DE102010042290A1

DE102010042290A1 - Emissionssteuersystem mit einer Wärmerückführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010042290A1
Application number: DE102010042290A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Aichi-ken Ikemoto; Tubasa Aichi-ken Sakuishi; Hisashi Aichi-ken Iida; Naoyuki Aichi-ken Kamiya
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2011-08-25
Also published as: US20110083426A1; US8607552B2

Abstract

In einem Emissionssteuersystem absorbiert ein Absorptionsmittel in einer Abgasemissionspassage eine bestimmte Komponente in der Emission, wenn eine Temperatur davon kleiner als eine erste Temperatur ist, und desorbiert davon die absorbierte bestimmte Komponente, wenn die Temperatur davon größer oder gleich der ersten Temperatur ist. Ein Katalysator in der Abgasemissionspassage wandelt die bestimmte von dem Absorptionsmittel desorbierte Komponente in eine weitere Komponente um, wenn eine Temperatur davon größer oder gleich einer zweiten Temperatur ist, die höher als die erste Temperatur ist. Eine Wärmerückführungsvorrichtung ist in der Abgasemissionspassage stromaufwärtig des Absorptionsmittels angebracht, und führt Wärme von den Abgasemissionen durch einen Wärmeaustausch zwischen einem Wärmeübertragungsmedium und den Abgasemissionen rück. Eine Anpassungseinheit passt eine durch die Wärmerückführungsvorrichtung rückzuführende Wärmemenge an, um dadurch einen Temperaturzustand der Abgasemissionen anzupassen.

Description

QUERBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen 2009-235814 , 2010-65345 und 2010-65346 , eingereicht am 12. Oktober 2009, 22. März 2010 bzw. 22. März 2010. Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen, sodass deren Beschreibungen hier durch Bezugnahme enthalten sind.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Emissionssteuersysteme die gestaltet sind, um bestimmte Komponenten in Abgasemissionen von einer Verbrennungskraftmaschine durch ein Absorptionsmittel zu absorbieren, und durch einen Katalysator die bestimmten von dem Absorptionsmittel desorbierten Komponenten zu oxidieren oder reduzieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Emissionssteuerung ist eine der wichtigen Technologien, die in modernen Motorfahrzeugen installiert ist. Emissionssteuersysteme sind gestaltet, um eine solche Emissionssteuerung zu implementieren. Insbesondere werden diese Emissionssteuersysteme gewöhnlich zum Minimieren dieser bestimmten Komponenten verwendet, die in den Abgasemissionen von der Verbrennungskraftmaschine (Motor) als Nebenprodukte einer Verbrennung, die den Motor verlassen, enthalten sind.
Normalerweise wird ein Absorptionsmittel zum Absorbieren von Kohlenwasserstoffen (HC) als eines der bestimmten Hauptkomponenten in den Abgasemissionen in dem Emissionssteuersystem verwendet. Insbesondere ist dieses Absorptionsmittel dadurch gekennzeichnet, das HC zu absorbieren, wenn dessen Temperatur kleiner als eine Desorptionstemperatur T1 ist, und das absorbierte HC zu desorbieren, wenn dessen Temperatur größer der gleich der Desorptionstemperatur T1 ist. Ein Oxidationskatalysator zum Oxidieren von HC wird ebenso normalerweise in dem Emissionssteuersystem verwendet. Insbesondere ist dieser Oxidationskatalysator dadurch gekennzeichnet, aktiviert zu sein, wenn dessen Temperatur größer oder gleich einer Aktivierungstemperatur T2 ist. In dem aktivierten Zustand ermöglicht der Oxidationskatalysator dem von dem Absorptionsmittel desorbierten HC zu oxidieren. Es sei angemerkt, dass die Aktivierungstemperatur T2 normalerweise eingestellt ist, um höher als die Desorptionstemperatur T1 zu sein.
Die japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschriften Nr. 2004-116370 und 2001-164930 offenbaren, dass bei einem Kaltstart des Motors eine Steuerung zum Verzögern eines Motorzündzeitpunkts, um die Temperatur des Oxidationskatalysators bis zu der Aktivierungstemperatur T2 früh nach dem Starten des Motors anzusteigen, durchgeführt wird. Diese Steuerung, die Temperatur des Katalysators zu steigern, inklusive der Zündzeitpunktsverzögerungssteuerung, wird ebenso als eine ”Katalysator-Aufwärmsteuerung” bezeichnet.
Wenn die Katalysator-Aufwärmsteuerung direkt nach einem Starten des Motors ausgeführt werden würde, würde die Temperatur des Absorptionsmittels für das HC größer oder gleich der Desorptionstemperatur T1 sein, wobei die Menge des absorbierten HC nicht bei einem vorgegebenen gesättigten Betrag davon liegt. Dies würde bewirken, dass kein voller Gebrauch von der Absorptionskapazität des Absorptionsmittels gemacht wird.
Um diesem Problem zu begegnen, ist ein in der Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-116370 offenbartes Emissionssteuersystem derart konfiguriert, um die Katalysator-Aufwärmsteuerung zu dem Zeitpunkt zu starten, wenn die Absorptionstemperatur die Desorptionstemperatur T1 erreicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder haben herausgefunden, dass das in der Patentoffenlegung Nr. 2004-116370 offenbarte Emissionssteuersystem problembehaftet ist.
Insbesondere gilt, dass weil bei dem in der Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-116370 offenbarten Emissionssteuersystem der Motorzündzeitpunkt verzögert wird, um den Oxidationskatalysator auf dessen Aktivierungstemperatur aufzuwärmen, die Verzögerung des Motorzündzeitpunkts eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit reduzieren kann. Dieses Problem kann in einem weiteren Emissionssteuersystem zum Absorbieren einer weiteren Komponente, wie etwa Stickoxiden (NOx) und Reduzieren der absorbierten Komponente auf die gleiche Weise wie bei dem in der Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-116370 offenbarten Emissionssteuersystem verursacht werden.
Im Hinblick der vorstehend angemerkten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Emissionssteuersysteme für Verbrennungskraftmaschinen bereitzustellen, wobei jedes davon konstruiert ist, um die vorstehend aufgeführten Probleme zu lösen, und insbesondere um frühzeitig die Katalysator-Aufwärmsteuerung zu vollenden, mit einem kleinen Effekt auf die Leistungsfähigkeit einer entsprechenden Verbrennungskraftmaschine.
Beispielsweise ist eine Art dieser Emissionssteuersysteme konstruiert, um die Katalysator-Aufwärmsteuerung früh abzuschließen, während eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit beibehalten wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Emissionssteuersystem bereitgestellt. Das Emissionssteuersystem umfasst ein Absorptionsmittel, das in einer Passage bereitgestellt ist, durch die eine Abgasemission einer Verbrennungskraftmaschine strömt. Die Abgasemission enthält eine bestimmte Komponente. Das Absorptionsmittel dient dazu, die bestimmte Komponente zu absorbieren, wenn eine Temperatur davon kleiner als eine erste Temperatur ist. Das Absorptionsmittel dient dazu, um davon die absorbierten bestimmten Komponenten zu desorbieren, wenn die Temperatur davon größer oder gleich der ersten Temperatur ist. Das Emissionssteuersystem umfasst einen Katalysator, der in der Passage bereitgestellt ist. Der Katalysator dient dazu, die bestimmte Komponente, die von dem Absorptionsmittel desorbiert wurde, in eine weitere Komponente umzuwandeln, wenn eine Temperatur davon größer oder gleich einer zweiten Temperatur ist, wobei die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist. Das Emissionssteuersystem umfasst eine Wärmerückgewinnungseinrichtung, die in der Passage stromaufwärtig des Absorptionsmittels angebracht ist, und eingerichtet ist, um Wärme von der Abgasemission durch einen Wärmeaustausch zwischen einem Wärmetransfermedium und der Abgasemission rückzugewinnen. Das Emissionssteuersystem umfasst eine Anpassungseinheit, die eingerichtet ist, eine durch die Wärmerückführungseinrichtung rückzuführende Wärmemenge anzupassen, um dadurch einen Temperaturzustand der Abgasemission anzupassen.
Mit der Konfiguration dieses einen Aspekts der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein Anpassen der durch die Wärmerückgewinnungseinrichtung rückzugewinnenden Wärmemenge ein Anpassen des Temperaturzustands der Abgasemission, welches beispielsweise in das Absorptionsmittel und den Katalysator eintritt. Das heißt, dass das Anpassen der Wärmemenge, um diese zu erhöhen, ein frühes Vollenden einer Katalysator-Aufwärmsteuerung ermöglicht, ohne einen Zündzeitpunkt für die Verbrennungskraftmaschine zu verzögern, wodurch es ermöglicht wird, früh die Katalysator-Aufwärmsteuerung abzuschließen, mit keinem oder einem kleinen Effekt auf die Leistungsfähigkeit der Verbrennungskraftmaschine.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich, in denen gilt:
1 ist eine strukturelle Ansicht, die schematisch ein Motorsteuersystem veranschaulicht, in dem ein Emissionssteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
2A ist eine Querschnittsansicht einer in 1 veranschaulichten Emissionssteuereinrichtung, gesehen von deren stromabwärtigen Seite;
2B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Emissionssteuereinrichtung von 2A;
3 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen eines Mikrocomputers einer in 1 veranschaulichten ECU veranschaulicht, um einen Mengenreduzierprozess (erster Prozess) gemäß einem Mengenreduzierprogramm (erstes Programm) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auszuführen;
4 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch ein Beispiel der in 3 veranschaulichten Operationen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
5 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers veranschaulicht, um einen Mengenreduzierprozess (zweiter Prozess) gemäß einem Mengenreduzierprogramm (zweites Programm) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen;
6 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Operationen des in 5 veranschaulichten Mikrocomputers veranschaulicht;
7 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers veranschaulicht, um einen dritten Prozess gemäß einem dritten Prozessprogramm gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen;
8 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Operationen des in 7 veranschaulichten Mikrocomputers veranschaulicht;
9 ist eine strukturelle Ansicht, die schematisch ein Motorsteuersystem veranschaulicht, in dem ein Emissionssteuersystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
10 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers veranschaulicht, um einen vierten Prozess gemäß einem vierten Prozessprogramm gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel auszuführen;
11 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Operationen des in 10 veranschaulichten Mikrocomputers veranschaulicht;
12 ist eine strukturelle Ansicht, die schematisch ein Motorsteuersystem veranschaulicht, in dem ein Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
13 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers veranschaulicht, um einen fünften Prozess gemäß einem fünften Prozessprogramm gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel auszuführen;
14 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Operationen des in 13 veranschaulichten Mikrocomputers veranschaulicht;
15 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Operationen des in 13 veranschaulichten Mikrocomputers gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
16 ist eine strukturelle Ansicht, die schematisch ein Motorsteuersystem veranschaulicht, in dem ein Emissionssteuersystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden identische Bezugszeichen verwendet, um identische zugehörige Komponenten zu identifizieren.
Erstes Ausführungsbeispiel
Bezug nehmend auf die 1 bis 4 ist ein Emissionssteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; dieses Emissionssteuersystem wird bei einem System zum Steuern eines funkengezündeten Benzinmotors (Verbrennungskraftmaschine) 11, der in einem Motorfahrzeug installiert ist, angewendet. Zunächst wird nachstehend der schematische Aufbau des Motorsteuersystems beschrieben.
In dem Motorsteuersystem ist ein Drosselventil 13 in einer Ansaugleitung 12 der Verbrennungskraftmaschine 11 installiert, um durch einen (nicht gezeigten) Aktuator unter der Steuerung einer elektronischen Steuereinheit (ECU), die später beschrieben wird, drehbar zu sein. Die Drehung des Drosselventils 13 ermöglicht ein Anpassen des Öffnungsbereichs der Ansaugleitung 12, um dadurch die Luftmenge anzupassen, welche in die Zylinder des Motors 11 über einen Ansaugstutzen 14 als die Anordnung von Rohren eintritt. In jedem der Rohre des Ansaugstutzens 14 für einen entsprechenden der Zylinder ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 15 bereitgestellt. Jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 15 ist betreibbar, um Kraftstoff in einen entsprechenden Zylinder über ein entsprechendes der Rohre einzusprühen. Eine Zündkerze 19 für jeden Zylinder ist in der Kompressionskammer jedes Zylinders eingebracht.
Die Zylinder des Motors 11 sind mit einer Auslassleitung 16 über einen Auslassstutzen 17 als die Anordnung von Rohren verbunden. Eine Emissionssteuervorrichtung 30 ist in der Auslassleitung 16 installiert. Die Emissionssteuervorrichtung 30 ist betreibbar, um schädliche Nebenprodukte in Abgasemissionen, welche die Zylinder verlassen, zu reduzieren.
2A ist eine Querschnittsansicht der Emissionssteuervorrichtung 30 aus Sicht dessen stromabwärtiger Seite, und 2B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Emissionssteuervorrichtung 30 von 2A.
Bezug nehmend auf die 2A und 2B besteht die Emissionssteuervorrichtung 30 aus einem Dreiwegekatalysator zum Reinigen von Kohlenwasserstoffen (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxiden (NOx) als die schädlichen Nebenprodukte, oder ein Oxidationskatalysator zum Reinigen des HC und CO; der Dreiwegekatalysator oder der Oxidationskatalysator werden kollektiv als ein Katalysator 33 bezeichnet. Die Emissionssteuervorrichtung 30 besteht ebenso aus einem Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC. Als das Absorptionsmittel 32 wird in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Zeolith- bzw. Siedestein-Absorptionsmittel 32 verwendet.
Insbesondere besteht die Emissionssteuervorrichtung 30 aus einem Keramik-Waben-Substrat, wie etwa ein Cordierit- bzw. Dichroit-Waben-Substrat 31, mit vielen Kanälen (Durchflusszellen) 31a; diese Kanäle 31a sind in der Flussrichtung der Abgasemissionen angeordnet. Das heißt, dass das Keramik-Waben-Substrat 31 als eine Wabenwand konfiguriert ist, welche die Kanäle 31a definiert. An der Innenfläche der Wabenwand 31, welche einem entsprechenden Kanal 31a gegenüber liegt, ist das Absorptionsmittel 32 beschichtet. An der Innenfläche des beschichteten Absorptionsmittels 32 wird der Katalysator 33 beispielsweise durch Beschichten getragen. Der Katalysator 33 ist fein porös, und enthält ultrafeine Poren. Die Emissionssteuervorrichtung 30 ermöglicht dem HC in den durch die Kanäle 31a strömenden Abgasemissionen, um deren Poren zu durchströmen, um so durch das Absorptionsmittel 32 absorbiert zu werden.
Die Menge des Katalysators 33, der auf dem Waben-Substrat 31 stromabwärtig der Kanäle 31a zu tragen ist, ist größer als die stromaufwärts der Kanäle 31a. Beispielsweise wird die Menge des an dem Waben-Substrat 31 zu tragenden Katalysators 33 fortschreitend von dem stromaufwärtigen Ende der Kanäle 31a zu deren stromabwärtigen Ende erhöht. Als ein weitres Beispiel ist die Menge des an der stromabwärtigen Hälfte des Waben-Substrats 31 zu tragenden Katalysators 33 größer als die an dessen stromaufwärtigen Hälfte. Dies erhöht die Menge des HC, das an dem Katalysator 33 an der stromabwärtigen Seite der Kanäle 31a reagiert viel mehr, als die des HC, das an dem Katalysator 33 an dessen stromaufwärtigen Seite reagiert.
Der Zeolith, der das Absorptionsmittel 32 bildet, ist ein kristallines, poröses Alumosilikat. Mit Erhöhen des Silikat-Aluminiumoxid-Verhältnisses wird das Zeolith in dessen Wärmewiderstand verbessert, aber in dessen HC-Absorptionsrate reduziert.
Aufgrund dessen wird der Teil des Zeolith-Absorptionsmittels 32, das an dem Waben-Substrat 31 stromaufwärtig der Kanäle 31a zu tragen ist, in dessen Silikat-Aluminiumoxid-Verhältnis erhöht, um einen ausreichenden Wärmewiderstand davon sicherzustellen. Zusätzlich wird der verbleibende Teil des Zeolith-Absorptionsmittels 32, das an dem Waben-Substrat 31 stromabwärtig der Kanäle 31a zu tragen ist, das eine niedrigere Temperatur als an dessen stromaufwärtiger Seite aufweist, in dessen Silikat-Aluminiumoxid-Verhältnis reduziert, um die HC-Absorptionsrate davon zu verbessern. Beispielsweise wird das Zeolith-Absorptionsmittel 32, das an dem Waben-Substrat 31 zu tragen ist, fortschreitend in dessen Silikat-Aluminiumoxid-Verhältnis von dem stromabwärtigen Ende der Kanäle 31a zu der stromaufwärtigen Seite davon erhöht. Als ein weiteres Beispiel ist die Menge des Zeolith-Absorptionsmittels 32, das an der stromaufwärtigen Hälfte des Waben-Substrats 31 getragen wird, größer als an dessen stromabwärtiger Hälfte.
Das Absorptionsmittel 32 arbeitet, um das HC in den Abgasemissionen zu absorbieren, wenn dessen Temperatur innerhalb eines niedrigen Temperaturbereiches ist, niedriger als eine Desorptionstemperatur T1 von beispielsweise 150°C oder in der Umgebung davon, und desorbiert das absorbierte HC, wenn dessen Temperatur größer oder gleich der Desorptionstemperatur T1 ist.
Der Katalysator 33 ist dadurch gekennzeichnet, um aktiviert zu werden, wenn dessen Temperatur größer oder gleich einer Aktivierungstemperatur T2 von beispielsweise 250°C oder in dieser Umgebung ist. In dem aktivierten Zustand ermöglicht der Katalysator 33, dass das HC, CO und NOx oxidiert oder reduziert wird. Es sei angemerkt, dass die Aktivierungstemperatur T2 höher als die Desorptionstemperatur T1 ist.
Bei einem Kaltstart des Motors 11, wobei die Abgasemissionen bei niedrigen Temperaturen liegen, ist der Katalysator 33 inaktiv, weil die Temperatur Tc des Katalysators 33 kleiner als die Aktivierungstemperatur T2 ist, sodass das HC in den Abgasemissionen von dem Motor 11 nicht gereinigt werden kann. Während der Katalysator 33 inaktiv ist, strömt das HC in den Abgasemissionen, welche in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, durch die Poren des Katalysators 33, um in dem Absorptionsmittel 32 absorbiert zu werden. Wenn daraufhin die Temperatur Ta des Absorptionsmittels 32 und die Temperatur Tc des Katalysators 33 auf die Desorptionstemperatur T1 bzw. die Aktivierungstemperatur T2 erhöht werden, mit einer Erhöhung der Temperatur der Emissionssteuervorrichtung 30, wird das in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte HC davon desorbiert, und das desorbierte HC wird durch den Katalysator 33 oxidiert, um dadurch gereinigt zu werden.
Es sei angemerkt, dass der Katalysator 33 derart an dem Absorptionsmittel 32 getragen wird, um den durch die Kanäle 31a strömenden Abgasemissionen ausgesetzt zu sein. Dies bewirkt, dass die Katalysatortemperatur Tc immer höher als die Absorptionstemperatur Ta ist. Diese Temperaturcharakteristik ermöglicht, dass obwohl die Aktivierungstemperatur T2 höher als die Desorptionstemperatur T1 ist, dass zum Zeitpunkt, bei dem das Desorbieren des HC gestartet wird, wobei die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, später oder im Wesentlichen gleich dem Zeitpunkt ist, bei dem der Katalysator 33 eine HC-Reinigung erreicht, wobei die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht. Daher verhindert die Anordnung des Katalysators 33 auf dem Absorptionsmittel 32, dem von dem Absorptionsmittel 32 desorbierten HC davor, mit dem durch den Katalysator 33 ungereinigten HC ausgestoßen zu werden.
Das Motorsteuersystem umfasst eine ECU 18, die als eine Motorsteuerschaltung dient. Die ECU 18 ist beispielsweise als ein normaler Mikrocomputer 18a gestaltet, der beispielsweise aus einer CPU, einem Speichermedium mit einem ROM (Lesespeicher), wie etwa einem wiederbeschreibbaren ROM, einem RAM (Schreib-Lese-Speicher) und dergleichen, einer IO-(Eingabe und Ausgabe)Schnittstelle, usw. besteht.
Das Speichermedium speichert darin zuvor verschiedene Motorstreuerprogramme.
Die ECU 18 ist betreibbar, um:
basierend auf den Betriebszuständen des Motors 11 verschiedene in dem Motor 11 installierten Aktuatoren zu steuern, um dadurch verschiedene gesteuerte Variablen des Motors 11 anzupassen.
Beispielsweise umfassen die Motorsteuerprogramme ein Kraftstoff-Einspritz-Steuerprogramm und ein Zünd-Steuerprogramm.
In dem Kraftstoff-Einspritz-Steuerprogramm ist die ECU 18 betreibbare, um:
eine Menge von Ansaugluft in jeden Zylinder gemäß den Betriebszuständen des Motors 11 anzupassen;
einen richtigen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt und eine richtige Kraftstoff-Einspritzmenge für die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 15 für jeden Zylinder gemäß den Betriebszuständen des Motors 11 zu berechnen; und
die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 für jeden Zylinder zu instruieren, um bei einem entsprechenden berechneten richtigen Einspritzzeitpunkt eine entsprechende berechnete richtige Menge von Kraftstoff in jeden Zylinder einzusprühen.
Insbesondere sind in dem Speichermedium des Mikrocomputers 18a die Korrelation zwischen einer Variablen der Motordrehzahl, einer Variablen der Motorlast und einer Variablen der richtigen Kraftstoffmenge, die beispielsweise durch Tests erhalten wurden, zuvor als ein Kennfeld M1 gespeichert. Basierend auf dem Kennfeld M1 bezieht sich die ECU 18 durch Verwenden eines gegenwärtigen Wertes der Motordrehzahl und eines gegenwärtigen Wertes der Motorlast auf das Kennfeld M1 als Schlüssel, um eine richtige Kraftstoffmenge (Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff) entsprechend dem gegenwärtigen Wert der Motordrehzahl und dem gegenwärtigen Wert der Motorlast aus dem Kennfeld M1 zu erlangen.
In dem Zündungs-Steuerprogramm ist die ECU 18 betreibbar, um:
einen richtigen Zündzeitpunkt für die Zündkerze 19 für jeden Zylinder gemäß den Betriebszuständen des Motors 11 zu berechnen; und
einer (nicht gezeigten) Zündeinrichtung zu bewirken, eine Hochspannungs-Spannung der Zündkerze 19 für jeden Zylinder zu dem berechneten richtigen Zündzeitpunkt bereitzustellen, um einen Funken an dem Spalt der Zündkerze 19 für jeden Zylinder zu erzeugen, wodurch das Gemisch der Ansaugluft und des von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 15 in die Kompressionskammer jedes Zylinders eingesprühten Kraftstoff zu verbrannt wird.
Insbesondere sind in dem Speichermedium des Mikrocomputers 18a die Korrelation zwischen einer Variablen der Motordrehzahl, einer Variablen der Motorlast und einer Variablen des richtigen Zündzeitpunkts, die beispielsweise durch Tests erhalten werden, zuvor als ein Kennfeld M2 gespeichert. Basierend auf dem Kennfeld M2 bezieht sich die ECU 18 durch verwenden eines gegenwärtigen Wertes der Motordrehzahl und eines gegenwärtigen Wertes der Motorlast als Schlüssel auf das Kennfeld M2, um einen richtigen Zündzeitpunkt (Soll-Zündzeitpunkt) entsprechend dem gegenwärtigen Wert der Motordrehzahl und dem gegenwärtigen Wert der Motorlast aus dem Kennfeld M2 zu erhalten.
Bei einem Kaltstart des Motors 11 ist die ECU 18 programmiert, um eine Katalysator-Aufwärmsteuerung auszuführen, mit: einer Korrektur der Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder, die basierend auf dem Kennfeld M1 berechnet wurde, durch Erhöhen und/oder Verzögern des Soll-Zündzeitpunkts jeder Zündkerze 19. Die Verzögerung des Soll-Zündzeitpunkts jeder Zündkerze 19 wird nachstehend als ”Zündverzögerungssteuerung” bezeichnet. Diese Katalysator-Aufwärmsteuerung dient dazu, den Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen zu begünstigen, wodurch eine frühe Aktivierung des Katalysators 33 beschleunigt wird.
Der in 1 veranschaulichte Motor 11 wird über ein Motorkühlsystem CS gekühlt. Das Motorkühlsystem CS umfasst einen Radiator (Heizkern) 20, eine Zirkulationsleitung 21, eine Nebenleitung 22, ein Thermostat 23, eine Wasserpumpe 24, eine Wärmerückgewinnungsleitung 25, einen Wärmetauscher (Wärmerückgewinnungseinrichtung) 40, ein Mengenregelventil 41, und einen Abgasemissions-Temperatursensor 42.
Die Zirkulationsleitung 21 ermöglicht einem Motorkühlmittel (Kühlmittel), als ein Wärmeübertragungsmedium, um zwischen dem Radiator 20 und den Wassermänteln (Kanälen) in dem Motor 11, zu zirkulieren. Die Zirkulation zwischen dem Radiator 20 und den Wassermänteln des Motors 11 durch die Zirkulationsleitung 21 ermöglicht dem Kühlmittel, dass Wärme von dem Motor 11 abführt und durch einen Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft gekühlt wird.
Die Nebenleitung 22 ist derart mit der Zirkulationsleitung 21 verbunden, um dem Kühlmittel zu ermöglichen, durch diese zu zirkulieren, während der Radiator 20 umgangen wird. Das Thermostat 23 ist an einem Verbindungspunkt zwischen der Zirkulationsleitung 21 und der Nebenleitung 22 angebracht. Das Thermostat 23 ist betreibbar, um die Temperatur des Kühlmittels durch dieses zu messen, ermöglicht eine Zirkulation des Kühlmittels durch die Nebenleitung 22, während der Radiator 20 umgangen wird, wenn die gemessene Temperatur größer oder gleich als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und die Nebenleitung 22 zu schließen, um eine Zirkulation des Kühlmittels durch den Radiator 20 zu ermöglichen, wenn die gemessene Temperatur niedriger als der vorgegebene Schwellenwert ist.
Die Wasserpumpe 24 ist an der Zirkulationsleitung 21 zwischen dem Motor 11 und dem Thermostat 23 angebracht. Die Wasserpumpe 24 wird durch eine Drehung des Motors 11 angetrieben, um das Kühlmittel durch das Kühlsystem CS durch Pumpen von den Motorwassermänteln zu dem Radiator 20 zu zirkulieren. Daher gilt, dass wenn die Motordrehzahl ansteigt, die Antriebsdrehzahl der Wasserpumpe 24 ansteigt, um dadurch die Zirkulationsdurchflussrate des Kühlmittels zu erhöhen. Die Erhöhung der Zirkulationsdurchflussrate des Kühlmittels erhöht die Menge eines Wärmeaustausches zwischen dem Kühlmittel und der Umgebungsluft durch den Radiator 20, mit anderen Worten wird die Menge des durch den Radiator 20 zu kühlenden Kühlmittels erhöht. Es sei angemerkt, dass das Kühlmittel als die Wärmequelle einer (nicht gezeigten) Klimaanlage in dem Motorfahrzeug zum Klimatisieren der Kabine des Motorfahrzeugs verwendet wird. Insbesondere ist die Klimaanlage betreibbar, um Luft durch einen Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel zu erwärmen, und um die erwärmte Luft in die Kabine auszublasen.
Der Wärmetauscher 40 ist in der Auslassleitung 16 stromabwärtig des Auslassstutzens 17 und stromaufwärtig der Emissionssteuervorrichtung 30 bereitgestellt. Die Wärmerückführleitung 25 ermöglicht dem Kühlmittel als ein Wärmetransfermedium, um zwischen dem Wärmetauscher 40 und den Wassermänteln des Motors 11 zu zirkulieren. Die Zirkulation zwischen dem Wärmetauscher 40 und den Wassermänteln des Motors 11 durch die Wärmerückführleitung 25 ermöglicht dem Kühlmittel, durch den Wärmetauscher 40 zu fließen, um die Wärme der Abgasemissionen abzuführen. Die Wärmerückführleitung 25 ist mit dem Motor 11 gemeinsam mit der Zirkulationsleitung 21 verbunden. Das heißt, dass eine Verbindung zwischen einem Ende der Zirkulationsleitung 21 und einem Ende der Wärmerückführleitung 25 über eine gemeinsame Leitung zu einem Ende von jedem der Wassermäntel verbunden ist, und die andere Verbindung zwischen dem anderen Ende der Zirkulationsleitung 21 und dem anderen Ende der Wärmerückführleitung 25 über eine gemeinsame Leitung zu dem anderen Ende von jedem der Wassermäntel verbunden ist. Das heißt, dass die Wasserpumpe 24 an der einen Verbindung oder der anderen Verbindung zwischen dem Motor 11 und dem Radiator 20, und zwischen dem Motor 11 und dem Wärmetauscher 40 angebracht ist.
Die Wasserpumpe 24 wird durch eine Drehung des Motors 11 angetrieben, um das Kühlmittel durch die Wärmerückführleitung 25 zwischen dem Motor 11 und dem Wärmetauscher 40 zu zirkulieren. Das Mengenregulierventil 41 ist derart an der Wärmerückführleitung 25 angebracht, um die Menge des Flusses des Kühlmittels durch dieses anzupassen. Insbesondere ist das Mengenregulierventil 41 als ein Magnetventil konstruiert, das elektrisch mit der ECU 18 verbunden ist, sodass das Öffnen des Mengenregulierventils 41 durch die ECU 18 anpassbar ist. Ein Anpassen des Öffnens des Mengenregulierventils 41 ermöglicht, dass die Menge eines Durchflusses des Kühlmittels durch den Wärmetauscher 40 reguliert werden kann.
Daher ermöglicht ein Anpassen des Öffnens des Mengenregulierventils 41 auf eine vollständig geschlossene Position, dass die Menge eines Durchflusses des Kühlmittels durch den Wärmetauscher 40 auf Null reguliert wird. Dies ermöglicht, dass die volle Menge des Durchflusses des Kühlmittels durch die Zirkulationsleitung 21 durch. die Wasserpumpe 24 zirkuliert. Andererseits ermöglicht das Anpassens des Öffnens des Mengenregulierventils 41 auf eine vorgegebene Öffnungsposition einer Menge eines Durchflusses des Kühlmittels, um durch die Wasserpumpe 24 durch den Wärmetauscher 40 zirkuliert zu werden, sodass die vorgegebene Durchflussmenge des Kühlmittels Wärme von dem Abgasemissionen durch einen Wärmeaustausch damit abführt. Daher wird bei einem Kaltstart des Motors 11 durch Anpassen des Öffnens des Mengenregulierventils 41 auf eine vorgegebene Öffnungsposition Wärme von den Abgasemissionen abgeführt, wodurch ein Aufwärmen des Motors 11 und ein Aufwärmen der aus der Klimaanlage ausgeblasenen Luft früh nach dem Start des Motors 11 begünstigt wird.
Der Abgasemissions-Temperatursensor 42 ist in der Auslassleitung 16 stromaufwärtig des Wärmtauschers 40 bereitgestellt. Der Abgasemissions-Temperatursensor 42 ist betreibbar, um die Temperatur der Abgasemissionen zu messen. Die Temperatur der durch den Temperatursensor 42 gemessenen Abgasemissionen ist die Temperatur der Abgasemissionen, die in dem Wärmetauscher 40 vor einem Wärmeaustausch eintreten; diese Temperatur der Abgasemissionen wird nachstehend als ”Wärmetauschereinlasstemperatur Tex” bezeichnet. Der Abgasemissions-Temperatursensor 42 ist elektrisch mit der ECU 18 verbunden, sodass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, die durch den Sensor 42 gemessen wird, an die ECU 18 gesendet wird. Die ECU 18 ist betreibbar, um basierend auf der Wärmetauschereinlassgastemperatur Tex das Öffnen des Mengenregulierventils 41 anzupassen, um dadurch die Durchflussmenge des Kühlmittels, das in dem Wärmetauscher 40 zu zirkulieren ist, zu regulieren, wodurch die Rückführung der Abwärme (eine Menge von durch den Wärmetauscher 40 rückgewonnenen Wärme) von den Abgasemissionen angepasst wird.
Das Emissionssteuersystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht beispielsweise aus mindestens dem Motorsteuersystem mit der ECU 18, der Emissionssteuervorrichtung 30, dem Wärmetauscher 40, dem Mengenregulierventil 41 und dem Abgasemissions-Temperatursensor 42.
Wenn die Katalysatoraufwärmsteuerung unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors 11 ausgeführt werden würde, würde die Absorptionstemperatur Ta größer oder gleich der Desorptionstemperatur T1 sein, wobei die Menge des absorbierten HC nicht bei einer vorgegebenen gesättigten Menge davon liegt. Dies könnte nicht den vollen Gebrauch der Absorptionsfähigkeit des Absorptionsmittels 32 machen. Um diesem Problem zu begegnen, ist das Emissionssteuersystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel konstruiert, um den Anstieg der Absorptionstemperatur Ta abzustumpfen, um das Erreichen der Absorptionstemperatur Ta zu der Desorptionstemperatur T1 zu verzögern, bis die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex die Aktivierungstemperatur T2 durch Maximieren der Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels erreicht, um eine Abgaswärmerückführung bei der vollen Leistungsfähigkeit des Motorkühlsystems CS auszuführen.
Andererseits gilt, dass nach dem Erreichen der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex zu der Aktivierungstemperatur T2, das Emissionssteuersystem gestaltet ist, um den Anstieg der Katalysatortemperatur Tc zu begünstigen, um das Erreichen der Katalysatortemperatur Tc zu der Aktivierungstemperatur T2 durch Minimieren der Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf Null zu beschleunigen, um die Rückführung von Abgaswärme von den Abgasemissionen zu minimieren.
Diese Gestaltung des Emissionssteuersystems zielt darauf ab, um früh die Katalysatoraufwärmsteuerung abzuschließen, während die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC ausreichend erhöht wird.
Als nächstes wird ein Mengenreduzierprozess (erster Prozess), der durch die ECU 18 auszuführen ist, zum Ändern der Durchflussmenge des in dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels von dessen oberer Grenze auf Null mit einer Erhöhung der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, um die Durchflussmenge des in den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu reduzieren, gemäß einem in dem Speichermedium gespeicherten Mengenreduzierprogramm (erstes Programm) mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers 18a der ECU 18 veranschaulicht, um den Mengenreduzierprozess gemäß dem Mengenreduzierprogramm auszuführen. Der Mikrocomputer 18a führt das Mengenreduzierprogramm wiederholt zu einem voreingestellten Zyklus aus, nachdem dieses als Antwort auf ein Einschalten eines Zündschalters des Motorfahrzeugs als ein Auslöser aktiviert wird; dieser voreingestellte Zyklus entspricht dem Taktzyklus des CPU oder einem vorbestimmten Kurbelwinkel.
Wenn das Mengenreduzierprogramm gestartet wird, bestimmt der Mikrocomputer 18a in Schritt S10, ob die von dem Abgasemissions-Temperatursensor 42 erhaltene Wärmetauschereinlasstemperatur Tex größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 oder niedriger als die Aktivierungstemperatur T2 ist. Insbesondere wurde in dem Speichermedium oder dem Mengenreduzierprogramm eine erste Schwellenwerttemperatur TH1, die leicht höher als die Aktivierungstemperatur T2 ist, eingestellt. In Schritt S10 bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex höher als die erste Schwellenwerttemperatur TH1 ist. Nach Bestimmen, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex höher als die erste Schwellenwerttemperatur TH1 ist, bestimmt der Mikrocomputer 18a, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in einem Hoch-Temperatur-Zustand größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 liegt, und andererseits bestimmt der Mikrocomputer 18a, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in einem Niedrig-Temperatur-Zustand kleiner als die Aktivierungstemperatur T2 liegt.
Ein Einstellen der ersten Schwellenwerttemperatur TH1, um leicht höher als die Aktivierungstemperatur T2 zu sein, ermöglicht dem Mikrocomputer 18a, um zu bestimmen, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand unter der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex liegt, die zuverlässig höher als die Aktivierungstemperatur T2 ist. Wenn die erste Schwellenwerttemperatur TH1 eingestellt wäre, um signifikant höher als die Aktivierungstemperatur T2 zu sein, könnte die Wahrscheinlichkeit, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 ist, wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand ist, erhöht werden. Jedoch gilt, dass weil der Anstieg der Katalysatortemperatur Tc mit einer später beschriebenen übermäßig hohen Wärmetauscherauslasstemperatur Tout erleichtert werden könnte, würde die Katalysatortemperatur Tc eine obere Temperaturgrenze des Katalysators 33 übersteigen. Daher gilt in diesem Ausführungsbeispiel, dass die erste Schwellenwerttemperatur TH1 eingestellt ist, um ausreichend niedriger als die obere Temperaturgrenze des Katalysators 33 zu sein.
Nach Bestimmen, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand liegt (JA in Schritt S10), d. h., dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex höher als die erste Schwellenwerttemperatur TH1 (Tex > TH1) ist, fährt der Mikrocomputer 18a zu Schritt S20 fort. In Schritt S20 weist der Mikrocomputer 18a dem Mengenregulierventil 41 an, dessen Öffnung anzupassen, um dadurch die Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf Null zu minimieren. Diese Operation minimiert die Rückführung einer Abgaswärme durch den Wärmetauscher 40, sodass die Temperatur der Abgasemissionen, welche in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, erhöht wird; diese Temperatur wird nachstehend als ”Wärmetauscherauslasstemperatur Tout” bezeichnet. Dies führt zu einer frühen Aktivierung des Katalysators 33.
Andererseits gilt, dass nach Bestimmen, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt (NEIN in Schritt S10), das heißt, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex kleiner oder gleich der ersten Schwellenwerttemperatur TH1 ist (Tex ≤ TH1), der Mikrocomputer 18a mit Schritt S30 fortfährt. In Schritt S30 bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist.
Insbesondere gilt, dass wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind, der Mikrocomputer 18a bestimmt, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist:
Die erste Bedingung ist, dass die Absorptionstemperatur Ta nicht die Desorptionstemperatur T1 erreicht.
Die zweite Bedingung ist, dass die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC nicht die Sättigungsmenge erreicht.
Das heißt, dass wenn die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, ohne dass die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, der Mikrocomputer 18a bestimmt, dass das Absorptionsmittel 32 nicht zum Absorbieren HC verfügbar ist. Zusätzlich gilt, dass wenn die Absorptionstemperatur Ta nicht die Desorptionstemperatur T1 erreicht, wenn die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC die gesättigte Menge erreicht, der Mikrocomputer 18a bestimmt, dass das Absorptionsmittel 32 nicht zum Absorbieren des HC verfügbar ist.
Beispielsweise kann der Mikrocomputer 18a programmiert sein, um die Absorptionstemperatur Ta basierend auf der durch den Abgasemissions-Temperatursensor 42 gemessenen Temperatur und der gegenwärtigen Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu berechnen, und zu bestimmen, ob die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, basierend auf der berechneten Absorptionstemperatur Ta. Die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels kann anhand der gegenwärtigen Öffnung des Durchflussregulierventils 41 unter der Steuerung ECU 18 erfasst werden. Ein Sensor S1 kann zum Messen der Absorptionstemperatur Ta bereitgestellt sein, und der Mikrocomputer 18a kann bestimmen, ob die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, basierend auf einem gemessenen Wert der Absorptionstemperatur Ta durch den Sensor S1.
Der Mikrocomputer 18a kann bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge von HC die gesättigte Menge erreicht, durch Bestimmung, ob eine verstrichene Zeit nach dem Start des Motors 11 eine vorbestimmte Zeit erreicht, in Schritt S30. Der Mikrocomputer 18a kann bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge von HC die gesättigte Menge erreicht, basierend auf der Geschichte einer Stellgröße, welche die Position oder einen Hub eines fahrerbetätigten Fahrpedals AP des Motorsfahrzeugs während eines Aufwärmens des Motors 11 unmittelbar nach dem Start des Motors 11 angibt, in Schritt S30; dieses Fahrpedal AP ist mit einem Drosselventil zum Steuern der Luftmenge, welche in dem Ansaugstutzen 14 eintritt, verbunden.
Die Geschichte der Stellgröße, die eine gegenwärtige Position oder einen Hub des fahrerbetätigten Fahrpedals AP des Motorfahrzeugs angibt, kann durch einen in dem Motorfahrzeug bereitgestellten Sensor S2 gemessen werden. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 18a bestimmen, dass die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge von HC die gesättigte Menge erreicht, wenn ein integrierter Wert der Stellgröße, die die Position oder den Hub des Fahrpedals AP angibt, einen voreingestellten Schwellenwert in Schritt S30 übersteigt.
Der Mikrocomputer 18a kann ebenso bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge von HC die gesättigte Menge erreicht, wenn ein integrierter Wert der dem Absorptionsmittel 32 zugeführten Wärme in Schritt S30 einen vorbestimmten Wert erreicht. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 18a eine gegenwärtige dem Absorptionsmittel 32 zugeführte Wärmemenge basierend auf Parameter der Betriebszustände des Motors 11 in Schritt S30 berechnen; diese Parameter umfassen eine gegenwärtige angewiesene Menge von Kraftstoff für jede Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine gegenwärtige Luftansaugmenge, eine gegenwärtige Position oder Hub des Fahrpedals AP, die mit einer Motorlast verknüpft ist, eine gegenwärtige Motordrehzahl und eine gegenwärtige Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zirkulierten Kühlmittels.
Der Mikrocomputer 18a kann ebenso bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge von HC die gesättigte Menge erreicht, wenn die Motordrehzahl in Schritt S30 einen voreingestellten Wert erreicht.
Es sei angemerkt, dass Sensoren 45 inklusive den Sensoren S1 und S2 in dem Motorfahrzeug zum Messen der Betriebszustände des Motors 11 installiert sind. Die Ansaugluftmenge und die Motordrehzahl werden durch entsprechende Sensoren 45 gemessen und an die ECU 18 gesendet, sodass die ECU 18 die Betriebszustände des Motors 11 erfasst.
Nach Bestimmen, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist (JA in Schritt S30), nachdem bestimmt wird, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist (die negative Bestimmung in Schritt S10), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S40 fort. In Schritt S40 weist der Mikrocomputer 18a dem Mengenregulierventil 41 an, dessen Öffnung auf einen vollständig geöffneten Zustand anzupassen, um dadurch die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren. Diese Operation maximiert die Rückgewinnung einer Abgaswärme durch den Wärmetauscher 40, sodass der Anstieg der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout abgestumpft wird. Das Abstumpfen des Anstiegs der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout erhöht die Zeit, welche die Absorptionstemperatur Ta benötigt hat, um die Desorptionstemperatur T1 zu erreichen, wobei das Absorptionsmittel 32 zu Absorbieren des HC verfügbar ist, was zu einer erhöhten Menge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC führt.
Andererseits gilt, dass nach Bestimmen, dass das Absorptionsmittel 32 nicht zu Absorbieren des HC verfügbar ist (NEIN in Schritt S30), nachdem bestimmt wird, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt (die negative Bestimmung in Schritt S10), der Mikrocomputer 18a mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S20 fortfährt, und die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf Null minimiert. Die Operation begünstigt den Anstieg der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout in Vorrang zu einer Absorption des HC, wodurch eine frühe Aktivierung des Katalysators 33 beschleunigt wird.
Als nächstes wird ein Beispiel der in 3 veranschaulichten Operationen nachstehend mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 4 beschrieben. (a) von 4 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels mit der Zeit, und die gestrichelte Linie in (b) von 4 veranschaulicht die Änderung der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex über die Zeit, die durchgezogene Linie (b) von 4 veranschaulicht die Änderung der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout über die Zeit, und die strichgepunktete Linie in (b) von 4 veranschaulicht die Änderung der Katalysatortemperatur Tc über die Zeit.
Bezug nehmend auf 4 gilt, dass wenn der Motor 11 zum Zeitpunkt t1 gestartet wird, weil das Absorptionsmittel 32 zu Absorbieren des HC verfügbar ist, und die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in den Niedrig-Temperatur-Zustand liegt, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels angepasst wird, um in Schritt 40 maximiert zu werden. Daraufhin wird die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex fortschreitend mit einem fortschreitenden Anstieg der Motortemperatur erhöht. Jedoch wird der Anstieg der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout abgestumpft, sodass der Anstieg der Katalysatortemperatur Tc abgestumpft wird, weil die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels maximiert ist, sodass die Rückgewinnung von Wärme von den Abgasemissionen maximiert ist. Es sei angemerkt, dass die Absorptionstemperatur Ta der Katalysatortemperatur Tc folgt, sodass der Anstieg der Absorptionstemperatur Ta ebenso abgestumpft wird.
Daraufhin gilt, dass wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex zum Zeitpunkt t2 die erste Schwellenwerttemperatur TH1 erreicht, die höher als die Aktivierungstemperatur T2 ist, ohne dass das Absorptionsmittel 32 gesättigt ist und die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, wird bestimmt, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand liegt, sodass die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels angepasst wird, um in Schritt S20 auf Null minimiert zu werden. Diese Anpassung minimiert die Rückgewinnung von Wärme von den Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40, wodurch der Anstieg in der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout begünstigt wird, und dadurch der Anstieg der Katalysatortemperatur Tc begünstigt wird.
Daraufhin gilt, dass wenn die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 zum Zeitpunkt t4 erreicht, die Oxidationsreaktion des Katalysators 33 gestartetet wird, sodass die Katalysatortemperatur Tc erhöht wird, um höher als die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex zu sein, durch die Wärme der Oxidationsreaktion.
Es sei angemerkt, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Katalysatoraufwärmsteuerung zum Zeitpunkt t2 ausgeführt wird, wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex die erste Schwellenwerttemperatur TH1 erreicht, aber diese kann zum Zeitpunkt t1 ausgeführt werden, wenn der Motor 11 gestartet wird, oder kann nicht ausgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Emissionssteuersystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem Wärmetauscher 40 ausgestattet, der stromaufwärtig der Emissionssteuervorrichtung 30 angeordnet ist, und eingerichtet ist, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu regulieren, und dadurch die Rückgewinnung von Wärme von den Abgasemissionen anzupassen. Diese Anpassung der Rückführung von Wärme ermöglicht ein Anpassen der Temperatur (Wärmetauscherauslasstemperatur Tout) der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten.
Zusätzlich ist das Emissionssteuersystem eingerichtet, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt, der niedriger als die Aktivierungstemperatur T2 ist. Diese Konfiguration stumpft den Anstieg der Temperatur Tout der Abgasemissionen an dem Auslass des Wärmetauschers 40, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, ab. Daher ist es möglich, die Zeit zu verlängern, bis die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, und daher die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC zu erhöhen. Dies ermöglicht einen vollen Gebrauch der Absorptionsleistungsfähigkeit des Absorptionsmittels 32.
Das Emissionssteuersystem ist eingerichtet, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf Null zu minimieren, wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand liegt, der größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 ist. Diese Konfiguration begünstigt den Anstieg der Temperatur Tout der Abgasemissionen an den Auslass des Wärmetauschers 40, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten. Daher ist es möglich, die Periode von dem Zeitpunkt t3, bei dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar wird, zu dem Zeitpunkt t4, bei dem die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht, zu reduzieren, was zu einem frühen Abschließen der Katalysatoraufwärmsteuerung führt.
Das Emissionssteuersystem ist konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf null zu minimieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, und das Absorptionsmittel 32 zum absorbieren HC nicht verfügbar ist, wodurch der Anstieg der Katalysatortemperatur Tc begünstigt wird. Diese Konfiguration begünstigt den Anstieg der Katalysatortemperatur Tc unmittelbar ohne auf das Schalten der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex auf den Hoch-Temperatur-Zustand zu warten, was zu einer frühen Fertigstellung der Katalysatoraufwärmsteuerung führt. Insbesondere gilt, dass weil das Emissionssteuersystem die Mengenreduziersteuerung ausführt, wobei die Absorptionstemperatur höher als die Desorptionstemperatur T1 ist, auch wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, es möglich ist, die Periode von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t4 zu reduzieren; diese Periode stellt eine Tot-Periode dar, während der keine Absorption und Oxidation ausgeführt werden.
Das Emissionssteuersystem ist konfiguriert, um die Katalysatoraufwärmsteuerung zu starten, wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex von dem Niedrig-Temperatur-Zustand zu dem Hoch-Temperatur-Zustand geschaltet wird, während die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf null minimiert wird, um so den Anstieg der Katalysatortemperatur Tc zu begünstigen. Diese Konfiguration reduziert den Steuerbetrag von gesteuerten Variablen, die für die Katalysatoraufwärmsteuerung benötigt werden, wie etwa der Betrag einer Korrektur der Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder und/oder der Betrag einer Korrektur des Soll-Zündzeitpunkts jeder Zündkerze 19, oder reduziert die Zeit zum Ausführen der Katalysatoraufwärmsteuerung. Dies reduziert die Effekte der Katalysatoraufwärmsteuerung auf eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
Das Emissionssteuersystem ist konfiguriert, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, um dadurch ausreichend die Wärmerückgewinnung von den Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40 zu erhöhen. Dies ermöglicht der Klimaanlage, um früh das Kühlmittel als dessen Wärmequelle zu nutzen, wodurch die Periode von dem Motorstartzeitpunkt t1 zu dem Zeitpunkt, bei dem die Temperatur des Innenraums dessen Soll-Temperatur erreicht, reduziert wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
Der Aufbau und/oder Funktionen des Emissionsteuersystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Emissionsteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch die folgenden Punkte. Daher werden nachstehend hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
Des Emissionssteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob die Temperatur der Abgasemissionen stromaufwärts des Wärmetauschers 40 in dem Niedrig-Temperatur-Zustand oder dem Hoch-Temperatur-Zustand ist, basierend auf der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, die durch den Abgasemissions-Temperatursensor 42 gemessen wird.
Andererseits ist das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Kühlmitteltemperatursensor 43 (siehe 1) zum Messen der Temperatur Tw des Kühlmittels als ein Wärmeübertragungsmedium des Wärmetauschers 40 ausgestattet. Daher ist der Kühlmitteltemperatursensor 43 nicht für das Emissionssteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel notwendig. Das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eingerichtet, um zu bestimmen, ob die Temperatur der Abgasessmissionen stromaufwärtig des Wärmetauschers 40 in dem Niedrig-Temperatur-Zustand oder in dem Hoch-Temperatur-Zustand liegt, basierend auf der Kühlmitteltemperatur Tw, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 43 gemessen wird.
Insbesondere befindet sich der Kühlmitteltemperatursensor 43 nahe dem Kühlmittelauslass des Wärmetauschers 40. Dieser Ort des Kühlmitteltemperatursensors 43 ermöglicht dem Kühlmitteltemperatursensor 43, um die Temperatur des Kühlmittels unmittelbar nach einem Wärmetausch der Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40 zu messen, wobei dessen Durchflussmenge durch das Mengenregulierventil 41 reguliert wurde.
5 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers 18a der ECU 18 veranschaulicht, um einen Mengenreduzierprozess (zweiter Prozess) gemäß einem Mengenreduzierprogramm (zweites Programm) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auszuführen. Ebenso wie in dem ersten Ausführungsbeispiel führt der Mikrocomputer 18a wiederholt das Mengenreduzierprogramm zu einem voreingestellten Zyklus aus, nachdem dieses als Antwort auf das Einschalten eines Zündschalters des Motorfahrzeugs als ein Auslöser aktiviert wird; dieser voreingestellte Zyklus entspricht dem Taktzyklus der CPU oder einem voreingestellten Kurbelwinkel.
Es sei angemerkt, dass je höher die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex ist, desto höher die Kühlmitteltemperatur Tw ist. Insbesondere wird dieses Merkmal bedeutend, wenn die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels nicht null ist.
Daher gilt, dass wenn das Mengenreduzierprogramm gestartet wird, der Mikrocomputer 18a in Schritt S15 bestimmt, ob die Kühlmitteltemperatur Tw höher als ein zuvor eingestellte zweite Schwellenwerttemperatur TH2 ist. Nach bestimmen, dass die Kühlmitteltemperatur Tw höher als die zweite Schwellenwerttemperatur TH2 ist, bestimmt der Mikrocomputer 18a, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 liegt, und andererseits bestimmt der Mikrocomputer 18a, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand kleiner als die Aktivierungstemperatur T2 liegt.
Beispielsweise wurde die Korrelation zwischen der Variablen der Kühlmitteltemperatur Tw und der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex durch Tests erhalten. Basierend auf der Korrelation wurde ein Wert der Kühlmitteltemperatur Tw, wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex die erste Schwellenwerttemperatur TH1 erreicht, berechnet, und der Wert der Kühlmitteltemperatur Tw wurde also die zweite Schwellenwerttemperatur TH2 eingestellt, und die zweite Schwellenwerttemperatur TH2 wurde in dem Speichermedium gespeichert oder in dem Mengenreduzierprogramm beschrieben. Weil die Korrelation in Abhängigkeit auf die Motordrehzahl und/oder der Motorlast variiert, ist es möglich, einen Wert der zweiten Schwellenwerttemperatur TH2 variabel basierend auf der gegenwärtigen Motordrehzahl und/oder der gegenwärtigen Motorlast einzustellen. Weil die Operationen der Schritte S20, S30 und S40 nach der Operation in Schritt S15 gleich denen der Schritte S20, S30 und S40 sind, wie in 3 veranschaulicht ist, werden deren Beschreibungen weggelassen.
Als nächstes wird ein Beispiel der in 5 veranschaulichten Operationen mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 6 beschrieben. (a) von 6 veranschaulicht die Änderungen der Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels mit der Zeit, und die gestrichelte Linie in (b) von 6 veranschaulicht die Änderung der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex mit der Zeit, die durchgezogene Linie (b) von 6 veranschaulicht die Änderung in der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout mit der Zeit, und die Strichpunktstrichlinie in (b) von 6 veranschaulicht die Änderung der Katalysatortemperatur Tc mit der Zeit. (c) von 6 veranschaulicht die Änderung der Kühlmitteltemperatur Tw mit der Zeit.
Mit Bezugnahme auf 6 gilt, dass wenn der Motor 11 zum Zeitpunkt t1 gestartet wird, weil das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, und die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels in Schritt S40 angepasst wird, um maximiert zu werden. Daher werden die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex und die Kühlmitteltemperatur Tw fortschreitend mit einer fortschreitenden Erhöhung der Motortemperatur erhöht. Jedoch ist der Anstieg der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout abgestumpft, weil die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels maximiert ist, so dass die Rückgewinnung von Wärme von den Abgasemissionen maximiert ist. Es sei angemerkt, dass die Absorptionstemperatur Ta der Katalysatortemperatur Tc folgt, so dass der Anstieg der Absorptionstemperatur Ta ebenso abgestumpft ist.
Anschließend, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw zum Zeitpunkt t20 die zweite Schwellenwerttemperatur TH2 erreicht, die höher als die Aktivierungstemperatur T2 ist, ohne dass das Absorptionsmittel 32 gesättigt ist, und die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, wird bestimmt, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand liegt, so dass die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels in Schritt S20 angepasst wird, um auf null minimiert zu werden. Diese Anpassung minimiert die Rückgewinnung von Wärme von den Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40, wodurch der Anstieg in der Wärmetauscherauslasstemperatur Tout begünstigt wird, und dadurch der Anstieg der Katalysatortemperatur Tc begünstigt wird.
Demzufolge erreicht das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel Effekte, die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind.
Insbesondere ist das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand kleiner als die Aktivierungstemperatur T2 ist. Diese Konfiguration stumpft den Anstieg der Temperatur Tout der Abgasemissionen an dem Auslas des Wärmetauschers 40, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, ab. Daher ist es möglich, die Zeit zu verlängern, bis die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, und daher die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC zu erhöhen. Dies bewirkt eine volle Ausnutzung der Absorptionsleistungsfähigkeit des Absorptionsmittels 32.
Zusätzlich ist das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf null zu minimieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Hoch-Temperatur-Zustand größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 ist. Diese Konfiguration begünstigt den Anstieg der Temperatur Tout der Abgasemissionen an dem Auslass des Wärmetauschers 40, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten. Daher ist es möglich, die Periode von dem Zeitpunkt t3, bei dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar ist, zu dem Zeitpunkt t4, bei dem Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht, zu reduzieren, was zu einer frühen Vollendung der Katalysatoraufwärmsteuerung führt.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ebenso konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf null zu minimieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, und das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar ist, wodurch der Anstieg der Katalysatortemperatur Tc begünstigt wird. Diese Konfiguration begünstigt die Katalysatortemperatur Tc unmittelbar ohne Warten auf das Schalten der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex auf den Hoch-Temperatur-Zustand, was zu einer frühen Vollendung der Katalysatoraufwärmsteuerung führt. Insbesondere gilt, dass weil das Emissionssteuersystem die Mengenredzierungssteuerung ausführt, wobei die Absorptionstemperatur höher als die Desorptionstemperatur T1 ist, auch wenn die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, es möglich ist, die Periode von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t4 zu reduzieren; diese Periode stellt ein Tot-Periode dar, während der keine Absorption und Oxidation ausgeführt werden.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist weiterhin konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf null zu minimieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, um so den Anstieg der Katalysatortemperatur Tc zu begünstigen. Diese Konfiguration reduziert den Betrag einer Steuerung von gesteuerten Variablen, die für die Katalysatoraufwärmsteuerung notwendig sind, wie etwa der Betrag einer Korrektur der berechneten Einspritzmenge für jeden Zylinder und/oder der Betrag einer Korrektur des berechneten Zündzeitpunkts jeder Zündkerze 10, oder reduzierte Zeit zum Ausführen der Katalysatoraufwärmsteuerung. Diese reduziert die Effekte der Katalysatoraufwärmsteuerung auf eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, wobei die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex in dem Niedrig-Temperatur-Zustand ist, um dadurch ausreichend die Rückgewinnung von Wärme von dem Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40 zu erhöhen. Dies ermöglicht der Klimaanlage, früh das Kühlmittel als dessen Wärmequelle zu verwenden, wodurch die Periode von dem Motorstartzeitpunkt t1 zu dem Zeitpunkt, bei dem die Temperatur des Innenraums dessen Soll-Temperatur erreicht, reduziert wird.
Drittes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben.
Der Aufbau und/oder Funktionen des Emissionssteuersystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Emissionssteuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch die folgenden Punkte. Daher werden hauptsächlich die sich unterscheidenden Punkte beschreiben.
Wie vorstehend beschrieben gilt, dass wenn die Katalysatoraufwärmsteuerung unmittelbar nach einem Kaltstart des Motors ausgeführt werden würde, die Absorptionstemperatur Ta größer oder gleich der Desorptionstemperatur T1 sein würde, wobei die Menge des absorbierten HC nicht bei einem vorgegebenen gesättigten Umfang davon liegen würde. Dies könnte bewirken, dass kein voller Gebrauch der Absorptionsleistungsfähigkeit des Absorptionsmittels 32 gemacht wird.
Um diesem Problem zu begegnen, ist das Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgelegt, die folgende ”Wärmerückgewinnungs-Anstiegssteuerung” und ”Motorausgabe-Abnahmesteuerung” auszuführen, bis die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht.
Die Wärmerückgewinnungs-Anstiegssteuerung dient zum Maximieren der Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels, um eine Abgaswärmerückgewinnung bei der vollen Leistungsfähigkeit des Motorkühlsystems CS auszuführen. Dies reduziert die Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten. Die Motorausgabe-Abnahmesteuerung dient zum korrigierten der normalen Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder, die basierend auf dem Kennfeld M1 berechnet wurde, durch Reduzieren dieser, wodurch die Motorausgabe reduziert wird. Dies reduziert die Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten.
Andererseits gilt, dass nach der Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1 das Emissionssteuersystem ausgelegt ist, um den Anstieg der Katalysatortemperatur Tc zu begünstigen, um die Ankunft der Katalysatortemperatur Tc bei der Aktivierungstemperatur T2 durch Beenden der Wärmerückgewinnungs-Anstiegssteuerung, um die Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Durchflussmittels auf null zu minimieren, zu beschleunigen. Zusätzlich gilt, dass nach der Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1 das Emissionssteuersystem ausgelegt ist, um die Motorausgabe-Abnahmesteuerung zu beenden, um der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 15 für jeden Zylinder zu instruieren, um zu dem Soll-Einspritzzeitpunkt die normale Soll-Kraftstoffmenge oder eine korrigierte normale Soll-Kraftstoffmenge unter der Katalysatoraufwärmsteuerung in jeden Zylinder einzusprühen. Dies führt zu einer frühen Vollendung der Katalysatoraufwärmsteuerung, während die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC erhöht wird. Es sei angemerkt, dass die Absorptionstemperatur Ta und die Katalysatortemperatur Tc basierend auf der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, die durch den Abgasemissions-Temperatursensor 42 gemessen wurde, und der Rückführung von Abgaswärme von dem Abgasemissionen abgeschätzt wird.
Als nächstes wird ein dritter Prozess der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und der Motorausgabe-Abnahmesteuerung, die durch die ECU 18 gemäß einem in dem Speichermedium gespeicherten dritten Prozessprogramm ausgeführt werden, nachstehend mit Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers 18a der ECU 18 veranschaulicht, um den dritten Prozess gemäß dem dritten Prozessprogramm auszuführen.
Der Mikrocomputer 18a führt wiederholt das dritte Prozessprogramm zu einem voreingestellten Zyklus aus, nachdem dieses als Antwort auf das Einschalten eines Zündschalters des Motorfahrzeugs als ein Auslöser aktiviert wird; dieser voreingestellte Zyklus entspricht dem Taktzyklus der CPU oder einem voreingestellten Kurbelwinkel.
Wenn das dritte Prozessprogramm ausgeführt wird, erhält der Mikrocomputer 18a die durch den Abgasemissionstemperatursensor 42 gemessene Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, und berechnet die Katalysatortemperatur Tc basierend auf der erhaltenen Wärmetauschereinlasstemperatur Tex und der Rückführung von Wärme von den Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40, in Schritt S50. Die Rückführung von Wärme von den Abgasemissionen kann basierend auf der Öffnung des Mengenregulierventils 41 und der Kühlmitteltemperatur Tw berechnet werden. Beispielsweise berechnet der Mikrocomputer 18a in Schritt S50 basierend auf den berechneten Rückführung von Wärme die Verringerung der Temperatur durch den Wärmetausch des Wärmetauschers 40, und subtrahiert die Reduzierung der Temperatur von der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, um dadurch die Katalysatortemperatur Tc zu berechnen. In dem in 7 veranschaulichten dritten Prozesses wird von der Absorptionstemperatur Ta angenommen, mit der Katalysatortemperatur Tc identisch zu sein.
Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob die Absorptionstemperatur Ta kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist, in Schritt S51. Nach Bestimmen, dass die Absorptionstemperatur Ta kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist (Ta < T1, JA in Schritt S51), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S52 fort, und berechnet in Schritt S52 die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC. Beispielsweise berechnet der Mikrocomputer 18a in Schritt S52 die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC durch die gleiche Operation wie die Operation in Schritt S30.
Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 18a die Menge von HC-Emissionen, die von dem Motor 11 ausgestoßen wurden, basierend auf den Parametern der Betriebszuständen des Motors 11, und berechnet die HC-Absorptionsrate des Absorptionsmittels 32 basierend auf der Absorptionstemperatur Ta. Anschließend multipliziert der Mikrocomputer 18a die Menge von HC-Emissionen mit der HC-Absorptionsrate, um dadurch die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC zu berechnen.
Es sei angemerkt, dass das Absorptionsmittel 32 zwingend startet, das absorbierte HC zu desorbieren, bei einer Temperatur (Desorptions-Starttemperatur), die kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist, aber dieses ist zum Absorbieren des HC in einem Temperaturbereich, der kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist, verfügbar. Insbesondere gilt, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren und Desorbieren des HC verfügbar ist, wenn dessen Temperatur Ta innerhalb eines Bereiches von der Desorptions-Starttemperatur von beispielsweise 100°C zu der Desorptionstemperatur T1 von beispielsweise 150°C liegt. Das Absorptionsmittel 32 ist nicht zum Absorbieren des HC verfügbar, wenn dessen Temperatur Ta die Desorptionstemeratur T1 erreicht. Die HC-Absorptionsrate des Absorptionsmittels 32 wird fortschreitend mit einem Anstieg der Absorptionstemperatur Ta, die innerhalb des Temperaturbereiches liegt, die als 100°C ≤ Ta < 150°C dargestellt ist, reduziert. Daher berechnet der Mikrocomputer 18a in Schritt S52 die HC-Absorptionsrate des Absorptionsmittels 32, so dass die HC-Absorptionsrate mit einem Anstieg der Absorptionstemperatur Ta reduziert wird.
Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob die berechnete Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC kleiner als die gesättigte Menge des HC darin ist, in Schritt S53. Nach Bestimmung, dass das berechnete Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC kleiner als die gesättigte Menge des HC darin ist (JA in Schritt S53), weist der Mikrocomputer 18a das Mengenregulierventil 41 an, dessen Öffnung auf eine vollständigen geöffneten Zustand anzupassen, um dadurch die Wärmerückgewinnungssteigungssteuerung durchzuführen, um so die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, in Schritt S54.
Zusammenfassend gilt, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, wenn dessen Temperatur Ta niedriger als die Desorptionstemperatur T1 ist, und die Menge des in den Absorptionsmittel 32 absorbierten HC kleiner als die gesättigte Menge des HC ist. Mit anderen Worten ist das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar, wenn dessen Temperatur Ta größer oder gleich der Desorptionstemperatur T1 ist, auch wenn die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC kleiner als die gesättigte Menge des HC ist. Ebenso gilt, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar ist, wenn die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC die gesättigte Menge des HC wird, auch wenn die Absorptionstemperatur Ta niedriger als die Desorptionstemperatur T1 ist. Die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung wird solange ausgeführt, wie das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist. Dies reduziert die Temperatur Tout der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, um dadurch die Katalysatortemperatur Tc und die Absorptionstemperatur Ta zu reduzieren. Dies führt zu einer Verzögerung der Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1, wodurch das Zeitintervall verlängert wird, während dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist. Dies bewirkt ein vollständiges Ausnutzen der Absorptionsleistungsfähigkeit des Absorptionsmittels 32.
Anschließend bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob ein Ausführen der Wärmerückführüngs-Anstiegssteuerung eine Beibehalten des Zeitintervalls, während dem das Absorptionsmittel 32 zu Absorbieren HC verfügbar ist, um länger oder gleich einem voreingestellten Zeitintervall zu sein, zulässt, in Schritt S55. Beispielsweise gilt in Schritt S55, dass wenn die gegenwärtige Absorptionstemperatur Ta zu diesem Zeitpunkt kleiner oder gleich einer Schwellenwerttemperatur TH3 ist, der Mikrocomputer 18a bestimmt, dass eine Ausführung der Wärmerückführungssteuerung ein Beibehalten des Zeitintervalls, bei dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, um länger oder gleich dem voreingestellten Zeitintervall zu sein (JA in Schritt S55) zulässt. In Schritt S55 kann die Schwellenwerttemperatur TH3 variabel abhängig von der gegenwärtigen Kühlmitteltemperatur Tw eingestellt sein. Insbesondere gilt, dass weil die Menge des Wärmeaustausches durch den Wärmetauscher 40 mit einer Abnahme der Kühlmitteltemperatur Tw erhöht wird, so dass die Temperatur Tout der Abgasesmissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, signifikant reduziert wird, der Mikrocomputer 18a die Schwellenwerttemperatur TH3 durch Erhöhen dieser mit einer Abnahme der Kühlmitteltemperatur Tw ändert.
Andererseits gilt nach Bestimmen, dass ein Ausführen der Wärmerückführungssteuerung nicht ein Beibehalten des Zeitintervalls, während dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, um länger oder gleich dem voreingestellten Zeitintervalls zu sein (NEIN in Schritt S55) nicht zulässt, der Mikrocomputer 18a mit Schritt S56 fortfährt. In Schritt S56 führt der Mikrocomputer 18a die Motorausgabe-Abnahmesteuerung aus, um dadurch die normale Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder durch Reduzieren dieser zu korrigieren, wodurch die Motorausgabe abnimmt. Dies reduziert die Temperatur Tout der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuerungsvorrichtung 30 eintreten, um dadurch die Katalysatortemperatur Tc und die Absorptionstemperatur Ta zu reduzieren. Dies führt zu einer Verzögerung der Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1, was ermöglicht, das Zeitintervall, bei dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, um länger oder gleich dem voreingestellten Zeitintervall zu sein, beizubehalten.
Andererseits gilt nach Bestimmen, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar ist, durch Bestimmen, dass die Absorptionstemperatur Ta größer oder gleich der Desorptionstemperatur T1 ist (Ta T1, NEIN in Schritt S51), oder die berechnete Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC größer oder gleich der gesättigten Menge des HC darin ist (NEIN in Schritt S53), der Mikrocomputer 18a den dritten Prozess ohne Ausführen der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung in Schritt S54 und der Motorausgabe-Abnahmesteuerung in Schritt S56 beendet.
Nach Bestimmen, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren HC verfügbar ist, durch Bestimmen, dass die Absorptionstemperatur Ta niedriger als die Desorptionstemperatur T1 (Ta < T1, JA in Schritt S51), und die berechnet Menge des in dem Absorptionsmittel 32 absorbierten HC kleiner als die gesättigte Menge des HC darin ist (JA in Schritt S53), aber bestimmen, dass ein Ausführen der Wärmerückführungssteuerung ein Beibehalten des Zeitintervalls, während dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, um länger oder gleich dem voreingestellten Zeitintervall zu sein, zulässt (JA in Schritt S55), führt der Mikrocomputer 18a die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung in Schritt S54 ohne Ausführen den Motorausgabe-Abnahmesteuerung in Schritt S56 aus.
Als nächstes wird ein Beispiel der in 7 veranschaulichten Operationen mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 8 beschrieben. (a) von 8 veranschaulicht die Änderung der Antriebskraft für das Motorfahrzeug mit der Zeit, (b) von 8 veranschaulicht die Änderung der Motorausgabe mit der Zeit, und (c) von 8 veranschaulicht die Änderung der Wärmemenge der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11 mit der Zeit.
(d) von 8 veranschaulicht die Änderung der Rückführung von Wärme von den Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, und (e) von 8 veranschaulicht die Änderung der Katalysatortemperatur Tc mit der Zeit. Die durchgezogene Linie in (f) von 8 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des in den Katalysator 33 eintretenden HC mit der Zeit, und die gestrichelte Linie in (f) von 8 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des HC aus den Katalysator 33 mit der Zeit.
Mit Bezugnahme auf 8 gilt, dass die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und die Motorausgabe-Abnahmesteuerung gestartet werden, wenn der Motor 11 zum Zeitpunkt t31 gestartet wird. Anschließend, wenn die Temperatur der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, was der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex entspricht, die Desorptionstemperatur T1 zum Zeitpunkt t32 erreicht, oder die berechnete Katalysatortemperatur Tc, das heißt, die Absorptionstemperatur Ta, die Desorptionstemperatur T1 erreicht, die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und die Motorausgabe-Abnahmesteuerung beendet werden.
Eine Ausführung der Motorausgabe-Abnahmesteuerung innerhalb einer Periode von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32 ermöglicht der Motorausgabe und der Antriebskraft, um von deren durch die gestrichelte Linie veranschaulichten Werte zu den durch die durchgezogenen Linien veranschaulichten Werten abzunehmen (siehe (a) und (b) von 8). Dies führt zu einer Abnahme der Menge von Wärme der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, was der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex entspricht, von dessen durch einen durchgezogene Linie veranschaulichten Wert auf dessen durch die durchgezogene Linie veranschaulichten Wert (siehe (c) von 8). Zusätzlich ermöglicht ein Ausführen der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung innerhalb der Periode von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32 die Wärmerückführung von den Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, um anzusteigen (siehe (d) von 8).
Daher gilt, wie in (e) von 8 veranschaulicht ist, dass es möglicht ist, die Periode von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32 zu verlängert, während die Katalysatortemperatur Tc kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist, wodurch die Durchflussmenge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC zunimmt. Das heißt, dass es möglich ist, um signifikant die Durchflussmenge des HC aus der Emissionssteuervorrichtung 30 zu reduzieren, was durch die gestrichelte Linie in (f) von 8 veranschaulicht ist, relativ zu der Durchflussmenge des HC, das in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintritt, was durch die durchgezogene Linie in (f) von 8 veranschaulicht ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem Wärmetauscher 40 ausgestattet, der sich stromaufwärtig der Emissionssteuervorrichtung 30 befindet, und konfiguriert ist, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu regulieren, um dadurch die Wärmerückführung von den Abgasemissionen anzupassen. Diese Anpassung der Wärmerückführung ermöglicht eine Anpassung der Temperatur (Wärmetauscherauslasstemperatur Tout) der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten.
Zusätzlich ist das Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, wenn die Motorausgabe reduziert wird. Diese Konfiguration stumpft den Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, ab. Daher ist es möglich, die Zeit zu verlängern, bis die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, und daher die Menge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC zu erhöhen. Dies bewirkt ein volles Ausnutzen der Absorptionsleistungsfähigkeit des Absorptionsmittels 32. Es sei angemerkt, dass während die Katalysatortemperatur Tc größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 ist, das Emissionssteuersystem konfiguriert ist, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlemittels auf null zu minimieren, wodurch der Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, begünstigt wird. Diese Konfiguration reduziert die Zeit, bis die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht, wodurch die Katalysatoraufwärmsteuerung früh vollendet wird.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf null zu minimieren, wenn das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar ist, wie etwa wenn dieses gesättigt ist, auch wenn die Absorptionstemperatur Ta niedriger als die Desorptionstemperatur T1 ist, wodurch der Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, begünstigt wird. Diese Konfiguration begünstigt die Katalysatortemperatur Tc unmittelbar ohne Warten auf die Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1. Dies reduziert eine Tot-Periode, während der keine Absorption und Oxidation ausgeführt werden, was zu einer frühen Vollendung der Katalysatoraufwärmsteuerung führt.
Es sei angemerkt, dass eine Ausführung der Motorausgabe-Abnahmesteuerung die Motorausgabe gegen die Ausgabenotwendigkeit des Fahrers reduzierten kann, um ein ungemütliches Gefühl dem Fahrer bereitzustellen. Jedoch ist das Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um nur die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung ohne Ausführen der Motorausgabe-Abnahmesteuerung auszuführen, solange nur eine Ausführung der Wärmerückführungssteuerung ein Beibehalten des Zeitintervalls, während dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, um länger oder gleich dem voreingestellten Zeitintervall zu sein, zulässt (JA in Schritt S55). Dies bewirkt ein volles Ausnutzen der Absorptionsleistungsfähigkeit des Absorptionsmittels 32, während solche Bedenken reduziert werden.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu maximieren, bis die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, wodurch die Wärmerückführung durch den Wärmetauscher 40 ausreichend erhöht wird. Dies ermöglicht der Klimaanlage, um früh das Kühlmittel als dessen Wärmequelle zu verwenden, wodurch die Periode von dem Motorstartzeitpunkt t1 zu dem Zeitpunkt, bei dem die Temperatur des Innenraums die Soll-Temperatur erreicht, reduziert wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein Emissionsteuersystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
Die Aufbau und/oder die Funktionen des Emissionssteuersystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel durch die folgenden Punkte. Daher werden hauptsächlich die sich unterscheidenden Punkte nachstehend beschrieben.
Zunächst wird der schematische Aufbau des Motorsteuersystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nachstehend beschrieben. In dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Motorsteuersystem in einem Hybridfahrzeug installiert. In dem Hybridfahrzeug ist ein Motor-Generator 27 und eine Batterie 26 installiert. Das Hybridfahrzeug wird durch die Ausgabeleistung des Motors bzw. der Maschine 11 und der Ausgabeleistung des Motor-Generators 27, der basierend auf von der Batterie 26 zugeführten elektrischen Energie angetrieben wird, angetrieben. Die Ausgabeleistung der Maschine 11 ermöglicht dem Motor-Generator 26, um als ein Generator zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, und die Batterie 26 ist basierend auf der erzeugten elektrischen Energie aufladbar. In 9 ist eine Kurbelwelle (Ausgabewelle) CF der Maschine 11 drehbar basierend auf der Ausgangsleistung der Maschine 11, während diese durch die Ausgangsleistung des Motor-Generators 27 unterstützt wird. Die Drehung der Kurbelwelle CF wird über ein in dem Hybridfahrzeug installierten Getriebe 28 an Antriebsräder 29, die mit dem Getriebe 28 verbunden sind, übertragen, so dass die Antriebsräder 29 basierend auf der Drehung der Kurbelwelle CF angetrieben werden. Es sei angemerkt, dass in dem vierten Ausführungsbeispiel der Abgasemissionstemperatursensor 42 in der Abgasleitung 16 stromabwärtig des Wärmetauschers 40 bereitgestellt ist.
Die ECU 18 ist elektrisch mit der Batterie 26 verbunden, und ist betreibbar, um den SOC (Ladungszustand) der Batterie 26 innerhalb eines voreingestellten Bereiches zu steuern; dieser SOC bedeutet die verfügbare Kapazität der Batterie 26, und ist als eine Prozentzahl der Nennkapazität ausgedrückt, Insbesondere gilt, dass wenn der SOC der Batterie 26, welcher den Ladungszustand davon darstellt, niedriger als ein untere Grenze des voreingestellten Bereiches ist, die ECU 18 den Motor-Generator 27 bewirkt, um als ein Generator basierend auf der Ausgangsenergie der Maschine 11 zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, wodurch die Batterie 26 basierend auf der erzeugten elektrischen Energie geladen wird. Daher gilt, dass während die Batterie 26 basierend auf der durch den Motor-Generator 27 erzeugten elektrischen Energie geladen wird, das Hybridfahrzeug ohne Unterstützung des Motor-Generators 27 angetrieben wird.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Motorausgabe-Abnahmesteuerung auszuführen, wenn die Maschine bzw. der Motor 11 mit dem Motor-Generator 27 unterstützt wird, solange der SOC innerhalb des voreingestellten Bereiches gehalten wird. Insbesondere gilt, dass das Emissionssteuersystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel vorzugsweise konfiguriert ist, um die Reduktion der Motorausgabe aufgrund der Motorausgabe-Annahmesteuerung durch die durch den Motor-Generator 27 erzeugte Ausgabeenergie zu kompensieren.
Als nächstes wird ein vierter Prozess der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und der Motorausgabe-Abnahmesteuerung, die durch die ECU 18 gemäß einem in dem Speichermedium gespeicherten vierten Prozessprogramm auszuführen ist, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers 18a der ECU 18 veranschaulicht, um den vierten Prozess gemäß dem vierten Prozessprogramm auszuführen. Im Vergleich mit dem in 7 veranschaulichten Flussdiagramms ist eine Operation in Schritt S57 in dem in 10 veranschaulichten Flussdiagramm hinzugefügt, und die Operation in Schritt S56 des in 7 veranschaulichten Flussdiagramms wurde durch eine Operation in Schritt S58 in dem in 10 veranschaulichten Flussdiagramms ausgetauscht. Einige Operationen in dem Flussdiagramm von 10, die gleich denen des Flussdiagramms von 7 sind, sind durch identische Schritt-Nummerierungen bezeichnet, wie die in dem Flussdiagramm von 7, und daher werden deren Beschreibungen in dem Flussdiagramm von 7 weggelassen oder in der Beschreibung vereinfacht.
Nach Bestimmen, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, basierend auf den Operationen in den Schritten S50 bis S53, führt der Mikrocomputer 18a in Schritt S54 die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung aus. Anschließend, nach Bestimmen, dass ein Ausführen der Wärmerückführungssteuerung nicht ein Einhalten des Zeitintervalls, während dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC verfügbar ist, um länger oder gleich als das voreingestellte Zeitintervall zu sein, zulässt (NEIN in Schritt S55), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S57 fort.
In Schritt S57 bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob der Motor-Generator 27 dazu fähig sein würde, die Reduzierung der Motorausgabe aufgrund der Motorausgabe-Abnahmesteuerung zu unterstützen, wenn die Motorausgabe-Abnahmesteuerung ausgeführt werden würde. Insbesondere gilt, dass der Mikrocomputer 18a bestimmt, ob der SOC der Batterie 26 ausreichend wäre, um den Motor-Generator 27 zu ermöglichen, die Redzuzierung der Motorausgabe zu unterstützen, wenn die Motorausgabe-Abnahmesteuerung in Schritt S57 ausgeführt werden würde. Beispielsweise bestimmt der Mikrocomputer 18a in Schritt S57, ob der SOC der Batterie 26 größer oder gleich einem voreingestellten Wert wäre, der dem Motor-Generator 27 ermöglicht, eine vorbestimmte elektrische Energie entsprechend der Reduzierung der Motorausgabe (der Reduzierung einer Kraftstoffmenge für jeden Zylinder) aufgrund der Motorausgabe-Abnahmesteuerung zu kompensieren, wenn die Motorausgabe-Abnahmesteuerung ausgeführt werden würde.
Nach Bestimmen, dass der Motor-Generator 27 dazu fähig wäre, die Reduzierung der Motorausgabe aufgrund der Motorausgabe-Abnahmesteuerung zu unterstützen, mit anderen Worten, dass die Ausgangsenergie des Motors-Generator 27 für die Unterstützung der Maschine 11 von der Batterie 26 größer oder gleich der vorbestimmten elektrischen Energie entsprechend der Reduzierung der Motorausgabe verwendbar ist (JA in Schritt S57), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S58 fort. In Schritt S58 führt der Mikrocomputer 18a die Motorausgabe-Abnahmessteuerung aus, und führt eine Steuerung zum Erhöhen der elektrischen Energie, die von der Batterie 26 zu dem Motor-Generator 27 zuzuführen ist, aus, um die Reduzierung der Motorausgabe durch die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27 zu kompensieren. Die Steuerung, um die elektrische Energie, die von der Batterie 26 zu dem Motor-Generator 27 zuzuführen ist, zu erhöhen, um so die Reduzierung der Motorausgabe durch die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27 zu kompensieren, wird nachstehend als ”Motorausgabe-Anstiegssteuerung” bezeichnet.
Andererseits gilt nach Bestimmen, dass die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27, die für die Unterstützung der Maschine 11 von der Batterie 26 verwendbar ist, kleiner als die vorbestimmte elektrische Energie entsprechend der Reduzierung der Motorausgabe wäre, das heißt, der SOC der Batterie 26 würde kleiner als der voreingestellte Wert sein (NEIN in Schritt S57), schaltet der Mikrocomputer 18a ein Ausführen sowohl der Motorausgabe-Abnahmesteuerung als auch der Motorausgabe-Anstiegssteuerung in Schritt S58 ab, wodurch der vierte Prozess beendet wird.
Als nächstes wird ein Beispiel der in 10 veranschaulichten Operationen mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 11 beschrieben. (a) von 11 veranschaulicht die Änderung der Antriebskraft für das Motorfahrzeug mit der Zeit, (b) von 11 veranschaulicht die Änderung der Motorausgabe mit der Zeit, und (c) von 11 veranschaulicht die Änderung des Ladungsbetrages in die Batterie 26 und die Entlademenge davon mit der Zeit, (d) von 11 veranschaulicht die Änderung der Wärmemenge der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11 mit der Zeit, (e) von 11 veranschaulicht die Änderung der Wärmerückgewinnung durch den Wärmetauscher 40, und (f) von 11 veranschaulicht die Änderung der Katalysatortemperatur Tc mit der Zeit. Die durchgezogene Linie (g) von 11 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des HC, die in dem Katalysator 33 eintritt, mit der Zeit, und die gestrichelte Linie in (g) von 11 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des HC aus dem Katalysator 33 mit der Zeit.
Mit Bezugnahme auf 11 gilt, dass die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung, die Motorausgabe-Abnahmesteuerung und die Motorausgabe-Anstiegssteuerung gestartet werden, wenn der Motor 11 zum Zeitpunkt t31 gestartet wird. Anschließend, wenn die Temperatur der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, die der Wärmetauscheinlasstemperatur Tex entspricht, die Desorptionstemperatur T1 zum Zeitpunkt t32 erreicht, oder die berechnete Katalysatortemperatur Tc, das heißt, die Absorptionstemperatur Ta, die Desorptionstemperatur T1 erreicht, die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung, die Motorausgabe-Abnahmesteuerung und die Motorausgabe-Anstiegssteuerung beendet werden.
Eine Ausführung der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung innerhalb einer Periode von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32 ermöglicht die Wärmerückführung durch den Wärmetauscher 40, um anzusteigen (siehe (e) von 11). Zusätzlich verhindert ein Ausführen der Motorausgabe-Anstiegssteuerung, um die Entladungsmenge von der Batterie 26 innerhalb der Periode von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32 zu erhöhen, auch bei Ausführung der Motorausgabe-Abnahmesteuerung wie in (b) von 11 veranschaulicht, die Reduzierung der Antriebskraft für das Motorfahrzeug; diese Reduzierung wird durch die gestrichelte Linie in (a) von 11 veranschaulicht. Daher ist es möglich, die Antriebskraft, wie in der durchgezogenen Linie in (a) von 11 veranschaulicht ist, bei der durch den Fahrer notwendigen Antriebskraft beizubehalten.
Ein Ausführen der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und der Motorausgabe-Abnahmesteuerung verlängert die Periode von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32, während der die Katalysatortemperatur Tc kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist, wodurch die Durchflussmenge des in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden HC erhöht wird. Das heißt, dass es möglich ist, die Durchflussmenge des HC aus der Emissionssteuervorrichtung 30 signifikant zu reduzieren, wie durch die gestrichelte Linie in (g) von 11 veranschaulicht ist, bezüglich der Durchflussmenge des HC, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintritt, was durch die durchgezogene Linie in (g) von 11 veranschaulicht ist. Zusätzlich ist es möglich, die Antriebskraft für das Hybridfahrzeug bei der durch den Fahrer benötigten Antriebskraft beizubehalten.
Zusätzlich verhindert ein Ausführen der Motorausgabe-Anstiegssteuerung, dass die Ist-Antriebskraft für das Hybridfahrzeug kleiner als die durch den Fahrer benötigte Antriebskraft wird. Insbesondere gilt, dass wenn die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27, die zum Unterstützen des Motors 11 verwendbar ist, von der Batterie 26 kleiner als die vorbestimmte elektrische Energie entsprechend der Reduzierung der Motorausgabe ist (NEIN in Schritt S57), ein Ausführen der Motorausgabe-Abnahmesteuerung abgeschaltet wird, was ermöglicht, zuverlässig die Ist-Antriebskraft für das Hybridfahrzeug davor zu bewahren, kleiner als die durch den Fahrer benötigte Antriebskraft zu werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben.
Der Aufbau und/oder die Funktionen des Emissionssteuersystems gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Emissionssteuersystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel durch die folgenden Punkte. Daher werden nachstehend hauptsächlich die sich unterscheidenden Punkte beschrieben.
Zunächst wird nachstehend der schematische Aufbau des Motorsteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem fünften Ausführungsbeispiel sowie in dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Motorsteuersystem in einem Hybridfahrzeug installiert. In dem Hybridfahrzeug sind der Motor-Generator 27 und die Batterie 26 installiert. Das Hybridfahrzeug wird durch die Ausgangsenergie der Maschine 11 und der Ausgangsenergie des Motor-Generators 27, der basierend auf der von der Batterie 26 zugeführten elektrischen Energie angetrieben wird, angetrieben. Die Ausgangsenergie der Maschine 11 ermöglicht dem Motor-Generator 26, um als ein Generator zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, und die Batterie 26 ist basierend auf der erzeugten elektrischen Energie aufladbar. In 12 ist die Kurbelwelle (Ausgangswelle) CF der Maschine 11 basierend auf der Ausgangsenergie der Maschine 11 drehbar, wenn diese durch die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27 unterstützt wird. Die Drehung der Kurbelwelle CF wird über das Getriebe 28, das in dem Hybridfahrzeug installiert ist, an die Antriebsräder 29, die mit dem Getriebe 28 verbunden sind, sodass die Antriebsräder 29 basierend auf der Drehung der Kurbelwelle CF angetrieben werden, übertragen.
Die ECU 18 ist elektrisch mit der Batterie 26 verbunden, und ist betreibbar, um den SOC der Batterie 26 innerhalb des voreingestellten Bereiches zu steuern. Insbesondere gilt, dass wenn der SOC der Batterie 26, der deren Ladungsrate darstellt, kleiner als die untere Grenze des voreingestellten Bereiches ist, die ECU 18 den Motor-Generator 27 bewirkt, um als ein Generator basierend auf der Ausgangsenergie der Maschine 11 zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, wodurch die Batterie 26 basierend auf der erzeugten elektrischen Energie aufgeladen wird. Daher gilt, dass während die Batterie 26 basierend auf der durch den Motor-Generator 27 erzeugten elektrischen Energie aufgeladen wird, das Hybridfahrzeug ohne Unterstützung des Motor-Generators 27 angetrieben wird. Zusätzlich gilt, dass wenn der SOC der Batterie 26 100% oder höher als die obere Grenze des voreingestellten Bereichs des SOC ist, die ECU 18 ein Aufladen der Batterie 26 abschaltet, oder ein Erzeugen des Motor-Generators 27 abschaltet, um ein Überladen der Batterie 2 zu verhindern. Dies verhindert, dass sich die Batterie 26 aufgrund eines Überladens verschlechtert.
Wie vorstehend beschrieben ist gilt, dass wenn die Katalysatoraufwärmsteuerung, wie etwa die Zündverzögerungssteuerung zum Verzögern des Soll-Zündzeitpunkts jeder Zündkerze 19, bei einem Kaltstart der Maschine 11 ausgeführt werden würde, eine Kraftstoffeinsparung reduziert werden würde.
Um diesem Problem zu begegnen ist das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ausgelegt, um die folgende „Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung”, Motorausgabe-Anstiegssteuerung” und „Ausgabeenergie-Anstiegssteuerung (Ladeanstiegssteuerung)” auszuführen, nachdem die Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1 angekommen ist. Es sei angemerkt, dass die Absorptionstemperatur Ta und die Katalysatortemperatur Tc basierend auf der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, die durch den Abgastemperatursensor 42 gemessen wird, und der Rückführung von der Abgaswärme von den Abgasemissionen auf die gleiche Weise wie in dem dritten Ausführungsbeispiel abgeschätzt werden.
Die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung dient zum stoppen der Zirkulation des Kühlmittels zu dem Wärmetauscher 40 oder zum Reduzieren der Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels, um die Wärmerückführung durch den Wärmetauscher 40 zu minimieren. Dies erhöht die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex. Die Motorausgabe-Anstiegssteuerung dient zum Korrigieren der normalen Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder, die basierend auf dem Kennfeld M1 berechnet wurde, durch Erhöhen dieser, wodurch die Motorausgabe erhöht wird. Dies erhöht die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, um die Ankunft der Katalysatortemperatur Tc zu der Aktivierungstemperatur T2 zu beschleunigen, was zu einer frühen Beendigung der Katalysatoraufwärmsteuerung führt. Die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung dient zum Ansteigen der Ausgangsenergie des Motor-Generators 27 über einen Leistungspegel, der dem Anstieg der Motorausgabe durch die Motorausgabe-Anstiegssteuerung entspricht.
Nach der Ankunft der Katalysatortemperatur Tc bei der Aktivierungstemperatur T2 ist das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ausgelegt, um sowohl die Motorausgabe-Anstiegssteuerung, als auch die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung zu beenden, und daher wird die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 15 für jeden Zylinder angewiesen, zu dem Soll-Einspritzzeitpunkt die normale Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff einzuspritzen.
Als nächstes wird nachstehend ein fünfter Prozess der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung, der Motorausgabe-Anstiegssteuerung und der Ausgabeenergie-Anstiegssteuerung, der durch die ECU 18 gemäß einem in dem Speichermedium gespeicherten fünften Prozessprogramm ausgeführt werden soll, mit Bezugnahme auf 13, beschrieben. 13 ist ein Flussdiagramm, das schematisch Operationen des Mikrocomputers 18a des ECU 18 veranschaulicht, um den fünften Prozess gemäß dem fünften Prozessprogramm auszuführen. Der Mikrocomputer 18a führt wiederholt das fünfte Prozessprogramm entsprechend dem fünften Prozess zu einem voreingestellten Zyklus aus, nachdem dieses als Antwort auf das Einschalten eines Zündschalters des Motorfahrzeug als ein Auslöser aktiviert wird; dieser voreingestellte Zyklus entspricht dem Taktzyklus der CPU oder einem voreingestellten Kurbelwinkel.
Wenn das fünfte Prozessprogramm gestartet wird, erhält der Mikrocomputer 18a die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex, die durch den Abgasemissionstemperatursensor 42 gemessen wurde, und berechnet die Katalysatortemperatur Tc basierend auf der erhaltenen Wärmetauscheinlasstemperatur Tex und der Wärmerückführung von den Abgasemissionen durch den Wärmetauscher 40 in Schritt S60. Die Wärmerückführung von den Abgasemissionen kann basierend auf der Öffnung des Mengenregulierventils 41 und der Kühlmitteltemperatur Tw berechnet werden. Beispielsweise berechnet in Schritt S60 der Mikrocomputer 18a basierend auf der berechneten Wärmerückführung die Reduzierung der Temperatur durch den Wärmetausch des Wärmetauschers 40, und subtrahiert die Reduzierung der Temperatur von der Wärmetauscheinlasstemperatur Tex, um dadurch die Katalysatortemperatur Tc zu berechnen. In dem in 13 veranschaulichten fünften Prozess wird angenommen, dass die Absorptionstemperatur Ta identisch mit der Katalysatortemperatur Tc ist.
Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob die Katalysatortemperatur Tc, die in Schritt S60 berechnet wurde, kleiner als die Aktivierungstemperatur T2 ist, in Schritt S61. Nach Bestimmen, dass die Katalysatortemperatur Tc niedriger als die Aktivierungstemperatur T2 ist (Tc < T2, JA im Schritt S61), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S62 fort, und bestimmt, ob die in Schritt S60 berechnete Absorptionstemperatur Ta höher als die Desorptionstemperatur T1 ist, in Schritt S62. Wie vorstehend beschrieben gilt, da von der Absorptionstemperatur Ta angenommen wird, dass sie identisch mit der Katalysatortemperatur Tc ist, der Mikrocomputer 18a bestimmt, ob die Katalysatortemperatur Tc höher als die Desorptionstemperatur T1 in Schritt S62 ist.
Nach Bestimmen, dass die Katalysatortemperatur Tc (Absorptionstemperatur Ta) höher als die Desorptionstemperatur T1 ist (Tc > T1, JA in Schritt S62), bestimmt der Mikrocomputer 18a, dass ein Anstieg der Katalysatortemperatur Tc notwendig für die Katalysatoraufwärmsteuerung ist. Anschließend fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S63 fort, und weist das Mengenregulierventil 41 an, dessen Öffnung auf einen vollständig geschlossenen Zustand anzupassen, um dadurch die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung auszuführen.
Das heißt, dass wenn die Katalysatortemperatur Tc niedriger als die Aktivierungstemperatur T2 ist, und die Absorptionstemperatur Ta höher als die Desorptionstemperatur T1 ist, der Mikrocomputer 18a bestimmt, dass der Katalysator 33 nicht zum Reinigen des HC verfügbar ist, auch wenn das HC von dem Absorptionsmittel 32 desorbiert wird. Anschließend führt der Mikrocomputer 18a die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung aus, um dadurch früh die Katalysator-Aufwärmsteuerung zu beenden. Das Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung begünstigt den Anstieg der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex und den Anstieg sowohl der Katalysatortemperatur Tc, als auch der Absorptionstemperatur Ta. Dies reduziert die Zeit, bis die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht.
Andererseits gilt nach Bestimmen, dass die Katalysatortemperatur Tc (Absorptionstemperatur Ta) kleiner oder gleich der Desorptionstemperatur T1 ist (Tc ≤ T1, NEIN im Schritt S62), dass der Mikrocomputer 18a bestimmt, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC arbeitet, und daher beendet der Mikrocomputer 18a den fünften Prozess. Es sei angemerkt, dass wenn bestimmt wird, dass die Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, der Mikrocomputer 18a mit Schritt S63 fortfahren kann, und die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung ausführt.
Nach Bestimmen, dass die Katalysatortemperatur Tc größer oder gleich der Aktivierungstemperatur T2 ist (Tc ≥ T2, NEIN in Schritt S61), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S70 fort, und steuert die Maschine 11, dass die Motorausgabe mit einer voreingestellten normalen Soll-Motorausgabe übereinstimmt. Beispielsweise weist der Mikrocomputer 18a die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 15 für jeden Zylinder an, um als der Soll-Einspritzzeitpunkt die normale Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff einzuspritzen, ohne die Katalysatoraufwärmsteuerung auszuführen, basierend auf der Zündverzögerungssteuerung.
Nach Beenden der Operation im Schritt S63 bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob nur ein Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung eine benötigte Wärmeenergie zulässt, um dem Katalysator 33 ausreichend zugeführt zu werden, in Schritt S64. Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 18a die für die Katalysatortemperatur Tc notwendige Zeit, um die Aktivierungstemperatur T2 zu erreichen, basierend auf der gegenwärtigen Katalysatortemperatur Tc und der dem Katalysator 33 zuzuführenden Wärmeenergie durch die Abgasemissionen, deren Temperatur durch die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung erhöht wurde. Nach Bestimmen, dass die berechnete Zeit innerhalb eines voreingestellten Zeitintervalls liegt, bestimmt der Mikrocomputer 18a, dass nur ein Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung die benötigte Wärmeenergie zulässt, um ausreichend dem Katalysator 33 zugeführt zu werden, in Schritt S64.
Wenn die bestätigende Bestimmung in Schritt S64 ausgeführt wird, beendet der Mikrocomputer 18a den fünften Prozess ohne Ausführen der Motorausgabe-Anstiegsteuerung und der Katalysatoraufwärmsteuerung basierend auf der Zündverzögerungssteuerung. Andererseits, wenn die negative Bestimmung in Schritt S64 ausgeführt wird, fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S65 fort, und stellt (berechnet) einen Soll-Anstieg der Motorausgabe, die für die Motorausgabe-Anstiegsteuerung zu verwenden ist, ein. Als nächstes berechnet der Mikrocomputer 18a einen Leistungspegel, der durch den Motor-Generator 27 in Schritt S66 erzeugt werden würde, wenn die Motorausgabe-Anstiegssteuerung ausgeführt werden würde; dieser Leistungspegel entspricht dem Soll-Anstieg der Motorausgabe, die für die Motorausgabe-Anstiegssteuerung zu verwenden ist.
Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 18a, ob der in Schritt S66 berechnete Leistungspegel größer als ein in der Batterie 26 ladbarer Leistungspegel ist, mit anderen Worten, ob ein gegenwärtiger Wert des SOC der Batterie 26 die obere Grenze des SOC übersteigt, wenn der in Schritt S66 berechnete Leistungspegel in die Batterie 26 geladen werden würde, in Schritt S67.
Nach Bestimmen, dass der in Schritt S66 berechnete Leistungspegel kleiner oder gleich dem in die Batterie 26 ladbaren Leistungspegel ist (NEIN in Schritt S67), fährt der Mikrocomputer 18a zu Schritt S68 fort, und führt die Motorausgabe-Anstiegssteuerung und die AusgangsenergieAnstiegssteuerung in Schritt S68 aus. Andererseits, nach Bestimmen, dass der in Schritt S66 berechnete Leistungspegel größer als der in die Batterie 26 ladbare Leistungspegel ist (JA in Schritt S67), fährt der Mikrocomputer 18a mit Schritt S69 fort, und führt die Katalysatoraufwärmsteuerung durch Ausführen der Zündverzögerungssteuerung aus, um die Temperatur der Abgasemissionen zu erhöhen, ohne die Motorausgabe-Anstiegssteuerung und die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung auszuführen, in Schritt S69.
Wie vorstehend beschrieben ist gilt, dass wenn der Mikrocomputer 18a nicht die Motorausgabe-Anstiegssteuerung ausführt, der Mikrocomputer 18a die Kraftstoff-Einspritzeinrichtung 15 für jeden Zylinder anweist, um zu dem Soll-Einspritzzeitpunkt die normale Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff, die basierend auf dem Kennfeld M1 berechnet wurde, einzuspritzen. Die Motorausgabe-Anstiegssteuerung dient zum Korrigieren der normalen Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder, die basierend auf dem Kennfeld M1 durch Erhöhen dieser berechnet wurde, wodurch die Motorausgabe erhöht wird. Die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung dient zum Erhöhen der Ausgangsenergie des Motor-Generators 27, um einen Leistungspegel entsprechend dem Anstieg der Motorausgabe durch die Motorausgabe-Anstiegssteuerung.
Als nächstes wird nachstehend ein Beispiel der in 13 veranschaulichten Operationen mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 14 beschrieben. (a) von 14 veranschaulicht die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Zeit, (b) von 14 veranschaulicht die Änderung der Motorausgabe mit der Zeit, und (c) von 14 veranschaulicht die Änderung der Ladungsmenge in die Batterie 26 und die Entladungsmenge davon mit der Zeit. (d) von 14 veranschaulicht die Änderung der Wärmemenge der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, (e) von 14 veranschaulicht die Änderung der Wärmerückführung durch den Wärmetauscher 40, und (f) von 14 veranschaulicht die Änderung der Katalysatortemperatur Tc mit der Zeit. Die durchgezogene Linie in (g) von 14 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des HC, die in den Katalysator 33 eintritt, mit der Zeit, und die gestrichelte Linie in (g) von 14 veranschaulicht die Änderung der Durchflussmenge des HC aus dem Katalysator 33 mit der Zeit.
Mit Bezugnahme auf 14 gilt, dass die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und die Motorausgabe-Abnahmesteuerung gestartet werden, wenn der Motor 11 zum Zeitpunkt t41 gestartet wird. Das heißt, dass die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung die Durchflussmenge des durch den Wärmetausch 40 zu zirkulierende Kühlmittel maximiert, um eine Abgaswärmerückführung bei der vollen Kapazität des Motorkühlsystems CS auszuführen. Dies reduziert die Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten. Die Motorausgabe-Abnahmesteuerung korrigiert die normale Soll-Einspritzmenge von Kraftstoff für jeden Zylinder, die basierend auf dem Kennfeld M1 durch Reduzieren dieser berechnet wurde, wodurch die Motorausgabe reduziert wird. Dies reduziert die Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten.
Ein Ausführen der Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung innerhalb einer Periode von dem Zeitpunkt t41 zu dem Zeitpunkt t42 ermöglicht die Wärmerückführung durch den Wärmetauscher 40, um anzusteigen (siehe (e) von 14). Zusätzlich verhindert ein Ausführen der Motorausgabe-Anstiegssteuerung, um die Entladungsmenge von der Batterie 26 innerhalb der Periode von dem Zeitpunkt t41 zu dem Zeitpunkt t42 zu erhöhen, auch bei einem Ausführen der Motorausgabe-Abnahmesteuerung, die Reduzierung der Antriebskraft für das Motorfahrzeug. Daher ist es möglich, die Antriebskraft bei der durch den Fahrer benötigten Antriebskraft beizubehalten. Wenn daher die Temperatur der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, die der Wärmetauscheinlasstemperatur Tex entspricht, die Desorptionstemperatur T1 zum Zeitpunkt t42 erreicht, oder die berechnete Katalysatortemperatur Tc, das heißt, die Absorptionstemperatur Ta, die Desorptionstemperatur T1 erreicht, die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung und die Motorausgabe-Abnahmesteuerung beendet werden. Wenn daher die Temperatur der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11, die der Wärmetauscheinlasstemperatur Tex entspricht, die Desorptionstemperatur T1 zum Zeitpunkt t42 erreicht, die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung und die Motorausgabe-Anstiegssteuerung ausgeführt werden. Wenn daher die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht, werden die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung und die Motorausgabe-Anstiegssteuerung beendet.
Ein Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung nach dem Zeitpunkt t42 ermöglicht die Wärmerückführung durch den Wärmetauscher 40, um abzunehmen (siehe (e) von 14). Zusätzlich ermöglicht ein Ausführen der Motorausgabe-Anstiegssteuerung (siehe (b) von 14) nach dem Zeitpunkt t42, dass die Wärmemenge der Abgasemissionen unmittelbar stromabwärtig des Motors 11 zunehmen (siehe (d) von 14). Ein Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung und der Motorausgabe-Anstiegsteuerung führen zu einem unmittelbaren Anstieg der Katalysatortemperatur Tc von dem Zeitpunkt t42 (siehe (f) von 14). Daher ist es möglich, den Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen zu begünstigen, ohne den Soll-Zündzeitpunkt zu verzögern, oder ohne eine Reduzierung eines Verzögerungsbetrages des Soll-Zündzeitpunkts. Dies führt zu einer frühen Beendigung der Katalysatoraufwärmsteuerung, während die Reduzierung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit aufgrund der Verzögerung des Zündzeitpunkts verhindert wird.
Nach dem Zeitpunkt t42 wird die Ausgabeenergie-Anstiegssteuerung ausgeführt, sodass die Ladungsmenge in der Batterie 26 erhöht wird (siehe (c) von 14). Daher ist es möglich, einen Anstieg einer Ist-Antriebsenergie für das Hybridfahrzeug bezüglich der durch den Fahrer benötigten Antriebsenergie zu verhindern. Dies verhindert ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel mit dem Wärmetauscher 40 ausgestattet, der sich stromaufwärtig der Emissionssteuervorrichtung 30 befindet, und konfiguriert ist, die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierende Kühlmittel zu regulieren, um dadurch die Wärmerückführung von den Abgasemissionen anzupassen. Diese Anpassung der Rückführung von Wärme ermöglicht ein Anpassen der Temperatur (Wärmetauscherauslasstemperatur Tout) der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten.
Zusätzlich ist das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel konfiguriert, um auszuführen: die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung, um dadurch die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierende Kühlmittel auf null zu minimieren, und die Motorausgabe-Anstiegssteuerung, um dadurch die Motorausgabe nach der Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur T1 zu erhöhen. Diese Konfiguration begünstigt den Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, wodurch die Zeit reduziert wird, bis die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht. Dies begünstigt den Anstieg der Temperatur der Abgasemissionen ohne den Soll-Zündzeitpunkt zu verzögern, oder einen Verzögerungsbetrag des Soll-Zündzeitpunkts zu reduzieren, was ermöglicht, die Katalysatoraufwärmsteuerung früh zu beenden, während die Reduzierung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit aufgrund der Verzögerung des Soll-Zündzeitpunkts reduziert wird.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, wenn die Motorausgabe-Anstiegssteuerung ausgeführt wird, den Motorgenerator 27 zu bewirken, einen Leistungspegel entsprechend einem Anstieg der Motorausgabe, der für die Motorausgabe-Anstiegssteuerung zu verwenden ist, zu erzeugen. Dies verhindert einen Anstieg der Ist-Antriebskraft für das Hybridfahrzeug bezüglich der durch den Fahrer benötigten Antriebskraft aufgrund des Ausführens der Motorausgabe-Anstiegssteuerung. Dies verhindert ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob nur ein Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung eine benötigte Wärmeenergie zulässt, um in Schritt S64 ausreichend dem Katalysator 33 zuzuführen. Nach Bestimmen, dass nur ein Ausführen der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung die benötigte Wärmeenergie zulässt, um ausreichend in Schritt S64 zugeführt zu werden (JA in Schritt S64), das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung ohne Ausführen der Motorausgabe-Anstiegsteuerung ausführt. Diese Konfiguration reduziert die Änderungen eines Ausführens der Motorausgabe-Anstiegssteuerung, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert wird.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob der Leistungspegel entsprechend dem Anstieg der Motorausgabe durch die Motorausgabe-Anstiegsteuerung größer als der in die Batterie 26 aufladbare Leistungspegel ist. Nach Bestimmen, dass der Leistungspegel entsprechend dem Anstieg der Motorausgabe durch die Motorausgabe-Anstiegsteuerung größer als der in die Batterie 2 aufladbare Leistungspegel ist (JA in Schritt S67), führt der Mikrocomputer 18a die Katalysatoraufwärmsteuerung durch Ausführen der Zündverzögerungssteuerung aus, um die Temperatur der Abgasemissionen zu erhöhen, ohne die Motorausgabe-Anstiegsteuerung und die Ausgabeenergie-Anstiegsteuerung auszuführen. Daher ist es möglich, einen Anstieg der Ist-Antriebskraft für das Hybridfahrzeug bezüglich der durch den Fahrer benötigten Antriebskraft zu verhindern, wodurch zuverlässig ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer verhindert wird.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 15 beschrieben.
Der Aufbau und/oder die Funktionen des Emissionssteuersystems gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel durch die folgenden Punkte. Daher werden nachstehend hauptsächlich die sich unterscheidenden Punkte beschrieben.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um simultan die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung, die Motorausgabe-Anstiegssteuerung und die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung in Synchronisation mit der Ankunft der Absorptionstemperatur Ta bei der Desorptionstemperatur Ta auszuführen.
Jedoch ist das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um den Startzeitpunkt der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung früher zu starten, als die Motorausgabe-Anstiegssteuerung und die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung.
Wie vorstehend beschrieben ist, startet das Absorptionsmittel 32 grundsätzlich das absorbierte HC zu desorbieren, wenn die Desorptionsstarttemperatur niedriger als die Desorptionstemperatur T1 ist, aber dieses ist zum Absorbieren des HC bei einem Temperaturbereich verfügbar, der niedriger als die Desorptionstemperatur T1 ist. Insbesondere ist das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren und Desorbieren des HC verfügbar, wenn dessen Temperatur Ta innerhalb eines Bereiches von der Desorptionsstarttemperatur von beispielsweise 100°C zu der Desorptionstemperatur T1 von beispielsweise 150°C liegt. Das Absorptionsmittel 32 ist zum Absorbieren des HC nicht verfügbar, wenn dessen Temperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht. Die HC-Absorptionsrate des Absorptionsmittels 32 wird schrittweise mit einem Anstieg der Absorptionstemperatur Ta reduziert, das heißt, innerhalb des Temperaturbereichs, der als 100°C ≤ Ta < 150°C dargestellt ist. Daher ist das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel konfiguriert, den Startzeitpunkt der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung zu dem Zeitpunkt t42a zu starten, wenn die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionsstarttemperatur erreicht, und den Startzeitpunkt von sowohl der Motorausgabe-Anstiegssteuerung, als auch der Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung zu dem Zeitpunkt t42 einzustellen, wenn die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht (siehe (h) von 15).
In diesem Ausführungsbeispiel startet das Emissionssteuersystem die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung früher als zum Zeitpunkt t42, wodurch ein frühes Beenden der Katalysatoraufwärmsteuerung begünstigt wird. Es sei angemerkt, dass wenn das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung früher als zum Zeitpunkt t42a im Gegensatz zu dem sechsten Ausführungsbeispiel starten würde, der Zeitpunkt, bei dem die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, beschleunigt werden würde, sodass die in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierende Menge von HC nicht ausreichend gewährleistet sein würde. Wenn andererseits das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung später als zum Zeitpunkt t42a starten würde, würde die Beendigung der Katalysatoraufwärmsteuerung verzögert werden. Zusammenfassend gilt, dass ein Start der Wärmerückführungs-Abnahmesteuerung zum Zeitpunkt t42a gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Gleichgewicht zwischen dem Anstieg der in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden Menge HC und einer frühen Beendigung der Katalysatoraufwärmsteuerung ermöglicht, um optimal bestimmt zu werden.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel startet die Motorausgabe-Anstiegssteuerung später als zum Zeitpunkt t42a, wodurch die Verschlechterung der Abgasemissionen aufgrund der Motorausgabe-Anstiegssteuerung reduziert wird. Es sei angemerkt, dass wenn das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Motorausgabesteuerung früher als zum Zeitpunkt t42 im Gegensatz zu dem sechsten Ausführungsbeispiel starten würde, der Zeitpunkt, bei dem die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, beschleunigt werden würde, sodass die in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierende Menge von HC nicht ausreichend gewährleistet sein würde. Wenn andererseits das Emissionssteuersystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Motorausgabesteuerung früher als zum Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt t42 starten würde, würde die Beendigung der Katalysatoraufwärmsteuerung verzögert werden. Zusammenfassend gilt, dass ein Start der Motorausgabesteuerung zum Zeitpunkt t42 gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Gleichgewicht zwischen dem Anstieg der in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierenden Menge von HC und einer frühen Beendigung der Katalysatoraufwärmsteuerung ermöglicht, um optimal bestimmt zu werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein Emissionssteuersystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 16 beschrieben.
Der Aufbau und/oder die Funktionen des Emissionssteuersystems gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich von dem Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel durch die folgenden Punkte. Daher werden nachstehend hauptsächlich die sich unterscheidenden Punkte beschrieben.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung als die Lastanstiegssteuerung auszuführen. Insbesondere ist das Emissionssteuersystem konfiguriert, den Anstieg der Motorausgabe durch die Motorausgabe-Anstiegssteuerung in die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27 zu konvertieren, der basierend auf der Ausgabe des Motors 11 angetrieben wird, und die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27 in die Batterie 26 zu laden. Im Gegensatz dazu ist das Emissionssteuersystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel konfiguriert, die folgende Kühlspeicher-Mengenanstiegssteuerung als die Lastanstiegssteuerung auszuführen.
16 veranschaulicht schematisch den Gesamtaufbau eines Motorsteuersystems gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. In dem in 16 veranschaulichten Motorfahrzeug sind das Motorsteuersystem und eine Klimaanlage, die mit einem Kühlkreis mit einem Kompressor 50 ausgestattet ist, der basierend auf der Motorausgabe angetrieben wird, installiert. Der Kompressor 50 ist eine von verschiedenen Einrichtungen, die basierend auf der Motorausgabe angetrieben werden. Der Kompressor 50 befindet sich in dem Kühlkreis, und ist betreibbar, Kühlmittel aufzunehmen, und das Kühlmittel zu pumpen, um das Kühlmittel durch den Kühlmittelkreis zu zirkulieren.
Der Kompressor 50 ist mit einem Magnetsteuerventil 50a ausgestattet und ist als ein Kompressor mit variabler Kapazität ausgelegt. Das heißt, dass eine Anpassung der Öffnung des Magnetsteuerventils 50a unter der Steuerung der ECU 18 der Ausgabekapazität des Kühlmittels ermöglicht, um kontinuierlich variabel zu sein. Während der Drehung der Kurbelwelle CF, die an den Kompressor 50 übertragen wird, passt ein Ansteuern des Magnetsteuerventils 50a die Ausgabekapazität des Kühlmittels an. Es sei angemerkt, dass der Kompressor 50 mit der Ausgabekapazität der Kühlmitteltemperatur angetrieben wird, die auf Null angepasst ist.
Das durch den Kompressor 50 komprimierte Kühlmittel wird durch einen Wärmeaustausch mit Umgebungsluft über einem Kondensator 51 gekühlt, und ist anschließend einer Gas-Flüssigkeits-Trennung über ein Sammelgefäß 52 ausgesetzt. Ein flüssiges Kühlmittel in dem Sammelgefäß 52 wird unmittelbar durch ein Expansionsventil 53 expandiert, und wird anschließend verdampft. Von einem durch einen Gleichstrommotor M angetriebenen Ventilator 55 übertragene Luft wird durch einen Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel in dem Verdampfer 54 gekühlt, und anschließend als gekühlte Luft in den Fahrgastinnenraum ausgeblasen.
Der Verdampfer 54 weist ein abgedichtetes Kühlmittel, wie etwa Parafin, 54a auf. Das verdampfte Kühlmittel in dem Verdampfer 54 kühlt den Kühlmittelzusatz 54a, sodass kalte thermische Energie in dem Verdampfer 54 gespeichert wird. Insbesondere ermöglicht ein Antreiben des Kompressors 50 einen Wärmeaustausch zwischen dem dem Verdampfer 54 zugeführten Kühlmittel und dem Kühlmittelzusatz 54a, sodass kalte thermische Energie des Kühlmittels in dem Verdampfer 54 gespeichert wird. Anschließend kühlt ein Wärmeaustausch zwischen der aus dem Ventilator 55 ausgeblasenen Luft und dem Kühlmittelzusatz 54a die Luft, und die gekühlte Luft wird in den Fahrgastinnenraum übertragen, sodass der Innenraum gekühlt wird.
Der Mikrocomputer 18a der ECU 18 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist elektrisch mit dem Magnetsteuerventil 50a und dem Gleichstrommotor M des Ventilators 55 verbunden, und ist betreibbar, um die Operation des Ventilators 55 zu stoppen, wenn beispielsweise die Ausgangskapazität des Kühlmittels zum Ausführen der Motorausgabe-Anstiegssteuerung erhöht wird, oder beispielsweise maximiert wird.
Diese Konfiguration steuert den Kompressor 50 durch den Anstieg der Motorausgabe durch die Motorausgabe-Anstiegssteuerung an, um dadurch kalte thermische Energie in dem Kühlmittel in dem Kühlmittelzusatz 54a zu speichern. Wenn eine Kühlung des Innenraums angefordert ist, steuert der Mikrocomputer 18a den Ventilator 55, sodass ein Wärmetausch zwischen der von dem Ventilator 55 ausgeblasenen Luft und dem Kühlmittelzusatz 54a die Luft kühlt. Die gekühlte Luft wird in den Innenraum übertragen, sodass der Innenraum gekühlt wird. Es sei angemerkt, dass wenn die Temperatur des Verdampfers 54 kleiner als eine voreingestellte Temperatur ist, Wassertropfen an der Außenoberfläche des Verdampfers gefroren werden, was zu einer signifikanten Reduzierung der Wärmeübertragungseffizienz führt. Wenn daher die Temperatur des Verdampfers 54 oder die Temperatur von Luft stromabwärtig des Verdampfers 54 kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwerttemperatur ist, steuert der Mikrocomputer 18a das Magnetsteuerventil 50a, um die Ausgabekapazität des Kühlmittels zu reduzieren, wodurch die Temperatur des Verdampfers 54 erhöht wird, um höher als die voreingestellte Temperatur zu sein. Dies verhindert, dass die Wassertropfen auf der Außenoberfläche des Verdampfers 54 vereisen.
Während eine solche Vereisungsverhütungssteuerung ausgeführt wird, kann der Mikrocomputer 18a den Kompressor 50 nicht antreiben, auch wenn die Motorausgabe-Anstiegssteuerung ausgeführt wird. In diesem Fall, wie auch bei einer zustimmenden Bestimmung in Schritt S67, schaltet der Mikrocomputer 18a die Motorausgabe-Anstiegssteuerung ab, und führt die Katalysator-Aufwärmsteuerung durch Ausführen der Zündverzögerungssteuerung aus, um die Temperatur der Abgasemissionen zu erhöhen, ohne die Motorausgabe-Anstiegssteuerung und die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung auf die gleiche Weise wie in Schritt S69 auszuführen.
Das Emissionssteuersystem gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Kühlspeichermenge-Anstiegssteuerung als die Lastanstiegssteuerung auszuführen, und erreicht die gleichen Effekte wie die in dem fünften Ausführungsbeispiel.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibungen von jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels beschränkt, und kann mit den folgenden Modifikationen des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels implementiert werden. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung durch Kombinieren der technischen Struktur eines des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels mit dem eines anderen des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels implementiert werden.
In sowohl dem ersten als auch dem zweiten Ausführungsbeispiel ändert das Emissionssteuersystem die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels von dessen oberer Grenze auf Null auf eine schrittartige bzw. fortschreitende Weise, aber kann diese abhängig von der Wärmetauschereinlasstemperatur Tex oder der Kühlmitteltemperatur Tw ändern. Diese Modifikation ermöglicht der Katalysatortemperatur Tc zu dem Zeitpunkt t2 oder t20, wenn bestimmt wird, dass die Wärmetauschereinlasstemperatur Tex von dem Niedrig-Temperatur-Zustand zu dem Hoch-Temperatur-Zustand umgeschaltet wird, um höher als die Temperatur zum Zeitpunkt t2 oder t20 zu sein, was in 4 oder 6 veranschaulicht ist, wenn die Katalysatortemperatur Tc kleiner als die Desorptionstemperatur T1 ist. Dies reduziert die Zeit von dem Hoch-Temperatur-Zustand-Bestimmungszeitpunkt t2 oder t20 zu der Vollendung der Katalysatoraufwärmsteuerung, wodurch ein frühes Vollenden der Katalysatoraufwärmsteuerung begünstigt wird.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiel ist die Emissionssteuervorrichtung 30 integral mit dem Absorptionsmittel 32 und dem Katalysator 33 ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung kann als separat mit dem Absorptionsmittel 32 und mit dem Katalysator 33 ausgebildete Emissionssteuervorrichtungen implementiert werden. In dieser Modifikation ist das Absorptionsmittel vorzugsweise stromaufwärtig des Katalysators angeordnet, um die Umgebungstemperatur für das Absorptionsmittel höher einzustellen, als für den Katalysator. Diese Anordnung kann die Zeitperiode reduzieren, in der die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, auf die Zeit, bei der die Katalysatortemperatur die Aktivierungstemperatur T2 erreicht; diese Periode stellt eine Tot-Periode dar, während der keine Absorption und Oxidation ausgeführt werden.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels ist das Mengenregulierventil 41 als eine Einrichtung zum Regulieren der Durchflussmenge des zu dem Wärmetauschers 40 zu zirkulierenden Kühlmittels bereitgestellt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Wenn Motoren derart konfiguriert sind, dass die Wasserpumpe 24 über einen Elektromotor angetrieben wird, kann eine variable Steuerung der Antriebsdrehzahl der Wasserpumpe 24 die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels regulieren. Wenn daher die gegenwärtige Erfindung bei diesen Motoren angewendet wird, ist es möglich, das Mengenregulierventil 41 wegzulassen, und die Operationen der Wasserpumpe 24 zu steuern, um die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels zu regulieren.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels weist das Emissionssteuersystem eine Abgas-Zustands-Bestimmungseinrichtung (Schritte S10 und S15) und eine Absorptions-Zustands-Bestimmungseinrichtung (Schritt S30) auf, aber diese kann nur die Absorptions-Zustands-Bestimmungseinrichtung (Schritt S30) aufweisen.
Diese Modifikation maximiert die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels, wenn das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC unmittelbar nach dem Motorstart verfügbar ist, um dadurch den Anstieg der Temperatur Tout der Abgasemissionen an dem Auslass des Wärmetauschers 40, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, abzustumpfen. Daher ist es möglich, die Zeit zu verlängern, bis die Absorptionstemperatur Ta die Desorptionstemperatur T1 erreicht, und daher die in dem Absorptionsmittel 32 zu absorbierende Menge von HC zu erhöhen. Dies bewirkt ein volles Verwenden der Absorptionsfähigkeit des Absorptionsmittels 32.
Wenn andererseits die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC dessen zulässige Menge übersteigt, um gesättigt zu sein, und/oder die Absorptionstemperatur Ta größer oder gleich der Desorptionstemperatur nach dem Motorstart ist, sodass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar wird, minimiert das Emissionssteuersystem die Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels auf Null, um den Anstieg des Anstiegs der Temperatur Tout der Abgasemissionen an dem Auslass des Wärmetauschers 40, die in die Emissionssteuervorrichtung 30 eintreten, zu begünstigen. Daher ist es möglich, die Periode von dem Zeitpunkt, bei dem das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar wird, zu dem Zeitpunkt, bei dem die Katalysatortemperatur Tc die Aktivierungstemperatur T2 erreicht, zu reduzieren, was zu einer frühen Vollendung der Katalysatoraufwärmsteuerung führt.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels ist das HC eine bestimmte Komponente in den Abgasemissionen als ein Ziel der Reinigung, und die vorliegende Erfindung wird bei dem Emissionssteuersystem angewendet, das mit dem Absorptionsmittel und dem Katalysator zum Absorbieren des HC und zum Oxidieren des absorbierten HC ausgestattet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung begrenzt.
Insbesondere gilt für mager verbrennende Benzinmotoren oder Dieselmotoren, dass die vorliegende Erfindung bei Emissionssteuersystemen angewendet werden kann, die mit einem Absorptionsmittel zum Absorbieren des NO_x als eine bestimmte Komponente in den Abgasemissionen, und mit einem Katalysator zum Oxidieren des absorbierten NO_x ausgestattet ist.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels führt der Wärmetauscher 40 einen Wärmetausch des Motorkühlmittels, das durch den Radiator 20 strömt, mit den Abgasemissionen aus, aber diese kann einen Wärmetausch des Motorkühlmittels mit einem alternativen Wärmeübertragungsmedium ausführen, das durch eine elektrische Pumpe zirkuliert wird, und einen Wärmeaustausch des alternativen Wärmeübertragungsmediums mit den Abgasemissionen ausführt.
Wenn diese Modifikation bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel angewendet wird, als die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung, ist es möglich, die Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Motorkühlmittels zu erhöhen, die Durchflussmenge des durch die elektrische Pumpe zu zirkulierenden alternativen Wärmeübertragungsmediums zu erhöhen, oder sowohl die Durchflussmenge des durch den Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Motorkühlmittels, als auch die Durchflussmenge des durch die elektrische Pumpe zu zirkulierenden alternativen Wärmeübertragungsmediums zu erhöhen.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiel ist das Emissionssteuersystem ausgelegt, um die Öffnung des Mengenregulierventils 41 anzupassen, um dadurch die Rückführung von Wärme von den Abgasemissionen zu erhöhen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann ein Emissionssteuersystem gemäß einer Modifikation von jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels mit einer Nebenleitung BP ausgestattet sein (siehe die Phantomlinien in 1). Die Nebenleitung BP ist derart mit der Abgasleitung 16 verbunden, um den Abgasemissionen aus dem Motor 11 zu ermöglichen, der Emissionssteuervorrichtung 30 zugeführt zu werden, während der Wärmetauscher 40 umlaufen wird. Ein Umschaltventil SV ist an einem Verbindungspunkt der Abgasleitung 16 und der Nebenleitung BP angebracht. Das Umschaltventil SV ist betreibbar, um dem Strom der Abgasemissionen zwischen dem Wärmetauscher 40 und der Nebenleitung BP umzuschalten. Das heißt, dass zum Erhöhen der Wärmerückführung von den Abgasen, der Mikrocomputer 18a das Umschaltventil SV steuert, um dem Strom der Abgasemissionen von der Nebenleitung BP zu dem Wärmetauscher 40 umzuschalten. Dies führt die Wärmerückführungs-Anstiegssteuerung aus.
Der Abgasemissionstemperatursensor 42 kann in der Emissionssteuervorrichtung 30 bereitgestellt sein, und betreibbar sein, um direkt die Temperatur des Katalysators 33 zu messen. Der Abgasemissionstemperatursensor 42 kann in der Abgasleitung 16 stromabwärtig des Wärmetauschers 40 bereitgestellt sein, und der Mikrocomputer 18a kann betreibbar sein, um die Katalysatortemperatur Tc und die Absorptionstemperatur Ta basierend auf einem gemessenen Wert des Abgas-Emissions-Temperatursensors 42, der Durchflussmenge des durch die Wärmerückführungsleitung 25 zu zirkulierenden Kühlmittels und den Betriebszuständen des Motors 11 zu berechnen.
In dem vierten Ausführungsbeispiel gilt, dass nach Bestimmen, dass die Ausgangsenergie des Motor-Generators 27, die zum Unterstützen des Motors 11 verwendbar ist, von der Batterie 26 kleiner als die vorbestimmte elektrische Energie entsprechend der Reduzierung der Motorausgabe ist (NEIN in Schritt S57), der Mikrocomputer 18a eine Verzögerung des Soll-Zündzeitpunkts im Vergleich dazu ausführen kann, wenn in Schritt S57 eine zustimmende Bestimmung getroffen wird. In dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel gilt, dass nach Bestimmen, dass das Absorptionsmittel 32 zum Absorbieren des HC nicht verfügbar ist (NEIN in Schritt S51 oder NEIN in Schritt S53), der Mikrocomputer 18a eine Verzögerung des Soll-Zündzeitpunkts im Vergleich dazu ausführen kann, wenn in Schritt S51 oder S53 eine zustimmende Bestimmung getroffen wird.
In jedem des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels kann der Mikrocomputer 18a bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, durch Bestimmen, ob eine verstrichene Zeit nach dem Start des Motors 11 eine voreingestellte Zeit erreicht, auf die gleiche Weise wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel.
Insbesondere kann der Mikrocomputer 18a bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, basierend auf der Geschichte einer gesteuerten Variablen, die die Position oder einen Hub des Fahrpedals AP des Motorfahrzeugs während eines Aufwärmen des Motors 11 unmittelbar nach dem Start des Motors 11 angibt. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 18a bestimmen, dass die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, wenn ein integrierter Wert der gesteuerten Variable, die die Position oder den Hub des Fahrpedals AP angibt, einen voreingestellten Schwellenwert übersteigt.
Der Mikrocomputer 18a kann ebenso bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, wenn ein integrierter Wert, der zu dem Absorptionsmittel 32 zugeführte Wärmemenge einen voreingestellten Wert erreicht. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 18a eine voreingestellte zu dem Absorptionsmittel 32 zugeführte Wärmemenge basierend auf Parametern der Betriebszustände des Motors berechnen; diese Parameter umfassen eine gegenwärtige angewiesene Kraftstoffmenge für jede Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, eine gegenwärtige Luft-Ansaug-Menge, eine gegenwärtige Position oder Hub des Fahrpedals, die mit der Motorlast verknüpft ist, eine gegenwärtige Motordrehzahl und eine gegenwärtige Durchflussmenge des zu dem Wärmetauscher 40 zu zirkulierenden Kühlmittels. Der Mikrocomputer 18a kann ebenso bestimmen, ob die in dem Absorptionsmittel 32 absorbierte Menge des HC die gesättigte Menge erreicht, wenn die Motordrehzahl einen voreingestellten Wert erreicht.
In dem vierten Ausführungsbeispiel wird der Motor-Generator 27, der als ein Motor und ein Generator dient, als ein Elektromotor zum Unterstützen des Motors bzw. der Maschine 11 verwendet, aber ein Elektromotor ohne eine Energieerzeugungsfunktion kann als ein Elektromotor zum Unterstützen der Maschine 11 verwendet werden.
In jedem des fünften bis siebten Ausführungsbeispiels führt in Schritt S69 der Mikrocomputer 18a die Zündverzögerungssteuerung aus, während die Motorausgabe-Anstiegssteuerung und die Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung durch den in die Batterie 26 ladbaren Leistungspegel ausgeführt wird. Diese Modifikation reduziert einen Betrag einer Verzögerung des Soll-Zündzeitpunkts, um daher die Reduzierung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit im Vergleich zu Fällen zu verhindern, in denen keine Motorausgabe-Anstiegssteuerung und keine Ausgangsenergie-Anstiegssteuerung ausgeführt werden, in 13.
Während beschrieben wurde, was gegenwärtig bei diesen Ausführungsbeispielen und deren Modifikationen der vorliegenden Erfindung berücksichtigt wird, sollte verstanden sein, dass verschiedene Modifikationen, die noch nicht beschrieben wurden, darin gemacht werden können, und es ist beabsichtigt, dass all solche Modifikationen, die innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen, durch die anhängenden Patentansprüche abgedeckt sind.
In einem Emissionssteuersystem absorbiert ein Absorptionsmittel in einer Abgasemissionspassage eine bestimmte Komponente in der Emission, wenn eine Temperatur davon kleiner als eine erste Temperatur ist, und desorbiert davon die absorbierte bestimmte Komponente, wenn die Temperatur davon größer oder gleich der ersten Temperatur ist. Ein Katalysator in der Abgasemissionspassage wandelt die bestimmte von dem Absorptionsmittel desorbierte Komponente in eine weitere Komponente um, wenn eine Temperatur davon größer oder gleich einer zweiten Temperatur ist, die höher als die erste Temperatur ist. Eine Wärmerückführungsvorrichtung ist in der Abgasemissionspassage stromaufwärtig des Absorptionsmittels angebracht, und führt Wärme von den Abgasemissionen durch einen Wärmeaustausch zwischen einem Wärmeübertragungsmedium und den Abgasemissionen rück. Eine Anpassungseinheit passt eine durch die Wärmerückführungsvorrichtung rückzuführende Wärmemenge an, um dadurch einen Temperaturzustand der Abgasemissionen anzupassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-235814 [0001]
JP 2010-65345 [0001]
JP 2010-65346 [0001]
JP 2004-116370 [0005]
JP 2001-164930 [0005]

Claims

Emissionssteuersystem, mit: einem Absorptionsmittel, das in einer Passage bereitgestellt ist, durch die eine Abgasemission einer Verbrennungskraftmaschine strömt, wobei die Abgasemission eine bestimmte Komponente enthält, und das Absorptionsmittel wirkt, um die bestimmte Komponente bei einer Temperatur davon, die kleiner als eine erste Temperatur ist, zu absorbieren, und das Absorptionsmittel wirkt, um davon die absorbierte bestimmte Komponente zu desorbieren, wenn die Temperatur davon größer oder gleich der ersten Temperatur ist; einem Katalysator, der in der Passage bereitgestellt ist, wobei der Katalysator wirkt, die von dem Absorptionsmittel desorbierte bestimmte Komponente in eine andere Komponente zu konvertieren, wenn eine Temperatur davon größer oder gleich einer zweiten Temperatur ist, wobei die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist; einer Wärmerückführungsvorrichtung, die in der Passage stromaufwärtig des Absorptionsmittels angebracht ist, und konfiguriert ist, um Wärme von der Abgasemission durch einen Wärmeaustausch zwischen einem Wärmeübertragungsmedium und der Abgasemission rückzuführen; und einer Anpassungseinheit, die konfiguriert ist, um eine durch die Wärmerückführungsvorrichtung rückzuführende Wärmemenge anzupassen, um dadurch einen Temperaturzustand der Abgasemission anzupassen.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 1, weiterhin mit einer Zirkuliereinheit, die konfiguriert ist, das Wärmeübertragungsmedium durch die Wärmerückführungsvorrichtung zu zirkulieren, wobei die Anpassungseinheit konfiguriert ist, um eine Durchflussmenge des zu der Wärmerückführungsvorrichtung zu zirkulierenden Wärmeübertragungsmedium anzupassen, um dadurch die durch die Wärmerückführungsvorrichtung rückzuführende Wärmemenge anzupassen.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 2, weiterhin mit: einer Temperaturzustands-Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob eine Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung in einem Hoch-Temperatur-Zustand liegt, wenn die Temperatur der Abgasemission größer oder gleich der zweiten Temperatur ist, oder in einem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt, wenn die Temperatur der Abgasemission kleiner als die zweite Temperatur ist, wobei die Anpassungseinheit konfiguriert ist, um die Durchflussmenge des zu der Wärmerückführungsvorrichtung zu zirkulierenden Wärmeübertragungsmediums auf einen ersten Wert anzupassen, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung in dem Hoch-Temperatur-Zustand liegt, und auf einen zweiten Wert anzupassen, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung in dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt, wobei der erste Wert kleiner als der zweite Wert ist.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 3, weiterhin mit: einer Absorptionsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, wobei die Anpassungseinheit konfiguriert ist, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente nicht verfügbar ist, die Durchflussmenge des zu der Wärmerückführungsvorrichtung zu zirkulierenden Wärmeübertragungsmediums auf den zweiten Wert anzupassen unabhängig davon, ob die Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung in dem Hoch-Temperatur-Zustand oder dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 3, weiterhin mit: einem Abgasemissionstemperatursensor, der konfiguriert ist, die Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung zu messen, wobei die Temperaturzustands-Bestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob die Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerrückführungsvorrichtung in dem Hoch-Temperatur-Zustand oder dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt, basierend auf der Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung, die durch den Abgasemissionstemperatursensor gemessen wurde.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 3, weiterhin mit: einem Wärmeübertragungsmediums-Temperatursensor, der konfiguriert ist, die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums zu messen, wobei die Temperaturzustands-Bestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob die Temperatur der Abgasemission stromaufwärtig der Wärmerückführungsvorrichtung in dem Hoch-Temperatur-Zustand oder dem Niedrig-Temperatur-Zustand liegt, basierend auf der Temperatur des Wärmeübertragungsmediums, die durch den Wärmeübertragungsmediums-Temperatursensor gemessen wurde.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 2, weiterhin mit: einer Absorptionsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, wobei die Anpassungseinheit konfiguriert ist, die Durchflussmenge des zu der Wärmerückführungsvorrichtung zu zirkulierende Wärmeübertragungsmediums auf einen dritten Wert anzupassen, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, und auf einen vierten Wert anzupassen, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente nicht verfügbar ist, wobei der vierte Wert kleiner als der dritte Wert ist.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei die Absorptionsbestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, basierend auf einer verstrichenen Zeit nach einem Start der Verbrennungskraftmaschine.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei die Absorptionsbestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, basierend auf einem betätigten Umfang eines Fahrpedals durch einen Bediener während einer Aufwärmoperation der Verbrennungskraftmaschine.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei die Absorptionsbestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, basierend auf einem integrierten Wert einer zu dem Absorptionsmittel zugeführten Wärmemenge nach einem Start der Verbrennungskraftmaschine.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei die Absorptionsbestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, basierend auf einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine während einer Aufwärmoperation der Verbrennungskraftmaschine.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei die Absorptionsbestimmungseinheit konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, basierend auf der Temperatur des Absorptionsmittels.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einer ersten Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel und der Katalysator in dem Aufwärm-Anforderungszustand sind, in dem die Temperatur des Absorptionsmittels größer oder gleich der ersten Temperatur ist und die Temperatur des Katalysators kleiner als die zweite Temperatur ist, wobei die Anpassungseinheit konfiguriert ist, um eine erste Steuerung auszuführen, um die durch die Wärmerückführungsvorrichtung rückzuführende Wärmemenge zu senken, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden, im Vergleich dazu, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator nicht in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden; einer Ausgabeerhöhungseinheit, die konfiguriert ist, eine zweite Steuerung auszuführen, um eine Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden, im Vergleich dazu, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator nicht in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden; und einer Lasterhöhungseinheit, die konfiguriert ist, eine dritte Steuerung auszuführen, um eine Last einer Vorrichtung, die durch die Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden, im Vergleich dazu, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator nicht in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 13, weiterhin mit: einer zweiten Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob ein Ausführen der ersten Steuerung ohne Ausführen der zweiten Steuerung, wenn bestimmt wird, dass sich das Absorptionsmittel und der Katalysator in dem Aufwärm-Anforderungszustand befinden, eine zu dem Katalysator zuzuführende Wärmeenergie zulässt, wobei die Wärmeenergie für den Katalysator notwendig ist, wobei die Ausgabeerhöhungseinheit konfiguriert ist, die zweite Steuerung auszuführen, solange bestimmt wird, dass ein Ausführen der ersten Steuerung ohne Ausführen der zweiten Steuerung nicht die notwendige Wärmeenergie, die dem Katalysator zuzuführen ist, zulässt.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 13, wobei die Vorrichtung ein Generator ist, der durch die Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine zum Erzeugen von Energie anzutreiben ist, und der Generator mit einer Batterie zum Aufladen der Batterie verbunden ist, weiterhin mit: einer dritten Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, einen Leistungspegel zu berechnen, der durch den Generator basierend auf dem Anstieg der Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine durch die Ausgabeanstiegseinheit erzeugt werden würde, wenn die zweite Steuerung durch die Ausgabeanstiegseinheit ausgeführt werden würde, und um zu bestimmen, ob der berechnete Leistungspegel in die Batterie aufladbar ist, basierend auf einem Ladungszustand der Batterie, wobei die Ausgabeanstiegseinheit konfiguriert ist, die zweite Steuerung auszuführen, solange bestimmt wird, dass der berechnete Leistungspegel in die Batterie aufladbar ist, basierend auf einem Ladungszustand der Batterie.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einer Absorptionsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, wobei die Anpassungseinheit konfiguriert ist, eine erste Steuerung auszuführen, um die durch die Wärmerückführungssteuerung rückzuführende Wärmemenge zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, im Vergleich dazu, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente nicht verfügbar ist; und einer Ausgabeabnahmeeinheit, die konfiguriert ist, eine zweite Steuerung auszuführen, um eine Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine zu senken, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, im Vergleich dazu, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente nicht verfügbar ist.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 16, weiterhin mit: einer ersten Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob ein Ausführen der ersten Steuerung ohne Ausführen der zweiten Steuerung, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, ein Beibehalten eines Zeitintervalls zulässt, während dem das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, wobei das Zeitintervall länger oder gleich einem voreingestellten Zeitintervall ist, wobei die Ausgabeabnahmeeinheit konfiguriert ist, die zweite Steuerung auszuführen, solange bestimmt wird, dass ein Ausführen der ersten Steuerung ohne Ausführen der zweiten Steuerung, wenn bestimmt wird, dass das Absorptionsmittel zum Absorbieren der bestimmten Komponente verfügbar ist, ein Beibehalten des Zeitintervalls nicht zulässt.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 16, wobei das Emissionssteuersystem in einem Hybridfahrzeug installiert ist, das durch eine Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine und eine Ausgabe eines Motors angetrieben wird, weiterhin mit: einer Motorausgabe-Erhöhungseinheit, die konfiguriert ist, eine dritte Steuerung auszuführen, um die Ausgabe des Motors zu erhöhen, während die zweite Steuerung ausgeführt wird, im Vergleich dazu, während die zweite Steuerung nicht ausgeführt wird.
Emissionssteuersystem gemäß Anspruch 18, weiterhin mit: einer zweiten Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zu bestimmen, ob ein Ausführen der dritten Steuerung die Abnahme der Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine kompensieren würde, wenn die zweite Steuerung durch die Ausgabeabnahmeeinheit ausgeführt werden würde, wobei die Ausgabeabnahmeeinheit konfiguriert ist, die zweite Steuerung auszuführen, solange bestimmt wird, dass ein Ausführen der dritten Steuerung die Abnahme der Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine kompensieren würde, wenn die zweite Steuerung durch die Ausgabeabnahmeeinheit ausgeführt werden würde.