DE102004046449B4 - Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben - Google Patents

Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben Download PDF

Info

Publication number
DE102004046449B4
DE102004046449B4 DE102004046449A DE102004046449A DE102004046449B4 DE 102004046449 B4 DE102004046449 B4 DE 102004046449B4 DE 102004046449 A DE102004046449 A DE 102004046449A DE 102004046449 A DE102004046449 A DE 102004046449A DE 102004046449 B4 DE102004046449 B4 DE 102004046449B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
learning
fuel ratio
fuel
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004046449A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004046449A1 (de
Inventor
Takayuki Toyota Demura
Hiroyasu Toyota Koyama
Kaoru Toyota Ohtsuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE102004046449A1 publication Critical patent/DE102004046449A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004046449B4 publication Critical patent/DE102004046449B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2438—Active learning methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Abgasreinigungsvorrichtung, die in einem Verbrennungsmotor (1) eingesetzt wird, der mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses versehen ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, die einen Abgasreinigungskatalysator (7), der in einem Abgasdurchgang (6) des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20) zum Zuführen einer Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum, Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist:
eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses durch die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung abgeschlossen ist oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird; und
eine Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20), wenn bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, die einen Abgasreinigungskatalysator durch Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, und durch Zuführen von Sekundärluft zu einem Abgasdurchgang aktiviert, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Als eine Abgasreinigungsvorrichtung des Verbrennungsmotors besteht eine bekannte Vorrichtung, die zur Zeit eines Kaltstarts die Treibstoffmenge erhöht, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, die Sekundärluft in einen Abgasdurchgang einführt, um einen Abgasreinigungskatalysator rapide zu aktivieren, und die Einführung der Sekundärluft und die die Einführung begleitende Erhöhung des Treibstoffs anhält, wenn eine Katalysatortemperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet (siehe japanische, offengelegte Patentanmeldung JP 09-103 647 A Zusätzlich zu diesem bestehen die Dokumente JP 04-231 649 A und JP 2000-352 345 A als vorangehende Technologiedokumente der vorliegenden Erfindung. Weiteren Stand der Technik bilden auch die Druckschriften DE 195 03 852 C2 und US 200301 67 756 A1 .
  • Die Druckschrift DE 195 03 852 C2 schildert eine Kraftstoff-Luftverhältnis-Regeleinrichtung und ein Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luftverhältnisses eines Motors. Der Motor beseht im Wesentlichen aus zwei Zylinderbänken, die jeweils mit einem Einlassrohr und einem Abgasrohr verbunden sind, wobei die Abgasrohre in einem gemeinsamen Sammelrohr münden.
  • Kraftstoff-/Luftverhältnisse in jedem Abgasrohr werden gemessen, wobei eine Differenz beider Verhältnisse mit einer Abweichungs-Detektiervorrichtung berechnet wird. Anhand einer Korrekturvorrichtung wird ein Korrekturkoeffizient basierend auf der Differenz sowie eine korrigierte Differenz errechnet, anhand welcher das Kraftstoff-/Luftverhältnis auf einen Optimalwert regelbar ist.
  • Die Druckschrift US 200301 67 756 A1 beschreibt Verfahren zum Erhitzen von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum des Abgases. Anhand einer Bestimmung des Zustands des Abgases wird bei beiden Verfahren wahlweise das Sauerstoffniveau im Abgas erhöht. Weiter ist eine Anordnung zum Erhitzen des Abgases des Verbrennungsmotors offenbart, die einen Oxidationskatalysator aufweist. Stromaufwärts des Oxidationskatalysator befindet sich ein Kanal zum wahlweisen Einführen von Sauerstoff in Abhängigkeit des Zustands des Abgases.
  • Um den Katalysator durch Einführen der Sekundärluft zu aktivieren, ist es notwendig, das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis zu steuern, welches als ein Massenverhältnis zwischen der Luft und dem Treibstoff nahe des Katalysators in dem Bereich gegeben ist, der angemessen zum Aufwärmen des Katalysators ist (beispielsweise nahe 16). Wenn sich das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis zu der mageren Seite bezüglich des angemessenen Bereichs verlagert, verschiebt sich das Aufwärmen des Katalysators wegen des Kühleffekts des Katalysators aufgrund der Sekundärluft und der Verringerung der Oxidation, wodurch die Emission des Abgases verschlechtert wird, während sich dieses zu der fetten Seite verlagert, wobei die Befürchtung besteht, dass eine thermische Verschlechterung oder ein Abbrand wegen Überhitzung des Katalysators aufgrund der Verstärkung der Oxidation hervorgerufen wird.
  • Da das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis nahe des Katalysators in Beziehung mit dem primären Luft-Treibstoff-Verhältnis, das als ein Massenverhältnis zwischen der Ansaugluft und dem Treibstoff in einer Verbrennungskammer gegeben ist, gebracht wird, muss das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis klar sein als eine Voraussetzung zum Steuern des sekundären Luft-Treibstoff-Verhältnisses. Jedoch wird das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis durch Verwendung eines Luft-Treibstoff-Verhältnissensors oder dergleichen erlernt, wobei das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis so gesteuert wird, dass dieses mit einem Steuer-Sollwert basierend auf dem Lernergebnis übereinstimmt, da bei einem derzeitigen Verbrennungsmotor sich das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis wegen eines Fehlers bei der Ansaugluftmenge, einer Abweichung der Treibstoffmenge von einem Steueranweisungswert zu dem Treibstoffeinspritzventil und dergleichen verlagert. Selbst zur Zeit des Startens des Verbrennungsmotors wird manchmal erneutes Lernen ausgeführt, da vorherige Lernergebnisse wegen einer Batterielöschung oder der Initialisierung von Lernergebnis begleitenden Fehlern in dem SRAM, der Lernergebnisse speichert, nicht verwendet werden können. In diesem Fall kann das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis nicht genau erfasst werden, bis das Lernen abgeschlossen ist, wobei sich als Folge das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis von dessen angemessenen Bereich verlagert, so dass das oben beschriebene Problem auftreten kann. Weiter kann dieses Lernergebnis wegen eines Fehlers des Luft-Treibstoff-Verhältnissensors oder dergleichen nicht verlässlich sein, selbst wenn ein brauchbares Lernergebnis besteht, dann wenn der Verbrennungsmotor startet, wobei in einem solchen Fall das oben beschriebene Problem bezüglich des sekundären Luft-Treibstoff-Verhältnisses auftreten kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die zum Verhindern einer Verschlechterung des Aufwärmzustands oder einer Überhitzung des Abgasreinigungskatalysators wegen einem Einfluss des Lernens über das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis im Stande ist, und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben bereitzustellen.
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die in einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, welcher mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, gegeben ist, versehen ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum Zuführen einer Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist: eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis durch die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung abgeschlossen ist oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird; und eine Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung, wenn bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis von einem angemessenen Bereich wegen der Einführung der Sekundärluft abweicht, wenn das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis nicht klar ist, da die Einführung der Sekundärluft und die die Einführung begleitende Erhöhung der Treibstoffmenge, verhindert wird, solange das Erlernen des primäre Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird. Weiter kann das Kühlen des Abgasreinigungskatalysators durch die Sekundärluft oder das Überhitzen des Abgasreinigungskatalysators durch unangemessen viel Treibstoff verhindert werden. Unterdessen ist eine Bedingung, bei welcher ein vorheriges Lernergebnis zu der Zeit des Startens erhältlich ist, in einem Beispiel der Fälle eingeschlossen, bei welchen das Lernen abgeschlossen ist.
  • Bei der Abgasreinigungsvorrichtung des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis in jedem einer Vielzahl unterschiedlicher Lernbereiche entsprechend den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors erlernen, wobei die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung bestimmen kann, dass das Lernen abgeschlossen ist, wenn zumindest das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses in einem Lernbereich entsprechend einem Betriebszustand abgeschlossen ist, bei welchem es erforderlich ist, dass die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge auszuführen ist. Wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors, bei welchem die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge aktuell benötigt wird, vorläufig erhalten wird, und wenn das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses in einem Lernbereich entsprechend diesem Betriebszustand abgeschlossen ist, wird eine Aktivierungsverarbeitung des Katalysators durch die Einführung der Sekundärluft nicht beeinflusst, selbst wenn das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis bezüglich der anderen Betriebszustände nicht erlernt wird. Dementsprechend ist es durch Bestimmen, ob das notwendige minimale Lernen abgeschlossen ist, oder nicht, möglich, die Befürchtung zu eliminieren, dass die Katalysatoraktivierungsverarbeitung mehr als notwendig verhindert wird, wodurch es ermöglicht wird, dass der Abgasreinigungskatalysator rapide aktiviert wird.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel können die Lernbereiche voneinander durch Abgrenzungslinien der Ansaugluftmenge in einem Bereich getrennt werden, der durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors und dessen Belastung definiert ist. Die Abgasreinigungsvorrichtung kann weiter eine Abnormalitätsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, besteht, aufweisen, wobei die Aktivierungssteuereinrichtung die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung verhindert, wenn die Abnormalitätsbestimmungseinrichtung eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die in einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, der mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnislerneinrichtung zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, versehen ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum Zuführen der Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, der dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, aufweist, wodurch der Abgasreinigungskatalysator aktiviert wird, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist: eine Abnormalitätsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, das in der Form eines Verhältnisses zwischen der Ansaugluftmenge und der Treibstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor eingeführt wird, gegeben ist; und eine Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung, wenn die Abnormalitätsbestimmungseinrichtung eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt.
  • Da bei der Abgasreinigungsvorrichtung des zweiten Aspekts die Katalysatoraktivierungsverarbeitung verhindert wird, falls ein Sensor, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, abnormal ist, besteht keine Befürchtung, dass das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis unter der Voraussetzung eines fehlerhaften primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses gesteuert werden kann, wobei wie bei der Abgasreinigungsvorrichtung des ersten Aspekts, das Kühlen des Abgasreinigungskatalysators mit Sekundärluft oder das Überhitzen des Abgasreinigungskatalysators mit unangemessen viel Treibstoff verhindert werden kann.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aktivierungssteuerverfahren für eine Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die bei einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, der zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses im Stande ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, gegeben ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors versehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum Zuführen der Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, wobei das Aktivierungssteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses abgeschlossen ist, oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird; und Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung, wenn bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist.
  • Bei dem Aktivierungssteuerverfahren des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis in jedem einer Vielzahl unterschiedlicher Lernbereiche entsprechend den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors erlernt werden, wobei bei dem Schritt der Bestimmung, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses abgeschlossen ist oder nicht, bestimmt werden kann, dass das Lernen abgeschlossen ist, wenn zumindest das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses in einem Lernbereich entsprechend einem Betriebszustand abgeschlossen ist, bei welchem es erforderlich ist, dass die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge auszuführen ist.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel können die Lernbereiche voneinander durch Abgrenzungslinien der Ansaugluftmenge in einem Bereich getrennt sein, der durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors und dessen Belastung definiert ist. Das Aktivierungssteuerverfahren kann weiter den Schritt der Bestimmung, ob irgendein Fehler bei einem Sensor besteht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, aufweisen, wobei die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge verhindert werden kann, wenn eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt wird.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht ein Aktivierungssteuerverfahren für eine Abgasreinigungsvorrichtung, die bei einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, der zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses im Stande ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, gegeben ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum Zuführen von Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, wobei das Aktivierungssteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor besteht oder nicht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, das in der Form eines Verhältnisses zwischen der Ansaugluftmenge und der Treibstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor eingeführt werden, gegeben ist; und Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung, wenn eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Graphik, die die Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und Hauptabschnitte eines Verbrennungsmotors zeigt, bei welchem diese angewandt wird;
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Aktivierungssteuerprozedur zeigt, die durch die ECU von 1 auszuführen ist;
  • 3 ist eine Graphik, die ein Beispiel eines Lernbereichs entsprechend der Drehzahl und der Belastung des Verbrennungsmotors zeigt;
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel der primären Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernsteuerprozedur zeigt, die durch die ECU von 1 auszuführen ist; und
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel der Aktivierungssteuerprozedur zeigt, die durch die ECU von 1 auszuführen ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • 1 zeigt die Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und Hauptabschnitte eines Verbrennungsmotors, bei welchem diese angewandt wird. Der Verbrennungsmotor 1 ist beispielsweise in der Form eines Reihen-Vierzylinder-Benzinmotors ausgeführt. Wie bekannt, wird Luft (Primärluft) in einen Ansaugdurchgang 2 des Verbrennungsmotors 1 in einer Menge, die von dem Öffnungsgrad des Drosselventils 4 abhängt, durch einen Luftfilter 3 angesaugt, wobei diese Luft in jeden Zylinder (nicht gezeigt) durch einen Ansaugkrümmer 5 eingeführt wird. Abgas von dem Zylinder durchläuft einen Abgasdurchgang 6 und wird in einen Abgasreinigungskatalysator 7 eingeführt und dabei gereinigt, wobei dieses danach in die Atmosphäre durch einen Auspufftopf (nicht gezeigt) ausgelassen wird.
  • Der Abgasreinigungskatalysator 7 weist einen Startkatalysator 7a und einen NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b auf, der stromabwärts des Startkatalysators (Anfahrtskatalysator) 7a vorgesehen ist. Der Startkatalysator 7a ist zum Verringern der Auslassmenge von schädlichen Substanzen vorgesehen, bis der NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b zur Zeit des Kaltstarts des Verbrennungsmotors 1 aktiviert ist. Der Startkatalysator 7a ist so nahe an dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors 1 wie möglich angeordnet, um rapide die Aktivierung zu erreichen, wobei dessen Wärmekapazität so festgelegt ist, dass diese hinlänglich kleiner ist als die des NOx-Absorptions-Reduktionskatalysators 7b. Als Startkatalysator 7a wird ein bekannter Dreiwegekatalysator verwendet, welcher NOx reduziert, während dieser HC und CO oxidiert. Der bekannte NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b absorbiert das NOx mit einem vorbestimmten Absorptionsmaterial und lässt dieses aus, wobei dieser das ausgelassene NOx mit HC und CO in dem Abgas reduziert, während dieser das HC und das CO oxidiert.
  • In dem Ansaugluftdurchgang 2 sind ein Luftströmungsmesser 8, der ein Signal entsprechend der Ansaugluftmenge ausgibt, und ein Drosselklappenöffnungsgradsensor 9 vorgesehen, welcher ein Signal entsprechend des Öffnungsgrads eines Drosselklappenventils 4 ausgibt. Ein Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 (oder O2-Sensor) zum Ausgeben eines Signals entsprechend dem Luft-Treibstoffverhältnis ist stromaufwärts des Startkatalysators 7a in dem Abgasdurchgang 6 vorgesehen, wobei ein O2-Sensor 11 (oder ein Luft-Treibstoff-Verhältnissensor) zum Ausgeben eines Signals entsprechend der Sauerstoffmenge in dem Abgas stromabwärts des Startkatalysators 7a und stromaufwärts des NOx-Absorptions-Reduktionskatalysators 7b vorgesehen ist. Ausgangssignale von den jeweiligen Sensoren 8 bis 11 werden der ECU 12 eingegeben. Die ECU 12 ist in der Form eines Rechners ausgeführt, der einen Mikroprozessor und Peripherie-Kreise hat, solche wie ein ROM, ein RAM, die notwendig für den Betrieb des Mikroprozessors sind. Die ECU 12 führt verschiedene Arten von arithmetischen Betrieben aus, die notwendig zum Steuern des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 1 sind, wobei diese den Betrieb verschiedener Arten von Geräten bezüglich der Ausgangssignale der verschiedenen Arten von Sensoren steuert. Zum Beispiel steuert die ECU 12 die Treibstoffeinspritzmenge eines Treibstoffeinspritzventils 13, so dass diese ein Gemisch an Luft ausbildet, das ein vorbestimmtes Luft-Treibstoff-Verhältnis (primäres Luft-Treibstoff-Verhältnis) basierend auf Ausgangssignalen von dem Luft-Treibstoff-Sensor 10 und dem O2-Sensor 11 hat. Die Luft-Treibstoff-Verhältnissteuerung der ECU 12 kann die Gleiche wie jene einer Luft-Treibstoff-Verhältnissteuerungseinheit eines bekannten Verbrennungsmotors sein, wobei die Details von dieser weggelassen werden. Als Sensoren, auf welche sich die ECU 12 bezieht, sind zusätzlich zu dem oben beschriebenen Luftströmungsmesser 8 ein Wassertemperatursensor zum Ausgeben eines Signals entsprechend der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 1, ein Ansauglufttemperatursensor zum Ausgeben eines Signals entsprechend einer Ansauglufttemperatur, ein Kurbelwinkelsensor zum Ausgeben eines Signals entsprechend einem Winkel einer Kurbelwelle und dergleichen vorhanden. Eine graphische Darstellung von diesen wird weggelassen.
  • Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einer Sekundärluftzuführeinheit 20 vorgesehen. Die Sekundärluftzuführeinheit 20 hat eine elektrische Luftpumpe 21 als eine Luftzuführquelle, einen Sekundärluftdurchgang 22 zum Verbinden der Luftpumpe 21 mit dem Abgasdurchgang 6 und ein Vakuumsteuerventil 23 (VSV) und ein Luftumschaltventil 24 (ASV) zum Öffnen und Schließen des Sekundärluftdurchgangs 22. Das VSV 23 ist ein elektromagnetisches Ventil, das gemäß einer Anweisung von der ECU 12 geöffnet und geschlossen wird. Wenn das VSV 23 geöffnet wird, wird ein negativer Druck in dem Ansaugkrümmer 5 in das ASV 24 durch einen Durchgang 25 eingeführt, wobei dann ein interner Durchgang des ASV 24 geöffnet wird. Wenn das ASV 24 geöffnet wird, wird die Sekundärluft, die durch den Luftfilter 26 gefiltert wird, dem Abgasdurchgang 6 von der Luftpumpe 21 durch den Sekundärluftdurchgang 22 zugeführt. Unterdessen ist die Zuführposition der Sekundärluft zu dem Abgasdurchgang 6 unmittelbar nach dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors 1.
  • Die Sekundärluftzuführeinheit 20 und das Treibstoffeinspritzventil 13 sind mit der ECU 12 so verknüpft, dass diese eine Katalysatoraktivierungseinrichtung der vorliegenden Erfindung ausbilden. 2 zeigt eine Aktivierungssteuerprozedur, die bewirkt, dass die ECU 12 als die Aktivierungssteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung fungiert. Die ECU 12 führt die Prozedur, die in 2 gezeigt ist, in einem konstanten Zyklus während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 aus. In der folgenden Beschreibung ist „AI" eine Abkürzung für die Lufteinspritzung, die die Zufuhr von Sekundärluft bedeutet.
  • Bei der Aktivierungssteuerprozedur von 2 bestimmt die ECU 12, ob in Schritt S1 eine AI-Ausführungsbedingung hergestellt ist, oder nicht. Die AI-Ausführungsbedingung ist eine Bedingung, die zum Bestimmen festgelegt ist, ob die Zufuhr von Sekundärluft gestattet ist, oder nicht. Beispielsweise wird die AI-Ausführungsbedingung gemäß verschiedenen Parametern festgelegt, solchen wie der vergangenen Zeit, nachdem der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird, die Drehzahl (Drehgeschwindigkeit), die Kühlwassertemperatur, die Batteriespannung, die Ansaugluftmenge. Solange die AI-Ausführungsbedingung in Schritt S1 nicht erfüllt ist, schreitet die ECU 12 zu Schritt S4 zum Verhindern der AI-Steuerung voran und schließt die derzeitige Prozedur dann ab.
  • Andererseits schreitet die ECU 12 zu Schritt S2 zum Bestimmen, ob ein primärer Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Entwicklungsgangaktualisierungsmerker in einem Lernbereich „AN" ist, für welchen die AI-Steuerung ausgeführt werden sollte oder nicht, voran, wenn die AI-Ausführungsbedingung hergestellt ist. Der primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernentwicklungsgangaktualisierungsmerker wird „AN" geschalten, wenn das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernen durch die primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur, die später beschrieben wird, abgeschlossen ist, wobei dieser Merker für jeden der verschiedenen Lernbereiche entsprechend den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 1 festgelegt wird. Beispielsweise wird bei der Beziehung zwischen der Drehzahl und der Belastung des Verbrennungsmotors 1, die in 3 gezeigt ist, ein Merker für jeden der Bereiche A1 bis A4 festgelegt, die durch Abgrenzungslinien (Linien, die in 3 mit Ga = a, Ga = b, Ga = c angedeutet werden) der Ansaugluftmenge Ga definiert werden. Das Erlernen des zeitweisen Luft-Treibstoff-Verhältnisses wird in jedem der Lernbereiche A1 bis A4 ausgeführt, wobei jedes Mal, wenn das zeitweise Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernen abgeschlossen ist, der Merker entsprechend einem gegebenen Lernbereich auf „AN" geschaltet wird. In Schritt S2 bestimmt die ECU 12, ob der Merker in dem entsprechenden Bereich (Bereich A2 in 3) innerhalb der Bereiche A1 bis A4, der vorübergehend als ein Bereich erhalten wird, bei welchem die AI-Steuerung ausgeführt werden sollte, ist oder nicht.
  • Zurückkehrend zu 2 schreitet die ECU 12 zu Schritt 54 zum Verhindern der AI-Steuerung voran, wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass der primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Entwicklungsgangaktualisierungsmerker nicht „AN" ist, wobei die derzeitige Prozedur dann abgeschlossen wird. Andererseits schreitet die ECU 12 zu Schritt S3 zum Starten der AI-Steuerung voran, wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass der Lern-Entwicklungsgang-Aktualisierungsmerker „AN" ist, wobei die derzeitige Prozedur dann abgeschlossen wird. Bei der AI-Steuerung wird das VSV 23 zum Einführen einer Sekundärluft in den Abgasdurchgang 6 geöffnet und die Treibstoffeinspritzmenge von dem Treibstoffeinspritzventil 13 wird zum Aufrechterhalten des sekundären Luft-Treibstoff-Verhältnisses bei dem Startkatalysator 7a zu einem Wert (beispielsweise ungefähr 16) erhöht, der geeignet für die Aktivierung des Katalysators 7a ist. Da die Sekundärluftmenge, die von der Sekundärluftzuführeinheit 20 zugeführt wird, im Wesentlichen konstant ist, wird zur Zeit der AI-Ausführung die Treibstoffeinspritzmenge von dem Treibstoffeinspritzventil 13 erhöht, so dass das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis, das als Massenverhältnis zwischen Luft und Treibstoff gegeben ist, die in die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors 1 gebracht werden, bei einem vorbestimmten Wert (beispielsweise ca. 12) während der AI-Ausführung aufrecht erhalten wird. Wenn die AI-Steuerung verhindert wird, wird das VSV 23 geschlossen, um zu verhindern, dass die Sekundärluft in den Abgasdurchgang 6 eingeführt wird, wobei die Erhöhung der Treibstoffmenge nicht ausgeführt wird.
  • Als nächstes wird eine Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur mit Bezug auf 4 beschrieben, die bewirkt, dass die ECU 12 als eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung fungiert. Die ECU 12 führt die Prozedur von 4 in einem konstanten Zyklus während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 aus.
  • Bei der Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur von 4 bestimmt die ECU 12 in Schritt S11 zuerst, ob die Lern-Ausführungsbedingung hergestellt ist oder nicht. Die Lern-Ausführungsbedingung ist eine Bedingung, die zum Bestimmen festgelegt ist, ob das Erlernen des Primär-Luft-Treibstoffverhältnisses gestattet ist oder nicht, wobei diese Bedingung basierend auf verschiedenen Parametern, solchen wie die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 1, eine Ausgabe eines Fett-Signals, das angibt, dass der O2-Sensor 11 aktiviert ist, und dergleichen festgelegt ist.
  • Solange die Lern-Ausführungsbedingung in Schritt S11 nicht erfüllt ist, schließt die ECU 12 die derzeitige Prozedur ab. Andererseits schreitet die ECU 12 zu Schritt S12 voran, wenn die Lern-Ausführungsbedingung erfüllt ist, um das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses auszuführen und speichert dann einen gelernten Wert in einem SRAM entsprechend einem gegebenen Lernbereich innerhalb der SRAMs, die entsprechend den jeweiligen Lernbereichen A1 bis A4 von 3 vorgesehen sind. Dieses Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses wird zum Korrigieren eines Fehlers bei der Haupttreibstoffeinspritzmenge ausgeführt, der aus einem Unterschied der Eigenschaften des Verbrennungsmotors 1 oder Änderungen mit einer vergangenen Zeit verursacht wird, nämlich durch Verwenden eines Durchschnittswerts und dergleichen von einem Treibstoffeinspritzmengenrückmeldungskorrekturkoeffizient der basierend auf Ausgangssignalen von dem Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 und dem O2-Sensor 11 berechnet wird. Die genaue Prozedur dieses Lernens ist die Gleiche wie eine bekannte Lernsteuerung und wird hier nicht beschrieben.
  • Zurückkehrend zu 4 speichert die ECU 12 in Schritt S13 den primären Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Entwicklungsgang-Aktualisierungsmerker eines gegebenen Lernbereichs in dem SRAM mit dessen „AN"-Zustand, wobei diese dann die derzeitige Prozedur abschließt.
  • Gemäß der oben beschriebenen Aktivierungssteuerprozedur wird die AI-Steuerung verhindert, wenn das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses, das durch die Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernsteuerprozedur auszuführen ist, nicht abgeschlossen ist, so dass die Einführung von Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge, die die Einführung begleitet, nicht ausgeführt werden. Folglich kann verhindert werden, dass das Sekundärluft-Treibstoff-Verhältnis von dessen angemessenen Bereich abweicht. Als Folge kann das Kühlen des Abgasreinigungskatalysators 7 mit der Sekundärluft oder das Überhitzen des Abgasreinigungskatalysators aufgrund der unangemessen hohen Erhöhung des Treibstoffs verhindert werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Bedingung zum Verhindern der AI-Steuerung. Daher wird für das zweite Ausführungsbeispiel lediglich ein Abschnitt, der unterschiedlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist, beschrieben, wobei die Beschreibung gleicher Komponenten nicht wiederholt wird. In 5 sind die gleichen Bezugszeichen zu den gleichen Komponenten wie in 2 angefügt.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm der Aktivierungssteuerprozedur, die durch die ECU 12 auszuführen ist. Bei dieser Prozedur bestimmt die ECU 12, ob die AI-Ausführungsbedingung in Schritt S1 hergestellt ist oder nicht. Solange die AI-Ausführungsbedingung in Schritt S1 nicht erfüllt ist, schreitet die ECU 12 zu Schritt S4 zum Verhindern der AI-Steuerung voran und schließt die derzeitige Prozedur dann ab. Wenn die AI-Ausführungsbedingung hergestellt ist, schreitet die ECU 12 zu Schritt S5 voran.
  • Im darauf folgenden Schritt S5 bestimmt die ECU 12, ob die Sensoren 10 und 11 in einem normalen Zustand mit Bezug auf einen Wert jedes Diagnosemerkers sind oder nicht, welcher festgelegt wird, wenn bestimmt wird, dass jeweils der Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 und der O2-Sensor 11 in einem abnormalen Zustand gemäß einer Abnormalitätsdiagnoseprozedur ist, die separat von 5 auszuführen ist. Unterdessen können bekannte verschiedene Arten von Prozeduren für die Abnormalitätsdiagnoseprozedur eingesetzt werden, wobei die Details von diesen nicht wiederholt werden. Wenn bestimmt wird, dass der Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 und der O2-Sensor 11 in einem normalen Zustand sind, schreitet die ECU 12 zu Schritt S5 zum Ausführen der AI-Steuerung voran und schließt die derzeitige Prozedur dann ab. Andererseits schreitet die ECU 12 zu Schritt S4 zum Verhindern der AI-Steuerung voran und schließt die derzeitige Prozedur dann ab, wenn bestimmt wird, dass der Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 oder der O2-Sensor nicht in einem normalen Zustand ist.
  • Wenn die Aktivierungssteuerprozedur ausgeführt wird, kann die Steuerung des sekundären Luft-Treibstoff-Verhältnisses unter der Voraussetzung eines fehlerhaften primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verhindert werden, da die AI-Steuerung verhindert wird, wenn bestimmt wird, dass der Luft-Treibstoffverhältnissensor 10 oder der O2-Sensor 11 nicht in einem normalen Zustand ist. Als Folge kann das Kühlen des Abgasreinigungskatalysators 7 mit der Sekundärluft und das Überhitzen des Abgasreinigungskatalysators 7 wegen der unangemessenen hohen Erhöhung des Treibstoffs verhindert werden.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel fungiert die ECU 12 jeweils bei der Aktivierungssteuerprozedur der 2, 5 und der Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur von 4 als eine Luft-Treibstoffverhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung durch Ausführen des Schritts S2, als Abnormalitätsbestimmungseinrichtung durch Ausführen des Schritts S5 und als eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung durch Ausführen des Schritts S12.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden. Beispielsweise ist der Abgasreinigungskatalysator 7 nicht auf ein Ausführungsbeispiel beschränkt, das den Startkatalysator 7a und den NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b hat. Solange die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators und eine Überhitzung von diesem verhindert wird, nämlich durch die Aktivierungssteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung, kann die Anzahl und die Anordnung des Abgasreinigungskatalysators angemessen geändert werden. Die Festlegung des primären Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernbereichs ist nicht auf die Bereiche A1 bis A4 beschränkt, solange dieser in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors festgelegt wird, wobei dieser angemessen festgelegt werden kann. Weiter ist es zulässig, die Verarbeitungen von 2 und 5 zur gleichen Zeit einzusetzen.
  • Wie oben beschrieben kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Verschlechtern des Aufwärmens des Abgasreinigungskatalysators oder das Überhitzen von diesem verhindert werden, nämlich wie oben beschrieben durch Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und Erhöhen der Treibstoffmenge, wenn das Erlernen des primären Luft- Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist oder wenn eine Abnormalität in einem Sensor auftritt, der für das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird.
    •

Claims (10)

  1. Abgasreinigungsvorrichtung, die in einem Verbrennungsmotor (1) eingesetzt wird, der mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses versehen ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, die einen Abgasreinigungskatalysator (7), der in einem Abgasdurchgang (6) des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20) zum Zuführen einer Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum, Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist: eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses durch die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung abgeschlossen ist oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird; und eine Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20), wenn bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist.
  2. Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis in jedem einer Vielzahl von unterschiedlichen Lernbereichen (A1 – A4) entsprechend der Betriebszustände des Verbrennungsmotors erlernt, wobei die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass das Lernen abgeschlossen ist, wenn zumindest das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses in einem Lernbereich (A2) entsprechend einem Betriebszustand abgeschlossen ist, bei welchem es erforderlich ist, dass die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge auszuführen sind.
  3. Abgasreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Lernbereiche voneinander durch Abgrenzungslinien der Luftansaugmenge in einem Bereich getrennt sind, der durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors und dessen Belastung definiert ist.
  4. Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter aufweisend eine Abnormalitätsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob irgendein Fehler an einem Sensor (10, 11) besteht oder nicht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, wobei die Aktivierungssteuereinrichtung die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoff enge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20) verhindert, wenn die Abnormalitätsbestimmungseinrichtung eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt.
  5. Abgasreinigungsvorrichtung, die in einem Verbrennungsmotor (1) eingesetzt wird, der mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in die Verbrennungskammer eingeführt werden, versehen ist, die einen Abgasreinigungskatalysator (7), der in einem Abgasdurchgang (6) des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20) zum Zuführen von Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist: eine Abnormalitätsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob irgendein Fehler an einem Sensor (10, 11) besteht oder nicht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses, das in der Form eines Verhältnisses zwischen der Luftansaugmenge und der Treibstoffmenge gegeben ist, die in den Verbrennungsmotor eingeführt werden, verwendet wird; und eine Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20), wenn die Abnormalitätsbestimmungseinrichtung eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt.
  6. Aktivierungssteuerverfahren für eine Abgasreinigungsvorrichtung, die in einem Verbrennungsmotor (1) eingesetzt wird, der zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses im Stande ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator (7), der in einem Abgasdurchgang (6) des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20) zum Zuführen von Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungssteuerungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses abgeschlossen ist oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet ist; und Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20), wenn bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen ist.
  7. Aktivierungssteuerverfahren gemäß Anspruch 6, wobei das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis in jedem einer, Vielzahl unterschiedlicher Lernbereiche (A1 – A4) entsprechend den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors erlernt wird, wobei bei dem Schritt der Bestimmung, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses abgeschlossen ist oder nicht, bestimmt wird, dass das Erlernen abgeschlossen ist, wenn zumindest das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses in einem Lernbereich (A2) entsprechend einem Betriebszustand abgeschlossen ist, bei welchem es erforderlich ist, dass die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge auszuführen ist.
  8. Aktivierungssteuerverfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Lernbereiche durch Abgrenzungslinien der Ansaugluftmenge in einem Bereich getrennt sind, der durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors und dessen Belastung festgelegt ist.
  9. Aktivierungssteuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, weiter aufweisend den Schritt zum Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor (10, 11) besteht oder nicht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, wobei die Zufuhr der Sekundärluft und die Erhöhung der Treibstoffmenge verhindert werden, wenn eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt wird.
  10. Aktivierungssteuerverfahren für eine Abgasreinigungsvorrichtung, die in einem Verbrennungsmotor (1) eingesetzt wird, der zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses im Stande ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator (7), der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20) zum Zuführen von Sekundärluft stromaufwärts des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, der dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators zugeführt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungssteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob irgendein Fehler an einem Sensor, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, das in der Form eines Verhältnisses zwischen der Luftansaugmenge und der Treibstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor eingeführt werden, gegeben ist, besteht oder nicht; und Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung (12, 13, 20), wenn eine Abnormalität an dem Sensor bestimmt wird.
DE102004046449A 2003-09-26 2004-09-24 Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben Expired - Fee Related DE102004046449B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003335692A JP4103759B2 (ja) 2003-09-26 2003-09-26 内燃機関の排気浄化装置
JP2003-335692 2003-09-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004046449A1 DE102004046449A1 (de) 2005-06-02
DE102004046449B4 true DE102004046449B4 (de) 2006-02-02

Family

ID=34373218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004046449A Expired - Fee Related DE102004046449B4 (de) 2003-09-26 2004-09-24 Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6923169B2 (de)
JP (1) JP4103759B2 (de)
DE (1) DE102004046449B4 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6425304B1 (en) * 2000-12-01 2002-07-30 Speedplay, Inc. Clipless pedal and method for assembling it
JP2008051063A (ja) 2006-08-28 2008-03-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP4643550B2 (ja) * 2006-12-12 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 空燃比制御装置
US9944565B2 (en) 2012-11-20 2018-04-17 Dowa Metaltech Co., Ltd. Metal/ceramic bonding substrate and method for producing same
JP6665774B2 (ja) * 2016-12-26 2020-03-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6946815B2 (ja) * 2017-07-24 2021-10-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP3696394B1 (de) * 2019-02-13 2023-08-16 FCA Italy S.p.A. System und verfahren zur steuerung der emissionen eines fremdgezündeten verbrennungsmotors eines kraftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231649A (ja) * 1990-12-27 1992-08-20 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置
JPH09103647A (ja) * 1995-10-11 1997-04-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
DE19503852C2 (de) * 1994-02-09 2000-01-27 Fuji Heavy Ind Ltd Kraftstoff-Luftverhältnis-Regeleinrichtung und Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luftverhältnisses eines Motors
JP2000352345A (ja) * 1999-06-10 2000-12-19 Denso Corp 内燃機関の空燃比制御装置
US20030167756A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-11 Szymkowicz Patrick G. After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2864838B2 (ja) * 1992-01-22 1999-03-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP2988200B2 (ja) * 1992-07-10 1999-12-06 トヨタ自動車株式会社 通電加熱式触媒における二次空気供給制御装置
JP3060745B2 (ja) * 1992-09-10 2000-07-10 日産自動車株式会社 エンジンの空燃比制御装置
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231649A (ja) * 1990-12-27 1992-08-20 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置
DE19503852C2 (de) * 1994-02-09 2000-01-27 Fuji Heavy Ind Ltd Kraftstoff-Luftverhältnis-Regeleinrichtung und Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luftverhältnisses eines Motors
JPH09103647A (ja) * 1995-10-11 1997-04-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2000352345A (ja) * 1999-06-10 2000-12-19 Denso Corp 内燃機関の空燃比制御装置
US20030167756A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-11 Szymkowicz Patrick G. After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust

Also Published As

Publication number Publication date
JP4103759B2 (ja) 2008-06-18
JP2005098265A (ja) 2005-04-14
US6923169B2 (en) 2005-08-02
DE102004046449A1 (de) 2005-06-02
US20050066650A1 (en) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4406281C2 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Ausfalls einer Vorrichtung zur Abgasrückführung
DE112008000982B4 (de) Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine
DE112009000337B4 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102017131256B4 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Anomaliediagnosesystem für eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102015000300B4 (de) Anomaliediagnosevorrichtung und Anomaliediagnoseverfahren für einen variablen Ventilmechanismus, Verbrennungskraftmaschine und Computerprogrammprodukt
DE10227177B4 (de) Verbrennungsmotorsteueranlage mit Umgebungserlernung mit einer Zwangsumgebungszustandsteuereinrichtung
DE102013108797B4 (de) EGR-Vorrichtung und Eigenschaftsdetektor für ein EGR-Ventil
DE102006027376B4 (de) Steuergerät für eine Verbrennungskraftmaschine
DE19938037B4 (de) Diagnose-System für einen Verbrennungsmotor
DE19859462B4 (de) Verfahren zur Entgiftung eines Katalysators sowie Motorsteuersystem zur Durchführung des Katalysatorentgiftungsverfahrens
DE4433314C2 (de) Steuerungsverfahren und Vorrichtung für aus Behältern entweichende Stoffe bei Verbrennungskraftmaschinen
DE602004002423T2 (de) Fehlerdiagnosesystem einer Vorrichtung zur Abgasdruckerhöhung
DE69918914T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Luft-Kraftstoffverhältnisses in einer Brennkraftmaschine
DE10218549A1 (de) Steuersystem und -verfahren einer Verbrennungskraftmaschine
DE102008002366A1 (de) Abgasreinigungsgerät für eine Magerverbrennungsbrennkraftmaschine
DE112019004370B4 (de) Verarbeitungsvorrichtung für verdampften Kraftstoff
DE102007000591A1 (de) Ventilvorrichtung und Ventilsteuerverfahren für eine Brennkraftmaschine
DE102017113408A1 (de) Abgassteuerungssystem für Verbrennungskraftmaschine und Steuerungsverfahren für Verbrennungskraftmaschine
DE102004060652B3 (de) Luft-Kraftstoffverhältnis-Regeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE60009188T2 (de) Vorrichtung und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor
DE4442043C2 (de) Behältersteuervorrichtung für Kraftstoffdampf und Steuerverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine
DE60208613T2 (de) Gerät zur Zustandsbestimmung eines Abgasreinigers
DE102004046449B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben
EP1204817B1 (de) Verfahren zur überwachung eines sekundärluftsystems in verbindung mit dem abgassystem eines kraftfahrzeugs
DE102018100130B4 (de) Abgassteuerungssystem eines Verbrennungsmotors und Steuerungsverfahren eines Abgassteuerungssystems eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee