JP3482019B2 - 自動車の排ガスシステムと相まって二次空気システムを監視する方法および該方法を実施するための装置 - Google Patents
自動車の排ガスシステムと相まって二次空気システムを監視する方法および該方法を実施するための装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排ガスシステ
ムと相まって二次空気システムを監視する方法に関す
る。さらに、本発明はこのような方法を実施するための
装置に関する。
ムと相まって二次空気システムを監視する方法に関す
る。さらに、本発明はこのような方法を実施するための
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような方法はカリフォルニア州環境
庁（ＣＡＲＢ）によって提案されている。この公知の方
法では、二次空気ポンプの回路が短時間閉じられ、これ
によって生ぜしめられた、λ値制御回路の制御行程が監
視される。この制御行程が所定の閾値を越えると、二次
空気ポンプが十分な大きさの空気流を供給することから
出発することができる。
庁（ＣＡＲＢ）によって提案されている。この公知の方
法では、二次空気ポンプの回路が短時間閉じられ、これ
によって生ぜしめられた、λ値制御回路の制御行程が監
視される。この制御行程が所定の閾値を越えると、二次
空気ポンプが十分な大きさの空気流を供給することから
出発することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた方法を改良して、二次空気導入の信頼性の良い
監視が可能となるような方法を提供することである。
で述べた方法を改良して、二次空気導入の信頼性の良い
監視が可能となるような方法を提供することである。
【０００４】さらに本発明の課題は、このような方法を
実施するための有利な装置を提供することである。
実施するための有利な装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の方法では、二次空気流の信号を吸込空気流の
信号と、吸込空気流対単位時間当たりに調量される燃料
の、コンピュータにより求められた比の信号と、排ガス
通路内への二次空気導管の開口部の下流側における、セ
ンサによって求められた空燃比の信号とから求め、二次
空気システムの機能性を二次空気流の信号につき判断
し、この場合、吸込空気流とは内燃機関によって吸い込
まれた空気量流または空気質量流であるようにした。
に本発明の方法では、二次空気流の信号を吸込空気流の
信号と、吸込空気流対単位時間当たりに調量される燃料
の、コンピュータにより求められた比の信号と、排ガス
通路内への二次空気導管の開口部の下流側における、セ
ンサによって求められた空燃比の信号とから求め、二次
空気システムの機能性を二次空気流の信号につき判断
し、この場合、吸込空気流とは内燃機関によって吸い込
まれた空気量流または空気質量流であるようにした。
【０００６】さらに上記課題を解決するために本発明の
装置の構成では、吸込空気流の信号を形成するための第
１の手段と、吸込空気流対単位時間当たりに調量される
燃料の、コンピュータにより求められた比の信号を形成
するための第２の手段と、排ガス通路内への二次空気導
管の開口部の下流側における空燃比の信号を形成するた
めの第３の手段と、前記第１の手段と、前記第２の手段
と、前記第３の手段とから二次空気流の信号を形成する
ための第４の手段と、前記第４の手段によって形成され
た信号につき二次空気システムの機能性を判断するため
の第５の手段とが設けられており、ただし吸込空気流
が、内燃機関によって吸い込まれた空気量流または空気
質量流であるようにした。
装置の構成では、吸込空気流の信号を形成するための第
１の手段と、吸込空気流対単位時間当たりに調量される
燃料の、コンピュータにより求められた比の信号を形成
するための第２の手段と、排ガス通路内への二次空気導
管の開口部の下流側における空燃比の信号を形成するた
めの第３の手段と、前記第１の手段と、前記第２の手段
と、前記第３の手段とから二次空気流の信号を形成する
ための第４の手段と、前記第４の手段によって形成され
た信号につき二次空気システムの機能性を判断するため
の第５の手段とが設けられており、ただし吸込空気流
が、内燃機関によって吸い込まれた空気量流または空気
質量流であるようにした。
【０００７】
【発明の効果】本発明による方法によれば、二次空気流
の信号につき二次空気システムの機能性が判断される。
本発明の利点は次の点に認められる。すなわち、二次空
気流の信号を形成するために付加的なセンサが必要とな
らない。なぜならば、このために必要となる信号はもと
もと提供されているか、またはもともと提供されている
信号から形成され得るからである。必要とされる信号は
吸込空気流の信号と、内燃機関によって吸い込まれる混
合気の空燃比の信号と、排ガス通路内への二次空気導管
の開口部の下流側における空燃比の信号である。
の信号につき二次空気システムの機能性が判断される。
本発明の利点は次の点に認められる。すなわち、二次空
気流の信号を形成するために付加的なセンサが必要とな
らない。なぜならば、このために必要となる信号はもと
もと提供されているか、またはもともと提供されている
信号から形成され得るからである。必要とされる信号は
吸込空気流の信号と、内燃機関によって吸い込まれる混
合気の空燃比の信号と、排ガス通路内への二次空気導管
の開口部の下流側における空燃比の信号である。
【０００８】二次空気システムの機能性を判断するため
には、二次空気流が許容し得るインターバル内にあるか
どうかが求められる。このインターバルは内燃機関の運
転状態に関連して規定可能である。このことには次のよ
うな利点がある。すなわち、任意の運転状態において前
記判断を実施することができる。したがって、特に二次
空気ポンプがもともと作動している場合に前記判断を実
施することができる。これによって、二次空気ポンプの
接続頻度、つまり二次空気ポンプの回路の閉鎖頻度は減
じられる。このことは寿命の延長をもたらす。さらに、
不要な排ガス悪化が回避される。
には、二次空気流が許容し得るインターバル内にあるか
どうかが求められる。このインターバルは内燃機関の運
転状態に関連して規定可能である。このことには次のよ
うな利点がある。すなわち、任意の運転状態において前
記判断を実施することができる。したがって、特に二次
空気ポンプがもともと作動している場合に前記判断を実
施することができる。これによって、二次空気ポンプの
接続頻度、つまり二次空気ポンプの回路の閉鎖頻度は減
じられる。このことは寿命の延長をもたらす。さらに、
不要な排ガス悪化が回避される。
【０００９】本発明による方法の別の利点は、λ値回路
が接続されている、つまりλ値回路が閉じられている状
態でも、またλ値回路が遮断された、つまりλ値回路が
開かれた状態でも、本発明による方法を実施することが
できる点にある。
が接続されている、つまりλ値回路が閉じられている状
態でも、またλ値回路が遮断された、つまりλ値回路が
開かれた状態でも、本発明による方法を実施することが
できる点にある。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
説明する。
【００１１】内燃機関の排ガス通路に設けられた触媒を
できるだけ迅速に作動温度にまでもたらすためには、内
燃機関と触媒との間の排ガス通路に新空気を導入するこ
とができる。排ガスと、排ガス通路中および／または触
媒中の導入された新空気との間の発熱反応によって、触
媒の加熱促進が生ぜしめられる。できるだけ少ない有害
物質放出量を得るためには、触媒をできるだけ迅速にそ
の作動温度にまで加熱することが目標とされる。したが
って、新空気を排ガス通路内に導入する二次空気システ
ムが整然として作動することが重要となる。本発明によ
れば、二次空気システムの機能性が、二次空気システム
によって形成される空気質量流（以下に、二次空気流と
呼ぶ）につき判断される。しかしコスト上の理由から、
二次空気流を検出するためのセンサは使用されない。そ
の代わりに、二次空気流は既知の量から求められる。詳
細に関しては、以下において説明する。
できるだけ迅速に作動温度にまでもたらすためには、内
燃機関と触媒との間の排ガス通路に新空気を導入するこ
とができる。排ガスと、排ガス通路中および／または触
媒中の導入された新空気との間の発熱反応によって、触
媒の加熱促進が生ぜしめられる。できるだけ少ない有害
物質放出量を得るためには、触媒をできるだけ迅速にそ
の作動温度にまで加熱することが目標とされる。したが
って、新空気を排ガス通路内に導入する二次空気システ
ムが整然として作動することが重要となる。本発明によ
れば、二次空気システムの機能性が、二次空気システム
によって形成される空気質量流（以下に、二次空気流と
呼ぶ）につき判断される。しかしコスト上の理由から、
二次空気流を検出するためのセンサは使用されない。そ
の代わりに、二次空気流は既知の量から求められる。詳
細に関しては、以下において説明する。
【００１２】図１には、内燃機関１００が示されてい
る。この内燃機関は二次空気システムを備えている。吸
込路１０２を介して、内燃機関１００には空気／燃料混
合物が供給される。排ガスは排ガス通路１０４に放出さ
れる。吸込路１０２には、吸い込まれた空気の流れ方向
で見て空気量測定器または空気質量測定器１０６、たと
えば熱膜式のエアフローメータと、スロットルバルブ１
０８と、このスロットルバルブ１０８の開放角度を検出
するためのセンサ１１０と、少なくとも１つの噴射ノズ
ル１１２とが設けられている。排ガス通路１０４には、
排ガスの流れ方向で見てＯ2センサ１１４と、温度セン
サ１１７を備えた触媒１１６とが配置されている。Ｏ2
センサ１１４の上流側では、排ガス通路１０４に二次空
気導管１１８が開口している。二次空気導管１１８を通
じて、二次空気ポンプ１２０によって排ガス通路１０４
に新空気を導入することができる。二次空気ポンプ１２
０と、排ガス通路１０４への二次空気導管１１８の開口
部との間には、弁１２２が配置されている。この弁１２
２はたとえば二次空気ポンプ１２０が遮断された状態
で、つまり二次空気ポンプ１２０の回路が開かれた状態
で排ガス通路１０４をシールするために必要となる。さ
らに弁１２２は、二次空気流に影響を与えるために使用
することもできる。
る。この内燃機関は二次空気システムを備えている。吸
込路１０２を介して、内燃機関１００には空気／燃料混
合物が供給される。排ガスは排ガス通路１０４に放出さ
れる。吸込路１０２には、吸い込まれた空気の流れ方向
で見て空気量測定器または空気質量測定器１０６、たと
えば熱膜式のエアフローメータと、スロットルバルブ１
０８と、このスロットルバルブ１０８の開放角度を検出
するためのセンサ１１０と、少なくとも１つの噴射ノズ
ル１１２とが設けられている。排ガス通路１０４には、
排ガスの流れ方向で見てＯ2センサ１１４と、温度セン
サ１１７を備えた触媒１１６とが配置されている。Ｏ2
センサ１１４の上流側では、排ガス通路１０４に二次空
気導管１１８が開口している。二次空気導管１１８を通
じて、二次空気ポンプ１２０によって排ガス通路１０４
に新空気を導入することができる。二次空気ポンプ１２
０と、排ガス通路１０４への二次空気導管１１８の開口
部との間には、弁１２２が配置されている。この弁１２
２はたとえば二次空気ポンプ１２０が遮断された状態
で、つまり二次空気ポンプ１２０の回路が開かれた状態
で排ガス通路１０４をシールするために必要となる。さ
らに弁１２２は、二次空気流に影響を与えるために使用
することもできる。
【００１３】内燃機関１００には、回転数センサ１２４
が設けられている。さらに、内燃機関１００は、たとえ
ばシリンダ内で空気／燃料混合物を点火するための４つ
の点火プラグ１２６が取り付けられている。空気量測定
器または空気質量測定器１０６と、スロットルバルブ１
０８の開放角度を検出するためのセンサ１１０と、Ｏ2
センサ１１４と、温度センサ１１７と、回転数センサ１
２４との出力信号は、対応する接続導線を介して中央の
制御装置１２８に供給される。中央の制御装置１２８は
これらのセンサ信号を評価して、別の接続導線を介して
噴射ノズル１１２と、二次空気ポンプ１２０と、弁１２
２と、点火プラグ１２６とを制御する。
が設けられている。さらに、内燃機関１００は、たとえ
ばシリンダ内で空気／燃料混合物を点火するための４つ
の点火プラグ１２６が取り付けられている。空気量測定
器または空気質量測定器１０６と、スロットルバルブ１
０８の開放角度を検出するためのセンサ１１０と、Ｏ2
センサ１１４と、温度センサ１１７と、回転数センサ１
２４との出力信号は、対応する接続導線を介して中央の
制御装置１２８に供給される。中央の制御装置１２８は
これらのセンサ信号を評価して、別の接続導線を介して
噴射ノズル１１２と、二次空気ポンプ１２０と、弁１２
２と、点火プラグ１２６とを制御する。
【００１４】図２には、本発明による方法のフローチャ
ートが示されている。第１のステップ２００では、二次
空気ポンプ１２０が接続され、つまり二次空気ポンプ１
２０の回路が閉じられて、弁１２２が開かれる。第１の
ステップ２００は一般に内燃機関の始動の直後か、また
は始動後に短時間で実施され、これにより触媒１１６が
できるだけ迅速に作動温度にまで加熱され、かつ／また
は内燃機関１００の暖機運転段階における排ガス中の有
害物質成分が低減される。第１のステップ２００に続い
て、第２のステップ２０２が行なわれる。この第２のス
テップ２０２では、Ｏ2センサ１１４がすぐに作動でき
る状態であるかどうかが問い合わされる。この第２のス
テップ２０２は、前記問合わせが満たされるまで実施さ
れる。第２のステップ２０２の問合わせが満たされる
と、つまりＯ2センサ１１４がすぐに作動できる状態と
なると、第３のステップ２０４が続いて行なわれる。
ートが示されている。第１のステップ２００では、二次
空気ポンプ１２０が接続され、つまり二次空気ポンプ１
２０の回路が閉じられて、弁１２２が開かれる。第１の
ステップ２００は一般に内燃機関の始動の直後か、また
は始動後に短時間で実施され、これにより触媒１１６が
できるだけ迅速に作動温度にまで加熱され、かつ／また
は内燃機関１００の暖機運転段階における排ガス中の有
害物質成分が低減される。第１のステップ２００に続い
て、第２のステップ２０２が行なわれる。この第２のス
テップ２０２では、Ｏ2センサ１１４がすぐに作動でき
る状態であるかどうかが問い合わされる。この第２のス
テップ２０２は、前記問合わせが満たされるまで実施さ
れる。第２のステップ２０２の問合わせが満たされる
と、つまりＯ2センサ１１４がすぐに作動できる状態と
なると、第３のステップ２０４が続いて行なわれる。
【００１５】第３のステップ２０４は破線で示されてい
る。なぜならば、この第３のステップは、さらに下で説
明する実施例では不要となるからである。第３のステッ
プ２０４では、規定可能な条件が満たされるまで待機さ
れ、引き続きλ値制御回路が接続される。このλ値制御
回路によって、空気過剰係数が値１または別の適当な値
にまで制御される。この規定可能な条件は一般に、触媒
１１６が少なくとも部分的に最低作動温度に到達した後
でしかλ値制御回路が接続されないように設定される。
この条件は一般に、触媒温度と関連した量のための閾値
が越えられているかどうかが問い合わされるように設定
される。このような量とは、センサ１１７によって検出
されるか、または所定のモデルを用いて用いられる触媒
１１６の温度、内燃機関１００の始動以来吸い込まれた
空気質量または空気量、内燃機関１００の始動以来噴射
された燃料量（ただし、化学量論的な空燃比が存在して
いることが前提条件となる）、内燃機関１００の始動以
来のクランク軸回転の数、内燃機関１００の始動以来経
過した時間、排ガス温度、内燃機関１００の温度等であ
る。しかし前記条件は、触媒がその最低作動温度にまだ
到達していない場合にλ値制御回路が既に接続されるよ
うに設定されていてもよい。さらに、前記条件が常時満
たされているように、つまりλ値制御回路が直ちに接続
されるように前記条件を設定することも可能である。
る。なぜならば、この第３のステップは、さらに下で説
明する実施例では不要となるからである。第３のステッ
プ２０４では、規定可能な条件が満たされるまで待機さ
れ、引き続きλ値制御回路が接続される。このλ値制御
回路によって、空気過剰係数が値１または別の適当な値
にまで制御される。この規定可能な条件は一般に、触媒
１１６が少なくとも部分的に最低作動温度に到達した後
でしかλ値制御回路が接続されないように設定される。
この条件は一般に、触媒温度と関連した量のための閾値
が越えられているかどうかが問い合わされるように設定
される。このような量とは、センサ１１７によって検出
されるか、または所定のモデルを用いて用いられる触媒
１１６の温度、内燃機関１００の始動以来吸い込まれた
空気質量または空気量、内燃機関１００の始動以来噴射
された燃料量（ただし、化学量論的な空燃比が存在して
いることが前提条件となる）、内燃機関１００の始動以
来のクランク軸回転の数、内燃機関１００の始動以来経
過した時間、排ガス温度、内燃機関１００の温度等であ
る。しかし前記条件は、触媒がその最低作動温度にまだ
到達していない場合にλ値制御回路が既に接続されるよ
うに設定されていてもよい。さらに、前記条件が常時満
たされているように、つまりλ値制御回路が直ちに接続
されるように前記条件を設定することも可能である。
【００１６】第３のステップ２０４に続いて、第４のス
テップ２０６が行なわれる。この第４のステップ２０６
では、吸込空気流が求められる。すなわち、吸込路１０
２内の空気質量流または空気量流が求められる。吸込空
気流は、たとえば空気質量測定器または空気量測定器１
０６の出力信号から求められるか、または負荷信号と回
転数とから求められ得る。この負荷信号はスロットルバ
ルブ開放角度、スロットルバルブ１０８の下流側の圧力
または別の適当な信号から引き出すことができる。この
第４のステップ２０６に続いて、第５のステップ２０８
が行なわれる。この第５のステップ２０８では、単位時
間当たり調量される燃料質量が求められる。このこと
は、たとえばλ値制御回路のための前制御特性フィール
ドと、λ値制御回路の制御行程と、回転数とを用いて行
なうことができる。これに対して択一的に、単位時間当
たりに調量された燃料質量を噴射時間と回転数とから求
めることもできる。
テップ２０６が行なわれる。この第４のステップ２０６
では、吸込空気流が求められる。すなわち、吸込路１０
２内の空気質量流または空気量流が求められる。吸込空
気流は、たとえば空気質量測定器または空気量測定器１
０６の出力信号から求められるか、または負荷信号と回
転数とから求められ得る。この負荷信号はスロットルバ
ルブ開放角度、スロットルバルブ１０８の下流側の圧力
または別の適当な信号から引き出すことができる。この
第４のステップ２０６に続いて、第５のステップ２０８
が行なわれる。この第５のステップ２０８では、単位時
間当たり調量される燃料質量が求められる。このこと
は、たとえばλ値制御回路のための前制御特性フィール
ドと、λ値制御回路の制御行程と、回転数とを用いて行
なうことができる。これに対して択一的に、単位時間当
たりに調量された燃料質量を噴射時間と回転数とから求
めることもできる。
【００１７】第５のステップ２０８には、第６のステッ
プ２１０が続いている。この第６のステップ２１０で
は、内燃機関１００によって吸い込まれた混合気の空燃
比が求められる。このためには、吸込空気流が、単位時
間当たりに調量された燃料質量によって割算される。空
燃比を空気過剰係数として表わしたい場合には、さらに
化学量論的な空燃比を表わす数１４．７によって割算さ
れなければならない。
プ２１０が続いている。この第６のステップ２１０で
は、内燃機関１００によって吸い込まれた混合気の空燃
比が求められる。このためには、吸込空気流が、単位時
間当たりに調量された燃料質量によって割算される。空
燃比を空気過剰係数として表わしたい場合には、さらに
化学量論的な空燃比を表わす数１４．７によって割算さ
れなければならない。
【００１８】第６のステップ２１０に続いて、第７のス
テップ２１２が行なわれる。このステップ２１２では、
二次空気導管１１８の開口部の下流側における排ガス通
路１０４内の空燃比が求められる。正確な方法はＯ2セ
ンサ１１４の構成に関連していて、当業者には周知であ
る。たとえば、Ｏ2センサ１１４から出力される電圧を
検出して、この電圧から空燃比を求めることができる。
テップ２１２が行なわれる。このステップ２１２では、
二次空気導管１１８の開口部の下流側における排ガス通
路１０４内の空燃比が求められる。正確な方法はＯ2セ
ンサ１１４の構成に関連していて、当業者には周知であ
る。たとえば、Ｏ2センサ１１４から出力される電圧を
検出して、この電圧から空燃比を求めることができる。
【００１９】第７のステップ２１２には第８のステップ
２１４が続いている。この第８のステップ２１４では、
ステップ２０６，２１０，２１２で求められた量から二
次空気流が算出される。この場合に、ステップ２１２で
求められた、排ガス通路１０４内の空燃比が、ステップ
２１０で求められた吸込路１０２内の空燃比によって割
算され、割り算の結果から値１が引き算される。吸込空
気流との掛け算によって、二次空気流が得られる。
２１４が続いている。この第８のステップ２１４では、
ステップ２０６，２１０，２１２で求められた量から二
次空気流が算出される。この場合に、ステップ２１２で
求められた、排ガス通路１０４内の空燃比が、ステップ
２１０で求められた吸込路１０２内の空燃比によって割
算され、割り算の結果から値１が引き算される。吸込空
気流との掛け算によって、二次空気流が得られる。
【００２０】第８のステップ２１４には、第９のステッ
プ２１６が続いている。この第９のステップ２１６で
は、ステップ２１４で求められた二次空気流につき二次
空気システムの機能性が判断される。このためには、二
次空気流が規定のインターバル内にあるかどうかがチェ
ックされる。二次空気流が規定のインターバル内にある
と、第９のステップ２１６に第１０のステップ２１８が
続く。このステップ２１８では、二次空気システムが整
然とした状態で作動していることが推論される。それに
対して第９のステップの問合わせが満たされていない
と、ステップ２２０が続く。このステップ２２０では、
エラーが存在していることが確認される。可能であれ
ば、ステップ２２０でエラーを排除するための適当な手
段が講じられる。さらに、エラーメモリへの登録が行な
われ、エラーの光学的な表示または音響学的な表示が行
なわれる。ステップ２１８でも、ステップ２２０でも、
フローチャートの進行は終了する。
プ２１６が続いている。この第９のステップ２１６で
は、ステップ２１４で求められた二次空気流につき二次
空気システムの機能性が判断される。このためには、二
次空気流が規定のインターバル内にあるかどうかがチェ
ックされる。二次空気流が規定のインターバル内にある
と、第９のステップ２１６に第１０のステップ２１８が
続く。このステップ２１８では、二次空気システムが整
然とした状態で作動していることが推論される。それに
対して第９のステップの問合わせが満たされていない
と、ステップ２２０が続く。このステップ２２０では、
エラーが存在していることが確認される。可能であれ
ば、ステップ２２０でエラーを排除するための適当な手
段が講じられる。さらに、エラーメモリへの登録が行な
われ、エラーの光学的な表示または音響学的な表示が行
なわれる。ステップ２１８でも、ステップ２２０でも、
フローチャートの進行は終了する。
【００２１】二次空気システムの特に信頼性の良い監視
は、ステップ２１６に対して規定可能な二次空気流のイ
ンターバルが内燃機関１００の運転状態に関連して規定
可能であることにより得ることができる。こうして、申
し分なく機能する二次空気システムの場合でも二次空気
流が内燃機関１００の運転状態に応じて変動し得ること
を考慮することができる。たとえば極めて高い排ガス対
圧が形成されると、小さな排ガス対圧の場合よりも僅か
な二次空気流が生ぜしめられる。
は、ステップ２１６に対して規定可能な二次空気流のイ
ンターバルが内燃機関１００の運転状態に関連して規定
可能であることにより得ることができる。こうして、申
し分なく機能する二次空気システムの場合でも二次空気
流が内燃機関１００の運転状態に応じて変動し得ること
を考慮することができる。たとえば極めて高い排ガス対
圧が形成されると、小さな排ガス対圧の場合よりも僅か
な二次空気流が生ぜしめられる。
【００２２】フローチャートのステップ２０４が不要と
なるような、既に上で説明した実施例は、λ値制御回路
が遮断されている場合に、つまり運転が制御される場合
に、二次空気システムの機能チェックが実施されるよう
な使用事例に関するものである。このような実施例は、
たとえば極めて出力の大きい二次空気ポンプが設けられ
ている場合に使用することができる。その場合、二次空
気ポンプが接続されている場合にλ値制御が不可能とな
る場合が生じるおそれがある。なぜならば、λ値制御の
最大制御行程が、所望の空燃比を調節するためには不十
分であるからである。場合によってはこのような場合、
所望の空燃比を得るための制御は全く目標とされない。
なぜならば、このことは、内燃機関１００が極めて濃厚
な空気／燃料燃混合物を用いて運転されることを生ぜし
めてしまうからである。
なるような、既に上で説明した実施例は、λ値制御回路
が遮断されている場合に、つまり運転が制御される場合
に、二次空気システムの機能チェックが実施されるよう
な使用事例に関するものである。このような実施例は、
たとえば極めて出力の大きい二次空気ポンプが設けられ
ている場合に使用することができる。その場合、二次空
気ポンプが接続されている場合にλ値制御が不可能とな
る場合が生じるおそれがある。なぜならば、λ値制御の
最大制御行程が、所望の空燃比を調節するためには不十
分であるからである。場合によってはこのような場合、
所望の空燃比を得るための制御は全く目標とされない。
なぜならば、このことは、内燃機関１００が極めて濃厚
な空気／燃料燃混合物を用いて運転されることを生ぜし
めてしまうからである。
【００２３】制御された運転のための別の理由は、内燃
機関１００が暖機段階において、存在するλセンサによ
って制御することのできないような空気／燃料混合物に
よって運転されることが望ましい点にある。このこと
は、たとえば出力電圧がほぼ１の空気過剰係数において
飛躍的に変化するようなＯ2センサ１１４が使用され、
かつそれと同時に所望の空気過剰係数が明らかに１とは
異なっているような場合である。
機関１００が暖機段階において、存在するλセンサによ
って制御することのできないような空気／燃料混合物に
よって運転されることが望ましい点にある。このこと
は、たとえば出力電圧がほぼ１の空気過剰係数において
飛躍的に変化するようなＯ2センサ１１４が使用され、
かつそれと同時に所望の空気過剰係数が明らかに１とは
異なっているような場合である。
【００２４】すなわち、なんらかの理由からλ値制御回
路を接続したくない場合でも、本発明による方法を使用
することができる。この場合、ステップ２０４は不要と
なる。さらに、ステップ２１２により二次空気ポンプ１
２０が接続されている場合に排ガス通路１０４内の空燃
比を求めるためには、段階的な特性線を有するＯ2セン
サ１１４において出力信号に飛躍が生じるまで、λ値前
制御を所定の斜面にわたってシフトすることが可能であ
る。すなわち、この場合には、本発明による方法のため
に必要とされる空燃比を、Ｏ2センサ１１４を備えた排
ガス通路１０４への二次空気導管１１８の開口部の下流
側で求めることができる。このＯ2センサ１０４の出力
信号はほぼ１の空気過剰係数において飛躍的に変化す
る。内燃機関１００によって吸い込まれる混合物の空燃
比はこの場合、飛躍の発生と同時に吸込空気流と、λ値
前制御の前制御値と、回転数とから求められる。
路を接続したくない場合でも、本発明による方法を使用
することができる。この場合、ステップ２０４は不要と
なる。さらに、ステップ２１２により二次空気ポンプ１
２０が接続されている場合に排ガス通路１０４内の空燃
比を求めるためには、段階的な特性線を有するＯ2セン
サ１１４において出力信号に飛躍が生じるまで、λ値前
制御を所定の斜面にわたってシフトすることが可能であ
る。すなわち、この場合には、本発明による方法のため
に必要とされる空燃比を、Ｏ2センサ１１４を備えた排
ガス通路１０４への二次空気導管１１８の開口部の下流
側で求めることができる。このＯ2センサ１０４の出力
信号はほぼ１の空気過剰係数において飛躍的に変化す
る。内燃機関１００によって吸い込まれる混合物の空燃
比はこの場合、飛躍の発生と同時に吸込空気流と、λ値
前制御の前制御値と、回転数とから求められる。
【００２５】全ての実施例において、それぞれ吸込空気
流のための信号および／または内燃機関１００によって
吸い込まれる混合物の空燃比のための信号および／また
は排ガス通路１０４への二次空気導管１１８の開口部の
下流側における空燃比のための信号等を規定の時間イン
ターバルにわたって求めることができる。
流のための信号および／または内燃機関１００によって
吸い込まれる混合物の空燃比のための信号および／また
は排ガス通路１０４への二次空気導管１１８の開口部の
下流側における空燃比のための信号等を規定の時間イン
ターバルにわたって求めることができる。
【図１】本発明による方法によって監視される二次空気
システムを備えた内燃機関の概略図である。
システムを備えた内燃機関の概略図である。
【図２】本発明による方法のフローチャートである。
１００ 内燃機関、 １０２ 吸込路、 １０４ 排ガ
ス通路、 １０６ 空気量測定器、 １０８ スロット
ルバルブ、 １１０ センサ、 １１２ 噴射ノズル、
１１４ Ｏ2センサ、 １１６ 触媒、 １１８ 二
次空気導管、１２０ 二次空気ポンプ、 １２２ 弁、
１２４ 回転数センサ、 １２６点火プラグ、 １２
８ 制御装置、 ２００，２０２，２０４，２０６，２
０８，２１０，２１２，２１４，２１６，２１８ ステ
ップ
ス通路、 １０６ 空気量測定器、 １０８ スロット
ルバルブ、 １１０ センサ、 １１２ 噴射ノズル、
１１４ Ｏ2センサ、 １１６ 触媒、 １１８ 二
次空気導管、１２０ 二次空気ポンプ、 １２２ 弁、
１２４ 回転数センサ、 １２６点火プラグ、 １２
８ 制御装置、 ２００，２０２，２０４，２０６，２
０８，２１０，２１２，２１４，２１６，２１８ ステ
ップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ライナー ボーネ
ドイツ連邦共和国 オーバーリークシン
ゲン ビルケンヴェーク 11
(72)発明者 マーティン クレンク
ドイツ連邦共和国 バックナング シュ
トレセマンシュトラーセ 11
(72)発明者 イェルク ランゲ
ドイツ連邦共和国 エバーディンゲン
シラーシュトラーセ ９−３
(72)発明者 ディーター−アンドレアス ダンバッハ
ドイツ連邦共和国 シュツットガルト
エディゾンシュトラーセ 25
(56)参考文献 特開 平５−263637（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−79323（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−141232（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/30
F01N 3/22
G01F 9/00
G01M 15/00
Claims (10)
- 【請求項１】 自動車の排ガスシステムと相まって二次
空気システムを監視する方法において、二次空気流の信
号を 吸込空気流の信号と、 吸込空気流対単位時間当たりに調量される燃料の、コン
ピュータにより求められた比の信号と、 排ガス通路（１０４）内への二次空気導管（１１８）の
開口部の下流側における、センサ（１１４）によって求
められた空燃比の信号とから求め、 二次空気システムの機能性を二次空気流の信号につき判
断し、この場合、吸込空気流とは内燃機関（１００）に
よって吸い込まれた空気量流または空気質量流であるこ
とを特徴とする、自動車の排ガスシステムと相まって二
次空気システムを監視する方法。 - 【請求項２】 二次空気流の信号が所定のインターバル
内にあると、二次空気システムを機能性ありと判断し、
二次空気流の信号が所定のインターバル外にあると、二
次空気システムを機能性なしと判断し、この場合、前記
インターバルが内燃機関（１００）の運転状態に関連し
て規定可能である、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 二次空気流の信号を求めるために、排ガ
ス通路（１０４）内への二次空気導管（１１８）の開口
部の下流側における空燃比と、吸込空気流対単位時間当
たりに調量される燃料の、コンピュータにより求められ
た比とからの商の、値１からの偏差を吸込空気流と掛け
算する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 吸込空気流の信号を空気質量測定器また
は空気量測定器によって形成するか、または負荷の信号
と回転数の信号とから形成する、請求項１から３までの
いずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 吸込空気流の信号および／または吸込空
気流対単位時間当たりに調量された燃料の、コンピュー
タにより求められた比の信号および／または排ガス通路
（１０４）内への二次空気導管（１１８）の開口部の下
流側における空燃比の信号を、所定の時間インターバル
にわたって求める、請求項１から４までのいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項６】 二次空気ポンプ（１２０）の回路がもと
もと閉じられている場合に、二次空気システムの機能性
をチェックする、請求項１から５までのいずれか１項記
載の方法。 - 【請求項７】 二次空気システムの機能性を、空燃比を
求めるための、すぐに作動できる状態にあるセンサ（１
１４）でチェックする、請求項１から６までのいずれか
１項記載の方法。 - 【請求項８】 二次空気システムの機能性を、制御され
た運転状態でλ値制御回路が遮断された状態でチェック
する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 内燃機関（１００）の始動以来経過した
時間に関する条件、測定された触媒（１１６）の温度ま
たは所定のモデルを用いて求められた触媒（１１６）の
温度に関する条件、内燃機関（１００）の始動以来導入
された空気質量または噴射された燃料質量に関する条件
または内燃機関（１００）の始動以来のクランク軸回転
の数に関する条件が満たされるやいなや、λ値制御回路
を接続し、λ値制御回路が接続された状態で二次空気シ
ステムの機能性をチェックする、請求項１から７までの
いずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 自動車の排ガスシステムと相まって二
次空気システムを監視するための装置において、 吸込空気流の信号を形成するための第１の手段と、 吸込空気流対単位時間当たりに調量される燃料の、コン
ピュータにより求められた比の信号を形成するための第
２の手段と、 排ガス通路（１０４）内への二次空気導管（１１８）の
開口部の下流側における空燃比の信号を形成するための
第３の手段（１１４）と、 前記第１の手段と、前記第２の手段と、前記第３の手段
（１１４）とから二次空気流の信号を形成するための第
４の手段と、 前記第４の手段によって形成された信号につき二次空気
システムの機能性を判断するための第５の手段とが設け
られており、 ただし吸込空気流が、内燃機関（１００）によって吸い
込まれた空気量流または空気質量流であることを特徴と
する、自動車の排ガスシステムと相まって二次空気シス
テムを監視するための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4343639A DE4343639A1 (de) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Verfahren zur Überwachung eines Sekundärluftsytems in Verbindung mit dem Abgassystem eines Kraftfahrzeugs |
| DE4343639.0 | 1993-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07233724A JPH07233724A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3482019B2 true JP3482019B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=6505638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31508394A Expired - Lifetime JP3482019B2 (ja) | 1993-12-21 | 1994-12-19 | 自動車の排ガスシステムと相まって二次空気システムを監視する方法および該方法を実施するための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5542292A (ja) |
| EP (1) | EP0659986B1 (ja) |
| JP (1) | JP3482019B2 (ja) |
| DE (2) | DE4343639A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3602615B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2004-12-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 |
| DE19539937C2 (de) * | 1995-10-26 | 1998-01-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Steuerung des Abgasverhältnisses von Kraftstoff zu Sauerstoff im Abgastrakt vor einem Katalysator |
| JP3052813B2 (ja) * | 1995-12-05 | 2000-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | 吸気量検出器の異常検出装置及び異常検出方法 |
| JPH09159578A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-20 | Unisia Jecs Corp | 吸入空気量検出装置の性能診断装置 |
| US5709080A (en) * | 1996-03-15 | 1998-01-20 | Caterpillar Inc. | Leak detection method and apparatus for an exhaust purification system |
| DE19713180C1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-09-24 | Siemens Ag | Verfahren zur Überwachung des Sekundärluftmassenstroms einer Abgasreinigungsanlage |
| DE19734670C1 (de) * | 1997-08-11 | 1999-05-27 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Vertauschprüfung von Lambdasonden |
| DE19735318A1 (de) * | 1997-08-14 | 1999-02-18 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Sekundärluftpumpe bei einer Brennkraftmaschine |
| DE19952836C1 (de) * | 1999-11-03 | 2001-04-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Überwachung eines Sekundärluftsystems in Verbindung mit dem Abgassystem eines Kraftfahrzeugs |
| JP3757735B2 (ja) * | 2000-02-15 | 2006-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | ２次空気供給システムの異常診断装置 |
| DE10064481A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Mann & Hummel Filter | Brennkraftmaschine mit Sekundärluftaufladung und Verfahren zur Regelung des Sekundärluftladers |
| DE10144674B4 (de) * | 2001-09-11 | 2004-06-03 | Siemens Ag | Verfahren zur Erkennung einer Fehlfunktion an einer Abgasklappeneinrichtung und/oder einer Saugrohrumschalteinrichtung |
| FR2840359A1 (fr) * | 2002-06-04 | 2003-12-05 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif pour determiner la masse d'air secondaire dans un moteur a combustion interne |
| JP3852382B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2006-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| DE10251363A1 (de) * | 2002-11-05 | 2004-05-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit mit einem Verbrennungsmotor |
| US6637191B1 (en) | 2002-11-22 | 2003-10-28 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for diagnosing a secondary air supply for an internal combustion engine |
| JP4312133B2 (ja) * | 2004-09-03 | 2009-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | 二次空気供給装置 |
| DE112006003630B4 (de) | 2006-01-20 | 2022-09-29 | Vitesco Technologies GmbH | Verfahren zum Überwachen des Sekundärluftsystems in einer Abgasreinigungsanlage |
| DE102006021964B4 (de) * | 2006-05-04 | 2017-01-12 | Volkswagen Ag | Verfahren und Steuergerät zur Diagnose eines Sekundärluftsystems |
| DE102007062794B4 (de) * | 2007-12-27 | 2023-07-06 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion einer Undichtigkeit in einem Abgasabschnitt eines Verbrennungsmotors |
| US9133743B2 (en) | 2012-03-15 | 2015-09-15 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Exhaust treatment secondary air supply system |
| DE102016119816A1 (de) | 2016-10-18 | 2018-04-19 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Sekundärluftsystems |
| US11536177B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-12-27 | Carrier Corporation | Exhaust gas temperature control |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232019B2 (ja) * | 1973-01-13 | 1977-08-18 | ||
| IT1024357B (it) * | 1974-01-23 | 1978-06-20 | Deutsche Vergaser Gmbh Co Kg | Regolatore per dosare una tita ausiliaria di aria al lo scopondi migliorare la combustione in motori a combustioni interna o per meglio bruciare i gas di scarico di tali motori |
| JPS50144814A (ja) * | 1974-05-11 | 1975-11-20 | ||
| JPS51127919A (en) * | 1975-04-28 | 1976-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine with exhaust control device |
| US4209981A (en) * | 1975-05-16 | 1980-07-01 | Nissan Motor Company, Limited | Method and an apparatus to control the temperature of an engine exhaust gas purifying device |
| JPS51141921A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine with exhaust gas cleaning device |
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-
1993
- 1993-12-21 DE DE4343639A patent/DE4343639A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-11-25 DE DE59405232T patent/DE59405232D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-25 EP EP94118544A patent/EP0659986B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-14 US US08/355,789 patent/US5542292A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-19 JP JP31508394A patent/JP3482019B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0659986B1 (de) | 1998-02-04 |
| JPH07233724A (ja) | 1995-09-05 |
| EP0659986A1 (de) | 1995-06-28 |
| DE59405232D1 (de) | 1998-03-12 |
| DE4343639A1 (de) | 1995-06-22 |
| US5542292A (en) | 1996-08-06 |
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