DE102020113420A1

DE102020113420A1 - Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102020113420A1
Application number: DE102020113420.7A
Authority: DE
Inventors: Toru Uenishi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-12-24
Also published as: CN112112710A; JP2021001576A; CN112112710B; US20200400053A1; US11085341B2; JP7167863B2

Abstract

Ein Verbrennungsmotor (100) ist ausgebildet mit einem Motorkörper (1), einem Gehäuse (34a), das in einem Abgaskanal des Motorkörpers (1) angeordnet ist, einem Filter (34b), der im Inneren des Gehäuses (34a) gehalten ist und PM im Abgas abscheidet, und einer Mikrowellenvorrichtung (35) zum Mikrowellenerwärmen des Inneren des Gehäuses (34a). Eine Steuervorrichtung (200) für den Verbrennungsmotor (100) ist so konfiguriert, dass sie die Mikrowellenvorrichtung (35) steuert, wenn das Innere des Gehäuses (34a) mit Mikrowellen erwärmt wird, um die PM zu erwärmen, sodass, wenn die Menge der PM-Ablagerung am Filter (34b) groß ist, eine Amplitude der Mikrowellen kleiner wird im als wenn die Menge der PM-Ablagerung klein ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
HINTERGRUND
Die japanische Patentanmeldung JP 2016 - 200 063 A offenbart einen konventionellen Verbrennungsmotor, der so konfiguriert ist, dass er in der Lage ist, durch Mikrowellen einen PM-Filterkörper zu erwärmen, der Partikel bzw. Feinstaub (im Folgenden als „PM“ bezeichnet) im Abgas abscheidet. Ferner wird in dieser Patentliteratur eine Steuervorrichtung für diesen konventionellen Verbrennungsmotor offenbart, die so konfiguriert ist, dass sie die Frequenz der Mikrowellen so steuert, dass jede Temperaturdifferenz, die innerhalb des PM-Filterkörpers beim Erwärmen des PM-Filterkörpers durch die Mikrowellen auftritt, niedrig gehalten wird.
KURZFASSUNG
Durch Mikrowellenerwärmung eines PM-Filters ist es möglich, nicht nur den Filterkörper sondern auch die am Filter zurückgehaltenen PM zu erwärmen. Ferner gilt, dass bei Erwärmung der am PM-Filter abgeschiedenen PM durch Mikrowellen die Mikrowellenabsorptionsrate der PM innerhalb des PM-Filters tendenziell umso höher wird, je größer die Menge der PM-Ablagerung innerhalb des PM-Filters ist. Aus diesem Grund ist es umso wahrscheinlicher, dass eine große Menge PM durch die Mikrowellen schnell erwärmt und verbrannt wird, je größer die Menge der PM-Ablagerung im Inneren des PM-Filters ist, und dass infolgedessen die Temperatur im Inneren des Gehäuses, das den PM-Filter enthält, übermäßig ansteigen kann, was zu einer Verschlechterung der PM-Abscheidevorrichtung mit dem PM-Filter führt.
Die vorliegende Erfindung konzentrierte sich auf ein solches Problem und hat zur Aufgabe zu verhindern, dass eine große Menge an PM durch Mikrowellen schnell erhitzt wird und die Temperatur im Gehäuse übermäßig ansteigt, wenn die an einem PM-Filter abgeschiedenen PM durch Mikrowellen erhitzt werden.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist der Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet mit einem Motorkörper, einem in einem Abgaskanal des Motorkörpers angeordneten Gehäuse, einem im Inneren des Gehäuses gehaltenen Filter, der PM im Abgas einfängt, und einer Mikrowellenvorrichtung zum Mikrowellenerwärmen des Inneren des Gehäuses. Ferner ist eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor so konfiguriert, dass sie die Mikrowellenvorrichtung steuert, wenn das Innere des Gehäuses mit Mikrowellen erwärmt wird, um die PM zu erwärmen, sodass, wenn die Menge der PM-Ablagerung am Filter groß ist, eine Amplitude der Mikrowellen kleiner wird als wenn die Menge der PM-Ablagerung klein ist.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Amplitude der Mikrowellen relativ klein gemacht, wenn die Menge der PM-Ablagerung groß ist, so dass es möglich ist zu verhindern, dass eine große Menge PM durch die Mikrowellen schnell erwärmt wird und die Temperatur im Inneren des Gehäuses übermäßig ansteigt.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration eines Verbrennungsmotors einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Steuereinheit zur Steuerung des Verbrennungsmotors.
2A ist eine Frontansicht eines PM-Filters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2B ist eine seitliche Querschnittsansicht eines PM-Filters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3A ist eine Ansicht, die den Zustand innerhalb eines Gehäuses zeigt, wenn Mikrowellen von einer Mikrowellenantenne in Richtung des Gehäuseinneren der PM-Abscheidevorrichtung abgestrahlt werden.
3B ist eine Ansicht, die den Zustand einer stehenden Welle zeigt, die sich innerhalb des Gehäuses bildet, wenn Mikrowellen von einer Mikrowellenantenne in Richtung des Gehäuseinneren der PM-Abscheidevorrichtung abgestrahlt werden.
4 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Menge der PM-Ablagerung innerhalb eines PM-Filters und der Mikrowellenabsorptionsrate von PM innerhalb eines PM-Filters zeigt.
5 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Einstellung einer Amplitude der Mikrowellen in Abhängigkeit von einem geschätzten Wert der Menge der PM-Ablagerung.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Mikrowellenerwärmungssteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt.
7 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Menge der PM-Ablagerung innerhalb eines PM-Filters und der Mikrowellenabsorptionsrate von PM eines PM-Filterkörpers und innerhalb eines PM-Filters zeigt.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Mikrowellenerwärmungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Mikrowellenerwärmungssteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es sei angemerkt, dass in der folgenden Erläuterung ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Erste Ausführungsform
1 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration eines Verbrennungsmotors 100 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine elektronische Steuereinheit 200 zur Steuerung des Verbrennungsmotors 100.
Der Verbrennungsmotor 100 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Ottomotor mit Fremdzündung, der mit einem Motorkörper 1, einem Ansaugsystem 20 und einem Abgassystem 30 ausgestattet ist. Es sei angemerkt, dass der Typ des Verbrennungsmotors 100 nicht besonders begrenzt ist und auch ein Ottomotor mit homogener Kompressionszündung oder ein Dieselmotor sein kann.
Der Motorkörper 1 ist mit einem Zylinderblock 2 und einem Zylinderkopf 3 ausgebildet, die auf der Oberseite des Zylinderblocks 2 befestigt sind.
Der Zylinderblock 2 ist mit einer Mehrzahl von Zylindern 4 gebildet. Im Inneren der Zylinder 4 sind Kolben 5, die sich innerhalb der Zylinder durch Aufnahme von Verbrennungsdruck hin und her bewegen, gehalten. Die Kolben 5 sind über Pleuelstangen (nicht abgebildet) mit einer Kurbelwelle (nicht abgebildet) verbunden. Über die Kurbelwelle werden die Hin- und Herbewegungen der Kolben 5 in eine Drehbewegung umgesetzt. Räume, die durch die Innenwandfläche des Zylinderkopfes 3, die Innenwandflächen der Zylinder 4 und die Kronen der Kolben definiert sind, bilden die Brennräume 6.
Am Zylinderkopf 3 sind Einlassöffnungen 7, die zu einer Seitenfläche des Zylinderkopfes 3 und zu den Brennräumen 6 geöffnet sind, und Auslassöffnungen 8, die zu einer anderen Seitenfläche des Zylinderkopfes 3 und zu den Brennräumen 6 geöffnet sind, ausgebildet.
An dem Zylinderkopf 3 sind ferner Einlassventile 9 zum Öffnen und Schließen der Öffnungen zwischen den Brennräumen 6 und den Einlassöffnungen 7, Auslassventile 10 zum Öffnen und Schließen der Öffnungen zwischen den Brennräumen 6 und den Auslassöffnungen 8, Einlassnockenwellen 11 für Antriebsvorgänge der Einlassventile 9 und Auslassnockenwellen 12 für Antriebsvorgänge der Auslassventile 10 angebracht.
Darüber hinaus sind am Zylinderkopf 3 Kraftstoffeinspritzdüsen 13 zum Einspritzen von Kraftstoff in das Innere der Brennräume 6 und Zündkerzen 14 zum Zünden der Luft-Kraftstoff-Gemische aus Kraftstoff und Luft, die von den Kraftstoffeinspritzdüsen 13 in das Innere der Brennräume 6 eingespritzt werden, befestigt. Es sei angemerkt, dass die Kraftstoffeinspritzdüsen 13 auch am Zylinderkopf 3 befestigt sein können, so dass Kraftstoff in das Innere der Einlassöffnungen 7 eingespritzt werden kann.
Das Ansaugsystem 20 ist ein System zur Führung von Luft durch die Einlassöffnungen 7 in das Innere der Zylinder 4 und ist mit einem Luftfilter 21, einem Ansaugrohr 22, einem Ansaugkrümmer 23, einem Luftmassenmesser 211, einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe 24, einem Drosselklappenstellglied 25 und einem Drosselklappensensor 212 ausgestattet.
Der Luftfilter 21 entfernt Sand und andere in der Luft enthaltene Fremdstoffe.
Das Ansaugrohr 22 ist an einem Ende mit dem Luftfilter 21 verbunden und ist am anderen Ende mit einem Ausgleichsbehälter 23a des Ansaugkrümmers 23 verbunden. Durch das Ansaugrohr 22 wird die Luft, die durch den Luftfilter 21 in das Innere des Ansaugrohrs 22 strömt (Ansaugluft), zum Ausgleichsbehälter 23a des Ansaugkrümmers 23 geleitet.
Der Ansaugkrümmer 23 ist mit dem Ausgleichsbehälter 23a und einer Mehrzahl von Einlasskanälen 23b versehen, die vom Ausgleichsbehälter 23a abzweigen und mit den Öffnungen der an der Seitenfläche des Zylinderkopfes ausgebildeten Einlassöffnungen 7 verbunden sind. Die zum Ausgleichsbehälter 23a geführte Luft wird durch die Ansaugkanäle 23b gleichmäßig auf das Innere der Zylinder 4 verteilt. Auf diese Weise bilden das Ansaugrohr 22, der Ansaugkrümmer 23 und die Einlassöffnungen 7 einen Ansaugkanal für die Luftführung in die Zylinder 4.
Der Luftmassenmesser 211 ist im Inneren des Ansaugrohrs 22 angeordnet. Der Luftmassenmesser 211 erfasst die durch das Innere des Ansaugrohrs 22 strömende Luftmenge (im Folgenden als „Ansaugmenge“ bezeichnet).
Die Drosselklappe 24 befindet sich im Inneren des Ansaugrohrs 22 auf der stromabwärts vom Luftmassenmesser 211 gelegenen Seite. Die Drosselklappe 24 wird durch das Drosselklappenstellglied 25 angetrieben und bewirkt, dass sich die Durchgangsquerschnittsfläche des Ansaugrohrs 22 kontinuierlich oder in Stufen verändert. Die in die Zylinder 4 eingebrachten Ansaugmengen werden durch das Drosselklappenstellglied 25 eingestellt, indem der Öffnungsgrad TH der Drosselklappe 24 eingestellt wird (im Folgenden als „Drosselöffnungsgrad“ bezeichnet). Der Drosselöffnungsgrad wird durch den Drosselklappensensor 212 erfasst.
Das Abgassystem 30 ist ein System zur Reinigung des in den Brennräumen 6 erzeugten Verbrennungsgases (im Folgenden als „Abgas“ bezeichnet) und dessen Abführung nach außen und ist mit einem Abgaskrümmer 31, einem Abgasrohr 32, einer Katalysatorvorrichtung 33, einer PM-Abscheidevorrichtung 34, einer Mikrowellenvorrichtung 35, einem Abgastemperatursensor 213 und einem Differenzdrucksensor 214 ausgestattet.
Der Abgaskrümmer 31 ist mit mehreren Abgaskanälen versehen, die mit Öffnungen der an der Seitenfläche des Zylinderkopfes ausgebildeten Auslassöffnungen 8 verbunden sind, sowie mit einem Sammelrohr, das die Abgaskanäle in einem einzigen Rohr verbindet.
Das Abgasrohr 32 ist an einem Ende mit dem Sammlerrohr des Abgaskrümmers 31 verbunden und öffnet am anderen Ende an die Außenluft. Das aus den Zylindern 4 durch die Auslassöffnungen 8 in den Abgaskrümmer 31 ausgetragene Abgas strömt durch das Abgasrohr 32 und wird an die Außenluft ausgegeben.
Die Katalysatorvorrichtung 33 besteht aus einem Träger, auf dem ein Abgasreinigungskatalysator getragen ist, und ist am Abgasrohr 32 angeordnet. Der Abgasreinigungskatalysator ist z.B. ein Oxidationskatalysator (Zwei-Wege-Katalysator) oder ein Drei-Wege-Katalysator. Er ist nicht auf diese beschränkt. Je nach Art oder Anwendung des Verbrennungsmotors 100 können geeignete Katalysatoren verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird als Abgasreinigungskatalysator ein Drei-Wege-Katalysator verwendet. Bei Verwendung eines Drei-Wege-Katalysators als Abgasreinigungskatalysator werden die Schadstoffe im Abgas wie die Kohlenwasserstoffe HC, Kohlenmonoxid CO und Stickoxide NOx durch die Katalysatorvorrichtung 33 entfernt.
Die PM-Abscheidevorrichtung 34 ist im Abgasrohr 32 auf der stromabwärtigen Seite der Katalysatorvorrichtung 33 in Richtung des Abgasstroms angeordnet. Die PM-Abscheidevorrichtung 34 ist mit einem Gehäuse 34a und einem PM-Filter 34b vom Wandströmungstyp versehen, der innerhalb des Gehäuses gehalten ist und die im Abgas enthaltenen PM durch den PM-Filter 34b abscheidet. Der PM-Filter 34b wird manchmal als „GPF (Benzin-Partikelfilter)“ bezeichnet, wenn der Verbrennungsmotor 100 ein Ottomotor ist, und wird manchmal als „DPF (Diesel-Partikelfilter)“ bezeichnet, wenn der Verbrennungsmotor 100 ein Dieselmotor ist.
Die 2A und 2B sind Ansichten, die den Aufbau des PM-Filters 34b der vorliegenden Ausführungsform erklären. 2A ist eine Vorderansicht des PM-Filters 34b, während 2B eine seitliche Querschnittsansicht des PM-Filters 34b ist.
Wie in den 2A und 2B dargestellt, hat der PM-Filter 34b eine Wabenstruktur und ist mit einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Abgasströmungskanälen 341, 342 und Trennwänden 343 versehen, die die Abgasströmungskanäle 341, 342 unterteilen.
Die Abgasströmungskanäle 341, 342 bestehen aus Abgaseinströmkanälen 341, die an ihren stromaufwärtigen Enden geöffnet und an ihren stromabwärtigen Enden durch stromabwärtige Stopfen 345 verschlossen sind, und aus Abgasausströmkanälen 342, die an ihren stromaufwärtigen Enden durch stromaufwärtige Stopfen 344 verschlossen und an ihren stromabwärtigen Enden geöffnet sind. Es sei angemerkt, dass die schraffierten Teile in 2A die stromaufwärtigen Stopfen 344 zeigen. Daher sind die Abgaseinströmkanäle 341 und die Abgasausströmkanäle 342 abwechselnd durch dünne Trennwände 343 angeordnet. Mit anderen Worten, die Abgaseinströmkanäle 341 und die Abgasausströmkanäle 342 sind so angeordnet, dass jeder Abgaseinströmkanal 341 von vier Abgasausströmkanälen 342 umgeben ist und dass jeder Abgasausströmkanal 342 von vier Abgaseinströmkanälen 341 umgeben ist.
Die Trennwände 343 sind aus einem porösen Material gebildet, z.B. Cordierit, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid, Zirkoniumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Mullit, Lithium-Aluminiumsilikat und Zirkoniumphosphat oder einer anderen derartigen Keramik. Daher strömt das Abgas, wie durch die Pfeile in 2B dargestellt, zunächst in die Abgaseinströmkanäle 341, dann durch die inneren Poren der umgebenden Trennwände 343, um in die angrenzenden Abgasausströmkanäle 342 zu strömen. Auf diese Weise bilden die Trennwände 343 die Innenumfangsflächen der Abgaseinströmkanäle 341.
Erneut Bezug nehmend auf 1 ist die Mikrowellenvorrichtung 35 mit einer Mikrowellen-Stromquelle 351, einem Mikrowellen-Oszillator 352, einem Übertragungskabel 353 und einer Mikrowellenantenne 354 ausgestattet.
Die Mikrowellen-Stromquelle 351 ist elektrisch mit dem Mikrowellen-Oszillator 352 verbunden und liefert dem Mikrowellen-Oszillator 352 die elektrische Leistung, die erforderlich ist, damit der Mikrowellen-Oszillator 352 Mikrowellen erzeugt. Die Mikrowellen-Stromquelle 351 kann eine dedizierte Stromquelle sein oder kann auch eine Batterie für den Einsatz im Fahrzeug sein, wenn der Verbrennungsmotor 100 in einem Fahrzeug montiert ist.
Der Mikrowellen-Oszillator 352 wird durch die elektrische Leistung der Mikrowellen-Stromquelle 351 angetrieben und erzeugt Mikrowellen. Der Mikrowellen-Oszillator 352 ist so konfiguriert, dass er die Frequenz „f“ und die Amplitude A der Mikrowellen verändert.
Das Übertragungskabel 353 ist ein Kabel zur Übertragung der vom Mikrowellen-Oszillator 352 erzeugten Mikrowellen zur Mikrowellenantenne 354. Ein Ende ist mit dem Mikrowellen-Oszillator 352 verbunden, während das andere Ende mit der Mikrowellenantenne 354 verbunden ist.
Die Mikrowellenantenne 354 ist innerhalb des Abgasrohrs 32 angeordnet, das an der stromaufwärtigen Seite der PM-Abscheidevorrichtung 34 in Richtung des Abgasstroms positioniert ist. Die Mikrowellenantenne 354 strahlt Mikrowellen aus, die über das Übertragungskabel 353 in das Innere des Gehäuses 34a der PM-Abscheidevorrichtung 34 übertragen werden.
Wenn die so konfigurierte Mikrowellenvorrichtung 35 so angesteuert wird, dass diese Mikrowellen von der Mikrowellenantenne 354 in das Innere des Gehäuses 34a der PM-Abscheidevorrichtung 34 aussendet, wie in 3A dargestellt, tritt eine fortschreitende Welle MW1 der von der Mikrowellenantenne 354 ausgesandten Mikrowelle vom Einlassende in das Innere des Gehäuses 34a der PM-Abscheidevorrichtung 34 ein. Infolgedessen überlagern sich im Inneren des Gehäuses 34a die fortschreitende Welle MW1 der Mikrowelle und die reflektierte Welle MW2, die erzeugt wird, indem die fortschreitende Welle MW1 an der Innenwandfläche an der Auslassendseite des Gehäuses 34a reflektiert wird, wodurch, wie in 3B gezeigt, eine stehende Welle MW3 gebildet wird, die sich im Inneren des Gehäuses 34a dreidimensional ausbreitet. Ein Objekt im Inneren des Gehäuses 34a wird durch die stehende Welle MW3 erwärmt.
Konkret ist die Mikrowellenabsorptionsrate des PM, die hauptsächlich aus Kohlenstoff bestehen (Verhältnis der Energie der Mikrowellen, die absorbiert werden, zur Energie der emittierten Mikrowellen), höher im Vergleich zur Mikrowellenabsorptionsrate der Trennwände 343 des PM-Filters 34b, die hauptsächlich aus Eisenoxid bestehen, so dass es in dem Zustand, in dem PM im Inneren des PM-Filters 34b abgeschiedenen sind, möglich ist, durch die Emission von Mikrowellen von der Mikrowellenantenne 354 in Richtung der PM-Abscheidevorrichtung 34 hauptsächlich die PM im Inneren des Gehäuses 34a zu erwärmen und die PM abzubrennen.
Erneut Bezug nehmend auf 1 ist der Abgastemperatursensor 213 am Abgasrohr 32 in der Nähe der Einlassseite des PM-Filters 34b angeordnet und erfasst die Temperatur TE des in den PM-Filter 34b einströmenden Abgases.
Der Differenzdrucksensor 214 ist am PM-Filter 34b angeordnet und erfasst den Differenzdruck PD vor und nach dem PM-Filter 34b (nachstehend als „Filterdifferenzdruck“ bezeichnet). In der vorliegenden Ausführungsform wird der geschätzte Wert Mpm der im PM-Filter 34b abgeschiedenen PM-Menge (im Folgenden als „Schätzwert der Menge der PM-Ablagerung“ bezeichnet) von der elektronischen Steuereinheit 200 auf Basis des von diesem Differenzdrucksensor 214 erfassten Filterdifferenzdrucks PD berechnet. Das Verfahren zur Berechnung des geschätzten Wertes bzw. Schätzwertes Mpm der Menge der PM-Ablagerung ist jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Es ist z.B. möglich, diese in geeigneter Weise zu berechnen, indem man aus verschiedenen bekannten Techniken auswählt, wie z.B. berechnen der aus dem Motorkörper 1 abgegebenen PM-Menge entsprechend dem Motorbetriebszustand (Motorlast oder Motordrehzahl usw.) und kumulatives addieren, um den Schätzwert Mpm der Menge der PM-Ablagerung zu berechnen.
Die elektronische Steuereinheit 200 ist ein Mikrocomputer, der mit Komponenten ausgestattet ist, die über einen bidirektionalen Bus miteinander verbunden sind, wie z.B. einem Prozessor (CPU), einem Festwertspeicher (ROM), einem Arbeitsspeicher (RAM), einem Eingabeport und einem Ausgabeport.
Die elektronische Steuereinheit 200 empfängt als Eingabe die Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren, wie dem oben erwähnten Luftmassenmesser 211 oder dem Drosselklappensensor 212, dem Abgastemperatursensor 213 und dem Differenzdrucksensor 214 sowie einem Lastsensor 221, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die proportional zu dem Betrag der Betätigung eines Gaspedals 220 ist, der der Last des Motorkörpers 1 (Motorlast) entspricht (im Folgenden als „Niederdrückbetrag des Gaspedals“ bezeichnet), einem Kurbelwinkelsensor 222 der bei jeder Drehung der Kurbelwelle (nicht abgebildet) des Motorkörpers 1 um z.B. 15° einen Ausgangsimpuls als Signal zur Berechnung der Motordrehzahl erzeugt, usw..
Ferner steuert die elektronische Steuereinheit 200 die Kraftstoffeinspritzdüsen 13, die Drosselklappe 24, die Mikrowellenvorrichtung 35 usw. auf Basis der eingegebenen Ausgangssignale verschiedener Sensoren usw., um den Verbrennungsmotor 100 zu steuern. Im Folgenden wird die Mikrowellenerwärmungssteuerung erläutert, die eine der Arten der Steuerung des Verbrennungsmotors 100 durch die elektronische Steuereinheit 200 ist.
Wenn kontinuierlich PM abgeschieden wird, verstopft der PM-Filter 34b des Wandströmungstyps schließlich. Daher werden in der vorliegenden Ausführung vor dem Zusetzen des PM-Filters 34b die abgeschiedenen PM als Regenerationsbehandlung zwangsweise verbrannt, um den PM-Filter 34b zu regenerieren. Wenn der Schätzwert Mpm der Menge der PM-Ablagerung einen vorbestimmten Regenerationsstart-Schwellenwert MpmH oder mehr erreicht, werden in der vorliegenden Ausführungsform Mikrowellen ausgestrahlt, um die am PM-Filter 34b abgeschiedenen PM direkt zu erhitzen und die PM abzubrennen.
Wenn der PM-Filter 34b durch Mikrowellen erwärmt wird, um die am PM-Filter 34b abgeschiedenen PM zu erwärmen, werden die am PM-Filter 34b abgeschiedenen PM, wie oben erläutert, durch die im Gehäuse 34a gebildete stehende Welle MW3 erwärmt. Vergleicht man zu diesem Zeitpunkt die Erwärmungsgeschwindigkeit der PM an den Positionen der stehenden Welle MW3 mit einer großen Amplitude (d.h. an den Positionen in der Nähe der in 3B dargestellten Schwingungsbäuche bzw. Stehwellen-Maxima) und die Erwärmungsgeschwindigkeit der PM an den Positionen der stehenden Welle MW3 mit einer kleinen Amplitude (d.h. an den Positionen in der Nähe der in 3B dargestellten Schwingungsknoten bzw. Stehwellen-Minima), so tendieren die Positionen der stehenden Welle MW3 mit großer Amplitude dazu, bei der Erwärmungsgeschwindigkeit der PM schneller zu werden. Es sei angemerkt, dass die Positionen der Schwingungsbäuche (und Schwingungsknoten) der stehenden Welle MW3 durch Änderung der Frequenz „f“ der Mikrowellen eingestellt werden können. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Frequenz „f“ der Mikrowellen so eingestellt, dass die Positionen der Schwingungsbäuche der stehenden Welle MW3 zu Positionen werden, an denen die am PM-Filter 34b abgeschiedenen PM effizient erwärmt werden können.
Wenn die Menge der PM-Ablagerung des PM-Filters 34b größer wird, werden die PM überall von der stromaufwärts gelegenen Endseite zur stromabwärts gelegenen Endseite der Abgaseinströmkanäle 341 abgelagert, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich die PM an Stellen ablagern, an denen die Amplitude der stehenden Welle MW3 größer wird, zunimmt und die Menge der PM, die sich an Stellen ablagern, an denen die Amplitude der stehenden Welle MW3 größer wird, ebenfalls größer wird (die an der Oberfläche der Abgaseinströmkanäle 341 gebildete PM-Schicht an Stellen, an denen die Amplitude der stehenden Welle MW3 größer wird, wird dicker). Aus diesem Grund wird es mit zunehmender Menge der PM-Ablagerung des PM-Filters 34b möglich, die PM effizient zu erwärmen. Betrachtet man daher, wie in 4 gezeigt, den PM-Filter 34b als Ganzes, so wird die Mikrowellenabsorptionsrate der PM innerhalb des PM-Filters 34b tendenziell umso höher, je größer die Menge der PM-Ablagerung innerhalb des PM-Filters 34b ist.
Aus diesem Grund kann unabhängig von der Menge der PM-Ablagerung des PM-Filters 34b, wenn Mikrowellen einer bestimmten Frequenz „f“ und Amplitude A zur Erwärmung der PM emittiert werden, bei einer großen Menge der PM-Ablagerung des PM-Filters 34b eine große Menge PM schnell erhitzt und verbrannt werden, und die Temperatur im Inneren des Gehäuses 34a kann schließlich übermäßig ansteigen, was zu einer Verschlechterung der PM-Abscheidevorrichtung 34 mit dem PM-Filter 34b führt.
Daher wurde in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Menge der PM-Ablagerung des PM-Filters 34b groß ist, die Größe der Amplitude A der zum PM-Filter 34b hin emittierten Mikrowellen, die dem geschätzten Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung entspricht, so gesteuert, dass die Amplitude A der Mikrowellen kleiner wurde, als wenn die Menge der PM-Ablagerung klein ist.
Konkret wird in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, die Amplitude A der Mikrowellen in dem Zeitraum, ab dem der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung den Regenerationsstart-Schwellenwert MpmH oder mehr erreicht und die Mikrowellenerwärmung gestartet wird, bis dass der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung auf einen vorbestimmten ersten Schwellenwert Mpm1 (<MpmH) fällt, auf einen vorbestimmten niedrigen Amplitudenwert AL gesteuert. Ferner wird, nachdem der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung auf den ersten Schwellenwert Mpm1 gefallen ist, die Amplitude A der Mikrowellen auf einen vorbestimmten mittleren Amplitudenwert AM (>AL) gesteuert, bis der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung auf einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert Mpm2 (<Mpm1) fällt. Ferner wird, nachdem der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung auf den zweiten Schwellenwert Mpm2 gefallen ist, die Amplitude A der Mikrowellen auf einen vorbestimmten hohen Amplitudenwert AH (>AM) gesteuert, bis der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung auf einen vorbestimmten Regenerationsstopp-Schwellenwert MpmL (<Mpm2) fällt und die Mikrowellenerwärmung wird gestoppt.
Dadurch ist es möglich, bei großer PM-Ablagerung die Amplitude A der zum PM-Filter 34b ausgestrahlten Mikrowellen relativ kleiner zu machen und damit die Amplitude der stehenden Welle MW3 (Amplitude der Positionen der Schwingungsbäuche) kleiner zu machen, so dass bei Erwärmung der vom PM-Filter 34b abgeschiedenen PM durch die Mikrowellen verhindert werden kann, dass eine große PM-Menge durch die Mikrowellen schnell erwärmt wird und die Temperatur im Inneren des Gehäuses übermäßig ansteigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Mikrowellenerwärmungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Motorbetriebs wiederholt in vorgegebenen Verarbeitungszeiträumen aus.
In Schritt S1 liest die elektronische Steuereinheit 200 den Filterdifferenzdruck PD, der vom Differenzdrucksensor 214 erfasst wird. Darüber hinaus greift die elektronische Steuereinheit 200 auf ein durch Experimente usw. im Voraus erstelltes Kennfeld zu und berechnet auf Basis des Filterdifferenzdrucks PD den geschätzten Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung. Der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung wird grundsätzlich umso größer, je größer der Filterdifferenzdruck PD ist.
In Schritt S2 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob ein Mikrowellenvorrichtung-Ansteuerflag F auf 0 gesetzt ist. Das Mikrowellenvorrichtung-Ansteuerflag F ist ein Flag, das auf 1 gesetzt wird, wenn die Mikrowellenvorrichtung 35 angesteuert wird, d.h. wenn Mikrowellen von der Mikrowellenantenne 354 in Richtung zur Innenseite des Gehäuses 34a der PM-Abscheidevorrichtung 34 ausgestrahlt werden, um den PM-Filter 34b zu regenerieren. Es ist anfangs auf 0 gesetzt. Wenn das Mikrowellenvorrichtung-Ansteuerflag F auf 0 gesetzt ist, fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S3 fort. Wenn andererseits das Mikrowellenvorrichtung-Ansteuerflag F auf 1 gesetzt ist, fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S6 fort.
In Schritt S3 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung der Regenerationsstart-Schwellenwert MpmH oder mehr ist. Wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung der Regenerationsstart-Schwellenwert MpmH oder mehr ist, fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S4 fort, um den PM-Filter 34b zu regenerieren. Ist hingegen der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung kleiner als der Regenerationsstart-Schwellwert MpmH, beendet die elektronische Steuereinheit 200 die laufende Verarbeitung.
In Schritt S4 startet die elektronische Steuereinheit 200 die Regeneration des PM-Filters 34b. In der vorliegenden Ausführungsform steuert die elektronische Steuereinheit 200 die Frequenz „f“ und die Amplitude A der von der Mikrowellenantenne 354 abgestrahlten Mikrowellen auf ihre jeweils vorgegebene erste Frequenz f1 und den oben genannten niedrigen Amplitudenwert AL und startet die Mikrowellenerwärmung. Die erste Frequenz f1 ist eine Frequenz, bei der die Positionen der Schwingungsbäuche der stehenden Welle MW3 zu Positionen werden, die eine effiziente Erwärmung der am PM-Filter 34b abgeschiedenen PM ermöglichen, und ist eine durch Experimente usw. im Voraus eingestellte Frequenz.
In Schritt S5 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Mikrowellenvorrichtung-Ansteuerflag F auf 1.
In Schritt S6 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung ein erster Schwellenwert Mpm1, der kleiner als der Regenerationsstart-Schwellenwert MpmH ist, oder mehr ist. Wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung der erste Schwellenwert Mpm1 oder mehr ist, beendet die elektronische Steuereinheit 200 die laufende Verarbeitung. Das heißt, sie setzt die Mikrowellenerwärmung fort, ohne die Frequenz „f“ und die Amplitude A der Mikrowellen von der ersten Frequenz f1 und dem niedrigen Amplitudenwert AL zu ändern. Wenn andererseits der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung kleiner als der erste Schwellenwert Mpm1 ist, fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S7 fort.
In Schritt S7 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung ein zweiter Schwellenwert Mpm2, der kleiner als der erste Schwellenwert Mpm1 ist, oder mehr ist. Die elektronische Steuereinheit 200 fährt mit der Verarbeitung von Schritt S8 fort, wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung der zweiten Schwellenwert Mpm2 oder mehr ist. Andererseits fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S9 fort, wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung kleiner als der zweite Schwellenwert Mpm2 ist.
In Schritt S8 ändert die elektronische Steuereinheit 200 die Amplitude A der von der Mikrowellenantenne 354 abgestrahlten Mikrowellen vom niedrigen Amplitudenwert AL auf den mittleren Amplitudenwert AM und setzt die Mikrowellenerwärmung fort.
In Schritt S9 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung ein Regenerationsstopp-Schwellenwert MpmL, der kleiner als der zweite Schwellenwert Mpm2 ist, oder mehr ist. Wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung der Regenerationsstopp-Schwellenwert MpmL oder mehr ist, fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S10 fort. Ist dagegen der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung kleiner als der Regenerationsstopp-Schwellenwert MpmL, fährt die elektronische Steuereinheit 200 mit der Verarbeitung von Schritt S11 fort.
In Schritt S10 ändert die elektronische Steuereinheit 200 die Amplitude A der von der Mikrowellenantenne 354 abgestrahlten Mikrowellen vom mittleren Amplitudenwert AM auf den hohen Amplitudenwert AH und setzt die Mikrowellenerwärmung fort.
In Schritt S11 stoppt die elektronische Steuereinheit 200 die Ansteuerung der Mikrowellenvorrichtung 35, um die Mikrowellenerwärmung zu stoppen.
In Schritt S12 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Mikrowellenvorrichtung-Ansteuerflag F auf 0.
Der Verbrennungsmotor 100 der oben erläuterten Ausführungsform ist mit einem Motorkörper 1, einem Gehäuse 34a, das in einem Abgaskanal des Motorkörpers 1 angeordnet ist, einem PM-Filter 34b (Filter), der innerhalb des Gehäuses 34a gehalten ist und PM im Abgas abscheidet, und einer Mikrowellenvorrichtung 35 zur Mikrowellenerwärmung des Inneren des Gehäuses 34a ausgebildet. Eine elektronische Steuereinheit 200 (Steuervorrichtung), die diesen Verbrennungsmotor 100 steuert, ist so konfiguriert, dass sie die Mikrowellenvorrichtung 35 steuert, wenn das Innere des Gehäuses 34a mit Mikrowellen erwärmt wird, um die PM zu erwärmen, sodass, wenn die Menge der PM-Ablagerung am PM-Filter 34b groß ist, eine Amplitude A der Mikrowellen kleiner wird als wenn die Menge der PM-Ablagerung klein ist.
Aus diesem Grund ist es möglich, die Amplitude A der Mikrowellen, die in Richtung der Innenseite des Gehäuses 34a abgestrahlt werden, relativ klein zu machen, wenn die Menge der PM-Ablagerung groß ist, so dass es möglich ist, wenn die am PM-Filter 34b abgeschiedenen PM durch Mikrowellen erwärmt werden, zu verhindern, dass eine große Menge PM letztendlich schnell durch die Mikrowellen erwärmt wird und die Temperatur im Gehäuseinneren übermäßig ansteigt. Daher ist es möglich, eine Verschlechterung der PM-Abscheidevorrichtung 34 mit dem PM-Filter 34b zu verhindern.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Punkt, dass, wenn die Menge der PM-Ablagerung innerhalb des PM-Filters 34b kleiner wird, die Trennwände 343 des PM-Filters 34b erhitzt werden, um die PM indirekt zu erhitzen und abzubrennen. Im Folgenden wird in der Erklärung auf diesen Unterschied eingegangen.
Wie vorstehend Bezug nehmend auf 4 erläutert, wird die Mikrowellenabsorptionsrate der PM innerhalb des PM-Filters 34b tendenziell umso höher, je größer die Menge der PM-Ablagerung innerhalb des PM-Filters 34b wird, wenn man den PM-Filter 34b als Ganzes betrachtet. Andersherum ausgedrückt wird, wenn man den PM-Filter 34b als Ganzes betrachtet, die Mikrowellenabsorptionsrate der PM im PM-Filter 34b tendenziell umso geringer, je geringer die Menge der PM-Ablagerung im PM-Filter 34b wird. Dies liegt daran, dass, wenn die PM, die sich an Positionen der stehenden Welle MW3 abgelagert haben, an denen die Amplituden groß werden, verbrannt werden und die Menge der PM-Ablagerung im PM-Filter 34b kleiner wird, das Verhältnis der PM, die sich an Positionen der stehenden Welle MW3 ablagern, an denen die Amplituden klein werden und eine effiziente Erwärmung nicht möglich ist, zunimmt.
Daher wird, wie in 7 gezeigt, wenn die Menge der PM-Ablagerung innerhalb des PM-Filters 34b kleiner wird als eine bestimmte festgelegte Menge, wenn man den PM-Filter 34b als Ganzes betrachtet, manchmal durch das Ändern der Frequenz „f“ der Mikrowellen derart, dass die Positionen der Schwingungsbäuche der stehenden Welle MW3 zu Positionen werden, an denen die Trennwände 343 des PM-Filters 34b effizient erwärmt werden können, die Mikrowellenabsorptionsrate der Trennwände 343 des PM-Filters 34b höher als die Mikrowellenabsorptionsrate der PM. Das heißt, manchmal können dadurch, dass die PM nicht direkt durch die Mikrowellen erwärmt werden sondern die PM indirekt durch die Erwärmung der Trennwände 343 des PM-Filters 34b durch die Mikrowellen erwärmt werden, die PM effizient erwärmt und verbrannt werden kann.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Menge der PM-Ablagerung im PM-Filter 34b kleiner als eine bestimmte festgelegte Menge wird, die Frequenz „f“ der Mikrowellen so optimiert, dass die Positionen der Schwingungsbäuche der stehenden Welle MW3 zu Positionen werden, die eine effiziente Erwärmung der Trennwände 343 des PM-Filters 34b ermöglichen. Konkret wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Schätzwert Mpm der Menge der PM-Ablagerung während der Regeneration des PM-Filters 34b kleiner als der zweite Schwellenwert Mpm2 wird, die Frequenz „f“ der Mikrowellen von der ersten Frequenz f1 auf eine vorbestimmte zweite Frequenz f2 geändert und die Mikrowellenwerden zur Erwärmung der Trennwände 343 des PM-Filters 34b zur indirekten Erwärmung der PM verwendet.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Mikrowellenerwärmungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Motorbetriebs wiederholt in vorgegebenen Verarbeitungszeiträumen aus. Es sei angemerkt, dass in 8 der Inhalt der Verarbeitung von Schritt S1 bis Schritt S9, Schritt S11 und Schritt S12 ähnlich zur ersten Ausführungsform ist, so dass hier auf eine Erläuterung verzichtet wird.
In Schritt S21 ändert die elektronische Steuereinheit 200 die Frequenz „f“ der von der Mikrowellenantenne 354 abgestrahlten Mikrowellen von der ersten Frequenz f1 auf die zweite Frequenz f2 und setzt die Mikrowellenerwärmung fort.
Die elektronische Steuereinheit 200 (Steuergerät) der vorliegenden, oben erläuterten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie die Frequenz „f“ der Mikrowellen so ändert, dass ein Objekt, das in der Lage ist, Wärme mit den PM innerhalb des Gehäuses 34a auszutauschen, erwärmt wird, wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung (Menge der PM-Ablagerung) des PM-Filters 34b (Filter) kleiner als der zweite Schwellenwert Mpm2 (vorbestimmte Ablagerungsmenge) ist. Das Objekt, das in der Lage ist, Wärme mit den PM auszutauschen, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Filterkörper, d.h. die Trennwände 343 des Filters 34b, aber die Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Zum Beispiel ist es auch möglich, die Oberflächen der Abgaseinströmkanäle 341 mit Schichten von Mikrowellenabsorptionsmitteln zu versehen, die Mikrowellen absorbieren und das Mikrowellenabsorptionsmittel erwärmen, um das PM indirekt zu erwärmen.
Auf diese Weise ist es möglich, wenn die Menge der PM-Ablagerung im PM-Filter 34b kleiner als eine bestimmte festgelegte Menge wird und die Mikrowellenabsorptionsrate der PM sinkt, durch die Verwendung von Mikrowellen zur Erwärmung der Trennwände 343 des PM-Filters 34b, um die PM indirekt zu erwärmen, die PM effizienter zu erwärmen und die PM abzubrennen als durch direkte Erwärmung der PM durch Mikrowellen.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Punkt, dass die Frequenz „f“ der Mikrowellen erhöht wird, um die Streuung der Mikrowellen zu fördern, die vom Einlassende des Gehäuses 34a in das Gehäuse 34a gelangen, wenn die Menge der PM-Ablagerung innerhalb des PM-Filters 34b kleiner wird. Im Folgenden wird in der Erklärung auf diesen Unterschied eingegangen.
Wie vorstehend mit Bezug auf 3B erläutert, wird beim Vergleich der Aufheizgeschwindigkeit der PM an Positionen der stehenden Welle MW3 mit großer Amplitude und der Aufheizgeschwindigkeit der PM an Positionen der stehenden Welle MW3 mit kleiner Amplitude die Aufheizgeschwindigkeit der PM tendenziell an Positionen der stehenden Welle MW3 mit großer Amplitude schneller. Das heißt, die an den Positionen der Knoten der stehenden Welle MW3 abgelagerten PM sind schwerer zu erwärmen als die an den Positionen der Schwingungsbäuche der stehenden Welle MW3 abgelagerten PM. Wenn also der PM-Filter 34b zur Regeneration des PM-Filters 34b mit den Mikrowellen erwärmt wird, bleiben die an den Positionen der Schwingungsbäuche der stehenden Welle MW3 abgelagerten PM leicht ohne zu verbrennen zurück, und es besteht die Gefahr, dass sich die PM in ungleichmäßigem Zustand im Inneren des PM-Filters 34b ablagern.
Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform, um zu verhindern, dass sich PM im PM-Filter 34b in ungleichmäßigem Zustand ablagern, wenn die Menge der PM-Ablagerung gering wird, die Frequenz der Mikrowellen, die in das Innere des Gehäuses 34a abgestrahlt werden, erhöht, um es den Mikrowellen, die vom Einlassende in das Gehäuse 34a gelangen, zu erleichtern, sich im Gehäuse 34a zu verteilen.
Dadurch können die verteilten bzw. gestreuten Mikrowellen dazu verwendet werden, die am PM-Filter 34b des Gehäuses 34a abgeschiedenen PM gleichmäßiger zu erwärmen. Daher ist es möglich, die ungleichmäßige Ablagerung von PM innerhalb des PM-Filters 34b zu verhindern.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Mikrowellenerwärmungssteuerung der vorliegenden Ausführung erklärt. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Motorbetriebs wiederholt in vorgegebenen Verarbeitungszeiträumen aus. Es sei angemerkt, dass in 9 der Inhalt der Verarbeitung von Schritt S1 bis Schritt S9, Schritt S11 und Schritt S12 ähnlich zur ersten Ausführungsform ist, so dass hier auf eine Erläuterung verzichtet wird.
In Schritt S31 ändert die elektronische Steuereinheit 200 die Frequenz „f“ der von der Mikrowellenantenne 354 abgestrahlten Mikrowellen von der ersten Frequenz f1 auf eine vorbestimmte dritte Frequenz f3, die größer als die erste Frequenz f1 ist, und setzt die Mikrowellenerwärmung fort.
Die elektronische Steuereinheit 200 (Steuergerät) der oben erläuterten Ausführung ist so konfiguriert, dass sie, wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung (Menge der PM-Ablagerung) des PM-Filters 34b (Filter) kleiner als ein zweiter Schwellenwert Mpm2 (vorbestimmte Ablagerungsmenge) ist, die Frequenz „f“ der Mikrowellen höher macht als wenn der geschätzte Wert Mpm der Menge der PM-Ablagerung des PM-Filters 34b der zweite Schwellenwert Mpm2 oder mehr ist.
Da die Mikrowellen, die vom Einlassende in das Gehäuse 34a gelangen, sich leichter im Gehäuse 34a verteilen können, wird es daher möglich, die am PM-Filter 34b des Gehäuses 34a abgeschiedenen PM durch die zerstreuten Mikrowellen gleichmäßiger zu erwärmen. Aus diesem Grund ist es möglich, die ungleichmäßige Ablagerung von PM im Inneren des PM-Filters 34b zu verhindern.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, aber die vorliegenden Ausführungsformen zeigen nur einige der Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und sollen den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die spezifischen Konfigurationen der Ausführungsformen beschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016 [0002]
JP 200063 A [0002]

Claims

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei der Verbrennungsmotor aufweist: einen Motorkörper; ein Gehäuse, das in einem Abgaskanal des Motorkörpers angeordnet ist; einen Filter, der im Inneren des Gehäuses gehalten ist und konfiguriert ist, um PM im Abgas abzuscheiden; und eine Mikrowellenvorrichtung, die konfiguriert ist, um das Innere des Gehäuses mit Mikrowellen zu erwärmen, wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie die Mikrowellenvorrichtung steuert, wenn das Innere des Gehäuses mit Mikrowellen erwärmt wird, um die PM zu erwärmen, sodass, wenn die Menge der PM-Ablagerung am Filter groß ist, eine Amplitude der Mikrowellen kleiner wird als wenn die Menge der PM-Ablagerung klein ist.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Frequenz der Mikrowellen so ändert, dass ein Objekt, das in der Lage ist, Wärme mit den PM im Inneren des Gehäuses auszutauschen, erwärmt wird, wenn die Menge der PM-Ablagerung am Filter kleiner als eine vorbestimmte Ablagerungsmenge ist.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei das Objekt, das in der Lage ist, Wärme mit den PM auszutauschen, ein Filterkörper ist.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung ferner so konfiguriert ist, dass sie, wenn die Menge der PM-Ablagerung am Filter kleiner als eine vorbestimmte Ablagerungsmenge ist, eine Frequenz der Mikrowellen stärker erhöht, als wenn die Menge der PM-Ablagerung am Filter größer als oder gleich der vorbestimmten Ablagerungsmenge ist.