefähr "100 : 1".
Inzwischen wird in der Periode T1, wo die
Katalysatortemperatur abgesenkt wird, das Luft-Kraftstoff-
Verhältnis so gesteuert, daß der Grad der mageren Verbrennung
während der Mager-Steuerung kleiner wird und gleichzeitig der
Grad der Fett-Verbrennung während der Fett-Steuerung größer
gemacht wird (siehe Fig. 5). Zusätzlich wird das
Zeitverhältnis der Mager-Steuerung und der Fett-Steuerung auf
ungefähr "5 : 1" reduziert (siehe Fig. 6). In diesem Fall wird
die Rate der fetten Verbrennung größer als diejenige der
mageren Verbrennung und dadurch nimmt die Menge an
unverbranntem HC im Abgas zu. Das bedeutet, daß die während
der Oxidation von unverbranntem HC durch den NOx-Katalysator
19 erzeugte Wärmemenge zunimmt und die Katalysatortemperatur
gesteuert wird, um anzusteigen. Deshalb steigt in der letzten
Hälfte der Periode T1 die Katalysatortemperatur an und kehrt
zu dem Temperaturbereich von 200 bis 400°C zurück.
Andererseits wird in der Periode 2, wo die
Katalysatortemperatur ansteigt, das Luft-Kraftstoff-
Verhältnis so gesteuert, daß ein Grad an Mager-Verbrennung in
der Mager-Steuerung größer gemacht wird und gleichzeitig ein
Grad an fetter Verbrennung in der Fett-Steuerung kleiner
gemacht wird (siehe Fig. 5). Zusätzlich wird das
Zeitverhältnis der Mager-Steuerung zur Fett-Steuerung auf
ungefähr "300 : 1" erweitert (siehe Fig. 6). In diesem Fall
wird unverbranntes HC im Abgas reduziert, weil die Rate der
fetten Verbrennung für die Mager-Verbrennung kleiner wird.
Das bedeutet, daß die durch die Oxidation von unverbranntem
HC durch den NOx-Katalysator erzeugte Wärmemenge reduziert
wird und die Katalysatortemperatur so gesteuert wird, daß sie
fällt. Deshalb fällt die Katalysatortemperatur in der letzten
Hälfte der Periode T2 ab und kehrt zum Temperaturbereich von
200 bis 400°C zurück.
In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Routine aus
Fig. 3 der Katalysatortemperatur-Einstellvorrichtung.
Darüber hinaus entspricht der Mager-Steuerungswert und der
Fett-Steuerungswert des im Schritt 202 aus Fig. 3
eingestellten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und die Anzahl
der Mager-Einspritzungen TL und die Anzahl der Fett-
Einspritzungen TR, die im Schritt 204 jeweils eingestellt
wurden, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die folgenden
Auswirkungen erzielt werden.
- (a) In diesem Ausführungsbeispiel wird der Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuerungsparameter zum abwechselnden Steuern
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der mageren und der
fetten Verbrennung variabel eingestellt und dadurch wird
die Katalysatortemperatur eingestellt, wenn die
Temperatur des NOx-Katalysators 19 außerhalb des
vorbestimmten Temperaturbereichs liegt. Die Periode der
Mager-Verbrennung zu/von der Fett-Verbrennung und der
Grad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während der
mageren oder der fetten Verbrennung werden als die Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter eingestellt
und die Katalysatortemperatur wird gemäß den Parametern
eingestellt (siehe Fig. 5 und 6).
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Periode der mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung als der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter eingestellt und die Katalysatortemperatur wird durch diesen Parameter eingestellt. Wenn in diesem Fall die Katalysatortemperatur niedrig ist, wird die Periode der mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung verkürzt. Das Zeitverhältnis der mageren Zeit zur fetten Zeit (= Mager-Zeit/Fett-Zeit) wird nämlich klein eingestellt. Darüber hinaus, wenn die Katalysatortemperatur hoch ist, wird die Periode der mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung länger festgesetzt. Das Zeitverhältnis der Mager-Zeit zur Fett-Zeit (= Mager-Zeit/Fett-Zeit) wird größer eingestellt.
Als ein zweiter Aspekt der Erfindung wird ein Grad an magerer Verbrennung während der Mager-Verbrennung oder ein Grad an fetter Verbrennung während der Fett- Verbrennung als der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Steuerungsparameter eingestellt und die Katalysatortemperatur wird durch diesen Parameter eingestellt. In diesem Fall, wenn die Katalysatortemperatur niedrig ist, wird ein Grad an fetter Verbrennung während der Fett-Verbrennung größer eingestellt (oder ein Grad an magerer Verbrennung während der Mager-Verbrennung wird kleiner eingestellt). Wenn die Katalysatortemperatur hoch ist, wird darüber hinaus ein Grad an fetter Verbrennung während der Fett- Verbrennung kleiner eingestellt (oder ein Grad an magerer Verbrennung während der Mager-Verbrennung wird größer eingestellt).
Kurz gesagt, wenn die Katalysatortemperatur niedrig ist, wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter so eingestellt, daß er die Rate der fetten Verbrennung größer macht. In diesem Fall steigt die Katalysatortemperatur, weil unverbrannte Bestandteile (HC, CO) im Abgas zunehmen und die Reaktionswärme der unverbrannten Bestandteile ebenso ansteigt. Wenn die Katalysatortemperatur hoch ist, wird darüber hinaus der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter eingestellt, so daß er die Rate der Mager-Verbrennung größer macht. In diesem Fall wird die Katalysatortemperatur gesenkt, weil unverbrannte Bestandteile (HC, CO) im Abgas abnehmen und die Reaktionswärme der unverbrannten Bestandteile ebenfalls abnimmt.
Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion, ungleich zu der Vorrichtung aus dem Stand der Technik (Patent Nr. 26 05 556) ist es nicht erforderlich, die zusätzliche Konstruktion zum Anheben und Absenken der Katalysatortemperatur wie eine Kraftstoffeinspritzdüse und eine Luftdüse für den NOx-Katalysator bereitzustellen. Als ein Ergebnis kann die Katalysatortemperatur mit der vereinfachten Vorrichtung präzise gesteuert werden. - (b) In der Katalysatortemperatur-Steuerungsperiode wird der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter geeignet in Abhängigkeit von der Dauer der Steuerung verändert (Schritt 205 in Fig. 3). Wenn von der Dauer der Temperatursteuerung angenommen wird, daß die Katalysatortemperatur zum vorbestimmten Temperaturbereich zurückkehrt, wird nämlich der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter in einer solchen Richtung geändert, daß die Mager- und die Fett- Steuerung für die Katalysatortemperatur-Steuerung eingestellt wird. Dadurch kann eine übermäßige Katalysatortemperatur-Steuerung eingeschränkt werden. Im übrigen wird in den obigen Ausführungsbeispielen die Anzahl der Einspritzungen TL, TR in Abhängigkeit von der Dauer der Temperatursteuerung korrigiert, aber es ist auch möglich, den obigen Prozeß zu ändern und für den Mager-Steuerungswert oder den Fett-Steuerungswert zu korrigieren.
- (c) Genauer gesagt werden in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Steuerung basierend auf den Fig. 5 und 6 die magere und die fette Steuerung jeweils mit dem Wert ausgeführt, der nicht mehr als der Absorptionsbetrag während der Mager-Steuerung ist, oder mit dem Betrag zur Reduzierung und Freisetzung des absorbierten NOx während der Fett- Steuerung, unter Berücksichtigung der absorbierten Menge an NOx des NOx-Katalysators 19. Deshalb kann die Reinigungsrate des Abgases des NOx-Katalysators 19 während der Fortdauer der geeigneten Katalysatortemperatur-Steuerung auf dem adäquaten Niveau aufrechterhalten werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird anschließend unten Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11
erläutert. Jedoch werden in der Konstruktion des zweiten
Ausführungsbeispiels die Elemente, die gleich zu denjenigen
des ersten Ausführungsbeispiels sind, mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und deren Erläuterung wird hier nicht
wiederholt. Es wird hauptsächlich der Unterschied zum ersten
Ausführungsbeispiel erläutert.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der
Katalysatortemperatursensor 24 an dem Auslaßrohr 3 des Motors
vorgesehen und die Katalysatortemperatur wurde unter direkter
Verwendung des Erfassungsergebnisses des Sensors 24 erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch ein akkumulierter
Wert der Motorlast, die den Betriebszustand des Motors
definiert, als abgeschätzter Parameter der
Katalysatortemperatur definiert. Auf der Grundlage dieses
abgeschätzten Parameters (akkumulierter Wert der Motorlast)
wird die Mager-/Fett-Änderungsperiode (die Anzahl an Mager-
Einspritzungen, die Anzahl an Fett-Einspritzungen)
eingestellt und der NOx-Katalysator 19 wird angesteuert,
damit die Temperatur in Abhängigkeit von dieser
Änderungsperiode steigt oder fällt.
Fig. 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die
Lastsummierungsroutine zeigt, die durch die CPU 31 bei jeder
Kraftstoffeinspritzung in jeden Zylinder (alle 180°CA
Kurbelwinkel) ausführt.
In Fig. 9 liest die CPU 31 im Schritt 301 die Menge an
Einlaßluft Qa als Motorlast ein. Die Menge an Einlaßluft kann
anhand der Motordrehzahl Ne und dem Lufteinlaßdruck PM
berechnet werden. Darüber hinaus bestimmt die CPU 31 die Last
des Motors 1 anhand der Einlaßmenge der Einlaßluft Qa in den
nachfolgenden Schritten 302, 303. Die CPU 31 bestimmt nämlich
im Schritt 302, ob die Menge an Einlaßluft Qa geringer als
der vorbestimmte Wert KQ1 ist oder nicht und bestimmt ferner
im Schritt 303, ob die Menge an Einlaßluft Qa größer als der
vorbestimmte Wert KQ2 ist oder nicht (KQ1 < KQ2).
Während dem stetigen Motorbetrieb werden die Prozesse der
Schritte 302, 303 negiert und die CPU 31 geht zu Schritt 304.
Im Schritt 304 setzt die CPU 31 die aufsummierte Menge der
Einlaßluft Qa (im nachfolgenden wird darauf als
Summierungswert Qa bezug genommen) auf "0" zurück. Darüber
hinaus stellt die CPU 31 im Schritt 305 einen
Temperaturanstiegs-Verzögerungszählwert (TIDCV) auf den
vorbestimmten Einstellwert ein und stellt im nachfolgenden
Schritt 306 den vorbestimmten Einstellwert auf den
Temperaturverminderungs-Verzögerungszählwert (TDDCV) ein und
beendet danach einmal diese Routine.
Zu der Zeit des Motorstarts und während dem Leerlauf des
Motors wird der Prozeß des Schritts 302 anerkannt und die CPU
31 geht zu Schritt 307. Darüber hinaus bewirkt die CPU 31
eine Verminderung um "1" für TIDCV im Schritt 307. In diesem
Fall wird TIDCV bei "0" gesichert, so daß TIDCV keinen
negativen Wert hat.
Danach bestimmt die CPU 31 im Schritt 308, ob TIDCV gleich
"0" ist oder nicht. Wenn die TIDCV ≠ 0 ist, setzt die CPU 31
den Qa-Summierungswert im Schritt 309 auf "0" zurück, und
wenn TIDCV = 0 ist, wird der laufende Qa-Summierungswert im
Schritt 310 von der Lufteinlaßmenge Qa und dem gerade
vorhergehenden Qa-Summierungswert erhalten (laufender
Summierungswert Qa = gerade vorhergehender Wert + Qa). Nach
den Prozessen des Schritts 309 oder 310 vollendet die CPU 31
einmal diese Routine.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Zwischenzeit
beschleunigt wurde, oder während einem schwereren Lastbetrieb
des Motors, wird der Prozeß des Schrittes 303 anerkannt und
die CPU 31 geht zu Schritt 311. Die CPU 31 bewirkt im Schritt
311 eine Verminderung von TDDCV um "1". In diesem Fall wird
TDDCV bei "0" gesichert, so daß TDDCV keinen negativen Wert
hat.
Danach stellt die CPU 31 im Schritt 312 fest, ob TDDCV = "0"
ist oder nicht. Wenn TDDCV ≠ 0 ist, setzt die CPU 31 im
Schritt 313 den Summierungswert Qa auf "0" zurück. Wenn TDDCV = 0
ist, erhält CPU 31 im Schritt 314 den laufenden
Summierungswert Qa (laufender Summierungswert Qa = gerade
vorhergehender Wert + Qa) von der eingegebenen
Lufteinlaßmenge Qa und dem gerade vorhergehenden
Summierungswert Qa. Nach dem Prozeß des Schritts 313 oder 314
vollendet die CPU 31 einmal diese Routine.
Wenn der Summierungswert Qa wie vorstehend erläutert erhalten
werden kann, werden die Anzahl der Mager-Einspritzungen TL
und die Anzahl der Fett-Einspritzungen TR in Abhängigkeit von
dem Verhältnis der Fig. 10A und 10B eingestellt, unter
Verwendung des relevanten Summierungswertes Qa als den
abgeschätzten Parameter der Katalysatortemperatur. Die Fig.
10A zeigt die Wiederbeschaffungstabelle der Anzahl der Mager-
Einspritzungen TL und der Fett-Einspritzungen TR bei der
Temperaturerhöhungssteuerung des Katalysators, während Fig. 10B
die Wiederbeschaffungstabelle der Anzahl der Mager-
Einspritzungen und der Fett-Einspritzungen in der
Temperaturabsenksteuerung des Katalysators zeigt. Der
Einstellprozeß der Anzahl der Einspritzungen TL, TR basierend
auf den Fig. 10A und 10B kann anstelle des Prozesses des
Schrittes 204 aus Fig. 3 (Einstellprozeß der Anzahl an
Einspritzungen basierend auf Fig. 6) durchgeführt werden.
Gemäß der Fig. 10A werden TL und TR jeweils so eingestellt,
daß:
- - wenn der Summierungswert Qa nicht größer als der vorbestimmte Wert R1 ist, ein Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zu der Anzahl der Fett- Einspritzungen TR ungefähr "100 : 1" wird;
- - wenn der Summierungswert Qa gleich dem vorbestimmten Wert R1 bis R2 ist, ein Verhältnis der Anzahl der Mager- Einspritzungen TL zu der Anzahl der Fett-Einspritzungen TR ungefähr "5 : 1" wird; und
- - wenn der Summierungswert Qa nicht niedriger als der vorbestimmte Wert R2 ist, ein Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zu der Anzahl an Fett- Einspritzungen TR ungefähr "50 : 1" wird.
Darüber hinaus werden gemäß der Fig. 10B TL und TR jeweils
so eingestellt, daß:
- - wenn der Summierungswert Qa nicht größer als der vorbestimmte Wert R3 ist, ein Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zu der Anzahl an Fett- Einspritzungen TR ungefähr "100 : 1" wird;
- - wenn der Summierungswert Qa gleich dem vorbestimmten Wert R3 bis R4 ist, ein Verhältnis der Anzahl an Mager- Einspritzungen TL zu der Anzahl an Fett-Einspritzungen TR ungefähr "300 : 1" wird; und
- - wenn der Summierungswert Qa nicht niedriger als der vorbestimmte Wert R4 ist, ein Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zu der Anzahl an Fett- Einspritzungen TR ungefähr "200 : 1" wird.
Die Tatsache, daß das Verhältnis der Anzahl an Einspritzungen
beispielsweise "100 : 1" wird, wenn der Summierungswert Qa
nicht größer als R1 oder nicht kleiner als R3 in den Fig.
10A und 10B wird, bedeutet, daß die Änderungsperiode der
mageren und fetten Steuerung (magere und fette Steuerung im
Normalbetrieb) im wesentlichen fortgeführt wird.
Wenn darüber hinaus der Summierungswert Qa nicht niedriger
als die vorbestimmten Werte Ra, Rb, wie durch die
Phantomlinie in den Fig. 10A, 10B angezeigt ist, wird,
kann das Verhältnis der Anzahl der Einspritzungen TL zu TR
auf ungefähr "100 : 1" unter dem stetigen Zustand zurückgesetzt
werden.
Die Fig. 11A bis 11E sind Zeitablaufdiagramme zur
Erläuterung des Betriebes in diesem Ausführungsbeispiel.
Jedoch zeigen die Figuren Beispiele der
Temperaturerhöhungssteuerung des NOx-Katalysators 19, wobei
die Zeitperiode von t1 bis t5 der Betriebsdauer des Motors 1
mit niedriger Last entspricht.
Wenn die Lufteinlaßmenge Qa niedriger als der vorbestimmte
Wert KQ1 zur Zeit t1 wird, wird damit begonnen, daß TIDCV von
dem vorbestimmten Einstellwert (Schritt 307 in Fig. 9)
heruntergezählt wird. In diesem Fall wird die
Katalysatortemperatur allmählich reduziert und gelangt
schließlich unter 200°C, wenn die Einlaßluftmenge Qa
reduziert wird. Zur Zeit t2, wo TIDCV gleich 0 wird, wird die
Summierung des Summierungswertes Qa begonnen (Schritt 310 aus
Fig. 9).
Danach wird zur Zeit t3, wo der Summierungswert Qa ≧ R1 ist,
ein Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zu der
Anzahl an Fett-Einspritzungen TR in Abhängigkeit von dem
Verhältnis aus der Fig. 10A (Zeit t3 bis t4) vom
vorhergehenden "100 : 1" auf ungefähr "5 : 1" geändert. In diesem
Fall steigt die Reaktionswärme durch das unverbrannte HC im
Abgas, da die fette Periode länger als die magere Periode
wird, und dadurch steigt die Katalysatortemperatur allmählich
an. Demgemäß wird die Katalysatortemperatur auf den
vorbestimmten Temperaturbereich (200 bis 400°C)
zurückgesetzt.
Danach wird bei der Zeit t4, wo der Summierungswert Qa ≧ R2
ist, das Verhältnis der Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zu
der Anzahl an Fett-Einspritzungen TR in Abhängigkeit von dem
Verhältnis aus Fig. 10A (t4 bis t5) auf ungefähr "50 : 1"
geändert.
Wenn der Betrieb des Motors 1 mit niedriger Last vollendet
wird und die Lufteinlaßmenge Qa zur Zeit t5 nicht niedriger
als der vorbestimmte Wert KQ1 wird, kehrt das Verhältnis der
Anzahl an Mager-Einspritzungen TL zur Anzahl an Fett-
Einspritzungen TR unter dem stetigen Zustand auf ungefähr
"100:1" zurück. In diesem Fall wird der Summierungswert Qa
auf "0" zurückgesetzt und der vorbestimmte Einstellwert wird
als TIDCV eingestellt (Schritte 304, 305 aus Fig. 9).
In diesem Ausführungsbeispiel kann ähnlich zum ersten
Ausführungsbeispiel die Katalysatortemperatur mit einer
einfachen Konstruktion präzise gesteuert werden. Darüber
hinaus können die folgenden Auswirkungen zusätzlich zu den
oben erläuterten Auswirkungen erzielt werden:
- - In diesem Ausführungsbeispiel wird der Lastzustand des Motors erfaßt und es wird festgestellt, ob sich der NOx-Ka talysator 19 in der Temperaturverminderungsperiode oder der Temperaturerhöhungsperiode in Abhängigkeit von dem erfaßten Lastzustand des Motors (Summierungswert Qa) befindet. Unter Verwendung des Ergebnisses der Feststellung, ob die Temperaturerhöhungssteuerung oder die Temperaturverminderungssteuerung für den NOx-Katalysator 19 notwendig ist, kann eine bessere Katalysatortemperatursteuerung ausgeführt werden.
- - Darüber hinaus wird der Summierungswert Qa durch mehrere unterschiedliche Grenzwerte (R1, R2 in Fig. 10A und R3, R4 in Fig. 10B) in der Temperaturerhöhungs- Steuerungsperiode und der Temperaturverminderungs- Steuerungsperiode bestimmt, und die Anzahl an Mager- Einspritzungen und Fett-Einspritzungen TL, TR wird in Abhängigkeit von dem festgestellten Ergebnis geändert. Deshalb kann der Nachteil, daß eine übermäßige Temperaturerhöhungs-Steuerung für die Katalysatortemperatur durchgeführt wird, beseitigt werden, wenn der Lastzustand des Motors 1 mit niedriger Last für eine längere Zeit fortgeführt wird.
- - Darüber hinaus besteht ein konstruktiver Vorteil darin, daß der Katalysatortemperatursensor 24 durch Abschätzen der Katalysatortemperatur basierend auf dem Lastzustand des Motors weggelassen werden kann.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können
wie folgt abgewandelt werden.
Die Kennlinien aus den Fig. 5 und 6 im ersten
Ausführungsbeispiel können geändert werden. In der Fig. 5
und in der Fig. 6 werden die Luft-Kraftstoff-
Verhältnissteuerungsparameter (Mager- und Fett-
Steuerungswerte λTG und Anzahl der mageren und fetten
Einspritzungen) individuell für drei Bereiche der
Katalysatortemperatur < 200°C, Katalysatortemperatur = 200
bis 400°C, Katalysatortemperatur < 400°C eingestellt werden,
aber die Parameter eines jeden Bereiches können in mehrfache
Stufen eingestellt werden. Desweiteren, wie in Fig. 12 und
in Fig. 13 gezeigt ist, kann auch jeder Parameter so
eingestellt werden, daß er sich allmählich in den Bereich
außerhalb des Katalysatortemperaturbereichs von 200 bis 400°C
ändert. Gemäß einem solchen Aufbau kann die Erzeugung einer
Drehmoment-Schwankung zur Zeit der Änderung der Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter für die
Katalysatortemperatur-Steuerung sicher gesteuert werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Periode zum
Umschalten zwischen der mageren Verbrennung und der fetten
Verbrennung und ein Grad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
während der mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung
als die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter
betrachtet, und die Katalysatortemperatur wurde in
Abhängigkeit von diesen Parametern eingestellt. Es ist jedoch
auch möglich, anstelle des obigen Einstellens, daß nur eine
der zwei Arten an Steuerparametern, die oben erläutert
wurden, variabel eingestellt werden, um die
Katalysatortemperatur-Steuerung auszuführen. Mit anderen
Worten, die Katalysatortemperatur kann durch ledigliches
variables Einstellen der Periode zum Umschalten zwischen der
mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung gesteuert
werden. Die Katalysatortemperatur kann auch durch ledigliches
variables Einstellen eines Grads eines Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses während der mageren Verbrennung und der fetten
Verbrennung (zumindest eines Grades aus den Graden der
mageren und der fetten Verbrennung) gesteuert werden. Sogar
in diesem Modus kann, ähnlich wie im vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiel, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
erfüllt werden. Kurz gesagt, es reicht aus, wenn die
Konstruktion derart ausgebildet ist, daß ein Verhältnis der
mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung als Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter variabel
eingestellt wird und dadurch die Katalysatortemperatur auf
den vorbestimmten Temperaturbereich eingestellt werden kann.
Im zweiten Ausführungsbeispiel wird der Lastzustand des
Motors von dem Summierungswert Qa überwacht und die Anzahl
der mageren und fetten Einspritzungen wurde durch Abschätzen
der Katalysatortemperatur in Abhängigkeit von dem Lastzustand
des Motors geeignet geändert. Es ist jedoch auch möglich,
anstelle dieser Konstruktion, den Grad der Magerkeit und der
Fettigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung gemäß
beispielsweise einem Abschätzen der Katalysatortemperatur
geeignet zu ändern. Ferner kann anstelle des
Summierungswertes Qa der Summierungswert des Lufteinlaßdrucks
und der Summierungswert des Drosselwinkels und des
Beschleunigungspedalwinkels verwendet werden. Zusätzlich kann
im nachhinein ein Durchschnittswert der verschiedenen
Motorlastdaten (Lufteinlaßmenge Qa, etc.) berechnet werden
und es kann anhand des berechneten Durchschnittswertes
festgestellt werden, ob sich der NOx-Katalysator in der
Temperaturabnahmeperiode oder in der Temperaturzunahmeperiode
befindet.
In jedem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wurde die
magere Verbrennung und die fette Verbrennung durch Umschalten
des Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λTG für den Mager-
Steuerungswert und den Fett-Steuerungswert ausgeführt wurde,
es ist jedoch anstelle dieses Verfahrens auch möglich, daß
der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient FAF zum
Beispiel auf die magere Korrekturseite und die fette
Korrekturseite umgeschaltet werden kann, um dadurch die
magere Verbrennung und die fette Verbrennung durchzuführen.
In dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungssystem in jedem
der oben erläuterten Ausführungsbeispiele wurde das Luft-
Kraftstoff-Verhältnis mittels Rückkoppelung geregelt, in
Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Soll-Luft-
Kraftstoff-Verhältnis und dem tatsächlich erfaßten Luft-
Kraft-Verhältnis (tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis)
unter Verwendung der letzten Regelungstheorie, aber anstelle
dieses Verfahrens ist es auch möglich, die
Rückkopplungsregelung für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
beispielsweise durch die PI-Regelung auszuführen und die
offene Steuerung für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
auszuführen.
Ein NOx-Katalysator 19, der in einem Auslaßrohr 3 eines
Motors 1 angeordnet ist, absorbiert NOx unter der Bedingung
eines mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und desorbiert
das NOx unter der Bedingung eines fetten Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses. Eine CPU 31 in einer ECU 30 stellt ein Soll-
Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gasgemisches, das an den
Motor 1 geliefert werden soll, auf eine magere Seite eines
stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ein, um eine
magere Verbrennung basierend auf dem Soll-Luft-Kraftstoff-
Verhältnis auszuführen. Darüber hinaus stellt die CPU 31
einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter variabel
ein, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im mageren und im
fetten Modus abzuwechseln, wenn eine Temperatur des
NOx-Katalysators 19 außerhalb eines vorbestimmten
Temperaturbereiches liegt, und stellt dadurch die
Katalysatortemperatur ein. Die Zeitdauer zum Umschalten
zwischen der mageren Verbrennung und der fetten Verbrennung
und der Grad des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (Grad der
Magerkeit oder der Fettigkeit) während der mageren und der
fetten Verbrennung, werden nämlich als Luft-Kraftstoff-
Verhältnis-Steuerungsparameter eingestellt und die
Katalysatortemperatur wird in Abhängigkeit von diesen
Parametern eingestellt.
Claims (8)
1. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung für eine Luft-
Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsvorrichtung für einen
Verbrennungsmotor (1), wobei die Vorrichtung zur Steuerung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine magere Verbrennung
in Abhängigkeit von einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
steuert, das magerer als ein stöchiometrisches Luft-
Kraftstoff-Verhältnis eines Gasgemisches ist, das an den
Verbrennungsmotor (1) geliefert werden soll, und wobei NOx
im Abgas durch einen Mager-NOx-Katalysator (19) während
der mageren Verbrennung absorbiert wird und das von dem
Mager-NOx-Katalysator (19) absorbierte NOx während einer
fetten Verbrennung durch Steuern des Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses als fettes Verhältnis von dem Mager-NOx-
Katalysator (19) desorbiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung eine
Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung (31) zur
Steuerung einer Temperatur des NOx-Katalysators (19) hat,
indem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter
zum abwechselnden Steuern des Luft-Kraftstoff-
Verhältnisses in der mageren Verbrennung und der fetten
Verbrennung variabel eingestellt wird, wenn die Temperatur
des Mager-NOx-Katalysators außerhalb eines vorbestimmten
Temperaturbereiches liegt.
2. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter ein
Verhältnis der mageren Verbrennung zur fetten Verbrennung
enthält, und daß die Katalysatortemperatur-Steu
erungsvorrichtung (31) die Temperatur des Mager-NOx-Ka
talysators (19) steuert, um in Abhängigkeit von dem
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter innerhalb
des vorbestimmten Temperaturbereiches zu liegen.
3. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter ein
Verhältnis einer Zeitperiode der mageren Verbrennung zu
der fetten Verbrennung enthält.
4. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch
2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter
mindestens einen der Mager-Grade während der mageren
Verbrennung und einen fetten während der fetten
Verbrennung enthält.
5. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung eine
Motorlast-Feststellungsvorrichtung (Schritt 301, 302, 303)
zur Bestimmung einer Motorlast hat, und, daß die
Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung eine
Katalysatortemperatur-Feststellvorrichtung (31) hat, zur
Feststellung, ob die Temperatur des NOx-Katalysators (19)
in Abhängigkeit von der von der Motorlast-
Feststellungsvorrichtung (31) festgestellten Motorlast
zunimmt oder abnimmt.
6. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter in
Abhängigkeit einer Länge einer Zeitperiode der
Temperatursteuerung des NOx-Katalysators durch die
Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung (31) bestimmt
wird.
7. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsparameter durch
Verändern von mindestens einem aus einem Mager-
Korrekturkoeffizienten und einem Fett-
Korrekturkoeffizienten bestimmt wird, in Abhängigkeit von
der Länge der Zeitdauer der Temperatursteuerung des NOx-
Katalysators durch die Katalysatortemperatur-
Steuerungsvorrichtung (31).
8. Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest einer aus dem Mager-Korrekturkoeffizienten und
dem Fett-Korrekturkoeffizienten in Abhängigkeit von der
Länge der Zeitdauer der Temperatursteuerung des NOx-
Katalysators durch die Katalysatortemperatur-
Steuerungsvorrichtung (31) in einer solchen Art und Weise
variiert, daß das Verhältnis der mageren Verbrennung zu
der fetten Verbrennung (TL/TR) zunimmt, wenn die Länge der
Zeitdauer der Temperatursteuerung größer als eine
vorbestimmte Zeitdauer ist, unter der Bedingung, daß die
Temperatur des NOx-Katalysators niedriger als eine erste
vorbestimmte Temperatur ist, und daß das Verhältnis der
mageren Verbrennung zu der fetten Verbrennung (TL/TR)
abnimmt, wenn die Länge der Zeitdauer der
Temperatursteuerung kleiner als die vorbestimmte Zeitdauer
ist, unter der Bedingung, daß die Temperatur des NOx-
Katalysators höher als eine zweite vorbestimmte Temperatur
ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27587897A JP4346118B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 内燃機関の触媒温制御装置 |
JPP9-275878 | 1997-10-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19846217A1 true DE19846217A1 (de) | 1999-04-15 |
DE19846217B4 DE19846217B4 (de) | 2010-06-17 |
Family
ID=17561700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998146217 Expired - Fee Related DE19846217B4 (de) | 1997-10-08 | 1998-10-07 | Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4346118B2 (de) |
DE (1) | DE19846217B4 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19858990A1 (de) * | 1998-12-21 | 2000-06-29 | Volkswagen Ag | NOx-Speicher-Katalysator |
DE19932290A1 (de) * | 1999-07-10 | 2001-01-11 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine |
DE19936200A1 (de) * | 1999-07-31 | 2001-02-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE19933712A1 (de) * | 1999-07-19 | 2001-05-17 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine |
DE19963925A1 (de) * | 1999-12-31 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine |
DE10003219A1 (de) * | 2000-01-26 | 2001-08-02 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators |
DE10036942B4 (de) * | 2000-07-28 | 2009-12-24 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Bestimmung der Temperaturverteilung eines NOx-Katalysators |
DE102004052272B4 (de) * | 2003-10-28 | 2010-08-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Katalysatoraufbereitungsverfahren |
DE10249880B4 (de) * | 2001-10-26 | 2012-10-11 | Toyota Jidosha K.K. | Emissionssteuerungsvorrichtung und Emissionssteuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine |
CN113404603A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 日立安斯泰莫汽车系统(苏州)有限公司 | 车辆发动机控制装置及车辆发动机控制方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2600492B2 (ja) * | 1991-10-03 | 1997-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2605556B2 (ja) * | 1992-10-13 | 1997-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
DE19510642C2 (de) * | 1994-12-02 | 1997-04-10 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen des Abgases einer mehrere Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine |
JP3355842B2 (ja) * | 1995-01-06 | 2002-12-09 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃エンジンの排気浄化触媒装置及び排気浄化触媒の温度検出装置 |
GB2324052A (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-14 | Ford Motor Co | Heating of a storage trap |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27587897A patent/JP4346118B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-07 DE DE1998146217 patent/DE19846217B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19858990A1 (de) * | 1998-12-21 | 2000-06-29 | Volkswagen Ag | NOx-Speicher-Katalysator |
DE19932290A1 (de) * | 1999-07-10 | 2001-01-11 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine |
DE19933712A1 (de) * | 1999-07-19 | 2001-05-17 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine |
DE19936200A1 (de) * | 1999-07-31 | 2001-02-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE19963925A1 (de) * | 1999-12-31 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine |
DE10003219A1 (de) * | 2000-01-26 | 2001-08-02 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators |
DE10036942B4 (de) * | 2000-07-28 | 2009-12-24 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Bestimmung der Temperaturverteilung eines NOx-Katalysators |
DE10249880B4 (de) * | 2001-10-26 | 2012-10-11 | Toyota Jidosha K.K. | Emissionssteuerungsvorrichtung und Emissionssteuerungsverfahren einer Brennkraftmaschine |
DE102004052272B4 (de) * | 2003-10-28 | 2010-08-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Katalysatoraufbereitungsverfahren |
CN113404603A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 日立安斯泰莫汽车系统(苏州)有限公司 | 车辆发动机控制装置及车辆发动机控制方法 |
CN113404603B (zh) * | 2020-03-16 | 2023-06-27 | 日立安斯泰莫汽车系统(苏州)有限公司 | 车辆发动机控制装置及车辆发动机控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11107827A (ja) | 1999-04-20 |
JP4346118B2 (ja) | 2009-10-21 |
DE19846217B4 (de) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69914449T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erwärmung eines katalysators für eine brennkraftmaschine mit direkteinspritzung | |
DE19711477C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern von Verbrennungsmotoren | |
DE10038655B4 (de) | Luftkraftstoffverhältnisregelgerät für Brennkraftmaschinen | |
DE112008000982B4 (de) | Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine | |
DE69830818T2 (de) | Übergangsregelsystem zwischen zwei funkengezündeten Brennzuständen in einem Motor | |
DE69931301T2 (de) | Steuerung für fremdgezündeter Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung | |
DE19908454B4 (de) | Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung sowie Verfahren für ihre Steuerung | |
DE69822712T2 (de) | Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE19630944C2 (de) | Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE60031611T2 (de) | Steuerung für fremdgezündeten Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung | |
DE69825682T2 (de) | Steuervorrichtung einer direkteinspritzenden Otto-Brennkraftmaschine | |
DE69833147T2 (de) | System zur Steuerung der Abgasrezirkulation für Brennkraftmaschine | |
DE69838199T2 (de) | Brennstoffeinspritzsteuerungssystem für Innenverbrennungsmotoren | |
DE19829308A1 (de) | Regeleinrichtung für einen Ottomotor mit Direkteinspritzung | |
DE19929513C2 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Otto-Motors mit Zylindereinspritzung und zugehöriger Motor | |
DE19948073B4 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung und Abgasreinigungsverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE10204636B4 (de) | Steuersystem für einen direkteinspritzenden kerzengezündeten Verbrennungsmotor | |
DE19737377A1 (de) | Regelungsvorrichtung für einen Motor mit Innenverbrennung | |
DE10318186B4 (de) | Abgasreinigungssystem für Verbrennungsmotoren | |
DE19846217B4 (de) | Katalysatortemperatur-Steuerungsvorrichtung | |
DE10329328B4 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
DE3830602C2 (de) | ||
DE19912832B4 (de) | Vorrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen Verbrennungsmotor | |
DE19641854A1 (de) | Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
DE19545161B4 (de) | Steuergerät für einen Verbrennungsmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130501 |