DE10055098A1 - Abgastemperaturenhöhungsgerät und Verfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Abgastemperaturenhöhungsgerät und Verfahren für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Ein Abgastemperaturerhöhungsgerät für eine Brennkraftmaschine umfasst eine Abgasdrosselplappe, die eine Durchflussmenge eines Abgases einstellt, das in einem Abgaskanal strömt, eine Ventilsteuervorrichtung zum Steuern der Abgasdrosselklappe bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand bei einer Zeit, wenn eine Menge der in dem Abgas enthaltenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu reduzieren ist, eine Motorluftkraftstoffverhältnisregelvorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine bei einem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis oder einem Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss, wenn die Abgasdrosselklappe gesteuert wird bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch die Ventilsteuerung, und eine Sekundärluftzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgaskanals, wenn die Abgasdrosselklappe gesteuert wird bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch die Ventilsteuervorrichtung.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Technik zum Erhöhen der Temperatur des von einer
Brennkraftmaschine abgegebenen Abgases, die in einem
Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut ist, und
insbesondere auf eine Technik zum Erhöhen der
Abgastemperatur, um die in dem Abgas enthaltenen
verbrannten Kraftstoffbestandteile zu vermindern.
Angesichts der neueren Brennkraftmaschinen, die in
Kraftfahrzeuge eingebaut sind, ist es erforderlich, dass
schädliche Gasbestandteile, die in dem Abgas enthalten
sind, entfernt oder vermindert werden bevor das Abgas in
die Atmosphäre freigelassen wird. Um diese Anforderung zu
erfüllen, existiert eine Technik, wobei ein
Emissionsregelkatalysator in einem Abgaskanal eines Motors
angeordnet ist und schädliche Gasbestandteile, die in dem
Abgas enthalten sind, entfernt oder vermindert.
Verschiedene Emissionsregelkatalysatoren wurden
entwickelt, beispielsweise ein Dreiwegekatalysator, ein NOx
Katalysator der Absorptions- und Reduktionsart, ein NOx
Katalysator der selektiven Reduktionsart,
Oxidationskatalysatoren und Emissionsregelkatalysatoren,
die geeignete der vorstehend erwähnten kombinieren etc.
Alle die vorstehend erwähnten
Emissionsregelkatalysatoren werden jedoch normalerweise
aktiviert und in die Lage versetzt, schädliche
Gasbestandteile aus dem Abgas zu entfernen, bei oder über
einer vorgegebenen Temperatur. Wenn die Temperatur eines
Emissionsregelkatalysators niedriger ist als eine derartige
vorgegebene Temperatur, beispielsweise bei einem Kaltstart
des Motors, ist der Emissionsregelkatalysator jedoch
unfähig, die schädlichen Gasbestandteile aus dem Abgas
ausreichend zu vermindern.
Wenn der Motor kalt gestartet wird, neigt insbesondere
die Verbrennung des Luftkraftstoffgemisches zu einer
Instabilität aufgrund der niedrigen Temperatur in den
Zylindern, so dass eine relativ große Menge an
unverbrannten Kraftstoffbestandteilen von den Zylindern
abgegeben wird. In einem derartigen Fall ist der
Emissionsregelkatalysator nicht aktiviert, eine relativ
große Menge an unverbrannten Kraftstoffbestandteilen wird
in die Atmosphäre abgegeben ohne einem
Emissionsregelprozess ausgesetzt zu sein.
Deshalb ist es bei einem Kaltstart einer
Brennkraftmaschine kritisch, den Emissionsregelkatalysator
schnell zu aktivieren, während die Menge der in die
Atmosphäre abgegebenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile
gedrosselt wird. Um diese Anforderung gemäß der
herkömmlichen Technik zu erfüllen, wurde ein
Sekundärluftzufuhrgerät für eine Brennkraftmaschine
vorgeschlagen, wie es in der Offenlegungsschrift der
Japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 8-74568 beschrieben
ist.
Wenn der Emissionsregelkatalysator nicht aktiviert
ist, beispielsweise bei einem Kaltstart des Motors, führt
das Sekundärluftzufuhrgerät Sekundärluft in einen
Abgaskanal des Motors zu, um ein mageres
Luftkraftstoffverhältnis des Abgases zu erreichen, so dass
Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) aus dem
Abgas oxidiert werden und im Wesentlichen beseitigt werden,
und so dass Wärme erzeugt wird durch die Oxidationsreaktion
von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen, die verwendet
wird zum Erreichen einer schnellen Aktivierung des
Emissionsregelkatalysators.
Da jedoch die Atmosphärentemperatur in dem Abgaskanal
bei einem Kaltstart des Motors niedrig ist, ist es
schwierig, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe ausreichend
zu oxidieren und entfernen lediglich durch Erreichen eines
mageren Luftkraftstoffverhältnisses des Abgases durch
Hinzufügen der Sekundärluft zu dem Abgas. Wenn die
Oxidationsreaktionen von Kohlenmonoxid und
Kohlenwasserstoffen nicht ausreichend durchgeführt werden,
wird die Menge der während den Oxidationsreaktionen
erzeugten Wärme klein, so dass das Erreichen einer frühen
Aktivierung des Emissionsregelkatalysators schwierig wird.
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung in der wirksamen Reduktion der Verschlechterung
der Abgasqualität bei einem Kaltstart des Motors in einem
Abgastemperaturerhöhungsgerät, das die Abgastemperatur
erhöht, während die unverbrannten Kraftstoffbestandteile,
die in dem Abgas enthalten sind, entfernt werden durch
Schaffen einer Technologie, die in der Lage ist, das
Entfernen der unverbrannten Kraftstoffbestandteile und
Erhöhen der Abgastemperatur auf wirksame Weise zu
erreichen.
Ein Abgastemperaturerhöhungsgerät für eine
Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit einem
Gesichtspunkt der Erfindung umfasst einen Abgaskanal, der
mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, eine
Abgasdrosselklappe, die in dem Abgaskanal vorgesehen ist
und eine Durchflussmenge des Abgases einstellt, das in den
Abgaskanal strömt, eine Ventilsteuereinrichtung zum Steuern
der Abgasdrosselklappe auf einen im Wesentlichen
vollständig geschlossenen Zustand, wenn eine Menge der in
dem Abgas enthaltenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile
reduziert werden soll, eine
Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung zum Betreiben
der Brennkraftmaschine bei einem theoretischen
Luftkraftstoffverhältnis oder einem
Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss, wenn die
Abgasdrosselklappe gesteuert wird auf den im Wesentlichen
vollständig geschlossenen Zustand durch die
Ventilsteuereinrichtung, und eine
Sekundärluftzufuhreinrichtung für die Zufuhr einer
Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des
Abgaskanals, wenn die Abgasdrosselklappe gesteuert wird auf
den im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch
die Ventilsteuereinrichtung.
In Übereinstimmung mit dem wie vorstehend
beschriebenen
Brennkraftmaschinenabgastemperaturerhöhungsgerät, wenn es
notwendig wird, die Menge der in dem Abgas enthaltenen
unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu reduzieren, steuert
das Gerät die Abgasdrosselklappe auf den im Wesentlichen
vollständig geschlossenen Zustand und betreibt die
Brennkraftmaschine bei dem theoretischen
Luftkraftstoffverhältnis oder einem
Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss und führt
Sekundärluft in einen stromaufwärtigen Abschnitt des
Abgaskanals zu.
Da dabei die Abgasdrosselklappe auf den im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand eingerichtet
ist, wird der Druck in dem Abgaskanal von dem Motor zu der
Abgasdrosselklappe erhöht und die Durchflussrate des
Abgases in dem Abgaskanal wird reduziert.
Wenn der Druck in dem Abgaskanal ansteigt, steigt
entsprechend die Atmosphärentemperatur in dem Abgaskanal
an, so dass die Temperaturabnahme des von den Motor
abgegebenen Abgases reduziert wird.
Infolgedessen gibt es hochtemperiertes Abgas
unmittelbar stromabwärts des Motors für eine lange Zeit.
Wenn bei einem derartigen Zustand Sekundärluft zu dem Abgas
zugeführt wird, werden unverbrannte Kraftstoffbestandteile
in dem Abgas und Sauerstoff in der Sekundärluft hohen
Temperaturen für eine lange Zeit ausgesetzt, so dass die
Reaktionen der unverbrannten Kraftstoffbestandteile mit
Sauerstoff beschleunigt werden. Wenn die Reaktionen der
unverbrannten Kraftstoffbestandteile mit Sauerstoff aktiv
werden, erhöht sich die Menge der durch die Reaktionen
erzeugten Wärme, so dass die Temperatur des Abgases weiter
ansteigt.
Der Abgasdruck, der durch Steuern der
Abgasdrosselklappe auf den im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand angehoben ist, wirkt auf den Motor
als ein Rückdruck. Da der Motor dabei jedoch bei dem
theoretischen Luftkraftstoffverhältnis oder mit einem
Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss betrieben
wird, wird der Betriebszustand des Motors nicht instabil.
Nach dem vorstehend beschriebenen Gesichtspunkt ist
die Zeit, während der die Menge der unverbrannten
Kraftstoffbestandteile in dem Abgas reduziert werden soll,
beispielsweise wenn eine relativ große Menge an
unverbrannten Kraftstoffbestandteilen von dem Motor
abgegeben wird, beispielsweise eine Zeit, wenn sich der
Motor bei einem Aufwärmbetriebszustand nach einem Kaltstart
befindet.
Wenn darüber hinaus nach dem vorstehend beschriebenen
Gesichtspunkt die Brennkraftmaschine eine
Brennkraftmaschine der direkteinspritzenden
magerverbrennenden Art ist, die eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum direkten Einspritzen von
Kraftstoff in einen Zylinder hinein hat und in der Lage
ist, umzuschalten zwischen einem geschichteten
Ladungsverbrennungsbetrieb und einem homogenen
Verbrennungsbetrieb, kann die
Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung den homogenen
Verbrennungsbetrieb der Brennkraftmaschine veranlassen und
kann die Kraftstoffeinspritzeinrichtung veranlassen,
ergänzend Kraftstoff einzuspritzen zusätzlich zum
Einspritzen einer Hauptmenge des Kraftstoffs, wenn die
Abgasdrosselklappe bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand gesteuert wird durch die
Ventilsteuereinrichtung, um die Menge der unverbrannten
Kraftstoffbestandteile zu reduzieren.
Der Grund, warum der homogene Verbrennungsbetrieb des
Motors durchgeführt wird, wenn die Abgasdrosselklappe
gesteuert wird bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand, ist folgendermaßen. Wenn die
Abgasdrosselklappe bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand gesteuert wird, erhöht sich der
Rückdruck, der auf den Motor wirkt. Wenn der Motor sich
dabei bei dem geschichteten
Ladungsverbrennungsbetriebszustand befindet, wird der
Verbrennungszustand des Motors möglicherweise instabil.
Wenn das Kraftstoffeinspritzventil ergänzend
Kraftstoff einspritzt (ergänzender Kraftstoff), werden
ergänzender Kraftstoff und unverbrannte
Kraftstoffbestandteile, d. h. Reste des Hauptkraftstoffs bei
hohen Temperaturen für eine lange Zeit verbrannt, so dass
die Menge der unverbrannten Kraftstoffbestandteile in dem
Abgas sich auf zuverlässige Weise reduziert.
Die vorangegangene und weitere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus
der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden,
um gleiche Elemente zu repräsentieren.
Fig. 1 stellt ein schematisches Diagramm einer
Brennkraftmaschine dar, auf die ein
Abgastemperaturerhöhungsgerät gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt ist.
Fig. 2 stellt ein Diagramm einer internen Bauweise
einer ECU bei dem ersten Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 3 stellt ein Ablaufdiagramm einer
Abgastemperaturerhöhungsregelroutine bei dem ersten
Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 4 stellt ein schematisches Diagramm einer
Brennkraftmaschine dar, auf die ein
Abgastemperaturerhöhungsgerät gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt ist.
Fig. 5 stellt ein Diagramm einer internen Bauweise
einer ECU bei dem zweiten Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 6 stellt ein Ablaufdiagramm einer
Abgastemperaturerhöhungsregelroutine bei dem ersten
Ausführungsbeispiel dar.
Spezifische Ausführungsbeispiele des
Abgastemperaturerhöhungsgeräts für eine Brennkraftmaschine
der Erfindung werden beschrieben unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel des
Brennkraftmaschinenabgastemperaturerhöhungsgeräts der
Erfindung wird beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis
3.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer
Brennkraftmaschine und deren Ansaug-/Abgassystem, auf das
ein Abgastemperaturerhöhungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel angewandt ist.
Eine in Fig. 1 gezeigte Brennkraftmaschine ist ein
Magermixmotor, der in der Lage ist, Gemische mit einem
Sauerstoffüberschuss zu verbrennen. Der Motor 1 ist ein
wassergekühlter Viertaktbenzinmotor mit vier Zylindern 21.
Der Motor 1 hat Zündkerzen 25, die montiert sind, um
den Brennkammern der jeweiligen Zylinder 21 zugewandt zu
sein. Ein Ansaugkrümmer 33 und ein Abgaskrümmer 45 sind mit
dem Motor 1 verbunden.
Die Zweigleitungen des Ansaugkrümmers 33 sind mit den
jeweiligen Zylindern 21 verbunden über (nicht gezeigte)
Einlassanschlüsse des Motors 1. Der Ansaugkrümmer 33 ist
mit einem Windkessel 34 verbunden. Der Windkessel 34 ist
mit einer Luftreinigerbox 36 verbunden über eine
Ansaugleitung 35.
Die Zweigleitungen des Ansaugkrümmers 33 sind mit
Kraftstoffeinspritzventilen 11 versehen, die Kraftstoff zu
den Einlassanschlüssen der jeweiligen Zylinder 21
einspritzen. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 11 ist mit
einer Kraftstoffverteilerleitung 10 verbunden. Die
Kraftstoffverteilerleitung 10 ist mit einer (nicht
gezeigten) Kraftstoffpumpe verbunden.
Die Ansaugleitung 35 ist mit einer Drosselklappe 39
versehen zum Einstellen der Durchflussmenge der Frischluft
in der Ansaugleitung 35. Die Drosselklappe 39 ist mit einem
Drosselstellglied 40 versehen, das durch einen Schrittmotor
oder dergleichen gebildet ist und die Drosselklappe 39
öffnet und schließt in Übereinstimmung mit dem Betrag des
angelegten Stroms, und einem Drosselpositionssensor 41, der
ein elektrisches Signal in Übereinstimmung mit dem
Öffnungsgrad der Drosselklappe 39 abgibt.
Die Drosselklappe 39 ist auch mit einem (nicht
gezeigten) Gaspedalhebel versehen, der gedreht wird in
Verbindung mit einem Gaspedal 42. Der Gaspedalhebel ist mit
einen Gaspedalpositionssensor 43 versehen, der ein
elektrisches Signal abgibt in Übereinstimmung mit der
Drehposition des Gaspedalhebels (d. h. dem Betrag der
Niederdrückung des Gaspedals 42).
Ein Luftmengenmesser 44, der ein elektrisches Signal
abgibt in Übereinstimmung mit der Masse der Frischluft, die
durch die Ansaugleitung 35 strömt (Ansaugluftmasse) ist bei
einer Stelle in der Ansaugleitung 35 stromaufwärts der
Drosselklappe 39 vorgesehen.
Die Zweigleitungen des Abgaskrümmers 45 sind mit den
entsprechenden Zylindern 21 verbunden über (nicht gezeigte)
Auslassanschlüsse des Motors 1. Der Motor 1 hat
Sekundärlufteinspritzdüsen 53, die jeweils so montiert
sind, dass die Düsenöffnung einen entsprechenden
Auslassanschluss des Zylinders zugewandt ist. Die
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 sind mit einer (nicht
gezeigten) Luftpumpe verbunden und spritzen Sekundärluft
ein, die von der Luftpumpe zugeführt wird, in den
Auslassanschluss hinein.
Der Abgaskrümmer 45 ist mit einer
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung verbunden. Die
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46 ist mit einer
Abgasleitung 47 verbunden, die auf der stromabwärtigen
Seite mit einem (nicht gezeigten) Schalldämpfer verbunden
ist.
Die Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46 ist
beispielsweise eine NOx Katalysatorvorrichtung der
Absorptionsreduktionsart, die Stickoxide (NOx) aus dem Abgas
absorbiert, wenn das Luftkraftstoffverhältnis des in die
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46 einströmenden
Abgases sich auf der mageren Seite befindet, und die
absorbierten Stickoxide (NOx) freigibt und sie reduziert zu
Stickstoff (N2), wenn die Sauerstoffkonzentration in dem
Abgas, das in die Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46
einströmt, niedrig wird und ein Reduktionsmittel vorhanden
ist (nachfolgend wird die
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46 als "NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart"
bezeichnet).
Die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart ist aus einer Stütze hergestellt,
in der Kanäle, die offen sind bei deren stromaufwärtigen
Enden und geschlossen sind bei ihren stromabwärtigen Enden,
und Kanäle, die bei ihren stromaufwärtigen Enden
geschlossen sind und offen sind bei ihren stromabwärtigen
Enden, in einer Honigwabengestalt abwechselnd angeordnet
sind, und ein NOx Absorptionsmittel ist an Wandflächen der
individuellen Kanäle gestützt.
Die Stütze ist beispielsweise gebildet aus einer
porösen Keramik. Das NOx Absorptionsmittel kann hergestellt
sein beispielsweise aus einem Edelmetall, wie
beispielsweise Platin oder dergleichen und zumindest einer
Art, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus
Alkalimetallen besteht, wie beispielsweise Kalium (K),
Natrium (Na), Lithium (Li), Cesium (Cs) etc., Alkalierden,
wie beispielsweise Barium (Ba), Kalzium (Ca) etc. und
seltenen Erden, wie beispielsweise Lanthan (La), Yttrium
(Y) etc. Dieses Ausführungsbeispiel wird beschrieben im
Zusammenhang mit einem NOx Absorptionsmittel, das aus Ba
und Pt hergestellt ist.
Die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart, die wie vorstehend beschrieben
abgebildet ist, wirkt folgendermaßen. Wenn das
Luftkraftstoffverhältnis des in die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptions- und
Reduktionsart einströmenden Abgases verschoben wird zu der
mageren Seite und die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas
hoch wird, lagert sich Sauerstoff (O2) aus dem Abgas an der
Pt-Oberfläche des NOx Absorptionsmittels ab in der Gestalt
von O2 - oder O2-. Anschließend reagiert Stickstoffmonoxid
(NO) aus dem Abgas mit O2 - oder O2- an den
Platinoberflächen, um Stickstoffdioxide zu bilden (NO2).
Das Stickstoffdioxid (NO2) verbindet sich mit
Bariumoxid (BaO), während es oxidiert wird an den
Platinoberflächen, wodurch Nitrationen (NO3 -) gebildet
werden. Somit werden Stickoxide (NOx) aus dem Abgas in der
Gestalt von NO3 - in dem NOx Absorptionsmittel absorbiert.
Die NOx Absorption setzt sich fort solange wie das
Luftkraftstoffverhältnis des Abgases, das in die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
einströmt, sich auf der mageren Seite befindet und die NOx
Absorptionsfähigkeit des NOx Absorptionsmittels nicht
gesättigt ist.
Wenn im Gegensatz die Sauerstoffkonzentration in dem
Abgas, das in die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart einströmt, niedrig wird, nimmt
eine Menge der Stickstoffdioxide (NO2) ab, die in dem NOx
Absorptionsmittel erzeugt werden, so dass Nitrationen NO3 -,
die an Bariumoxid (BaO) gebunden sind, zu Stickstoffoxid
zurückkehren (NO2), wodurch das NOx Absorptionsmittel
desorbiert wird.
Wenn somit die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas,
das in die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart einströmt, abnimmt, kehren die
Stickoxide (NOx), die in dem NOx Absorptionsmittel in der
Gestalt von NO3 - absorbiert sind, zu Stickstoffdioxid (NO2)
zurück und werden freigegeben in dieser Gestalt aus dem NOx
Absorptionsmittel.
Die aus dem NOx Absorptionsmittel freigegebenen
Stickoxide (NOx) werden reduziert zu Stickstoff (N2) und
dergleichen durch Reaktionen mit Reduktionsbestandteilen,
die in dem Abgas enthalten sind (beispielsweise aktive
Arten, wie beispielsweise CO, HC und dergleichen, die
teilweise oxidiert werden durch Reaktionen mit Sauerstoff
O2 - oder Sauerstoff O2- an Platium des NOx
Absorptionsmittels). Die Stickoxide (NOx) werden somit
vermindert.
In Fig. 1 ist ein Abgaskrümmer 45 mit einem
Luftkraftstoffverhältnissensor 48 versehen, der ein
elektrisches Signal in Übereinstimmung mit dem
Luftkraftstoffverhältnis des Abgases abgibt, das in die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
einströmt.
Der Luftkraftstoffverhältnissensor 48 ist
beispielsweise gebildet durch einen festen
Elektrolytabschnitt, der ausgebildet ist in einer
rohrförmigen Form durch gesintertes Zirkon (ZrO2), wobei
eine äußere Platinelektrode eine externe Oberfläche des
festen Elektrolytabschnitts bedeckt und eine innere
Platinelektrode eine interne Oberfläche des festen
Elektrolytabschnitts bedeckt. Wenn eine Spannung zwischen
den Elektroden angelegt wird, gibt der
Luftkraftstoffverhältnissensor 48 einen Wert der Spannung
proportional zu der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas ab
auf der Grundlage einer Wanderung von Sauerstoffionen (die
Konzentration der unverbrannten Kraftstoffbestandteile,
wenn das Luftkraftstoffverhältnis sich auf der fetten Seite
des stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnisses
befindet).
Eine Abgasdrosselklappe 49, die die Strömung des
Abgases in der Abgasleitung 47 drosselt, ist an einer
Stelle in der Abgasleitung 47 stromabwärts der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
vorgesehen. Die Abgasdrosselklappe 49 ist mit einem
Abgasdrosselstellglied 50 versehen, das gebildet ist durch
einen Schrittmotor oder dergleichen und die
Abgasdrosselklappe 49 öffnet und schließt in
Übereinstimmung mit dem Betrag der angelegten elektrischen
Energie.
Der Motor 1 ist mit einem Kurbelpositionssensor 51
ausgestattet, der gebildet ist durch einen
Zeitgebungsrotor, der angebracht ist an einem Endabschnitt
einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle, und einer
elektromagnetischen Aufnahme, die an einem Zylinderblock
des Motors 1 angebracht ist. Der Kurbelpositionssensor 51
gibt ein Impulssignal jedes Mal dann ab, wenn sich die
Kurbelwelle um einen vorgegebenen Winkel (beispielsweise
30°) dreht.
Der Motor 1 ist auch mit einem Wassertemperatursensor
52 ausgestattet, der ein elektrisches Signal abgibt in
Übereinstimmung mit der Temperatur des Kühlwassers, das in
dem Wassermantel fließt, der in dem Zylinderblock und einem
Zylinderkopf des Motors 1 ausgebildet ist.
Der wie vorstehend beschrieben aufgebaute Motor 1 ist
mit einer elektronischen Regeleinheit (ECU 20) ausgestattet
zum Regeln des Motors 1. Die ECU 20 ist über eine
elektrische Verdrahtung mit verschiedenen Sensoren
verbunden, wie beispielsweise dem Drosselpositionssensor
41, dem Luftmengenmesser 44, dem
Luftkraftstoffverhältnissensor 48, dem
Kurbelpositionssensor 51, dem Wassertemperatursensor 52
etc., so dass Ausgangssignale der Sensoren in die ECU 20
eingespeist werden.
Die ECU 20 ist auch über eine elektrische Verdrahtung
mit den Kraftstoffeinspritzventilen 11, den Zündkerzen 25,
dem Abgasdrosselstellglied 50, den
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 etc. verbunden, so dass die
ECU 20 die Kraftstoffeinspritzventile, die Zündkerzen 25,
das Abgasdrosselstellglied 50, die
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 etc. elektrisch regeln kann.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat die ECU 20 eine CPU
201, einen ROM 202, einen RAM 203, einen Sicherungs-RAM
204, einen Eingangsanschluss 205 und einen
Ausgangsanschluss 206, die miteinander verbunden sind über
einen bidirektionalen Bus 200. Die ECU 20 umfasst des
Weiteren einen Analogdigitalumwandler (der nachfolgend
einfach als "A/D" bezeichnet wird) 207, der mit dem
Eingangsanschluss 205 verbunden ist.
Der Eingangsanschluss 205 speist Signale ein, die
abgegeben werden von Sensoren, die digitale Signale
abgeben, wie beispielsweise der Kurbelpositionssensor 51
und dergleichen, und überträgt die Signale zu der CPU 201
und dem RAM 203.
Der Eingangsanschluss 205 speist Signale ein, die
abgegeben werden von Sensoren, die analoge Signale abgeben,
wie beispielsweise der Drosselpositionssensor 41, der
Gaspedalpositionssensor 43, der Luftmengenmesser 44, der
Luftkraftstoffverhältnissensor 48, der
Wassertemperatursensor 52 etc. über den A/D 207 und
überträgt die Signale zu der CPU 201 und dem RAM 203.
Der Ausgangsanschluss 206 ist über eine elektrische
Verdrahtung verbunden mit den Kraftstoffeinspritzventilen
11, den Zündkerzen 25, dem Drosselstellglied 40, dem
Abgasdrosselstellglied 50, den Sekundärlufteinspritzdüsen
53 etc. und überträgt Regelsignale, die von der CPU 201
abgegeben werden, auf die Kraftstoffeinspritzventile 11,
die Zündkerzen 25, das Drosselstellglied 40, das
Abgasdrosselstellglied 50, die Sekundärlufteinspritzdüsen
53 oder dergleichen.
Der ROM 202 speichert eine
Abgastemperaturerhöhungsregelroutine zum Erhöhen der
Temperatur des Abgases zusätzlich zu verschiedenen anderen
Anwendungsprogrammen, wie beispielsweise einer
Kraftstoffeinspritzmengenregelroutine zum Ermitteln einer
Kraftstoffmenge, die eingespritzt werden soll von
Kraftstoffeinspritzventilen 11, einer
Kraftstoffeinspritzzeitgebungsregelroutine zum Ermitteln
einer Zeitgebung, bei der Kraftstoff einzuspritzen ist von
den Kraftstoffventilen 11, einer
Luftkraftstoffverhältnisrückführregelroutine zum Regeln der
Luftkraftstoffverhältnisrückführregelung der eingespritzten
Kraftstoffmenge, einer Zündzeitpunktregelroutine zum
Ermitteln eines Zündzeitpunkts der Zündkerzen 25, einer
Drosselregelroutine zum Regeln des Öffnungsgrads der
Drosselklappe 39, einer NOx-Beseitigungsregelroutine zum
Beseitigen von Stickoxiden (NOx), die absorbiert sind in
der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart etc. Neben den vorstehend
erwähnten Anwendungsprogrammen speichert der ROM 202
verschiedene Regelkennfelder. Die Regelkennfelder sind
beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzmengenregelkennfeld,
das eine Beziehung anzeigt zwischen dem Betriebszustand des
Motors 1 und der eingespritzten Kraftstoffmenge, ein
Kraftstoffeinspritzzeitgebungsregelkennfeld, das eine
Beziehung anzeigt zwischen dem Betriebszustand des Motors 1
und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung, ein
Zündzeitpunktregelkennfeld, das eine Beziehung anzeigt
zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 und dem
Zündzeitpunkt, ein Drosselöffnungsregelkennfeld, das eine
Beziehung anzeigt zwischen dem Betriebszustand des Motors 1
und der Drosselklappe 39, ein NOx
Absorptionsmengenregelkennfeld, das den Betriebszustand des
Motors 1 anzeigt und die Menge der Stickoxide (NOx), die
absorbiert sind in der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart etc.
Der RAM 203 speichert Ausgangssignale der
verschiedenen Sensoren, Betriebsergebnisse der CPU 201 etc.
Die Betriebsergebnisse umfassen beispielsweise eine
Motordrehzahl, die berechnet wird auf der Grundlage des
Ausgangssignals des Kurbelpositionssensors 51. Die Daten
angesichts der Motordrehzahl und dergleichen werden mit den
neuesten Daten jedes Mal überschrieben, wenn der
Kurbelpositionssensor 51 ein Signal abgibt.
Der Sicherungs-RAM 204 ist ein nicht flüchtiger
Speicher, der in der Lage ist, Daten zu speichern selbst
nachdem der Motor 1 angehalten ist.
Die CPU 201 arbeitet in Übereinstimmung mit den in dem
ROM 202 gespeicherten Anwendungsprogrammen, wodurch die
Kraftstoffeinspritzregelung, die Zündzeitpunktsregelung,
die NOx Beseitigungsregelung etc. ausgeführt werden
zusätzlich zu der Abgastemperaturerhöhungsregelung, die das
Wesentliche der Erfindung ist.
Während den Betrieben ermittelt die CPU 201 einen
Betriebszustand des Motors 1 unter Verwendung der Werte der
Ausgangssignale des Kurbelpositionssensors 51, des
Gaspedalsensors 43, des Luftmengenmessers 44 oder
dergleichen als Parameter. In Übereinstimmung mit dem
ermittelten Betriebszustand führt die CPU 201 verschiedene
Regelungen aus.
Wenn beispielsweise die CPU 201 ermittelt, dass der
Betriebszustand des Motors 1 ein niedriger oder mittlerer
Lastbetriebsbereich ist, regelt die CPU 201 die Menge der
Kraftstoffeinspritzung so, dass ein Betrieb
(Magermixbetrieb) des Motors 1 veranlasst wird auf der
Grundlage eines Gemisches mit Sauerstoffüberschuss (ein
Gemisch mit einem mageren Luftkraftstoffverhältnis).
Wenn die CPU 201 ermittelt, dass der Betriebszustand
des Motors 1 ein Hochlastbetriebszustand ist, regelt die
CPU 201 die Menge der Kraftstoffeinspritzung so, um einen
Betrieb (stöchiometrischer Betrieb oder fetter Betrieb) des
Motors 1 zu veranlassen auf der Grundlage eines
theoretischen Luftkraftstoffverhältnisgemisches oder eines
Gemisches mit Kraftstoffüberschuss (fettes
Luftkraftstoffverhältnis).
Während dem mageren Betrieb des Motors 1 befindet sich
das Luftkraftstoffverhältnis des von dem Motor 1
abgegebenen Abgases auf der mageren Seite, so dass
Stickoxide (NOx), die in dem Abgas enthalten sind, in der
NOx Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
absorbiert werden. Wenn sich jedoch der magere Betrieb des
Motors 1 für eine lange Zeit fortsetzt, besteht eine Gefahr
der Sättigung der Fähigkeit der NOx Katalysatorvorrichtung
46 der Absorptionsreduktionsart zum Absorbieren von
Stickoxiden (NOx). Wenn das passiert, werden Stickoxide aus
dem Abgas nicht entfernt oder beseitigt durch die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart,
sondern in die Atmosphäre freigelassen.
Deshalb führt die CPU 201 während dem mageren Betrieb
des Motors 1 die NOx Beseitigungsregelung der Freigabe und
Reduktion der Stickoxide aus, die in der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
absorbiert sind, in kurzen Zyklen durch Regeln der Menge
der Kraftstoffeinspritzung auf eine derartige Weise, dass
der stöchiometrische Betrieb oder der fette Betrieb des
Motors 1 ausgeführt wird in einer Spitzenart (für eine
kurze Zeit) in relativ kurzen Zyklen.
Das heißt, dass bei der NOx Beseitigungsregelung die
CPU 201 eine im Allgemeinen bezeichnete Mager-/Fett-
Spitzenregelung ausführt, d. h. den Betriebszustand des
Motors 1 so regelt, dass das Abgasluftkraftstoffverhältnis
(das Luftkraftstoffverhältnis des Gemisches bei diesem
Ausführungsbeispiel) abwechselnd geändert wird zwischen dem
mageren Zustand und dem theoretischen oder fetten
Luftkraftstoffverhältnis bei einem Spitzenartzustand.
Wenn dabei die Menge der unverbrannten
Kraftstoffbestandteile (unverbrannte HC), die im Abgas
enthalten sind von dem Motor, zu vermindern ist, führt die
CPU 201 die Abgastemperaturerhöhungsregelung aus. Beispiele
der Zeit, wenn die Menge der unverbrannten
Kraftstoffbestandteile, die in dem Abgas enthalten sind, zu
reduzieren sind, umfassen eine Zeit, wenn eine relativ
große Menge der unverbrannten HC von dem Motor 1 abgegeben
wird und die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart nicht aktiviert ist, wie
beispielsweise eine Zeit, wenn sich der Motor 1 bei einem
Aufwärmbetriebszustand nach einem Kaltstart befindet.
Bei der Abgastemperaturerhöhungsregelung ermittelt die
CPU 201 zunächst, ob die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart aktiviert ist. Beispiele des
Verfahrens des Ermittelns, ob die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist, umfassen ein Verfahren, wobei ein
Temperatursensor zum Erfassen der Katalysatorbetttemperatur
der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart montiert ist in der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart, und
wenn der Wert des Ausgangssignals des Temperatursensors
höher oder gleich als eine vorgegebene
Aktivierungstemperatur ist, wird ermittelt, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist, ein Verfahren, wobei die
Katalysatorbetttemperatur der NOx Katalysatorvorrichtung 46
der Absorptionsreduktionsart geschätzt wird auf der
Grundlage der Betriebsgeschichte des Motors 1 und
dergleichen, und wenn der geschätzte Wert höher oder gleich
als die vorgegebene Aktivierungstemperatur ist, wird
ermittelt, dass die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart aktiviert ist etc.
Wenn die CPU 201 ermittelt, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
nicht aktiviert ist, führt die CPU 201 einen
Abgastemperaturerhöhungsprozess aus, um die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
schnell zu aktivieren. Wenn die CPU 201 ermittelt, dass die
NOx Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist, führt die CPU 201 den
Abgastemperaturerhöhungsprozess nicht aus.
Bei dem Abgastemperaturerhöhungsprozess regelt die CPU
201 die Menge der Kraftstoffeinspritzung so, um den
stöchiometrischen Betrieb oder den fetten Betrieb des
Motors 1 zu veranlassen und betreibt die
Sekundärlufteinspritzdüsen 53, um Sekundärluft in die
Auslassanschlüsse des Motors 1 zuzuführen.
Somit wird die von den Sekundärlufteinspritzdüsen 53
eingespritzte Sekundärluft in das Abgas zugeführt, das von
den Brennkammern des Motors 1 abgegeben wird, in die
Auslassanschlüsse hinein. Da die Sekundärlufteinspritzdüsen
53 unmittelbar stromabwärts der entsprechenden Brennkammern
angeordnet sind, ist die Temperatur des Abgases in den
Auslassanschlüssen relativ hoch. Bei der Zufuhr der
Sekundärluft in ein derart hochtemperiertes Abgas reagieren
in dem Abgas verbleibende unverbrannte HC mit Sauerstoff
aus der Sekundärluft, das heißt die unverbrannten HC werden
im Wesentlichen beseitigt. Darüber hinaus erhöht die
während der Reaktion der unverbrannten HC und Sauerstoff
erzeugte Wärme (Reaktionswärme) die Temperatur des Abgases.
Das durch die Wärme der Reaktion zwischen den
unverbrannten HC und Sauerstoff erwärmte Abgas fließt von
den Auslassanschlüssen in die NOx Katalysatorvorrichtung 46
der Absorptionsreduktionsart hinein über den Abgaskrümmer
45, wodurch Wärme von dem Abgas auf die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
übertragen wird.
Es soll hier beachtet werden, dass verbranntes Gas
nach der Verbrennung in den Brennkammern des Motors 1 in
die Auslassanschlüsse abgegeben wird und einen
beträchtlichen Druckabfall widerfährt und einen
entsprechenden beträchtlichen Temperaturabfall. Deshalb ist
es schwierig, die unverbrannten HC, die in dem verbrannten
Gas verbleiben, wirksam mit Sauerstoff aus der Sekundärluft
reagieren zu lassen.
Wenn darüber hinaus der Motor 1 sich bei einem
Aufwärmbetriebszustand nach einem Kaltstart befindet, liegt
die Abgasbahn von den Brennkammern 1 des Motors 1 zu der
NOx Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
(die Auslassanschlüsse und der Abgaskrümmer 45 bei diesem
Ausführungsbeispiel) bei einer niedrigeren Temperatur, so
dass Wärme übertragen wird von dem Abgas auf die
Auslassanschlüsse und den Abgaskrümmer 45. Deshalb besteht
eine Gefahr einer niedrigeren Temperatur des Abgases, das
die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart erreicht.
Deshalb veranlasst die CPU 201 bei der
Abgastemperaturerhöhungsregelung bei diesem
Ausführungsbeispiel den stöchiometrischen Betrieb oder den
fetten Betrieb und betreibt die Sekundärlufteinspritzdüsen
53 und regelt dann das Abgasdrosselstellglied 50 so, um die
Abgasdrosselklappe 49 bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand einzurichten.
Wenn die Abgasdrosselklappe 49 bei dem im Wesentlichen
vollständig geschlossenen Zustand eingerichtet ist, steigt
der Druck in der Abgasbahn von den Brennkammern des Motors
1 zu der Abgasdrosselklappe 49 an (den Auslassanschlüssen,
dem Abgaskrümmer 45, der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart und einem Abschnitt der
Abgasleitung 47 stromaufwärts der Abgasdrosselklappe 49 bei
diesem Ausführungsbeispiel) und die Atmosphärentemperatur
in dem vorstehend erwähnten Abgaskanal steigt entsprechend
an.
Wenn der Druck und die Atmosphärentemperatur in der
Abgasbahn von den Brennkammern zu der Drosselklappe 49
angestiegen sind, ist die Temperaturabnahme des verbrannten
Gases, die bei der Abgabe von jeder Brennkammer in den
Auslassanschluss hinein auftritt, reduziert. Wenn darüber
hinaus die Abgasdrosselklappe 49 sich bei dem im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand befindet,
vermindert sich die Durchflussrate des Abgases in dem
Abgaskanal von den Auslassanschlüssen zu der
Abgasdrosselklappe 49.
Infolgedessen befindet sich von den Brennkammern des
Motors 1 abgegebenes Abgas bei einer hohen Temperatur in
der Abgasbahn von den Brennkammern zu der
Auslassdrosselklappe 49 für eine lange Zeit, während der
unverbrannte HC oxidiert werden, die in dem Abgas enthalten
sind.
Es wird bevorzugt, dass der Öffnungsgrad der
Auslassdrosselklappe 49 während der
Abgastemperaturerhöhungsregelung ein Öffnungsgrad ist, so
dass der Rückdruck, der durch den Betrieb der
Abgasdrosselklappe 49 verursacht wird, den
Verbrennungszustand des Motors 1 nicht verschlechtert.
Beispielsweise kann ein optimaler Öffnungsgrad der
Abgasdrosselklappe 49 in Übereinstimmung mit dem
Betriebszustand des Motors 1 vorher empirisch ermittelt
werden.
Der Betrieb und die Vorteile des
Abgastemperaturerhöhungsgeräts des Ausführungsbeispiels
wird nachfolgend beschrieben.
Um die Abgastemperaturerhöhungsregelung zu
verwirklichen, führt die CPU 201 eine
Abgastemperaturerhöhungsregelroutine aus, wie in Fig. 3
dargestellt ist. Diese Routine ist in dem ROM 202 vorher
gespeichert. Das Ausführen der Routine wird ausgelöst durch
Vollendung des Starts des Motors 1.
Bei der Abgastemperaturerhöhungsregelroutine ermittelt
die CPU 201 zunächst beim Schritt S301, ob die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
bereits aktiviert ist.
Wenn beim Schritt S301 ermittelt wird, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
nicht aktiviert ist, geht die CPU 201 zum S302, wobei die
CPU 201 das Ausführen des Abgastemperaturerhöhungsprozesses
startet, um die Menge der unverbrannten HC in dem Abgas zu
reduzieren und die Temperatur des Abgases zu erhöhen.
Insbesondere während dem
Abgastemperaturerhöhungsprozess regelt die CPU 201 die
Menge der Kraftstoffeinspritzung, um einen fetten
Verbrennungsbetrieb oder den stöchiometrischen
Verbrennungsbetrieb des Motors 1 zu veranlassen, und regelt
die Sekundärlufteinspritzdüsen 53, um Sekundärluft in die
Auslassanschlüsse des Motors 1 zuzuführen, und regelt das
Abgasdrosselstellglied 50, um die Abgasdrosselklappe 49 bei
dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand
einzurichten.
Aufgrund dieses Prozesses steigt der Druck und die
Atmosphärentemperatur in der Abgasbahn von den Brennkammern
des Motors 1 zu der Abgasdrosselklappe 49 und die
Durchflussrate des Abgases in dem Abgaskanal vermindert
sich, so dass das von den Brennkammern des Motors 1
abgegebene Abgas und die Sekundärluft, die von den
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 eingespritzt wird, bei hoher
Temperatur in der Abgasbahn sich befinden.
Da in dem Abgas verbleibende unverbrannte HC und
Sauerstoff in der Sekundärluft hohen Temperaturen für eine
lange Zeit ausgesetzt sind, werden Reaktionen der
unverbrannten HC mit Sauerstoff gefordert, wodurch im
Wesentlichen die unverbrannten HC beseitigt werden. Darüber
hinaus erhöht Wärme, die durch Reaktionen zwischen
unverbrannten HC und Sauerstoff erzeugt wird, die
Temperatur des Abgases. Wenn die Temperatur des Abgases
erhöht ist, wird Wärme übertragen von dem Abgas auf die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart, so
dass die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart schnell aktiviert wird.
Da die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart stromaufwärts der
Abgasdrosselklappe 49 angeordnet ist, wird darüber hinaus
die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart einem hochtemperierten Abgas für
eine lange Zeit ausgesetzt, so dass der Temperaturanstieg
der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart weiter verbessert ist.
In Fig. 3 kehrt die ECU 20 nach dem Ausführen der
vorstehend beschriebenen Verarbeitung vom Schritt S302 zum
Schritt S301 zurück, wobei die CPU 201 ermittelt, ob die
NOx Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist.
Wenn ermittelt wird, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart noch
nicht aktiviert ist, setzt die CPU 201 den
Abgastemperaturerhöhungsprozess von Schritt S302 fort. Wenn
im Gegensatz beim Schritt S301 ermittelt wird, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist, schreitet die CPU 201 zum Schritt S303 fort,
wobei die CPU 201 das Ausführen des
Abgastemperaturerhöhungsprozesses beendet. Anschließend
beendet die CPU 201 das Ausführen der Routine.
Somit regelt die CPU 201, die die
Abgastemperaturerhöhungsprozessroutine ausführt, die
Ventilregeleinrichtung, die
Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung und die
Sekundärluftzufuhreinrichtung bei der Erfindung.
Deshalb ist das Abgastemperaturerhöhungsgerät dieses
Ausführungsbeispiels in der Lage, die Menge der
unverbrannten HC in dem Abgas zuverlässig zu reduzieren und
eine schnelle Aktivierung der NOx Katalysatorvorrichtung 46
der Absorptionsreduktionsart zu erreichen, wenn eine
relativ große Menge unverbrannter HC von dem Motor 1
abgegeben wird und die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart nicht aktiviert ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel des
Brennkraftmaschinenabgastemperaturerhöhungsgeräts der
Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 6
beschrieben, wobei im Wesentlichen dieselben
Komponentenelemente wie jene des ersten
Ausführungsbeispiels mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
sind.
Fig. 4 stellt ein schematisches Diagramm einer
Bauweise einer Brennkraftmaschine dar, auf die ein
Abgastemperaturerhöhungsgerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel angewandt ist. Eine in Fig. 4 gezeigte
Brennkraftmaschine 100 ist ein Viertaktmotor der
direkteinspritzenden Art mit einer Vielzahl von Zylindern
21 und Kraftstoffeinspritzventilen 32 zum Einspritzen von
Kraftstoff in die individuellen Zylinder 21 hinein.
Der Motor 100 hat einen Zylinderblock 1b, in dem die
Zylinder 21 und ein Kühlwasserkanal 1c ausgebildet sind,
und einen Zylinderkopf 1a, der an einem oberen Abschnitt
des Zylinderblocks 1b fixiert ist.
Der Zylinderblock 1b stützt auf drehbare Weise eine
Kurbelwelle 23, d. h. eine Motorabtriebswelle. Die
Kurbelwelle 23 ist mit den Kolben 22 verbunden, die
gleitfähig in den entsprechenden Zylindern 21 angeordnet
sind.
Oberhalb von jedem Kolben 22 ist eine Brennkammer 24
ausgebildet, die definiert ist durch eine obere Fläche des
Kolbens 22 und eine Wandfläche des Zylinderkopfes 1a.
Zündkerzen 25 sind an den Zylinderkopf 1a so angebracht,
dass jede Zündkerze 25 der entsprechenden der Brennkammern
25 zugewandt ist. Jede Zündkerze 25 ist mit einer
Zündeinrichtung 25a verbunden, die einen Antriebsstrom an
die Zündkerze 25 anlegt.
Ansauganschlüsse 26 und Auslassanschlüsse 27 sind in
dem Zylinderkopf 1a ausgebildet, so dass Öffnungsenden der
beiden Ansauganschlüsse 26 und Öffnungsenden der beiden
Auslassanschlüsse 27 einer entsprechenden der Brennkammer
24 zugewandt sind. Die Kraftstoffeinspritzventile 32 sind
an dem Zylinderkopf 1a angebracht, so dass eine
Düsenöffnung von jedem Kraftstoffeinspritzventil 32 der
entsprechenden der Brennkammern 24 zugewandt ist.
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 sind so montiert, dass
deren Düsenöffnung einem entsprechenden der
Auslassanschlüsse 27 zugewandt ist. Die
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 sind mit einer (nicht
gezeigten) Luftpumpe verbunden und spritzen Sekundärluft in
die Auslassanschlüsse ein, die von der Luftpumpe zugeführt
wird.
Das Öffnungsende von jedem Ansauganschluss 26 wird
geöffnet und geschlossen durch ein Einlassventil 28, das an
dem Zylinderkopf 1a gestützt ist, so dass das Einlassventil
28 rückwärts und vorwärts bewegt werden kann. Die
Einlassventile 28 werden rückwärts und vorwärts bewegt
durch eine Einlassnockenwelle 33, die drehbar gestützt ist
an dem Zylinderkopf 1a.
Das Öffnungsende von jedem Auslassanschluss 27 wird
geöffnet und geschlossen durch ein Auslassventil 29, das an
dem Zylinderkopf 1a gestützt ist für Rückwärts- und
Vorwärtsbewegungen. Die Auslassventile 29 werden rückwärts
und vorwärts bewegt durch eine Auslassnockenwelle 31, die
drehbar gestützt ist an dem Zylinderkopf 1a.
Die Einlassnockenwelle 30 und die Auslassnockenwelle
31 sind mit der Kurbelwelle 23 über einen (nicht gezeigten)
Zahnriemen verbunden, so dass ein Drehmoment übertragen
wird von der Kurbelwelle 23 auf die Einlassnockenwelle 30
und die Auslassnockenwelle 31 über den Zahnriemen.
Einer der beiden Ansauganschlüsse 26, der in
Verbindung mit jedem Zylinder verbunden ist, ist
ausgebildet durch einen geraden Anschluss, der einen
linearen Kanal hat, der sich erstreckt von einem
Öffnungsende des Ansauganschlusses 26 einer externen Wand
des Zylinderkopfes 1a zu seinem Öffnungsende, das der
Brennkammer 24 zugewandt ist. Der andere Ansauganschluss 26
ist durch einen spiraligen Anschluss ausgebildet, der einen
Kanal hat, der sich erstreckt von einem Öffnungsende des
Ansauganschlusses 26 an der externen. Wand des
Zylinderkopfes 1a zu seinem Öffnungsende, das der
Brennkammer 24 zugewandt ist und sich krümmt auf einer
Ebene, die senkrecht zu einer Achse des Zylinders 21 ist.
Jeder Ansauganschluss 26 ist mit einer entsprechenden
der Zweigleitungen des Ansaugkrümmers 33 verbunden, der an
dem Zylinderkopf 1a angebracht ist.
Die Zweigleitung, die mit dem geraden Anschluss der
beiden Ansauganschlüsse 26 von jedem Zylinder 21 verbunden
ist, ist mit einem Drallsteuerventil 37 versehen, das die
Durchflussmenge in der Zweigleitung einstellt.
Jedes Drallsteuerventil 37 ist mit einem SCV
Stellglied 37a versehen, das gebildet ist durch einen
Schrittmotor oder dergleichen und das Drallsteuerventil 37
öffnet und schließt in Übereinstimmung mit dem Betrag des
angelegten Stroms, und einem SCV Positionssensors 37b, der
ein elektrisches Signal abgibt, das dem Öffnungsgrad des
Drallsteuerventils 37 entspricht.
Der Ansaugkrümmer 33 ist mit einem Windkessel 34
verbunden zum Reduzieren von Pulsieren der Strömung der
Ansaugluft. Der Windkessel 34 ist mit einer Ansaugleitung
35 verbunden. Die Ansaugleitung 35 ist mit einem
Luftreiniger 36 verbunden zum Entfernen von Staub und
Schmutz aus der Ansaugluft.
Die Ansaugleitung 35 ist mit einer Drosselklappe 39
versehen zum Einstellen der Durchflussmenge an Frischluft
in der Ansaugleitung 35. Die Drosselklappe 39 ist mit einem
Drosselstellglied 40 versehen, das gebildet ist durch einen
Schrittmotor oder dergleichen und die Drosselklappe 39
öffnet und schließt in Übereinstimmung mit dem Betrag des
angelegten Stroms, und einem Drosselpositionssensor 41, der
ein elektrisches Signal abgibt in Übereinstimmung mit dem
Öffnungsgrad der Drosselklappe 39.
Die Drosselklappe 39 ist auch mit einem (nicht
gezeigten) Gaspedalhebel versehen, der gedreht wird im
Zusammenhang mit einem Gaspedal 42. Der Gaspedalhebel ist
mit einem Gaspedalpositionssensor 43 versehen, der ein
elektrisches Signal abgibt in Übereinstimmung mit der
Drehposition des Gaspedalhebels (d. h. dem
Niederdrückungsbetrag des Gaspedals 4.2).
Stromaufwärts der Ansaugleitung 35 ist ein
Luftmengenmesser 44 vorgesehen, der ein elektrisches Signal
abgibt in Übereinstimmung mit der Masse der Frischluft, die
in der Ansaugleitung 35 strömt (Ansaugluftmasse).
Jeder Abgasanschluss 27 des Motors 100 ist mit einer
entsprechenden der Zweigleitungen des Abgaskrümmers 45
verbunden, der an dem Zylinderkopf 1a angebracht ist. Der
Abgaskrümmer 45 ist mit einer Abgasleitung 47 verbunden
über eine NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Adsorptionsreduktionsart. Die Abgasleitung 47 ist bei ihrem
stromabwärtigen Ende mit einem (nicht gezeigten)
Schalldämpfer verbunden.
Der Abgaskrümmer 45 ist mit einem
Luftkraftstoffverhältnissensor 48 versehen, der ein
elektrisches Signal abgibt in Übereinstimmung mit dem
Luftkraftstoffverhältnis des Abgases, das in dem
Abgaskrümmer 45 strömt.
Eine Abgasdrosselklappe 49, die die Strömung des
Abgases in der Abgasleitung 47 drosselt, ist in der
Abgasleitung 47 vorgesehen. Die Abgasdrosselklappe 49 ist
mit einem Abgasdrosselstellglied 50 versehen, das gebildet
ist durch einen Schrittmotor oder dergleichen und das die
Abgasdrosselklappe 49 öffnet und schließt in
Übereinstimmung mit dem Betrag des angelegten Stroms.
Der Motor 100 ist mit einem Kurbelpositionssensor 51
ausgestattet, der gebildet ist durch einen Zeitgebungsrotor
51a, der an einem Endabschnitt einer Kurbelwelle 23
angebracht ist, und einer elektromagnetischen Aufnahme 51b,
die an einem Abschnitt des Zylinderblocks 1b nahe dem
Zeitgebungsrotor 51a angebracht ist. Der Motor 100 ist auch
mit einem Wassertemperatursensor 52 ausgestattet, der an
dem Zylinderblock 1b angebracht ist, um die Temperatur des
Kühlwassers zu erfassen, das in dem Wasserkanal 1c fließt,
der in dem Motor 100 ausgebildet ist.
Der Motor 100, der wie vorstehend beschrieben
aufgebaut ist, ist mit einer elektronischen Regeleinheit
(ECU 20) zum Regeln des Motors 100 ausgestattet.
Die ECU 20 ist über eine elektrische Verdrahtung mit
verschiedenen Sensoren verbunden, wie beispielsweise dem
SCV Positionssensor 37b, dem Drosselpositionssensor 41, dem
Gaspedalpositionssensor 43, dem Luftmengenmesser 44, dem
Luftkraftstoffverhältnissensor 48, dem
Kurbelpositionssensor 51, dem Wassertemperatursensor 52
etc., so dass Ausgangssignale der Sensoren in die ECU 20
eingespeist werden.
Die ECU 20 ist auch über eine elektrische Verdrahtung
mit Zündeinrichtungen 25a verbunden, den
Kraftstoffeinspritzventilen 32, den SCV Stellgliedern 37a,
dem Drosselstellglied 40, dem Abgasdrosselstellglied 50,
den Sekundärlufteinspritzdüsen 53, etc., so dass die ECU 20
die Zündeinrichtungen 25a, die Kraftstoffeinspritzventile
32, die SCV Stellglieder 37a, das Drosselstellglied 40, das
Abgasdrosselstellglied 50, die Sekundärlufteinspritzdüsen
53 regeln kann unter Verwendung der Werte der
Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren als Parameter.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat die ECU 20 eine CPU
201, einen ROM 202, einen RAM 203, einen Sicherungs-RAM
204, einen Eingangsanschluss 205 und einen
Ausgangsanschluss 206, die zwischenverbunden sind über
einen bidirektionalen Bus 200. Die ECU 20 umfasst des
Weiteren einen Analogdigitalumwandler (der nachfolgend
einfach als "A/D" bezeichnet wird) 207, der mit dem
Eingangsanschluss 205 verbunden ist.
Der Eingangsanschluss 205 gibt Signale ab, die von
Sensoren abgegeben werden, die digitale Signale abgeben,
wie beispielsweise der Kurbelpositionssensor 51 und
dergleichen, und überträgt die Signale zu der CPU 201 und
dem RAM 203.
Der Eingangsanschluss 205 speist Signale ein, die von
Sensoren abgegeben werden, die analoge Signale abgeben, wie
beispielsweise der SCV Positionssensor 37b, der
Drosselpositionssensor 41, der Gaspedalpositionssensor 43,
der Luftmengenmesser 44, der Luftkraftstoffverhältnissensor
48, der Wassertemperatursensor 52, etc. über den A/D 207
und überträgt die Signale an die CPU 201 und den RAM 203.
Der Ausgangsanschluss 206 überträgt Regelsignale, die
von der CPU 201 abgegeben werden, an die Zündeinrichtungen
25a, die Kraftstoffeinspritzventile 32, die SCV
Stellglieder 37a, das Drosselstellglied 40, das
Abgasdrosselstellglied 50, die Sekundärlufteinspritzdüsen
53 oder dergleichen.
Der ROM 202 speichert eine
Abgastemperaturerhöhungsregelroutine zum Erhöhen der
Temperatur des Abgases zusätzlich zu verschiedenen anderen
Anwendungsprogrammen, wie beispielsweise einer
Kraftstoffeinspritzmengenregelroutine zum Ermitteln einer
Kraftstoffmenge, die einzuspritzen ist, einer
Kraftstoffeinspritzzeitgebungsregelroutine zum Ermitteln
einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung, einer
Zündzeitpunktregelroutine zum Ermitteln eines
Zündzeitpunkts der Zündkerzen 25, einer Drosselregelroutine
zum Regeln des Öffnungsgrads der Drosselklappe 39, einer
NOx Beseitigungsregelroutine zum Beseitigen von Stickoxiden
(NOx), die in der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart absorbiert sind, etc.
Neben den vorstehend erwähnten Anwendungsprogrammen
speichert der ROM 202 verschiedene Regelkennfelder. Die
Regelkennfelder sind beispielsweise ein
Kraftstoffeinspritzmengenregelkennfeld, das eine Beziehung
anzeigt zwischen dem Betriebszustand des Motors 100 und der
eingespritzten Kraftstoffmenge, ein
Kraftstoffeinspritzzeitgebungsregelkennfeld, das eine
Beziehung anzeigt zwischen dem Betriebszustand des Motors
100 und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung, ein
Zündzeitpunktregelkennfeld, das eine Beziehung anzeigt
zwischen dem Betriebszustand des Motors 100 und dem
Zündzeitpunkt, ein SCV Öffnungsregelkennfeld, das eine
Beziehung anzeigt zwischen dem Betriebszustand des Motors
100 und einem Drallsteuerventil (SCV) 37, ein
Drosselöffnungsregelkennfeld, das eine Beziehung anzeigt
zwischen dem Betriebszustand des Motors 100 und der
Drosselklappe 39, ein NOx Absorptionsmengenregelkennfeld,
das eine Beziehung anzeigt zwischen dem Betriebszustand des
Motors 100 und der Menge der Stickoxide (NOx), die in der
NOx Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
absorbiert sind, etc.
Der RAM 203 speichert Ausgangssignale der
verschiedenen Sensoren, Betriebsergebnisse der CPU 201 etc.
Die Betriebsergebnisse umfassen beispielsweise eine
Motordrehzahl, die berechnet wird auf der Grundlage des
Ausgangssignals des Kurbelpositionssensors 51. Die Daten
angesichts der Betriebsergebnisse, die in dem RAM 203
gespeichert werden, werden mit den neuesten Daten
überschrieben jedes Mal, wenn der Kurbelpositionssensor 51
ein Signal abgibt.
Der Sicherungs-RAM 204 ist ein nicht flüchtiger
Speicher, der Daten behält selbst nachdem der Motor 100
angehalten ist.
Die CPU 201 arbeitet in Übereinstimmung mit in dem ROM
202 gespeicherten Anwendungsprogrammen, wodurch die
Kraftstoffeinspritzregelung, die Zündregelung, die SCV
Regelung, die Drosselregelung, die NOx
Beseitigungsregelung, die Abgastemperaturerhöhungsregelung
etc. ausgeführt werden.
Während den Betrieben ermittelt die CPU 201 einen
Betriebszustand des Motors 100 unter Verwendung der Werte
der Ausgangssignale des Kurbelpositionssensors 51, des
Gaspedalpositionssensors 43, des Luftmengenmessers 44 oder
dergleichen als Parameter. In Übereinstimmung mit dem
ermittelten Betriebszustand führt die CPU 201 verschiedene
Regelungen aus.
Wenn beispielsweise die CPU 201 ermittelt, dass der
Betriebszustand des Motors 100 ein
Niedriglastbetriebsbereich ist, arbeitet die CPU 201, um
eine geschichtete Ladungsverbrennung eines Gemisches mit
Sauerstoffüberschuss (mageres Gemisch) zu verwirklichen.
Das heißt, dass die CPU 201 den Öffnungsgrad der
Drallsteuerventile 37 reduziert durch Senden eines
Regelsignals zu den SCV Stellgliedern 37a und die
Drosselklappe 39 bei dem im Wesentlichen vollständig
offenen Zustand einrichtet durch Senden eines Regelsignals
zu dem Drosselstellglied 40 und die
Kompressionshubeinspritzung ausführt durch Anlegen eines
Antriebssignals an jedes Kraftstoffeinspritzventil 32
während dem Kompressionshub.
Dabei wird Frischluft in die Brennkammern 24 von jedem
Zylinder 21 eingeführt hauptsächlich durch den spiraligen
Ansauganschluss 26 während dem Ansaughub des Zylinders 21,
so dass eine Drallströmung (Drall) in der Brennkammer 24
auftritt. Während dem folgenden Kompressionshub wird
Kraftstoff in die Brennkammer 24 eingespritzt von dem
Kraftstoffeinspritzventil 32 und dreht sich beim Verfolgen
des Dralls und bewegt sich in die Nähe der Zündkerze 25 bei
einer vorgegebenen Zeitgebung. Dabei ist ein im Allgemeinen
geschichteter Zustand in der Brennkammer 24 eingerichtet,
bei dem eine brennbare Gemischschicht in der Nähe der
Zündkerze 25 in der Brennkammer 24 gebildet ist und eine
Luftschicht in dem anderen Bereich gebildet ist.
Wenn dabei der geschichtete Zustand in der Brennkammer
24 des Zylinders 21 eingerichtet ist, treibt die CPU 201
die Zündeinrichtung 25a an, um einen Funken von der
Zündkerze 25 zu erzeugen. Infolgedessen brennt das
Luftkraftstoffgemisch (einschließlich der brennbaren
Gemischschicht und der Luftschicht) in der Brennkammer 24,
wobei die brennbare Gemischschicht in der Nachbarschaft der
Zündkerze 25 als eine Zündquelle dient.
Die einzuspritzende Kraftstoffmenge während der
geschichteten Ladungsverbrennungsbetriebsart wird ermittelt
unter Verwendung des Gaspedalniederdrückungsbetrags und der
Motordrehzahl als Parameter. Insbesondere ermittelt die CPU
201 eine einzuspritzende Kraftstoffmenge (oder
Kraftstoffeinspritzdauer) unter Verwendung eines Kennfelds,
das eine Beziehung anzeigt zwischen dem Wert des
Ausgangssignals des Gaspedalpositionssensors 43
(Niederdrückungsbetrag des Gaspedals), der Motordrehzahl
und der eingespritzten Kraftstoffmenge.
Wenn die CPU 201 ermittelt, dass der Betriebszustand
des Motors 100 ein Zwischenlastbetriebsbereich ist,
arbeitet die CPU 201, um eine homogene Verbrennung eines
Gemisches mit einem in etwa stöchiometrischen
Luftkraftstoffverhältnis zu verwirklichen. Das heißt, dass
die CPU 201 den Öffnungsgrad der Drallsteuerventile 37
reduziert durch Senden eines Regelsignals zu den
Stellgliedern 37a und eine Ansaughubkraftstoffeinspritzung
veranlasst durch Anlegen des Antriebsstrom an das
Kraftstoffeinspritzventil 32 von jedem Zylinder 21 während
dem Ansaughub des Zylinders 21.
Dabei vermischen sich Frischluft und Kraftstoff
homogen, um ein mageres Gemisch im Wesentlichen in der
gesamten Brennkammer 24 von jedem Zylinder 21 vorzusehen,
wodurch eine homogene magere Verbrennung verwirklicht wird.
Wenn die CPU 201 ermittelt, dass der Betriebszustand
des Motors 100 ein Hochlastbetriebsbereich ist, arbeitet
die CPU 201, um eine homogene Verbrennung eines Gemisches
mit einem im Wesentlichen stöchiometrischen
Luftkraftstoffverhältnis zu erreichen. Das heißt, dass die
CPU 201 die Drallsteuerventile 37 bei dem vollständig
offenen Zustand einrichtet durch Senden eines Regelsignals
zu den Stellgliedern 37a und ein Regelsignal zu dem
Drosselstellglied 40 sendet, so dass die Drosselklappe 39
bei einem Öffnungsgrad eingerichtet wird in Übereinstimmung
mit dem Niederdrückungsbetrag des Gaspedals 42 (dem Wert
des Ausgangssignals des Gaspedalspositionssensors 43) und
veranlasst die Ansaughubkraftstoffeinspritzung durch
Anlegen des Antriebsstroms an das Kraftstoffeinspritzventil
32 von jedem Zylinder 21 während dem Ansaughub des
Zylinders 21.
Dabei vermischen sich Frischluft und Kraftstoff
homogen, um im Wesentlichen ein stöchiometrisches
Luftkraftstoffverhältnisgemisch im Wesentlichen in der
gesamten Brennkammer 24 von jedem Zylinder 21 vorzusehen,
wodurch eine homogene Verbrennung erreicht wird.
Während dem Übergang von der geschichteten
Ladungsverbrennungsregelung zu der homogenen
Verbrennungsregelung oder während den Übergang von der
homogenen Verbrennungsregelung zu der geschichteten
Ladungsverbrennungsregelung kann die CPU 201 den
Antriebsstrom an das Kraftstoffeinspritzventil 32 von jedem
Zylinder 21 zweimal anlegen, d. h. den Antriebsstrom separat
während dem Kompressionshub und während dem Ansaughub des
Zylinders 21 anlegen, um Schwankungen des Drehmoments des
Motors 100 zu verhindern.
Dabei wird eine brennbare Gemischschicht in der
Nachbarschaft der Zündkerze 25 gebildet und eine magere
Gemischschicht wird in dem anderen Bereich in der
Brennkammer 24 von jedem Zylinder 21 gebildet, wodurch eine
im Allgemeinen bezeichnete schwachgeschichtete
Ladungsverbrennung erreicht wird.
Wenn der Betriebszustand des Motors 100 ein
Leerlaufbetriebsbereich ist, führt die CPU 201 eine im
Allgemeinen bezeichnete Rückführleerlaufdrehzahlregelung
(ISC) aus. Das heißt, dass die CPU 201 den Öffnungsgrad der
Drosselklappe 39 so regelt, um einen Durchfluss der
Ansaugluft zu gewährleisten, der nötig ist zum Konvergieren
der Istmotordrehzahl an die Solldrehzahl.
Wenn sich der Motor 100 bei dem geschichteten
Ladungsverbrennungsbetriebszustand befindet, dem homogenen
mageren Verbrennungsbetriebszustand oder dem
schwachgeschichteten Ladungsverbrennungsbetriebszustand,
d. h. wenn sich der Motor 100 bei dem mageren
Betriebszustand befindet, befindet sich das
Luftkraftstoffverhältnis des von dem Motor 100 abgegebenen
Abgases auf der mageren Seite, so dass Stickoxide (NOx),
die in dem Abgas enthalten sind, in der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
absorbiert werden. Wenn jedoch der magere Betrieb des
Motors 100 sich für eine lange Zeit fortsetzt, besteht eine
Gefahr der Sättigung der Fähigkeit der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart zum
Absorbieren von Stickoxiden (NOx). Wenn das auftritt,
werden Stickoxide (NOx) aus dem Abgas nicht beseitigt oder
entfernt durch die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart, sondern in die Atmosphäre
freigelassen.
Deshalb führt in Übereinstimmung mit diesem
Ausführungsbeispiel die CPU 201 während dem mageren
Betriebszustand des Motors 100 die NOx Beseitigungsregelung
der Freigabe und Reduktion der Stickoxide (NOx) aus, die in
der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart absorbiert sind, in kurzen Zyklen
durch Ausführen einer Fettspitzenregelung, um ein fettes
Luftkraftstoffverhältnis in relativ kurzen Zyklen zu
erreichen.
Während der Fettspitzenregelung kann die CPU 201
zeitweilig ein theoretisches Luftkraftstoffverhältnis (oder
ein fettes Luftkraftstoffverhältnis) des Abgases erreichen
über eine ergänzende Einspritzregelung der ergänzenden
Einspritzung von Kraftstoff von dem
Kraftstoffeinspritzventil von jedem Zylinder während dem
Kompressionshub oder dem Auslasshub oder kann zeitweilig
ein theoretisches Luftkraftstoffverhältnis (oder ein fettes
Luftkraftstoffverhältnis) des Abgases erreichen durch
zeitweiliges Umschalten des Betriebszustands des Motors 100
zu dem homogenen Verbrennungsbetrieb.
Wenn dabei die Menge der unverbrannten
Kraftstoffbestandteile (unverbrannte HC), die in dem Abgas
enthalten sind, von dem Motor 100 reduziert werden sollen,
führt die CPU 201 die Abgastemperaturerhöhungsregelung aus.
Beispiele der Zeit, wenn die Menge der in dem Abgas
enthaltenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile reduziert
werden soll, umfassen eine Zeit, wenn eine relativ große
Menge an unverbrannten HC von dem Motor 100 abgegeben wird
und die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart nicht aktiviert ist, wie
beispielsweise eine Zeit, wenn der Motor 100 sich bei einem
Aufwärmbetriebszustand nach einem Kaltstart befindet.
Bei der Abgastemperaturerhöhungsregelung ermittelt die
CPU 201 zunächst, ob die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart aktiviert ist. Wenn ermittelt
wird, dass die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart nicht aktiviert ist, führt die CPU
201 den Abgastemperaturerhöhungsprozess aus, um eine
schnelle Aktivierung der NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart zu erreichen. Wenn ermittelt wird,
dass die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart aktiviert ist, führt die CPU 201
den Abgastemperaturerhöhungsprozess nicht aus.
Bei dem Abgastemperaturerhöhungsprozess regelt die CPU
201 die Kraftstoffeinspritzventile 32, die SCV Stellglieder
37a, das Drosselstellglied 40 und die Zündeinrichtungen
25a, um einen homogenen Verbrennungsbetriebszustand des
Motors 100 zu erreichen auf der Grundlage eines
theoretischen Luftkraftstoffverhältnisses oder eines fetten
Luftkraftstoffverhältnisses, und regelt auch das
Abgasdrosselstellglied 50, um die Abgasdrosselklappe 49 bei
dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand
einzurichten.
Wenn die Abgasdrosselklappe 49 bei dem im Wesentlichen
vollständig geschlossenen Zustand eingerichtet ist, steigt
der Druck in der Abgasbahn von den Brennkammern 24 des
Motors zu der Abgasdrosselklappe 49 an (den
Abgasanschlüssen, dem Abgaskrümmer 45, der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart und
einem Abschnitt der Abgasleitung 47, der sich stromaufwärts
der Abgasdrosselklappe 49 befindet), und der
Atmosphärendruck des vorstehend erwähnten Abgaskanals
steigt entsprechend an.
Wenn der Druck und die Atmosphärentemperatur in der
Abgasbahn von den Brennkammern 24 zu der Abgasdrosselklappe
49 angestiegen ist, wird die Temperaturabnahme des
verbrannten Abgases reduziert, die auftritt bei der Abgabe
von jeder Brennkammer 24 in die Abgasanschlüsse 27 hinein.
Wenn darüber hinaus die Abgasdrosselklappe 49 sich bei dem
im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand befindet,
vermindert sich die Durchflussrate des Abgases in dem
Abgaskanal von den Abgasanschlüssen zu der
Abgasdrosselklappe 49.
Infolgedessen befindet sich von den Brennkammern 24
abgegebenes Abgas bei einer hohen Temperatur in der
Abgasbahn von den Brennkammern 24 zu der Abgasdrosselklappe
49 für eine lange Zeit, während der unverbrannte HC
oxidiert werden, die in dem Abgas enthalten sind.
Selbst wenn die Abgasdrosselklappe 49 sich bei dem im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand befindet,
gibt es eine Gefahr einer unzureichenden Oxidation der
unverbrannten HC, beispielsweise wenn die Temperatur des
Abgases bei der Abgabe von jeder Brennkammer 24 in den
Abgasanschluss 27 übermäßig niedrig ist oder wenn die Menge
der in dem Abgas enthaltenen unverbrannten HC, die von der
Brennkammer 24 abgegeben werden, übermäßig groß ist.
Wenn die Abgasdrosselklappe 49 geregelt wird bei dem
im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand während
der Abgastemperaturerhöhungsregelung bei diesem
Ausführungsbeispiel, regelt die CPU 201 deshalb die
Kraftstoffeinspritzventile 32, um in jeden Zylinder 21 eine
Hauptkraftstoffmenge einzuspritzen, die zu der
Motorleistung beiträgt (Haupteinspritzung), und ergänzend
Kraftstoff einzuspritzen bei einer vorgegebenen Zeitgebung
nach der Hauptkraftstoffeinspritzung (beispielsweise
unmittelbar nach der Hauptkraftstoffverbrennung während dem
Expansionshub von jedem Zylinder 21).
Dabei werden unverbrannte HC, d. h. Reste des
Hauptkraftstoffs verbrannt mit dem ergänzenden Kraftstoff,
der als eine Zündquelle dient. Die
Nebenkraftstoffeinspritzung wird durchgeführt bei einem
Hochtemperaturzustand unmittelbar nach der Verbrennung des
Hauptkraftstoffs, so dass der ergänzende Kraftstoff im
Wesentlichen vollständig verbrennt. Deshalb ist die Menge
der unverbrannten HC als Folge der ergänzenden
Kraftstoffeinspritzung sehr klein.
Wenn der ergänzende Kraftstoff in jeder Brennkammer 24
wie vorstehend beschrieben verbrannt wird, werden eine
Verbrennungswärme durch den ergänzenden Kraftstoff und eine
Verbrennungswärme durch die unverbrannten HC zusätzlich zu
der Verbrennungswärme des Hauptkraftstoffs erzeugt, so dass
die Temperatur des verbrannten Gases in den Brennkammern 24
weiter angehoben wird.
Infolgedessen wird die Temperatur des von den
Brennkammern 24 in die Abgasanschlüsse 27 abgegebenen
Abgases ausreichend hoch und die Menge der unverbrannten HC
vermindert sich, die in dem Abgas verbleiben. Die
unverbrannten HC, die in dem Abgas verbleiben, werden hohen
Temperaturen in der Abgasbahn von den Brennkammern 24 zu
der Abgasdrosselklappe 49 für eine lange Zeit ausgesetzt,
während der die unverbrannten HC im Wesentlichen
vollständig oxidiert werden.
Darüber hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel die
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46 in dem Abgaskanal
stromaufwärts der Abgasdrosselklappe 49 angeordnet. Wenn
die Abgastemperatur wie vorstehend beschrieben angehoben
wird, wird deshalb die Emissionsregelkatalysatorvorrichtung
46 einem hochtemperierten Abgas für eine lange Zeit
ausgesetzt, so dass die Aktivierung der
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung 46 gefördert wird.
Um die unverbrannten HC zu oxidieren, die in dem Abgas
in der Abgasbahn von den Brennkammern 24 zu der
Abgasdrosselklappe 49 verbleiben, ist es notwendig, dass
eine ausreichende Sauerstoffmenge in dem Abgas vorhanden
ist. Um diesen Bedarf zu erfüllen, ist es denkbar ein
Verfahren zum Erhöhen der Sauerstoffkonzentration in dem
Abgas einzusetzen durch Veranlassen des geschichteten
Ladungsverbrennungsbetriebs des Motors 100. Wenn jedoch die
Abgasdrosselklappe 49 bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand gehalten wird, wird der Rückdruck
hoch, der auf den Motor 100 wirkt. Wenn der Motor 100 dabei
bei der geschichteten Ladungsverbrennungsbetriebsart
betrieben wird, kann deshalb der Betriebszustand des Motors
100 instabil werden.
Deshalb veranlasst die CPU 201 bei diesem
Ausführungsbeispiel während dem Ausführen der
Abgastemperaturerhöhungsregelung den homogenen
Verbrennungsbetrieb des Motors 100 auf der Grundlage eines
Gemisches des theoretischen Luftkraftstoffverhältnisses
oder eines fetten Luftkraftstoffverhältnisses und betreibt
die Sekundärlufteinspritzdüsen 53, um die
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas zu erhöhen.
Aufgrund des homogenen Betriebs des Motors 100 wird
der Betriebszustand des Motors 100 wahrscheinlich nicht
instabil, selbst wenn die Abgasdrosselklappe 49 bei dem im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand geregelt
wird. Da darüber hinaus die Sekundärluft von den
Sekundärlufteinspritzdüsen 53 in die Abgasanschlüsse 27
zugeführt wird, wird es möglich, eine Sauerstoffmenge zu
gewährleisten, die notwendig ist zum Oxidieren der
unverbrannten HC, die in dem Abgas verbleiben.
Der Betrieb und die Vorteile des
Abgastemperaturerhöhungsgeräts dieses Ausführungsbeispiels
wird nachfolgend beschrieben.
Um die Abgastemperaturerhöhungsregelung auszuführen,
führt die CPU 201 eine Abgastemperaturerhöhungsregelroutine
aus, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Diese Routine ist in
dem ROM 202 vorher gespeichert. Das Ausführen der Routine
wird ausgelöst durch Vollendung des Starts des Motors 100.
Bei der Abgastemperaturerhöhungsregelroutine ermittelt
die CPU 201 zunächst beim Schritt S601, ob die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
bereits aktiviert ist.
Wenn beim Schritt S601 ermittelt wird, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
nicht aktiviert ist, geht die CPU 201 zum S602, bei dem die
CPU 201 das Ausführen des Abgastemperaturerhöhungsprozesses
beginnt, um die Menge der unverbrannten HC in dem Abgas zu
reduzieren und die Temperatur des Abgases zu erhöhen.
Insbesondere während dem
Abgastemperaturerhöhungsprozess schaltet die CPU 201 den
Betriebszustand des Motors 100 zu dem homogenen
Verbrennungsbetrieb auf der Grundlage eines Gemisches des
theoretischen Luftkraftstoffverhältnisses oder eines fetten
Luftkraftstoffverhältnisses und regelt die
Sekundärlufteinspritzdüsen 53, um Sekundärluft in die
Abgasanschlüsse des Motors 100 zuzuführen, und regelt die
Kraftstoffeinspritzventile 32, um ergänzenden Kraftstoff in
jeden Zylinder 21 einzuspritzen während dem Expansionshub,
und regelt das Abgasdrosselstellglied 50, um die
Abgasdrosselklappe 49 bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand einzurichten.
Dabei erhöht der ergänzende Kraftstoff, der in jeden
Zylinder 21 von dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt
wird während dem Expansionshub, die Temperatur des von der
Brennkammer 24 in die Abgasanschlüsse 27 abgegebenen
Abgases und reduziert die Menge der unverbrannten HC, die
in dem Abgas verbleiben.
Da darüber hinaus die Abgasdrosselklappe 49 geregelt
wird bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen
Zustand, steigt der Druck und die Atmosphärentemperatur in
der Abgasbahn von den Brennkammern 24 zu der
Abgasdrosselklappe 49 und die Durchflussrate des Abgases in
dem Abgaskanal vermindert sich.
Infolgedessen wird die Temperaturabnahme des Abgases
bei der Abgabe von der Brennkammer 24 von jedem Zylinder 21
in den Abgasanschluss 27 reduziert und Sekundärluft und
Abgas mit einer hohen Temperatur verbleiben in der
Abgasbahn für eine lange Zeit. Deshalb werden die
Reaktionen der relativ kleinen Menge der unverbrannten HC,
die in dem Abgas verbleiben, mit Sauerstoff aus der
Sekundärluft gefördert, so dass die Menge der in dem Abgas
enthaltenen unverbrannten HC beträchtlich reduziert wird.
Wenn darüber hinaus die Reaktionen der unverbrannten
HC mit Sauerstoff aktiv werden, erhöht sich die Menge der
Wärme, die durch die Reaktionen der unverbrannten HC mit
Sauerstoff erzeugt wird, so dass die Temperatur des Abgases
weiter ansteigt. Wenn die Temperatur des Abgases ansteigt,
erhöht sich die übertragene Wärmemenge von dem Abgas auf
die NOx Katalysatorvorrichtung 46 der
Absorptionsreduktionsart, so dass der Anstieg der
Temperatur der NOx Katalysatorvorrichtung der
Absorptionsreduktionsart beschleunigt wird.
Der auf den Motor 100 wirkende Rückdruck wird hoch, da
die Abgasdrosselklappe 49 geregelt wird bei dem im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand. Da jedoch
der Motor 100 veranlasst wird, um bei der homogenen
Verbrennungsbetriebsart betrieben zu werden auf der
Grundlage eines Gemisches des theoretischen
Luftkraftstoffverhältnisses oder eines fetten
Luftkraftstoffverhältnisses, wird der Betriebszustand des
Motors 100 nicht instabil.
In Fig. 3 kehrt die ECU 20 nach dem Ausführen der
vorstehend beschriebenen Verarbeitung von Schritt S602 zum
Schritt S601 zurück, bei dem die CPU 201 ermittelt, ob die
NOX Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist.
Wenn ermittelt wird, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung der Absorptionsreduktionsart noch
nicht aktiviert ist, setzt die CPU 201 den
Abgastemperaturerhöhungsprozess von Schritt S602 fort. Wenn
im Gegensatz beim Schritt S601 ermittelt wird, dass die NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
aktiviert ist, schreitet die CPU 201 zum Schritt S603 fort,
bei dem die CPU 201 das Ausführen des
Abgastemperaturerhöhungsprozesses beendet. Anschließend
beendet die CPU 201 das Ausführen der Routine.
Somit ist die CPU 201 beim Ausführen der
Abgastemperaturerhöhungsregelroutine in der Lage, die Menge
der in dem Abgas enthaltenen unverbrannten HC zuverlässig
zu reduzieren und eine schnelle Aktivierung der NOx
Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart zu
erreichen, wenn eine relativ große Menge an unverbrannten
HC wahrscheinlich von dem Motor 100 abgegeben wird und die
NOx Katalysatorvorrichtung 46 der Absorptionsreduktionsart
nicht aktiviert ist.
Das erfindungsgemäße Abgastemperaturerhöhungsgerät für
eine Brennkraftmaschine umfasst die Abgasdrosselklappe, die
eine Durchflussmenge eines Abgases einstellt, das in einem
Abgaskanal strömt, die Ventilsteuervorrichtung zum Steuern
der Abgasdrosselklappe bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand bei einer Zeit, wenn eine Menge der
in dem Abgas enthaltenen unverbrannten
Kraftstoffbestandteile zu reduzieren ist, die
Motorluftkraftstoffverhältnisregelvorrichtung zum Betreiben
der Brennkraftmaschine bei einem theoretischen
Luftkraftstoffverhältnis oder einem
Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss, wenn die
Abgasdrosselklappe gesteuert wird bei dem im Wesentlichen
vollständig geschlossenen Zustand durch die
Ventilsteuervorrichtung, und die
Sekundärluftzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Sekundärluft
zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgaskanals, wenn
die Abgasdrosselklappe gesteuert wird bei dem im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch die
Ventilsteuervorrichtung.
Während die vorliegende Erfindung beschrieben ist
unter Bezugnahme auf das, was momentan als ihr bevorzugtes
Ausführungsbeispiel betrachtet wird, ist es verständlich,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten
Ausführungsbeispiele oder Bauweisen beschränkt ist. Im
Gegensatz ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung
verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen
abdeckt.
Claims (10)
1. Abgastemperaturerhöhungsgerät für eine
Brennkraftmaschine (1, 100) mit:
einem Abgaskanal (45, 47), der mit der Brennkraftmaschine (1, 100) verbunden ist;
einer Abgasdrosselklappe (45), die in dem Abgaskanal (45, 47) vorgesehen ist und eine Menge des Durchflusses eines Abgases einstellt, das in dem Abgaskanal (45, 47) strömt;
einer Ventilsteuereinrichtung (20) zum Steuern der Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand, wenn eine Menge der unverbrannten Kraftstoffbestandteile reduziert werden soll, die in dem Abgas enthalten sind;
einer Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung (20) zum Betreiben der Brennkraftmaschine (1, 100) bei einem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis oder einem Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss, wenn die Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand gesteuert wird durch die Ventilsteuereinrichtung (20); und
einer Sekundärluftzufuhreinrichtung (53) zum Zuführen einer Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgaskanals (45, 47), wenn die Abgasdrosselklappe (49) gesteuert wird bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch die Ventilsteuereinrichtung (20).
einem Abgaskanal (45, 47), der mit der Brennkraftmaschine (1, 100) verbunden ist;
einer Abgasdrosselklappe (45), die in dem Abgaskanal (45, 47) vorgesehen ist und eine Menge des Durchflusses eines Abgases einstellt, das in dem Abgaskanal (45, 47) strömt;
einer Ventilsteuereinrichtung (20) zum Steuern der Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand, wenn eine Menge der unverbrannten Kraftstoffbestandteile reduziert werden soll, die in dem Abgas enthalten sind;
einer Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung (20) zum Betreiben der Brennkraftmaschine (1, 100) bei einem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis oder einem Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss, wenn die Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand gesteuert wird durch die Ventilsteuereinrichtung (20); und
einer Sekundärluftzufuhreinrichtung (53) zum Zuführen einer Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgaskanals (45, 47), wenn die Abgasdrosselklappe (49) gesteuert wird bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch die Ventilsteuereinrichtung (20).
2. Abgastemperaturerhöhungsgerät nach Anspruch 1,
wobei die Brennkraftmaschine (100) eine
Magermixbrennkraftmaschine der direkteinspritzenden Art
ist, die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (32) hat zum
direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder
hinein und in der Lage ist, umzuschalten zwischen einem
geschichteten Ladungsverbrennungsbetrieb und einem
homogenen Verbrennungsbetrieb.
3. Abgastemperaturerhöhungsgerät nach Anspruch 2,
wobei die Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung
(20) den homogenen Verbrennungsbetrieb der
Brennkraftmaschine veranlasst und die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung (32) veranlasst, ergänzend
Kraftstoff zusätzlich zu der Einspritzung einer
Hauptkraftstoffmenge einzuspritzen, wenn die
Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig
geschlossenen Zustand gesteuert wird durch die
Ventilsteuereinrichtung (20).
4. Abgastemperaturerhöhungsgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zeit, wenn die in dem Abgas
enthaltenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile reduziert
werden sollen, jene ist, wenn die Brennkraftmaschine (1,
100) sich bei einem Aufwärmbetriebszustand nach einem
Kaltstart befindet.
5. Abgastemperaturerhöhungsgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren eine
Emissionsregelkatalysatorvorrichtung (46) aufweist, die in
einem Abschnitt des Abgaskanals stromaufwärts der
Abgasdrosselklappe (45, 47) vorgesehen ist.
6. Abgastemperaturerhöhungsgerät nach Anspruch 5,
wobei die Emissionsregelkatalysatorvorrichtung eine NOx
Katalysatorvorrichtung der Absorptionsreduktionsart ist.
7. Abgastemperaturerhöhungsgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, wobei die Brennkraftmaschine (1, 100)
eine Magermixbrennkraftmaschine der direkteinspritzenden
Art ist, die in der Lage ist, ein Gemisch mit einem
Sauerstoffüberschuss zu verbrennen.
8. Abgastemperaturerhöhungsverfahren für eine
Brennkraftmaschine (1, 100) mit einem Abgaskanal (45, 47),
der mit der Brennkraftmaschine (1, 100) verbunden ist,
einer Abgasdrosselklappe (49), die in dem Abgaskanal (45,
47) vorgesehen ist und eine Durchflussmenge eines Abgases
einstellt, das in dem Abgaskanal (45, 47) strömt, einer
Ventilsteuereinrichtung (20) zum Steuern der
Abgasdrosselklappe (49), einer
Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung (20) zum
Betreiben eines Luftkraftstoffverhältnisses der
Brennkraftmaschine (1, 100) und einer
Sekundärluftzufuhreinrichtung (53) zum Zuführen von
Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des
Abgaskanals (53), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist
durch Aufweisen der folgenden Schritte:
Steuern der Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand bei einer Zeit, wenn eine Menge der in dem Abgas enthaltenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu reduzieren ist;
Betreiben der Brennkraftmaschine (1, 100) bei einem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis oder bei einem Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss; und
Zuführen von Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgaskanals (45, 47).
Steuern der Abgasdrosselklappe (49) bei dem im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand bei einer Zeit, wenn eine Menge der in dem Abgas enthaltenen unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu reduzieren ist;
Betreiben der Brennkraftmaschine (1, 100) bei einem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis oder bei einem Luftkraftstoffverhältnis mit Kraftstoffüberschuss; und
Zuführen von Sekundärluft zu einem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgaskanals (45, 47).
9. Abgastemperaturerhöhungsverfahren nach Anspruch
11, wobei die Zeit, wenn die in dem Abgas enthaltenen
unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu reduzieren sind,
jene ist, wenn die Brennkraftmaschine (1, 100) sich bei
einem Aufwärmbetriebszustand nach einem Kaltstart befindet.
10. Abgastemperaturerhöhungsverfahren nach Anspruch
11, wobei die Motorluftkraftstoffverhältnisregeleinrichtung
(20) den homogenen Verbrennungsbetrieb der
Brennkraftmaschine veranlasst und die ergänzende
Einspritzung des Kraftstoffs zusätzlich zu der Einspritzung
einer Hauptkraftstoffmenge veranlasst, wenn die
Abgasdrosselklappe (49) gesteuert wird bei dem im
Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand durch die
Ventilsteuereinrichtung (20).
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