DE4325202A1 - Sekundärluft-Steuervorrichtung für eine Auspuffgasreinigungseinrichtung - Google Patents
Sekundärluft-Steuervorrichtung für eine AuspuffgasreinigungseinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sekundärluft-
Steuervorrichtung zum Steuern oder Regeln der Sekundärluft,
die einer Auspuffgasreinigungseinrichtung zum Reinigen des
Auspuffgases eines Motors unter Verwendung einer katalytisch
wirkenden Einrichtung (eines Katalysators) zugeführt wird.
Fig. 13 zeigt den Aufbau einer konventionellen Sekundärluft-
Steuervorrichtung, wie sie beispielsweise in der japanischen
Veröffentlichung (Kokai) eines ungeprüften Patents mit der
Nr. Sho-63-18122 beschrieben ist. In der Zeichnung ist mit
der Bezugsziffer 9 ein Zylinder eines Motors bezeichnet; mit
8 ein Wassertemperatursensor, der in einem Kühlwasserkanal
des Zylinders 9 vorgesehen ist; mit 13 ein Saugrohr zur
Zufuhr zur Luft zum Zylinder 9; mit 15 ein Drosselventil zur
Einstellung der Luftmenge des Saugrohrs 13; mit 16 ein
Luftflußsensor zur Erfassung der Luftmenge; mit 18 ein
Brennstoffeinspritzventil; mit 12 Lufteinlaßventil; mit 10
ein Auslaßventil; und mit 11 eine Zündkerze.
Die Bezugsziffer 14 bezeichnet ein Auspuffrohr; 6 einen
Katalysator, der im Verlauf des Auspuffrohrs 14 vorgesehen
ist; 17 einen Katalysator-Temperatursensor zur Messung der
Temperatur des Katalysators 6; 5 ein Sekundärluft-Zufuhrrohr
zur Zufuhr von Sekundärluft zum Auspuffrohr 14 an der
Eingangsseite des Katalysators 6; 7 ein Luftgebläse zum
Zuführen gereinigter Luft zum Sekundärluft-Zufuhrrohr 5; 3
ein Ventil zum Steuern der Zufuhrmenge der Sekundärluft; 2
eine Magnetspule zum Steuern des Ventils 3; und 4 einen
Ablaßkanal des Ventils 3. Weiterhin bezeichnet die
Bezugsziffer 1 eine Steuereinheit zum Steuern des
Drosselventils 15, des Brennstoffeinspritzventils 18, der
Magnetspule 2 und dergleichen, auf der Grundlage von
Meßsignalen der jeweiligen Sensoren 8, 17 und 16, eines
Startsignals für den Motor, der Drehzahl des Motors, und so
weiter.
Nachstehend wird unter Bezug auf das Flußdiagramm von
Fig. 14 der Betriebsablauf beschrieben.
Zuerst werden in einem Schritt ST141 die Betriebsbedingungen
des Motors eingelesen. Die Information über Betriebszustände
umfaßt beispielsweise die Motordrehzahl (Umdrehungen/Min.),
die Öffnung der Drossel TVO, und die Ansaugluftmenge Qa. Im
Schritt ST142 wird auf der Grundlage dieser Information die
grundlegende Menge der Brennstoffeinspritzung Te2
entsprechend dem nachstehenden Ausdruck berechnet.
Te2 = k·Qa/(U/min) (k ist ein Koeffizient)
Daraufhin wird der Korrekturbetrag der Wassertemperatur
CT, der vorher in einem ROM gespeichert wurde, im Schritt
ST143 eingestellt. Je niedriger die Wassertemperatur TEMP
ist, desto größer ist dieser Wert. Dies liegt daran, daß es
erforderlich ist, bei niedrigen Temperaturen das Brennstoff/
Luftgemisch anzureichern. Verschiedene Korrekturgrößen (Cz)
werden im Schritt ST144 eingestellt. Dies liegt daran, daß
es erforderlich ist, das Brennstoff/Luftgemisch in einem
konstanten Betriebszustand anzureichern, beispielsweise bei
niedriger Belastung, im Leerlauf oder dergleichen.
Zusätzlich erfolgt in diesem Schritt ST144 eine derartige
Steuerung, daß die Brennstoffmenge nach dem Anlassen so
korrigiert wird, daß sie entsprechend der Temperatur des
Motorkühlwassers erhöht wird, wobei diese Anstiegskorrektur
im Verlauf der Zeit verringert wird.
Im Schritt ST145 erfolgt eine Beurteilung, ob TEMP höher als
eine vorbestimmte Temperatur (eine Konstante a) ist oder
nicht. Falls ermittelt wird, daß TEMP niedriger als die
Temperatur a ist, so erfolgt eine Beurteilung im Schritt
ST146, ob dies unmittelbar nach dem Anlassen des Motors
auftritt. Tritt dies unmittelbar nach dem Anlassen des
Motors auf, so wird ein Sekundärluftzeitgeber T im Schritt
ST147 auf einen Anfangswert (X) gesetzt. Wurde der
Sekundärluftzeitgeber T einmal eingestellt, so deutet dies
darauf hin, daß kein Zeitpunkt unmittelbar nach dem Anlassen
vorliegt, so daß der Sekundärluftzeitgeber T stufenweise
(Stufe y) im Schritt ST151 heruntergezählt wird. Je
niedriger die Wassertemperatur ist, desto kürzer ist der
Wert für X, der in dem Sekundärluftzeitgeber T eingestellt
wird.
Im Schritt ST148 erfolgt eine Beurteilung, ob der
Sekundärluftzeitgeber abgelaufen ist oder nicht. Ist er
nicht abgelaufen, so erfolgt eine Beurteilung, ob der
Zustand zu einem Sekundärluft-Zufuhrbereich gehört oder
nicht, und zwar im Schritt ST149 auf der Grundlage der
Signale TVO und U/min. Unabhängig vom Ergebnis der
Beurteilung wird der Zeitgeber T im Schritt ST151
heruntergezählt, nachdem der Abnahmestufenwert y selbst im
Schritt ST150 berechnet wurde. Dies erfolgt deswegen, da bei
der in Fig. 14 gezeigten Steuerung eine Überhitzung des
Katalysators 6 grundsätzlich dadurch verhindert werden kann,
daß die eingestellte Zeit X des Sekundärluftzeitgebers T
entsprechend TEMP variabel gehalten wird, jedoch zum Zwecke
einer exakteren Verhinderung einer Überhitzung in Bereichen
einschließlich solchen, bei denen starke
Auspuffgasemissionen auftreten, der voranstehend erwähnte
Zeitpunkt für den Zeitablauf entsprechend der Menge des
Auspuffgases in der Verringerungsroutine des Schrittes ST150
und den nachfolgenden Schritten variabel gehalten wird, um
auf diese Weise eine exakte Steuerung bzw. Regelung zu
erreichen.
Dies bedeutet, daß der Stufenabnahmewert y unter
Berücksichtigung der Signale Qa und U/min im Schritt ST150
festgelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt stellen b und c
vorbestimmte Koeffizienten dar, die in dem ROM gespeichert
sind. Ist QaxU/min groß, so ist auch die Menge des
Auspuffgases erhöht, so daß die Koeffizienten b und c vorher
so eingestellt werden, daß der Zeitraum der Zuführung von
Sekundärluft in einem derartigen Fall verringert wird (also
der Stufenabnahmewert y erhöht wird). Der Wert des
Zeitgebers T wird im Schritt ST151 subtrahiert, und es
erfolgt eine Beurteilung, ob die Beurteilung im Schritt
ST149 einen Sekundärluft-Zufuhrbereich (einen
Lufteinspritzbereich) gezeigt hat oder nicht, im Schritt
ST152. Liegt ein Sekundärluftzufuhrbereich vor, so wird eine
ACVS-Marke in einem RAM im Schritt ST153 eingeschaltet.
Handelt es sich nicht um einen Sekundärluft-Zufuhrbereich,
so wird die ACVS-Marke im Schritt ST154 ausgeschaltet.
Der Grund dafür, daß der Stufenabnahmewert y zu einem Wert
gemacht wird, welcher der Menge der Saugluft Qa und der
Motordrehzahl U/min entspricht, im Schritt ST150,
unabhängig davon, ob es sich um einen Sekundärluft-
Zufuhrbereich handelt oder nicht, liegt darin, daß vor dem
Zeitablauf eine erhebliche Menge unverbrannten Gases
vorhanden sein kann, selbst wenn es sich nicht um einen
Sekundärluft-Zufuhrbereich handelt, und es erforderlich ist,
zu verhindern, daß sich auf diese Weise die Temperatur der
Gasreinigungseinrichtung (des Katalysators) erhöht.
Daraufhin wird im Schritt ST155 die endgültige
Brennstoffeinspritzmenge INJ auf der Grundlage folgender
Beziehung berechnet: INJ=Te2xCTxCZ, und im Schritt
ST156 wird ein Treiber auf der Grundlage des voranstehenden
Wertes INJ und der ACVS-Marke getrieben. Wird bei
eingeschalteter ACVS-Marke im Schritt ST156 ein Steuerwert
ausgegeben, so wird die Magnetspule 2 über den Treiber
beschleunigt.
Die voranstehend erwähnten jeweiligen Schritte werden so
lange wiederholt, bis der Zeitablauf des Zeitgebers T im
Schritt ST148 festgestellt wird. Ist der Zeitgeber T einmal
abgelaufen, so bleibt die Magnetspule 2 abgeschaltet, bis
sich im Schritt ST145 ergibt, daß TEMP a ist.
Der Fall, in welchem der Schritt ST145 ermittelt wird, daß
TEMP a ist, bedeutet einen Fall, in welchem der Motor
bereits vor dem Anlassen aufgewärmt war, so daß der Zustand
TEMP a vorliegt, bevor der Zeitgeber T nach dem Anlassen
des Motors abgelaufen ist, und bedeutet ebenfalls einen
Fall, in welchem sich der Motor in dem stationären
Temperaturzustand in einem normalen Motorbetriebsbereich
befindet. In einem solchen Fall läuft der Motor normal, so
daß der Anteil unverbrannten Gases so gering ist, daß eine
Erhitzung des Katalysators 6 keine ernsthaften Probleme mit
sich bringt. Daher erfolgt hauptsächlich zum Zwecke der
Reinigung der Auspuffgase eine Beurteilung, ob es sich um
einen Sekundärluft-Zufuhrbereich handelt oder nicht, auf der
Grundlage der Signale TVO und U/min, die im Schritt ST157
erhalten wurden, um hierdurch die Sekundärluft zu steuern,
und die Marke wird im Schritt ST159 oder ST154 auf der
Grundlage der Beurteilung (Schritt ST158) ein- bzw.
ausgeschaltet.
Daraufhin wird auf der Grundlage des voranstehend erhaltenen
Ergebnisses die Brennstoffeinspritzmenge INJ im Schritt
ST155 berechnet, und dann im Schritt ST156 zusammen mit dem
Magnetspulensteuerbetrag ACVS ausgegeben.
Da die konventionelle Sekundärluft-Steuervorrichtung den
voranstehend beschriebenen Aufbau aufweist, wird daher, wenn
die Auspuffgasreinigungseinrichtung mit dem Katalysator 6
vom Motor entfernt angeordnet ist, beispielsweise unter dem
Boden oder dergleichen, um eine Erhitzung der
Auspuffgasreinigungsanlage zu verhindern, die Erhöhung der
Temperatur der Auspuffgasreinigungseinrichtung beträchtlich
verzögert, so daß in der Hinsicht eine Schwierigkeit
auftrat, daß es unmöglich ist, das Auspuffgas ausreichend zu
reinigen, und so weiter. Da Luft von stromaufwärts des
Katalysators in der Sekundärluft-Steuervorrichtung zugeführt
wird, wird darüber hinaus das Auspuffgas mit Oxiden
angereichert, so daß in der Hinsicht ein Problem auftrat,
daß es unmöglich war, Stickoxide (nachstehend als "NOX"
bezeichnet) durch den Katalysator zu reduzieren.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Menge
schädlicher Auspuffgasbestandteile (HC, CO, NOX) in dem
Auspuffgas bei einer niedrigen Temperatur des Motors
mindestens 10mal so groß ist wie zum Zeitpunkt einer hohen
Temperatur, ist es insbesondere wesentlich, die
Auspuffgasreinigungseinrichtung in einen Zustand mit hoher
Temperatur (etwa 4000) in kurzer Zeit (in etwa 30 Sekunden)
nach dem Anlassen des Motors zu versetzen, um hierdurch die
Menge des ausgestoßenen NOX zu verringern, infolge des
Einleitens der Sekundärluft.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend
erwähnten Probleme entwickelt, und die ihr zugrundeliegende
Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Sekundärluft-
Steuervorrichtung eines Motors, bei welcher der
Temperaturanstieg einer Auspuffgasreinigungseinrichtung zum
Zeitpunkt des Anlassens eines kalten Motors beschleunigt
wird, so daß die Menge gereinigter, unverbrannter
Bestandteile des Auspuffgases erhöht werden kann, ohne die
Menge ausgestoßenen NOX zu erhöhen.
Gemäß einer ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
weist die erfindungsgemäße Sekundärluft-Steuervorrichtung
ein Steuerventil zum Steuern der Zufuhrmenge der
Sekundärluft auf, und die Amplitude und Frequenz eines
Steuersignals zum Steuern des Steuerventils wird berechnet
auf der Grundlage der Saugluftmenge des Motors, der
Temperatur des Kühlwassers des Motors, und dergleichen.
Gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
weist die Sekundärluft-Steuervorrichtung gemäß der Erfindung
eine Sekundärluft-Heizvorrichtung zum Erhitzen der
Sekundärluft auf, und die Sekundärluft-Heizvorrichtung wird
auf der Grundlage der Temperatur des Kühlwassers des Motors
oder der Temperatur der Auspuffgasreinigungseinrichtung
gesteuert.
Gemäß einer dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
weist die erfindungsgemäße Sekundärluft-Steuervorrichtung
zwei Detektorvorrichtungen auf, die auf der Eintrittsseite
bzw. der Austrittsseite einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung vorgesehen sind und zur
Ermittlung der Sauerstoffdichte dienen, und die voranstehend
erwähnte Sekundärluft-Heizvorrichtung wird auf der Grundlage
des Verhältnisses der Ausgangssignale der beiden
Detektorvorrichtungen gesteuert.
Gemäß einer vierten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
weist die erfindungsgemäße Sekundärluft-Steuervorrichtung
eine erste und eine zweite Auspuffgasreinigungsvorrichtung
auf, die in Reihe mit der Auspuffgasreinigungseinrichtung
vorgesehen sind, und Sekundärluft wird selektiv entweder nur
der zweiten Auspuffgasreinigungsvorrichtung oder sowohl der
ersten als auch der zweiten Auspuffgasreinigungsvorrichtung
zugeführt, auf der Grundlage des jeweiligen Betriebszustands
des Motors.
Gemäß der vorliegenden Erfindung berechnet die Berechnungs-
Steuervorrichtung die Modulationsamplitude und -frequenz des
Steuersignals zum Steuern der Zufuhrmenge der Sekundärluft,
so daß die Auspuffgasreinigungseinrichtung das Auspuffgas
äußerst wirksam reinigen kann und den Temperaturanstieg
beschleunigen kann.
Die Sekundärluft-Heizvorrichtung erhitzt die Sekundärluft,
um ein Absinken der Reinigungsleistung der
Auspuffgasreinigungseinrichtung infolge der
Temperaturabsenkung des Auspuffgases zu verhindern. Hat sich
der Motor erwärmt und wurde bestätigt, daß der Betrieb der
Auspuffgasreinigungseinrichtung zufriedenstellend ist, so
wird der Betrieb der Sekundärluft-Heizvorrichtung gestoppt.
Die erste und zweite Auspuffgasreinigungsvorrichtung werden
so gesteuert, daß innen Sekundärluft entsprechend dem
jeweiligen Betriebszustand des Motors zugeführt wird,
beispielsweise entsprechend der Drehzahl des Motors, der
Temperatur des Kühlwassers, und dergleichen, um auf diese
Weise die Menge des ausgestoßenen HC und CO zu verringern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt
Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
dieser Ausführungsform;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
der Ausführungsform;
Fig. 4 eine grafische Darstellung der Beziehungen zwischen
der Temperatur des Kühlwassers, der Modulationsrate
und der Frequenz;
Fig. 5A bis 5C grafische Erläuterungen eines Beispiels für
den Betriebsablauf;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
bei einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen
der Variationsmenge zufließender Luft und der
Anstiegsrate des erzeugten CO2;
Fig. 8 eine grafische Erläuterung der Beziehung zwischen
dem Zeitraum des Zuflusses von Sekundärluft und der
Menge erzeugten CO2;
Fig. 9 den Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
der Ausführungsform;
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
der Ausführungsform;
Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
der Ausführungsform;
Fig. 13 den Aufbau einer konventionellen Sekundärluft-
Steuervorrichtung; und
Fig. 14 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs
der konventionellen Sekundärluft-Steuervorrichtung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nunmehr eine erste
Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 21 einen Motor, 22
eine Luftreinigungseinrichtung zum Abfangen von Staub in der
Atmosphäre; 23 ein Saugrohr zur Zufuhr von Luft, die durch
die Luftreinigungsvorrichtung 22 gereinigt wurde, zum Motor
21; 24 einen Luftflußsensor, der im Verlauf des Saugrohrs 23
vorgesehen ist, um die Menge der dem Motor 21 zugeführten
Luft zu ermitteln; 25 ein Drosselventil zur Einstellung der
Luftmenge, die dem Motor 21 zugeführt wird; und 26 ein
Auspuffrohr zum Ausstoßen schädlicher Gase, die von dem
Motor 21 abgegeben werden.
Die Bezugsziffer 27 bezeichnet ein Sekundärluft-Zufuhrrohr
zum Abziehen eines Teils der Luft, die durch die
Luftreinigungsvorrichtung 22 gereinigt wurde, als
Sekundärluft, und 28 bezeichnet ein Luftgebläse zum Zuführen
der Sekundärluft zum Auspuffrohr 26. Umgebungsluft kann
direkt zugeführt werden, ohne durch die
Luftreinigungsvorrichtung 22 zu gelangen. Die Bezugsziffer
29 bezeichnet ein Steuerventil zur Einstellung der
Zufuhrmenge der Sekundärluft, 30 bezeichnet ein
Rückschlagventil, welches vorgesehen ist, um zu verhindern,
daß in dem Auspuffrohr 26 fließendes Auspuffgas in das
Sekundärluft-Zufuhrrohr 27 eintritt, und 31 bezeichnet eine
Heizvorrichtung, die als Sekundärluft-Heizvorrichtung
arbeitet, um die dem Auspuffrohr 26 zuzuführende
Sekundärluft zu erhitzen.
Die Bezugsziffer 32 bezeichnet eine
Auspuffgasreinigungseinrichtung, die im Verlauf des
Auspuffrohrs 26 vorgesehen ist und einen Katalysator
verwendet. Die Auspuffgasreinigungseinrichtung 32 oxydiert
schädliche Bestandteile des Auspuffgases durch chemische
Reaktionen, während sie Sekundärluft empfängt, wodurch das
Auspuffgas gereinigt wird. Die Bezugsziffer 33 bezeichnet
einen O2-Sensor, der als Meßeinrichtung dient, welche die
Dichte des Sauerstoffs feststellen kann, der in dem
Auspuffgas des Motors 21 enthalten ist, und das
Luft/Brennstoffverhältnis des Motors 21 ermitteln kann, und ist
beispielsweise als Zirkonoxid-O2-Sensor unter Verwendung
eines Zirkonoxidelements aufgebaut, oder als ein Titanoxid-
O2-Sensor, der ein Titanoxidelement verwendet.
Die Bezugsziffer 34 bezeichnet eine Einspritzeinrichtung zum
Einspritzen von Brennstoff von einer (nicht gezeigten)
Brennstoffpumpe zu einem Lufteinlaßventil in dem Motor 21.
Die Bezugsziffer 35 bezeichnet eine Steuerung, die als
Betriebssteuergerät arbeitet, welches die Zufuhrmenge der
Sekundärluft auf der Grundlage von Meßsignalen S1 und S2
des jeweiligen Sensors 24 bzw. 33 berechnet, eines
Motordrehzahlmeßsignals S3, eines Kühlwassertemperatur-
Meßsignals S4 und dergleichen, und erzeugt ein
Steuersignal S5 entsprechend der Berechnung, um so das
Steuerventil 29 zu steuern. Zusätzlich beurteilt die
Steuerung 35, ob es erforderlich ist, die Sekundärluft zu
erhitzen, auf der Grundlage des Betriebszustands der
Auspuffgasreinigungseinrichtung 32, der aus dem
Betriebszustand des Motors 21 geschlossen wird, und gibt ein
Steuersignal S6 zum Steuern des Ein/Ausschaltens der
Heizvorrichtung 31 aus. Weiterhin erhält die Steuerung 35
eine grundlegende Brennstoffeinspritzimpulsbreite aus den
voranstehend genannten Meßsignalen S1 und S3, führt eine
Korrektur der Temperatur, wie beispielsweise der
Wassertemperatur und dergleichen, durch, führt weiterhin
eine Luft/Brennstoffverhältnis-Rückkopplungskorrektur auf
der Grundlage der voranstehend erwähnten Meßsignale S1 und
S2 durch, so daß das Luft/Brennstoffverhältnis gleich
einem theoretischen Luft/Brennstoffverhältnis ist, bestimmt
die Einspritzimpulsbreite, und erzeugt ein Treibersignal
S7 zum Treiben der Einspritzvorrichtung 34 zur
Durchführung der Brennstoffsteuerung.
Nachstehend wird der Betriebsablauf geschildert.
Die Betriebsprozedur der Steuerung wird unter Bezug auf die
Flußdiagramme in Fig. 2 und 3 beschrieben. Fig. 2 zeigt eine
Hauptroutine der Bearbeitung zur Berechnung und Entscheidung
der Zufuhrmenge der Sekundärluft, und Fig. 3 zeigt eine
Unterbrechungsroutine (interrupt), die bei jedem
vorbestimmten Zeitpunkt durchgeführt wird, und eine Routine
zur Bearbeitung der Erhitzung und des Steuerns von
Sekundärluft darstellt.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 2
die Routine für die Bearbeitung bezüglich der Berechnung und
Festlegung der Zufuhrmenge der Sekundärluft beschrieben.
Zwar wird im vorliegenden Fall beispielhaft der Fall eines
Motors beschrieben, der eine Mehrfach-Einspritzvorrichtung
aufweist und mit einem Saugluftmengenmeßsensor
(Luftflußsensor 24) versehen ist; jedoch kann
selbstverständlich derselbe oder entsprechende
Betriebsablauf im Falle eines Motors durchgeführt werden,
bei welchem der Luftflußsensor 24 durch einen
Saugrohrdrucksensor oder einen Zylinderdrucksensor ersetzt
ist.
Gemäß der Zeichnung wird ein Saugluftmengenmeßwert Qafs, der
aus einem Meßsignal S1 des Luftflußsensors 24 vorher
berechnet wird, im Schritt ST21 eingelesen und in dem RAM
gespeichert. Im Schritt ST22 wird ein Meßsignal S4 eines
(nicht gezeigten) Kühlwassertemperatursensors, der auf dem
Motorgehäuse angebracht ist, gelesen und als ein Wert Tw in
dem RAM gespeichert. Dann wird im Schritt ST23 eine
grundlegende Sekundärluft-Zufuhrmenge Q0 in einer Tabelle
in einem vorbestimmten zweidimensionalen Kennlinienfeld
nachgeschlagen, auf der Grundlage der voranstehend erwähnten
Saugluftmenge Qafs und der Kühlwassertemperatur Tw, die in
dem RAM gespeichert sind. Daraufhin wird im Schritt ST24 ein
Verhältnis ΔQ2, durch welches ein Steuersignal S5
moduliert wird, auf der Grundlage der grundlegenden
Sekundärluft-Zufuhrmenge Q0 von 100%, auf der Grundlage
des nachstehenden Ausdrucks berechnet und gespeichert.
ΔQ2 = (aTw2 + bTw + c) x (Qafs)/(Qafs0) (1)
wobei a, b, und c vorbestimmte Konstanten sind, und Qafs0
eine bekannte Saugluftmenge an einem zentralen Punkt des
Betriebsbereichs des Motors ist.
Daraufhin wird im Schritt ST25 eine Basisfrequenz f der
voranstehend erwähnten Modulation in einer Tabelle auf der
Grundlage der Kühlwassertemperatur nachgeschlagen. Die
Modulationsrate ΔQ2 und die Frequenz f in bezug auf die
grundlegende Sekundärluftzufuhrmenge werden vorher
experimentell bestimmt, in bezug beispielsweise auf die
Kühlwassertemperatur Tw, mit der in Fig. 4 gezeigten
Beziehung. Beim Anstieg der Temperatur wird die Aktivität
eines Katalysators erhöht, und Reinigungsreaktionen in dem
Katalysator reagieren auf eine kleinere Modulationsbreite
und eine höhere Modulationsfrequenz.
Auf der Grundlage der Ergebnisse der voranstehend erwähnten
Schritte ST24 und ST25 wird die im Schritt ST23 erhaltene
grundlegende Sekundärluft-Zufuhrmenge Q0 durch den
Betriebszustand entsprechend dem nachstehenden Ausdruck
korrigiert, und im Schritt ST26 wird eine Sekundärluft-
Zufuhrmenge Q2 erhalten und gespeichert.
Q2 = Q0 × {1 + ΔQ2·sin·2πf(t-t0)} (2)
wobei t0 den Anfangszeitpunkt repräsentiert, zu welchem
die momentane Korrektursteuerung für die Sekundärluft
begonnen wird.
Im Schritt ST27 wird die im Schritt ST26 erhaltene
Sekundärluft-Zufuhrmenge Q2 in ein Steuersignal S5 des
Sekundärluft-Steuerventils 29 umgewandelt, und dieses
Steuersignal S5 wird dem Steuersignal 29 zugeführt. Damit
ist die Routine beendet. Zwar beruht die
Sekundärluftmodulation bei dieser Ausführungsform auf einer
Sinusfunktion, jedoch kann selbstverständlich auch eine
Rechteck- oder Dreieckswellenfunktion verwendet werden.
Wie voranstehend erläutert, ist es durch Modulieren des
Steuersignals S5 möglich, eine Variation in Richtung auf
hohe bzw. niedrige Werte in bezug auf die Sauerstoffdichte
in einem Fall zu ermöglichen, in welchem die
Reinigungsreaktionen von beispielsweise Kohlenmonoxid auf
einem ternären Katalysator beschleunigt werden, und daher
ist es, verglichen mit dem Fall des Einfließens von
Sauerstoff mit konstanter Dichte möglich, die
Absorptionsmenge des Katalysators wirksam zu erhöhen, und
die Reaktionsmenge zu vergrößern. Dies führt zu einer
wirksamen Nutzung eines harmonischen Absorptionseffekts von
CO und CO2 auf der Oberfläche des Katalysators.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in
Fig. 3 der Betriebsablauf der Heizsteuerung der Sekundärluft
beschrieben, die dem Auspuffrohr 26 zugeführt wird.
Im Schritt ST31 wird die Kühlwassertemperatur (Meßsignal
S4) gelesen und in dem RAM gespeichert. Da diese
Kühlwassertemperatur dem Temperaturzustand des Katalysators
entspricht, der durch Motorauspuffgas usw. erhitzt wird,
wird beurteilt, ob die Kühlwassertemperatur Tw größer oder
gleich einem vorbestimmten Wert Tw0 ist oder nicht, im
Schritt ST32. Ist die Antwort hier Ja, so wird geschlossen,
daß sich der Katalysator seinem aktiven Zustand nähert, und
die Reaktionen auf dem Katalysator nur dadurch beschleunigt
werden können, daß Sekundärluft mit normaler Temperatur
zugeführt wird, und Sauerstoff dem Katalysator zugeführt
wird, so daß die Stromversorgung für die Heizvorrichtung 31
zur Erhitzung der Luft durch ein Steuersignal S6 im
Schritt ST33 ausgeschaltet wird.
Ergibt sich allerdings im Schritt ST32 die Antwort Nein, so
wird geschlossen, daß der Katalysator nicht aktiv ist, so
daß im Schritt ST34 die Stromzufuhr zur Heizvorrichtung 31
eingeschaltet wird, und diese Unterbrechungsroutine beendet
wird. Zwar erfolgt die Steuerung entsprechend der gemessenen
Temperatur des Wassertemperatursensors bei der
voranstehenden Beschreibung, jedoch kann ein Katalysator-
Temperatursensor in der Auspuffgasreinigungseinrichtung 32
vorgesehen sein, um eine Steuerung entsprechend der
gemessenen Temperatur des Katalysator-Temperatursensors
durchzuführen.
Der in den Fig. 2 und 3 gezeigte, voranstehend erwähnte
Sekundärluft-Steuervorgang wird vorher in einem ROM in der
Steuerung 35 gespeichert, und die Zufuhrmenge der
Sekundärluft, das Zufuhrmuster und die Heizvorrichtung 31
werden in einer vorbestimmten Beziehung entsprechend dem
aktiven Zustand des Katalysators gesteuert, so daß es
möglich ist, die Aktivität des Katalysators beim Vorliegen
niedriger Temperaturen zu erhöhen, so daß auf diese Weise
die Menge schädlicher Gasbestandteile verringert werden
kann, welche stromabwärts des Katalysators ausgestoßen
werden.
Fig. 5 zeigt die Beziehungen zwischen der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Kühlwassertemperatur Tw,
einem Sekundärluft-Steuersignal S5 und einem Steuersignal
S6 zur Zufuhr eines Stroms zur Heizvorrichtung, in
Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit. Der Aufwärmzustand
eines Motors wird beschleunigt, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht wird, so daß die
Kühlwassertemperatur ansteigt. Zu diesem Zeitpunkt wird das
Sekundärluft-Steuerventil 29 unter Berücksichtigung der
Menge der Motorsaugluft und der Temperatur des Kühlwassers
betrieben, und die Modulationsamplitude in bezug auf ein
Sekundärluft-Steuersignal S5 wird entsprechend dem
Temperaturanstieg des Kühlwassers gesteuert. Die Stromzufuhr
für die Heizvorrichtung 31 wird eingeschaltet, wenn die
voranstehend erwähnte Heizsteuerungsbearbeitungsroutine nach
dem Anlassen des Motors 21 durchgeführt wird, und die
Stromzufuhr zur Heizvorrichtung 31 wird abgeschaltet, wenn
die Kühlwassertemperatur einen vorbestimmten Wert erreicht.
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung
beschrieben.
Zwar wurde bei der voranstehenden Ausführungsform 1 der Fall
beschrieben, in welchem ein Sauerstoffdichtesensor (O2-
Sensor 33) auf der Eintrittsseite der
Auspuffgasreinigungseinrichtung 32 vorgesehen ist, jedoch
sind bei der vorliegenden Ausführungsform 2 zwei O2-
Sensoren 33 im Auspuffrohr 26 vorgesehen, und zwar auf der
Eintrittsseite bzw. Austrittsseite der
Auspuffgasreinigungseinrichtung 32 in Fig. 1, und der übrige
Aufbau ist im wesentlichen derselbe wie in Fig. 1.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des
Betriebsablaufs der Ausführungsform 2.
Da der Betrieb in bezug auf die Zufuhr der Sekundärluft und
die Art und Weise ihrer Modulation derselbe ist wie in
Fig. 2, wird auf eine entsprechende Beschreibung hier
verzichtet. Das grundlegende Konzept der vorliegenden
Ausführungsform besteht darin, daß die Variation des
Ausgangssignalverhältnisses der O2-Sensoren 33, die vor
und hinter der Auspuffgasreinigungseinrichtung 32 vorgesehen
sind, entsprechend dem aktiven Zustand des Katalysators, zur
Steuerung der Heizvorrichtung 31 und der Modulation der
Sekundärluft entsprechend dem Ausgangssignalverhältnis
verwendet wird.
Zuerst wird in einem Schritt ST61 das Ausgangssignal des
O2-Sensors 33 an der Eintrittsseite der
Auspuffgasreinigungseinrichtung 32 einer Analog/
Digitalwandlung (A/D) unterzogen, gelesen und als xf in
dem RAM gespeichert. Auf entsprechende Weise wird im Schritt
ST62 das Ausgangssignal des O2-Sensors 33 auf der
Austrittsseite der Auspuffgasreinigungseinrichtung 32
gelesen und als xr gespeichert. Im Schritt ST63 wird das
Ausgangssignalverhältnis xr/xf der beiden O2-Sensoren
als ein Wert SNj berechnet, gemittelt unter Verwendung eines
eindimensionalen Filters, wie in dem nachstehenden Ausdruck
angegeben.
SNj = (1-k)SNj-1 + k(xr/xf) (3)
wobei k eine Konstante ist, welche der Abschneidefrequenz
des Mittlungsfilters entspricht, und im vorliegenden Fall
k=0,2 ist. Dieser Ausdruck (3) kann dadurch erhalten werden,
daß eine Transferfunktion der Zeitverzögerung erster Ordnung
in eine Funktion für eine digitale Berechnung umgewandelt
wird, die allgemein verwendet wurde. Es kann beispielsweise
angenommen werden, daß k gleich 0,5 ist, und der Ausdruck
(3) einen Mittelwert ergibt, der sich aus vorherigen Daten
und momentanen Daten ergibt (einen Laufmittelwert). Daher
stellt k die Gewichtung für die Daten dar. Je größer der
Wert von k ist, desto größer ist die Gewichtung der
momentanen Daten, und desto höher ist die
Abschneidefrequenz. Im Gegensatz ist die Abschneidefrequenz
desto niedriger, je kleiner der Wert von k ist.
Als nächstes wird im Schritt ST64 ermittelt, ob der
Ausgangssignalverhältnis-Mittelwert SNj der O2-Sensoren
33, der im Schritt ST63 berechnet wurde, kleiner oder gleich
einem vorbestimmten Wert SN0 ist oder nicht. Ist die
Antwort ja, so wird daraus geschlossen, daß der Katalysator
in seinen aktiven Zustand gelangt, so daß die
Sauerstoffdichte stromabwärts des Katalysators durch
Reaktionen auf dem Katalysator so gleichförmig ausgebildet
wird, daß der Wert SNj klein ist, und daher wird die
Heizvorrichtung 31 im Schritt ST65 ausgeschaltet. Ist die
Antwort im Schritt ST64 Nein, so wird geschlossen, daß der
Katalysator nicht aktiv ist, im Schritt ST66 wird die
Stromversorgung für die Heizvorrichtung 31 aufrechterhalten,
und diese Unterbrechungsroutine wird beendet.
Die Fig. 7 und 8 zeigen experimentelle Ergebnisse. Fig. 7
zeigt den Vergleich der Reinigungswirkungen in den Fällen
der Änderung der Menge der Luftamplitude. Die Abszisse zeigt
die Amplitudenmenge, und die Ordinate zeigt die
Erhöhungsrate der Erzeugung von CO2. Das Ausmaß
katalytischer Reaktionen wird hierbei aus CO2 erhalten,
welches durch die Reaktionen erzeugt wird, und die Menge der
CO2-Erzeugung zu einem Zeitpunkt, an welchem überhaupt
keine Sekundärluft zugeführt wird, wird als Bezugswert
verwendet. Der Zeitraum der Luftzufuhr beträgt 10 Sekunden,
und die Temperatur des Auspuffgases liegt bei 60 Grad.
Fig. 8 zeigt die Menge der Erzeugung von CO2 bei der
Änderung der Amplitudenfrequenz. Dieses Diagramm
verdeutlicht, daß es erforderlich ist, die Frequenz in
Reaktion auf die Temperaturdifferenz des Auspuffgases zu
ändern.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 eine im
Patentanspruch 4 angegebene Ausführungsform beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform 3 sind, wie in Fig. 9 gezeigt,
ein erster Katalysator (Vorkatalysator) 32a, der als eine
erste Auspuffgasreinigungseinrichtung dient, und ein zweiter
Katalysator (Hauptkatalysator) 32b vorgesehen, der als
zweite Auspuffgasreinigungseinrichtung arbeitet, wobei die
beiden Katalysatoren in Reihe nahe beieinander angeordnet
geschaltet sind, innerhalb einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung 32. Weiterhin ist ein
Flußumschaltventil 36 an der stromabwärtigen Seite einer
Heizvorrichtung 31 vorgesehen, und an den zweiten
Katalysator 32b ist ein Rohr 37 zur Zufuhr von Sekundärluft
zu diesem Katalysator angeschlossen.
Das Flußumschaltventil 36 führt seinen Betrieb in Reaktion
auf ein Steuersignal S8 von einer Steuerung 35 durch,
nämlich zur Zufuhr von Sekundärluft zu den stromaufwärtigen
Seiten des ersten und zweiten Katalysators 32a bzw. 32b,
oder zur Zufuhr von Sekundärluft nur zur stromaufwärtigen
Seite des zweiten Katalysators 32b durch das Sekundärluft-
Zufuhrrohr 37. Zusätzlich ist ein Kühlwassertemperatursensor
38 in einem Kühlwasserkanal des Motors 21 vorgesehen, zur
Abgabe eines Meßsignals S9 für die Kühlwassertemperatur an
die Steuerung 35. Eine Sekundärluft-Schaltvorrichtung wird
durch das Flußumschaltventil 36 und das Sekundärluft-
Zufuhrrohr 37 gebildet. Weiterhin wird eine Meßvorrichtung
zur Erfassung der Betriebszustände des Motors durch den
Kühlwassertemperatursensor 38 und eine
Motordrehzahlmeßeinrichtung, wie beispielsweise einen
Kurbelwinkelsensor oder dergleichen, gebildet.
Nachstehend wird der Betriebsablauf erläutert.
Die Prozedur für arithmetische Operationen in der Steuerung
35 wird anhand der Flußdiagramme in den Fig. 10 und 11
beschrieben. Fig. 11 zeigt eine Hauptroutine der Bearbeitung
zur Entscheidung des Beginns der Zufuhr erhitzter
Sekundärluft, und Fig. 11 zeigt eine Unterbrechungsroutine,
die an jedem vorbestimmten Zeitpunkt erzeugt wird, welche
eine Routine für die Bearbeitung der Zufuhr und der
Steuerung erhitzter Sekundärluft in dem Fall darstellt, in
welchem die Temperatur des Kühlwassers als Meßwert für die
Motorbetriebszustände verwendet wird.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 10
der Betriebsablauf der Routine zur Bearbeitung zur
Entscheidung des Beginnens der Zufuhr erhitzter Sekundärluft
beschrieben. Der Fall der Verwendung der Motordrehzahl als
Motorbetriebszustand wird hier als Beispiel erläutert.
Im Schritt ST101 wird die Motordrehzahl N aus einem
Ausgangssignal eines Kurbelwinkelsensors, der nicht in
Fig. 9 dargestellt ist, gelesen und in einem RAM
gespeichert. Im Schritt ST102 wird beurteilt, ob die
voranstehend erwähnte Motordrehzahl N größer oder gleich
einem vorbestimmten Wert Ns ist oder nicht. Als dieser
vorbestimmte Wert Ns wird beispielsweise N=500 U/min
verwendet, woraus geschlossen werden kann, daß der Motor 21
den Anlaßvorgang beendet und sich ausreichend erwärmt hat.
Ist die Antwort im Schritt ST102 Ja, so wird im Schritt
ST103 die Stromzufuhr für die Heizvorrichtung 31 zur
Erhitzung der Luft ausgeführt, um die Temperatur der
Sekundärluft, welche dem Katalysator zugeführt werden soll,
auf etwa 200°C zu erhöhen.
Daraufhin wird im Schritt ST104 ein Steuersignal S8
ausgegeben, um das Flußumschaltventil (FSV) 36 zu treiben,
so daß der Austritt des Sekundärluft-Zufuhrkanals zur
Richtung des Eintritts des ersten Katalysators
(Vorkatalysators) 32a umgeschaltet wird. Im Schritt ST105
wird ein Steuersignal S10 ausgegeben, um ein Luftgebläse 28
einzuschalten, so daß die vorher im Schritt ST103 erhitzte
Sekundärluft dem Eingang des ersten Katalysators 32a
zugeführt wird. Im Schritt ST106 wird ein Steuersignal S5
ausgegeben, um ein Steuerventil 29 für die Zufuhrmenge der
Sekundärluft auf der Grundlage einer vorbestimmten
Modulationsfrequenz und -amplitude der Zufuhrmenge der
Sekundärluft zu steuern. Durch Verwendung eines
einschalttaktgesteuerten Magnetventils als Steuerventil 29
werden beispielsweise eine vollständige Öffnung und ein
vollständiges Schließen mit einer vorbestimmten Frequenz von
f0 = 0,5 bis 5 Hz wiederholt, und Sekundärluft, die mit
einem Rechteckwellensignal moduliert wird, wird zwischen
Luftflußmengen von 0 Liter/min und 100 bis 150 Liter/min
zugeführt.
Wenn sich andererseits im Schritt ST102 ergibt, daß N<Ns
ist, so daß die Antwort Nein ist, so wird die Stromzufuhr
zur Heizvorrichtung 31 im Schritt ST107 abgebrochen, und ein
Steuersignal S10 ausgegeben, um im Schritt ST108 das
Luftgebläse 28 auszuschalten, wodurch die Bearbeitung gemäß
dieser Routine beendet ist.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in
Fig. 11 der Betriebsablauf bezüglich der Messung des
Zustands des Motorbetriebs (Kühlwassertemperatur bei dieser
Ausführungsform), und Steuern des Sekundärluft-Zufuhrkanals,
der Heizvorrichtung 31 und des Luftgebläses 28 auf der
Grundlage des Meßwerts beschrieben.
Im Schritt ST201 wird das Ausgangssignal des
Kühlwassertemperatursensors 38, der auf dem Motorgehäuse
angebracht ist, um den Aufwärmzustand des Motors zu
erfassen, gelesen und in dem RAM gespeichert. Im Schritt
ST202 wird beurteilt, ob die Kühlwassertemperatur Tw größer
oder gleich einem vorbestimmten Wert Tw0 ist oder nicht.
Ist die Antwort ja, so wird daraus geschlossen, daß sich die
Temperatur des Vorkatalysators teilweise erhöht hat, und im
Schritt ST203 wird das Flußumschaltventil (FSV) 36 von dem
ersten Katalysator (Vorkatalysator) 32a umgeschaltet, so daß
Sekundärluft zur Eintrittsrichtung des zweiten Katalysators
(Hauptkatalysators) 32b fließt. Dies erfolgt deswegen, da
durch diese Bearbeitung verhindert werden soll, daß in dem
Vorkatalysator NOx erzeugt wird, in einem Zustand mit
Sauerstoffüberschuß nach Aktivierung des Vorkatalysators
beim Aufbau gemäß dieser Ausführungsform, welche den ersten
und zweiten Katalysator 32a und 32b aufweist, wobei der
Vorkatalysator einen Temperaturanstieg erfährt und früher
aktiviert wird, infolge des Einlasses erhitzter
Sekundärluft, so daß der Sekundärluft-Flußkanal umgeschaltet
wird, um überschüssigen Sauerstoff nur dem Eingang des
Hauptkatalysators zuzuleiten, dessen Temperatur noch nicht
angestiegen ist, und der nicht aktiv ist, so daß auf diese
Weise die Reinigung bezüglich NOx in dem Vorkatalysator
durchgeführt wird, und die Reinigung bezüglich HC und CO in
dem Hauptkatalysator beschleunigt wird.
Als nächstes wird im Schritt ST204 beurteilt, ob die
Kühlwassertemperatur Tw größer oder gleich einem zweiten
vorbestimmten Wert Tw1 ist oder nicht. Ist die Antwort Ja,
so wird im Schritt ST205 geschlossen, daß die Erwärmung des
Motors soweit fortgeschritten ist, daß die Temperatur des
Auspuffgases und der Katalysatoren selbst ausreichend erhöht
ist, so daß die Erhitzung der Sekundärluft unnötig ist, und
so die Stromzufuhr für die Heizvorrichtung 31 ausgeschaltet
wird. Dann wird im Schritt ST206 die Treiberfrequenz des
Steuersignals S5 zum Treiben des Steuerventils 29 mit der
vorbestimmten Basisfrequenz f0, die im Schritt ST106 in
Fig. 10 ausgeführt wird, auf der Grundlage des nachstehenden
Ausdrucks korrigiert, und das Steuersignal S5 mit der
korrigierten Frequenz f ausgegeben.
f = f0 x (a x Tw + b) (4).
Die voranstehenden Werte a und b sind Konstanten, die vorher
eingestellt werden, um die Ventilbasistreiberfrequenz f0
auf eine höhere Frequenz von 10 bis 50 Hz zu korrigieren.
Dies führt dazu, daß die Variation der Luftflußmenge nicht
der Treiberperiode des Ventils 13 folgt, und eine
Luftflußmenge, die bezüglich der Treiberfrequenz f konstant
ist, den Katalysatoren zugeführt wird.
Ist andererseits im Schritt ST202 oder ST204 die Antwort
Nein, so wird hieraus geschlossen, daß es nicht erforderlich
ist, die Steuermenge durch Erhitzung und Modulieren der
Sekundärluft zu ändern, und dann wird diese
Unterbrechungsroutine beendet.
Als nächstes wird im Schritt ST207, um zu beurteilen, ob die
Erwärmung des Motors beendet ist, und die Temperatur des
Hauptkatalysators genügend angestiegen ist, so daß diese
aktiviert ist, so daß die Zufuhr von Sekundärluft unnötig
ist oder nicht, beurteilt, ob die Kühlwassertemperatur Tw
größer oder gleich einem vorbestimmten Wert Tw2 ist oder
nicht. Ist die Antwort Ja, so wird im Schritt ST208 die
Stromzufuhr zum Luftgebläse 28 ausgeschaltet, um so
normalerweise das Steuerventil 29 zu schließen, und es
werden die Steuersignale S5 und S10 ausgegeben. Ist
andererseits die Antwort im Schritt ST207 Nein, so wird
hieraus geschlossen, daß es erforderlich ist, weiterhin
Sekundärluft zuzuführen, so daß diese Unterbrechungsroutine
beendet wird, während das Luftgebläse eingeschaltet bleibt.
Bei den voranstehend erwähnten Beurteilungen in den
Schritten ST202, ST204 und ST207 betragen die erste, zweite
und dritte vorbestimmte Kühlwassertemperatur, die vorher
experimentell festgelegt werden, beispielsweise Tw0=35°C,
Tw1=50°C, und Tw2=60°C, im Falle eines Fahrzeugs, bei
welchem ein 2-Liter-Reihen-4-Zylinder-Motor vorgesehen ist.
Da die Beziehung zwischen der Temperatur des Kühlwassers und
dem Temperaturanstieg eines Katalysators durch Kühlverluste
und dergleichen geändert wird, abhängig von dem
Betriebszustand des Fahrzeugs insgesamt, werden die
voranstehend erwähnten Temperaturen Tw0, Tw1 und Tw2
experimentell ermittelt.
Wie voranstehend erläutert, werden als Verfahren zur
Bestimmung der Betriebszustände eines Motors die Drehzahl
des Motors und die Temperatur des Kühlwassers gemessen, und
Sekundärluft, die entsprechend dem jeweiligen Zustand des
Temperaturanstiegs des Vorkatalysators (ersten Katalysators
32a) und des Hauptkatalysators (zweiten Katalysators 32b)
erhitzt wird, die nahe beieinander angeordnet sind, wird den
Eingängen des jeweiligen Katalysators auf der Grundlage von
deren Meßwerten zugeführt, so daß der Temperaturanstieg des
Vorkatalysators durch Oxidationsreaktionen zu einem frühen
Zeitpunkt nach dem Anlassen des Motors beschleunigt wird,
und zusätzlich hierzu die in dem Vorkatalysator erzeugte
Reaktionswärme dem Hauptkatalysator zugeführt wird. Der
Motor wird so erwärmt, daß das Auspuffgas des Motors in
einen Zustand gelangt, welcher ein theoretisches Luft/
Brennstoffverhältnis zeigt, und Sekundärluft wird so
gesteuert, daß sie dem Hauptkatalysator zugeführt wird, der
inaktiv ist und welchem Sauerstoff fehlt, um HC und CO zu
reinigen, so daß verhindert werden kann, daß das
Luft/Brennstoffverhältnis am Eingang des Vorkatalysators so mager
ist, daß NOx erzeugt wird, nämlich durch Zufuhr von
Sekundärluft zum Vorkatalysator. Daher ist es möglich, die
Menge ausgestoßenen HC und CO in einem Umfang zu verringern,
der nicht geringer ist als im konventionellen Fall, jedoch
mit einer geringeren Menge an ausgestoßenem NOx als im
konventionellen Fall.
Zwar wird bei der Ausführungsform 3 zur Umschaltung des FSV
ein Kühlwassertemperatursensor als Motorbetriebszustands-
Meßeinrichtung verwendet, zum Ein/Ausschalten der
Sekundärluft-Heizvorrichtung 31, und zum Steuern der
Zufuhrmenge an Sekundärluft, jedoch kann auch ein
Auspuffgastemperatursensor stromabwärts des zweiten
Katalysators 32b bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform
vorgesehen sein, um diesen Auspuffgastemperatursensor als
Katalysatorreinigungs-Meßeinrichtung zu verwenden.
In diesem Fall kann, wie im Flußdiagramm von Fig. 12 gezeigt
ist, der Betriebsablauf in den Schritten ST302 bis ST303
sowie ST305 bis ST308 derselbe sein wie in den Schritten
ST202 bis ST203 sowie ST205 bis ST208 in dem Flußdiagramm
von Fig. 11 so daß nur eine Änderung in den Schritten ST301
und ST304 auftritt, in welchen beurteilt wird, ob die im
Schritt ST301 gemessene und gespeicherte
Auspuffgastemperatur Tex größer als eine vorbestimmte
Katalysatorausgangs-Auspuffgastemperatur Tex0 ist oder
nicht, und hierdurch die Stromzufuhr zur Heizvorrichtung 31
sowie die Zufuhr von Sekundärluft gesteuert werden.
Wie voranstehend erläutert, werden gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Steuerventil zum Steuern der Zufuhrmenge an
Sekundärluft, und die Amplitude und Frequenz eines
Steuersignals zum Steuern des erwähnten Steuerventils auf
der Grundlage der Menge der Saugluft eines Motors, der
Temperatur des Kühlwassers und so weiter betrieben, so daß
die Wirkung auftritt, daß der Temperaturanstieg beschleunigt
wird, so daß eine Auspuffgasreinigungseinrichtung einen
Reinigungsvorgang äußerst wirksam in Reaktion auf die
Betriebszustände des Motors durchführen kann.
Gemäß der Erfindung ist eine Sekundärluft-Heizvorrichtung
zur Erwärmung der Sekundärluft vorgesehen, und wird
entsprechend der Temperatur des Kühlwassers des Motors oder
der Temperatur der Auspuffgasreinigungseinrichtung
gesteuert, so daß die Wirkung auftritt, daß es möglich ist,
den Reinigungsvorgang der Auspuffgasreinigungsvorrichtung
selbst zum Zeitpunkt einer niedrigen Temperatur zu
beschleunigen.
Gemäß der Erfindung sind Sauerstoffdichte-Meßvorrichtungen
an der Eintritts- und Austrittsseite einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung vorgesehen, und wird die
voranstehend erwähnte Sekundärluft-Heizvorrichtung auf der
Grundlage des Ausgangssignalverhältnisses der
Meßeinrichtungen gesteuert, so daß die Wirkung auftritt, daß
es nicht nur möglich ist, den Reinigungsvorgang der
Auspuffgase selbst zum Zeitpunkt niedriger Temperaturen zu
beschleunigen, sondern auch möglich ist, die Sekundärluft-
Heizeinrichtung so wirksam zu steuern, daß der
Energieverbrauch auf ein Minimum beschränkt wird.
Gemäß der Erfindung sind zwei Auspuffgas-
Reinigungsvorrichtungen vorgesehen, und die Zufuhr von
Sekundärluft zu diesen Vorrichtungen wird entsprechend den
Betriebszuständen des Motors gesteuert, so daß die Wirkung
auftritt, daß es möglich ist, die Menge ausgestoßenen HC und
CO in einem Ausmaß zu verringern, welches nicht geringer als
im konventionellen Fall ist, wobei jedoch eine geringere
Menge an NOx ausgestoßen wird als im konventionellen Fall.
Claims (7)
1. Sekundärluft-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung zum Reinigen, durch
einen Katalysator, des Auspuffgases eines Motors,
welchem Sekundärluft zugeführt wird, so daß die
Vorrichtung die Sekundärluft steuert, gekennzeichnet
durch
ein durch ein Steuersignal betätigtes Steuerventil zum Steuern der Zufuhrmenge der Sekundärluft; und
eine Betriebssteuereinrichtung zur Berechnung der Amplitude und der Frequenz des Steuersignals auf der Grundlage der Saugluftmenge des Motors und der Temperatur des Kühlwassers des Motors.
ein durch ein Steuersignal betätigtes Steuerventil zum Steuern der Zufuhrmenge der Sekundärluft; und
eine Betriebssteuereinrichtung zur Berechnung der Amplitude und der Frequenz des Steuersignals auf der Grundlage der Saugluftmenge des Motors und der Temperatur des Kühlwassers des Motors.
2. Sekundärluft-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung zum Reinigen, mit einem
Katalysator, des Auspuffgases eines Motors, welchem
Sekundärluft zugeführt wird, so daß die Vorrichtung die
Sekundärluft steuert, gekennzeichnet durch:
eine Sekundärluft-Heizeinrichtung zur Erhitzung der Sekundärluft, welche dem Auspuffgas zugeführt werden soll; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Sekundärluft- Heizeinrichtung auf der Grundlage der Temperatur des Kühlwassers des Motors und/oder der Temperatur der Auspuffgasreinigungseinrichtung.
eine Sekundärluft-Heizeinrichtung zur Erhitzung der Sekundärluft, welche dem Auspuffgas zugeführt werden soll; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Sekundärluft- Heizeinrichtung auf der Grundlage der Temperatur des Kühlwassers des Motors und/oder der Temperatur der Auspuffgasreinigungseinrichtung.
3. Sekundärluft-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung zum Reinigen, durch
einen Katalysator, des Auspuffgases eines Motors,
welchem Sekundärluft zugeführt wird, so daß die
Vorrichtung die Sekundärluft steuert, gekennzeichnet
durch:
eine Sekundärluft-Heizeinrichtung zum Erhitzen der Sekundärluft, welche dem Auspuffgas zugeführt werden soll;
eine erste Detektoreinrichtung, die an einer Eintrittsseite der Auspuffgasreinigungseinrichtung zur Erfassung der Sauerstoffdichte in dem Auspuffgas vorgesehen ist;
eine zweite Detektoreinrichtung, die an der Austrittsseite der Auspuffgasreinigungseinrichtung zur Erfassung der Sauerstoffdichte in dem Auspuffgas vorgesehen ist; und
eine Betriebssteuereinrichtung zur Durchführung eines vorbestimmten Vorgangs auf der Grundlage des Verhältnisses der Meßausgangssignale der ersten und zweiten Detektoreinrichtung, um hierdurch ein Steuersignal zum Steuern der Sekundärluft- Heizeinrichtung auf der Grundlage des Ergebnisses des Vorgangs auszugeben.
eine Sekundärluft-Heizeinrichtung zum Erhitzen der Sekundärluft, welche dem Auspuffgas zugeführt werden soll;
eine erste Detektoreinrichtung, die an einer Eintrittsseite der Auspuffgasreinigungseinrichtung zur Erfassung der Sauerstoffdichte in dem Auspuffgas vorgesehen ist;
eine zweite Detektoreinrichtung, die an der Austrittsseite der Auspuffgasreinigungseinrichtung zur Erfassung der Sauerstoffdichte in dem Auspuffgas vorgesehen ist; und
eine Betriebssteuereinrichtung zur Durchführung eines vorbestimmten Vorgangs auf der Grundlage des Verhältnisses der Meßausgangssignale der ersten und zweiten Detektoreinrichtung, um hierdurch ein Steuersignal zum Steuern der Sekundärluft- Heizeinrichtung auf der Grundlage des Ergebnisses des Vorgangs auszugeben.
4. Sekundärluft-Steuervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite
Detektoreinrichtung entweder ein Zirkonoxid-O2-Sensor
unter Verwendung eines Zirkonoxid-Elements oder ein
Titanoxid-O2-Sensor unter Verwendung eines Titanoxid-
Elements ist.
5. Sekundärluft-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung zum Reinigen, durch
einen Katalysator, des Auspuffgases eines Motors,
welchem Sekundärluft zugeführt wird, so daß die
Vorrichtung die Sekundärluft steuert, gekennzeichnet
durch
eine erste und eine zweite Auspuffgasreinigungseinrichtung, die in Reihe in der Auspuffgasreinigungseinrichtung vorgesehen sind;
eine Sekundärluft-Umschalteinrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft selektiv nur zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung oder sowohl zur ersten als auch zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung; und
eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Betriebszustandes des Motors, um so die Sekundärluft- Umschalteinrichtung auf der Grundlage der Erfassung zu steuern.
eine erste und eine zweite Auspuffgasreinigungseinrichtung, die in Reihe in der Auspuffgasreinigungseinrichtung vorgesehen sind;
eine Sekundärluft-Umschalteinrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft selektiv nur zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung oder sowohl zur ersten als auch zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung; und
eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Betriebszustandes des Motors, um so die Sekundärluft- Umschalteinrichtung auf der Grundlage der Erfassung zu steuern.
6. Sekundärluft-Steuervorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung
eine Kühlwassertemperatur-Detektoreinrichtung und eine
Motordrehzahl-Detektoreinrichtung umfaßt.
7. Sekundärluft-Steuervorrichtung zur Verwendung in einer
Auspuffgasreinigungseinrichtung zum Reinigen, durch
einen Katalysator, des Auspuffgases eines Motors,
welchem Sekundärluft zugeführt wird, so daß die
Vorrichtung die Sekundärluft steuert, gekennzeichnet
durch:
eine erste und eine zweite Auspuffgasreinigungseinrichtung, die in Reihe mit der Auspuffgasreinigungseinrichtung vorgesehen sind;
eine Sekundärluft-Umschalteinrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft selektiv nur zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung oder sowohl zur ersten als auch zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung; und
eine Auspuffgastemperatur-Detektoreinrichtung, die stromaufwärts des zweiten Katalysators als Katalysatorreinigungs-Detektoreinrichtung vorgesehen ist, so daß eine Auspuffgastemperatur, die von der Auspuffgastemperatur-Detektoreinrichtung gemessen wird, mit einer vorbestimmten Katalysator-Austrittsgastemperatur verglichen wird, um die Sekundärluft-Umschalteinrichtung zu steuern.
eine erste und eine zweite Auspuffgasreinigungseinrichtung, die in Reihe mit der Auspuffgasreinigungseinrichtung vorgesehen sind;
eine Sekundärluft-Umschalteinrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft selektiv nur zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung oder sowohl zur ersten als auch zur zweiten Auspuffgasreinigungseinrichtung; und
eine Auspuffgastemperatur-Detektoreinrichtung, die stromaufwärts des zweiten Katalysators als Katalysatorreinigungs-Detektoreinrichtung vorgesehen ist, so daß eine Auspuffgastemperatur, die von der Auspuffgastemperatur-Detektoreinrichtung gemessen wird, mit einer vorbestimmten Katalysator-Austrittsgastemperatur verglichen wird, um die Sekundärluft-Umschalteinrichtung zu steuern.
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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US (1) | US5675968A (de) |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19646151A1 (de) * | 1995-11-09 | 1997-05-15 | Toyota Motor Co Ltd | Abgasfilter für Verbrennungsmotor |
WO2003040528A1 (de) * | 2001-11-02 | 2003-05-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur steuerung der sekundärluftmenge |
FR2948970A1 (fr) * | 2009-08-07 | 2011-02-11 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif d'injection d'air, ligne d'echappement equipee d'un tel dispositf et procede de chauffage d'un organe de depollution place dans la ligne d'echappement |
WO2019170623A1 (de) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Daimler Ag | Verfahren zum betreiben eines ottomotors, insbesondere eines kraftfahrzeugs, sowie kraftfahrzeug |
EP3974627A1 (de) * | 2020-09-24 | 2022-03-30 | Volvo Truck Corporation | Brennkraftmaschinensystem |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3531328B2 (ja) * | 1996-01-29 | 2004-05-31 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関制御の解除時期制御装置 |
KR19980077062A (ko) * | 1997-04-16 | 1998-11-16 | 김영귀 | 배기관의 촉매향상장치 |
US6044643A (en) * | 1997-12-15 | 2000-04-04 | General Motors Corporation | Engine control system and method |
FR2778206B1 (fr) * | 1998-04-29 | 2000-12-15 | Renault | Dispositif de pot catalytique |
DE19829205C1 (de) * | 1998-06-30 | 1999-08-26 | Siemens Ag | Verfahren zur Einspritzzeitkorrektur bei einer Brennkraftmaschine mit Sekundärluftsystem |
DE19933029A1 (de) * | 1999-07-15 | 2001-01-18 | Porsche Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators |
FR2815077B1 (fr) * | 2000-10-05 | 2003-03-21 | Renault | Procede et dispositif d'amorcage d'un catalyseur |
US6779338B1 (en) * | 2001-02-14 | 2004-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for purging a hydrocarbon trap |
DE10144674B4 (de) * | 2001-09-11 | 2004-06-03 | Siemens Ag | Verfahren zur Erkennung einer Fehlfunktion an einer Abgasklappeneinrichtung und/oder einer Saugrohrumschalteinrichtung |
JP3952733B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2007-08-01 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの排気浄化制御装置 |
JP2004225539A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Hitachi Ltd | 排気ガス浄化装置 |
US20060179824A1 (en) * | 2003-02-03 | 2006-08-17 | Chapeau, Inc. | Air flow regulation system for exhaust stream oxidation catalyst |
DE102004010344A1 (de) * | 2003-03-04 | 2004-10-14 | Denso Corp., Kariya | Sekundärluftzufuhrsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
US7487632B2 (en) * | 2006-11-27 | 2009-02-10 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Method of calculating airflow introduction into an automotive exhaust air injection system |
JP4341689B2 (ja) * | 2007-04-18 | 2009-10-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の二次空気供給装置 |
DE102008038721A1 (de) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters |
US8868315B2 (en) * | 2010-12-02 | 2014-10-21 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for estimating a temperature calibration |
WO2012176309A1 (ja) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
US9784170B2 (en) * | 2015-09-15 | 2017-10-10 | Caterpillar Inc. | Thermal management system for aftertreatment system |
EP3894675A1 (de) | 2018-12-14 | 2021-10-20 | Volvo Truck Corporation | Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschinenanordnung |
US11698014B1 (en) * | 2022-07-20 | 2023-07-11 | Garrett Transportation I Inc. | Flow estimation for secondary air system |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3023429A1 (de) * | 1979-06-22 | 1981-01-08 | Nissan Motor | Vorrichtung zur rueckkopplungs- regelung des luft-brennstoff-verhaeltnisses einer brennkraftmaschine |
DE3634015A1 (de) * | 1985-10-05 | 1987-04-09 | Honda Motor Co Ltd | Luftansaugseitige sekundaerluftversorgungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE3634472A1 (de) * | 1985-10-09 | 1987-05-21 | Honda Motor Co Ltd | Luftansaugseitige sekundaerluftversorgungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE3919343A1 (de) * | 1989-06-13 | 1990-12-20 | Interatom | Dieselrussfilter mit sich bei teillast verringerndem aktivem querschnitt |
EP0412521A1 (de) * | 1989-08-10 | 1991-02-13 | Oberland Mangold GmbH | Regelkreis zur Beeinflussung der Abgaszusammensetzung eines Verbrennungsmotors |
DE4127596A1 (de) * | 1990-09-03 | 1992-03-05 | Volkswagen Ag | Einrichtung zur katalytischen reinigung der abgase einer brennkraftmaschine |
DE4041628A1 (de) * | 1990-12-22 | 1992-07-02 | Daimler Benz Ag | Gemischverdichtende brennkraftmaschine mit sekundaerlufteinblasung und mit luftmassenmessung im saugrohr |
EP0497034A1 (de) * | 1991-01-31 | 1992-08-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine |
DE4426788A1 (de) * | 1993-08-07 | 1995-02-23 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Berücksichtigung des aktuellen Konvertierungsgrads einer Abgasreinigungsvorrichtung |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1476486A1 (de) * | 1965-10-29 | 1969-10-02 | Heinz Berger | Vorrichtung zur Vernichtung schaedlicher Anteile der Abgase von Verbrennungsmotoren |
US3696618A (en) * | 1971-04-19 | 1972-10-10 | Universal Oil Prod Co | Control system for an engine system |
FR2166504A5 (de) * | 1971-12-28 | 1973-08-17 | Peugeot & Renault | |
US3943709A (en) * | 1972-01-12 | 1976-03-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Substoichiometric air addition to first stage of dual catalyst system |
DE2201739A1 (de) * | 1972-01-14 | 1973-07-26 | Bosch Gmbh Robert | Abgasentgiftungsanlage |
US3793830A (en) * | 1972-05-19 | 1974-02-26 | P August | Device for the after treatment of exhaust gases of an internal combustion engine |
US4098078A (en) * | 1973-02-12 | 1978-07-04 | Pierre Alfred Laurent | Process and apparatus for afterburning of combustible pollutants from an internal combustion engine |
JPS5021122A (de) * | 1973-06-27 | 1975-03-06 | ||
US4240254A (en) * | 1976-12-26 | 1980-12-23 | Nippon Soken, Inc. | Exhaust gas purifying apparatus for multicylinder internal combustion engines |
US4199938A (en) * | 1976-12-26 | 1980-04-29 | Nippon Soken, Inc. | Method of operating a three-way catalyst for internal combustion engines |
FR2478736A1 (fr) * | 1980-03-21 | 1981-09-25 | Semt | Procede et systeme de generation de puissance par moteur a combustion interne suralimente |
JPS6318122A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Mazda Motor Corp | エンジンの二次エア供給装置 |
JPH0518234A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-26 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の二次空気制御装置 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP4247165A patent/JP3053703B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-27 DE DE4325202A patent/DE4325202C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-21 US US08/576,395 patent/US5675968A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3023429A1 (de) * | 1979-06-22 | 1981-01-08 | Nissan Motor | Vorrichtung zur rueckkopplungs- regelung des luft-brennstoff-verhaeltnisses einer brennkraftmaschine |
DE3634015A1 (de) * | 1985-10-05 | 1987-04-09 | Honda Motor Co Ltd | Luftansaugseitige sekundaerluftversorgungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE3634472A1 (de) * | 1985-10-09 | 1987-05-21 | Honda Motor Co Ltd | Luftansaugseitige sekundaerluftversorgungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE3919343A1 (de) * | 1989-06-13 | 1990-12-20 | Interatom | Dieselrussfilter mit sich bei teillast verringerndem aktivem querschnitt |
EP0412521A1 (de) * | 1989-08-10 | 1991-02-13 | Oberland Mangold GmbH | Regelkreis zur Beeinflussung der Abgaszusammensetzung eines Verbrennungsmotors |
DE4127596A1 (de) * | 1990-09-03 | 1992-03-05 | Volkswagen Ag | Einrichtung zur katalytischen reinigung der abgase einer brennkraftmaschine |
DE4041628A1 (de) * | 1990-12-22 | 1992-07-02 | Daimler Benz Ag | Gemischverdichtende brennkraftmaschine mit sekundaerlufteinblasung und mit luftmassenmessung im saugrohr |
EP0497034A1 (de) * | 1991-01-31 | 1992-08-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine |
DE4426788A1 (de) * | 1993-08-07 | 1995-02-23 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Berücksichtigung des aktuellen Konvertierungsgrads einer Abgasreinigungsvorrichtung |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19646151A1 (de) * | 1995-11-09 | 1997-05-15 | Toyota Motor Co Ltd | Abgasfilter für Verbrennungsmotor |
DE19646151C2 (de) * | 1995-11-09 | 2001-10-31 | Toyota Motor Co Ltd | Abgasfilter für Verbrennungsmotor |
WO2003040528A1 (de) * | 2001-11-02 | 2003-05-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur steuerung der sekundärluftmenge |
US7520125B2 (en) | 2001-11-02 | 2009-04-21 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling the amount of secondary air |
FR2948970A1 (fr) * | 2009-08-07 | 2011-02-11 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif d'injection d'air, ligne d'echappement equipee d'un tel dispositf et procede de chauffage d'un organe de depollution place dans la ligne d'echappement |
WO2019170623A1 (de) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Daimler Ag | Verfahren zum betreiben eines ottomotors, insbesondere eines kraftfahrzeugs, sowie kraftfahrzeug |
US11415033B2 (en) | 2018-03-09 | 2022-08-16 | Daimler Ag | Method for operating a petrol engine, in particular of a motor vehicle, and motor vehicle |
EP3974627A1 (de) * | 2020-09-24 | 2022-03-30 | Volvo Truck Corporation | Brennkraftmaschinensystem |
US11692500B2 (en) | 2020-09-24 | 2023-07-04 | Volvo Truck Corporation | Internal combustion engine system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3053703B2 (ja) | 2000-06-19 |
DE4325202C2 (de) | 1998-10-08 |
US5675968A (en) | 1997-10-14 |
JPH0674030A (ja) | 1994-03-15 |
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DE4325202C2 (de) | Vorrichtung zur Steuerung von Sekundärluft in einer Brennkraftmaschine | |
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