DE10311356B4

DE10311356B4 - Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE10311356B4
Application number: DE10311356A
Authority: DE
Inventors: Yasuki Tamura
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2023-03-15
Also published as: JP2003269234A; KR20030074446A; KR100627595B1; US20030225507A1; US6968677B2; JP4061467B2; DE10311356A1

Abstract

Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasstromregelungsvorrichtung, die den Abgasstrom unterdrückt, um Schadstoffe im Auspuffgas zu reduzieren, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung aufweist:
eine Motordrehzahldetektoreinrichtung, die eine Motordrehzahl erfaßt;
eine Kraftstoffmengenregelungseinrichtung, die eine zum Erzielen eines Abtriebsdrehmoments zugeführte Kraftstoffmenge regelt;
eine Zündzeitpunktregelungseinrichtung, die einen Zündzeitpunkt regelt;
eine Ansaugluftmengenregelungseinrichtung die eine Ansaugluftmenge regelt; und
eine Fehlerdiagnoseeinrichtung die drei Parameter, ausgewählt aus der Gruppe, die aus der durch die Motordrehzahldetektoreinrichtung erfaßten Motordrehzahl, der durch die Kraftstoffmengenregelungseinrichtung geregelten Kraftstoffmenge, dem durch die Zündzeitpunktregelungseinrichtung geregelten Zündzeitpunkt und der durch die Ansaugluftmengenregelungseinrichtung geregelten Ansaugluftmenge besteht, auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert und unabhängig vom Unterdrückungsgrad des Abgasstroms durch die Abgasstromregelungsvorrichtung Werte eines verbleibenden Parameters ermittelt und die Werte des einen verbleibenden Parameters miteinander vergleicht, um festzustellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fehlerdiagnoseverfahren, mit dem festgestellt wird, ob eine Abgasstromregelungsvorrichtung, die den Abgasstrom unterdrückt, ausgefallen ist oder nicht.
Herkömmlicherweise ist ein Abgasreinigungsverfahren, das die Reaktion an einem Katalysator nutzt, als Verfahren zur Reduktion von Schadstoffen im Abgas (z. B. unverbrannten Stoffen wie etwa HC, CO und H₂ sowie Rauch, NO_x usw.) bekannt.
Dieses Abgasreinigungsverfahren weist jedoch das Problem auf, daß unverbrannte Stoffe wie z. B. HC während der Zeitspanne bis zur Aktivierung des Katalysators in die Atmosphäre ausgestoßen werden. Dies ist ein ernst zu nehmendes Problem, da die Schadstoffmenge, die während der Zeitspanne bis zur Aktivierung des Katalysators ausgestoßen wird, im kalten Betriebszustand etwa 90% der Gesamtemission erreicht.

Um dieses Problem anzugehen, ist ein Verfahren entwickelt worden, wobei der Auspuffdruck erhöht wird, um einen Katalysator im kalten Betriebszustand schnell zu aktivieren, wie in JP 3-117 611 A und JP 4-183 921 A offenbart.

Gemäß diesem Verfahren wird ein abgeschlossenes bzw. gasdichtes regelbares Auslaßventil, daß beispielsweise als Abgasstromregelungsvorrichtung dient, stromabwärts in einem Auslaßkanal angeordnet. Wenn mit dieser Anordnung die Querschnittsfläche eines Auspuffrohrs durch Regulieren des gasdichten regelbaren Auslaßventils variiert wird, werden der Widerstand des Auslaßkanals und die Abgaskonzentration erhöht, oder die Abgasströmungsgeschwindigkeit wird verringert, um den Auspuffdruck sowie die Abgastemperatur zu erhöhen.

Die obenerwähnte Erhöhung des Auspuffdrucks fördert die Reaktion unverbrannter Stoffe in einer Auspuffanlage (von einem Verbrennungsraum zu einem Auslaßkanal) und erhöht die Abgastemperatur, wodurch der Katalysator schnell aktiviert und die Abgasreinigungsleistung verbessert wird.

Da übrigens das obenerwähnte gasdichte regelbare Auslaßventil hohen Temperaturen und hohen Drücken ausgesetzt ist, kann es bei langer Einsatzdauer versagen und eine Funktionsstörung seines Ventils verursachen.

Die Ventilfunktionsstörung des gasdichten regelbaren Auslaßventils wirft das Problem auf, daß das Ventil nicht schließen kann und daher der Auspuffdruck auch dann nicht erhöht werden kann, wenn der Auspuffdruck erhöht werden soll, oder daß das Ventil geschlossen bleibt und daher der Auspuffdruck auch dann hoch bleibt, wenn keine Erhöhung des Auspuffdrucks erforderlich ist.

Wenn der Auspuffdruck nicht erhöht werden kann, können die bis zur Aktivierung des Katalysators emittierten Schadstoffe nicht zufriedenstellend gereinigt werden, da die Reinigung der Abgasemission nicht gefördert wird. Wenn ferner der Auspuffdruck auf einem hohen Wert gehalten wird, verringert sich der Wirkungsgrad des Auspuffs, und die Abtriebsleistung des Verbrennungsmotors nimmt ab, was ungünstig ist.

Um dieses Problem anzugehen, ist vorgeschlagen worden, in einem Auslaßkanal einen Auspuffdrucksensor anzubringen, so daß ein Ausfall des gasdichten regelbaren Auslaßventils aus der von dem Auspuffdrucksensor gelieferten Auspuffdruckinformation erfaßt werden kann.

Im Fall der Verwendung des Auspuffdrucksensors muß jedoch der Auspuffdrucksensor zusätzlich bereitgestellt werden. Der Auspuffdrucksensor ist gewöhnlich teuer, da er so konfiguriert werden muß, daß er hohen Temperaturen und hohen Drücken widersteht, wodurch sich die Stückkosten erhöhen. Außerdem kann der Auspuffdrucksensor selbst ausfallen.

In Anbetracht der Tatsache, daß die Diffusionsgeschwindigkeit entsprechend dem Auspuffdruck variiert, ist ferner die Verwendung eines Abgassensors (wie z. B. eines O₂-Sensors, eines LAFS oder dergleichen) vorgeschlagen worden, um einen Ausfall des gasdichten regelbaren Auslaßventils nachzuweisen.

Da jedoch in diesem Fall die Fehlernachweisgenauigkeit des gasdichten regelbaren Auslaßventils stark durch die Genauigkeit des Abgassensors beeinflußt wird, vermindert sich die Fehlernachweisgenauigkeit mit dem Qualitätsverlust des Abgas sensors mit zunehmendem Alter. Außerdem kann ebenso wie im Falle des Auspuffdrucksensors der Abgassensor selbst ausfallen.

JP 2000-240 472 A offenbart ein Fehlerdiagnosegerät für ein Auspuffventil, bei dem eine Fehlerdiagnose eines im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordneten Ventilmechanismus unabhängig vom Detektionsverfahren der angesaugten Luftmenge auf der Basis der Änderung der Motordrehzahl durchgeführt wird, wenn sich die Öffnung des Ventilmechanismus ändert.

JP 2001-207 917 A offenbart ein Fehlfunktionsdetektionsgerät für ein Abgasdrosselventil, bei dem das Motorsteuergerät eine Fehlfunktion des Abgasdrosselventils in Abhängigkeit von einer Änderung der AGR-Ventilöffnung vor und nach der Betätigung detektiert, wenn das Abgasdrosselventil geöffnet oder geschlossen wird, wenn eine Regelung der AGR-Ventilöffnung durchgeführt wird.

DE 42 12 636 C2 offenbart eine Fehlerdiagnosevorrichtung einer AGR-Steuereinrichtung mit einer Fehlerdiagnoseeinrichtung, um eine Fehlerdiagnose der AGR-Steuereinrichtung durchzuführen, indem sie feststellt, ob eine Differenz zwischen dem ersten Laufzustand, in dem das Abgasrückführventil geöffnet ist, und dem zweiten Laufzustand, in dem das Abgasrückführventil geschlossen ist, einen vorbestimmten oder höheren Wert hat, und eine Zündzeitpunktverstellung nach Maßgabe einer Änderung des Laufzustands durchzuführen, wenn das Abgasrückführventil von einer Offen- in eine Schließstellung und von der Schließ- in die Offenstellung umgeschaltet wird.

DE 199 46 874 A1 offenbart ein Verfahren zur Feststellung von Ursachen für Fehler in der Bildung des Kraftstoff-Luftgemisches für einen Verbrennungsmotor, bei dem verschiedene Betriebsparameter des Motors erfasst und wenigstens drei Lastsignale gebildet werden, welche jeweils die Luftmenge repräsentieren, die in den Verbrennungsmotor strömt, auf der Basis zumindest teilweise verschiedener Betriebsparameter und verschiedene Paare von je zwei Lastsignalen gebildet werden und Abweichungen der je zwei Lastsignale eines Paares untereinander für verschiedene Paare festgestellt werden. Verschie dene Ursachen werden verschiedenen Kombinationen aus Paaren, in denen Abweichungen festgestellt wurden, zugeordnet.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, kostengünstig eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die den Ausfall einer Abgasstromregelungsvorrichtung, die den Abgasstrom unterdrückt, um Schadstoffe im Abgas ausreichend zu reduzieren, zuverlässig erfassen kann.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, die aufweist: eine Abgasstromregelungsvorrichtung, die den Abgasstrom unterdrückt, um Schadstoffe im Abgas zu reduzieren; einen Motordrehzahldetektor, der eine Motordrehzahl erfaßt; einen Kraftstoffmengenregler, der eine zum Erzielen eines Abtriebsdrehmoments zugeführte Kraftstoffmenge regelt; einen Zündzeitpunktregler, der den Zündzeitpunkt regelt; einen Ansaugluftmengenregler, der eine Ansaugluftmenge regelt; und
eine Fehlerdiagnoseeinrichtung, die drei Parameter, ausgewählt aus der Gruppe, die aus der durch den Motordrehzahldetektor erfaßten Motordrehzahl, der durch den Kraftstoffmengenregler geregelten Kraftstoffmenge, dem durch den Zündzeitpunktregler geregelten Zündzeitpunkt und der durch den Ansaugluftmengenregler geregelten Ansaugluftmenge besteht, auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert und unabhängig von einem Unterdrückungsgrad des Abgasstroms durch die Abgasstromregelungsvorrichtung Werte eines verbleibenden Parameters ermittelt und die Werte des einen verbleibenden Parameters miteinander vergleicht, um festzustellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Mit der obigen Anordnung kann anhand der Kraftstoffeinspritzmenge, des Zündzeitpunkts, der Ansaugluftmenge und der Motordrehzahl zuverlässig und kostengünstig festgestellt werden, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Die vorliegende Erfindung ist auf der Basis der nachstehend beschriebenen Kenntnisse entwickelt worden.

Zur Regelung eines Verbrennungsmotors (Motors) werden die Kraftstoffeinspritzmenge, der Zündzeitpunkt und die Ansaugluftmenge eingegeben, und die Motordrehzahl und die Motorleistung werden ausgegeben. Die Motorleistung basiert weitgehend auf den obenerwähnten Steuerungseingabedaten und der Motordrehzahl, und die Motordrehzahl wird auf der Basis der Kraftstoffeinspritzmenge, des Zündzeitpunkts und der Ansaugluftmenge bestimmt. Wenn daher die am Motor angreifende äußere Last (wie z. B. der Unterdrückungsgrad des Abgasstroms, d. h. der Auspuffdruck) gleich ist, wird durch die Bestimmung der drei Parameter, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Kraftstoffeinspritzmenge, Zündzeitpunkt, Ansaugluftmenge und Motordrehzahl besteht, automatisch der eine verbleibende Parameter bestimmt. Mit anderen Worten, wenn drei Parameter, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Kraftstoffeinspritzmenge, Zündzeitpunkt, Ansaugluftmenge und Motordrehzahl besteht, fixiert werden, variiert der eine verbleibende Parameter mit einer Änderung der am Motor angreifenden äußeren Last (wie z. B. des Abgasstromunterdrückungsgrades, d. h. des Auspuffdrucks).

Das heißt, durch Überwachung einer Änderung des einen verbleibenden Parameters läßt sich leicht erkennen, wie die am Motor angreifende äußere Last (wie z. B. der Abgasstromunterdrückungsgrad, d. h. der Auspuffdruck) variiert.

Wenn drei Parameter, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Kraftstoffeinspritzmenge, Zündzeitpunkt, Ansaugluftmenge und Motordrehzahl besteht, auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und Werte des einen verbleibenden Parameters überwacht und miteinander verglichen werden, läßt sich als Ergebnis die aktuelle Änderung des Abgasstromunterdrückungsgrades (d. h. des Auspuffdrucks) erkennen, um leicht feststellen zu können, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht.

Wenn man zum Beispiel herausfindet, daß sich ein Wert des einen verbleibenden Parameters nicht stark ändert, obwohl der Abgasstrom unterdrückt worden ist, läßt sich leicht feststellen, daß der Abgasstrom nicht ausreichend unterdrückt worden und die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und kann, wenn der Abgasstrom unterdrückt wird, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Konkret wird ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, als erster Parameterwert (Bezugswert) ermittelt, und ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo der Abgasstrom unterdrückt wird, wird als zweiter Parameterwert ermittelt, und eine Veränderung des Abgasstromunterdrückungsgrades wird entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert erkannt. Als Ergebnis läßt sich leicht und zuverlässig feststellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht (z. B. in einem Öffnungszustand blockiert).

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen und der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fi xiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und kann, wenn der Abgasstrom unterdrückt wird, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Konkret wird ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, im voraus als erster Parameterwert (Bestimmungsbezugswert) ermittelt, und ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo der Abgasstrom unterdrückt wird, wird als zweiter Parameterwert ermittelt, und eine Veränderung des Abgasstromunterdrückungsgrades wird entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert erkannt. Als Ergebnis läßt sich anhand des absoluten Bestimmungsbezugswertes leicht und zuverlässig feststellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht (z. B. in einem Öffnungszustand blockiert).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom unterdrückt worden ist, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und kann, wenn der Abgasstrom nicht unterdrückt wird, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Konkret wird ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom unterdrückt worden ist, im voraus als erster Parameterwert (Bestimmungsbezugswert) ermittelt, und ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo der Abgasstrom nicht unterdrückt wird, wird als zweiter Parameterwert ermittelt, und eine Veränderung des Abgasstromunterdrückungsgrades wird entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert erkannt. Als Ergebnis läßt sich anhand des absoluten Bestimmungsbezugswertes leicht und zuverlässig feststellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht (z. B. in einem Schließzustand blockiert).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen und der Abgasstrom unterdrückt worden ist, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und kann, wenn der Abgasstrom unterdrückt wird, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Konkret wird ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom bis zu einem vorgegebenen Unterdrückungsgrad unterdrückt worden ist, im voraus als erster Parameterwert (Bestimmungsbezugswert) ermittelt, und ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo der Abgasstrom aktuell unterdrückt wird, wird als zweiter Parameterwert ermittelt, und eine Veränderung des Abgasstromunterdrückungsgrades wird entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert erkannt. Als Ergebnis läßt sich anhand des absoluten Bestimmungsbezugswertes leicht und zuverlässig feststellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht (z. B. in einem Öffnungszustand blockiert).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und kann, wenn der Abgasstrom nicht unterdrückt wird, so betrieben werden, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.

Konkret wird ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom nicht bis zu einem vorgegebenen Unterdrückungsgrad unterdrückt worden ist, im voraus als erster Parameterwert (Bestimmungsbezugswert) ermittelt, und ein Wert des einen verbleibenden Parameters in dem Fall, wo der Abgasstrom nicht aktuell unterdrückt wird, wird als zweiter Parameterwert ermittelt, und eine Veränderung des Abgasstromunterdrückungsgrades wird entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert erkannt. Als Ergebnis läßt sich anhand des absoluten Bestimmungsbezugswertes leicht und zuverlässig feststellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht (z. B. im Schließzustand blockiert).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Fehlerdiagnoseeinrichtung, nachdem der Verbrennungsmotor zum Stillstand gekommen ist, während die Abgasstromregelungsvorrichtung den Abgasstrom unterdrückt, so betrieben werden, daß die Unterdrückung des Abgasstroms durch die Abgasstromregelungsvorrichtung verhindert oder reduziert wird.

Konkret besteht die große Gefahr, daß bei einem Stillstand des Verbrennungsmotors (Anhalten des Motors, Ausschalten der Zündung usw.), während die Abgasstromregelungsvorrichtung gerade den Abgasstrom unterdrückt, die Abgasstromregelungsvorrichtung ausfällt. In dieser Situation können durch Verhindern oder Reduzieren der Abgasstromunterdrückung Störungen vermieden werden, die während der Regelung des Abgasstroms auftreten können, wodurch die Sicherheit gewährleistet wird.

In diesem Fall kann durch Ermitteln eines Wertes des einen verbleibenden Parameters als erster Parameterwert (Bestimmungsbezugswert), wobei ein vorgegebener Abgasstromunterdrückungsgrad auf einen Wert eingestellt wird, der sich von dem Unterdrückungsgrad in dem Fall mit Abgasstromunterdrückung unterscheidet, der erste Parameterwert (Bestimmungsbezugswert) nach Bedarf richtig auf den Optimalwert aktualisiert werden und zuverlässig und genau festgestellt werden, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Abgasstromregelungsvorrichtung ferner eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regeleinrichtung auf, die ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung regelt, und entweder die Kraftstoffmenge oder die Ansaugluftmenge wird entsprechend dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung geregelt.

In diesem Fall kann anhand des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Verbrennung, das anstelle einer der Größen Kraftstoffmenge und Ansaugluftmenge verwendet wird, leicht festgestellt werden, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung, der Kraftstoff direkt in einen Verbrennungsraum einspritzt, und weist einen Zweistufenverbrennungsbetrieb, bei dem Kraftstoff in einem Ansaugtakt oder einem Verdichtungstakt eingespritzt wird und dann in einem Ausdehnungstakt und danach zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt wird, und einen leicht mageren Verdichtungsbetrieb auf, bei dem Kraftstoff im Verdichtungstakt eingespritzt wird, wobei ein Verbrennungs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein leicht mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist; dabei ermittelt die Fehlerdiagnoseeinrichtung in dem Zweistufenverbrennungsbetrieb und dem schwach mageren Verdichtungsbetrieb jeweils Werte des einen verbleibenden Parameters und vergleicht die Werte des einen verbleibenden Parameters in dem Zweistufenverbrennungsbetrieb und dem schwach mageren Verdichtungsbetrieb miteinander.

In diesem Fall besteht beim Kaltstart des Motors die Tendenz, daß der Zweistufenverbrennungsbetrieb und der schwach magere Verdichtungsbetrieb in Kombination mit der Unterdrückung des Abgasstroms ausgewählt werden, aber durch Ermitteln von Werten des einen verbleibenden Parameters in jeder der Betriebsarten und Vergleich der Werte des einen verbleibenden Parameters miteinander in jeder der Betriebsarten kann nicht genau festgestellt werden, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht.

Die Natur der vorliegenden Erfindung, bevorzugte Ausführungsformen sowie weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen überall in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnliche Teile bezeichnen. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht, die schematisch den Aufbau einer Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2A und 2B Ansichten, die eine Drosselklappe als gasdichtes Öffnungs- und Schließventil darstellen;
3 ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ein Ablaufdiagramm, das einen Teil einer Fehlerdiagnoseroutine nach einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
9 ein Ablaufdiagramm, das eine Fortsetzung der Fehlerdiagnoseroutine nach der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 8 darstellt.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, ausführlicher beschrieben.
1 zeigt eine Ansicht, die schematisch den Aufbau eine erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor darstellt. Im folgenden wird der Aufbau der Abgasreinigungsvorrichtung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, wird als Motorkörper 1 (nachstehend als "Motor" bezeichnet) eines Verbrennungsmotors beispielsweise ein Benzinmotor mit Zylindereinspritzung und Funkenzündung verwendet, der durch Umschalten zwischen Kraftstoffeinspritzarten eine Kraftstoffeinspritzung in einem Ansaugtakt (Ansaugtakteinspritzung) und eine Kraftstoffeinspritzung in einem Verdichtungstakt (Verdichtungstakteinspritzung) ausführen kann. Der Motor 1 mit Zylindereinspritzung kann ohne weiteres bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhält nis, einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Betrieb mit fettem Mischungsverhältnis) und einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Betrieb mit magerem Mischungsverhältnis) arbeiten.
Wie in 1 dargestellt, sind an einem Zylinderkopf 2 jedes Zylinders des Motors 1 eine Zündkerze 4 und ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 6 angebracht, so daß Kraftstoff direkt in einen Verbrennungsraum eingespritzt werden kann.
Mit der Zündkerze 4 ist eine Zündspule 8 verbunden, die eine Hochspannung abgibt. Eine nicht dargestellte Kraftstoffzufuhreinrichtung mit einem Kraftstofftank ist über eine Kraftstoffleitung 7 mit dem Kraftstoffeinspritzventil 6 verbunden. Genauer gesagt, die Kraftstoffzufuhreinrichtung ist mit einer Niederdruckkraftstoffpumpe und einer Hochdruckkraftstoffpumpe ausgestattet, um den im Kraftstofftank gespeicherten Kraftstoff unter niedrigem oder hohem Kraftstoffdruck zum Kraftstoffeinspritzventil 6 zu fördern und den Kraftstoff unter einem gewünschten Kraftstoffdruck vom Kraftstoffeinspritzventil 6 in den Verbrennungsraum einzuspritzen.
Der Zylinderkopf 2 jedes Zylinders ist mit einem Ansaugkanal in einer im wesentlichen vertikalen Richtung ausgebildet, und von einem Ansaugkrümmer 10 zweigt je ein Ende zu jedem Ansaugkanal ab und ist damit verbunden, so daß der Krümmer mit jedem Ansaugkanal in Verbindung steht.
Der Ansaugkrümmer 10 ist mit einem elektromagnetischen Drosselklappenventil 14, welche die Ansaugluftmenge regelt, und mit einem Drosselklappenpositionssensor (TPS) 16 ausgestattet, der den Drosselklappenwinkel θth erfaßt.
Der Zylinderkopf 2 jedes Zylinders ist mit einem Auslaßkanal in einer im wesentlichen horizontalen Richtung ausgebildet, und von einem Auspuffkrümmer 12 zweigt je ein Ende zu jedem Auslaßkanal ab und ist damit verbunden, so daß der Krümmer mit jedem Auslaßkanal in Verbindung steht.
Übrigens ist der Motor 1 mit Zylindereinspritzung bekannt, und daher wird eine ausführliche Beschreibung seiner Konstruktion weggelassen.
Mit dem anderen Ende des Auspuffkrümmers 12 ist eine Auspuffleitung (Auspuffkanal) 20 verbunden, und in der Aus puffleitung 20 ist ein Dreiwegekatalysator (Abgaskatalysator) 30 als Abgasreinigungskatalysator angebracht. Ein Träger des Dreiwegekatalysators 30 enthält Kupfer (Cu), Cobalt (Co), Silber (Ag), Platin (Pt), Rhodium (Rh) oder Palladium (Pd) als aktives Edelmetall.
Ferner ist, wie in 1 dargestellt, in der Auspuffleitung 20 ein O₂-Sensor 22 angeordnet, der die Sauerstoffkonzentration erfaßt.
Ferner ist stromabwärts von dem Dreiwegekatalysator 30 in der Auspuffleitung 20 eine Abgasstromregelungsvorrichtung 40 angeordnet. Konkret ist die Abgasstromregelungsvorrichtung 40 dazu vorgesehen, eine Schadstoffminderung (beispielsweise von unverbrannten Stoffen wie etwa HC, CO und H₂, sowie von Rauch, NO_x usw.) in Abgasen zu fördern, und ist in der Lage, mindestens einen der Parameter Abgasdruck, Abgaskonzentration und Abgasströmungsgeschwindigkeit zu ändern. Konkret besteht die Abgasstromregelungsvorrichtung 40 aus einem gasdichten Öffnungs- und Schließventil 42, das die Durchtrittsfläche in der Auspuffleitung 20 steuern kann, und ist elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 60 verbunden.
Als gasdichtes Öffnungs- und Schließventil 42 können verschiedene Ventiltypen eingesetzt werden, aber hier wird eine Drosselklappe verwendet, wie in 2 dargestellt. Die Drosselklappe kann die Durchtrittsfläche in der Auspuffleitung 20 durch Drehen ihrer Scheibe 44 um eine durch die Auspuffleitung 20 hindurchgehende Welle 43 steuern, wie in 2 erkennbar, wobei 2A einen geschlossenen Klappenzustand und 2B einen geöffneten Klappenzustand zeigt. Die Drosselklappe ist mit einem Betätigungselement 45 versehen, und das Betätigungselement 45 dreht den Ventilkörper 44 um die Welle 43, um die Drosselklappe zu öffnen und zu schließen.
Die elektronische Steuereinheit (ECU) 60 besteht aus einer Eingabe-/Ausgabeeinrichtung, einer Speichereinrichtung (wie z. B. einem ROM, einem RAM oder einem nichtflüchtigen RAM) einer Zentraleinheit (CPU), einem Zeitgeberzähler und so weiter. Die ECU 60 steuert den gesamten Betrieb der Abgasreinigungsvorrichtung einschließlich des Motors 1.
Mit der Eingabeseite der ECU 60 sind verschiedene Sensoren verbunden, wie z. B. ein Leerlaufschalter (SW) 52 und ein Kurbelwinkelsensor 54 sowie der obenerwähnte Drosselklappenpositionssensor (TPS) 16 und der O₂-Sensor 22, so daß Informationen, die durch diese Sensoren erfaßt werden, in die ECU 60 eingegeben werden können. Zu beachten ist, daß die Motordrehzahl Ne auf der Basis des vom Kurbelwinkelsensor 54 (Motordrehzahldetektoreinrichtung) erfaßten Kurbelwinkels berechnet wird.
Andererseits sind mit der Ausgabeseite der ECU 60 die obenerwähnten verschiedenen Ausgangseinrichtungen verbunden, wie z. B. das Kraftstoffeinspritzventil 6, die Zündspule 8, die Drosselklappe 14 und das Betätigungselement 45. Die Kraftstoffeinspritzmenge, der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, der Zündzeitpunkt, der Ventilwinkel usw., die auf der Basis der durch die Sensoren gewonnenen Erfassungsergebnisse berechnet werden, werden an die entsprechenden Ausgangseinrichtungen ausgegeben, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 6 eine richtige Kraftstoffmenge zum richtigen Zeitpunkt einspritzt (Kraftstoffmengensteuereinrichtung), die Zündkerze 4 zum richtigen Zeitpunkt eine Funkenzündung ausführt (Zündzeitpunktsteuereinrichtung) und das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig gesteuert wird, um einen gewünschten Ventilwinkel zu erreichen. Genauer gesagt, das Verbrennungs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) wird auf der Basis der Erfassungsergebnisse bestimmt, die von den verschiedenen Sensoren gewonnen werden (Luft-Kraftstoff-Steuereinrichtung), und die Kraftstoffeinspritzmenge Qf, der Drosselklappenwinkel θth usw. werden entsprechend dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) bestimmt (Kraftstoffmengensteuereinrichtung und Ansaugluftmengensteuereinrichtung). Zu beachten ist, daß mit der Ausgabeseite der ECU 60 auch eine Warnlampe 50 verbunden ist.
Ferner weist das Kraftstoffeinspritzventil 6 einen Zweistufenverbennungsbetrieb auf, in dem eine Zweistufenverbrennung so ausgeführt wird, daß eine Haupteinspritzung für die Hauptverbrennung unter Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils 6 und eine Nebeneinspritzung von Kraftstoff im späteren Stadium des Ausdehnungstakts und danach ausgeführt wird.
In dem Zweistufenverbennungsbetrieb erfolgt die Haupteinspritzung im Verdichtungstakt, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) bei der Hauptverbrennung ist auf ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit großer Sauerstoffmenge (O₂) eingestellt.
Die oben beschriebene Zweistufenverbrennung ermöglicht, daß überschüssiger Sauerstoff (überschüssiges O₂), der in einer Auspuff- bzw. Abgasanlage (vom Verbrennungsraum bis zum Dreiwegekatalysator 30) nach der Hauptverbrennung zurückgeblieben ist, und bei der Nebeneinspritzung zurückgebliebene unverbrannte Stoffe (wie z. B. HC und CO) in der Abgasanlage koexistieren. In dem Fall, wo zum Zeitpunkt des Kaltstarts des Motors 1 oder dergleichen der Dreiwegekatalysator 30 noch nicht aktiviert worden ist, reagieren beispielsweise das überschüssige O₂ und die unverbrannten Stoffe, wie z. B. HC und CO, miteinander in der Abgasanlage, um die Reinigung der Abgasemission zu fördern und den Dreiwegekatalysator 30 schnell zu aktivieren (Steuerung des Abgastemperaturanstiegs).
In der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung weist der Motor 1 ferner auch einen leicht mageren Verdichtungsbetrieb (S/L-Verdichtungsbetrieb) auf, bei dem die Haupteinspritzung im Verdichtungstakt und stärker bevorzugt in der mittleren Phase des Verdichtungstakts und danach unter Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils 6 erfolgt, und die Haupteinspritzung wird mit Einstellung des A/F auf ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (das ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis einschließen kann) ausgeführt, das etwas magerer ist als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
Der oben beschriebene, leicht magere Verdichtungsbetrieb (S/L-Verdichtung) fächert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) während der Verbrennung auf, und dadurch erhöht sich der Anteil von Sauerstoff und CO in den Abgasen nach der Verbrennung. Dadurch wird eine Koexistenz von Sauerstoff und CO in der Abgasanlage (vom Verbrennungsraum bis zum Dreiwegekatalysator 30) ermöglicht, während die Motorleistung im gewissen Umfang sichergestellt ist. Die Reaktion von Sauerstoff und CO in der Abgasanlage fördert die Reinigung des Abgases und er höht die Abgastemperatur, um den Dreiwegekatalysator 30 unverzüglich zu aktivieren (Steuerung des Anstiegs der Abgastemperatur). Wenn insbesondere der leicht magere Verdichtungsbetrieb bei einem Betrieb des Motors unter niedriger Last nach der Zweistufenverbrennung ausgeführt wird, dann kann der Dreiwegekatalysator 30, dessen Temperatur durch die Zweistufenverbrennung angestiegen ist, auf wünschenswerte Weise auf einer hohen Temperatur gehalten werden, wodurch sich die Abgasreinigungsleistung verbessert.
Nachstehend wird die Funktionsweise der gemäß der obigen Beschreibung konstruierten erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung beschrieben, d. h. eine Methode für die Feststellung, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung 40, die aus dem gasdichten Öffnungs- und Schließventil 42 besteht, ausgefallen ist oder nicht (Fehlerdiagnoseeinrichtung).
Zunächst wird eine erste Ausführungsform beschrieben. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und die folgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 3 gegeben.
Im Schritt S10 wird festgestellt, ob ein Abgasstromregelungsmodus ausgeführt wird oder nicht. Konkret wird festgestellt, ob die ECU 60 eine Anweisung zum Start der Abgasstromregelung ausgegeben hat. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr (ja) ist, geht das Verfahren zum Schritt S12 über.
Zu beachten ist, daß die Abgasstromregelung unter der Voraussetzung ausgeführt wird, daß die Steuerung des Anstiegs der Abgastemperatur durch den Zweistufenverbrennungsbetrieb, den leicht mageren Verdichtungsbetrieb usw. bereitgestellt wird und daher die Feststellung, ob eine Steuerung im Abgasstromregelungsbetrieb bereitgestellt wird oder nicht, die Feststellung einschließt, ob die Steuerung des Anstiegs der Abgastemperatur bereitgestellt wird oder nicht. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform der Zweistufenverbrennungsbetrieb und der leicht magere Verdichtungsbetrieb ausgeführt werden, um die Steuerung des Abgastemperaturanstiegs bereitzustellen, kann auch ein Sekundärluftverfahren mit Einleitung der Sekun därluft in den Auspuff angewandt werden, um die Steuerung des Abgastemperaturanstiegs bereitzustellen.
Im Schritt S12 wird der Drosselklappenwinkel θth auf einen vorgegebenen Wert θtha fixiert, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F wird auf einen vorgegebenen Wert AFa fixiert (z. B. wird A/F während des Zweistufenverbrennungsbetriebs auf einen Wert von 25, während des S/L-Verdichtungsbetriebs auf ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis und beim Sekundärluftverfahren auf einen Wert von 12 eingestellt, wird aber entsprechend einem System auf den Optimalwert eingestellt), und der Zündzeitpunkt wird auf einen vorgegebenen Wert SAa fixiert. Zu beachten ist, daß anstelle des Verhältnisses A/F die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf einen vorgegebenen Wert Qfa fixiert werden kann. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf den vorgegebenen Wert Qfa fixiert werden kann, dann kann anstelle des Drosselklappenwinkels θth das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa fixiert werden. Ferner können der vorgegebene Wert θtha, der vorgegebene Wert SAa und der vorgegebene Wert Qfa entsprechend der Kühlwassertemperatur des Motors 1 korrigiert werden.
Im Schritt S14 wird eine vorgegebene Abweichung ΔNe1, die als Bestimmungsschwellwert für die Motordrehzahl Ne dient, wie weiter unten beschrieben, auf der Basis des Zielabgasdrucks (des Zielunterdrückungsgrades) gemäß der folgenden Gleichung (1) festgelegt: ΔNe1 = (Zielabgasdruck (mmHg)/100 mmHg) × 0,02 × Neop (1)
Dabei ist Neop die Zielmotordrehzahl (erster Parameter) bei voll geöffnetem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 (der Abgasdruck ist gleich dem Atmosphärendruck und in der vorliegenden Ausführungsform gleich 0 mmHg), wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind, wie oben beschrieben. Ferner bedeutet der Ausdruck (Zielabgasdruck (mmHg)/100 mmHg) × 0,02 2% pro 100 mmHg des Zielabgasdrucks.
Konkret wurde in Experimenten festgestellt, daß, wenn das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 geschlossen wurde, um bei fixierten Werten des Drosselklappenwinkels θth, des Verhältnisses A/F (oder der Kraftstoffeinspritzmenge Qf) und des Zündzeitpunkts (drei Parameter) den Abgasdruck zu erhöhen, das Motordrehmoment oder die Motordrehzahl Ne (der eine verbleibende Parameter) um etwa 3% pro 100 mmHg Abgasdruck vermindert wurde. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Veränderung der Zielmotordrehzahl Neop entsprechend dem Zielabgasdruck als vorgegebene Abweichung ΔNe1 mit einer Fehlertoleranzgrenze von 1% (3%-2%) ermittelt.
Im Schritt S16 wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert (z. B. voll geschlossen), um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dadurch erhöht sich der Abgasdruck und fördert die oxidative Reaktion in der Abgasanlage.
Im Schritt S18 wird in dem Zustand, in dem der Abgasdruck erhöht worden ist, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind, wie oben beschrieben, die gegenwärtige Motordrehzahl Ne (zweiter Parameter) auf der Basis von Informationen ermittelt, die vom Kurbelwinkelsensor 54 geliefert werden, und dann wird festgestellt, ob eine Differenz (Ne – Neop) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Neop größer oder gleich einer vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0) ist. Wenn das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 voll geöffnet ist, erreicht die Motordrehzahl Ne ihren Maximalwert, welcher der Zielmotordrehzahl Neop entspricht, und daher wird eine Differenz (Ne – Neop) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Neop normalerweise nicht größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0). Daher ist das Ermittlungsergebnis falsch (nein), und das Verfahren geht zum Schritt S20 über.
Im Schritt S20 wird festgestellt, ob eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neop und der gegen wärtigen Motordrehzahl Ne größer oder gleich der im Schritt S14 festgesetzten, vorgegebenen Abweichung ΔNe1 ist.
Wenn entsprechend der obigen Beschreibung drei Parameter fixiert sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus der Kraftstoffeinspritzmenge, dem Zündzeitpunkt, der Ansaugluftmenge und der Motordrehzahl besteht, dann variiert der eine verbleibende Parameter mit einer Änderung der am Motor 1 angreifenden äußeren Last (des Abgasstromunterdrückungsgrades, d. h. des Abgasdrucks). Umgekehrt läßt sich durch Überwachung eine Änderung des einen verbleibenden Parameters, wobei die drei Parameter fixiert sind, leicht erkennen, wie die äußere Last (der Abgasstromunterdrückungsgrad, d. h. der Abgasdruck) am Motor 1 variiert.
Aus den oben beschriebenen Gründen wird unter Berücksichtigung der obigen Eigenschaften eine Änderung der Motordrehzahl Ne (des einen verbleibenden Parameters) bezüglich der Zielmotordrehzahl Neop ermittelt, d. h. eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Neop, wobei der Drosselwinkel θth, welcher der Ansaugluftmenge entspricht, das Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf), welches der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, und der Zündzeitpunkt (drei Parameter) fixiert sind. Indem dann ermittelt wird, ob die Änderung größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1 ist oder nicht, wird festgestellt, ob der Abgasstrom durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig unterdrückt wird oder nicht, d. h. ob der Abgasdruck richtig erhöht wird oder nicht. Das heißt, durch Überwachen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne wird festgestellt, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ohne Störung (z. B. Blockieren im Öffnungszustand) normal schließt.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S20 wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neop und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1 ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbeitet. In diesem Fall wird diese Routine ohne irgendeine Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S20 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neop und der Motordrehzahl Ne kleiner als die vorgegebene Abweichung ΔNe1 ist, oder wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S18 wahr ist (ja), kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 infolge irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zum Schritt S22 über, in dem festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Wenn festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist, dann wird eine Unterdrückung des Abgasstroms durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 als schwierig angesehen. Daher wird die Steuerung der Abgasstromunterdrückung im Schritt S24 verhindert und die Steuerung des Abgastemperturanstiegs (der Zweistufenverbrennungsbetrieb, der S/L-Verdichtungsbetrieb oder das Sekundärluftverfahren) wird im Schritt S26 verhindert. Ferner wird im Schritt S28 die Warnlampe 50 eingeschaltet, um den Fahrer zu informieren, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Auch nach der Feststellung, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist, ist zu beachten, daß sich das Ermittlungsergebnis im Schritt S20 infolge der Erholung des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 von der Funktionsstörung in wahr (ja) verwandeln kann. In diesem Falle kann die Entscheidung zurückgezogen werden.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S10 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß im Abgasstromregelungsmodus keine Steuerung bereitgestellt wird, geht das Verfahren zum Schritt S30 über.
Im Schritt S30 wird entsprechend der vom Leerlaufschalter (SW) 52 gelieferten Information festgestellt, ob der Motor 1 im Leerlauf ist oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob der Motor 1 ohne Unterbrechung arbeitet oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 nicht im Leerlauf ist, wird die Routine beendet. Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 im Leerlauf ist, geht das Verfahren zum Schritt S32 über.
Im Schritt S32 werden ebenso wie im Falle von Schritt S12 der Drosselklappenwinkel θth auf einen vorgegebenen Wert θthb, das Verhältnis A/F auf einen vorgegebenen Wert AFb und der Zündzeitpunkt auf einen vorgegebenen Wert SAb fixiert. Zu beachten ist, daß anstelle von A/F die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf einen vorgegebenen Wert Qfb fixiert werden kann. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge Qf auf den vorgegebenen Wert Qfb fixiert wird, dann kann A/F anstelle des Drosselklappenwinkels θtha auf den vorgegebenen Wert AFb fixiert werden. Ferner können der vorgegebene Wert θthb, der vorgegebene Wert SAb und der vorgegebene Wert Qfb entsprechend der Kühlwassertemperatur des Motors 1 korrigiert werden. Ferner können der vorgegebene Wert θthb und der vorgegebene Wert θtha gleich sein, der vorgegebene Wert AFb und der vorgegebene Wert AFa können gleich sein, und der vorgegebene Wert SAb und der vorgegebene Wert SAa können gleich sein.
Im Schritt S34 wird ebenso wie im Falle von Schritt S14 eine vorgegebene Abweichung ΔNe1' aus der Gleichung (1) ermittelt, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θthb, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFb und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAb fixiert sind. Im nächsten Schritt S36 wird als Reaktion auf die Feststellung, daß der Abgasstromregelungsmodus gegenwärtig nicht ausgeführt wird, das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert, um die Unterdrückung des Abgasstroms zu hemmen.
Im Schritt S38 wird ebenso wie im Schritt S18 in dem Zustand, in dem der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θthb, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFb und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAb fixiert sind, die gegenwärtige Motordrehzahl Ne aus der vom Kurbelwinkelsensor 54 gelieferten Information ermittelt, und dann wird festgestellt, ob eine Differenz (Necl – Ne) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Necl (erster Parameter) bei voll geschlossenem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 größer oder gleich der vorgegebenen Ab weichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0) ist oder nicht. Wenn das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 voll geschlossen ist, erreicht die Motordrehzahl Ne ihren Minimalwert, welcher der Zielmotorzahl Necl entspricht, und daher wird eine Differenz (Necl – Ne) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Necl normalerweise nicht größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0). Daher ist das Ermittlungsergebnis falsch (nein), und das Verfahren geht zum Schritt S40 über.
Im Schritt S40 wird festgestellt, ob eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne größer oder gleich der im Schritt S34 festgesetzten, vorgegebenen Abweichung ΔNe1' ist.
Konkret wird bei dieser Gelegenheit, ebenso wie im Falle von Schritt S20, eine Änderung der Motordrehzahl Ne (des einen verbleibenden Parameters) bezüglich der Zielmotordrehzahl Necl ermittelt, d. h. eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Necl, wobei der Drosselklappenwinkel θth, welcher der Ansaugluftmenge entspricht, das Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf), das der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, und der Zündzeitpunkt (drei Parameter) fixiert sind. Indem festgestellt wird, ob die Änderung größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1' ist oder nicht, wird dann festgestellt, ob die Unterdrückung des Abgasstroms durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig gehemmt wird oder nicht, d. h. ob die Erhöhung des Abgasdrucks richtig gehemmt wird oder nicht. Das heißt, durch Überwachung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne wird festgestellt, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ohne irgendeine Störung (Blockieren im Schließzustand) normal öffnet.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S40 wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1' ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbei tet. In diesem Fall wird diese Routine ohne weitere Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S40 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der Motordrehzahl Ne kleiner als die vorgegebene Abweichung ΔNe1' ist, oder wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S38 wahr ist (ja), kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 infolge irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zu dem oben erwähnten Schritt S22 über, wo festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist. Zu beachten ist, daß die gleiche Verarbeitung im Schritt S24 und danach ausgeführt wird, und daher wird ihre Beschreibung weggelassen.
Wie oben beschieben, ermöglicht nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung allein die Überwachung einer Änderung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne bezüglich der Zielmotordrehzahl Neop oder Necl den leichten Nachweis einer Störung (Blockieren im Öffnungszustand), die beim Schließen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt (Schritte S12 bis S20) sowie den Nachweis einer Störung (Blockieren im Schließzustand), die beim Öffnen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt (Schritte S32 bis S40). Als Ergebnis läßt sich genau und zuverlässig feststellen, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, unabhängig davon, ob der Abgasstromregelungsmodus gerade ausgeführt wird oder nicht.
Nachstehend wird eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform gegeben.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und die nachstehende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 4 gegeben. Hier wird eine Beschreibung von Teilen und Elementen weggelassen, die denjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechen, und es werden nur Unterschiede beschrieben.
Nach der zweiten Ausführungsform wird im Schritt 510 festgestellt, daß der Abgasstromregelungsmodus gerade ausge führt wird, und im Schritt S12 werden der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert. Dann geht das Verfahren zum Schritt S14' über.
Im Schritt S14' wird eine vorgegebene Abweichung ΔNe2, die als Bestimmungsschwellwert für die Motordrehzahl Ne dient, nach der folgenden Gleichung (2) festgesetzt: ΔNe2 = (Zielabgasdruck (mmHg)/100 mmHg) × 0,02 × Ned (2)
Dabei ist Ned die Zielmotordrehzahl (erster Parameter) in dem Falle, wo das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen willkürlichen vorgegebenen Winkel eingestellt wird, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind, wie oben beschrieben. Konkret wird in der ersten Ausführungsform die vorgegebene Abweichung ΔNe1 bei voll geöffnetem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 auf der Basis der Zielmotordrehzahl Neop festgesetzt, aber in der zweiten Ausführungsform wird die vorgegebene Abweichung ΔNe2 auf der Basis der Zielmotordrehzahl Ned in dem Fall mit Einstellung des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auf einen beliebigen vorgegebenen Winkel festgesetzt.
Im Schritt S16 wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert (z. B. voll geschlossen), um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dadurch wird der Abgasdruck erhöht und die oxidative Reaktion in der Abgasanlage gefördert.
Im Schritt S20' wird festgestellt, ob eine Differenz (Ned – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Ned und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne (zweiter Parameter) größer oder gleich der im Schritt S14' festgesetzten, vorgegebenen Abweichung ΔNe2 ist oder nicht.
Konkret wird eine Änderung der Motordrehzahl Ne (des einen verbleibenden Parameters) bezüglich der Zielmotordrehzahl Neop ermittelt, d. h. eine Differenz (Ned – Ne) zwischen der Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Ned, wobei der Drosselklappenwinkel θth, welcher der Ansaugluftmenge entspricht, das Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf), das der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, und der Zündzeitpunkt (drei Parameter) auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert sind. Indem dann ermittelt wird, ob die Änderung größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe2 ist oder nicht, wird festgestellt, ob der Abgasstrom durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig unterdrückt wird oder nicht, d. h. ob der Abgasdruck richtig erhöht wird oder nicht.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S20' wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ned – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Ned und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe2 ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbeitet. In diesem Fall wird diese Routine ohne weitere Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S20' falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ned – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Ned und der Motordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe2, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 aufgrund irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zum Schritt S22 über, in dem festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist. Dann wird die Unterdrückung des Gasstroms verhindert, und die Erhöhung der Abgastemperatur wird verhindert (Schritte S24 und S26). Ferner wird die Warnlampe 50 eingeschaltet (Schritt S28).
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S10 falsch ist (nein), d. h. wenn der Abgasstromregelungsmodus gegenwärtig nicht ausgeführt wird, geht das Verfahren zum Schritt S30 über, in dem ebenso wie im Falle der ersten Ausführungsform festgestellt wird, ob der Motor 1 im Leerlauf ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 nicht im Leerlauf ist, wird diese Routine beendet. Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 im Leerlauf ist, geht das Verfahren zum Schritt S32 über, in dem der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θthb, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFb und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAb fixiert werden, ebenso wie im Fall der ersten Ausführungsform.
Im Schritt S34' wird ebenso wie im Fall des Schritts S14' eine vorgegebene Abweichung ΔNe2' aus der Gleichung (2) ermittelt, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θthb, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFb und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAb fixiert sind. Im nächsten Schritt S36 wird als Reaktion auf die Feststellung, daß der Abgasstromregelungsmodus gegenwärtig nicht ausgeführt wird, das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert, um die Unterdrückung des Abgasstroms zu hemmen.
Nachdem die Unterdrückung des Abgasstroms gehemmt worden ist, geht das Verfahren zum Schritt S40' über, in dem festgestellt wird, ob eine Differenz (Ne – Ned) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Ned größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe2' ist.
Konkret wird im Schritt S40' eine Änderung der Motordrehzahl Ne (des einen verbleibenden Parameters) bezüglich der Zielmotordrehzahl Ned ermittelt, d. h. eine Differenz (Ne – Ned) zwischen der Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Ned, wobei der Drosselklappenwinkel θth, welcher der Ansaugluftmenge entspricht, das Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf), das der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, und der Zündzeitpunkt (drei Parameter) fixiert sind. Indem ermittelt wird, ob die Änderung größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe2' ist oder nicht, wird dann festgestellt, ob die Unterdrückung des Abgasstroms durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig gehemmt wird oder nicht, d. h. ob die Erhöhung des Abgasdrucks richtig gehemmt wird oder nicht.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S40' wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ne – Ned) zwischen der Zielmotordrehzahl Ned und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe2' ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbeitet. In diesem Falle wird diese Routine ohne weitere Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S40' falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ne – Ned) zwischen der Zielmotordrehzahl Ned und der Motordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe2', kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 aufgrund irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zum Schritt S22 über, in dem festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist. Die gleiche Verarbeitung wird im Schritt S24 und danach ausgeführt, und daher wird ihre Beschreibung weggelassen.
Wie oben beschrieben, ermöglicht nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Überwachung einer Änderung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne bezüglich der Zielmotordrehzahl Ned bei einem beliebigen vorgegebenen Winkel den leichten Nachweis einer Störung (Blockieren im Öffnungszustand), die beim Schließen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt sowie einer Störung (Blockieren im Schließzustand), die beim Öffnen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt. Als Ergebnis kann zuverlässig festgestellt werden, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, ungeachtet dessen, ob der Abgasstromregelungsmodus gerade ausgeführt wird oder nicht.
Nachstehend wird eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform gegeben.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und die folgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 5 gegeben. Hierbei wird eine Beschreibung von Teilen und Elementen weggelassen, die denjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechen, und es werden nur Unterschiede beschrieben.
Im Schritt S16 wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert (z. B. voll geschlossen), um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dann wird im Schritt S18'', wie oben beschrieben, in dem Zustand mit erhöhtem Abgasdruck, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind, die gegenwärtige Motordrehzahl Ne (zweiter Parameter) auf der Basis der vom Kurbelwinkelsensor 54 gelieferten Information ermittelt, und dann wird festgestellt, ob eine Differenz (Necl – Ne) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Necl (erster Parameter) im Fall mit voll geschlossenem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0) ist oder nicht. Wenn das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 voll geschlossen ist, erreicht die Motordrehzahl Ne ihren Minimalwert, welcher der Zielmotordrehzahl Necl entspricht, und daher wird eine Differenz (Necl – Ne) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Necl normalerweise nicht größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0). Daher ist das Ermittlungsergebnis falsch (nein), und das Verfahren geht dann zum Schritt S20'' über.
Im Schritt S20'' wird festgestellt, ob eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne größer oder gleich der im Schritt S14 eingestellten, vorgegebenen Abweichung ΔNe1 ist.
Bei dieser Gelegenheit wird eine Änderung der Motordrehzahl Ne (des einen verbleibenden Parameters) bezüglich der Zielmotordrehzahl Necl ermittelt, d. h. eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der Motordrehzahl Ne, wobei der Drosselklappenwinkel θth, welcher der Ansaugluftmenge entspricht, das Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf), das der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, und der Zündzeitpunkt (drei Parameter) auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert sind. Indem dann ermit telt wird, ob die Änderung größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1 ist oder nicht, wird festgestellt, ob der Abgasstrom durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig unterdrückt wird oder nicht, d. h. ob der Abgasdruck richtig erhöht wird oder nicht.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S20'' falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der Motordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe1, dann ist die Motordrehzahl Ne im wesentlichen gleich der Zielmotordrehzahl Necl, und daher kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal funktioniert. In diesem Falle wird diese Routine ohne irgendeine Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S20'' wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Ne – Necl) zwischen der Zielmotordrehzahl Necl und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1 ist, oder wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S18'' wahr ist (ja), dann weicht die Motordrehzahl Ne, die ursprünglich gleich der Zielmotordrehzahl Necl sein sollte, von der Zielmotordrehzahl Necl ab, und daher kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 aufgrund irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zum Schritt S22 über, in dem festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Andererseits wird im Schritt S38'' ermittelt, ob eine Differenz (Ne – Neop) zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne (zweiter Parameter) und der Zielmotordrehzahl Neop (erster Parameter) in dem Fall mit voll geöffnetem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0) ist oder nicht. Wenn das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 voll geöffnet ist, erreicht die Motordrehzahl Ne ihren Maximalwert, welcher der Zielmotordrehzahl Neop entspricht, und daher wird eine Differenz zwischen der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Neop (Ne – Neop) normalerweise nicht größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe0 (z. B. einem Wert 0). Daher ist das Ermittlungsergebnis falsch (nein), und das Verfahren geht dann zum Schritt S40'' über.
Im Schritt S40'' wird festgestellt, ob eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neop und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne größer oder gleich der im Schritt S34 festgesetzten, vorgegebenen Abweichung ΔNe1' ist oder nicht.
Bei dieser Gelegenheit wird ebenso wie im Fall von Schritt S20'' eine Änderung der Motordrehzahl Ne (des einen verbleibenden Parameters) bezüglich der Zielmotordrehzahl Neop ermittelt, d. h. eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Motordrehzahl Ne und der Zielmotordrehzahl Neop, wobei der Drosselklappenwinkel θth, welcher der Ansaugluftmenge entspricht, das Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf), das der Kraftstoffeinspritzmenge entspricht, und der Zündzeitpunkt (drei Parameter) fixiert sind. Indem dann ermittelt wird, ob die Änderung größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe1' ist oder nicht, wird festgestellt, ob die Unterdrückung des Abgasstroms durch das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 richtig gehemmt wird oder nicht, d. h. ob die Erhöhung des Abgasdrucks richtig gehemmt wird oder nicht. Das heißt, durch Überwachung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne wird festgestellt, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ohne irgendeine Störung (Blockieren im Schließzustand) normal arbeitet oder nicht.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S40'' falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neop und der Motordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe1', dann ist die Motordrehzahl Ne im wesentlichen gleich der Zielmotordrehzahl Neop, und daher kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbeitet. In diesem Fall wird diese Routine ohne irgendeine Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S40'' wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Neop – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neop und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Ab weichung ΔNe1' ist, oder wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S38'' wahr ist (ja), dann weicht die Motordrehzahl Ne, die ursprünglich gleich der Zielmotordrehzahl Neop sein sollte, von der Zielmotordrehzahl Neop ab, und daher kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 aufgrund irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zum Schritt S22 über, in dem festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Wie oben beschrieben, ermöglicht nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Überwachung einer Änderung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne bezüglich der Zielmotordrehzahl Necl oder Neop den leichten Nachweis einer Störung (Blockieren im Öffnungszustand), die beim Schließen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt (Schritte S12 bis S20''), sowie den Nachweis einer Störung (Blockieren im Schließzustand), die beim Öffnen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt (Schritte S32 bis S40''). Als Ergebnis kann genau und zuverlässig festgestellt werden, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, ungeachtet dessen, ob der Abgasstromregelungsmodus gerade ausgeführt wird oder nicht.
Nachstehend wird eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform gegeben.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und die folgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 6 gegeben. Hierbei wird eine Beschreibung von Teilen und Elementen weggelassen, die denjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechen, und es werden nur Unterschiede beschrieben.
Nach der vorliegenden Ausführungsform wird im Schritt S10 festgestellt, daß der Abgasstromregelungsmodus gerade ausgeführt wird, und im Schritt S12 werden der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert. Das Verfahren geht zum Schritt S50 über.
Im Schritt S50 wird festgestellt, ob der gegenwärtige Zeitpunkt unmittelbar nach dem Start der Regelung liegt, d. h. ob die Verarbeitung unmittelbar nach dem Start des Abgasstromregelungsmodus erstmalig ausgeführt wird oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn der gegenwärtige Zeitpunkt unmittelbar nach dem Start der Regelung liegt, geht das Verfahren zum Schritt S52 über.
Im Schritt S52 wird festgestellt, ob der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist oder nicht. Wenn der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, d. h. während das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 arbeitet, kann in Betracht gezogen werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 wahrscheinlich gestört ist. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, geht das Verfahren dann zum Schritt S54 über. Übrigens wird zwar in der vorliegenden Ausführungsform nur festgestellt, ob der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, aber es kann auch festgestellt werden, ob der Motor 1 innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Ende der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist oder nicht, ob die Temperatur des Katalysators kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist, wenn der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, ob die Kühlwassertemperatur kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist, wenn der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, ob die nach dem Start des Motors 1 abgelaufene Zeit in dem Fall, wo der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, und dergleichen, um die Zuverlässigkeit der Regelung weiter zu verbessern.
Im Schritt S54 wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert, um in dem Zustand, in dem der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt SA auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind, die Unterdrückung des Abgasstroms zu verhindern oder zu reduzieren. Im Schritt S56 wird bei dieser Gelegenheit die Motordrehzahl Ne als Zielmotordrehzahl Neopb (erster Parameter) erfaßt. Konkret wird die Zielmotordrehzahl Neopb in dem Fall mit voll geöffnetem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 aktuell gemessen, um sie als Bestimmungsbezugswert (Basis-Ne) zu aktualisieren. Zu beachten ist, daß die Zielmotordrehzahl Neopb entweder ein Mittelwert oder ein Momentanwert sein kann. Ferner wird vorher beim Start der Regelung der Anfangswert der Zielmotordrehzahl Neopb eingestellt.
Bei der nächsten Ausführung dieser Routine ist das Bestimmungsergebnis im Schritt S50 "Fehler" (nein), und das Verfahren geht dann zum Schritt S58 über.
Im Schritt S58 wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert (z. B. voll geschlossen), um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dies erhöht den Abgasdruck und fördert die oxidative Reaktion in der Abgasanlage.
Im Schritt S60 wird in dem Zustand mit erhöhtem Abgasdruck, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert worden sind, die gegenwärtige Motordrehzahl Ne auf der Basis der vom Kurbelwinkelsensor 54 gelieferten Information erfaßt. Zu beachten ist, daß die Motordrehzahl entweder ein Mittelwert oder ein Momentanwert sein kann.
Im nächsten Schritt S62 wird eine vorgegebene Abweichung ΔNe3 als Bestimmungsschwellwert für die Motordrehzahl Ne nach der folgenden Gleichung (3) festgesetzt, die der Gleichung (1) ähnlich ist: ΔNe3 = (Zielabgasdruck (mmHg)/100 mmHg) × 0,02 × Neopb (3)
Im nächsten Schritt S64 wird festgestellt, ob eine Differenz (Neopb – Ne) zwischen der im Schritt S56 erfaßten Zielmotordrehzahl Neopb und der im Schritt S60 erfaßten Motordrehzahl Ne (zweiter Parameter) größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe3 ist oder nicht. Wenn das Ermittlungser gebnis wahr ist (ja), d. h. wenn eine Differenz (Neopb – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neopb und der Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe3 ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist sondern normal arbeitet. In diesem Fall wird diese Routine ohne irgendeine Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis vom Schritt S64 falsch ist (nein), d. h. wenn eine Differenz (Neopb – Ne) zwischen der Zielmotordrehzahl Neopb und der Motordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe3, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 aufgrund irgendeines Defekts versagt. Daher geht das Verfahren zum Schritt S66 über, d. h. es wird festgestellt, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Übrigens kann ebenso wie in den Fällen der ersten und der zweiten Ausführungsform die Regelung des Abgasstroms und die Regelung des Abgastemperaturanstiegs verhindert werden, und die Warnlampe 50 kann eingeschaltet werden.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S10 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Abgasstromregelungsmodus gegenwärtig nicht ausgeführt wird, dann geht das Verfahren ebenso wie im Fall der ersten Ausführungsform zum Schritt S30 über (angedeutet durch 0).
Wie oben beschrieben, ermöglicht nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Überwachung einer Änderung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne bezüglich der Zielmotordrehzahl Neopb durch aktuelle Messung der Zielmotordrehzahl Neopb und ihre Aktualisierung zu dem Bestimmungsbezugswert (Basis-Ne) als Optimalwert den leichten Nachweis einer Störung (Blockieren im Öffnungszustand), die beim Schließen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt, und den Nachweis einer Störung (Blockieren im Schließzustand), die beim Öffnen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt. Als Ergebnis läßt sich genau feststellen, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, ungeachtet dessen, ob der Abgasstromregelungsmodus gerade ausgeführt wird oder nicht.
Zu beachten ist, daß im Schritt S64 nach dem Schritt S56 entsprechend der zuvor im vorhergehenden Schritt S60 gespeicherten Motordrehzahl Ne festgestellt werden kann, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht (Blockieren im Schließzustand), und daß während der Ausführung der Verarbeitung im Schritt S30 und danach (angedeutet durch ➀) festgestellt werden kann, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht (Blockieren im Schließzustand).
Nachstehend wird eine Beschreibung einer fünften Ausführungsform gegeben.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerdiagnoseroutine nach der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und die folgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 7 gegeben. Zu beachten ist, daß die fünfte Ausführungsform sich von der vierten Ausführungsform nur darin unterscheidet, daß der eine verbleibende Parameter statt der Motordrehzahl Ne der Zündzeitpunkt ist, und nachstehend wird eine Beschreibung des Unterschieds gegeben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird im Schritt S10 festgestellt, daß gegenwärtig der Abgasstromregelungsmodus ausgeführt wird, und im Schritt S12 werden der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und die Motordrehzahl Ne auf den vorgegebenen Wert Nea fixiert.
Wenn dann nach dem Schritt S50 das Ermittlungsergebnis von Schritt S52 wahr ist (ja) und festgestellt wird, daß der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, geht das Verfahren zum Schritt S54 über, wobei in dem Zustand, in dem der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und die Motordrehzahl Ne auf den vorgegebenen Wert Nea fixiert sind, das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert wird, um die Unterdrückung des Abgasstroms zu verhindern oder zu reduzieren. Im Schritt S56' wird bei dieser Gelegenheit der Zündzeitpunkt als Zielzündzeitpunkt SAopb (erster Parameter) erfaßt. Konkret wird der Zielzündzeitpunkt SAopb in dem Fall mit voll geöffnetem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 als Bestimmungsbezugswert (Basis-SA) aktualisiert.
Bei der nächsten Ausführung dieser Routine ist das Ermittlungsergebnis im Schritt S50 falsch (nein), und dann geht das Verfahren zum Schritt S58 über, in dem das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert (z. B. voll geschlossen) wird, um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dadurch wird der Abgasdruck erhöht und die oxidative Reaktion im Abgassystem gefördert.
Im Schritt S60' wird in dem Zustand mit erhöhtem Abgasdruck der gegenwärtige Zündzeitpunkt SA eingestellt, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und die Motordrehzahl Ne auf den vorgegebenen Wert Nea fixiert sind. Da übrigens der Zielzündzeitpunkt SAopb dem maximalen Verzögerungswinkel entspricht, wird der Zündzeitpunkt SA früher eingestellt als der Zielzündzeitpunkt SAopb.
Im nächsten Schritt S62' wird eine vorgegebene Abweichung ΔSA als Bestimmungsschwellwert für den zuvor bestimmten Zündzeitpunkt festgesetzt.
Im nächsten Schritt S64' wird festgestellt, ob eine Differenz (SA – SAopb) zwischen dem im Schritt S56' erfaßten Zielzündzeitpunkt SAopb und dem im Schritt S60' erfaßten Zündzeitpunkt SA (zweiter Parameter) größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔSA ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn eine Differenz (SA – SAopb) zwischen dem Zielzündzeitpunkt SAopb und dem Zündzeitpunkt SA größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔSA ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbeitet. In diesem Fall wird diese Routine ohne irgendeine Maßnahme beendet.
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S64' falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (SA – SAopb) zwischen dem Zielzündzeitpunkt SAopb und dem Zündzeitpunkt SA kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔSA, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öff nungs- und Schließventil 42 infolge irgendeines Defekts versagt. Daher geht in diesem Fall das Verfahren zum Schritt S66 über, d. h. es wird festgestellt, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Übrigens können ebenso wie im Fall der ersten und der zweiten Ausführungsform die Abgasstromregelung und die Regelung des Abgastemperaturanstiegs gehemmt werden, und die Warnlampe 50 kann eingeschaltet werden.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S10 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Abgasstromregelungsmodus nicht im Gange ist, dann geht das Verfahren zum Schritt S30 und den nachfolgenden Schritten über (angedeutet durch ➀), ebenso wie im Fall der oben beschriebenen vierten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, ermöglicht nach der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Überwachung der Änderung des Zündzeitpunkts bezüglich des Zielzündzeitpunkts SAopb unter Verwendung des Zündzeitpunkts anstelle der Motordrehzahl Ne als des einen verbleibenden Parameters gleichfalls den leichten Nachweis einer Störung (Blockieren im Öffnungszustand), die beim Schließen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt, und den Nachweis einer Störung (Blockieren im Schließzustand), die beim Öffnen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 auftritt. Als Ergebnis ist es möglich, genau festzustellen, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, ungeachtet dessen, ob der Abgasstromregelungsmodus gerade ausgeführt wird oder nicht.
Zu beachten ist, daß in der fünften Ausführungsform im Schritt S64' nach dem Schritt S56' anhand des zuvor im vorhergehenden Schritt S60' gespeicherten Zündzeitpunkts SA festgestellt werden kann, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht (Blockieren im Schließzustand), und daß während der Verarbeitung im Schritt S30 und danach (angedeutet durch ➀) festgestellt werden kann, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht (Blockieren im Schließzustand).
Nachstehend wird eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform gegeben.
Die 8 und 9 zeigen Ablaufdiagramme, die eine Fehlerdiagnoseroutine gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, und die nachstehende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gegeben. Zu beachten ist, daß die sechste Ausführungsform eine Variante der vierten Ausführungsform ist, und daß nachstehend nur die Unterschiede zur vierten Ausführungsform beschrieben werden, wobei eine Beschreibung der Teile und Elemente, die denen der vierten Ausführungsform entsprechen, weggelassen wird.
Zunächst wird im Schritt S70 festgestellt, ob der Motor 1 sich im kalten Betriebszustand befindet oder nicht. Konkret wird im Schritt S70 festgestellt, ob eine Steuerung zur Erhöhung der Abgastemperatur und zur Unterdrückung des Abgasstroms erforderlich ist. Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S70 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 1 nicht im kalten Betriebszustand befindet, geht das Verfahren zum Schritt S72 über, in dem das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert wird, um die Unterdrückung des Abgasstroms zu hemmen, und geht dann zum Schritt S74 über, in dem eine normale Steuerung erfolgt. Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S70 wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 1 im kalten Betriebszustand befindet, dann geht das Verfahren zum Schritt S75 über, in dem das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert wird (z. B. voll geschlossen), um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dadurch wird der Abgasdruck erhöht und die oxidative Reaktion in der Abgasanlage gefördert. Das Verfahren geht dann zum Schritt S76 über.
Im Schritt S76 wird festgestellt, ob sich der Motor 1 gegenwärtig im Startzustand befindet. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 1 im Startzustand befindet, geht das Verfahren zum Schritt S74 über, in dem die normale Steuerung erfolgt. Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 1 nicht im Startzustand befindet, geht das Verfahren zum Schritt S78 über.
Im Schritt S78 wird festgestellt, ob ein – nicht dargestelltes – Automatikgetriebe in einem der Bereiche bzw. Stellungen N (Leerlauf), D (Fahrt) und 1st (1. Gang) steht oder ob die nach dem Start abgelaufene Zeit kleiner oder gleich t1 ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis falsch ist (nein), z. B. wenn festgestellt wird, daß das Automatikgetriebe im 2. oder einem höheren Gang steht und die abgelaufene Zeit nach dem Start kleiner oder gleich t1 ist, dann wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 im Schritt S72 voll geöffnet, und im Schritt S74 erfolgt die normale Steuerung, wie oben beschrieben. Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), dann geht das Verfahren zum Schritt S80 über.
Im Schritt S80 wird festgestellt, ob die nach dem Start abgelaufene Zeit größer als t2 ist (t2 < t1) oder nicht, oder ob der Motor 1 sich bei ausgeschaltetem (OFF) Leerlaufschalter SW 52 nicht im Leerlauf befindet. Konkret wird im Schritt S80 festgestellt, ob der Motor 1 den Anfangszustand verlassen hat, in dem er aufgewärmt wird. Wenn das Ermittlungsergebnis falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 gerade gestartet worden ist und sich noch im Leerlauf befindet, geht das Verfahren zum Schritt S82 über.
Im Schritt S82 werden ebenso wie im Fall von Schritt S12 der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa (A/F steht z. B. auf einem Wert 25, wird aber entsprechend einem System auf den Optimalwert eingestellt) und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert. Im nächsten Schritt S84 wird als Reaktion auf die Feststellung, daß sich der Motor 1 im kalten Betriebszustand befindet und gerade gestartet worden ist, die Zweistufenverbrennung ausgeführt. Dadurch wird die oxidative Reaktion in der Abgasanlage gefördert, die Reinigung der Abgasemission beschleunigt und die Abgastemperatur erhöht, um den Dreiwegekatalysator 30 schnell zu aktivieren.
Wenn andererseits das Ergebnis im Schritt S80 wahr ist (ja), d. h. wenn die nach dem Start abgelaufene Zeit größer als t2 ist oder sich der Motor 1 bei eingeschaltetem (ON) Leerlaufschalter 52 nicht im Leerlauf befindet, und wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 den Anfangszustand, indem er aufgewärmt wird, verlassen hat, dann werden im Schritt S86 der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha', das Verhältnis A/F auf einen vorgegebenen Wert AFa' (A/F wird auf ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt, wird aber entsprechend einem System auf den Optimalwert eingestellt) und der Zündzeitpunkt auf einen vorgegebenen Wert SAa' fixiert. Im nächsten Schritt S88 wird als Reaktion auf die Feststellung, daß der Motor 1 den anfänglichen Aufwärmzustand verlassen hat, der leicht magere Verdichtungsbetrieb (S/L-Verdichtungsbetrieb) ausgeführt. Wenn der Motor 1 unter niedriger Last betrieben wird, wird dadurch die oxidative Reaktion in der Abgasanlage gefördert, die Reinigung der Abgasemission wird unter gleichzeitiger Sicherstellung der Motorleistung beschleunigt, und der Dreiwegekatalysator 30, dessen Temperatur durch die Zweistufenverbrennung erhöht worden ist, wird auf eine zu bevorzugende Weise auf hoher Temperatur gehalten, um die Abgasreinigungsleistung zu verbessern.
Im Schritt S90, dargestellt in 9, wird festgestellt, ob die Steuerung in der jeweiligen Betriebsart unmittelbar vorher gestartet wurde, d. h ob die Verarbeitung nach dem Start des Zweistufenverbrennungsbetriebs oder nach dem Start des leicht mageren Verdichtungsbetriebs erstmalig ausgeführt wird oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß die Steuerung in der jeweiligen Betriebsart unmittelbar vorher gestartet wurde, geht das Verfahren zum Schritt S92 über.
Im Schritt S92 wird ebenso wie im Fall von Schritt S52 festgestellt, ob der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, geht das Verfahren zum Schritt S94 über, in dem das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert wird.
Im Schritt S96 wird im Falle des Zweistufenverbrennungsbetriebs das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind, und die Motordrehzahl Ne wird bei dieser Gelegenheit als Zielmotordrehzahl Neopb (erster Parameter) erfaßt. Andererseits wird im Fall des leicht mageren Verdichtungsbetriebs (S/L-Verdichtungsbetriebs) das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 in die voll geöffnete Stellung gesteuert, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha', das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa' und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa' fixiert sind, und die Motordrehzahl Ne wird bei dieser Gelegenheit als Zielmotordrehzahl Neopb' (erster Parameter) erfaßt. Konkret wird die Motordrehzahl Ne, die bei voll geöffnetem gasdichtem Öffnungs- und Schließventil 42 erfaßt wird, in den entsprechenden Betriebsarten aktuell als Zielmotordrehzahl Neopb bzw. als Zielmotordrehzahl Neopb' gemessen und als Bestimmungsbezugswert (Basis-Ne) aktualisiert. Zu beachten ist, daß die Zielmotordrehzahl Neopb und die Zielmotordrehzahl Neopb' jeweils entweder ein Mittelwert oder ein Momentanwert sein kann.
Wenn das Ermittlungsergebnis im Schritt S90 falsch ist (nein), d. h. wenn die Steuerung in der jeweiligen Betriebsart nicht unmittelbar vorher gestartet worden ist, geht das Verfahren zum Schritt S98 über.
Im Schritt S98 wird das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 wieder auf einen vorgegebenen Winkel gesteuert (z. B. voll geschlossen), um den Abgasstrom zu unterdrücken. Dadurch wird der Abgasdruck erhöht und die oxidative Reaktion in der Abgasanlage gefördert.
Im Schritt S100 wird im Falle der Betriebsart der Zweistufenverbrennung die gegenwärtige Motordrehzahl Ne (zweiter Parameter) auf der Basis der Information erfaßt, die vom Kurbelwinkelsensor 54 in dem Zustand geliefert wird, in dem der Abgasdruck erhöht worden ist, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha, das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa fixiert sind. Andererseits wird im Falle des leicht mageren Verdichtungsbetriebs (S/L-Verdichtungsbetriebs) die gegenwärtige Motordrehzahl Ne' (zweiter Parameter) auf der Basis der Information erfaßt, die vom Kurbelwinkelsensor 54 in dem Zustand geliefert wird, indem der Abgasdruck erhöht worden ist, wobei der Drosselklappenwinkel θth auf den vorgegebenen Wert θtha', das Verhältnis A/F auf den vorgegebenen Wert AFa' und der Zündzeitpunkt auf den vorgegebenen Wert SAa' fixiert sind. Konkret wird ebenso wie im Falle von Schritt S96 die gegenwärtige Motordrehzahl Ne in den entsprechenden Betriebsarten als Motordrehzahl Ne bzw. als Motordrehzahl Ne' erfaßt. Zu beachten ist, daß die Motordrehzahl Ne und die Motordrehzahl Ne' jeweils entweder ein Mittelwert oder ein Momentanwert sein können.
Im nächsten Schritt S102 werden eine vorgegebene Abweichung ΔNe3 und eine vorgegebene Abweichung ΔNe3' als Bestimmungsschwellwerte für die Motordrehzahl Ne für die entsprechenden Betriebsarten nach der obigen Gleichung (3) festgesetzt, und im Schritt S104 wird festgestellt, ob eine Differenz (Neopb – Ne) zwischen der im Schritt S96 erfaßten Zielmotordrehzahl Neopb und der im Schritt S100 erfaßten Motordrehzahl Ne größer oder gleich einer vorgegebenen Abweichung ΔNe3 ist oder nicht, und ob eine Differenz (Neopb' – Ne') zwischen der Zielmotordrehzahl Neopb' und der Motordrehzahl Ne' größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe3' ist oder nicht. Wenn das Ermittlungsergebnis wahr ist (ja), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Neopb – Ne) zwischen der im Schritt S96 erfaßten Zielmotordrehzahl Neopb und der im Schritt S100 erfaßten Motordrehzahl Ne größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe3 ist, oder daß eine Differenz (Neopb' – Ne') zwischen der Zielmotordrehzahl Neopb' und der Motordrehzahl Ne' größer oder gleich der vorgegebenen Abweichung ΔNe3' ist, kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 nicht ausgefallen ist, sondern normal arbeitet. In diesem Fall springt das Verfahren ohne irgendeine Maßnahme zum Schritt S78 zurück, und die Fehlerdiagnose wird wiederholt, bis das Ermittlungsergebnis im Schritt S78 falsch ist (nein).
Wenn andererseits das Ermittlungsergebnis im Schritt S104 falsch ist (nein), d. h. wenn festgestellt wird, daß eine Differenz (Neopb – Ne) zwischen der im Schritt S96 erfaßten Zielmotordrehzahl Neopb und der im Schritt S100 erfaßten Motordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe3, oder daß eine Differenz (Neopb' – Ne') zwischen der im Schritt S96 erfaßten Zielmotordrehzahl Neopb' und der im Schritt S100 erfaßten Motordrehzahl Ne' kleiner ist als die vorgegebene Abweichung ΔNe3', kann festgestellt werden, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 aufgrund irgendeines Defekts versagt. In diesem Fall geht das Verfahren zum Schritt S106 über, in dem festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist. Das Verfahren springt dann zum Schritt S78 zurück, um die Fehlerdiagnose zu wiederholen, bis das Ermittlungsergebnis im Schritt S78 falsch ist (nein).
Übrigens können ebenso wie in den Fällen der ersten und der zweiten Ausführungsform die Abgasstromregelung und die Erhöhung der Abgastemperatur gehemmt werden, und die Warnlampe 50 kann eingeschaltet werden, wenn festgestellt wird, daß das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist.
Wie oben beschrieben, werden nach der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Fall mit Ausführung des Zweistufenverbrennungsbetriebs und des leicht mageren Verdichtungsbetriebs (S/L-Verdichtungsbetriebs) eine Änderung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne bezüglich der Zielmotordrehzahl Neopb und eine Änderung der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne' bezüglich der Zielmotordrehzahl Neopb' in den entsprechenden Betriebsarten überwacht, indem die Zielmotordrehzahl Neopb und die Zielmotordrehzahl Neopb' in den entsprechenden Betriebsarten aktuell gemessen werden, und werden als Bestimmungsbezugswert (Basis – Ne) aktualisiert. Daher ist es möglich, eine Störung des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 leicht nachzuweisen und genau festzustellen, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht.
Zu beachten ist, daß in der sechsten Ausführungsform beim Schließen des gasdichten Öffnungs- und Schließventils 42 nur festgestellt wird, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht (Blockieren im Öffnungszustand), daß aber ebenso wie im Falle der ersten bis fünften Ausführungsformen beim Öffnen des Ventils im Schritt S104 nach dem Schritt S96 anhand der Motordrehzahl Ne und der Motordrehzahl Ne', die im vorhergehenden Schritt S100 erfaßt und im voraus gespeichert wurden, festgestellt werden kann, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht (Blockieren im Schließzustand).
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern unter Umständen verschiedene Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen möglich sind, ohne von den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, einschließlich beispielsweise der nachstehend beschriebenen Varianten.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden zwar der Zweistufenverbrennungsbetrieb und der leicht magere Verdichtungsbetrieb ausgeführt, aber der Zweistufenverbrennungsbetrieb, der leicht magere Verdichtungsbetrieb und dergleichen sind nicht unbedingt auszuführen.
Ferner wird zwar in den oben beschriebenen Ausführungsformen unter Verwendung der Motordrehzahl Ne oder des Zündzeitpunkts als des einen verbleibenden Parameters festgestellt, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern der eine verbleibende Parameter kann entweder der Drosselklappenwinkel θth oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F (oder die Kraftstoffeinspritzmenge Qf) sein. Das heißt, ungeachtet dessen, welcher Parameter als der eine verbleibende Parameter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus der Motordrehzahl Ne, dem Zündzeitpunkt, dem Drosselklappenwinkel θth und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F (oder der Kraftstoffeinspritzmenge Qf) besteht, kann leicht und zuverlässig festgestellt werden, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht.
Ferner werden zwar in den obigen Ausführungsformen die vorgegebenen Abweichungen ΔNe1, ΔNe1', ΔNe2, ΔNe2', ΔNe3, ΔNe3', ΔSA und dergleichen als Bestimmungsschwellwerte berech net, können aber auch Festwerte sein, die vorher auf die Optimalwerte eingestellt werden.
Ferner wird zwar in den oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechend einer Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl Neop, Ned, Neopb oder Neopb' und der aktuellen Motordrehzahl Ne oder Ne' oder entsprechend einer Differenz zwischen dem Zielzündzeitpunkt SAopb und dem aktuellen Zündzeitpunkt SA festgestellt, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt sondern die Feststellung, ob das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 ausgefallen ist oder nicht, kann auch nach dem Motordrehzahlverhältnis oder durch direkten Vergleich zwischen dem Zielwert und dem aktuellen Wert getroffen werden, sofern eine Differenz zwischen dem Zielwert und dem aktuellen Wert bestimmt werden kann.
Ferner wird zwar in den oben beschriebenen vierten bis sechsten Ausführungsformen, wenn festgestellt wird, daß der Motor 1 während der vorhergehenden Abgasstromregelung zum Stillstand gekommen ist, das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 voll geöffnet und die vorgegebenen Abweichungen ΔNe3 und ΔNe3' auf der Basis der Zielmotordrehzahl Neop ermittelt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern ebenso wie in der zweiten Ausführungsform kann das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 auf einen beliebigen vorgegebenen Winkel eingestellt werden, und die vorgegebene Abweichung kann auf der Basis der Zielmotordrehzahl Ned bei dem beliebigen vorgegebenen Winkel festgesetzt werden.
Obwohl dies in der obigen Beschreibung der Ausführungsformen nicht erwähnt ist, sollte die Fehlerdiagnose nicht unbedingt ausgeführt werden, wenn die Zielmotordrehzahl Neop, Ned, Neopb oder Neopb, die aktuelle Motordrehzahl Ne oder Ne', der Zielzündzeitpunkt SAopb, der aktuelle Zündzeitpunkt SA oder dergleichen nicht erfaßt oder festgesetzt werden können. Daher ist es möglich, eine falsche Bestimmung zu verhindern.
Ferner wird zwar in den oben beschriebenen Ausführungsformen das gasdichte Öffnungs- und Schließventil 42 als Abgasstromregelungsvorrichtung 40 verwendet, aber die Abgasstromre gelungsvorrichtung 40 kann auch auf irgendeine andere Weise konfiguriert sein, sofern sie den Abgasstrom variabel regeln kann.
Ferner wird zwar in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Benzinmotor mit Zylindereinspritzung als Motor 1 verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern als Motor 1 können auch ein Benzinmotor mit Ansaugrohreinspritzung oder ein Dieselmotor eingesetzt werden.

Claims

Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasstromregelungsvorrichtung, die den Abgasstrom unterdrückt, um Schadstoffe im Auspuffgas zu reduzieren, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung aufweist: eine Motordrehzahldetektoreinrichtung, die eine Motordrehzahl erfaßt; eine Kraftstoffmengenregelungseinrichtung, die eine zum Erzielen eines Abtriebsdrehmoments zugeführte Kraftstoffmenge regelt; eine Zündzeitpunktregelungseinrichtung, die einen Zündzeitpunkt regelt; eine Ansaugluftmengenregelungseinrichtung die eine Ansaugluftmenge regelt; und eine Fehlerdiagnoseeinrichtung die drei Parameter, ausgewählt aus der Gruppe, die aus der durch die Motordrehzahldetektoreinrichtung erfaßten Motordrehzahl, der durch die Kraftstoffmengenregelungseinrichtung geregelten Kraftstoffmenge, dem durch die Zündzeitpunktregelungseinrichtung geregelten Zündzeitpunkt und der durch die Ansaugluftmengenregelungseinrichtung geregelten Ansaugluftmenge besteht, auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert und unabhängig vom Unterdrückungsgrad des Abgasstroms durch die Abgasstromregelungsvorrichtung Werte eines verbleibenden Parameters ermittelt und die Werte des einen verbleibenden Parameters miteinander vergleicht, um festzustellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Ab gleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und wenn der Abgasstrom unterdrückt wird, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen und der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und wenn der Abgasstrom unterdrückt wird, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen und der Abgasstrom unterdrückt worden ist, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und wenn der Abgasstrom nicht unterdrückt wird, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert wer den, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen und der Abgasstrom unterdrückt worden ist, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und wenn der Abgasstrom unterdrückt wird, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung, wenn die Abgasstromregelungsvorrichtung nicht ausgefallen ist und der Abgasstrom nicht unterdrückt worden ist, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert werden und ein Wert des einen verbleibenden Parameters vorher als erster Parameterwert in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Anweisung zum Abgleich eines Abgasstromunterdrückungsgrades auf einen vorgegebenen Unterdrückungsgrad erteilt worden ist, und wenn der Abgasstrom nicht unterdrückt wird, so betrieben werden kann, daß die drei Parameter auf die entsprechenden vorgegebenen Werte fixiert werden, ein Wert des einen verbleibenden Parameters als zweiter Parameterwert ermittelt wird, und entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zwei ten Parameterwert festgestellt wird, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung so betrieben werden kann, daß ein Ausfall der Abgasstromregelungsvorrichtung festgestellt wird, wenn die Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der entsprechend einem Zielunterdrückungsgrad bei unterdrücktem Abgasstrom festgelegt wird.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung so betrieben werden kann, daß ein Ausfall der Abgasstromregelungsvorrichtung festgestellt wird, wenn die Differenz zwischen dem ersten Parameterwert und dem zweiten Parameterwert größer als ein vorgegebener Wert ist, der entsprechend einem Zielunterdrückungsgrad bei unterdrücktem Abgasstrom festgelegt wird.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung, nachdem der Verbrennungsmotor zum Stillstand gekommen ist, während die Abgasstromregelungsvorrichtung den Abgasstrom unterdrückt, so betrieben werden kann, daß die Unterdrückung des Abgasstroms durch die Abgasstromregelungsvorrichtung verhindert oder reduziert wird.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, die ferner eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung aufweist, die ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung regelt; wobei entweder die Kraftstoffmenge oder die Ansaugluftmenge entsprechend dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt wird.
Abgasstromregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung ist, der Kraftstoff direkt in einen Verbrennungsraum einspritzt und einen Zweistufenverbrennungsbetrieb, bei dem Kraftstoff in einem Ansaugtakt oder einem Verdichtungstakt eingespritzt wird und dann in ei nem Ausdehnungstakt und danach zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt wird, sowie einen leicht mageren Verdichtungsbetrieb aufweist, bei dem Kraftstoff im Verdichtungstakt eingespritzt wird, wobei ein Verbrennungs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein leicht mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist; wobei die Fehlerdiagnoseeinrichtung in dem Zweistufenverbrennungsbetrieb und dem schwach mageren Verdichtungsbetrieb jeweils Werte des einen verbleibenden Parameters ermittelt und die Werte des einen verbleibenden Parameters in dem Zweistufenverbrennungsbetrieb und dem schwach mageren Verdichtungsbetrieb miteinander vergleicht.
Verfahren zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors mit einer Abgasstromregelungsvorrichtung, die einen Abgasstrom unterdrückt, um Schadstoffe im Auspuffgas zu reduzieren, mit den folgenden Schritten: Erfassen der Motordrehzahl durch eine Motordrehzahldetektoreinrichtung; Regeln einer zum Erzielen eines Abtriebsdrehmoments zugeführten Kraftstoffmenge durch eine Kraftstoffmengenregelungseinrichtung; Regeln eines Zündzeitpunkts durch eine Zündzeitpunktregelungseinrichtung; Regeln einer Ansaugluftmenge durch eine Ansaugluftmengenregelungseinrichtung; und einem Fehlerdiagnoseschritt, der drei Parameter, ausgewählt aus der Gruppe, die aus der durch die Motordrehzahldetektoreinrichtung erfaßten Motordrehzahl, der durch die Kraftstoffmengenregelungseinrichtung geregelten Kraftstoffmenge, dem durch die Zündzeitpunktregelungseinrichtung geregelten Zündzeitpunkt und der durch die Ansaugluftmengenregelungseinrichtung geregelten Ansaugluftmenge besteht, auf entsprechende vorgegebene Werte fixiert und unabhängig vom Unterdrückungsgrad des Abgasstroms durch die Abgasstromregelungsvorrichtung Werte eines verbleibenden Parameters ermittelt und die Werte des einen verbleibenden Parameters miteinander vergleicht, um festzustellen, ob die Abgasstromregelungsvorrichtung ausgefallen ist.