DE60308129T2

DE60308129T2 - Regeneration eines Dieselpartikelfilters

Info

Publication number: DE60308129T2
Application number: DE60308129T
Authority: DE
Inventors: Makoto Ohtake; Jun-Ichi Kawashima; Naoya Tsutsumoto; Munehiro Tabata; Terunori Kondo
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: US20040103654A1; EP1426591A2; EP1426591B1; CN1504630A; US6931842B2; CN1283909C; EP1426591A3; DE60308129D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft die Regenerierung eines Dieselpartikelfilters, der Partikelmaterial in einem Dieselabgas speichert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die JP05-044437A, veröffentlicht durch das Japanische Patentbüro in 1993 zeigt eine Regenerierungsvorrichtung für einen Dieselpartikelfilter, der durch einen Dieselmotor abgegebenes Partikelmaterial speichert. Der Filter ist in dem Auslassmotor des Motors installiert. Wenn das Partikelmaterial sich in dem Filter speichert, wird die Temperatur des Filters angehoben, um das Partikelmaterial durch Anheben der Abgastemperatur zu verbrennen und das Partikelmaterial dadurch aus dem Filter verbrannt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Falls sich der Motor während der Regenerierung stark beschleunigt, vermindert sich die Abgasströmungsrate rapide. Das Abgas, das in den Filter strömt, führt Sauerstoff, der für die Verbrennung des Partikelmaterials notwendig ist, zu und hat auch die Funktion des Abstrahlens der Überschusswärme des Filters. Demzufolge vermindert sich, wenn sich die Abgasströmungsrate während der Regenerierung rapide vermindert, die Menge der Überschusswärme, die von dem Filter durch das Abgas abgestrahlt wird, rapide, aber das Partikelmaterial, das sich in dem Filter ansammelt, wird weiterhin verbrannt. Als ein Ergebnis erhöht sich die Temperatur des Filterbetts rapide und es gibt eine Möglichkeit, dass die obere Grenztemperatur überschritten werden kann.
Es ist demzufolge ein Ziel dieser Erfindung, dass die Temperatur des Filterbettes einen richtigen Bereich während der plötzlichen Abbremsung des Motors in der Filtergenerierung überschreitet.
Zum Erreichen des zuvor genannten Zieles sieht die Erfindung eine Regenerierungsvorrichtung für einen Filter vor, der ein Partikelmaterial, das in dem Abgas eines Motors enthalten ist, speichert. Die Vorrichtung regeneriert den Filter durch Verbrennen des in dem Filter gespeicherten Partikelmaterials durch Anheben einer Temperatur des Filters. Die Vorrichtung weist eine Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung auf, die eine Temperatur in dem Abgas einstellt, eine Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung, die eine Strömungsrate des Abgases einstellt und eine programmierbare Steuerungseinrichtung.
Die programmierbare Steuerungseinrichtung ist programmiert, um zu bestimmen, ob oder nicht einen Regenerierungsbedingung für den Filter erfüllt ist, ein Anheben der Temperatur des Abgases auf eine erste Ziel-Abgastemperatur über die Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung, wenn die Regenerierungsbedingung erfüllt ist, um zu bestimmen ob, oder nicht der Motor in einem vorbestimmten schnellen Abbremsungszustand ist und die Temperatur des Abgases auf eine Ziel-Abgastemperatur, die niedriger als die erste Ziel-Abgastemperatur ist, über die Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung während des Erhöhens der Strömungsrate des Abgases über die Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung zu steuern, wenn der Motor in dem vorbestimmten schnellen Abbremsungszustand während der Regenerierung ist.
Diese Erfindung sieht auch ein Regenerierungsverfahren für einen Filter vor, der ein in dem Abgas eines Motors enthaltenes Partikelmaterial speichert, der mit einer Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung versehen ist, die eine Temperatur des Abgases einstellt und eine Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung, die eine Strömungsrate des Abgases einstellt. Das Verfahren regeneriert den Filter durch Verbrennen des in dem Filter gespeicherten Partikelmaterials durch Anheben einer Temperatur des Filters.
Das Verfahren weist das Bestimmen auf, ob oder nicht eine Regenerierungsbedingung für den Filter erfüllt ist, das Anheben der Temperatur des Abgases auf eine erste Abgastemperatur über die Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung, wenn die Regenerierungsbedingung erfüllt ist, das Bestimmen, ob oder nicht der Motor in einem vorbestimmten schnellen Abbremsungszustand ist und das Steuern, der Temperatur des Abgases auf eine zweite Ziel-Abgastemperatur, die niedriger als die erste Ziel-Abgastemperatur ist, über die Abgastemperatur-Einstellungsvorrichtung während des Erhöhens der Strömungsrate des Abgases über die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung, wenn der Motor in dem vorbestimmten Abbremsungszustand während der Regenerierung ist.
Die Details sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in dem Rest der Spezifikation fortgesetzt und werden in den beigefügten Zeichnungen gezeigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine schematische grafische Darstellung eines Dieselmotors, in dem diese Erfindung angewandt wird.
Die 2A–2E sind Zeitablaufdiagramme, die die Wirkung der Steuerung entsprechend dieser Erfindung beschreiben.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zum Festlegen eines Zeichen für die Regenerierung durch eine Motorsteuerungseinrichtung entsprechend dieser Erfindung beschreibt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm, das durch die Motorsteuerungseinrichtung ausgeführt wird, zum Festlegen eines schnellen Beschleunigungszeichens beschreibt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm, das durch die Motorsteuerungseinrichtung ausgeführt wird, zum Regenerieren eines Filters beschreibt.
6 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines Plans einer Verzögerungszeit tdly, gespeichert in der Motorsteuerungseinrichtung, beschreibt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Abgastemperatur-Steuerungsprogramm, ausgeführt durch die Motorsteuerungseinrichtung, beschreibt.
8 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines Plans eines Einspritzbereichs, gespeichert durch die Motorsteuerungseinrichtung, beschreibt.
9 ist eine grafische Darstellung, die Kennlinien eines Planes einer Nacheinspritzungsgröße, gespeichert in der Motorsteuerungseinrichtung, beschreibt.
10 ist ein Diagramm, das die Kennlinien eines Planes einer Haupteinspritzungszeitpunkt-Verzögerungsgröße, gespeichert durch die Motorsteuerungseinrichtung, beschreibt.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeichertes Abgasströmungsraten-Steuerungsprogramm beschreibt.
12 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer EGR-Ventilöffnung und der Abgasströmungsrate beschreibt.
13 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer veränderbaren Düsenöffnung und der Abgasströmungsrate beschreibt.
14 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer Einlassdrosselöffnung und der Abgasströmungsrate beschreibt.
15 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeicherten Plans einer Ziel-EGR-Ventilöffnung beschreibt.
16 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeicherten Plans einer veränderbaren Ziel-Düsenöffnung beschreibt.
17 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeicherten Plans einer Einlassluft-Drosselöffnung beschreibt.
18 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung der Abgasströmungsrate und der Filterbetttemperatur beschreibt.
19 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeicherten Plans einer EGR-Ventilöffnungs-Korrekturgröße beschreibt.
20 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeicherten Plans einer veränderbaren Düsenöffnungs-Korrekturgröße beschreibt.
21 ist eine grafische Darstellung, die die Kennlinien eines durch die Motorsteuerungseinrichtung gespeicherten Plans einer Einlassdrosselöffnungs-Korrekturgröße beschreibt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In Bezug auf die 1 der Zeichnungen ist ein Dieselmotor 1 für ein Fahrzeug mit einem Auslasskanal 2 und einem Einlasskanal 3 versehen. Der Auslasskanal 2 und eine Sammeleinrichtung 3a in dem Einlasskanal 3 sind durch einen Abgasrückführungs-(EGR-)Kanal 4 verbunden. Ein EGR-Ventil 6 vom Diaphragma-Typ ist in dem EGR-Kanal 4 installiert. Das EGR-Ventil 6 wird durch ein Drucksteuerungsventil und einen Diaphragmabetätiger in Abhängigkeit eines Arbeitssignals von einer Motorsteuerungseinrichtung 31 betätigt.
Der Motor 1 hat eine Kraftstoffeinspritzungsvorrichtung 10 vom allgemeinen Schienen-Typ. Die Kraftstoffeinspritzungsvorrichtung 10 weist auf eine Kraftstoffzuführungspumpe 14, einen gemeinsame Schiene (Druckkammer) 16 und eine an jedem Zylinder vorgesehene Düse. Der Kraftstoff, der durch die Kraftstoffzuführungseinrichtung 14 unter Druck gesetzt worden ist, wird in jede Düse 17 über die gemeinsame Schiene 16 verteilt.
Die Düse 17 weist auf ein Nadelventil, einen Düsenkammer, einen Kraftstoffzuführungskanal zu der Düsenkammer, einen Halter, einen Öldruckkolben und eine Rücksetzfeder. Ein Drei-Wege-Ventil ist ein Ventil, das den Zuführungskanal mit der ge meinsamen Schiene 16 oder einem Ablauf wahlweise verbindet, und in dem AUS-Zustand wird das Nadelventil in der sitzenden Position durch den Hochdruck der gemeinsamen Schiene 16 über den Kraftstoffzuführungskanal und die Düsenkammer gehalten. In dem EIN-Zustand wird durch Öffnen dieses Drucks in den Ablauf das Nadelventil angehoben und der Kraftstoff in der Düsenkammer wird in den Zylinder eingespritzt. Der Motor 1 verbrennt den eingespritzten Kraftstoff in dem Zylinder durch Verdichtungszündung.
Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt 17 wird entsprechend eines Umschaltzeitpunktes vom Umschalten des Drei-Wege-Ventils von AUS zu EIN festgelegt und die Kraftstoffeinspritzmenge wird durch die Zeitdauer festgelegt, für die das Drei-Wege-Ventil AN bleibt. AN und AUS des Drei-Wege-Ventils werden durch ein Signal von der Motorsteuerungseinrichtung 31 umgeschaltet.
Diese Kraftstoffeinspritzungsvorrichtung 10 vom allgemeinen Schienen-Typ ist aus dem Patent der Vereinigten Staaten, Serien-Nr. 6,247,311 bekannt.
Eine Turbine 22 des Turbolader 21 mit veränderbarer Kapazität ist in dem Auslasskanal 2 stromab des EGR-Kanals 4 installiert. Der Turbolader 21 mit veränderbarer Kapazität weist außerdem einen Kompressor 23 auf, der in dem Einlasskanal 3 installiert ist. Die Turbine 22 wandelt die Strömungsenergie des Abgases in Rotationsenergie um und treibt den auf derselben Achse angeordneten Kompressor 23 unter Verwendung der Rotationsenergie an. Eine veränderbare Düse 24, die durch einen Betätiger 25 angetrieben wird, ist an dem Schneckeneinlass der Turbine 22 installiert. Der Betätiger 25 weist einen Diaphragmabetätiger 26 und ein Drucksteuerungsventil 27 auf, das eine Druckzuführung in den Diaphragmabetätiger 26 regelt, und verändert die Düsenöffnung, um einen vorbestimmten Turboladedruck aus dem niedrigen Drehzahlbereich des Motors 1 zu erzeugen. Insbesondere bei einer niedrigen Drehzahl wird die Düsenöffnung verengt und die in die Turbine 22 eingeleitete Abgasströmungsrate wird erhöht, während bei einer hohen Drehzahl die Düsenöffnung verbreitert wird und das Abgas in die Turbine 22 ohne Widerstand eingeleitet wird. Das Drucksteuerungsventil 27 stellt den Druck des Diaphragmabetätigers 26 entsprechend eines Arbeitssignales von der Motorsteuerungseinrichtung 31 so ein, dass die Öffnung der veränderbaren Düse 24 der Ziel-Düsenöffnung entspricht.
Eine Lufteinlassdrossel 42, angetrieben durch den Betätiger 43, ist an dem Einlass der Sammeleinrichtung 3a installiert. Der Betätiger 43 arbeitet unter einem Diaphragmabetätiger 44, der das Lufteinlass-Drosselventil 42 in Abhängigkeit von dem Steuerungsdruck antreibt und einem Drucksteuerungsventil 45, das den zu dem Diaphragmabetätiger 44 zugeführten Steuerungsdruck einstellt. Das Drucksteuerungsventil 45 stellt den Druck des Diaphragmabetätigers 44 entsprechend eines Arbeitssignales von der Motorsteuerungseinrichtung 31 ein, so dass die Lufteinlassdrossel 42 eine Zielöffnung hat.
Ein Dieselpartikelfilter 41, der Partikelmaterial in dem Auslassgas sammelt, ist in dem Abgaskanal 2 stromab der Turbine 22 installiert.
Die Motorsteuerungseinrichtung 31 weist einen Mikrorechner auf, der eine Zentralrechnereinheit CPU), einen Nur-Lesespeicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle (I/O) aufweist. Die Motorsteuerungseinrichtung 31 kann auch mehrere Mikrorechner aufweisen.
Die Motorsteuerungseinrichtung 31 steuert das Motorsteuerungsventil 6, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge der Düse 17, das Öffnen der variablen Düse 24 des Turboladers 21 und die Öffnung des Lufteinlassventils 42. Infolge dieser Steuerungen wird das Partikelmaterial, das in dem Dieselpartikelfilter 41 gesammelt worden ist, verbrannt und der Filter 41 wird in einen Zustand regeneriert, wo er erneut Partikelmaterial speichern kann.
Zum Ausführen der zuvor erwähnten Steuerung werden die Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren in die Motorsteuerungseinrichtung 31 eingegeben. Diese Sensoren enthalten einen Beschleuniger-Niederdrückungssensor 32, der einen Niederdrückungsbetrag eines Beschleunigerpedals, mit dem das Fahrzeug versehen ist, erfasst, einen Kurbelwinkelsensor 33, der eine Drehzahl Ne des Kurbelwinkels des Motors 1 erfasst, einen Wassertemperatursensor 34, der eine Kühlwassertemperatur des Motors 1 erfasst, einen Luftströmungsmesser 35, der eine Luftströmungsrate Qa des Einlasskanals 2 erfasst, einen Differentialdrucksensor 36, der einen Differentialdruck ΔP stromauf und stromab des Dieselpartikelfilters 41 erfasst, einen Temperatursensor 37, die eine Temperatur T1 an dem Einlass des Filters 41 erfasst und einen Temperatursensor 38, der einen Temperatur T2 an dem Auslass des Filters 41 erfasst.
Als nächstes wird die durch die Motorsteuerungseinrichtung 31 ausgeführte Regenerierungssteuerung des Dieselpartikelfilters 41 beschrieben.
Wenn der Differentialdruck ΔP stromab des Dieselpartikelfilters 41 einen Regenerierungsstart-Festlegungswert ΔPHmax erreicht, bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31, dass sich das Partikelmaterial in dem Filter 41 in einem derartigen Maße angesammelt hat, dass die Regenerierung des Filters 41 erforderlich ist. Die Abgastemperatur wird dann auf die Ziel-Abgastemperatur unter vorbestimmten Bedingungen gesteuert, so dass die Regenerierungsbehandlung ausgeführt wird, um das Partikelmaterial, dass sich in dem Filter 41 angesammelt hat, zu verbrennen. In diesem Verfahren stellt die Motorsteuerungseinrichtung 31 fest:

(1) ob oder nicht der Motor 1 während der Regenerierung schnell beschleunigt wird,
(2) wenn der Motor 1, der während der Regenerierung schnell beschleunigt wird, eine zweite Ziel-Abgastemperatur niedriger als eine erste Abgastemperatur festlegt, und
(3) steuert die Abgastemperatur auf die zweite Ziel-Abgastemperatur, während sich die Abgasströmungsrate erhöht.

In Bezug auf die 2A–2E, wenn das Beschleunigerpedal freigegeben wird und der Motor 1 während der Regenerierung des Filters 41 schnell abbremst, verlangsamt sich die Abgasströmungsrate schnell, wie durch die gepunktete Linie in der 2C gezeigt wird. Das Abgas, das in den Filter 41 während der Regenerierung strömt, hat die Funktion des Sauerstoffs, der für die Verbrennung des Partikelmaterials erforderlich ist und für das Abgeben der überschüssigen Wärme im Filter 41 in die Atmosphäre. Falls sich die Abgasströmungsrate während der Regenerierung des Filters 41 rasch vermindert, lässt die Abgabefunktion nach und wenn das Partikelmaterial weitergeführt wird, um verbrannt zu werden, steigt die Betttemperatur des Filters 41 schnell an, so dass sie eine obere Grenztemperatur überschreiten kann, wie durch die gepunktete Linie in der 2E gezeigt wird.
Die zuvor erwähnte Beschreibung bezieht sich darauf, was sich ereignet, wenn der Motor 1 während der Regenerierung des Filters 41 rapid abbremst, und ein identisches Phänomen auftritt, wenn die Regenerierung des Filters ausgeführt wird, während der Motor 1 schnell abgebremst wird.
Die Motorsteuerungseinrichtung 31 vermeidet zuerst, um einen rapiden Anstieg der Betttemperatur des Filters zu vermeiden, die Regenerierung des Filters 41 während des Abbremsens des Motors 1.
Auch wenn der Motor 1 während der Regenerierung des Filters 41 schnell abbremst, wird die Abgasströmungsrate, wie durch die durchgehende Linie in der 2C gezeigt, in der Erhöhungsrichtung korrigiert, und die Ziel-Abgastemperatur wird auf eine zweite Ziel-Abgastemperatur tTexh2, die niedriger als die erste Ziel-Abgastemperatur tTexh1 ist, umgeschaltet, um den Filter 41, wie in der 2D gezeigt, zu regenerieren. Infolge dieser Maßnahmen wird die Betttemperatur des Filters 41 am Überschreiten der oberen Grenztemperatur, wie durch die 2E gezeigt, gehindert.
Die durch die Motorsteuerungseinrichtung 31 ausgeführte Steuerung wird nunmehr in Bezug auf die Ablaufdiagramme der 3–5, 7 und 11 beschrieben. Die in diesen Figuren gezeigten Programme sind gegenseitig abhängig und die Motorsteue rungseinrichtung 31 führt die Programme in Intervallen von zehn Millisekunden während des Laufens des Motors 1 aus.
In einem in der 3 gezeigten Zeichen für die Regenerierung-Festlegungsprogramm liest die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S1 zuerst den durch den Differentialdrucksensor 36 erfassten Differentialdruck ΔP stromauf und stromab des Partikelfilters 41. Der Differentialdruck ΔP entspricht dem Druckverlust des Abgases, das durch den Dieselpartikelfilter 41 hindurch gegangen ist.
In einem nächsten Schrift S2 bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht das Zeichen für die Regenerierung null ist. Das Zeichen für die Regenerierung ist ein Zeichen, dass als Eins-Element festgelegt wird, wenn die Regenerierungsbedingungen erfüllt sind und sein anfänglicher Wert null ist. Die Regenerierungsbedingungen werden später beschrieben.
In dem Schritt S2, wenn das Zeichen für die Regenerierung null ist, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar. Wenn das Zeichen für die Regenerierung nicht null ist, d.h., wenn es ein Eins-Element ist, bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S3, ob oder nicht der Differentialdruck ΔP den Regenerierungsstart-Bestimmungswert ΔPHmax überschreitet.
Wenn der Differentialdruck ΔP den Regenerierungsstart-Bestimmungswert ΔPHmax überschreitet, wird die Regenerierung des Filters 41 angefordert und in diesem Fall bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S4, ob oder nicht die Regenerierungsbedingungen erfüllt sind.
Die Regenerierungsbedingungen sind Bedingungen, die bestimmen, ob oder nicht die Laufbedingungen des Motors 1 für die Regenerierung des Filters 41 geeignet sind. Hierin werden die Regenerierungsbedingungen genommen, um entweder die Motordrehzahl Ne oder die Kraftstoffeinspritzmenge zu sein, die der Motorlast innerhalb vorbestimmter Bereiche entspricht. Der Bereich, der dem Lauf bei Leerlauf des Motors 1 oder dem benachbarten Niedrig-Lastbereich entspricht, wird aus dem vorbestimmten Bereich ausgeschlossen. Dies kommt daher, weil während des Leerlaufs oder in dem Niedrig-Lastbereich die Abgastemperatur niedrig ist und selbst dann, wenn eine Nacheinspritzung ausgeführt wird und die Öffnung der Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung 42 verengt wird, um die Abgastemperatur zu erhöhen, kann die Betttemperatur des Filters 41 kaum auf eine erste Ziel-Betttemperatur tTbed1 während der Regenerierung angehoben werden.
Hierin ist die erste Ziel-Betttemperatur tTbed1 eine Temperatur, bei der das in dem Filter 41 gesammelte Partikelmaterial infolge der Selbstzündung schnell verbrennt und es ein Wert innerhalb des Bereiches von 450 Grad Celsius–650 Grad Celsius ist.
Selbst wenn die Motordrehzahl Ne und die Kraftstoffeinspritzmenge innerhalb vorbestimmter Bereiche sind, wird es, wenn der Motor 1 abbremst, bestimmt, dass die Regenerierungsbedingungen nicht erfüllt sind.
Falls die Regenerierungsbedingungen in dem Schritt S4 erfüllt sind, setzt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S5 das Zeichen für die Regenerierung als Eins-Element fest. Nach dem Verarbeiten des Schrittes S5 beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm. Wenn der Differentialdruck ΔP den Regenerierungsstart-Bestimmungswert ΔPHmax in dem Schritt S3 nicht überschreitet, oder wenn die Regenerierungsbedingungen in dem Schritt S4 nicht erfüllt sind, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar.
Infolge des zuvor erwähnten Zeichen für die Regenerierung-Festlegungsprogramms ist, wenn einmal das Zeichen für die Regenerierung als Eins-Element festgesetzt worden ist, wenn das Programm als nächstes ausgeführt wird, das Bestimmungsergebnis des Schrittes S2 negativ und die Motorsteuerungseinrichtung 31 beendet das Programm unmittelbar. Mit anderen Worten, das Zeichen für die Regenerierung-Festlegungsprogramm wird nur ausgeführt, um das Zeichen für die Regenerierung festzulegen, nicht um es zurück zu setzen. Das Zurücksetzen des Zeichen für die Regenerierung wird durch das Programm der 5 ausgeführt.
In einem Festlegungsprogramm für das Zeichen für schnelle Abbremsung, das in der 4 gezeigt ist, bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 zuerst in einem Schritt S11 ob oder nicht das Zeichen für die Regenerierung ein Eins-Element ist. Das hierin bestimmte Zeichen für die Regenerierung ist das Zeichen für die Regenerierung, festgelegt durch das Zeichen für die Regenerierung-Festlegungsprogramm, das unmittelbar vor dem schnellen Zeichen für die Regenerierung-Festlegungsprogramm festgelegt worden ist.
Wenn das Zeichen für die Regenerierung ein Eins-Element ist, bestimmt in einem Schritt S12 die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht das Zeichen für schnelle Abbremsung null ist. Das Zeichen für schnelle Abbremsung ist ein Zeichen, dass zeigt, ob der Motor 1 schnell abbremst, und sein anfänglicher Wert null ist. Wenn das Zeichen für schnelle Abbremsung null ist, liest in einem Schritt S13 die Motorsteuerungseinrichtung 31 die Motordrehzahl Ne, die durch den Kurbelwinkelsensor 33 erfasst worden ist.
In einem nächsten Schritt S14 berechnet die Motorsteuerungseinrichtung 31 eine Differenz ΔNe zwischen der Motordrehzahl Ne_n-1, gelesen bei der unmittelbar vorhergehenden Gelegenheit, bei der das Programm ausgeführt worden ist, und der Motordrehzahl Ne, gelesen bei der gegenwärtigen Gelegenheit. Wenn die Differenz ΔNe ein positiver Wert ist, bremst der Motor ab, und wenn die Differenz ΔNe ein negativer Wert ist, beschleunigt sich der Motor. Wenn die Differenz ΔNe null ist, bedeutet dies, dass der Motor 1 in einem stabilen Laufzustand ist.
In einem nächsten Schritt S15 bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht die Differenz ΔNe gleich zu oder größer als ein vorbestimmter positiver Grenzwert alpha ist. Wenn die Differenz ΔNe gleich zu oder größer als der Grenzwert alpha ist, wird es angenommen, dass der Motor 1 schnell abbremst. In diesem Fall setzt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S16 das Zeichen für schnelle Abbremsung als Eins-Element. Nach der Verarbeitung in dem Schritt S16 beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm.
Wenn das Zeichen für die Regenerierung im Schritt S11 kein Eins-Element ist, das Zeichen für schnelle Abbremsung in dem Schritt S12 nicht null ist oder die Differenz ΔNe geringer als der Grenzwert alpha in dem Schritt 15 ist, beendet die Motorsteuereinrichtung 31 das Programm unmittelbar. Als ein Ergebnis wird selbst dann, wenn der Motor 1 abbremst, vorgesehen, dass er nicht schnell abbremst, wobei das Zeichen für schnelle Abbremsung nicht im Einlang gesetzt wird. Dies kommt daher, weil während der allmählichen Abbremsung der Anstieg der Betttemperatur des Filters 41 infolge der Verminderung der Abgasströmungsrate auch allmählich ist und sie die obere Grenztemperatur nicht überschreitet. Der Grenzwert alpha entspricht einem Abbremsungszustand, wo die Betttemperatur zu der oberen Grenztemperatur gleich ist. Der Grenzwert alpha wird experimentell festgelegt.
In dem oberen Festlegungsprogramm für das Zeichen für schnelle Abbremsung ist, sobald das Zeichen für schnelle Abbremsung als Eins-Element festgesetzt ist, das Bestimmungsergebnis des Schrittes S12 bei der nächsten Gelegenheit, wenn das Programm ausgeführt wird, negativ, so dass die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar beendet. Mit anderen Worten, das Festlegungsprogramm für das Zeichen für schnelle Abbremsung setzt nur das Zeichen für schnelle Abbremsung fest, setzt es aber nicht zurück. Das Zurücksetzen des Zeichen für die Regenerierung wird durch das Programm der 5 ausgeführt, was später beschrieben wird.
In einem in der 5 gezeigten Filterregenerierungsprogramm bestimmt in einem Schritt S21 die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht das Zeichen für die Regenerierung ein Eins-Element ist. Wenn das Zeichen für die Regenerierung kein Eins-Element ist, ist die Regenerierung des Filters 41 nicht erforderlich. In diesem Fall beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar.
Wenn das Zeichen für die Regenerierung ein Eins-Element ist, bestimmt in einem Schritt S22 die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht das Zeichen für schnelle Abbremsung ein Eins-Element ist. Wenn das Zeichen für schnelle Abbremsung kein Eins-Element ist, ist die Regenerierung des Filters 41 erforderlich, aber die schnelle Abbremsungssteuerung ist nicht erforderlich. In diesem Fall führt die Motorsteuerungseinrichtung 31 die Regenerierung des Filters 41 in einem Schritt S39 aus, d.h., das Steuern der Abgastemperatur auf der Grundlage der ersten Zieltemperatur tTexh1 und sie beendet das Programm.
Wenn das Zeichen für schnelle Abbremsung in dem Schritt S22 ein Eins-Element ist, zeigt dies, dass der Motor 1 während der Regenerierung des Filters 41 schnell abbremst.
In diesem Fall bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S23, ob oder nicht das Zeichen für schnelle Abbremsung bei der unmittelbar vorhergehenden Gelegenheit, bei der das Programm ausgeführt worden ist, null war. Mit anderen Worten, sie bestimmt, ob oder nicht das Zeichen für schnelle Abbremsung sich in das Eins-Element für das erste Mal in der momentanen Ausführung des Programms verändert. Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes S23 positiv ist, d.h., als das Zeichen für schnelle Abbremsung das erste Mal bei dieser Gelegenheit ein Eins-Element wurde, führt die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Verarbeiten der Schritte S24–S27 aus.
In dem Schritt S24 liest die Motorsteuerungseinrichtung 31 die durch den Temperatursensor 37 erfasste Einlasstemperatur T1 des Filters 41 und die durch den Temperatursensor 38 erfasste Auslasstemperatur T2 des Filter 41.
In dem nächsten Schritt S25 wird die tatsächliche Temperatur rTbed des Filters 41 durch die folgende Gleichung (1) berechnet: [rTbed = b1·T1 + b2·T2 (1)wo b2, b2 = experimentell bestimmte Konstanten sind.
In dem nächsten Schritt S26 berechnet die Motorsteuerungseinrichtung 31 eine Verzögerungszeit tdly durch Aufsuchen eines Plans, der die in der 6 gezeigten Kennlinien auf der Grundlage der tatsächlichen Betttemperatur rTbed hat. Dieser Plan ist in einem Speicher (ROM) der Motorsteuerungseinrichtung 31 vorgespeichert. Die Verzögerungszeit tdly ist die Betriebsverzögerungszeit, wenn sich die Ziel-Abgastemperatur von der ersten Zieltemperatur tTexh1 zu der niedrigen zweiten Zieltemperatur tTexh2 umschaltet.
In Bezug auf die 6 wird die Verzögerungszeit tdly festgelegt, um länger zu sein, je niedriger die tatsächliche Betttemperatur rTbed ist. Wenn die tatsächliche Betttemperatur rTbed niedrig ist, wird es bevorzugt, die Verzögerungszeit tdly festzulegen, um länger zu sein, um den Anstieg der Betttemperatur zu vermeiden. Andererseits muss, wenn die tatsächliche Betttemperatur rTbed hoch ist, die Verzögerungszeit tdly sehr kurz festgelegt werden, um zu verhindern, dass der obere Grenzwert der Betttemperatur überschritten wird. Die Verzögerungszeit tdly wird festgelegt, um diesen Erfordernissen zu genügen.
In dem nächsten Schritt S27 wird ein Zeitgeber gestartet. Dieser Zeitgeber ist ein Zeitgeber, der die vergangene Zeit von der Zeit misst, als das Zeichen für schnelle Abbremsung ein Eins-Element wurde. Nach der Verarbeitung in dem Schritt S27 beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm.
In dem Programm, das nach der Verarbeitung in den Schritten S24–S27 ausgeführt wird, ist das Bestimmungsergebnis des Schrittes S23 negativ. In diesem Fall bestimmt in einem Schritt S29 die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht der Zeitgeberwert die Verzögerungszeit tdly erreicht hat. Wenn der Zeitgeberwert die Verzögerungszeit tdly nicht erreicht hat, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar. Demzufolge wartet die Motorsteuerungseinrichtung 31 nach der Verarbeitung in den Schritten S24–S27, insofern es dieses Programm betrifft, ohne eine Verarbeitung auszuführen, bis der Zeitgeberwert die Verzögerungszeit tdly erreicht. Wenn der Zeitgeberwert die Verzögerungszeit in dem Schritt S29 erreicht, bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S30, ob oder nicht der unmittelbar vorhergehende Zeitgeberwert die Verzögerungszeit tdly erreicht. Mit anderen Worten, sie bestimmt, ob der Zeitgeberwert die Verzögerungszeit tdly zum ersten Mal bei der vorhergehenden Gelegenheit, bei der das Programm ausgeführt wurde, erreichte. Falls es bestimmt wird, dass der unmittelbar vorhergehende Zeitgeberwert die Verzögerungszeit tdly nicht erreichte, setzt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S31 eine Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen als Eins-Element. Die anfänglichen Werte des Abgastemperatur-Steuerungszeichens und des Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen sind beide null. Nachdem diese Zeichen als Eins-Element gesetzt worden sind, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm.
Das Abgastemperatur-Steuerungszeichen ist ein Zeichen zum Ausführen eines Abgastemperatur-Steuerungsprogramms und das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen ist ein Zeichen zum Ausführen eines Abgasströmungsraten-Steuerungsprogramms.
Wenn es bestimmt wird, dass der unmittelbar vorhergehende Zeitgeberwert in dem Schritt S30 die Verzögerungszeit tdly erreicht, liest in einem Schritt S33 die Motorsteuerungseinrichtung 31 die Einlasstemperatur T1 und die Auslasstemperatur T2 des Filters 41.
In einem nächsten Schritt S34 berechnet die Motorsteuerungseinrichtung 31 die tatsächliche Betttemperatur rTbed durch die Gleichung (1) in derselben Weise wie in dem vorerwähnten Schritt S25.
In einem nächsten Schritt S35 bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht die tatsächliche Betttemperatur rTbed die obere Grenztemperatur überschreitet. In diesem Zustand sind sowohl das Abgastemperatur-Steuerungszeichen, als auch das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen beide als Eins-Element und die Abgastemperatursteuerung und die Abgasströmungsratensteuerung werden ausgeführt, um den rapiden Anstieg der Betttemperatur des Filters 41 zu verhindern. In diesem Zustand bedeutet dies, wenn die tatsächliche Betttemperatur rTbed die obere Grenztemperatur überschreitet, dass diese Steuerungen nicht effektiv funktionieren. In diesem Fall setzt in einem Schritt S37 die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Zeichen für die Regenerierung auf null zurück, und in einem nächsten Schritt, nach dem Rücksetzen des Abgastemperatur-Steuerungszeichens und des Abgasströmungsraten-Steuerungszeichens auf null, wird das Programm beendet. Das Rücksetzen des Zeichen für die Regenerierung auf null bedeutet, dass die Regenerierung des Filters 41 zu beenden ist. Mit anderen Worten, wenn die tatsächliche Betttemperatur rTbed die obere Grenztemperatur überschreitet, wird die Regenerierung des Filters 41 unmittelbar gestoppt.
Wenn die tatsächliche Betttemperatur rTbed die obere Grenztemperatur in dem Schritt S35 nicht überschreitet, bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S36, ob oder nicht die Regenerierung des Filters 41 abgeschlossen ist. Diese Bestimmung wird durch Bestimmen ausgeführt, ob oder nicht eine vergangene Zeit, von da an, wenn die Filterregenerierung startet, eine vorbestimmte Zeit erreicht. Verschiedene andere Verfahren sind in der Technik zum Bestimmen bekannt, ob oder nicht die Regenerierung des Filters 41 vollständig ist. Demzufolge kann die Bestimmung, ob die Regenerierung des Filters 41 vollständig ist, durch ein anderes Verfahren ausgeführt werden.
Wenn es in dem Schritt S36 bestimmt wird, dass die Regenerierung des Filters 41 vollständig ist, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm nach dem Ausführen der vorerwähnten Schritte S37 und S38. Wenn es bestimmt wird, dass die Regenerierung des Filters 41 nicht vollständig ist, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm nach dem Ausführen der vorerwähnten Schritte S31 und S32.
In einem in der 7 gezeigten Abgastemperatur-Steuerungsprogramm bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S41, ob oder nicht das Abgastemperatur-Steuerungszeichen ein Eins-Element ist. Wenn das Abgastemperatur-Steuerungszeichen nicht ein Eins-Element ist, beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar. Das Abgastemperatur-Steuerungsprogramm wird demzufolge nur effektiv ausgeführt, wenn das Abgastemperatur-Steuerungszeichen ein Eins-Element ist.
Wenn das Abgastemperatur-Steuerungszeichen in dem Schritt S41 ein Eins-Element ist, liest die Motorsteuerungseinrichtung 31 die Motordrehzahl Ne und die Kraftstoffeinspritzmenge Qf in einem Schritt S42. Wie zuvor beschrieben hängt die Kraftstoffeinspritzmenge Qf von einer Arbeitssignalausgabe durch die Motorsteuerungseinrichtung 31 zu der Düse 17 ab. Demzufolge ist die Kraftstoffeinspritzmenge Qf ein bekannter Wert in der Motorsteuerungseinrichtung 31.
In einem nächsten Schritt S43 bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31, ob oder nicht die Laufbedingung des Motors 1, bestimmt durch die Motordrehzahl Ne und die Kraftstoffeinspritzmenge Qf innerhalb eines Nacheinspritzungsbereiches sind. Hierin wird die Kraftstoffeinspritzmenge Qf als ein Wert verwendet, der gegenüber der Last des Motors 1 repräsentativ ist.
Die Bestimmung wird durch Aufsuchen eines Planes ausgeführt, der die in der 8 gezeigten Kennlinien hat, die in einem Speicher (ROM) der Motorsteuerungseinrichtung 31 zuvor gespeichert worden sind. In diesem Plan werden der Nach-Einspritzungsbereich und der Verzögerungsbereich des Haupt-Einspritzungszeitpunktes festgelegt. Nach-Einspritzung bedeutet eine ergänzende Kraftstoffeinspritzung nach der Haupt-Einspritzung, um den Motor zu drehen. Die Verzögerung des Haupt-Einspritzungszeitpunktes erhöht auch die Abgastemperatur durch Verzögern des Zeitpunktes der Haupt-Einspritzung. In dem Schritt S43 wird entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Kraftstoffeinspritzmenge Qf bestimmt, welches von diesen Verfahren verwendet wird, um die Abgastemperatur anzuheben.
In dem Schritt S43 berechnet, wenn es bestimmt wird, dass die Laufbedingung des Motors 1 innerhalb des Nach-Einspritzungsbereiches ist, die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S44 die Nach-Einspritzungsmenge aus der Motordrehzahl Ne und der Kraftstoffeinspritzmenge Qf durch Aufsuchen eines Plans, der die in der 9 gezeigten Kennlinien hat, die zuvor in einem Speicher (ROM) der Motorsteuerungseinrichtung 31 gespeichert worden sind. Unter verschiedenen Laufbedingungen spezifiziert dieser Plan die Nach-Einspritzungsmenge zum Steuern der Abgastemperatur der zweiten Zieltemperatur tTexh2. In diesem Plan wird die Nach-Einspritzungsmenge festgelegt um größer zu sein, je kleiner die Kraftstoffeinspritzmenge Qf der Haupt-Einspritzung und je kleiner die Motordrehzahl Ne ist.
In dem Schritt S43, wenn es bestimmt wird, dass die Laufbedingung des Motors 1 nicht in dem Nach-Einspritzungsbereich ist, berechnet die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S45 den Verzögerungswinkel des Haupt-Einspritzungszeitpunkt aus der Motordrehzahl Ne und der Kraftstoffeinspritzmenge Qf durch Aufsuchen eines Planes mit den in der 10 gezeigten Kennlinien, die zuvor in dem Speicher (ROM) der Motorsteuerungseinrichtung 31 gespeichert worden sind. Unter verschiedenen Laufbedingungen spezifiziert dieser Plan den Verzögerungswinkel des Haupt-Einspritzungszeitpunktes, um die Abgastemperatur auf die zweite Zieltemperatur tTexh2 zu steuern. Der Verzögerungswinkel in diesem Plan wird festgelegt, um größer zu sein, je kleiner die Kraftstoffeinspritzmenge Qf der Haupt-Einspritzung und je kleiner die Motordrehzahl Ne ist.
Die Nach-Einspritzungsmenge, die in dem Schritt S45 festgelegt worden ist, und der Verzögerungswinkel des Haupt-Einspritzungszeitpunktes, der in dem Schritt S44 festgelegt worden ist, werden für ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungsprogramm verwendet, das als ein separates Programm vorhanden ist und werden durch Ausführen des Kraftstoffeinspritzungs-Steuerungsprogramms implementiert.
In einem in der 11 gezeigten Abgasströmungsraten-Steuerungsprogramm bestimmt die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S51, ob oder nicht das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen ein Eins-Element ist. Wenn das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen nicht kein Eins-Element ist, dann beendet die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm unmittelbar. Das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen ist ein Zeichen, das durch das zuvor erwähnte Programm der 5 festgelegt worden ist.
Wenn das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen ein Eins-Element ist, steuert die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S52 die Öffnung des EGR-Ventils 6, die Öffnung der veränderbaren Düse 24 und die Öffnung der Lufteinlassdrossel 42, so dass sich die Abgasströmungsrate erhöht.
In Bezug auf die 12 erhöht sich die Abgasströmungsrate, wenn sich die Öffnung des EGR-Ventiles 6 vermindert. In Bezug auf die 13 erhöht sich die Abgasströmungsrate, wie sich die Öffnung der veränderbaren Düse 24 vermindert. In Bezug auf die 14 erhöht sich die Abgasströmungsrate, wie sich die Öffnung der Lufteinlassdrossel 42 erhöht.
Die Pläne der Ziel-EGR-Ventilöffnung, der veränderbaren Ziel-Düsenöffnung und die Ziel-Lufteinlassdrosselöffnung mit den in den 15–17 gezeigten Kennlinien werden zuvor in der Motorsteuerungseinrichtung 31 gespeichert. Die Pläne der 15 und 16 werden festgelegt, um Kennlinien zu haben, um jeweils kleinere Werte als eine Ziel-EGR-Ventilöffnung und eine Ziel-Düsenöffnung zu ergeben, die festgelegt wurden, als das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen für eine identische Motordrehzahl Ne und die Haupt-Kraftstoffeinspritzmenge Qf kein Eins-Element war. Andererseits wird der Plan der 17 festgelegt, um Kennlinien zu haben, die einen größeren Wert als eine Ziel-Drosselöffnung ergeben, der festgelegt wird, wenn das Abgasströmungsraten-Steuerungszeichen für die identische Motordrehzahl Ne und die Haupt-Kraftstoffeinspritzmenge Qf kein Eins-Element ist.
Die Motorsteuerungseinrichtung 31 bestimmt in einem Schritt S52 die Ziel-EGR-Ventilöffnung, die veränderbare Ziel-Düsenöffnung und die Ziel-Lufteinlassdrosselöffnung durch aufsuchen dieser Pläne aus der Motordrehzahl Ne und der Kraftstoffeinspritzmenge Qf. Die Öffnung des EGR-Ventiles 6, die Öffnung der veränderbaren Düse 24 und die Öffnung der Lufteinlass-Drossel 42 werden dann jeweils auf die Zielwerte gesteuert.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Abgasströmungsrate durch Betätigen des EGR-Ventils 6, der veränderbaren Düse 24 und der Lufteinlassdrossel 42 erhöht, aber die Erhöhung der Abgasströmungsrate kann durch Betätigen von zumindest einem von EGR-Ventil 6, der veränderbaren Düse 24 oder der Lufteinlassdrossel 42 erhalten werden.
In einem nächsten Schritt S53 liest die Motorsteuerungseinrichtung 31 eine Einlassluftströmungsrate Qa, die durch den Luftströmungsmesser 35 erfasst wird, die Kraftstoffeinspritzmenge Qf, die Einlasstemperatur T1 des Filters 41 und den Differentialdruck ΔP stromauf und stromab des Dieselpartikelfilters 41.
In einem nächsten Schritt S54 wird eine tatsächliche Abgasströmungsrate rQexh durch die folgende Gleichung (2) berechnet:
wo,

A: = konstant,
σ1: = Kraftstoffdichte (ein konstanter Wert) m.
σ2: = Abgasdichte (ein konstanter Wert),
P0: = Atmosphärendruck, und
: = Umwandlungskoeffizient zu dem Basiszustand von zwanzig Grad Celsius, Atmosphärendruck.

In einem nächsten Schritt S55 vergleicht die Motorsteuerungseinrichtung 31 die tatsächliche Abgasströmungsrate rQexh mit einem oberen Grenzwert Qmax. Der obere Grenzwert wird auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Abgasströmungsrate und der Betttemperatur während der Filterregenerierung, wie in der 18 gezeigt, festgelegt. Wie in diesem Diagramm gezeigt, wenn die Abgasströmungsrate zu sehr erhöht wird, vermindert sich die Betttemperatur des Filters 41 mehr als notwendig. Demzufolge wird die obere Grenze Qmax festgelegt, um die Abgasströmungsrate zu begrenzen. Wenn die Abgasströmungsrate die der oberen begrenzenden Betttemperatur entspricht, als ein unterer begrenzender Wert genommen wird, wird die Abgasströmungsrate vorzugsweise innerhalb des Bereiches von dem unteren begrenzendem Wert bis zu dem oberen begrenzendem Wert Qmax geregelt.
In dem Schritt S55 beendet, wenn die tatsächliche Abgasströmungsrate rQexh den oberen begrenzenden Wert Qmax nicht überschreitet, die Motorsteuerungseinrichtung 31 das Programm. In dem Schritt S55, wenn die tatsächliche Abgasströmungsrate rQexh den oberen begrenzenden Wert Qmax überschreitet, korrigiert die Motorsteuerungseinrichtung 31 in einem Schritt S56 die Ziel-EGR-Ventilöffnung und die veränderbare Ziel-Düsenöffnung in der Erhöhungsrichtung, korrigiert die Ziel-Lufteinlass-Drosselöffnung in der Verminderungsrichtung und steuert die Öffnung des EGR-Ventils 6, die Öffnung der veränderbaren Düse 24 und die Öffnung der Lufteinlassdrossel 42 entsprechend der korrigierten Zielwerte.
Die Korrekturwerte zu dieser Zeit werden bestimmt wie folgt.
Zuerst wird eine Differenz rQexh – Qmax zwischen der tatsächlichen Abgasströmungsrate rQexh und dem oberen Grenzwert Qmax berechnet. Die Korrekturwerte der Öffnung des EGR-Ventiles 6, die Öffnung der veränderbaren Düse 24 und die Öffnung der Lufteinlassdrossel 42 werden dann durch Aufsuchen eines Plans mit in den 19–21 gezeigten Kennlinien, der in einem Speicher (ROM) der Motorsteuerungseinrichtung 31 auf der Grundlage der Differenz rQexh – Qmax vorgespeichert ist.
Die Pläne der 15–17, die verwendet werden, um die Abgasströmungsrate in dem Schritt S52 anzuheben, werden alle so festgelegt, dass die Abgasströmungsrate unter dem oberen Grenzwert Qmax verbleibt. Jedoch selbst dann, wenn die Pläne der 15–17 angewandt werden, kann es passieren, dass die Abgasströmungsrate den oberen Grenzwert Qmax aus einem Grund überschreitet. Die Schritte S55 und S56 sind vorgesehen, um sicher zu stellen, dass die tatsächliche Abgasströmungsrate rQexh den oberen Grenzwert Qmax nicht überschreitet.
Infolge der zuvor erwähnten, durch die Motorsteuerungseinrichtung 31 ausgeführten Steuerung wird, wenn der Motor 1 während der Regenerierung des Filters 41 abbremst, die Abgaszieltemperatur von der ersten Zieltemperatur zu der zweiten Zieltemperatur, die niedriger als die erste Zieltemperatur ist, umschaltet und die Abgasströmung erhöht sich. Als ein Ergebnis wird ein schneller Abgastemperaturanstieg unterdrückt und die Abgabe von überschüssiger Wärme von dem Filter 41 durch die Abgastemperatur wird beibehalten. Demzufolge wird ein schneller Anstieg der Betttemperatur des Filters 41 infolge der Abbremsung des Motors 1 unterdrückt, während die Regenerierung des Filters 41 fortgesetzt werden kann. Außerdem wird selbst dann, wenn der Motor 1 während der Regenerierung des Filters 41 schnell abgebremst worden ist, die Regenerierung des Filters 41 nicht unterbrochen, so dass die Möglichkeiten für die Regenerierung für den Filter 41 erhöht werden.
Die Motorsteuerungseinrichtung 31 stellt die Öffnung des EGR-Ventiles 6, die Öffnung der veränderbaren Düse 24 und die Öffnung der Lufteinlassdrossel 42 erneut ein, so dass die erhöhte Abgasströmungsrate den oberen Grenzwert Qmax nicht überschreitet, so dass die Betttemperatur des Filters 41 innerhalb einer geeigneten Temperaturbereiches selbst dann beibehalten wird, wenn die Abgasströmungsrate erhöht wird und die Regenerierung des Filters 41 nicht unterbrochen wird.
Überdies startet die Motorsteuerungseinrichtung 31 während der Regenerierung nicht, so dass es eine geringe Möglichkeit gibt, dass die Betttemperatur des Filters während der Regenerierung schnell ansteigen wird.
Die Inhalte von Tokugan 2002-347394 mit dem Einreichungsdatum vom 29. November 2002 in Japan werden hierdurch durch Bezug einbezogen.
Obwohl die zuvor beschriebene Erfindung durch Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt. Modifikationen und Veränderungen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele werden für diejenigen, die auf diesem Gebiet der Technik Fachleute sind, im Lichte der oben vorgestellten Lehren auftreten.
Die Ausführungsbeispiele dieser Erfindung, in denen ein exklusives Urheberrecht beansprucht wird, sind definiert wie folgt:

Claims

Regenerierungsvorrichtung für einen Filter (41), der in dem Abgas eines Motors (1) enthaltene Teilchen speichert, wobei die Vorrichtung den Filter (41) durch Verbrennen der in dem Filter (41) gespeicherten Teilchen durch Anheben der Temperatur des Filters (41) regeneriert, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10), die eine Temperatur des Abgases einstellt; eine Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42), die eine Strömungsrate des Abgases einstellt; und eine programmierbare Steuerung (31), programmiert zu: Bestimmen, ob einer Regenerierungsbedingung für den Filter (41) genügt wird (S4), oder nicht; und Anheben der Temperatur der Abgas-Einstellvorrichtung (10) auf eine erste Ziel-Abgastemperatur durch die Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10), wenn die Regenerierungsbedingung erfüllt ist (S39); und Bestimmen, ob oder nicht der Motor (1) in einem zuvor bestimmten schnellen Abbremszustand (S15) ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (31) außerdem programmiert ist, die Temperatur des Abgases auf eine zweite Ziel-Abgastemperatur, die niedriger als die erste Ziel-Abgastemperatur ist, über die Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10) (S44, S45) zu steuern, während die Strömungsrate des Abgases über die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42) erhöht wird, wenn der Motor (1) in einem zuvor bestimmten schnellen Abbremszustand während der Regenerierung ist.
Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (31) außerdem programmiert ist, die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42) zu steuern, um die Abgasströmungsrate des Abgases am Überschreiten eines vorbestimmten oberen Grenzwertes zu hindern (S55, S56).
Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10) eine Düse (17) aufweist, die Kraftstoff in den Motor (1) einspritzt, und die Steuerung (31) außerdem programmiert ist, die Temperatur des Abgases auf die zweite Ziel-Abgastemperatur durch Verzögern des Einspritzzeitpunktes der Düse (17) zu steuern (S45).
Regenerierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10) eine Düse (17) aufweist, die den Kraftstoff in den Motor (1) einspritzt, und die Steuerung (31) außerdem programmiert ist, die Temperatur des Abgases auf eine zweite Ziel-Abgastemperatur durch Ausführen einer Nach-Einspritzung nach einer gewöhnlichen Einspritzung durch die Düse (17) zu steuern (S44).
Regenerierungsvorrichtung nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 4, wobei die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42) eine Lufteinlassdrossel (42) aufweist, die eine Einlassluft-Strömungsrate des Motors (1) einstellt.
Regenerierungsvorrichtung nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 5, wobei der Motor (1) einen Auflader (21) enthält, der eine Einlassluft des Motors (1) auflädt, wobei der Auflader (21) eine Abgasturbine (23) aufweist, die sich infolge einer Energie des Abgases dreht und einen Kompressor (22), der die Einlassluft entsprechend einer Drehung der Abgasturbine (23) auflädt, und die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42) eine veränderbare Düse (24) aufweist, die eine Abgasströmungsrate innerhalb der Abgasturbine (23) verändert.
Regenerierungsvorrichtung nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 6, wobei der Motor (1) einen Abgasrückführungskanal (4) aufweist, der einen Teil des Abgases in eine Einlassluft des Motors (1) zurückführt, und die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42) ein Abgasrückführungsventil (6) aufweist, das eine Abgasströmungsrate des Abgasrückführungskanales (4) verändert.
Regenerierungsvorrichtung nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 7, wobei die Regenerierungsvorrichtung außerdem einen Sensor (33) aufweist, der eine Drehzahl des Motors (1) erfasst, und eine Steuerungseinrichtung (31) außerdem programmiert ist, zu bestimmen, ob der Motor (1) in einem vorbestimmten schnel len Abbremsungszustand entsprechend einer Veränderung der Drehzahl des Motors (1), (S15) ist, oder nicht.
Regenerierungsverfahren für einen Filter (41), der Teilchen, enthalten in dem Abgas des Motors (1), speichert, der mit einer Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10) versehen ist, die eine Temperatur des Abgases einstellt und einer Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42), die eine Strömungsrate des Abgases einstellt, wobei das Verfahren den Filter (41) durch Verbrennen der in dem Filter (41) gespeicherten Teilchen durch Anheben einer Temperatur des Filters (41) regeneriert, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen, ob einer Regenerierungsbestimmung für den Filter (41) genügt ist (S4), oder nicht; Anheben der Temperatur des Abgases auf eine erste Ziel-Abgastemperatur über die Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10), wenn der Regenerierungsbedingung genügt wird (S39); Bestimmen, ob oder nicht der Motor (1) in einem vorbestimmten schnellen Abbremszustand (S15) ist; gekennzeichnet durch Steuern der Temperatur des Abgases auf eine zweite Ziel-Abgastemperatur, die niedriger als die erste Ziel-Abgastemperatur ist, über die Abgastemperatur-Einstellvorrichtung (10) (S44, S45), während die Strömungsrate des Abgases durch die Abgasströmungsraten-Einstellvorrichtung (6, 24, 42) erhöht wird, wenn der Motor (1) in einem vorbestimmten schnellen Abbremszustandes während der Regenerierung ist.