DE60024756T2 - Vorrichtung und Verfahern zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und Verfahern zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE60024756T2
DE60024756T2 DE60024756T DE60024756T DE60024756T2 DE 60024756 T2 DE60024756 T2 DE 60024756T2 DE 60024756 T DE60024756 T DE 60024756T DE 60024756 T DE60024756 T DE 60024756T DE 60024756 T2 DE60024756 T2 DE 60024756T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
gas temperature
exhaust
temperature rise
internal combustion
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60024756T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60024756D1 (de
Inventor
Takamitsu Toyota-shi Aichi-ken Asanuma
Shinya Toyota-shi Aichi-ken Hirota
Shunsuke Toyota-shi Aichi-ken Toshioka
Nobumoto Toyota-shi Aichi-ken Ohashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE60024756D1 publication Critical patent/DE60024756D1/de
Publication of DE60024756T2 publication Critical patent/DE60024756T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/405Multiple injections with post injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG UND IN BETRACHT GEZOGENER STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine.
  • Bei Diesel-Brennkraftmaschinen werden im Teillastbetrieb und insbesondere im Warmlaufbetrieb erhebliche Mengen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen ausgestoßen, da bei solchen Betriebszuständen eine niedrige Brennraumtemperatur vorliegt.
  • In diesem Zusammenhang ist es bereits bekannt, ein Abgasregelventil in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine anzuordnen und die Brennraumtemperatur durch Schließen dieses Abgasregelventils und Vergrößerung der eingespritzten Kraftstoffmenge zur Verringerung des Entstehens unverbrannter Kohlenwasserstoffe anzuheben (siehe z.B. japanische Patentoffenlegungsschrift SHO 49-80 414).
  • Wenn hierbei das Abgasregelventil weitgehend geschlossen wird, nachdem die Brennraumtemperatur durch Vergrößerung der eingespritzten Kraftstoffmenge angestiegen ist, steigt der Druck im Abgaskanal, d.h., der sogenannte Abgasgegendruck, beträchtlich an. Bei einem hohen Abgasgegendruck tritt keine wesentliche Abnahme der Abgastemperatur auf, sodass das Abgas im Abgaskanal in einem Hochtemperaturzustand verbleibt. Mit steigendem Abgasgegendruck verringert sich auch die Abgas- Durchflussrate, sodass in dem stromauf des Abgasregelventils gelegenen Bereich des Abgaskanals auf hohen Temperaturen gehaltenes Abgas verbleibt bzw. zurückgehalten wird. Das auf diese Weise zurückgehaltene Abgas befindet sich somit in einem Hochtemperaturzustand, was eine Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen der Abgasbestandteile zur Folge hat, sodass sich die Menge der in die Atmosphäre abgeführten unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas verringert.
  • Eine weitere Maßnahme zur Verringerung unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Abgas stellt die Anordnung eines Katalysators zur Emissionskontrolle in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine dar. Bevor ein solcher Katalysator jedoch nicht aktiviert ist, kann keine ausreichende Emissionskontrolle und damit auch keine Verringerung von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas erfolgen.
  • Darüber hinaus ist allgemein ein Verfahren bekannt, bei dem zusätzlich zu einer Haupteinspritzung, die die Kraftstoffeinspritzung zur Erzielung der gewünschten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, eine Nebeneinspritzung in Form einer nach der Haupteinspritzung erfolgenden zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung während des Verbrennungstaktes vorgenommen wird (siehe z.B. japanische Patentoffenlegungsschriften HEI 8-303 290 und HEI 10-212 995).
  • Wenn eine solche Nebeneinspritzung zusätzlich zu der Haupteinspritzung erfolgt, werden die bei dem durch die Haupteinspritzung hervorgerufenen Verbrennungsvorgang (der nachstehend als "Hauptverbrennung" bezeichnet ist) entstehenden unverbrannten Kohlenwasserstoffe durch den von der Nebeneinspritzung herbeigeführten Verbrennungsvorgang (der nachstehend als "Nebenverbrennung" bezeichnet ist) verbrannt, sodass der Anteil der unverbrannten Kohlenwasserstoffe auf einen ziemlich niedrigen Wert verringert wird. Da die bei der Hauptverbrennung entstehenden unverbrannten Kohlenwasserstoffe zusammen mit dem bei der Nebeneinspritzung zugeführten Kraftstoff verbrannt werden, findet auch eine stärkere bzw. vollständigere Verbrennung statt. Auf diese Weise kann die Abgastemperatur auf eine hohe Katalysatortemperatur angehoben und hierdurch die Menge von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas verringert werden.
  • Obwohl bereits verschiedene technische Verfahren zur Verringerung von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas vorgeschlagen worden sind, stellt die weitere Verringerung der ausgestoßenen Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen weiterhin ein schwerwiegendes Problem dar.
  • Im Rahmen der Erfindung wird daher auf Grund von durchgeführten Experimenten und Untersuchungen in Betracht gezogen, die Kraftstoff-Haupteinspritzung in einem (überstöchiometrischen) Luftüberschusszustand vorzunehmen und nach der Kraftstoff-Haupteinspritzung die Nebeneinspritzung zur Verstärkung bzw. Vervollständigung des Verbrennungsvorgangs durchzuführen, wobei ein in einem Abgaskanal vorgesehenes Abgasregelventil weitgehend geschlossen wird.
  • Auf Grund des bei dieser Konfiguration durch die von der zusätzlichen Einspritzung herbeigeführte Verbrennung und die Abgasdrosselung erzielbaren synergetischen Effektes werden die Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Brennraum beschleunigt und die Temperatur im Abgaskanal angehoben, sodass sich die Menge der unverbrannten Kohlenwasserstoffe beträchtlich verringert. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass auf diese Weise eine beträchtliche Verringerung des Anteils von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Vergleich zu der Gesamtmenge der in die Atmosphäre abgeführten Abgasbestandteile erzielbar ist.
  • Auf der Basis einer Verifizierung des vorstehend beschriebenen Effektes durch Experimente und Untersuchungen ist seitens der Anmelderin bereits ein Patent angemeldet worden, das sich auf technische Maßnahmen zur Verringerung des Anteils an unverbrannten Kohlenwasserstoffen durch Vornahme einer Kraftstoff-Haupteinspritzung in einem Luftüberschusszustand und Durchführung einer nach der Kraftstoff-Haupteinspritzung erfolgenden zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung zur Verstärkung bzw. Vervollständigung des Verbrennungsvorgangs in Verbindung mit der Anordnung eines Abgasregelventils in einem Abgaskanal und den Betrieb dieses Abgasregelventils in einem weitgehend geschlossenen Zustand bezieht.
  • Ob eine Verringung der unverbrannten Kohlenwasserstoffe eingetreten ist, wird üblicherweise auf der Basis von Messwerten ermittelt, die von verschiedenen Sensoren, wie z.B. einem Abgastemperatursensor, einem Abgasgegendrucksensor usw. abgegeben werden. Hierbei kann in Betracht gezogen werden, dass ein Störzustand bei einem dieser Sensoren nachteilige Auswirkungen auf die Abgastemperatur haben kann. Bei einem Ausfall eines solchen Sensors kann nämlich die Abgastemperatur nicht mehr überwacht werden, sodass auch die Abgastemperaturregelung nicht mehr durchgeführt werden kann. Demzufolge verbleibt dann die Abgastemperatur nicht mehr im Temperaturbereich eines Sollwertes (der nachstehend als "Abgas-Solltemperatur" bezeichnet wird), sodass die Bildung unverbrannter Kohlenwasserstoffe nicht herabgesetzt werden kann.
  • Diese Abgas-Solltemperatur bezieht sich auf eine ausreichend hohe Abgastemperatur, bei der die Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Rahmen eines üblicherweise als Nachverbrennung bezeichneten Vorgangs gefördert bzw. unterstützt wird, jedoch keine übermäßig hohen Temperaturwerte auftreten, sodass ein in einem Abgaskanal angeordneten Katalysator nicht durch übermäßige Erwärmung beschädigt wird.
  • Außerdem ist auch zu berücksichtigen, dass z.B. bei einem Ausfall oder Defekt eines Kraftstoff-Einspritzventils oder einer zugehörigen Steuereinrichtung nur eine unzureichende Kraftstoffmenge eingespritzt werden kann, sodass die Abgastemperatur die Abgas-Solltemperatur nicht erreicht, oder dass eine übermäßig hohe Kraftstoffmenge eingespritzt wird, sodass die Abgastemperatur die Abgas-Solltemperatur überschreitet.
  • Außerdem ist denkbar, dass z.B. auf Grund eines Sensorausfalls oder dergleichen unzutreffenderweise festgestellt wird, dass die Abgastemperatur die Abgas-Solltemperatur nicht erreicht hat, obwohl die Abgas-Isttemperatur tatsächlich höher als die Abgas-Solltemperatur ist. In einem solchen Fall trifft eine Motorsteuereinheit der Brennkraftmaschine (die nachstehend auch als "ECU" bezeichnet ist) die Feststellung, dass die Verbrennung einer höheren Kraftstoffmenge erforderlich ist, um die Abgastemperatur auf die Abgas-Solltemperatur anzuheben. Der Katalysator kann dann überhitzungsbedingte Schäden davontragen oder die Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen kann unnötig bzw. in unzulässiger Weise ansteigen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine anzugeben, die eine frühzeitige Erfassung des Vorliegens eines Störzustands bei Sensoren, Kraftstoffeinspritzventilen oder dergleichen und hierdurch die Verhinderung eines Anstiegs der Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas sowie darüber hinaus bei einem im Abgaskanal angeordneten Katalysator eine Verhinderung von Überhitzungsschäden ermöglichen.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine ein in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnetes Abgasdrosselventil, durch das die über den Abgaskanal strömende Abgasmenge in Abhängigkeit von der über das Abgasdrosselventil erfolgenden Drosselung eingestellt wird, ein Kraftstoffeinspritzventil, durch das eine Haupteinspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, und eine Nebeneinspritzung, die eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung nach Durchführung der Haupteinspritzung darstellt, direkt in einen Zylinder erfolgen, eine Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, die während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist, eine Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil durchführt und steuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand über das Kraftstoffeinspritzventil erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchführt und steuert, eine Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung zur Überwachung des durch die Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung herbeigeführten Zustands des Abgastemperatur-Temperaturanstiegs, eine Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung zur Beurteilung des Vorliegens eines Störzustands der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung und eine Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung zur Unterbrechung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, wenn die Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung das Vorliegen eines Störzustands bei der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung feststellt.
  • Beispiele für den vorstehend genannten "Betriebszustand der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist" umfassen einen Betrieb mit niedriger Drehzahl im unteren Teillastbereich der Brennkraftmaschine und insbesondere einen Warmlaufbetrieb der Brennkraftmaschine.
  • Der Begriff "Durchführung und Steuerung einer Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil" in Bezug auf die Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung bezieht sich auf das Schließen des Abgasdrosselventils in einem derartigen Ausmaß, dass unverbrannte Kraftstoffbestandteile, wie z.B. unverbrannte Kohlenwasserstoffe, in Verbindung mit der Durchführung einer Verbrennung auf der Basis der Haupteinspritzung und der Nebeneinspritzung effektiv verringert werden können, d.h., dieser Begriff bezieht sich z.B. auf das Schließen des Abgasdrosselventils bis zum Erreichen eines vollständig geschlossenen oder annähernd vollständig geschlossenen Zustands.
  • Die "Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung" umfasst das Abgasdrosselventil, das Kraftstoffeinspritzventil und eine Motorsteuereinheit ECU, die den Betrieb bzw. die Betätigung des Abgasdrosselventils und des Kraftstoffeinspritzventils steuert.
  • Die "Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung" umfasst zumindest einen Sensor wie einen Temperatursensor.
  • Die "Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung" und die "Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung" beziehen sich auf die Motorsteuereinheit ECU.
  • Durch die erfindungsgemäße Betätigung der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung erfolgt ein Anstieg der Abgastemperatur durch die von der Haupteinspritzung in einem Luftüberschusszustand herbeigeführte Verbrennung wie den von der Nebeneinspritzung herbeigeführten Verbrennungsvorgang. Das aus den Zylindern der Brennkraftmaschine abgeführte Abgas besitzt somit eine angehobene Temperatur. Ferner wird dieser Hochtemperaturzustand des Abgases im Abgaskanal durch eine Abgasdrosselung aufrecht erhalten. Hierdurch wird die Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgaskanal gefördert, wodurch sich die Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen verringern lässt.
  • Erfindungsgemäß lässt sich der nachstehend näher beschriebene Vorteil erzielen. Wenn während der von der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung durchgeführten Abgastemperatur-Anhebungssteuerung von der Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung festgestellt wird, dass sich die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung in einem Zustand befindet, bei dem sie auf Grund eines Bauelementeausfalls (eines Störzustands) oder dergleichen ihre Funktion nicht mehr erfüllen kann, unterbricht die Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung den Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, sodass die von der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung durchgeführte Abgastemperatur-Anhebungssteuerung unterbrochen bzw. beendet wird.
  • Auf diese Weise lässt sich eine unerwünschte Steigerung der Verbrennung auf Grund des Auftretens eines Störzustands wie des vorstehend beschriebenen Ausfalls oder dergleichen verhindern. Mit Hilfe der Vorrichtung können somit eine unerwünschte Zunahme der Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und im Falle eines im Abgaskanal angeordneten Katalysators darüber hinaus eine überhitzungsbedingte Beschädigung des Katalysators durch einen abnormen Abgastemperaturanstieg verhindert werden.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Erhöhung der Abgastemperatur einer Brennkraftmaschine ein in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordnetes Abgasdrosselventil, durch das die über den Abgaskanal strömende Abgasmenge in Abhängigkeit von der über das Abgasdrosselventil erfolgenden Drosselung eingestellt wird, ein Kraftstoffeinspritzventil, durch das eine Haupteinspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, und eine Nebeneinspritzung, die eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung nach Durchführung der Haupteinspritzung darstellt, direkt in einen Zylinder erfolgen, eine Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, die während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist, eine Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil durchführt und steuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand über das Kraftstoffeinspritzventil erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchführt und steuert, eine Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung zur Überwachung des durch die Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung herbeigeführten Zustands des Abgastemperaturanstiegs, eine Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Vorliegens eines Störzustands in Bezug auf den von der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung überwachten Zustand des Abgastemperaturanstiegs, und eine Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung zur Unterbrechung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, wenn die Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung das Vorliegen eines Störzustands in Bezug auf den Zustand des Abgastemperaturanstiegs feststellt.
  • Die vorstehend beschriebenen Begriffe "Betriebszustand der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist", "Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung", "Durchführung und Steuerung einer Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil" in Bezug auf die Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, "Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung" sowie "Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung" entsprechen im wesentlichen den vorstehend in Verbindung mit der ersten Ausführungsform bereits beschriebenen jeweiligen Begriffen.
  • Die "Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung" bezieht sich auf die Motorsteuereinheit ECU.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Abgastemperatur ebenfalls von der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung erhöht, sodass die Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen verringert werden kann. Darüber hinaus bietet diese Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine die nachstehend beschriebenen Vorteile.
  • Wenn auf Grund einer Fehlfunktion der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, d.h., auf Grund einer durch einen Störzustand z.B. bei einem ein Bauelement der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung darstellenden Kraftstoffeinspritzventil hervorgerufenen Fehlfunktion, über dieses Kraftstoffeinspritzventil eine übermäßige Kraftstoffmenge zugeführt wird, sodass in den Zylindern eine stärkere Verbrennung erfolgt und die Abgastemperatur die Abgas-Solltemperatur erheblich überschreitet, stellt die bei dieser Ausführungsform vorgesehene Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung das Vorliegen eines Störzustands oder einer Fehlfunktion bei der Abgastemperaturanhebung fest, woraufhin die Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung den Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung unterbricht bzw. beendet. Zum Zeitpunkt der Unterbrechung endet somit auch eine unerwünschte übermäßige Verbrennung in den Zylindern. Auf diese Weise kann ein durch eine unerwünschte übermäßige Verbrennung hervorgerufener Anstieg der Menge an Kohlenwasserstoffen verhindert und im Falle eines im Abgaskanal angeordneten Katalysators eine überhitzungsbedingte Beschädigung des Katalysators vermieden werden.
  • Wenn bei der zweiten Ausführungsform die Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung das Vorliegen eines Störzustands in Bezug auf den Abgastemperaturanstieg feststellt, können die Beurteilung, dass ein Störzustand bei der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung vorliegt, getroffen und der Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung unterbrochen werden.
  • Bei der ersten und zweiten Ausführungsform kann die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung einen in einer geeigneten Lage im Abgaskanal angeordneten Abgastemperatursensor aufweisen, während die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung den Zustand des Abgastemperaturanstiegs auf der Basis der von dem Abgastemperatursensor erfassten Abgastemperatur überwachen kann. Ein stromauf des Abgasdrosselventils gelegener Bereich des Abgaskanals kann hiebei eine geeignete Lage für den Abgastemperatursensor darstellen.
  • Bei der ersten und zweiten Ausführungsform kann die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung einen in Bezug auf das Abgasdrosselventil stromauf im Abgaskanal angeordneten Gegendrucksensor aufweisen, während die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung den Zustand des Abgastemperaturanstiegs auf der Basis eines von dem Gegendrucksensor erfassten Abgasgegendrucks überwachen kann.
  • Der Gegendrucksensor ist hierbei in der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung enthalten, da Änderungen des Abgasgegendrucks in Verbindung mit Änderungen der Abgastemperatur erfolgen.
  • Bei der ersten und zweiten Ausführungsform kann die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung einen Gegendrucksensor und einen Abgastemperatursensor aufweisen, die in einem stromauf des Abgasdrosselventils gelegenen Abschnitt des Abgaskanals angeordnet sind. Wenn ein von dem Gegendrucksensor erfasster Wert und ein von dem Abgastemperatursensor erfasster Wert innerhalb jeweiliger Sollwertbereiche liegen, kann dann die Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung die Beurteilung treffen, dass kein Störzustand in Bezug auf den Zustand des Abgastemperaturanstiegs vorliegt.
  • Der Sollwertbereich des Abgasgegendrucks umfasst Abgasgegendruckwerte innerhalb eines Bereichs, bei dem die Abgastemperatur während der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung wahrscheinlich die Abgas-Solltemperatur erreicht. Der Abgasgegendruck hat nämlich erhebliche Auswirkungen auf die Abgastemperatur, sodass sich die Abgastemperatur einfacher auf die Abgas- Solltemperatur anheben lässt, wenn eine bestimmte Abgastemperatur durch entsprechende Einstellung des Abgasgegendrucks gewährleistet werden kann.
  • Ferner kann bei der ersten und zweiten Ausführungsform die Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung den Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung durch Öffnung des Abgasdrosselventils und Unterbrechung der Nebeneinspritzung beenden.
  • Weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erfolgt, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zur Störzustandsermittlung bei der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 3 ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zur Störzustandsermittlung bei der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, und
  • 4 eine schematische Darstellung der Ermittlung des Vorliegens eines Störzustands bei der Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 näher beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine in Form eines sogenannten Magermotors A, der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur aufweist (und nachstehend als "Brennkraftmaschine A" bezeichnet ist).
  • Die Brennkraftmaschine A wird von einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderblock 1 gebildet, in dem 4 Zylinder 1a ausgebildet sind. Jeder Zylinder 1a umfasst einen (nicht dargestellten) Brennraum, mit dem ein Ansaugkanal 2 und ein Abgaskanal 3 in Verbindung stehen. Der Betrieb der Brennkraftmaschine A wird von einer Motorsteuereinheit ECU 4 gesteuert.
  • Der Zylinderblock 1 ist mit Zündkerzen 5 versehen, die den einzelnen Zylindern 1a zugeordnet sind.
  • Jede Zündkerze 5 führt hierbei in Abhängigkeit von einem über einen (nicht dargestellten) Zündverteiler zugeführten Zündsignal einen Zündvorgang herbei.
  • Der Zündverteiler verteilt eine von einer Zündeinrichtung bzw. Zündspule abgegebene Hochspannung synchron mit dem Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine A auf die jeweiligen Zündkerzen 5. Der Zündverteiler und die Zündeinrichtung (Zündspule) sind in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt.
  • Der Ansaugkanal 2 ist mit einem Luftfilter 6 zur Filterung der von außen angesaugten Luft, einer Drosselklappe 7 zur Steuerung der durch den Ansaugkanal 2 strömenden Ansaugluftmenge, einer Ausgleichskammer 8 zum Ausgleichen von Pulsierungen der Ansaugluft sowie einem als Ansaugluft-Verteilerrohr dienenden Ansaugkrümmer 10 versehen, die in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite in Richtung des Zylinderblocks 1 angeordnet sind. Über diese Vorrichtungen wird somit die Umgebungsluft in einen jeden Zylinder 1a geführt.
  • Jeder Zylinder 1a ist mit einem Injektor 12 versehen, der ein Kraftstoffeinspritzventil zur Durchführung einer Haupteinspritzung, d.h., einer Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung der gewünschten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine, sowie einer Nebeneinspritzung in Form einer auf die Haupteinspritzung folgenden zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung in den jeweiligen Zylinder 1a darstellt.
  • In jedem Brennraum wird ein Gemisch aus der über den Ansaugkanal 2 zugeführten Ansaugluft und dem vom Injektor 12 eingespritzten Kraftstoff durch den von der Zündkerze 5 herbeigeführten Zündvorgang verbrannt und auf diese Weise die Antriebskraft für die Brennkraftmaschine A erzeugt. Das in jedem Brennraum gebildete Verbrennungsgas wird dann über den Abgaskanal 3 in die Atmosphäre abgeführt.
  • Der Abgaskanal 3 ist mit einem Abgaskrümmer 13 als Abgassammelrohr, einem Katalysator 14 als Emissionskontrolleinrichtung, sowie einem stromab des Katalysators 14 angeordneten Abgasdrosselventil 15 zur Einstellung des Abgasgegendrucks im Abgaskanal 3 durch Steuerung der Abgasdurchflussmenge im Abgaskanal 3 auf der Basis der Ventil-Drosselöffnung versehen, die in dieser Reihenfolge in der Richtung vom Zylinderblock 1 zur stromabwärtigen Seite angeordnet sind.
  • In dem Abgaskrümmer 13 ist ferner ein Abgastemperatursensor 16 zur Erfassung der Abgastemperatur angeordnet.
  • Der Innenraum des Katalysators 14 ist mit einem (nicht dargestellten) Katalysatormaterial zur Emissionskontrolle gefüllt, wodurch das durch den Abgaskanal 3 hindurchströmende Abgas vor seiner Abführung in die Atmosphäre kontrolliert bzw. gereinigt wird.
  • Das Abgasdrosselventil 15 umfasst ein Ventilelement 15a, durch das die eigentliche Abgasdrosselung erfolgt, sowie einen Ventilöffnungs-/Schließmechanismus 15b zum Öffnen und Schließen des Ventilelements 15a. Der Ventilöffnungs-/Schließmechanismus 15b ist elektrisch mit der Motorsteuereinheit ECU 4 verbunden und führt den erforderlichen Öffnungs- oder Schließvorgang des Ventilelements 15a auf der Basis einer von der Motorsteuereinheit ECU 4 zugeführten Ausführungsanweisung durch.
  • In dem Bereich des Abgaskanals 3 zwischen dem Abgaskrümmer 13 und dem Katalysator 14, d.h., in dem stromauf des Abgasdrosselventils 15 gelegenen Bereich, sind ein Abgasgegendrucksensor 17 und stromab des Abgasgegendrucksensors 17 ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor 18 angeordnet.
  • Die Motorsteuereinheit ECU 4 wird von einem Digitalcomputer gebildet, der (obwohl nicht dargestellt) eine Zentraleinheit (CPU), einen Festspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), eine Eingangsschnittstellenschaltung, eine Ausgangsschnittstellenschaltung usw. umfasst, die in bekannter Weise über eine Zweirichtungssammelleitung miteinander verbunden sind.
  • Die Eingangsschnittstellenschaltung ist hierbei mit den Sensoren 16, 17, 18 und weiteren (nicht dargestellten) Sensoren über elektrische Verbindungsleitungen verbunden, während die Ausgangsschnittstellenschaltung über elektrische Verbindungsleitungen mit den Betrieb der Brennkraftmaschine steuernden Geräten und Vorrichtungen wie der Drosselklappe 7, den Injektoren 2, dem Abgasdrosselventil 15 und dergleichen verbunden ist.
  • Die verschiedenen Sensoren führen den jeweils erhaltenen Messwerten entsprechende elektrische Signale der Motorsteuereinheit ECU 4 zu. Auf der Basis der von den Sensoren zugeführten Ausgangssignalwerte nimmt dann die Motorsteuereinheit ECU 4 eine umfassende Bestimmung des jeweiligen Betriebszustands des Zylinderblocks 1 vor und steuert die Drosselklappe 7, die Zündkerzen 5, die Injektoren 12, das Abgasdrosselventil 15 und dergleichen in der erforderlichen Weise.
  • Bei der von der Motorsteuereinheit ECU 4 durchgeführten Steuerung dienen die Injektoren 12 einerseits als Einrichtung zur Durchführung einer Haupteinspritzung, bei der Kraftstoff in die Zylinder in einem (überstöchiometrischen) Luftüberschusszustand zur Erzielung der gewünschten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, und andererseits als Einrichtung zur Durchführung einer Nebeneinspritzung, bei der zusätzlich zu der im Rahmen der Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge eine Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Durch die zusätzlich zu der Haupteinspritzung erfolgende Nebeneinspritzung wird eine zusätzliche Kraftstoffverbrennung zur Aufheizung des Abgases der Brennkraftmaschine auf eine hohe Temperatur erzielt. Zur Aufrechterhaltung dieses Hochtemperaturzustands des Abgases erfolgt dann mit Hilfe des Abgasdrosselventils 15 eine Abgasdrosselung.
  • Dieser Temperaturanhebungsvorgang wird nachstehend anhand der von der Motorsteuereinheit ECU 4 durchgeführten Steuerung der Injektoren 12 und des Abgasdrosselventils 15 näher beschrieben. Im Betrieb der Brennkraftmaschine A hebt die Motorsteuereinheit ECU 4 die Abgastemperatur durch Ausführung und Steuerung der auf der Haupteinspritzung im Luftüberschusszustand zur Erzielung der gewünschten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine erfolgenden und der auf der Nebeneinspritzung in Form der nach der Durchführung der Haupteinspritzung erfolgenden zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung beruhenden Verbrennungsvorgänge sowie durch Ausführung und Steuerung der unter Verwendung des Abgasdrosselventils 15 erfolgenden Abgasdrosselung an. Die Motorsteuereinheit ECU 4 sowie die von ihr gesteuerten Injektoren 12 und das ebenfalls von ihr gesteuerte Abgasdrosselventil 15 können somit als Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung angesehen werden.
  • Der Abgastemperatursensor 16 sowie der Gegendrucksensor 17 überwachen dagegen die mit Hilfe der Motorsteuereinheit ECU 4 bzw. der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung erzielte Abgastemperaturanhebung, d.h., auf der Basis der von diesen Sensoren erfassten Abgastemperatur- und Abgasgegendruckwerte findet eine Überwachung des Abgastemperaturanstiegs statt. Die beiden Sensoren werden daher als Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung bezeichnet. Der Gegendrucksensor 17 wird in diese Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung einbezogen, da Änderungen des Abgasgegendrucks direkt mit Änderungen der Abgastemperatur in Verbindung stehen.
  • Die Motorsteuereinheit ECU 4 dient weiterhin als Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung zur Ermittlung des Vorliegens eines Störzustands bei den Sensoren 16, 17 bzw. der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung. Wenn die Motorsteuereinheit ECU 4 in ihrer Funktion als Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung das Vorliegen eines Störzustands bei dem Abgastemperatursensor 16 oder dem Gegendrucksensor 17 feststellt, unterbricht sie die Funktion der in der Motorsteuereinheit ECU 4 vorgesehenen Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, d.h., der Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung wird unterbrochen, sodass die Temperaturanhebungssteuerung endet. Auf diese Weise wirkt die Motorsteuereinheit ECU 4 auch als Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung. Durch den Betrieb der Motorsteuereinheit ECU 4 mit den vorstehend beschriebenen Funktionen wird somit eine Vorrichtung zur Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine realisiert.
  • Wenn bei den Sensoren ein Störzustand auf Grund eines Ausfalls oder dergleichen auftritt, unterbricht diese Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung die Ausführung des Schließvorgangs des Abgasdrosselventils 15 (d.h., öffnet das Abgasdrosselventil 15), sowie die Ausführung der über die Injektoren 12 erfolgenden Nebeneinspritzung.
  • Auch wenn bei anderen Bauelementen der Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung als den Sensoren, d.h., bei mit der Anhebung der Abgastemperatur der Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden Geräten oder Vorrichtungen wie den Injektoren 12, dem Abgasdrosselventil 15 und dergleichen ein Störzustand auf Grund eines Ausfalls oder dergleichen auftritt, können die Ausführung des Schließvorgangs des Abgasdrosselventils 15 unterbrochen (d.h., das Abgasdrosselventil 15 geöffnet) und die Ausführung der über die Injektoren 12 erfolgenden Nebeneinspritzung beendet werden.
  • Da das Schließen des Abgasdrosselventils 15 sowie die über die Injektoren 12 erfolgende Nebeneinspritzung in der vorstehend beschriebenen Weise erhebliche Auswirkungen auf die Anhebung der Abgastemperatur haben, beinhaltet die Beendigung der Betätigung des Abgasdrosselventils 15 sowie der über die Injektoren 12 erfolgenden Nebeneinspritzung die Beendigung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung.
  • In einem Festspeicher der Motorsteuereinheit ECU 4 ist ein Programm zur Beendigung bzw. Unterbrechung der Betätigung des Abgasdrosselventils 15 sowie der über die Injektoren 12 erfolgenden Nebeneinspritzung gespeichert und wird von der Zentraleinheit (CPU) in der erforderlichen Weise aufgerufen.
  • Nachstehend wird dieses Programm unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 2 näher beschrieben. Die Verarbeitung eines jeden Programmschrittes erfolgt hierbei durch die Zentraleinheit (CPU) der Motorsteuereinheit ECU 4.
  • Zunächst ermittelt die Zentraleinheit (CPU) in einem Schritt S101, ob eine Temperaturanhebungssteuerung in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine durchgeführt wird, bei dem eine erhebliche Verringerung von unverbrannten Kraftstoffbestandteilen im Abgas erforderlich ist, was z.B. während eines Warmlaufzustands, bei niedriger Drehzahl oder im unteren Teillastbereich oder dergleichen der Fall ist, d.h., ob die Brennkraftmaschine A sich in einem Zustand befindet, bei dem eine Abgastemperatur-Anhebungssteuerung in Form einer Nebeneinspritzung und einer Betätigung des Abgasdrosselventils 15 zusätzlich zu dem durch die Haupteinspritzung in einem Luftüberschusszustand herbeigeführten Verbrennungsvorgang erfolgt.
  • Wenn hierbei im Schritt S101 ein positives Ergebnis erhalten wird, geht die Zentraleinheit auf einen Schritt S102 über, während bei einem negativen Ergebnis auf einen Schritt S105 übergegangen wird. Im Schritt S102 ermittelt die Zentraleinheit, ob ein Störzustand bei dem Sensor 16 oder 17 vorliegt. Bei einer Leitungsunterbrechung zwischen dem Sensor und der Motorsteuereinheit ECU 4 ist z.B. die elektrische Verbindung zwischen dem Sensor und der Motorsteuereinheit ECU 4 zu diesem Zeitpunkt unterbrochen, sodass dann das Vorliegen eines Störzustands bei dem Sensor festgestellt wird.
  • Der Schritt S102 dient somit als Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungsmaßnahme zur Bestimmung des Vorliegens eines Sensor-Störzustands. Der Schritt S102 ist in dem im Festspeicher der Motorsteuereinheit ECU 4 gespeicherten Programmablauf enthalten, sodass die Merkmale des Schritts S102 bei der Motorsteuereinheit ECU 4 vorgesehen sind. Die Motorsteuereinheit ECU 4 kann daher als Einrichtung zur Bestimmung des Vorliegens eines Störzustands bei Sensoren und dergleichen angesehen werden.
  • Wenn im Schritt S102 ein positives Ergebnis erhalten wird, geht die Zentraleinheit auf einen Schritt S103 über, während bei einem negativen Ergebnis auf einen Schritt S105 übergegangen wird. Im Schritt S103 öffnet die Zentraleinheit das auf Grund der bei der Ausführung der Temperaturanhebungssteuerung erfolgenden Abgasdrosselung geschlossene Abgasdrosselventil 15 und unterbricht bzw. beendet die Nebeneinspritzung über die Injektoren 12.
  • Wenn nämlich bei einem Ausfall bzw. einer Fehlfunktion des Abgastemperatursensors 16 oder dergleichen und damit der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung die Abgasdrosselung zur Ausführung der Temperaturanhebungssteuerung fortgesetzt und die Nebeneinspritzung durchgeführt werden, besteht die Gefahr einer unkontrollierten Zunahme des Verbrennungsvorgangs. Wenn dies eintritt, findet ein abnormer Anstieg der Abgastemperatur statt, was eine unerwünschte Zunahme der Kohlenwasserstoffe sowie eine überhitzungsbedingte Beschädigung des Katalysators zur Folge hat.
  • Der Schritt S103 zum Öffnen des Abgasdrosselventils 15 und Unterbrechen bzw. Beenden der über die Injektoren 12 erfolgenden Nebeneinspritzung dient somit als Abgastemperaturanhebungs-Stoppmaßnahme zur Beendigung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, wenn im Schritt S102 das Vorliegen eines Sensor-Störzustands festgestellt wird. Die Merkmale des Schrittes S103 sind in der Motorsteuereinheit ECU 4 wie im Falle des Schrittes S102 enthalten. Die Motorsteuereinheit ECU 4 kann daher als Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung angesehen werden.
  • In einem Schritt S104 informiert die Zentraleinheit den Fahrer oder einen Passagier eines Kraftfahrzeugs über das Vorliegen eines Sensor-Störzustands mit Hilfe einer im Fahrgastraum angeordneten (nicht dargestellten) Störzustands-Anzeigelampe oder durch einen Warnton oder dergleichen.
  • Nach der Verarbeitung der Schritte S101 bis S104 geht die Zentraleinheit sodann in einem Schritt S105 auf eine vor Beginn der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung durchgeführte (und nachstehend als "normale Steuerung" bezeichnete) Abgastemperatursteuerung über. Anschließend kehrt die Zentraleinheit zum Schritt S101 zur Wiederholung des Unterprogramms in der erforderlichen Weise zurück.
  • Wenn somit bei der Brennkraftmaschine A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel während der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung die Motorsteuereinheit ECU 4 in ihrer Funktion als Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung feststellt, dass auf Grund eines Ausfalls des als Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung wirkenden Abgastemperatursensors 16 oder dergleichen die beabsichtigte Steuerung nicht durchgeführt werden kann, d.h., die Feststellung trifft, dass ein Sensor-Störzustand vorliegt, übernimmt die Motorsteuereinheit ECU 4 die Funktion einer Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung zum Öffnen des zur Abgastemperaturanhebung geschlossenen Abgasdrosselventils 15 und Beendigung der über die Injektoren 12 erfolgenden Nebeneinspritzung.
  • Auf diese Weise kann eine durch das Auftreten eines Störzustands wie eines Sensor-Störzustands oder dergleichen hervorgerufene unerwünschte Zunahme der Verbrennung vermieden werden, wodurch sich wiederum eine unerwünschte Zunahme von unverbrannten Kohlenwasserstoffen oder eine überhitzungsbedingte Beschädigung des Katalysators auf Grund eines abnormen Abgastemperaturanstiegs verhindern lässt.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 3 und 4 näher beschrieben.
  • Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der nachstehend beschriebenen Weise.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung unterbrochen, wenn bei einem als Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung dienenden Sensor ein Ausfall bzw. Störzustand auftritt. Wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel dagegen ein vom dem Abgastemperatursensor oder dem Gegendrucksensor abgegebener, die Abgastemperatur bezeichnender Messwert sich von einem vorgegebenen Wert unterscheidet, wird einfach die Feststellung getroffen, dass bei der Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung ein Störzustand vorliegt, ohne dass eine Ermittlung des jeweiligen Bereichs der Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung erfolgt, bei dem dieser Störzustand auftritt, woraufhin der Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung unterbrochen bzw. beendet wird.
  • Nachstehend werden daher der Inhalt eines Programms zur Unterbrechung des Betriebs der Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung sowie mit diesem Programm in Verbindung stehende Maßnahmen näher beschrieben. Elemente des zweiten Ausführungsbeispiels, die weitgehend denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, sind hierbei in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, sodass sich ihre erneute Beschreibung erübrigt.
  • 3 zeigt ein nachstehend näher beschriebenes Ablaufdiagramm, das sich auf dieses Programm bezieht.
  • 4 zeigt ein Diagramm, das die Ermittlung des Auftretens eines Störzustands in einem Bereich der Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung veranschaulicht, wenn der Gegendruck oder die Abgastemperatur nicht ihren jeweiligen Sollwert (Sollwertbereich) bzw. einen vorgegebenen Temperaturwert im Verlauf einer vorgegebenen Zeitdauer während der Durchführung der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung erreicht.
  • Die vorgegebene Zeitdauer, während der die Ausführung der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung erfolgt, ist in geeigneter Weise als Ermittlungszeit vorgegeben, die zur Feststellung des Vorliegens eines Störzustands erforderlich ist. 4 veranschaulicht somit, inwieweit unmittelbar nach Ablauf der Ermittlungszeit bei dem Zylinderblock 1 ein Störzustand vorliegt.
  • In 4 ist über der Horizontalachse die Zeit aufgetragen, während über der Vertikalachse in der Reihenfolge von oben die Ausführungsweise der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung bei der Brennkraftmaschine A, der Messwert des Gegendrucks, der Messwert der Abgastemperatur und die Art der Erfassung eines Störzustands in der Ermittlungszeit aufgetragen sind.
  • Bei den in Verbindung mit der die Abgastemperatur-Anhebungssteuerung betreffenden Kennlinie (die nachstehend als "Abgastemperatur-Anhebungssteuerkennlinie" bezeichnet ist) angegebenen Werten gibt das Kennliniensegment mit dem Wert bzw. Pegel 1 an, dass die Abgastemperatur-Anhebungssteuerung durchgeführt wird, während das Kennliniensegment mit dem Wert bzw. Pegel 0 angibt, dass keine Abgastemperatur-Anhebungssteuerung erfolgt.
  • Ein vorgegebener Zeitabschnitt in der Kennlinie ist als Ermittlungszeit festgelegt. Auf der Basis des Abgasgegendrucks oder der Abgastemperatur, die während dieser Ermittlungszeit auftreten, wird das Vorliegen eines Störzustands festgestellt.
  • Da die Abgastemperatur-Anhebungssteuerkennlinie während der Ermittlungszeit den Wert bzw. Pegel 1 aufweist, wird hierdurch angezeigt, dass sich die Brennkraftmaschine A während der Ermittlungszeit in einem Abgastemperatur-Anhebungssteuerzustand befindet.
  • Nachstehend wird auf die den Abgasgegendruck betreffende Kennlinie näher eingegangen (die nachstehend als "Gegendruckkennlinie" bezeichnet ist).
  • Ein in Verbindung mit der Gegendruckkennlinie dargestellter Sollwert (Sollwertbereich) gibt an, dass bei diesem Sollwert des Abgasgegendrucks die Abgastemperatur während der Durchführung der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung wahrscheinlich die Abgas-Solltemperatur erreicht. Der Abgasgegendruck hat somit erhebliche Auswirkungen auf die Abgastemperatur. Wenn eine bestimmte Abgastemperatur sich durch entsprechende Einstellung des Abgasgegendrucks gewährleisten lässt, vereinfacht sich hierdurch die Anhebung der Abgastemperatur auf die Abgas-Solltemperatur. Der Sollwert des Abgasgegendrucks ist hierbei nicht auf einen spezifischen Wert beschränkt, sondern kann einen gewissen Bereich umfassen, d.h., kann auf Abgasgegendruckwerte eingestellt werden, die einem vorgegebenen Bereich zugeordnet sind.
  • Die dargestellte Gegendruckkennlinie gibt an, dass bei dem Abgasgegendruck kein Störzustand vorliegt, da der Abgasgegendruck den Zustand des Sollwertes innerhalb der Ermittlungszeit erreicht. Nachstehend wird näher auf die Abgastemperatur betreffende Kennlinien eingegangen (die nachstehend als "Abgastemperaturkennlinien" bezeichnet sind).
  • Bei diesen Abgastemperaturkennlinien veranschaulicht eine dünne Kennlinie einen normalen Anstieg der Abgastemperatur auf eine Abgas-Solltemperatur, während eine dicke Kennlinie einen Zustand veranschaulicht, bei dem die Abgastemperatur nicht normal verläuft. Die Kennliniendarstellung umfasst weiterhin einen gestrichelten Bereich G, der einen eine Abgas-Solltemperatur umfassenden Bereich darstellt. In diesem gestrichelten Bereich G zeigt die dünne Kennlinie an, dass die Abgastemperatur während des Verlaufs der Ermittlungszeit und anschließend die Abgas-Solltemperatur erreicht hat.
  • Demgegenüber zeigt die dicke Kennlinie an, dass die Abgastemperatur im Verlauf oder nach der Ermittlungszeit die Abgas-Solltemperatur nicht erreicht. Der Umstand, dass die Abgastemperatur nicht die Abgas-Solltemperatur erreicht, zeigt z.B. an, dass bei dem Abgasdrosselventil 15, den die Kraftstoffeinspritzventile darstellenden Injektoren 12, der Motorsteuereinheit ECU 4 oder dergleichen aus gewissen Gründen ein Störzustand vorliegt.
  • Eine die Störzustandsermittlung betreffende Kennlinie (die nachstehend als "Störzustandsermittlungskennlinie" bezeichnet ist) gibt an, ob nach Ablauf der Ermittlungszeit ein Störzustand vorliegt. Da eine gewisse Zeitdauer zur Feststellung des Vorliegens eines Störzustands erforderlich ist, d.h., da eine sofortige Störzustandsfeststellung unmöglich ist, ist eine gewisse Zeittoleranz zur Gewährleistung einer zuverlässigen Störzustandsermittlung vorgesehen.
  • Bei der Störzustandsermittlungskennlinie sind ein Störzustandswert bzw. Störzustandspegel sowie ein Normalwert bzw. Normalpegel dargestellt. Der Störzustandswert entspricht hierbei einer Situation, bei der die Abgastemperatur den Abgas-Sollwert nicht erreicht, während der Normalwert einer Situation entspricht, bei der die Abgastemperatur den Abgas-Sollwert erreicht hat. Der Störzustandswert ist der dicken Abgastemperaturkennlinie zugeordnet, während der Normalwert der dünnen Abgastemperaturkennlinie zugeordnet ist.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird vorausgesetzt, dass der Abgasgegendruck während der Ermittlungszeit normal ist. Wenn daher am Ende der Ermittlungszeit die Abgastemperaturkennlinie den Abgas-Temperatursollwert erreicht hat, wird die Feststellung getroffen, dass bei dem Abgasdrosselventil 15, den die Kraftstoffeinspritzventile bildenden Injektoren 12, der Motorsteuereinheit ECU 4 oder dergleichen kein Störzustand vorliegt. Wenn dagegen am Ende der Ermittlungszeit die Abgastemperaturkennlinie den Abgas-Temperatursollwert nicht erreicht hat, wird die Feststellung getroffen, dass bei dem Abgasdrosselventil 15, den die Kraftstoffeinspritzventile bildenden Injektoren 12, der Motorsteuereinheit ECU 4 oder dergleichen ein Störzustand vorliegt.
  • Nachstehend wird das Ablaufdiagramm gemäß 3 unter Einbeziehung von 4 näher beschrieben.
  • In einem Schritt S201 wird ermittelt, ob eine Temperaturanhebungssteuerung in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine durchgeführt wird, bei dem eine erhebliche Verringerung von unverbrannten Kraftstoffbestandteilen im Abgas erforderlich ist, was z.B. in einem Warmlaufzustand, bei niedriger Drehzahl und im unteren Teillastbereich oder dergleichen der Fall ist, d.h., ob sich die Brennkraftmaschine A in einem Zustand befindet, bei dem eine Abgastemperatur-Anhebungssteuerung durch Ausführung der Nebeneinspritzung und Betätigung des Abgasdrosselventils 15 zusätzlich zu dem durch die Haupteinspritzung in einem Luftüberschusszustand herbeigeführten Verbrennungsvorgang erfolgt.
  • Wenn im Schritt S201 von der Zentraleinheit ein positives Ergebnis erhalten wird (festgestellt wird, dass die Abgastemperaturkennlinie den Wert 1 erreicht hat), geht die Zentraleinheit auf einen Schritt S202 über, während im Falle eines negativen Ergebnisses (der Feststellung, dass die Abgastemperaturkennlinie den Wert 0 aufweist) die Zentraleinheit auf einen Schritt S204 übergeht.
  • Im Schritt S202 ermittelt die Zentraleinheit, ob der von dem im Abgaskanal angeordneten Gegendrucksensor 17 erhaltene Messwert, der den Abgasgegendruck angibt, dem Sollwert bzw. einem vorgegebenen Wert entspricht. Wird im Schritt S202 ein positives Ergebnis erhalten, so wird davon ausgegangen, dass der Abgasgegendruck den Sollwert erreicht hat, d.h., dass kein Störzustand in Bezug auf den Zustand der Abgastemperaturanhebung vorliegt, sodass der Ablauf auf einen Schritt S203 übergeht. Bei einem negativen Ergebnis im Schritt S202 wird dagegen davon ausgegangen, dass der Abgasgegendruck nicht den Sollwert erreicht hat, woraufhin der Ablauf auf den Schritt S204 übergeht. Wie vorstehend bereits beschrieben, hat der Abgasgegendruck einen erheblichen Einfluss auf die Abgastemperatur, d.h., die Abgastemperatur hängt vom Betrag des Abgasgegendrucks ab. Der Schritt S202, bei dem ermittelt wird, ob der Abgasgegendruck den Sollwert aufweist, ist somit als Abgastemperatur-Störzustandsbestimmungsmaßnahme (ECU) anzusehen, durch die bestimmt wird, ob ein Störzustand in Bezug auf den Zustand der Abgastemperaturanhebung vorliegt.
  • Im Schritt S203 ermittelt die Zentraleinheit, ob die Abgastemperatur die vorstehend beschriebene Abgas-Solltemperatur bzw. den Sollwert (siehe die Abgastemperaturkennlinie) erreicht hat. Wenn im Schritt S203 von der Zentraleinheit ein positives Ergebnis erhalten wird (festgestellt wird, dass die Abgastemperatur innerhalb des gestrichelten Bereiches G liegt), d.h., wenn von der Zentraleinheit kein Störzustand in Bezug auf die Abgastemperaturanhebung festgestellt wird, wiederholt die Zentraleinheit dieses Unterprogramm, wenn dies erforderlich ist. Wenn dagegen die Zentraleinheit im Schritt S203 ein negatives Ergebnis erhält (festgestellt wird, dass die Abgastemperatur nicht innerhalb des gestrichelten Bereichs G liegt), wird auf den Schritt S204 übergegangen.
  • Da die Abgastemperatur auf die Abgas-Solltemperatur angehoben werden soll, stellt der Schritt S203 zur Ermittlung, ob die Abgastemperatur die Abgas-Solltemperatur erreicht hat, eine Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungsmaßnahme dar, durch die ermittelt wird, ob ein Störzustand in Bezug auf die Abgastemperaturanhebung vorliegt. Wenn hierbei im Schritt S203 ein positives Ergebnis erhalten wird, d.h., wenn die Abgastemperatur in dem gestrichelten Bereich G liegt, wird die Feststellung getroffen, dass kein Störzustand vorliegt (siehe den Normalwert bei der Störzustandsermittlungskennlinie). Wenn dagegen die Abgastemperatur nicht in dem gestrichelten Bereich G liegt, wird das Vorliegen eines Störzustands festgestellt (siehe den Störzustandswert bei der Störzustandsermittlungskennlinie).
  • Da die Schritte S203 und S202 in dem Ablauf des in dem Festspeicher der Motorsteuereinheit ECU 4 gespeicherten Programms enthalten sind und die Merkmale der Schritte S203 und S202 somit bei der Motorsteuereinheit ECU 4 vorgesehen sind, kann die Motorsteuereinheit ECU 4 auch als Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung bezeichnet werden.
  • Im Schritt S204 öffnet die Zentraleinheit das Abgasdrosselventil 15 und unterbricht bzw. beendet die Nebeneinspritzung. Der Schritt S204 dient somit als Abgastemperaturanhebungs-Stoppmaßnahme zur Beendigung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, wenn im Schritt S202 oder S203 festgestellt wird, dass der Abgasgegendruck und/oder die Abgastemperatur nicht den Sollwert aufweisen. Wie im Falle der Schritte S202 und S203 sind auch die Merkmale des Schrittes S204 bei der Motorsteuereinheit ECU 4 vorgesehen, sodass die Motorsteuereinheit ECU 4 auch als Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung angesehen werden kann.
  • In einem Schritt S205 informiert die Zentraleinheit sodann durch eine im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehene (nicht dargestellte) Störzustands-Anzeigelampe oder einen Warnton oder dergleichen den Fahrer oder einen Passagier des Kraftfahrzeugs, dass bei dem Abgasdrosselventil 15, den Injektoren 12, der Motorsteuereinheit ECU 4 oder dergleichen ein Störzustand vorliegt.
  • In einem Schritt S206 beendet die Zentraleinheit die Abgastemperatur-Anhebungssteuerung und nimmt wieder eine vor der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung durchgeführte Steuerung auf (die nachstehend als "normale Steuerung" bezeichnet ist).
  • Sodann kehrt die Zentraleinheit zum Schritt S201 zurück, um das Unterprogramm zu wiederholen, falls dies erforderlich ist.
  • Das Programm gemäß 3 sowie das Diagramm gemäß 4 sind in dem Festspeicher gespeichert und werden von der Zentraleinheit aufgerufen, wenn dies erforderlich ist.
  • Wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel während der Abgastemperatur-Anhebungssteuerung der von dem Abgastemperatursensor 16 oder von dem Gegendrucksensor 17 jeweils abgegebene Messwert innerhalb der Ermittlungszeit nicht den Sollwert erreicht, d.h., wenn die Motorsteuereinheit ECU 4 in ihrer Funktion als Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung feststellt, dass ein Störzustand in Bezug auf den Zustand der Abgastemperaturanhebung vorliegt, wird davon ausgegangen, dass ein Störzustand bei der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung vorliegt, woraufhin die Motorsteuereinheit ECU 4 in ihrer Funktion als Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung den Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung unterbricht bzw. beendet.
  • Der Grund dafür, dass die Abgastemperatur unter der Abgas-Solltemperatur bzw. dem Sollwert verbleibt, kann darin bestehen, dass bei einem Injektor 12, d.h., bei einem Bauelement der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, ein Störzustand vorliegt, sodass keine korrekte Kraftstoffeinspritzung mehr erfolgen kann und demzufolge eine unzureichende Verbrennung vorliegt, dass der Druck im Abgaskanal 3 auf Grund eines Störzustands bei dem Abgasdrosselventil 15 oder dergleichen unzureichend ist, dass bei dem Abgastemperatursensor 16 ein Störzustand vorliegt, sodass kein genauer Messwert mehr erhalten werden kann, und dergleichen.
  • Wenn in einem solchen Fall der Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungsvorrichtung durch Schließen des Abgasdrosselventils 15 und Ausführung der Nebeneinspritzung zusätzlich zu der im Luftüberschusszustand erfolgenden Haupteinspritzung fortgesetzt wird, kann eine unerwünschte übermäßige Verbrennung entstehen, die einen weiteren Anstieg der Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen oder einen übermäßigen Anstieg der Katalysatortemperatur hervorrufen kann. Wenn somit ein Störzustand in der vorstehend beschriebenen Weise erfasst wird, beendet die Motorsteuereinheit ECU 4 in ihrer Funktion als Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung den Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, um auf diese Weise einen unerwünschten Anstieg der Menge von Kohlenwasserstoffen und einen übermäßigen Anstieg der Katalysatortemperatur zu verhindern.
  • Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Erhöhung bzw. Anhebung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine umfasst somit ein Abgasdrosselventil (15), durch das eine Einstellung der Abgasmenge der Brennkraftmaschine auf der Basis des Ausmaßes der Drosselung erfolgt, einen Injektor (12) zur Durchführung einer Haupteinspritzung und einer Nebeneinspritzung direkt in einen Zylinder, eine Kombination aus einer Motorsteuereinheit ECU (4), dem Injektor (12) und dem Abgasdrosselventil (15) als Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, die während eines Warmlaufbetriebs der Brennkraftmaschine die Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil (15) durchführt und steuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchführt und steuert, einen Abgastemperatursensor (16), der den Zustand des von der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung herbeigeführten Temperaturanstiegs des Abgases überwacht, die Motorsteuereinheit ECU (4) als Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung zur Feststellung, ob bei dem Abgastemperatursensor (16) ein Störzustand vorliegt, und die Motorsteuereinheit ECU (4) als Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung zur Unterbrechung bzw. Beendigung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung, wenn von der Motorsteuereinheit ECU (4) das Vorliegen eines Störzustands bei dem Abgastemperatursensor (16) festgestellt wird.
  • Obwohl die Erfindung vorstehend in Bezug auf derzeit als bevorzugt anzusehende Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele oder Anordnungen beschränkt ist, sondern selbstverständlich auch verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfasst.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Abgaskanal (3) der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasdrosselventil (15), durch das die über den Abgaskanal (3) strömende Abgasmenge in Abhängigkeit von der über das Abgasdrosselventil (15) erfolgenden Drosselung eingestellt wird, und einem Kraftstoffeinspritzventil (12), durch das eine Haupteinspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, und eine Nebeneinspritzung, die eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung nach Durchführung der Haupteinspritzung darstellt, direkt in einen Zylinder erfolgen, gekennzeichnet durch eine Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15), die während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist, eine Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil (15) durchführt und steuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand über das Kraftstoffeinspritzventil (12) erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchführt und steuert, eine Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17) zur Überwachung des durch die Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15) herbeigeführten Zustands des Abgas-Temperaturanstiegs, eine Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) zur Beurteilung des Vorliegens eines Störzustands der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17), und eine Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung (4) zur Unterbrechung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15), wenn die Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) das Vorliegen eines Störzustands bei der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17) feststellt.
  2. Vorrichtung zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Abgaskanal (3) der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasdrosselventil (15), durch das die über den Abgaskanal (3) strömende Abgasmenge in Abhängigkeit von der über das Abgasdrosselventil (15) erfolgenden Drosselung eingestellt wird, und einem Kraftstoffeinspritzventil (12), durch das eine Haupteinspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, und eine Nebeneinspritzung, die eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung nach Durchführung der Haupteinspritzung darstellt, direkt in einen Zylinder erfolgen, gekennzeichnet durch eine Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15), die während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist, eine Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil (15) durchführt und steuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand über das Kraftstoffeinspritzventil (12) erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchführt und steuert, eine Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17) zur Überwachung des durch die Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15) herbeigeführten Zustands des Abgas-Temperaturanstiegs, eine Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) zur Bestimmung des Vorliegens eines Störzustands in Bezug auf den von der Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17) überwachten Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs, und eine Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung (4) zur Unterbrechung des Betriebs der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15), wenn die Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) das Vorliegen eines Störzustands in Bezug auf den Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs feststellt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei durch die Abgastemperaturanstiegs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) erfolgender Feststellung des Vorliegens eines Störzustands in Bezug auf den Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs die Beurteilung, dass ein Störzustand bei der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15) vorliegt, getroffen und der Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15) unterbrochen werden.
  4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16) einen in einer geeigneten Lage im Abgaskanal (3) angeordneten Abgastemperatursensor aufweist und dass die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16) den Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs auf der Basis der von dem Abgastemperatursensor erfassten Abgastemperatur überwacht.
  5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (17) einen in Bezug auf das Abgasdrosselventil (15) stromauf im Abgaskanal angeordneten Gegendrucksensor aufweist und dass die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (17) den Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs auf der Basis eines von dem Gegendrucksensor erfassten Abgasgegendrucks überwacht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17) einen Gegendrucksensor und einen Abgastemperatursensor aufweist, die in einem stromauf des Abgasdrosselventils (15) gelegenen Abschnitt des Abgaskanals (3) angeordnet sind, und die Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) die Beurteilung trifft, dass kein Störzustand in Bezug auf den Zustand des Abgastemperaturanstiegs vorliegt, wenn ein von dem Gegendrucksensor erfasster Wert und ein von dem Abgastemperatursensor erfasster Wert innerhalb jeweiliger Sollwertbereiche liegen.
  7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperaturanhebungs-Stoppeinrichtung (4) den Betrieb der Abgastemperatur-Anhebungseinrichtung (4, 12, 15) durch Öffnung des Abgasdrosselventils (15) und Unterbrechung der Nebeneinspritzung beendet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperaturanstiegs-Überwachungseinrichtung (16, 17) einen Gegendrucksensor und/oder einen Abgastemperatursensor aufweist, und die Überwachungseinrichtungs-Störzustandsbestimmungseinrichtung (4) beurteilt, ob bei dem Gegendrucksensor und/oder dem Abgastemperatursensor ein Störzustand vorliegt.
  9. Verfahren zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Abgaskanal (3) der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasdrosselventil (15), durch das die über den Abgaskanal (3) strömende Abgasmenge in Abhängigkeit von der über das Abgasdrosselventil (15) erfolgenden Drosselung eingestellt wird, und einem Kraftstoffeinspritzventil (12), durch das eine Haupteinspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, und eine Nebeneinspritzung, die eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung nach Durchführung der Haupteinspritzung darstellt, direkt in einen Zylinder erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist, eine Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil (15) durchgeführt und gesteuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand über das Kraftstoffeinspritzventil (12) erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchgeführt und gesteuert werden, der Zustand des Abgastemperaturanstiegs erfasst wird, ermittelt wird, ob ein Störzustand bei der Erfassung vorliegt, und der Vorgang der Abgas-Temperaturanhebung beendet wird, wenn die Feststellung getroffen wird, dass ein Störzustand bei der Erfassung vorliegt.
  10. Verfahren zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Abgaskanal (3) der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasdrosselventil (15), durch das die über den Abgaskanal (3) strömende Abgasmenge in Abhängigkeit von der über das Abgasdrosselventil (15) erfolgenden Drosselung eingestellt wird, und einem Kraftstoffeinspritzventil (12), durch das eine Haupteinspritzung, die eine Kraftstoffeinspritzung zur Erzeugung einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine darstellt, und eine Nebeneinspritzung, die eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung nach Durchführung der Haupteinspritzung darstellt, direkt in einen Zylinder erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine, bei dem eine erhebliche Verringerung eines unverbrannten Kraftstoffbestandteils im Abgas erforderlich ist, eine Abgasdrosselung durch das Abgasdrosselventil (15) durchgeführt und gesteuert sowie eine Abgastemperaturanhebung durch eine durch die in einem Luftüberschusszustand über das Kraftstoffeinspritzventil (12) erfolgende Haupteinspritzung herbeigeführte Verbrennung und eine durch die Nebeneinspritzung herbeigeführte Verbrennung durchgeführt und gesteuert werden, der Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs erfasst wird, ermittelt wird, ob ein Störzustand in Bezug auf den Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs vorliegt, und der Vorgang der Abgas-Temperaturanhebung beendet wird, wenn die Feststellung getroffen wird, dass ein Störzustand in Bezug auf den Zustand des Abgas-Temperaturanstiegs vorliegt.
DE60024756T 1999-10-26 2000-10-25 Vorrichtung und Verfahern zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE60024756T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30438899A JP3633401B2 (ja) 1999-10-26 1999-10-26 内燃機関の排気昇温装置
JP30438899 1999-10-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60024756D1 DE60024756D1 (de) 2006-01-19
DE60024756T2 true DE60024756T2 (de) 2006-08-17

Family

ID=17932429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60024756T Expired - Lifetime DE60024756T2 (de) 1999-10-26 2000-10-25 Vorrichtung und Verfahern zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6381952B1 (de)
EP (1) EP1096126B1 (de)
JP (1) JP3633401B2 (de)
DE (1) DE60024756T2 (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1099843B8 (de) * 1999-11-09 2006-07-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine
DE60027987T8 (de) 1999-11-09 2007-02-15 Honda Giken Kogyo K.K. Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine
US6711892B2 (en) * 2001-02-26 2004-03-30 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifier for internal combustion engines
US6536209B2 (en) * 2001-06-26 2003-03-25 Caterpillar Inc Post injections during cold operation
JP4061467B2 (ja) * 2002-03-15 2008-03-19 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3858749B2 (ja) * 2002-04-23 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4159042B2 (ja) * 2003-08-06 2008-10-01 本田技研工業株式会社 エンジン出力制御装置
JP4333289B2 (ja) * 2003-09-03 2009-09-16 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システム
JP4321332B2 (ja) * 2004-04-01 2009-08-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3992016B2 (ja) * 2004-05-17 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 予混合圧縮自着火式内燃機関の制御装置
JP4062302B2 (ja) * 2004-11-26 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒昇温システム
US7263824B2 (en) * 2004-12-03 2007-09-04 Cummins, Inc. Exhaust gas aftertreatment device for an internal combustion engine
JP4606939B2 (ja) 2005-05-18 2011-01-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US20090044517A1 (en) * 2005-07-06 2009-02-19 Takahiro Oba Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
JP2007162611A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Toyota Industries Corp インジェクタ作動不良検出装置およびそれを備えたインジェクタ作動不良除去装置
JP2007297918A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP4304527B2 (ja) * 2006-07-03 2009-07-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP2066880A1 (de) * 2006-09-19 2009-06-10 Industriell Plåtproduktion Ab Abgassystem
US20080155962A1 (en) * 2006-12-06 2008-07-03 Siemens Vdo Automotive Canada Inc. Pressure or temperature sensor control of a variable position exhaust throttle valve
JP4232823B2 (ja) 2006-12-26 2009-03-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4845762B2 (ja) * 2007-02-13 2011-12-28 本田技研工業株式会社 内燃機関の排ガス浄化装置
JP4788631B2 (ja) * 2007-03-02 2011-10-05 いすゞ自動車株式会社 エキゾーストスロットルバルブ診断装置および方法
JP4325704B2 (ja) * 2007-06-06 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
US7523653B2 (en) * 2007-06-14 2009-04-28 Ford Gobal Technologies, Llc Exhaust temperature sensor monitoring
WO2009023793A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Plasmadrive, Inc. Barometric pressure regulator circuit
EP2235335B1 (de) * 2007-12-21 2011-09-21 Renault Trucks Wärmeenergie enthaltende anordnung für eine abgasreinigungsvorrichtung
US8079351B2 (en) * 2008-01-10 2011-12-20 Ford Global Technologies, Llc Temperature sensor diagnostics
DE102008032741B3 (de) * 2008-07-11 2010-02-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Diagnosegerät zum Erkennen einer Fehlfunktion an einer Einspritzanlage
JP5500867B2 (ja) * 2009-04-30 2014-05-21 日野自動車株式会社 排気浄化装置
JP5656280B2 (ja) * 2009-12-11 2015-01-21 ボルボ パワートレイン アーベーVolvo Powertrain Ab 後処理用燃料添加装置
EP2513455B1 (de) * 2009-12-18 2017-01-11 Conti Temic microelectronic GmbH Überwachungskonzept in einem steuergerät
KR101251515B1 (ko) * 2010-11-30 2013-04-05 현대자동차주식회사 배기가스 후처리 방법
JP5880187B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-08 株式会社デンソー 燃料噴射弁検査装置
US8997457B2 (en) * 2012-09-10 2015-04-07 Ford Global Technologies, Llc Catalyst heating with exhaust back-pressure
US9239016B2 (en) * 2012-09-10 2016-01-19 Ford Global Technologies, Llc Catalyst heating with exhaust back-pressure
US9212587B2 (en) 2014-02-25 2015-12-15 Cummins Inc. Exhaust throttle control for aftertreatment system thermal management
CN106285869B (zh) * 2016-08-30 2019-01-15 潍柴动力股份有限公司 排气后处理方法
JP7045160B2 (ja) * 2016-12-08 2022-03-31 三菱重工業株式会社 非常用発電用エンジンの制御装置、非常用発電用エンジン、及び非常用発電用エンジンの保守運転方法
DE102017219172A1 (de) * 2017-10-25 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuereinrichtung zum Ansteuern eines Verbrennungsmotors und Verfahren zum Erwärmen einer Abgasreinigungseinrichtung
CN109667680B (zh) * 2018-12-28 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种排温热管理方法及装置、系统
US11002166B2 (en) * 2019-05-17 2021-05-11 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an active exhaust valve

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4980414A (de) 1972-12-08 1974-08-02
JPH04111540A (ja) 1990-08-30 1992-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダブルスーパチューナ
JP2913868B2 (ja) * 1991-03-08 1999-06-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排ガス浄化装置
JP3553146B2 (ja) * 1994-08-22 2004-08-11 本田技研工業株式会社 電気加熱式触媒制御装置
JPH08100638A (ja) 1994-09-29 1996-04-16 Fuji Heavy Ind Ltd 筒内噴射エンジンの触媒活性化制御装置
JP3052777B2 (ja) 1995-04-27 2000-06-19 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型内燃機関
JP3671455B2 (ja) * 1995-04-28 2005-07-13 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JPH0949422A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Denso Corp 内燃機関の排出ガス浄化装置
CN1077212C (zh) * 1996-07-02 2002-01-02 三菱自动车工业株式会社 缸内喷射内燃机用废气加热系统
US5839275A (en) * 1996-08-20 1998-11-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control device for a direct injection type engine
JPH10131792A (ja) 1996-10-31 1998-05-19 Yamaha Motor Co Ltd 内燃エンジンの希薄燃焼制御方法
JP3257430B2 (ja) * 1997-01-29 2002-02-18 三菱自動車工業株式会社 排気昇温装置
JP3656354B2 (ja) * 1997-02-26 2005-06-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19715921A1 (de) * 1997-04-16 1998-10-22 Schatz Thermo Gastech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung
US5983630A (en) * 1997-07-01 1999-11-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injecting device for an engine
JP3799758B2 (ja) * 1997-08-05 2006-07-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒再生装置
JP3564966B2 (ja) * 1997-09-19 2004-09-15 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の故障診断装置
JP3277881B2 (ja) * 1998-04-06 2002-04-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6164065A (en) * 1999-11-12 2000-12-26 Ford Global Technologies, Inc. After treatment system for a variable displacement engine

Also Published As

Publication number Publication date
US6381952B1 (en) 2002-05-07
JP3633401B2 (ja) 2005-03-30
EP1096126A3 (de) 2002-09-25
EP1096126B1 (de) 2005-12-14
EP1096126A2 (de) 2001-05-02
DE60024756D1 (de) 2006-01-19
JP2001123870A (ja) 2001-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60024756T2 (de) Vorrichtung und Verfahern zur Erhöhung der Abgastemperatur bei einer Brennkraftmaschine
DE10311356B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren
DE3990872C3 (de) Failsafe-Vorrichtung für einen Temperatursensor
DE102007051872B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Schubumluftventils einer Brennkraftmaschine mit Verdichter
DE102004014977B4 (de) Einlassluftmengensteuergerät und -verfahren für eine Brennkraftmaschine
EP3088711B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern des motorbremsbetriebs an brennkraftmaschinen
DE102005061876A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems
DE60301656T2 (de) Abgasreinigungskatalysator für eine Brennkraftmaschine
DE19859913B4 (de) Kraftstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE4323243A1 (de) Bedarfsorientiertes Heizverfahren für einen Katalysator im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
DE102010000289A1 (de) Abgas-Emissions-Steuerungssystem
DE10227177A1 (de) Verbrennungsmotorsteueranlage mit Umgebungserlernung mit einer Zwangsumgebungszustandsteuereinrichtung
DE19927674A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102005026054B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit einer Ventilhub-Verstelleinrichtung einer Brennkraftmaschine in einer Kaltstartphase
EP1609970B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102016104961A1 (de) Motorsteuerung
WO2005119040A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und steuergerät für eine brennkraftmaschine
DE4433632A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Heizeinrichtung eines im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angebrachten Sensors
EP2142783B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE60024796T2 (de) Vorrichtung zur regelung der drehzahl einer brennkraftmaschine
DE112019003496T5 (de) Steuerungsvorrichtung und Diagnoseverfahren für einen Verbrennungsmotor
DE602004013308T2 (de) Steuervorrichtung für eine mehrzylindrige brennkraftmaschine
DE3625044C2 (de)
DE60011762T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur begrenzung der regelbaren parameter eines motors
DE10010005B4 (de) Brennkraftmaschine und Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)