DE60309134T2

DE60309134T2 - Steuerungseinrichtung und steuerungsverfahren für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60309134T2
Application number: DE60309134T
Authority: DE
Inventors: c/o Denso Corporation Daisuke Kariya-City KOJIMA; c/o Denso Corporation Masumi Kariya-City KINUGAWA; c/o Denso Corporation Kiyonori Kariya-City SEKIGUTI; c/o Denso Corporation Yasuhiro Kariya-city KARIYA; TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K. Tatsumasa Toyota-shi SUGIYAMA
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2007-09-06
Also published as: DE60309134D1; US7143756B2; EP1478831B8; EP1478831A1; ATE343052T1; EP1478831B1; PL365348A1; WO2003072916A1; JP3961312B2; ES2272940T3; DE60309134T8; US20040177605A1; JP2003254048A; PL209764B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine und insbesondere auf eine Steuervorrichtung, welche in einer Brennkraftmaschine verwendet wird und eine Abnormität einer Zusatzstoffzuführeinrichtung zum Beifügen eines Zusatzstoffes einer Abgasreinigungseinrichtung, um Abgas zu reinigen, erfasst.
Hintergrund der Erfindung
Gemäß einem mit der Erfindung in Beziehung stehenden Stand der Technik ist eine Abgasreinigungseinrichtung in einer Brennkraftmaschine eingebaut. Um zu bewirken, dass die Abgasreinigungseinrichtung funktioniert und Abgas reinigt, zum Beispiel wie in dem Fall, in dem Abgas durch Reduzierung von NOx mit Hilfe eines NOx-Okklusion-Reduktion-Katalysators gereinigt wird, wird ein Zusatzstoff bestehend aus einem Reduktionsmittel wie zum Beispiel Kraftstoff benötigt. Als ein solches Abgasreinigungsverfahren gibt es ein Verfahren, bei dem Kraftstoff in ein Abgasrohr einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Techniken, die eine Abgasreinigungseinrichtung funktionieren lassen, indem Kraftstoff dem Abgas beigefügt wird, sind zum Beispiel in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen JP 06-108829 A, JP 10-141048 A und JP 05-302509 A offenbart.
Die in den zuvor genannten Veröffentlichungen, nämlich den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen JP 06-108829 A, JP 10-141048 A und JP 05-302509 A, offenbarten technischen Lehren beziehen sich auf das Beifügen von Leichtöl wie Kraftstoff mit der Absicht, das Abgas mit Hilfe einer Abgasreinigungseinrichtung zu reinigen, und auf die Optimierung der Steuerung hiervon.
Eine Zusatzstoffzuführeinrichtung zum Beifügen eines Zusatzstoffes ist in einem Abgasrohr einer Brennkraftmaschine eingebaut. Daher ist die Zusatzstoffzuführeinrichtung dem Abgas ausgesetzt, welches unverbrannte Komponenten wie zum Beispiel Carbonpartikel, von Gleitabschnitten der Brennkraftmaschine erzeugte Partikel oder dergleichen enthält. Infolgedessen gibt es die Befürchtung, dass zum Beispiel Fremdstoffe in einer Zuführöffnung der Zusatzstoffzuführeinrichtung stecken bleiben oder dass die Öffnungs-Schließungs-Steuerung der Zuführöffnung nachteilig beeinflusst wird. In einem solchen Fall führt die Zusatzstoffzuführeinrichtung dem Abgas weiterhin ein Reduktionsmittel zu. Wenn Kraftstoff wie zum Beispiel Leichtöl als Reduktionsmittel verwendet wird, verbrennt daher der Kraftstoff in der Abgasreinigungseinrichtung und deren Temperatur neigt dazu, außerordentlich hoch zu werden. Wenn die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung ansteigt, führt dies zu einem Problem, wie zum Beispiel einer Verschlechterung des Leistungsvermögens der Abgasreinigungseinrichtung.
Andererseits gibt es die Befürchtung, dass Ruß, viskose Komponenten und dergleichen, welche im Abgas enthalten sind, an der Zuführöffnung der Zusatzstoffzuführeinrichtung festkleben. In diesem Fall wird die Zuführöffnung der Zusatzstoffzuführeinrichtung verstopft und es wird schwierig, dem Abgas Kraftstoff zuzuführen. Infolgedessen kann die Abgasreinigungseinrichtung nicht in einer ausreichenden Weise funktionieren. Das heißt, wenn zum Beispiel als Abgasreinigungseinrichtung ein NOx-Reduktionskatalysator verwendet wird, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases nicht zur fetten Seite verschoben werden. Daher wird es schwierig, NOx zu reduzieren. Dies verursacht ein Problem darin, dass die NOx-Menge, die abgegeben wird, nicht reduziert werden kann. Wenn ein Partikelfilter zum Sammeln von im Abgas enthaltenen Partikeln zum Beispiel als Abgasreinigungseinrichtung verwendet wird, kann die Temperatur des Filters nicht erhöht werden. Somit wird die Verbrennung der gesammelten Partikel unzureichend und werden die Partikel in dem Filter abgelagert. Dies verursacht ein Problem darin, dass sich Fahrverhalten und Kraftstoffverbrauch aufgrund einer Erhöhung des Druckverlustes verschlechtern.
EP 1 176 295 A offenbart eine Vorrichtung zur Diagnose einer Reduktionsmittel-Zuführvorrichtung in einer Brennkraftmaschine, indem ein tatsächliches Verhalten der Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases mit einem normalen Verhalten bei Kraftstoffeinleitung in ein Abgassystem verglichen wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung zu schaffen, welche in einer Brennkraftmaschine angewandt wird und auf zuverlässige Weise eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung, wie zum Beispiel eine übermäßige oder unzureichende Zufuhr eines Zusatzstoffes, erfasst.
In einem ersten Aspekt der Erfindung weist eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eine Abnormitätsermittlungseinrichtung auf, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Wenn die Menge eines von der Zusatzstoffzuführeinrichtung zugeführten Zusatzstoffes ansteigt, wird der in dem Abgas enthaltene Sauerstoff durch Oxidation des Zusatzstoffes, wie zum Beispiel durch Verbrennung, verbraucht. Wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Konzentration für eine vorbestimmte Zeitdauer verbleibt, ist es daher wahrscheinlich, dass die dem Abgas zugeführte Menge des Zusatzstoffes übermäßig ist. Daher bestimmt die Abnormitätsermittlungseinrichtung, wenn die Sauerstoffkonzentration niedrig bleibt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Entsprechend kann eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung, d.h. eine übermäßige Zufuhr des Zusatzstoffes, anhand einer im Abgas enthaltenen Sauerstoffkonzentration erfasst werden.
In dem oben genannten ersten Aspekt wird eine vorbestimmte Abgassauerstoffkonzentration, anhand welcher die Abnormitätsermittlungseinrichtung eine Bestimmung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung durchführt, vorzugsweise gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgelegt. Zum Beispiel nimmt die von der Brennkraftmaschine abgegebene Abgasmenge zu, wenn die Brennkraftmaschine einen Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Zustand annimmt. Daher nimmt auch die im Abgas enthaltene Sauerstoffkonzentration zu. Dadurch wird die vorbestimmte Konzentration gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt. Entsprechend ist es möglich, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine sehr genau zu bestimmen, ob oder ob nicht die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist.
In dem oben genannten Aspekt wird vorzugsweise die vorbestimmte Zeitdauer, in welcher die Abgassauerstoffkonzentration, anhand welcher die Abnormitätsermitt lungseinrichtung eine Bestimmung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung durchführt, niedrig bleibt, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt. Auch in dem Fall, in dem der Betriebszustand der Brennkraftmaschine sich zum Beispiel abrupt ändert, auch in dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine von einem Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Zustand in einen Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Zustand verlagert, ändert sich die Konzentration des im von der Brennkraftmaschine abgegebenen Abgas enthaltenen Sauerstoffs sachte. Das heißt, die Abgassauerstoffkonzentration ändert sich in Bezug auf die Änderungen im Betriebszustand mit einer Verzögerung. Insbesondere da Änderungen in der Sauerstoffkonzentration verzögert werden, wenn die Brennkraftmaschine in einen Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Zustand übergeht, muss die vorbestimmte Zeitdauer verlängert werden. Damit wird die vorbestimmte Zeitdauer gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt. Entsprechend ist es möglich, gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine genau zu bestimmen, ob oder ob nicht die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist.
In einer Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung vergleicht die Abnormitätsermittlungseinrichtung, wenn die Änderungsrate einer Abnahme der Abgassauerstoffkonzentration gleich oder größer als ein erster vorbestimmter Wert wird, einen Sauerstoffkonzentrationsmindestwert innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer von diesem Moment an mit einer erfassten Sauerstoffkonzentration. Wenn ein Verhältnis der erfassten Sauerstoffkonzentration zu dem Sauerstoffkonzentrationsmindestwert gleich oder kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, bestimmt die Abnormitätsermittlungseinrichtung, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Zum Beispiel wird ein zeitweises Beifügen des Zusatzstoffes (Anfettungsspitze bzw. „rich spike") durchgeführt, um zu bewirken, dass die Abgasreinigungseinrichtung funktioniert. Somit wird der Sauerkonzentrationsmindestwert innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer mit der erfassten Sauerstoffkonzentration verglichen, um zwischen einer Anfettung und einer übermäßigen Zufuhr von Kraftstoff, die aus einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung resultiert, zu unterscheiden. Entsprechend kann eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung, d.h. eine übermäßige Zufuhr des Zusatzstoffes, aus einer im Abgas enthaltenen Sauerstoffkonzentration erfasst werden.
In einem dritten Aspekt der Erfindung weist eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eine Abnormitätsermittlungseinrichtung auf, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Wenn die von der Zusatzstoffzuführeinrichtung abgegebene Menge eines Zusatzstoffes ansteigt, steigt die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung zum Beispiel durch Verbrennung des Zusatzstoffes an. Wenn Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte Zeitdauer bleibt, ist es daher wahrscheinlich, dass die dem Abgas zugeführte Menge des Zusatzstoffes übermäßig ist. Wenn die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung hoch bleibt, bestimmt die Abnormitätsermittlungseinrichtung daher, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Auch in dem Fall, in dem eine Abnahme oder Änderung der im Abgas enthaltenen Sauerstoffkonzentration klein ist, kann eine übermäßige Zufuhr des Zusatzstoffes von der Zusatzstoffzuführeinrichtung erfasst werden, indem eine Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung erfasst wird. Entsprechend kann eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung, d.h. eine übermäßige Zufuhr des Zusatzstoffes, anhand einer im Abgas enthaltenen Sauerstoffkonzentration erfasst werden.
In den oben genannten ersten bis dritten Aspekten weist die Steuervorrichtung vorzugsweise eine Betriebszustandsbegrenzungseinrichtung auf, um einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu begrenzen, wenn bestimmt wird, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Die Betriebszustandsbegrenzungseinrichtung erhöht zum Beispiel eine zur Brennkraftmaschine zurückgeführte Abgasmenge. Somit nimmt die in dem Abgas enthaltene Sauerstoffkonzentration ab und es wird verhindert, dass die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung ansteigt. Somit wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine begrenzt und es kann weit im voraus verhindert werden, dass sich das Leistungsvermögen der Abgasreinigungseinrichtung aufgrund eines Temperaturanstieges verschlechtert. Ferner weist die Steuervorrichtung vorzugsweise eine Abnormitätsanzeigeeinrichtung auf, um eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung anzuzeigen, wenn bestimmt wird, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Somit kann ein Fahrer, welcher die Brennkraftmaschine betreibt, informiert werden, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Ent sprechend kann der Fahrer, indem er überprüft, was durch die Abnormitätsanzeigeeinrichtung angezeigt wird, den Betrieb der Brennkraftmaschine stoppen, bevor sich das Leistungsvermögen der Abgasreinigungseinrichtung verschlechtert.
In den oben genannten Aspekten begrenzt die Betriebszustandsbegrenzungseinrichtung vorzugsweise den Betriebszustand der Brennkraftmaschine auf einen Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Zustand. Somit wird die von der Brennkraftmaschine abgegebene Abgasmenge reduziert und die im Abgas enthaltene absolute Sauerstoffmenge reduziert. Daher, dass die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung ansteigt, kann verhindert werden, dass sich das Leistungsvermögen der Abgasreinigungseinrichtung verschlechtert.
In einem vierten Aspekt der Erfindung weist eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eine Abnormitätsermittlungseinrichtung auf, um einen Zustand zu erfassen, in dem die von der Zusatzstoffzuführeinrichtung zugeführte Menge eines Zusatzstoffes unzureichend ist. In dem Fall, in dem die von der Zusatzstoffzuführeinrichtung zugeführte Menge des Zusatzstoffes unzureichend ist, wird die Abnahme der Sauerstoffkonzentration verringert, auch wenn der Zusatzstoff dem Abgas beigefügt wird. Wenn der Zusatzstoff auf eine pulsartige Weise, zum Beispiel durch eine Anfettungsspitze, beigefügt wird, wird daher die Abnahme der Sauerstoffkonzentration mehrmals gering. Wenn ein Mindestwert der Abgassauerstoffkonzentration, welche aufgrund des Beifügens des Zusatzstoffes abnimmt, sukzessive gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert bei einer vorbestimmten Anzahl von Zugaben wird, bestimmt die Abnormitätsermittlungseinrichtung, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Entsprechend kann eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung, d.h. ein unzureichendes Beifügen des Zusatzstoffes, aus einer in dem Abgas enthaltenen Sauerstoffkonzentration erfasst werden.
In dem oben genannten Aspekt weist die Steuervorrichtung vorzugsweise eine Abnormitätsanzeigeeinrichtung auf, um eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung anzuzeigen, wenn bestimmt wird, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Somit kann ein Fahrer, der die Brennkraftmaschine betreibt, informiert werden, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist. Entsprechend kann der Fahrer, indem er überprüft, was durch die Abnormitätsanzeigeeinrichtung angezeigt wird, den Betrieb der Brennkraftmaschine stoppen, bevor sich die Abgasreinigungseinrichtung in ihrem Leistungsvermögen verschlechtert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Dieselmotorsystems, bei welchem eine Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
2 ist eine schematische Ansicht einer Abgasreinigungseinheit des Dieselmotorsystems, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
3 ist ein Flussdiagramm, welches einen Betriebsablauf des Dieselmotorsystems zeigt, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
4 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, in welchem Zusammenhang eine Motordrehzahl, eine Kraftstoffeinspritzmenge und ein vorbestimmter Wert A1 zueinander stehen.
5 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie sich ein Verhältnis zwischen einer Kraftstoffleckage einer Zusatzstoffzuführeinheit und einer Temperatur der Abgasreinigungseinheit und eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffleckage der Zusatzstoffzuführeinheit und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis hinsichtlich der Zeit verändert.
6 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie sich eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffleckage und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F in Abhängigkeit eines Betriebszustandes eines Motors ändert.
7 ist eine schematische Ansicht einer Beziehung zwischen der Motordrehzahl und einer vorbestimmten Zeitdauer B1.
8 ist eine schematische Ansicht, welche zeigt, wie sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases über die Zeit ändert, und zeigt, wie sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Fall ändert, in dem durch die Zusatzstoffzuführeinheit eine Anfettungsspitze ausgeführt wird.
9 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie sich die Kraftstoffeinspritzmenge, die Motordrehzahl, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Innentemperatur der Abgasreinigungseinheit durch den Betrieb des Dieselmotorsystems verändern, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Dieselmotorsystems zeigt, bei welchem eine Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird, und eine Ermittlungsphase konstanter Geschwindigkeit und eine Ermittlungsphase einer Luft-Kraftstoff-Verhältnisabnahme zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Dieselmotorsystems zeigt, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird, und eine Abnormitätsermittlungsphase und eine Betriebsbegrenzungsphase zeigt, welche auf den in 10 gezeigten Ablauf folgt.
12 ist eine schematische Ansicht eines Betriebszeitdiagramms des Dieselmotorsystems, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
13 ist eine schematische Ansicht, welche zeigt, in welcher Beziehung die Motordrehzahl, die Kraftstoffeinspritzmenge und eine vorbestimmte Zeitdauer B2 zueinander stehen.
14 ist ein Flussdiagramm, welches einen Betriebsablauf eines Dieselmotorsystems zeigt, bei welchem eine Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
15 ist eine schematische Ansicht, welche zeigt, wie sich die Kraftstoffeinspritzmenge, die Motordrehzahl, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Innentemperatur der Abgasreinigungseinheit durch den Betrieb des Dieselmotorsystems ändern, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
16 ist eine schematische Ansicht, welche eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffleckage aus Zusatzstoffzuführeinheit und einer Temperatur der Abgasreinigungseinheit und eine Beziehung zwischen einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis über die Zeit ändert.
17 ist ein Flussdiagramm, welches einen Betriebsablauf eines Dieselmotorsystems zeigt, bei welchem eine Steuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
18 ist eine schematische Ansicht eines Betriebszeitdiagramms des Dieselmotorsystems, bei welchem die Steuervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
19 ist eine schematische Ansicht, welche zeigt, in welcher Beziehung die Motordrehzahl, die Kraftstoffeinspritzmenge und eine vorbestimmte Zeitspanne B5 zueinander stehen.
20 ist eine schematische Ansicht, welche zeigt, in welcher Beziehung die Motordrehzahl, die Kraftstoffeinspritzmenge und ein vorbestimmter Wert C5 zueinander stehen.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Vielzahl von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, die anzeigen, wie die Erfindung ausgeführt wird.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt ein Dieselmotorfahrzeugsystem, bei welchem eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angewandt wird.
Wie in 1 gezeigt ist, besteht ein Dieselmotorsystem 1 aus einem Motor 10 als eine Brennkraftmaschine, einer Einlasseinheit 20, einer Abgaseinheit 30 und einer Abgasrückführung-(AGR-)Einheit 40, einer Abgasreinigungseinheit 50, einer Zusatzstoffzuführeinheit 60 und einer ECU 2 als eine Steuereinheit.
Die Einlasseinheit 20 hat ein Ansaugrohr 21, einen Einlassverteiler 22, eine Einlassdrosselklappe 23, einen Zwischenkühler 24 und dergleichen. Das Ansaugrohr 21 erstreckt sich um eine Einlassturbine 25 eines Turboladers 3, den Zwischenkühler 24 und der Einlassdrosselklappe 23. Der Einlassverteiler 22 ist mit einem Ende des Ansaugrohr s 21 verbunden und stellt eine Verbindung zwischen dem Ansaugrohr 21 und den Einlassöffnungen der im Motor 10 ausgebildeten Zylinder her. Die Einlassdrosselklappe 23 hat ein Stellglied 231, das zum Beispiel aus einem Elektromagneten, einem Unterdruckstellglied und dergleichen besteht. Die Einlassdrosselklappe 23 nimmt eine vorbestimmte Öffnung gemäß einem Steuersignal an, welches von der ECU 2 ein das Stellglied 231 übertragen wird. Wenn notwendig wird der Einlassdruck durch Steuern der Öffnung der Einlassdrosselklappe 23 reduziert. Wenn der Motor 10 in einem Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Betriebszustand ist, wird somit die Durchflussmenge des von der AGR-Einheit 40 in den Einlassverteiler zurückgeführten Abgases erhöht.
Ein Luftstrommessgerät 26 ist nahe dem Lufteinlass des Ansaugrohrs 21 eingebaut. Das Luftstrommessgerät 26 besteht zum Beispiel aus einem Hitzedrahtdurchfluss messgerät und misst einen Massendurchsatz der durch das Ansaugrohr 21 strömenden Ansaugluft. Der gemessene Massendurchsatz der Ansaugluft wird als ein Ansaugluftmengensignal in die ECU 2 eingegeben. Die in das Ansaugrohr 21 angesaugte Ansaugluft strömt durch das Luftstrommessgerät 26 und wird dann anschließend durch die Ansaugturbine 25 des Turboladers 3 unter Druck gesetzt. Die unter Druck gesetzte Ansaugluft wird durch den Zwischenkühler 24 gekühlt und anschließend über das Saugrohr 22 den Zylindern des Motors 10 zugeführt.
Eine Vielzahl von Zylindern ist in dem Motor 10 ausgebildet. In dem Fall der ersten Ausführung ist die Anzahl der in dem Motor 10 ausgebildeten Zylinder vier. Jeder der Injektoren 11 ist in einem entsprechenden der Zylinder des Motors 10 eingebaut. Die Injektoren 11 sind mit einer gemeinsamen Kraftstoffleitung (common rail) 12 verbunden. Leichtöl, das als Kraftstoff durch eine Kraftstoffpumpe 13 unter Druck gesetzt wird, wird in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 in einem akkumulierten Zustand gespeichert. Der in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 in einem akkumulierten Zustand gespeicherte Kraftstoff wird den Injektoren 11 zugeführt. Der von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 12 jedem der Injektoren 11 zugeführte Kraftstoff wird direkt in einen entsprechenden Zylinder des Motors 10 eingespritzt.
Die Abgaseinheit 30 ist mit dem Motor 10 verbunden. Die Abgaseinheit 30 hat ein Abgasrohr 31, einen Abgaskrümmer 32 und dergleichen. Der Abgaskrümmer 32 stellt eine Verbindung zwischen den Auslassöffnungen der Zylinder des Motors 10 und dem Abgasrohr 31 her. Das Abgasrohr 31 erstreckt sich um eine Abgasturbine 33 des Turboladers 3. Die Abgasturbine 33 des Turboladers 3 wird durch den von dem Motor 10 abgegebenen Abgasstrom angetrieben. Die Abgasturbine 33 ist mit der in dem Ansaugrohr 21 eingebauten Ansaugturbine 25 verbunden. Die Ansaugturbine 25 wird durch eine Antriebskraft der Abgasturbine 33 angetrieben, welche ihrerseits durch den Abgasstrom angetrieben wird. Die Ansaugturbine 25 setzt dann die durch das Ansaugrohr 21 strömende Ansaugluft unter Druck.
Die AGR-Einheit 40 ist zwischen der Abgaseinheit 30 und der Einlasseinheit 20 eingebaut. Die AGR-Einheit 40 führt einen Teil des vom Motor 10 abgegebenen Abgases zur Einlassseite zurück. Die AGR-Einheit 40 hat ein AGR-Rohr 41, ein AGR- Ventil 42 und einen AGR-Kühler 43. Das AGR-Rohr 41 stellt eine Verbindung zwischen dem Saugrohr 22 und dem Abgaskrümmer 32 her. Das AGR-Ventil 42 ist in dem AGR-Rohr 41 eingebaut und hat ein (nicht gezeigtes) Stellglied, wie zum Beispiel einen Schrittmotor, einen Magnetantrieb oder dergleichen. Das AGR-Ventil 42 wird durch ein Steuersignal von der ECU 2 in einer solchen Weise gesteuert, dass es eine vorbestimmte Öffnung annimmt und steuert den Durchsatz des durch das AGR-Rohr 41 strömende rückgeführte Gas (AGR-Gas). Der AGR-Kühler 43 ist in bezug auf das AGR-Ventil 42 auf der Seite des Abgaskrümmers 32 eingebaut und kühlt das AGR-Gas, welches über das AGR-Rohr 41 zurückgeführt wird.
In dem Fall der ersten Ausführungsform wird eine relativ große Menge an AGR-Gas rückgeführt, egal ob der Motor 10 in einem Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Zustand oder in einem Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Zustand ist. Daher enthält die in die Zylinder des Motors 10 angesaugte Ansaugluft eine große Menge an AGR-Gas. AGR-Gas ist ein Hochtemperaturgas, das von den Zylindern des Motors 10 abgegeben wird. Daher steigt die Einlasslufttemperatur an, wenn eine große Menge an AGR-Gas zur Einlassseite rückgeführt wird, und der Füllungsgrad der in den Motor 10 angesaugten Ansaugluft nimmt ab. Daher ist gemäß der ersten Ausführungsform der wasser- oder luftgekühlte AGR-Kühler 43 in dem AGR-Rohr 41 in bezug auf das AGR-Ventil 42 auf der Seite des Abgaskrümmers 32 eingebaut. Die Temperatur des rückgeführten AGR-Gases wird durch den AGR-Kühler 43 abgesenkt. Somit wird verhindert, dass der Füllungsgrad der Ansaugluft reduziert wird und dass eine Rückführung einer relativ großen Menge an AGR-Gas ermöglicht wird.
Wenn die Rückführungsmenge an AGR-Gas erhöht wird, drohen darin enthaltene unverbrannte Kohlenwasserstoffanteile an dem AGR-Kühler 43 oder dem AGR-Ventil 42 haften zu bleiben. Wenn Kohlenwasserstoffanteile an dem AGR-Kühler 43 oder dem AGR-Ventil 42 haften bleiben, gibt es die Befürchtung, dass ein Durchgang des AGR-Kühlers 43 oder ein Ventilabschnitt des AGR-Ventils 42 verstopft werden. Daher ist gemäß der ersten Ausführungsform ein Vorkühlerkatalysator 44 bezüglich des AGR-Kühlers 43 auf der Seite des Abgaskrümmers 32 eingebaut, um Kohlenwasserstoffanteile zu beseitigen. Zum Beispiel wird ein Oxidationskatalysator (Drei-Wege-Katalysator) als Vorkühlerkatalysator 44 verwendet.
Die Abgasreinigungseinheit ist in dem Abgasrohr 31 auf der Seite eines Auslasses des Turboladers 33 eingebaut. Wie in 2 gezeigt, enthält die Abgasreinigungseinheit 50 einen NOx-Okklusion-Reduktion-Katalysator 51, der bezüglich des Abgasstroms auf der Seite stromaufwärts angeordnet ist, und einen Dieselpartikelfilter (DPF) 52, der bezüglich des Abgasstroms auf der Seite stromabwärts angeordnet ist. Wenigstens eine Komponente aus einem Alkalimetall, wie zum Beispiel Kalium, Natrium oder Lithium, aus einem Erdalkalimetall, wie zum Beispiel Barium oder Calcium, und einem seltenen Erdmetall, wie zum Beispiel Caesium, und einem Edelmetall, wie zum Beispiel Platin, werden von einem Träger, wie zum Beispiel Aluminiumoxid, getragen, womit der NOx-Okklusion-Reduktion-Katalysator 51 aufgebaut ist. Der NOx-Okklusion-Reduktion-Katalysator 51 absorbiert NOx, wenn das darin strömende Abgas ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis hat, und reduziert das NOx, wenn die Konzentration des Sauerstoffs, der in dem Abgas, das darin strömt, enthalten ist, abnimmt. Der DPF 52 ist zum Beispiel aus einem Filter aufgebaut, der aus einem metallkeramischen Material, aus einem porösen keramischen Material oder dergleichen besteht, und fängt in dem Abgas enthaltene Partikel ein. Ein Abgastemperatursensor 53 als eine Temperaturerfassungseinrichtung ist der Abgasreinigungseinheit 50 zwischen dem NOx-Okklusion-Reduktion-Katalysator 51 und dem DPF 52 angeordnet. Ein Abgastemperatursensor 54 als eine Temperaturerfassungseinrichtung ist auf der Seite eines Abgasauslasses DPF 52 angeordnet.
Ferner ist, wie in 1 gezeigt ist, ein A/F-Sensor 4 als eine Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung auf der Seite eines Abgasauslasses der Abgasreinigungseinheit 50 eingebaut. Der A/F-Sensor 4 erfasst ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases. Das durch den A/F-Sensor 4 erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezieht sich auf die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffs. Daher werden gemäß der ersten Ausführungsform die jeweiligen Komponenten auf der Basis des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gesteuert.
Die ECU 2 ist als ein bekannter Mikrocomputer aufgebaut, in welchem ein (nicht gezeigter) Prozessor (CPU), ein (nicht gezeigter) Arbeitsspeicher (RAM), ein (nichtgezeigter) Festwertspeicher (ROM) und ein (nicht gezeigter) Ein-/Ausgabe-Schaltkreis durch einen (nicht gezeigten) bidirektionalen Bus miteinander verbunden. Ein Drehzahlsensor 5 zum Erfassen einer Drehzahl des Motors 10, ein Beschleunigeröffnungssensor 6 zum Erfassen einer Beschleunigeröffnung und andere (nicht gezeigte) Sensoren einschließlich eines Kühlmitteltemperatursensors zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur sind mit der ECU 2 verbunden. Ein Drehzahlsignal, ein Beschleunigeröffnungssignal und Sensorausgabesignale werden in die ECU 2 eingegeben. Die durch die Abgastemperatursensoren 53, 54 erfassten Temperaturen werden der ECU 2 als ein Innentemperatursignal bzw. ein Auslasstemperatursignal eingegeben. Ferner wird ein durch den A/F-Sensor 4 erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ECU 2 als ein A/F-Signal eingegeben.
Die Zusatzstoffzuführeinheit 60 hat eine Kraftstoffleitung 61 und einen Zugabeinjektor 62. Die Kraftstoffleitung 61 stellt eine Verbindung zwischen der Kraftstoffpumpe 13 und dem Zugabeinjektor 62 her und der Kraftstoff, der nicht durch die Kraftstoffpumpe 13 unter Druck gesetzt worden ist, wird dem Zugabeinjektor 62 zugeführt. Der Zugabeinjektor 62 ist in dem Abgasrohr 61 eingebaut und spritzt Kraftstoff in das durch das Abgasrohr 31 strömende Abgas ein. In dem Fall eines Dieselmotors wie in dem Fall der ersten Ausführungsform wird Leichtöl eines Kraftstoffs als ein Reduktionsmittel als Zusatzstoff verwendet.
Die ECU 2 führt eine Bestimmung eines Zustandes des Motors 10 auf der Basis eines vom Drehzahlsensor 5 eingegebenen Drehzahlsignals, eines von dem Beschleunigeröffnungssensor 6 eingegebenen Beschleunigeröffnungssignals und von den anderen Sensoren eingegebene Sensorenausgabesignale durch. Die ECU 2 führt grundlegende Steuerungen des Motors 10, wie zum Beispiel eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 11, eine Drehzahlsteuerung des Motors 10 und dergleichen gemäß dem bestimmten Zustand des Motors 10 durch. Zusätzlich zu diesen grundlegenden Steuerungen funktioniert die ECU 2 auch als eine Motorbetriebserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Betriebszustandes des Motors 10 auf der Basis eines Drehzahlsignals, eines Beschleunigeröffnungssignals und eines Ansaugluftmengensignals, wovon jedes von einem entsprechenden Sensor eingegeben wird, als ein Konstantdrehzahlbetriebsermittlungseinrichtung zum Bestimmen, ob oder ob nicht der Motor 10 in einem Betriebszustand konstanter Drehzahl ist, als eine Abnormitätsermittlungseinrichtung zum Bestimmen auf der Basis eines Innentemperatursignals oder eines Auslasstemperatursignals, ob oder ob nicht die Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnorm ist, als eine Abnormitätsanzeigeeinrichtung, um einen Fahrer, nachdem bestimmt worden ist, dass die Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnorm ist, auf deren Abnormität hinzuweisen, und als eine Betriebszustandsbegrenzungseinrichtung zum Begrenzen eines Betriebszustandes des Motors 10, nachdem bestimmt worden ist, dass die Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnorm ist. Ferner berechnet die ECU 2 einen Ansteuerungszeitpunkt zum Ansteuern des Zugabeinjektors 62 der Abgasreinigungseinheit 50 auf der Basis eines Drehzahlsignals die Kraftstoffmengen, die jeweils von den Injektoren 11 in die Zylinder eingespritzt werden, und dergleichen. Die ECU 2 betreibt ein (nicht gezeigtes) elektromagnetisches Ventil des Zugabeinjektors 62 gemäß dem berechneten Ansteuerungszeitpunkt und steuert die Kraftstoffeinspritzung von dem Zugabeinjektor 62.
Eine Warnlampe 7 als eine Abnormitätsanzeigeeinrichtung ist mit der ECU 2 verbunden. Die Warnlampe 7 ist zum Beispiel in einer Instrumententafel eines Armaturenbretts eines Fahrzeugs, welches mit dem Dieselmotorsystem 1 ausgestattet ist, eingebaut. Wenn die ECU 2 eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 erfasst, schaltet die ECU 2 die Warnlampe 7 ein und weist einen Fahrer des Dieselmotorsystems 1 auf das Auftreten der Abnormität hin.
Als nächstes wird der Betrieb des Dieselmotorsystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der ersten Ausführungsform befasst sich die folgende Beschreibung mit der Erfassung einer Abnormität in dem Fall, in dem aufgrund einer Fehlfunktion der Zusatzstoffzuführeinheit 60 Kraftstoff weiterhin von dem Kraftstoffzugabeinjektor 62 eingespritzt oder daraus entweicht, und mit einer Reihe von danach zu ergreifenden Gegenmaßnahmen. In der ersten Ausführungsform wird eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 unter Verwendung des A/F-Sensors 4 erfasst.
Der von der Zusatzstoffzuführeinheit 60 zugeführte Kraftstoff verbrennt in der Abgasreinigungseinheit 50. Daher wird der in dem Abgas enthaltene Sauerstoff verbraucht und die in dem von der Abgasreinigungseinheit 50 abgegebenen Abgas enthaltene Sauerstoffkonzentration nimmt ab. Infolgedessen verschiebt sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur fetten Seite hin, wenn von der Zusatzstoffzuführeinheit 60 eine übermäßige Kraftstoffmenge dem Abgas beigefügt wird. Daher wird gemäß der ersten Ausführungsform eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 unter Verwendung von Änderungen in dem Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfasst.
Im Folgenden wird der Betrieb der Steuervorrichtung für die Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 3 beschrieben.
Die in 3 gezeigten Prozesse werden in Intervallen einer vorbestimmten Versuchszeitdauer ohne Rücksicht auf einen Betriebszustand oder einer Drehzahl des Motors 10 durchgeführt. Daher wird der Wert eines Zählers der ECU 2 jedes Mal, wenn die in der 3 gezeigten Prozesse durchgeführt werden, um 1 erhöht.
Die ECU 2 liest ein A/F-Signal des A/F-Sensors 4, ein Drehzahlsignal des Drehzahlsensors 5 und eine Menge Q der Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 11 zu Intervallen einer vorbestimmten Zeitdauer (S101). Die Kraftstoffeinspritzmenge Q wird auf der Basis der von den anderen Sensoren ausgegebenen Werte berechnet. Die ECU 2 erfasst ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F anhand des eingelesenen A/F-Signals und erfasst eine Drehzahl Ne anhand des eingelesenen Drehzahlsignals.
Die ECU 2 bestimmt, ob oder ob nicht das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist (S102). Wie in 4 gezeigt, wird der vorbestimmte Wert A1 in der ROM der ECU 2 als mit der Drehzahl Ne des Motors 10 und der Kraftstoffeinspritzmenge Q korrelierte Daten gespeichert.
Der vorbestimmte Wert A1 ist als mit diesen Werten korrelierte Daten aus folgenden Gründen verfügbar. Wie in 5 gezeigt, verschiebt sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F zur mageren Seite hin, wenn die Menge der Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnimmt. Auch in dem Fall, in dem die Menge der Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 wie in 6 gezeigt konstant ist, ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F in Abhängigkeit eines Betriebszustan des des Motors 10. Der Grund hierfür ist wie folgt. Wenn der Motor 10 einen Hochgeschwindigkeits-/Hochlast-Zustand annimmt, nimmt die in den Motor 10 angesaugte Menge an Ansaugluft zu. Daher erhöht sich mit Zunahme der Ansaugluftmenge die Menge des Sauerstoffüberschusses und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F verschiebt sich zu der mageren Seite hin. Entsprechend wird der vorbestimmte Wert A1 als der magerst mögliche Wert in jedem der Betriebszustände festgesetzt.
Wenn in S102 bestimmt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist, erhöht die ECU 2 einen Wert Ect des Zählers um "1" (S103). Der Wert Ect des Zählers stellt eine gemessene Zeitdauer dar, welche startet, wenn bestimmt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist.
Wenn in S102 bestimmt wird, das das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F größer als der vorbestimmte Wert A1 ist, stellt die ECU 2 den Wert Ect des Zählers auf "0" zurück (S104).
Wenn der Wert Ect in S103 um "1" erhöht wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Ect eine Zeitdauer darstellt, welche gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitdauer B1 ist (S105). Wie in 7 gezeigt, führt die vorbestimmte Zeitdauer B1 in der ROM der ECU 2 als mit der Drehzahl Ne des Motors 10 korrelierte Daten gespeichert.
Die vorbestimmte Zeitdauer B1 ist aus den folgenden Gründen als mit der Drehzahl Ne de Motors 10 korrelierte Daten verfügbar. In dem Fall, in dem der Motor 10 seinen Betriebszustand verschiebt, ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F des Abgases in der Nähe des A/F-Sensors 4 mit einer Verzögerung in bezug auf eine Verschiebung in dem Betriebszustand des Motors 10. Daher ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F sanft. Da NOx durch den NOx-Okklusion-Reduktion-Katalysator 51 reduziert werden muss, wird ferner von dem Zugabeinjektor 62 der Zusatzstoffzuführeinheit 60 mittels einer Anfettungsspitze, wie in 8 gezeigt, Kraftstoff dem Abgas beigefügt. Entsprechend wird die vorbestimmte Zeitdauer B1 mit Blick auf die Bestimmung festgesetzt, ob Veränderungen in dem Luft-Kraftstoff- Verhältnis A/F kontinuierlich aufgrund einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 auftreten oder aufgrund einer Verschiebung des Betriebszustandes oder einer Anfettungsspitze vorübergehend auftreten. Infolgedessen wird mit Abnahme der Drehzahl Ne des Motors 10 die vorbestimmte Zeitdauer B1 wie in 7 gezeigt verlängert.
Wenn in S105 bestimmt wird, dass der Wert Ect des Zählers eine Zeitdauer darstellt, welche gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitdauer B1 ist, schaltet die ECU 2 einen Leckagenerfassungsmerker Exo ein, d.h. stellt eine Gleichung auf: Exo = 1 (S106). Das heißt, die ECU 2 bestimmt, dass eine Abnormität in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 aufgetreten ist.
Wenn in S102 bestimmt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist, wenn in S104 bestimmt wird, dass der Wert Ect des Zählers zurückgestellt worden ist, wenn in S105 bestimmt wird, dass der Wert Ect des Zählers eine Zeitdauer darstellt, die kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer B1 ist, oder wenn der Leckagenerfassungsmerker Exo in S106 angeschalten wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Leckagenerfassungsmerker Exo angeschalten worden ist, d.h., ob oder ob nicht Exo = 1 (S107). Wenn bestimmt wird, dass der Leckagenerfassungsmerker Exo nicht angeschalten worden ist, kehrt die ECU 2 zu S101 zurück und führt wiederholt die oben genannten Prozessschritte durch.
Wenn in S107 bestimmt wird, dass der Leckagenerfassungsmerker angeschalten worden ist, bestimmt die ECU 2, dass die Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnorm ist und schaltet die Warnlampe 7 ein (S108). Die ECU 2 warnt dadurch einen Fahrer vor dem Auftreten einer Abnormität in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 des Dieselmotorsystems 1.
Nach Anschalten der Warnlampe 7 begrenzt die ECU 2 eine Beschleunigeröffnung auf einen Wert, der kleiner ist als ein vorbestimmter Wert C1 (S109). Die ECU 2 reduziert dadurch die Menge Q der Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder des Motors 10 von den Injektoren 11, wie in 9 gezeigt, und begrenzt einen Betriebszustand des Motors 10 auf einen Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Zustand.
Ferner setzt die ECU 2 eine Öffnung der Einlassdrosselklappe 23 als einen vorbestimmten Wert D1 fest und öffnet vollständig das AGR-Ventil 42 (S110). Die ECU 2 erhöht dadurch einen Betrag des AGR-Gases, das zur Ansaugluft zurückgeführt wird, und führt eine Steuerung so durch, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse in den Brennkammern nahe einem stoichiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis werden. Das heißt, die Menge des in dem Abgas enthaltenen Sauerstoffüberschusses wird fast Null. Infolgedessen werden eine Kraftstoffverbrennung in der Abgasreinigungseinheit 50 und ein Anstieg der Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50, welche aus der Kraftstoffverbrennung resultiert, unterdrückt.
In S108 bis 110 macht die ECU 2 den Fahrer auf die Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 aufmerksam und hält den Motor 10 in einem Betriebszustand, der erlaubt, dass das mit dem Dieselmotorsystem 1 ausgestattete Fahrzeug am Straßenrand angehalten wird. Somit kann der Fahrer das Fahrzeug auf sichere Weise stoppen, ohne eine Verschlechterung in dem Leistungsvermögen der Abgasreinigungseinheit 50 zu verursachen.
Wenn eine Abnormität aufgrund einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 erfasst wird, steigt in der ersten Ausführungsform die Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 wie in 9 gezeigt vorübergehend an. Jedoch wird die Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 abgesenkt, indem der Motor 10 in einem Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Zustand nach der Erfassung der Abnormität gehalten wird. Somit wird weit im voraus verhindert, dass sich die Abgasreinigungseinheit 50 in ihrem Leistungsvermögen infolge eines Temperaturanstiegs verschlechtert.
In der ersten Ausführungsform ist es möglich, eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 anhand eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases zu erfassen. Wenn eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 erfasst wird, schaltet die ECU 2 die Warnlampe 7 ein und macht so den Fahrer auf die Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 aufmerksam und zwingt den Fahrer das Fahrzeug am Straßenrand zu halten. Gleichzeitig begrenzt die ECU 2 einen Betriebszustand des Motors 10 auf einen Zustand, der erlaubt, das Fahrzeug am Straßenrand zu halten. Somit ist es möglich, eine Verschlechterung des Leistungsvermögens der Abgasreinigungseinheit 50 weit im voraus zu verhindern.
(Zweite Ausführungsform)
Das Dieselmotorsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben. Der Aufbau des Dieselmotorsystems gemäß der zweiten Ausführungsform ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform und wird daher im folgenden nicht beschrieben.
Die 10 und 11 zeigen den Ablauf der gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführten Prozessschritte. 12 zeigt ein Zeitdiagramm der gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführten Prozessschritte. Die in den 10 und 11 gezeigten Prozessschritte werden in Intervallen eines vorbestimmten Versuchszeitraums ausgeführt. Ein Wert des Zählers der ECU 2 wird jedes Mal, wenn die Prozessschritte ein Mal durchgeführt werden, um "1" erhöht. In der zweiten Ausführungsform gibt es vier große Prozesse, nämlich eine Konstantdrehzahlermittlungsstufe, um eine Bestimmung eines Konstantdrehzahlzustandes des Motors 10 durchzuführen, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsstufe, um zu bestimmen, ob oder ob nicht eine Änderungsrate der Abnahme des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, einer Abnormitätsermittlungsstufe, um eine Bestimmung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 durchzuführen, und einer Betriebsbegrenzungsstufe, um den Betrieb des Motors 10 zu begrenzen.
(Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe)
Die ECU 2 liest ein A/F-Signal von dem A/F-Sensor 4, ein Drehzahlsignal von dem Drehzahlsensor 5, ein Beschleunigeröffnungssignal von dem Beschleunigeröffnungssensor 6 und ein Ansaugluftmengensignal von dem Luftstrommessgerät 26 in Intervallen einer vorbestimmten Zeitdauer ein (S201). Die ECU 2 erfasst ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F, eine Drehzahl Ne, eine Beschleunigeröffnung Accp und ei ne Ansaugluftmenge Ga aus dem eingelesenen A/F-Signal, dem eingelesenen Drehzahlsignal, dem eingelesenen Beschleunigeröffnungssignal bzw. dem eingelesenen Ansaugluftmengensignal.
Die ECU 2 führt die Bestimmung durch, indem sie vergleicht, ob oder ob nicht jede der Änderungsraten der Drehzahl Ne, der Beschleunigeröffnung Accp und der Ansaugluftmenge Ga, die in S201 erfasst worden sind, gleich oder kleiner als ein entsprechender der im voraus festgesetzten vorbestimmten Werte ist (S202). Genauer gesagt vergleicht die ECU 2 die Drehzahl Ne, die Beschleuniger Accp und die Ansaugluftmenge Ga, die in dem gegenwärtigen Ablauf erfasst worden sind, mit einer Drehzahl, einer Beschleunigeröffnung bzw. einer Ansaugluftmenge, die in dem letzten Ablauf erfasst worden sind. Die ECU 2 bestimmt dann, ob oder ob nicht eine Änderungsrate der Motordrehzahl Ne gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert A ist, der im voraus festgelegt wird, ob oder ob nicht eine Änderungsrate der Beschleunigeröffnung Accp gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert B ist, der im voraus festgelegt wird, und ob oder ob nicht eine Änderungsrate der Ansaugluftmenge Ga gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert C ist, der im voraus festgelegt wird. Die ECU 2 bestimmt auf der Basis der Änderungsraten der Drehzahl, der Beschleunigeröffnung und der Ansaugluftmenge, ob oder ob nicht der Motor 10 in einem Betriebszustand konstanter Drehzahl ist.
Wenn in S202 bestimmt wird, dass die Änderungsrate der Drehzahl Ne gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert A ist, dass die Änderungsrate der Beschleunigeröffnung gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert B ist und dass die Änderungsrate der Ansaugluftmenge Ga gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert C ist, bestimmt die ECU 2, dass der Motor 10 in einem Zustand konstanter Drehzahl ist und erhöht einen Wert Cte des Zählers um "1" (S203). Der Wert Cte des Zählers stellt eine Zeitdauer dar, die beginnt, sobald der Motor einen Betriebszustand konstanter Drehzahl annimmt.
Wenn der Wert Cte des Zählers in S203 um "1" erhöht wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Cte des Zählers eine Zeitdauer darstellt, die gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeitdauer A2 ist (S204). Das heißt, die ECU 2 bestimmt, ob oder ob nicht der Motor 10 in einem stabilen Zustand ist, d.h., in einem Betriebszustand konstanter Drehzahl.
Wenn in S204 bestimmt wird, dass der Wert Cte des Zählers gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A2 ist, schaltet die ECU 2 einen Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext ein, d.h., sie stellt die Gleichung: Ext = 1 (S205) her. Das heißt, die ECU 2 bestimmt, dass der Motor 10 in einem stabilen Zustand ist, d.h. in einem Betriebszustand konstanter Geschwindigkeit.
Wenn in S204 bestimmt wird, dass der Wert Cte des Zählers kleiner als der vorbestimmte Wert A2 ist, geht die ECU 2 zu den darauffolgenden Prozessschritten in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsstufe über, ohne den Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext einzustellen. Wenn in S202 bestimmt wird, dass eine der Änderungsraten der Motordrehzahl Ne, der Beschleunigeröffnung und der Ansaugluftmenge Ga größer als ein entsprechender der vorbestimmten Werte ist, setzt die ECU 2 den Wert Cte des Zählers auf "0" (S206), setzt den Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext auf "0" (S207) und geht zu den Prozessschritten in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsstufe über.
(Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsstufe)
Wenn die Prozessschritte in der Konstantdrehzahlzustand-Ermittlungsstufe in den oben genannten Schritten S201 bis S207 durchgeführt werden, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext eingeschalten worden ist, d.h., ob oder ob nicht Ext = 1 (S208) ist. Wenn bestimmt wird, dass der Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext nicht eingeschalten worden ist, geht die ECU 2 zu den darauffolgenden Prozessschritten in der Abnormitätsermittlungsstufe über, ohne die Prozessschritte in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsstufe durchzuführen.
Wenn in S208 bestimmt wird, dass der Konstantdrehzah!-Ermütlungsmerker Ext eingeschalten worden ist, berechnet die ECU 2 eine Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (S209). Die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses wird unter Verwendung einer unten gezeigten Gleichung (1) berechnet. Das heißt, die Änderungsrate Eraf wird als ein Verhältnis eines in dem letzten Ablauf erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einem in dem gegenwärtigen Ablauf erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet.
Wenn die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses berechnet wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht die berechnete Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert B2 ist (S210). Wie oben beschrieben, ist die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ein Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem letzten Ablauf zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem gegenwärtigen Ablauf. Wenn die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleich oder größer als der vorbestimmte Wert B2 geworden ist, wird daher darauf geschlossen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis abgenommen hat. Entsprechend stellt die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Rate dar, um welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis abnimmt.
Wie in 13 gezeigt, wird der vorbestimmte Wert B2 in der ROM der ECU 2 als mit der Drehzahl Ne des Motors 10 und der Menge Q der Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 11 korrelierter Datensatz gespeichert.
Der vorbestimmte Wert B2 ist aus den folgenden Gründen als ein mit diesen Werten korrelierter Datensatz verfügbar. Wie in den 5 und 6 in der ersten Ausführungsform gezeigt, unterscheidet sich die Änderungsrate Eraf während einer Kraftstoffleckage in Abhängigkeit einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 und eines Betriebszustandes des Motors 10. Das heißt, die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nimmt mit Zunahme der Menge der Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 zu und die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nimmt zu, wenn sich der Betriebszustand des Motors 10 zur Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Seite hin verschiebt. Wie in dem Fall der ersten Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzmenge Q auf der Basis der Drehzahl der Motors 10, der Beschleunigeröffnung Accp und der Ausgabewerte der anderen Sensoren berechnet.
Wenn in S210 bestimmt wird, dass die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleich oder größer als der vorbestimmte Wert B2 ist, schaltet die ECU 2 einen ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 ein, d.h., stellt die Gleichung: Exo1 = 1 her (S211), und stellt einen zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo2 ein, d.h., stellt eine Gleichung: Exo2 = 1 her (S212). Das heißt, die ECU 2 bestimmt, dass die Änderungsrate Eraf gleich oder größer als der vorbestimmte Wert B2 geworden ist, während das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F abnimmt. Ferner setzt die ECU 2 einen Wert Cot eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Erfassungszähler zurück, d.h., sie setzt den Wert Cot auf "0" (S213).
Wenn in S210 bestimmt wird, dass die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kleiner als der vorbestimmte Wert B2 ist, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 eingeschalten worden ist, d.h., Exo1 = 1, seit der Ausführung eines Ablaufs vor dem letzten Ablauf (S214). Wenn in S214 bestimmt wird, das der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 eingeschalten worden ist, wird der Wert Cot des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Erfassungszähler um "1" erhöht (S215).
Nach den oben genannten Prozessschritten bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Cot des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungszähler eine Zeitdauer darstellt, die gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeitdauer C2 ist (S216). Die vorbestimmte Zeitdauer C2 wird gesetzt, um eine bestimmte Zeitdauer sicherzustellen, nachdem die Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleich oder größer als der vorbestimmte Wert B2 geworden ist. Wie in 8 in der ersten Ausführungsform gezeigt, wird von dem Zugabeinjektor 62 der Zusatzstoffzuführeinheit 60 durch eine Anfettungsspitze Kraftstoff dem Abgas zugeführt, um zu bewirken, dass die Abgasreinigungseinheit 50 funktioniert. Daher wird die vorbestimmte Zeitdauer C2 festgelegt, um zu bestimmen, ob Änderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kontinuierlich aufgrund einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 auftreten oder vorübergehend aufgrund einer Anfettungsspitze auftreten.
Wenn in S216 bestimmt wird, dass der Wert Cot des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungszähler eine Zeitdauer darstellt, die gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitdauer C2 ist, wird der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 abgeschalten (d.h., Exo1 = 0) und wird der Wert Cot des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Erfassungszähler zurückgestellt (d.h., Cot = 0) (S217). Die ECU 2 fährt mit dann mit den Prozessschritten in der Abnormitätsermittlungsstufe fort. Wenn in S216 bestimmt wird, dass der Wert Cot des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungszählers kleiner als C2 ist, geht die ECU 2 weiter zu den Prozessschritten in der Abnormitätsermittlungsstufe über, ohne den ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 abzustellen oder den Wert Cot des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungszählers zurückzustellen.
(Abnormitätsermittlungsstufe)
Wenn die oben genannten Prozessschritte in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsstufe durchgeführt werden, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der erste Luft-Kraftstoff-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 angeschalten worden ist, d.h., ob oder ob nicht Exo1 = 1 (S218).
Wenn in S218 bestimmt wird, dass der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 angeschalten worden ist, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht ein in dem gegenwärtigen Ablauf erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf gleich oder kleiner als ein Minimalwert Eafb der in früheren Abläufen erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisse ist (S220). Wenn in S220 bestimmt wird, dass das in dem gegenwärtigen Ablauf erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf gleich oder kleiner als der Minimalwert Eafb ist, speichert die ECU 2 das in dem gegenwärtigen Ablauf erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf in dem RAM als einen Minimalwert (S221).
Wenn in S220 bestimmt wird, dass das in dem gegenwärtigen Ablauf erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf größer als der Minimalwert Eafb ist oder wenn der Prozess schritt in S221 durchgeführt wird, berechnet die ECU 2 eine Änderungsrate Eraf2 (S222). Die Änderungsrate Eraf2 wird unter Verwendung einer unten gezeigten Gleichung (2) berechnet. Die Änderungsrate Eraf2 ist ein Verhältnis des derzeit erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses Eaf zu einem Minimalwert Eafb der früher erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisse. Eraf 2 = Eaf/Eafb (2)
Wenn die Änderungsrate Eraf2 in S222 berechnet wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht die berechnete Änderungsrate Eraf2 gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert D2 ist (S223). Wie in dem Fall der in S216 durchgeführten Bestimmung, gibt es einige Fälle, in denen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F des Abgases aufgrund der Beigabe von Kraftstoff durch eine Anfettungsspitze zeitweise sich zur fetten Seite hin verschiebt, wie in 8 gezeigt ist. Daher wird der vorbestimmte Wert D2 festgelegt, um zu bestimmen, ob Änderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kontinuierlich aufgrund einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 auftreten oder vorübergehend aufgrund einer Anfettungsspitze auftreten.
Wenn in S223 bestimmt wird, dass die Änderungsrate Eraf2 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert D2 ist, schaltet die ECU 2 den zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo2 in S212 ab, d.h., stellt die Gleichung: Exo2 = 0 her (S224). Das heißt, wenn die Änderungsrate Eraf2 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert D2 ist, neigt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases dazu, sich zu der mageren Seite hin zu verschieben. Die ECU 2 bestimmt dann, dass es keine kontinuierliche Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 gibt.
Wenn in S218 bestimmt wird, dass der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 ausgeschalten worden ist, speichert die ECU 2 das in dem gegenwärtigen Ablauf erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf in der RAM als den Minimalwert Eafb.
(Betriebsbegrenzungsstufe)
Wenn die oben genannten Prozessschritte in der Abnormitätsermittlungsstufe durchgeführt werden, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht sowohl der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 als auch der zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo2 angeschalten worden sind, d.h., ob oder ob nicht Exo1 = 1 und Exo2 = 1 (S225). Wenn bestimmt wird, dass sowohl der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 als auch der zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo2 eingeschalten worden sind, bestimmt die ECU 2, dass in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 eine Abnormität aufgetreten ist.
Die in S226 bis S228 durchgeführten Prozessschritte in der Betriebsbegrenzungsstufe sind die gleichen wie die in den S108 bis S110 Durchgeführten in der ersten Ausführungsform und werden daher im folgenden nicht beschrieben.
Wenn in S225 bestimmt wird, dass der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo1 oder der zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abnahme-Ermittlungsmerker Exo2 ausgeschalten worden sind, kehrt die ECU 2 zu den Prozessschritten in der Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe zurück, ohne die Prozessschritte in der Betriebsbegrenzungsstufe durchzuführen.
Auch in der zweiten Ausführungsform ist es möglich, eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 anhand eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases zu erfassen. Wenn eine Abnormität in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 erfasst wird, schaltet die ECU 2 die Warnlampe 7 ein und macht so den Fahrer auf die Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 aufmerksam und zwingt den Fahrer das Fahrzeug am Seitenrand zu halten. Gleichzeitig begrenzt die ECU 2 einen Betriebszustand des Motors 10 auf einen Zustand, der erlaubt, das Fahrzeug am Seitenrand abzustellen. Somit kann weit im voraus verhindert werden, dass sich die Abgasreinigungseinheit 50 infolge eines Temperaturanstiegs in ihrem Leistungsvermögen verschlechtert.
(Dritte Ausführungsform)
Das Dieselmotorsystem gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben. Der Aufbau des Dieselmotorsystems gemäß der dritten Ausführungsform ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform und wird deshalb im folgenden nicht beschrieben.
14 zeigt den Ablauf der gemäß der dritten Ausführungsform durchgeführten Prozessschritte. Die in der 14 gezeigten Prozessschritte werden in Intervallen eines vorbestimmten Versuchszeitraums durchgeführt. Ein Wert des Zählers der ECU 2 wird jedes Mal, wenn die Prozessschritte ein Mal durchlaufen werden, um "1" erhöht. In der dritten Ausführungsform wird eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 auf der Basis einer Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 erfasst. Das heißt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases sich aufgrund einer Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 zu der fetten Seite hin verschiebt, steigt die Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 durch die Kraftstoffverbrennung darin an. Somit ist es möglich, eine Bestimmung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 durchzuführen, indem eine Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 erfasst wird.
Die ECU 2 liest ein Innentemperatursignal des Abgastemperatursensors 53, ein Auslasstemperatursignal des Abgastemperatursensors 54, ein Drehzahlsignal des Drehzahlsensors 5 und eine Menge Q der Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 11 ein (S301). Die Kraftstoffeinspritzmenge Q wird auf der Basis der von den anderen Sensoren ausgegebenen Werte berechnet. Die ECU 2 erfasst eine Innentemperatur Ti, eine Auslasstemperatur To und eine Drehzahl Ne aus dem eingelesenen Innentemperatursignal, dem eingelesenen Auslasstemperatursignal bzw. dem eingelesenen Drehzahlsignal.
Die ECU 2 bestimmt, ob oder ob nicht die erfasste Innentemperatur Ti oder die Auslasstemperatur To gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert A3 ist (S302). Der vorbestimmte Wert A3 wird als eine relativ hohe Temperatur festgelegt, welche in einem praxisnahen Betriebszustand des Motors 10 nicht erreicht werden kann.
Wenn in S302 bestimmt wird, dass die Innentemperatur Ti oder die Auslasstemperatur To gleich oder höher als der vorbestimmte Wert A3 ist, erhöht die ECU 2 einen Wert Ect des Zählers um "1" (S303). Der Wert Ect des Zählers stellt eine Zeitdauer dar, welche beginnt, sobald festgestellt wird, dass die Innentemperatur Ti oder die Auslasstemperatur To gleich oder höher als der vorbestimmte Wert A3 ist.
Wenn in S302 bestimmt wird, dass die Innentemperatur Ti oder die Auslasstemperatur To niedriger als der vorbestimmte Wert A3 ist, stellt die ECU 2 den Wert Ect des Zählers auf "0" zurück (S304).
Wenn in S303 der Wert Ect des Zählers um "1" erhöht wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Ect des Zählers eine Zeitdauer darstellt, die gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeitdauer B3 ist (S305). In Anbetracht der Tatsache, dass ein von dem Abgastemperatursensor 53 oder dem Abgastemperatursensor 54 ausgegebener Wert sich zum Beispiel aufgrund elektrischen Rauschens zur Hochtemperaturseite hin verschiebt, wird die vorbestimmte Zeitdauer B3 festgesetzt, um den Einfluss des Rauschens zu reduzieren. Da der vorbestimmte Wert A3 in S302 relativ hoch gesetzt wird, ist es wünschenswert, dass die vorbestimmte Zeitdauer B3 auf eine kürzestmögliche Zeitdauer reduziert wird. Dies kommt daher, dass man verhindern will, dass die Abgasreinigungseinheit 50 infolge eines Fortdauerns einer angestiegenen Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 eine Fehlfunktion erleidet.
Wenn in S305 bestimmt wird, dass der Wert Ect des Zählers eine Zeitdauer darstellt, die gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitdauer B3 ist, schaltet die ECU 2 den Leckage-Erfassungsmerker Exo ein, d.h., stellt eine Gleichung Exo = 1 her (S306). Das heißt, die ECU 2 bestimmt, dass eine Abnormität in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 aufgetreten ist.
Wenn der Wert Ect zurückgestellt wird, da in S302 bestimmt wird, dass die Innentemperatur Ti oder die Auslasstemperatur To niedriger als der vorbestimmte Wert A ist, wenn in S305 bestimmt wird, dass der Wert Ect des Zählers eine Zeitdauer darstellt, die kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer B3 ist, oder wenn der Leckagen-Erfassungsmerker Exo in S306 angeschalten wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Leckagen-Erfassungsmerker Exo eingeschalten worden ist, d.h., ob oder ob nicht Exo = 1 (S307). Wenn bestimmt wird, dass der Leckagen-Erfassungsmerker Exo nicht eingeschalten worden ist, kehrt die ECU 2 zu S301 zurück und die oben genannten Prozessschritte werden wieder durchgeführt.
Wenn in S307 bestimmt wird, dass der Leckagen-Erfassungsmerker eingeschalten worden ist, bestimmt die ECU 2, dass die Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnorm ist. Die darauffolgenden in S308 bis S310 durchgeführten Prozessschritte sind dieselben wie die in den S108 bis S110 Durchgeführten in der ersten Ausführungsform und werden daher im folgenden nicht beschrieben.
Infolge der oben genannten Prozessschritte steigt die Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 vorübergehend an. Jedoch kann verhindert werden, dass die Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 ansteigt, indem das Fahrzeug nach Erfassung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 in einen Abstellmodus geschalten wird.
Auch in dem Fall, in dem die Menge der Kraftstoffleckage aus der Zusatzstoffzuführeinheit 60 klein ist, obwohl die Abgasreinigungseinheit 50 eine hohe Temperatur erreicht, nimmt der Änderungsbetrag des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F in dem Fall einer Kraftstoffleckage zur fetten Seite hin ab. Daher ist es in dem Fall, in dem wie in dem Fall der ersten Ausführungsform eine Kraftstoffleckage unter Verwendung eines von dem A/F-Sensor 4 erhaltenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfasst wird, unmöglich, eine Kraftstoffleckage zu erfassen, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist. Auch in dem Fall, in dem die Kraftstoffleckage unter Verwendung einer Änderungsrate Eraf des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfasst wird, ist es in der zweiten Ausführungsform unmöglich, eine Kraftstoffleckage zu erfassen, wenn die Änderungsrate Eraf kleiner als der vorbestimmte Wert B2 ist.
In der dritten Ausführungsform wird auf der Basis einer Temperatur der Abgasreinigungseinheit 50 bestimmt, ob oder ob nicht es eine Abnormität in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 gibt, wodurch ermöglicht wird, eine vernachlässigbare Kraftstoffmenge, welche aus der Zusatzstoffzuführeinheit entweicht und nicht auf einfache Weise auf der Basis eines von dem A/F-Sensor 4 erhaltenen Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F erfasst werden kann, zu erfassen. Daher kann gemäß der dritten Ausführungsform, auch wenn die Menge der Kraftstoffleckage der Zusatzstoffzuführeinheit 60 klein ist, die Kraftstoffleckage auf zuverlässige Weise erfasst werden.
(Vierte Ausführungsform)
Das Dieselmotorsystem gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben. Der Aufbau des Dieselmotorsystems gemäß der vierten Ausführungsform ist der gleiche wie der der Ausführungsform und wird deshalb im folgenden nicht beschrieben.
17 zeigt den Ablauf der gemäß der vierten Ausführungsform durchgeführten Prozessschritte. 18 ist ein Zeitdiagramm der gemäß der vierten Ausführungsform durchgeführten Prozessschritte. Die in 17 gezeigten Prozessschritte werden in Intervallen eines vorbestimmten Versuchszeitraums durchgeführt. Ein Wert des Zählers der ECU 2 wird jedes Mal, wenn die Prozessschritte ein Mal durchgeführt werden, um "1" erhöht. In der vierten Ausführungsform gibt es zwei große Prozesse, nämlich eine Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe, um eine Bestimmung eines Konstantdrehzahlzustandes des Motors 10 durchzuführen, und eine Ausführungszustands-Ermittlungsstufe, um eine Bestimmung eines durch die Zusatzstoffzuführeinheit 60 ausgeführten Zustand der Anfettungsspitze durchzuführen.
Im Gegensatz zu den ersten bis dritten Ausführungsformen wird in der vierten Ausführungsform eine Bestimmung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60, wie zum Beispiel unzureichendes Beifügen von Kraftstoff dem Abgas, welche aus einer Verstopfung des Zugabeinjektors 62 oder dergleichen resultiert, durchgeführt. In der vierten Ausführungsform wird erfasst, ob oder ob nicht sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases aufgrund einer Anfettungsspitze, welche durchgeführt wird, um zu bewirken, dass die Abgasreinigungseinheit 50 funktioniert, auf ausreichende Weise zu der fetten Seite verschoben worden ist, wodurch eine Bestimmung einer Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit 60 durchgeführt wird.
(Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe)
In der vierten Ausführungsform sind die in S401 bis 407 durchgeführten Prozessschritte in der Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe die gleichen wie die in der zweiten Ausführungsform Durchgeführten und werden deshalb im folgenden nicht beschrieben.
(Ausführungszustand-Ermittlungsstufe)
Wenn die Prozessschritts in der Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe durchgeführt werden, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext in der Konstantdrehzahlzustands-Ermittlungsstufe eingeschalten worden ist, d.h., ob oder ob nicht Ext = 1 (S408). Wenn der Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext eingeschalten worden ist, befindet sich der Motor 10 in einem stabilen Zustand, d.h., in einem Betriebszustand konstanter Drehzahl. Wenn der Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext nicht eingeschalten worden ist, kehrt die ECU 2 zu S401 zurück und die Prozessschritte in der Konstantdrehzahl-Ermittlungsstufe werden wieder durchgeführt.
Wenn in S408 bestimmt wird, dass der Konstantdrehzahl-Ermittlungsmerker Ext eingeschalten worden ist, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht ein Zugabeimpulsbefehl Eqp in der Zusatzstoffzuführeinheit 60 an ist (S409). Das heißt, die ECU 2 bestimmt, ob oder ob nicht durch die Zusatzstoffzuführeinheit eine Anfettungsspitze durchgeführt worden ist.
Wenn in S409 bestimmt wird, dass der Zugabeimpulsbefehl Eqp aus ist, erhöht die ECU 2 einen Wert Eqc eines A/F-Minimalwert-Erfassungszählers um "1" (S412). Das heißt, der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers stellt einen konstanten Zeitraum dar, der nach der Durchführung der Anfettungsspitze beginnt.
Wenn der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers in S412 um "1" erhöht wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers eine Zeitdauer darstellt, die kürzer als eine vorbestimmte Zeit dauer B5 ist (S413). Die vorbestimmte Zeitdauer B5 wird kürzer gesetzt, als ein Intervall der Anfettungsspitze und länger als eine Zeitdauer, in welcher der Höchstwert der Anfettungsspitze erfasst wird. Das heißt, ein Minimalwert des aus der Anfettungsspitze resultierenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F wird innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer B5 erfasst. Wie in 19 gezeigt, wird die vorbestimmte Zeitdauer B5 in der ROM der ECU 2 als ein mit der Drehzahl Ne und der Menge Q der Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 11 korrelierter Datensatz abgespeichert.
Wenn in S413 bestimmt wird, dass der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers eine Zeitdauer darstellt, welche gleich oder länger als die vorbestimmte Zeitdauer B5 ist, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers die vorbestimmte Zeitdauer B5 darstellt (S416).
Wenn in S416 bestimmt wird, dass der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers die vorbestimmte Zeitdauer B5 darstellt, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht ein Minimalwert Eapf eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das durch den A/F-Sensor 4 erfasst wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert C5 ist (S417). Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Minimalwert Eapf ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das im Rahmen einer Erhöhung der im Abgas enthaltenen Kraftstoffkonzentration infolge einer Anfettungsspitze minimiert worden ist. Wenn eine Anfettungsspitze von der Zusatzstoffzuführeinheit 60 ausgeführt wird, verschiebt sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur fetten Seite hin und erreicht einen Wert, der nahe dem stoichiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist oder ein Wert, der gleich oder kleiner als das stoichiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Andererseits wird eine Anfettungsspitze unter verschiedenen Umständen durchgeführt, bei denen sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß einem Betriebszustand des Motors 10 verändert. Daher wird, wie in 20 gezeigt, der vorbestimmte Wert C5 in der ROM der ECU 2 als ein mit der Drehzahl Ne des Motors 10 und der Menge Q der Kraftstoffeinspritzung von den Injektoren 11 korrelierter Datensatz abgespeichert.
Wenn in S416 bestimmt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Minimalwert Eafp größer als C5 ist, bestimmt die ECU 2, dass der Höchstwert des infolge einer Anfettungsspitze erhaltenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sich bezüglich eines Normalzu stands zu der mageren Seite hin verschoben hat, d.h., die ECU 2 bestimmt, dass die Kraftstoffeinspritzmenge von der Zusatzstoffzuführeinheit 60 unzureichend ist. Daher erhöht die ECU 2 einen Wert Ecf eines Abnormitätszählers um "1" (S419).
Wenn der Wert Ecf des Abnormitätszählers in S419 um "1" erhöht wird, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht der Wert Ecf des Abnormitätszählers gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl D5 an Zeitpunkten ist (S240).
Wenn in S420 bestimmt wird, dass der Wert Ecf des Abnormitätszählers gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl D5 an Zeitpunkten ist, wird daraus geschlossen, dass die Anfettungsspitze weiterhin unzureichend ist. Daher bestimmt die ECU 2, dass die Zusatzstoffzuführeinheit 60 abnorm ist und schaltet einen Abnormitätsmerker Exf ein, d.h., stellt die Gleichung: Exf = 1 her (S421).
Wenn der Abnormitätsmerker Exf eingeschalten ist, schaltet die ECU die Warnlampe 7 an und macht einen Fahrer des Dieselmotorsystems 1 auf die Abnormität der Zusatzstoffzuführeinheit aufmerksam (S422).
Wenn in S409 bestimmt wird, dass der Zugabeimpulsbefehl Eqp an ist, setzt die ECU 2 den Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers zurück, d.h., stellt die Gleichung: Eqc = 0 her (S410), und speichert ein in dem gegenwärtigen Ablauf erfasstes Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F in der RAM als den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Minimalwert Eafp ab (S411). Die ECU 2 kehrt dann zu S401 zurück.
Wenn in S413 bestimmt wird, dass der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers kleiner als der vorbestimmte Wert B5 ist, bestimmt die ECU 2, ob oder ob nicht das in dem gegenwärtigen Ablauf erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf kleiner als ein in einem Ablauf vor dem letzten Ablauf erfassten und abgespeicherten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Minimalwert Eafp ist (S414). Wenn bestimmt wird, dass das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf kleiner als der abgespeicherte Minimalwert Eafp ist, aktualisiert und speichert die ECU 2 das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf als einen neuen Minimalwert Eafp (S415).
Wenn bestimmt wird, dass das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis Eaf gleich oder größer als der abgespeicherte Minimalwert Eafp ist oder wenn der Minimalwert Eafp in S415 aktualisiert wird, kehrt die ECU 2 zu S401 zurück.
Wenn in S416 bestimmt wird, dass der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers nicht den vorbestimmten Wert B5 darstellt, nämlich dass der Wert Eqc des A/F-Minimalwert-Erfassungszählers größer ist als der vorbestimmte Wert B5, kehrt die ECU 2 zu S401 zurück.
Wenn in S417 bestimmt wird, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Minimalwert Eafp gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert C5 ist, stellt die ECU 2 den Wert Ecf des Abnormitätszählers zurück, d.h., stellt eine Gleichung: Ecf = 0 her und kehrt zu S401 zurück.
Wenn in der vierten Ausführungsform die Injektoren 62 der Zusatzstoffzuführeinheit 60 verstopft werden, zum Beispiel aufgrund von Abgas enthaltenen unverbrannten Anteilen, ist es möglich, eine Abnormität, wie das Nichtausreichen das dem Abgas beigefügten Kraftstoffs, festzustellen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung behandeln Beispiele, in denen die Erfindung auf ein mit einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgestattetes Dieselmotorsystem angewandt wird. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Dieselmotorsysteme, Benzinmotorsysteme und dergleichen anwendbar. Es ist durchaus nicht notwendig, dass der Kraftstoff, der als Reduzierungsmittel verwendet wird, Leichtöl ist. Das heißt, Flüssiggaskraftstoffe, wie zum Beispiel Benzin, Flüssiggas können ebenso als Reduzierungsmittel verwendet werden.
Jede der oben genannten Ausführungsformen behandelt ein Beispiel, in dem die Steuervorrichtung für die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung auf ein Dieselmotorsystem angewandt wird. Vorzugsweise können aber auch die oben genannten Ausführungsformen kombiniert werden, um die Erfindung auf ein Dieselmotorsystem anzuwenden.

Claims

Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungseinrichtung (50), welche in einer Abgasleitung (31) der Brennkraftmaschine eingebaut ist und Abgas reinigt; einer Zusatzstoffzuführeinrichtung (60), welche in Abständen einen Zusatzstoff dem Abgas beifügt, um das Abgas mit Hilfe der Abgasreinigungseinrichtung (50) zu reinigen; und einer Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung (4), welche eine Sauerstoffkonzentration des Abgases erfasst, gekennzeichnet durch eine Abnormitätermittlungseinrichtung (2), welche ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn eine durch die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung (4) erfasste Sauerstoffkonzentration nicht eine vorbestimmte Bedingung für einen vorbestimmten Zeitraum erfüllt, wobei die vorbestimmte Bedingung und/oder der vorbestimmte Zeitraum gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt wird.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Abnormitätermittlungseinrichtung (2) ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn die durch die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung (4) erfasste Sauerstoffkonzentration des Abgases gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Konzentration für die vorbestimmte Zeitdauer bleibt.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch: eine Betriebszustandserfassungseinrichtung (2), welche einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfasst; und eine Ermittlungseinrichtung konstanten Geschwindigkeitsbetriebs (2), welche auf der Basis eines durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (2) erfassten Betriebszustandes ermittelt, ob oder ob nicht die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand konstanter Geschwindigkeit ist.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abnormitätermittlungseinrichtung (2), wenn eine Änderungsrate in einer Abnahme der Sauerstoffkonzentration im Abgas gleich oder höher als ein erster vorbestimmter Wert wird, wenn die Ermittlungseinrichtung eines konstanten Geschwindigkeitsbetriebs (2) ermittelt, dass die Brennkraftmaschine in einem Betrieb konstanter Geschwindigkeit ist, von dem Zeitpunkt an, wenn die Änderungsrate gleich oder höher als der erste vorbestimmte Wert wird, ein Verhältnis zwischen einer Sauerstoffkonzentration des Abgases innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer und einem Sauerstoffkonzentrationsmindestwert des Abgases innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer berechnet, und die Abnormitätermittlungseinrichtung (2) ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn das Verhältnis gleich oder kleiner einem zweiten vorbestimmten Wert ist.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch: eine Temperaturerfassungseinrichtung (53, 54), welche eine Temperaturabgasreinigungseinrichtung (50) er fasst, wobei die Abnormitätermittlungseinrichtung (2) ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung abnorm ist, wenn die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung (50) gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur für die vorbestimmte Zeitdauer bleibt.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die vorbestimmte Konzentration gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt wird.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Abnormitätermittlungseinrichtung (2) ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn ein Sauerstoffkonzentrationsmindestwert des Abgases, welcher durch die Zugabe des Zusatzstoffes durch die Zusatzstoffzuführeinrichtung fortlaufend abnimmt, eine vorbestimmte Anzahl mal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, wenn die Ermittlungseinrichtung konstanten Geschwindigkeitsbetriebs (2) ermittelt, dass die Brennkraftmaschine in einem konstanten Geschwindigkeitsbetrieb ist.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner gekennzeichnet durch: eine Betriebszustandsbegrenzungseinrichtung (2), welche einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine begrenzt, wenn die Abnormitätermittlungseinrichtung (2) ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Betriebszustandsbegrenzungseinrichtung (2) die Brennkraftmaschine auf einem Niedriggeschwindigkeit-/Niedriglast-Betriebszustand begrenzt und eine Sauerstoffkonzentration des Abgases verringert.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner gekennzeichnet durch: eine Abnormitätsanzeigeeinrichtung (7), welche eine Abnormität der Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) anzeigt, wenn die Abnormitätermittlungseinrichtung (2) ermittelt, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist.
Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungseinrichtung (50), welche in einer Abgasleitung (31) der Brennkraftmaschine eingebaut ist und Abgas reinigt, und einer Zusatzstoffzuführeinrichtung (60), welche in Abständen einen Zusatzstoff dem Abgas beigibt, um das Abgas mit Hilfe der Abgasreinigungsvorrichtung (50) zu reinigen, gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen einer Sauerstoffkonzentration des Abgases; und Ermitteln, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases nicht eine vorbestimmte Bedingung für eine vorbestimmte Zeitdauer erfüllt, wobei die vorbestimmte Bedingung und/oder die vorbestimmte Zeitdauer gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt wird.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 11, wobei ermittelt wird, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Konzentration für die vorbestimmte Zeitdauer bleibt.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, ferner gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine; und Ermitteln auf der Basis eines erfassten Betriebszustandes, ob oder ob nicht die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand konstanter Geschwindigkeit ist.
Steuerverfahren gemäß einem der Anspruch 11 bis 13, ferner gekennzeichnet durch die Schritte: Berechnen, wenn eine Änderungsrate in einer Abnahme in der Sauerstoffkonzentration des Abgases gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert wird, wenn ermittelt wird, dass die Brennkraftmaschine in einem Betrieb konstanter Geschwindigkeit ist, eines Verhältnisses von dem Zeitpunkt an, wenn die Änderungsrate gleich oder höher als der vorbestimmte Wert wird, zwischen einer Sauerstoffkonzentration des Abgases innerhalb der vorbestimmten Zeit und einem Sauerstoffkonzentrationsmindestwert des Abgases innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer; und Ermitteln, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn das Verhältnis gleich oder kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert ist.
Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, ferner gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen einer Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung (50); und Ermitteln, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur für den vorbestimmten Zeitraum bleibt.
Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die vorbestimmte Konzentration gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine festgesetzt wird.
Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, ferner gekennzeichnet durch den Schritt: Ermitteln, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist, wenn ein Sauerstoffkonzentrationsmindestwert des Abgases, welcher durch Zugabe des Zusatzstoffes durch die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) fortlaufend abnimmt, eine vorbestimmte Anzahl mal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, wenn ermittelt wird, dass die Brennkraftmaschine in einem Betrieb konstanter Geschwindigkeit ist.
Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner gekennzeichnet durch den Schritt: Begrenzen eines Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine, wenn ermittelt wird, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 18, wobei die Begrenzung des Betriebszustandes auf einen Niedriggeschwindigkeits-/Niedriglast-Betriebszustand ist und eine Sauerstoffkonzentration des Abgases verringert.
Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19, ferner gekennzeichnet durch den Schritt: Anzeigen einer Abnormität einer Zusatzstoffzuführeinrichtung (60), wenn ermittelt wird, dass die Zusatzstoffzuführeinrichtung (60) abnorm ist.