DE69400116T2

DE69400116T2 - Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission für Dieselmotoren

Info

Publication number: DE69400116T2
Application number: DE69400116T
Authority: DE
Inventors: Koutaro Hayashi; Nobuhito Hobo; Keiichi Kato; Kiyoshi Kobashi; Hiroyuki Taniguchi; Hideji Yoshida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2014-06-22
Also published as: JP2920161B2; EP0632188A1; JPH0711938A; ES2086243T3; EP0632188B1; DE69400116D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission von Dieselmotoren.

Beschreibung des Stands der Technik

Eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission umfaßt einen in der Abgasanlage eines Dieselmotors angeordneten Filter zum Sammeln von im Abgas enthaltenen schädlichen Parikeln. Eine derartige Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-259620 offenbart. Diese Vorrichtung weist eine elektrische Heizeinrichtung auf, die mit einem Ende des Filters verbunden ist. In aktiviertem Zustand verbrennt die Heizeinrichtung die vom Filter aufgesammelten Partikel, wodurch der Filter regeneriert wird. Zum Zeitpunkt der Regeneration des Filters wird die Spannung einer als Leistungsquelle für die Heizeinrichtung dienenden Batterie ermittelt. Ein Schaltverhältnis der der Heizeinrichtung zuzuführenden Leistung wird in Abhängigkeit von der ermittelten Spannung und einer vorbestimmten Heizeinrichtungsspannung bestimmt. In Abhängigkeit vom Schaltverhältnis wird die Zeit zur Zuführung der Batterieleistung zur Heizeinrichtung gesteuert und der Heizeinrichtung wird eine Dauerleistung zugeführt.
Eine gleichartige Steuerung wird bezüglich einer elektrischen Luftpumpe durchgeführt, die dem Filter Sekundärluft zuführt.
Da der zugeführte Strom in einem Kabelbaum zur Verbindung der Batterie mit der Heizeinrichtung fließt, wird ein Spannungsabfall infolge des internen Widerstands auftreten, so daß der Wert der wie vorstehend ermittelten Spannung nicht genau der Spannung an der Heizeinrichtung entspricht. Dieser Spannungsabfall stellt einen Faktor für die Berechnung des Schaltverhältnisses där, wodurch die Steuerungsgenauigkeit vermindert wird. Im Ergebnis weicht die Leistung der Heizeinrichtung von dem Sollwert ab. Daher werden die vom Filter aufgesammelten Partikel nur unvollständig verbrannt, so daß eine nicht ausreichende Regeneration des Filters die Folge ist.
Ein gleichartiges Problem tritt bei der elektrischen Luftpumpe zur Zuführung von Sekundärluft zum Filter auf.
Infolgedessen wird der Heizeinrichtung nicht genügend Sekundärluft zur Verbrennung der Partikel zugeführt, wodurch die Regeneration des Filters verschlechtert wird.
Die Effektivität der Steuerungsvorrichtung verschlechtert sich somit über einen längeren Benutzungszeitraum.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission eines Dieselmotors bereitzustellen, die auch während einer längeren Benutzungszeit das Abgas in wirksamer Weise filtern kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission bereitzustellen, bei der eine hervorragende Filter- Regeneration möglich ist und bei der die elektrischen Einrichtungen, wie die Heizeinrichtung und die elektrische Luftpumpe mit großer Genauigkeit gesteuert werden können.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgaben ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission eines Dieselmotors vorgesehen, bei der ein in einer Abgasanlage angeordneter Filter zum Aufsammeln von im Abgas enthaltenen Partikeln vorgesehen ist. Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Verbrennungsteil, der mit einer Leistungsversorgung verbunden ist zur Verbrennung der Partikel zur Regeneration des Filters, wenn der Filter eine vorbestimmte Partikelmenge gesammelt hat. Der Verbrennungsteil wird mittels eines elektrischen Schaltsignals auf der Basis einer Differenz zwischen dem Wert der tatsächlich zugeführten Leistung zum Verbrennungsteil vor der Verbrennung der Partikel und einem vorbestimmten Leistungssollwert zur Verbrennung der Partikel angesteuert.
Die Vorrichtung umfaßt desweiteren eine Erfassungseinrichtung, die mit beiden Endbereichen des Verbrennungsteils und der Leistungsversorgung zur Ermittlung des Werts der tatsächlichen Leistung verbunden ist.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird während des Freigabezyklusses des Schaltsignals die dem Verbrennungsteil zugeführte Leistung und nicht eine Versorgungsspannung genau ermittelt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des allgemeinen Aufbaus der Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission eines Dieselmotors;
Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer Zentraleinheit CPU;
Fig. 3 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einer Soll-Heizleistung und einer tatsächlichen Heizleistung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einer soll-Heizleistung und einer tatsächlichen Heizleistung, wenn Abtast-Halteschaltungen weggelassen werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist eine Einrichtung 3 zur Steuerung der Abgasemission (Steuerungseinrichtung) in einem Abgasrohr 2 eines Dieselmotors 1 angeordnet. Die Steuerungseinrichtung 3 weist ein Gehäuse 4 auf, das mit dem Abgasrohr 2 verbunden ist, so daß das Abgas durch das Gehäuse 4 strömt. Ein Filter 5 ist im Gehäuse 4 angeordnet. Der Filter 5 besteht aus poröser Keramik. Eine elektrische Heizeinrichtung (Heizspule) 6 ist stromauf des Filters 5 bezüglich der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet.
Ein Sekundärluftzufuhrrohr 7 zweigt bei einem stromauf angeordneten Punkt der Steuerungseinrichtung 3 vom Abgasrohr 2 ab. Ein elektromagnetisches Ventil 8 ist im Rohr 7 angeornet zur Verhinderung einer Rückströmung des Abgases in die Sekundärluftzufuhranlage. Eine elektrische Luftpumpe 9 ist ebenfalls im Rohr 7 an einem Punkt stromauf des Ventils 8 vorgesehen. Die Luftpumpe 9 weist einen Elektromotor M auf. Die Luftpumpe 9 wird durch den Elektromotor M angetrieben. Ist das Ventil 8 göffnet und wird die Pumpe 9 angetrieben, dann wird Luft in das Abgasrohr 2 über einen Luftreiniger 10 und das Rohr 7 zugeführt.
Die elektrische Heizeinrichtung ist mit einer Batterie 11 zur Bildung einer Leistungszufuhrschaltung verbunden. Ein erstes Halbleiterschaltelement (Transistor) 12 ist mit Leistungsversorgungsleitungen verbunden. Eine vorbestimmte Leistung kann somit der elektrischen Heizeinrichtung 6 durch Steuerung des Schaltverhältnisses des Transistors 12 zugeführt werden.
Der Elektromotor M der Luftpumpe 9 ist mit der Batterie 11 zur Bildung einer weiteren Leistungsversorgungsschaltung verbunden. Ein zweites Halbleiterschaltelement (Transistor) 13 ist mit den Leistungsversorgungsleitungen verbunden. Eine vorbestimmte Leistung kann somit dem Elektromotor M der Luftpumpe 9 durch Steuerung des Schaltverhältnisses des Transistors 13 zugeführt werden.
Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 14 umfaßt eine Zentraleinheit CPU 15, Halteschaltungen 16 und 17 und Schalter 18, 19 und 20, 21. Die Zentraleinheit CPU 15 umfaßt einen A/D-Wandler 22, mit welchem die Halteschaltungen 16 und 17 elektrisch verbunden sind.
Ein Knotenpunkt A an einem Punkt stromauf der elektrischen Heizeinrichtung 6 ist über den Schalter 21 mit der Halteschaltung 17 verbunden. In gleicher Weise ist ein Knotenpunkt B an einem Punkt stromab der elektrischen Heizeinrichtung 6 über den Schalter 20 mit der Halteschaltung 17 verbunden. Die Zentraleinheit CPU 15 erhält eine Differenz zwischen den Spannungen an den Knotenpunkten A und B zur Erfassung des Werts der der Heizeinrichtung 6 zugeführten Spannung.
Ein Knotenpunkt C an einem Punkt stromauf des Elektromotors M der Luftpumpe 9 ist über den Schalter 19 mit der Halteschaltung 16 verbunden. In gleicher Weise ist ein Knotenpunkt D an einem Punkt stromab des Elektromotors M über den Schalter 18 mit der Halteschaltung 16 verbunden. Die Zentraleinheit CPU 15 erhält die Differenz zwischen Spannungen an den Knotenpunkten C und D zur Ermittlung des Werts der an den Elektromotor M der Luftpumpe 9 angelegten Spannung.
Die Zentraleinheit CPU ist mit dem ersten Transistor 12 zur Steuerung seines Schaltverhältnisses verbunden. Eine mit der Basis des ersten Transistors 12 verbundene Zuleitung verzweigt in Zuleitungen zur Zuführung von Signalen zu den Schaltern 20 und 21. Zum Zeitpunkt der Steuerung des Schaltverhältnisses des Transistors 12 sind die Schalter 20 und 21 geschlossen, wenn das Schaltsignal eine Freigabe (EIN) angibt.
Im einzelnen empfängt durch selektives Öffnen und Schließen der Schalter 18, 19 und 20, 21 die Zentraleinheit CPU selektiv entweder ein Signal für den Fall, daß die elektrische Heizeinrichtung 6 und der Elektromotor M aktiviert sind (EIN) und ein Signal für den Fall, daß sie abgeschaltet sind (AUS). Die Halteschaltungen 16 und 17 halten die anliegenden Spannungen, wenn die Heizeinrichtung 6 und der Motor M aktiviert sind. Nachfolgend wandelt der A/D-Wandler 22 die Spannungen in digitale Werte um.
Die Zentraleinheit CPU ist ferner mit dem elektromagnetischen Ventil 8 zum selektiven Öffnen und Schließen des Ventils 8 verbunden.
Drucksensoren 23 und 24 sind jeweils stromauf und stromab der Steuerungseinrichtung 3 zur Erfassung des stromauf vorherrschenden und stromab vorherrschenden Drucks angeordnet. Auf der Basis der Signale der Drucksensoren 23 und 24 ermittelt die Zentraleinheit CPU 15 den stromauf und stromab vorherrschenden Druck relativ zur Steuerungseinrichtung 3. Die Zentraleinheit CPU 15 erhält ebenfalls die Differenz zwischen beiden Drücken zur Berechnung des Druckverlusts in der Einrichtung 3. Überschreitet der Druckverlust einen vorbestimmten Wert, dann bestimmt die Zentraleinheit CPU 15, daß die vom Filter 5 gesammelte Partikelmenge einen Pegel erreicht hat, bei dem die Partikel verbrannt werden sollten und der Filter 5 einer Regeneration bedarf.
Die Wirkungsweise der Steuerungseinrichtung 3 wird nachstehend beschrieben.
Fig. 2 veranschaulicht einen Ablauf (Steuerungsablauf), den die Zentraleinheit CPU 15 während des Betriebs des Dieselmotors durchführt. Die Zentraleinheit CPU 15 berechnet zuerst den Druck an den Punkten stromauf und stromab der Steuerungseinrichtung 3 auf der Basis der Signale der Drucksensoren 23 und 24 in Schritt 100. In Schritt 101 berechnet die Zentraleinheit CPU 15 den Druckverlust in der Einrichtung 3 und bestimmt die Regenerationszeiten des Filters 5. Dabei sind im einzelnen die Bedingungen für eine Regeneration des Filters erfüllt, wenn die gesammelte Partikelmenge einen vorbestimmten Wert erreicht, worauf die Zentraleinheit CPU 15 die Regeneration des Filters 5 beginnt. Zu Beginn der Regeneration des Filters öffnet die Zentraleinheit CPU 15 in Schritt 102 das elektromagnetische Ventil 8 und erlaubt hierdurch die Zufuhr von Sekundärluft in die Einrichtung 3.
In Schritt 103 bestimmt die Zentraleinheit CPU 15 die Bedingungen, unter welchen die Regeneration des Filters 5 gesteuert wird. In diesem Schritt 103 werden eine Soll- Drehgeschwindigkeit des Elektromotors M und ein Soll- Temperaturwert der elektrischen Heizeinrichtung 6 bestimmt. Die Zentraleinheit CPU 15 bestimmt sodann eine zum Antrieb des Motors M mit der Soll-Drehgeschwindigkeit erforderliche Spannung sowie eine zum Halten der Heizeinrichtung 6 auf einer Soll-Temperatur erforderliche Soll-Heizleistung.
Sodann steuert die Zentraleinheit CPU 15 das Schaltverhältnis zum Antrieb des Elektromotors M der Luftpumpe 9 über den zweiten Transistor 13 zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Motors M auf die Soll- Drehgeschwindigkeit gemäß Schritt 104. In gleicher Weise steuert die Zentraleinheit CPU 15 das Schaltverhältnis zur Betätigung der Heizeinrichtung 6 über den ersten Transistor 12 zur Einstellung der Temperatur der Heizeinrichtung 6 auf die Soll-Temperatur.
Bei der Steuerung des Schaltverhältnisses des ersten Transistors 12 schließt die Zentraleinheit CPU 15 die Schalter 20 und 21 in Synchronismus mit der Freigabesequenz des Schaltsignals. Bei geschlossenen Schaltern 20 und 21 ermittelt die Zentraleinheit CPU 15 die an der elektrischen Heizeinrichtung 6 anliegende Spannung und steuert sodann das Schaltverhältnis in der Weise, daß eine Leistung entsprechend dem Soll-Temperaturwert der Heizeinrichtung 6 zugeführt wird. In gleicher Weise schließt die Zentraleinheit CPU 15 bei der Steuerung des Schaltverhältnisses des zweiten Transistors 13 die Schalter 18 und 19 in Synchronismus mit der Freigabesequenz des Schaltsignals. Bei geschlossenen Schaltern 18 und 19 ermittelt die Zentaleinheit CPU 15 die am Motor M anliegende Spannung und steuert sodann das Schaltverhältnis in der Weise, daß eine Soll-Motorleistung entsprechend der Soll-Drehgeschwindigkeit dem Motor M zugeführt wird.
Dabei sollte die vorstehend beschriebene Steuerung genau durchgeführt werden. Falls die gesteuerten Werte ungenau sind, dann wird eine auf die Aufheizung zurückzuführende Beschädigung oder ein Bruch im Filter 5 auftreten und/oder es werden Verbrennungsrückstände der Partikel gebildet.
Die Zentraleinheit CPU 15 bestimmt in Schritt 105, ob eine Regeneration des Filters 5 seit einer vorbestimmten Zeitdauer durchgeführt wurde oder nicht. Ist diese Zeitdauer abgelaufen, dann bestimmt die Zentraleinheit CPU 15, daß die Regeneration des Filters 5 vollendet ist und beendet die Regenerationssteuerung.
Im Rahmen der vorstehend beschriebenen Steuerungssequenz verändert sich die Durchflußrate der zur Einrichtung 3 zugeführten Sekundärluft und die Temperatur der Heizeinrichtung in erheblichem Umfang, wenn sich die dem Elektromotor M der Luftpumpe 9 und der elektrischen Heizeinrichtung 6 zugeführten Spannungen ändern. Es ist daher erforderlich, die anliegenden Spannungen zur Steuerung des Schaltverhältnisses genau zu messen. Die angelegten Spannungen verändern sich jedoch aufgrund verschiedener Faktoren. Im Falle von Änderungen in den physikalischen Eigenschaften der Batterie 11, bei Änderungen in ihrer Ausgangsimpedanz, im elektrischen Widerstand des Kabelbaums oder dergleichen tritt ein Spannungsabfall an einem derartigen, die Veränderung bewirkenden Teil, durch das der Strom fließt, auf. Bei der Durchführung der Steuerung des Schaltverhältnisses mittels eines pulsförmigen Signals (Pulswelle) verändert sich die Spannung an der betreffenden Stelle in erheblichem Umfang in Synchronismus mit der Pulswelle. Werden die angelegten Spannungen der Zentraleinheit CPU 15 direkt vom A/D-Wandler 22 der Zentraleinheit CPU 15 ohne Verwendung der Schalter 18 bis 21 und der Halteschaltungen 16 und 17 zugeführt, dann bewirkt der Spannungsabfall eine erhebliche Abweichung, die sich in einem ungenauen Steuerungsablauf zeigt.
Angesichts dessen öffnet und schließt die Zentraleinheit CPU 15 selektiv die Schalter 18 bis 21 in Synchronismus mit der Pulssequenz des den Transistoren 12 und 13 zugeführten Steuerungssignals. Werden der Motor M und die Heizeinrichtung 6 aktiviert, dann sind die Schalter 18, 19 und 20, 21 geschlossen und die beiden Spannungsdifferenzen über dem Motor M und der Heizeinrichtung 6 (die anliegenden Spannungen) werden jeweils den Halteschaltungen 16 und 17 zugeführt. Sind der Motor M und die Heizeinrichtung 6 nicht aktiviert (abgeschaltet), dann sind die Schalter 18, 19 und 20, 21 geöffnet, wodurch die Zuführung von eine Abweichung aufweisenden Spannungen zu den Halteschaltungen 16 und 17 vermieden wird. Auf diese Weise ist es möglich, an den Motor M und die Heizeinrichtung 6 genaue Spannungen anzulegen. Diese Spannungen werden mittels des A/D-Wandlers 22 in digitale Werte umgewandelt.
Sodann werden die Werte des Schaltverhältnisses in der Weise bestimmt, daß die negativen digitalen Spannungswerte des Motors M und der Heizeinrichtung 6 von den positiven digitalen Spannungswerten des Motors M und der Heizeinrichtung 6 subtrahiert werden, und die resultierenden Werte werden als angelegte Spannungen in der Zentraleinheit CPU 15 verarbeitet zur Bildung der Spannungen, die den Sollwerten entsprechen.
Da die Schalter 18, 19 und 20, 21 selektiv geöffnet und geschlossen werden in Abhängigkeit von dem EIN- oder AUS- Zustand der Transistoren 12 und 13, und da die Halteschaltungen 16 und 17 bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, wird die Genauigkeit der Spannungssteuerung für die Heizeinrichtung 6 und den Motor M größer. Die Gründe hierfür werden nachstehend im einzelnen erläutert.
Fig. 3 zeigt die Meßergebnisse der Soll-Heizleistung und der tatsächlichen Heizleistung zu einem Zeitpunkt, bei dem die Luftpumpe 9 angetrieben wird, wobei die Strömungsrate der Sekundärluft durch Änderung der Drehgeschwindigkeit des Motors M durch das in Fig. 1 gezeigte System geändert wird. Im Falle des Sperrens des Schaltsignals für die Heizeinrichtung 6 werden die Schalter 20 und 21 geöffnet, so daß die an die Heizeinrichtung 6 angelegte Spannung nicht zu dem in der Zentraleinheit CPU 15 enthaltenen A/D- Wandler 22 zugeführt wird. Wird das Schaltsignal freigegeben, dann stimmen die Soll-Heizleistung und die tatsächliche Heizleistung, die über die Halteschaltung 17 dem A/D-Wandler 22 zugeführt wird, miteinander überein.
Fig. 4 zeigt die Meßergebnisse der Soll-Heizleistung und tatsächlichen Heizleistung zu dem Zeitpunkt, da die Luftpumpe 9 angetrieben wird, wobei die Strömungsrate der Sekundärluft ohne Verwendung der Schalter 18 bis 21 und der Halteschaltungen 16 und 17 gemäß dem System in Fig. 1 geändert wird. In diesem Falle werden bei gesperrtem Schaltsignal für die Heizeinrichtung 6 die anliegenden Spannungen ebenfalls dem A/D-Wandler 22 zugeführt, wodurch eine Spannungsabweichung bewirkt wird. Dieser Fehler verursacht eine Abweichung zwischen der Soll-Heizleistung und der tatsächlichen Heizleistung.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ferner die Leistungsversorgungsleitungen mit Erfassungsleitungen zur Erfassung der an der Heizeinrichtung 6 anliegenden Spannung ausgestattet, und die Schalter 20 und 21 sind mit den Erfassungsleitungen verbunden. Die Schalter 20 und 21 sind geschlossen, wenn das Schaltsignal (zum Zeitpunkt einer Aktivierung der Heizeinrichtung 6) freigegeben ist. Sodann wird die an der Heizeinrichtung 6 anliegende Spannung erfaßt, wodurch das Schaltverhältnis in der Weise gesteuert werden kann, daß die tatsächliche Heizleistung mit der Soll-Heizleistung übereinstimmt.
Gemäß der bekannten Vorrichtung, bei der die Batteriespannung während des Flusses von Versorgungsströmen erfaßt wird, tritt ein Spannungsabfall infolge des inneren Widerstands des Kabelbaums auf und wirkt sich als Spannungsabweichung beim Schaltsignal aus, wodurch die Steuerungsgenauigkeit vermindert wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch bei einem freigegebenen Schaltsignal die Spannung über der Heizeinrichtung 6 ohne Bezugnahme auf die Batteriespannung und ohne Einbeziehung der Spannungsabweichung infolge innerer Widerständen des Kabelbaums ermittelt. Daher ist die Spannungserfassung nicht durch den inneren Widerstand des Kabelbaums beeinflußt und die Leistung für die Heizeinrichtung 6 weicht nicht vom Sollwert ab, wodurch eine sehr genaue Steuerung der Heizeinrichtung 6 gewährleistet ist.
Ferner sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Leistungsversorgungsleitungen für die elektrische Luftpumpe 9 mit Erfassungsleitungen zur Erfassung der Spannung über der elektrischen Luftpumpe 9 ausgestattet. Die Schalter 18 und 19 sind mit diesen Erfassungsleitungen verbunden, und sind während der Luftpumpen-Ansteuerungszeiten des Schaltsignals geschlossen. Sodann wird die an der Luftpumpe 9 anliegende Spannung ermittelt, die eine Steuerung des Schaltverhältnisses in der Weise ermöglicht, daß die tatsächlich zugeführte Spannung mit der Soll-Zufuhrspannung übereinstimmt.
Die elektrische Luftpumpe 9 kann daher mit großer Genauigkeit wie im Falle der elektrischen Heizeinrichtung 6 gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt und kann daher in vielfältiger Weise innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung abgewandelt werden. Beispielsweise kann trotz der Verwendung der Schalter 18 bis 21 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zentraleinheit CPU 15 bestimmen, ob das Schaltverhältnis für die Heizeinrichtung 6 freigegeben oder gesperrt ist. Anstelle der Verwendung der Schalter 18 bis 21 kann die Zentraleinheit CPU 15 daher die zeitliche Umwandlung mittels des A/D-Wandlers 22 steuern.
Obwohl die Schaltverhältnissteuerung für die Heizeinrichtung 6 und die Schaltverhältnissteuerung für die Luftpumpe 9 beide im Rahmen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels durchgeführt werden, kann die Erfindung in der Weise abgewandelt werden, daß die Schaltverhältnissteuerung für die Heizeinrichtung 6 und die Schaltverhältnissteuerung für die Luftpumpe 9 getrennt durchgeführt werden können. Es ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission eines Dieselmotors angegeben, mit einem in einer Abgasanlage (2) angeorndeten Filter (5) zum Auffangen von im Abgas enthaltenen Partikeln. Eine elektrische Heizeinrichtung (6) und ein in einer Luftpumpe (9) angeordneter Elektromotor (M) sind mit einer Batterie (11) verbunden und werden durch diese aktiviert. Hat der Filter eine vorbestimmte Menge oder mehr von Partikeln angesammelt, dann werden die Heizeinrichtung und die Pumpe betätigt zur Verbrennung der Partikel und zur Regeneration des Filters. Die Heizeinrichtung und der Motor werden angetrieben mittels eines elektrischen Schaltsignals auf der Basis einer Differenz zwischen einem Wert der tatsächlichen, der Heizeinrichtung und dem Motor vor der Verbrennung der Partikel zugeführten Leistung und einer vorbestimmten Soll-Leistung zur Verbrennung der Partikel. Eine Erfassungseinrichtung (15, 16, 17, 18 bis 21) zur Erfassung der tatsächlichen Leistungswerte ist elektrisch mit jeweils beiden Anschlüssen der Heizeinrichtung und des Motors und der Batterie verbunden.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission von Dieselmotoren mit

einer Abgasanlage (2) zur Ausströmung des Abgases,

einem in der Abgasanlage (2) angeordneten Filter (5) zum Ansammeln von im Abgas enthaltenen Partikeln,

einer elektrisch über eine Leistungsversorgungsleitung mit einer Leistungsversorgung (11) verbundenen Verbrennungseinrichtung (6, 9), wobei die Verbrennungseinrichtung (6) (M) zur Verbrennung der Partikel zur Regeneration des Filters (5) durch die Leistungsversorgung (11) betrieben wird, wenn der Filter eine vorbestimmte Menge von Partikeln gesammelt hat,

einer Erfassungseinrichtung (15) (16, 17) (18, 19, 20, 21) zur Erfassung eines Betrags der tatsächlichen, der Verbrennungseinrichtung (6, 9) zugeführten Leistung,

einer Berechnungseinrichtung (15) zur Berechnung einer Differenz zwischen dem Betrag der der Verbrennungseinrichtung (6, 9) zugeführten tatsächlichen Leistung vor der Verbrennung der Partikel und einem vorbestimmten Betrag einer Soll-Leistung zur Verbrennung der Partikel, und

einer Ansteuerungseinrichtung (12, 13) zur Ansteuerung der Verbrennungseinrichtung (6, 9) mit einem elektrischen Schaltsignal auf der Basis der mittels der Berechnungseinrichtung (15) berechneten Differenz, wobei die Vorrichtung

dadurch gekennzeichnet ist, daß

die Erfassungseinrichtung (15) (16, 17) (18, 19, 20, 21) elektrisch mit beiden Anschlüssen der Ver brennungseinrichtung (6, 9) verbunden ist zur Abtastung einer Differenz der Leistung über der Verbrennungseinrichtung (6, 9).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Erfassungseinrichtung ein Paar von mit beiden Anschlüssen der Verbrennungseinrichtung (6, 9) verbundenen Erfassungsleitungen und eine mit den Erfassungsleitungen verbundene Steuerungseinrichtung (15) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Ansteuerungseinrichtung eine in der Leistungsversorgungsleitung angeordnete Schalteinrichtung (12, 13) umfaßt, wobei die Schalteinrichtung (12, 13) aktiviert wird zur Betätigung der Verbrennungseinrichtung (6, 9) in Abhängigkeit von einer Freigabesequenz des Schaltsignals.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Erfassungseinrichtung ferner umfaßt:

Kontaktschalteinrichtungen (18, 19, 20, 21), die jeweils in den Erfassungsleitungen zum selektiven Verbinden und Trennen der Verbrennungseinrichtung (6, 9) mit der Steuerungseinrichtung (15) dienen, wobei die Kontakt schalteinrichtungen (18, 19, 20, 21) auf der Basis der Aktivierung der Schalteinrichtungen (12, 13) geschlossen werden zur Verbindung der Verbrennungseinrichtung (6, 9) mit der Steuerungseinrichtung (15), und

eine in den Erfassungsleitungen zwischen den Kontaktschalteinrichtungen (18, 19, 20, 21) und der Steuerungseinrichtung (15) angeordneten Abtasteinrichtung (16, 17) zum Empfangen einer Differenz der an der Verbrennungseinrichtung (6, 9) anliegenden Spannung, wenn die Kontaktschalteinrichtungen (18, 19, 20, 21) geschlossen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Verbrennungseinrichtung eine elektrische Heizeinrichtung (6) in Nachbarschaft zu dem Filter (5) aufweist zur Verbrennung der durch den Filter (5) angesammelten Partikel.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die Verbrennungseinrichtung eine elektrische Luftpumpe (9) umfaßt zur Zuführung von Sekundärluft zum Filter (5).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Luftpumpe (9) einen Elektromotor (M) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Schalteinrichtung einen ersten und zweiten Transistor (12, 13) aufweist zur jeweiligen Betätigung der Heizeinrichtung (6) und des Motors (M).

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Abtasteinrichtung ein Paar von Halteschaltungen (16, 17) umfaßt zur jeweiligen Abtastung der Spannungsdifferenzen über der Heizeinrichtung (6) und dem Motor (M), und wobei die Spannungsdifferenzen mittels eines in der Steuerungseinrichtung (15) enthaltenen A/D-Wandlers (22) in digitale Signale umgewändelt werden.