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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Abgasreinigungssystem für
eine Brennkraftmaschine mit einer Zufuhrvorrichtung für ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, durch
die ein brennbares, dem Motor zugeführtes Gemisch gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bereitgestellt wird.
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Ein solches Abgasreinigungssystem
für eine Brennkraftmaschine
ist in
US 5,255,662 offenbart. Das
Dokument beschreibt ein Abgasreinigungssystem, das einen NOx-Abgaskatalysator
umfasst, der NOx freisetzt und reduziert, wenn das Abgas ein fetteres
und/oder stöchiometrisches
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
aufweist. Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor ist stromabwärts vom
Katalysator angeordnet. Das Dokument offenbart des Weiteren eine
Vorrichtung zum Kontrollieren eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit
einem Abschnitt zum Erkennen und Korrigieren des Zustands der Behandlung
zur NOx-Reduzierung, die
auf dem Abluft/Kraftstoff-Verhältnis
basiert, das durch den Sensor erfasst wird.
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Brennkraftmaschinen, in denen ein
NOx bindender Dreiwegekatalysator in einem Abgasdurchgang installiert
ist, sind bekannt, wobei einer davon in der ersten vorläufigen Veröffentlichung
des japanischen Patents 7-139397 beschrieben ist.
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Wie bekannt ist, arbeitet der NOx
bindende Dreiwegekatalysator so, dass, wenn das Abgas vom Motor
ein höheres
(d. h. mageres) Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, der Katalysator
NOx in dem Abgas bindet, wogegen, wenn das Abgas ein stöchiometrisches
oder niedrigeres (d. h. fettes) Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist,
der Katalysator NOx freisetzt, wodurch eine Reduzierung desselben
mit Hilfe von HC und CO in dem Abgas ermöglicht wird.
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Zur Vereinfachung der Beschreibung
wird der NOx bindende Dreiwegekatalysator im Folgenden als NOx bindender
Katalysator bezeichnet.
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Das heißt, dass der NOx bindende Katalysator
unter magerer Verbrennung NOx bindet, wodurch NOx in dem Abgas reduziert
wird, das tatsächlich
an die Umgebungsluft abgegeben wird. Wenn jedoch die Menge von durch
den Katalysator gebundenem NOx eine maximale Bindekapazität des Katalysators erreicht,
würde NOx
in dem Abgas vom Motor direkt an die Umgebungsluft abgegeben, ohne
durch den Katalysator gebunden zu werden. Um diesem unerwünschten
Phänomen
abzuhelfen, wurde eine so genannte "Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs" (rich spike control)
vorgeschlagen, in der, wenn festgestellt wird, dass die Menge von
NOx, die durch NOx bindenden Katalysator gebundenen wird, die maximale
Binde-Kapazität
erreicht, das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis eines dem Motor zugeführten Gemischs
temporär
auf einen niedrigeren Wert (d. h. eine fetteren Wert) umgestellt
wird, um den Katalysator zu zwingen, NOx zur Reduzierung desselben
freizusetzen. Normalerweise wird die Bestimmung der maximalen Binde-Kapazität des Katalysators
basierend auf einer Motorbelastung, einer Motordrehzahl, einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
Gemischs usw. vorgenommen.
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Allerdings wird in den Abgasreinigungssystemen
der Art, die mit der oben genannten Spitzenwertkontrolle des fetten
Gemischs arbeiten, der Vorgang für
den fetten Spitzenwert (rich spike action) ausgeführt ohne
eine genaue Berücksichtigung
einer zeitlich bedingten Qualitätsabnahme
des NOX bindenden Katalysators und einer zeitlich bedingten und/oder
willkürlichen
Veränderung
der NOx-Abgasmerkmale des Motors. Aus diesem Grund waren solche
Abgasreinigungssysteme daher nicht in der Lage, eine zufriedenstellende
Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs vorzuweisen.
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Das heißt, wenn aufgrund des Vorgangs
für den
fetten Spitzenwert ein fetteres Abgas (d. h. Abgas mit einem niedrigeren
Luft/Kraftstoff-Verhältnis) zu
dem NOx bindenden Katalysator zugeführt wird, wird sofort in einem
stromaufwärts
gelegenen Abschnitt des Katalysators gebundenes NOx freigesetzt,
und anschließend
wird NOx, das in einem stromabwärts
liegenden Abschnitt des Katalysators gebunden ist, mit der Zeit
allmählich
freigesetzt. Bei der Beobachtung dieses Phänomens wird in dem bekannten
Reinigungssystem eine Kontrolle so durchgeführt, dass die fette Stufe (rich
level) des Abgases in einer ersten Phase der Spitzenwertkontrolle
des fetten Gemischs hoch eingestellt wird, und anschließend wird
die fette Stufe über
eine vorgegebene Zeit allmählich
gesenkt.
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Wenn die fette Stufe in der ersten
Phase der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs jedoch nicht
genügend
hoch ist, und daher die Menge von HC und CO, (die als Reduktionsmittel
für NOx
dienen), in dem Abgas nicht ausreichend ist, würde das vom Katalysator freigesetzte
NOx nicht genügend
reduziert, was dazu führt,
dass eine gewisse Menge von NOx in die Umgebungsluft abgegeben wird.
Dagegen würde,
wenn die fette Stufe in der ersten Phase zu hoch ist, und damit
die im Abgas vorhandene Menge von HC und CO zu groß ist, eine übermäßige Menge
von HC und CO an die Umgebungsluft abgegeben werden, obwohl das
an der ersten Phase der Kontrolle freigesetzte NOx in ausreichendem
Maß reduziert
ist.
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Wenn des Weiteren der Zeitraum für den fetten
Zustand (rich condition) des Abgases vom Motor zu kurz gehalten
wird, neigt NOx dazu, im Katalysator zu bleiben, ohne ausreichend
reduziert zu werden, und damit wird die NOx-Bindekapazität des Katalysators
gemindert, der auf eine nachfolgende magere Verbrennung des Motors
eingestellt ist. Das bedeutet, dass in diesem Fall die NOx-Bindekapazität des Katalysators
wesentlich herabgesetzt wird. Wenn dagegen die Aufrechterhaltungszeit
(oder der Zeitraum) des fetten Zustands zu lang ist, würde unvermeidlich eine
große
Menge von HC und CO an die Umgebungsluft abgegeben, sobald das durch
den Katalysator gebundene NOx vollständig freigesetzt und reduziert
ist. Wenn unter einer solchen Bedingung die durch den Katalysator
gebundene NOx-Menge klein ist, würde
eine merkliche Menge von HC und CO an die Umgebungsluft abgegeben
werden.
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Die vorliegende Erfindung wird bereitgestellt, indem
die oben genannten verschiedenen Tatsachen berücksichtigt wurden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Abgasreinigungssystem bereitzustellen mit einem NOx
bindenden Abgaskatalysator, der in einem Abgasdurchgang einer Brennkraftmaschine
installiert ist, wobei er den Vorgang für den fetten Spitzenwert zur
Reinigung des Abgases von NOx optimal kontrollieren kann, selbst
wenn die Merkmale des NOx bindenden Katalysators und die Emissions-Abgasmerkmale
des Motors Veränderungen
unterworfen sind, so dass die Reinigung von NOx und die Unterdrückung der
Abgabe von HC und CO in effizienter Weise gleichzeitig erreicht
werden.
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Die oben genannte und weitere Aufgaben der
Erfindung werden durch ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine
mit einer Zufuhrvorrichtung für
ein Luft/Kraftstoff-Gemisch erfüllt,
durch die ein brennbares, dem Motor zugeführtes Gemisch gemäß Anspruch
1 bereitgestellt wird. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den
Unteransprüchen beansprucht.
Des Weiteren wird ein Verfahren zum Reinigen eines Abgases für eine Brennkraftmaschine nach
Anspruch 22 beansprucht.
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine, auf welche die
vorliegende Erfindung praktisch angewendet wird;
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, das programmierte Arbeitsschritte zeigt, die
in einer Kontrolleinheit ausgeführt
werden, die in einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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3A, 3B, 3C und 3D sind
Zeitdiagramme, welche die Merkmale einer Spitzenwertkontrolle des fetten
Gemischs veranschaulichen, die in der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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4A ist
ein Diagramm, das die Merkmale einer Grundmenge mit fetter Stufe
zeigt;
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4B ist
ein Diagramm, das die Merkmale einer Grundmenge mit Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands (rich condition keeping time basic amount) zeigt;
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5 ist
ein Diagramm, das die Merkmale des Abgases vom Motor in Bezug auf
eine Aufrechterhaltungszeit "t1" eines stöchiometrischen
und benachbarten Zustands zeigt, für die ein stöchiometrisches
oder annähernd
stöchiometrisches
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
beibehalten wird;
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6 ist
ein Diagramm, das die Merkmale einer nach dem Erkennen korrigierten
Menge für
die fette Stufe zeigt in Bezug auf die Aufrechterhaltungszeit "t1" des stöchiometrischen
und benachbarten Zustands;
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7 ist
ein Diagramm, das die Merkmale des Abgases vom Motor in Bezug auf
eine Aufrechterhaltungszeit "t2" eines fetten Zustands
zeigt, für
die ein fetter Zustand beibehalten wird;
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8 ist
ein Diagramm, das die Merkmale einer nach dem Erkennen korrigierten
Menge für
die fette Stufe zeigt in Bezug auf die Aufrechterhaltungszeit "t2" des fetten Zustands;
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9A, 9B, 9C und 9D sind
Zeitdiagramme, welche die Merkmale des Abgases veranschaulichen,
das durch die erste Ausführungsform
bereitgestellt wird, und diejenigen, die durch ein herkömmliches
Abgasreinigungssystem bereitgestellt werden;
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10 und 11 zeigen jeweils Modi für den Vorgang
des fettes Spitzenwerts, die für
die Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs der ersten Ausführungsform
verwendbar sind;
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12 ist
ein Ablaufdiagramm, das programmierte Arbeitsschritte zeigt, die
in einer Kontrolleinheit ausgeführt
werden, die in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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13A, 13B, 13C und 13D sind
Zeitdiagramme, welche die Merkmale einer Spitzenwertkontrolle des
fetten Gemischs veranschaulichen, die in der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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14 ist
ein Diagramm, das in der zweiten Ausführungsform die Merkmale des
Abgases vom Motor in Bezug auf einen fetten Spitzenwert "RP" zeigt;
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15 ist
ein Diagramm, das in der zweiten Ausführungsform die Merkmale einer
nach dem Erkennen korrigierten Menge für die fette Stufe zeigt in Bezug
auf den fetten Spitzenwert "RP";
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16 ist
ein Diagramm, das in der zweiten Ausführungsform die Merkmale des
Abgases vom Motor in Bezug auf eine Aufrechterhaltungszeit "TR" eines fetten Zustands
zeigt;
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17 ist
ein Diagramm, das in der zweiten Ausführungsform die Merkmale einer
nach dem Erkennen korrigierten Menge für die fette Stufe zeigt in Bezug
auf die Aufrechterhaltungszeit "TR" des fetten Zustands;
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18 ist
ein Ablaufdiagramm, das programmierte Arbeitsschritte zeigt, die
in einer Kontrolleinheit ausgeführt
werden, die in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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19 ist
ein Diagramm, das in der dritten Ausführungsform die Merkmale des
Abgases vom Motor in Bezug auf eine Aufrechterhaltungszeit "T1" eines fetten Zustands
zeigt;
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20 ist
ein Diagramm, das in der dritten Ausführungsform die Merkmale einer
nach dem Erkennen korrigierten Menge für die fette Stufe zeigt in Bezug
auf die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands;
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21 ist
ein Diagramm, das in der dritten Ausführungsform die Merkmale einer
nach dem Erkennen korrigierten Menge für eine Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands zeigt in Bezug auf die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands;
und
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22A, 22B, 22C und 22D sind
Zeitdiagramme, welche die Merkmale einer Spitzenwertkontrolle des
fetten Gemischs veranschaulichen, die in der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 9D wird
eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt.
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In 1 ist
ein Brennkraftmaschine 1 schematisch dargestellt, auf welche
die vorliegende Erfindung praktisch angewendet wird. Ein Drosselventil 2 ist
in einem Ansaugdurchgang installiert, um eine Brennkammer des Motors 1 mit
einer dosierten Luft zu speisen. Eine Kraftstoff-Einspritzdüse 3 ragt
in den Ansaugdurchgang hinein, um einen dosierten Kraftstoff in
den Ansaugdurchgang einzuspritzen. Daher werden der dosierte Kraftstoff
und die dosierte Luft vor dem Eintreten in die Brennkammer gemischt, um
ein brennbares Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das in die Brennkammer
eingeleitete Luft/Kraftstoff-Gemisch wird durch eine Zündkerze 4 entzündet und
verbrannt, wobei ein Abgas erzeugt wird. Das Abgas wird zu einem
Abgasdurchgang 9 geführt
und durch einen NOx bindenden Katalysator (d. h. einen NOx bindenden
Dreiwege-Abgaskatalysator) behandelt oder gereinigt, bevor es an
die Umgebungsluft abgegeben wird. Wie oben erwähnt, arbeitet der NOx bindende
Katalysator 5 so, dass er, wenn das Abgas vom Motor ein
höheres
(d. h. mageres) Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, NOx in dem
Abgas bindet, wogegen, wenn das Abgas ein stöchiometrisches oder niedrigeres
(d. h. fettes) Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, er NOx freisetzt,
wodurch eine Reduzierung desselben mit der Hilfe von HC und CO in
dem Abgas ermöglicht
wird.
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Ein leichter Dreiwege-Abgaskatalysator 21 ist
in dem Abgasdurchgang stromaufwärts
vom Katalysator 5 installiert. Das heißt, der Katalysator 21 ist unter
einem Startzustand des Motors 1 zum Reinigen des Abgases
in Funktion.
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Eine Kontrolleinheit 6,
die einen Mikrocomputer umfasst, wird für den Kontrollvorgang der Kraftstoff-Einspritzdüse 3 und
der Zündkerze 4 verwendet.
Das bedeutet, dass die zeitliche Koordinierung der Kraftstoffeinspritzung
und die Menge der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoff-Einspritzdüse 3 und
die zeitliche Koordinierung der Zündung durch die Zündkerze 4 durch
die Kontrolleinheit 6 kontrolliert werden. Insbesondere
durch Verarbeiten von Informationssignalen, die von verschiedenen
Sensoren abgegeben werden, gibt die Kontrolleinheit 6 ein Kraftstoffeinspritzsignal
(d. h. ein Einspritzimpulssignal) an die Kraftstoff-Einspritzdüse 3 und
ein Zündsignal
an die Zündkerze 4 (d.
h. einen Leistungstransistor für
die Zündkerze 4)
aus.
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Bei der Berechnung des Kraftstoffeinspritzsignals
wird ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis des brennbaren Gemischs
ermittelt in Übereinstimmung
mit einem Betriebszustand des Motors, und eine Kraftstoff-Einspritzmenge
(d. h. eine Einspritzimpulsbreite) wird so berechnet, dass ein brennbares
Gemisch mit dem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis bereitgestellt wird.
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In der vorliegenden Erfindung wird
das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis
des brennbaren Gemischs höher
eingestellt (d. h. magerer) als das stöchiometrische Verhältnis.
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Als die Sensoren werden ein Luftdurchsatz-Messgerät 7 zum
Messen der Ansaugluftmenge, ein Drosselsensor 8 zum Erfassen
eines Öffnungsgrads
des Drosselventils 2, ein erster Luft/Kraftstoff-Sensor 10 zum
Erfassen eines Abluft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Abschnitt
stromaufwärts
des NOx bindenden Katalysators 5, ein zweiter Luft/Kraftstoff-Sensor
11 zum Erfassen eines Abluft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Abschnitt stromabwärts des
NOx bindenden Katalysators 5, ein Kurbelwinkel-Sensor 13 zum
Erfassen der Drehzahl des Motors 1 und ein Wassertemperatur-Sensor 12 zum
Erfassen einer Temperatur des Motor-Kühlwassers verwendet. Informationssignale
dieser Sensoren werden in die Kontrolleinheit 6 eingegeben.
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Ein erster Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 10 ist
ein Sensor, der basierend auf einer Sauerstoffkonzentration im Abgas
das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis
erfasst. Dieser Sensor kann ein Sensor für ein stöchiometrisches Verhältnis (d.
h. eine Lambdasonde) sein, der nur ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis erfasst,
oder ein Sensor für
einen breiten Luft/Kraftstoff-Verhältnisbereich, der das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis über einen
breiten Bereich erfasst.
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Der zweite Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 11 ist
ein Sensor für
einen breiten Luft/Kraftstoff-Verhältnisbereich.
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Normalerweise kontrolliert die Kontrolleinheit 6 den
Betrieb der Kraftstoff-Einspritzdüse 3 so, dass das
von dem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 10 erfasste
Abluft/Kraftstoff-Verhältnis
einem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis
angenähert
wird. Für diese
Kontrolle wird ein Feedback-Korrekturfaktor "α" des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses,
der zum Korrigieren der Kraftstoff-Einspritzmenge verwendet wird,
durch einen Proportional-Integral-Regler (d. h. Pl-Regler) oder Ähnliches
ermittelt.
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Dagegen wird, wie im Folgenden detailliert beschrieben,
unter einer Behandlung zur NOx-Reduzierung, in der NOX im Abgas
durch den NOx bindenden Katalysator 5 mit der Hilfe von
HC und CO reduziert wird, ein so genanntes "Korrigieren nach Erkennen" praktisch auf die
Kontrolle angewendet, während
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwärts
von dem NOx bindenden Katalysator 5 unter Einsatz des zweiten
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 erfasst
wird.
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Es ist anzumerken, dass das Mittel
zum Korrigieren nach Erkennen eine Korrektur bedeutet, die basierend
auf einem Erkennen ausgeführt
wird.
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Die Kontrolle zum Erkennen des fetten
Spitzenwerts der ersten Ausführungsform
wird durch das Ablaufdiagramm 2 dargestellt,
und die Merkmale der Kontrolle werden durch die Zeitdiagramm der 3A bis 3D veranschaulicht.
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Im Ablaufdiagramm von 2 wird bei Schritt S1 eine
Beurteilung ausgeführt,
ob eine Bedingung für
die Ausführung
der Behandlung zur NOx-Reduzierung geschaffen wurde oder nicht.
Das bedeutet, dass durch die Beurteilung des Status eines Flags "FRS" die Schaffung der
Bedingung für
die Behandlung zur NOx-Reduzierung beurteilt wird.
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Wie oben erwähnt, weist der NOx bindende Katalysator 5 ein
solches Merkmal auf, dass, wenn das Abgas vom Motor ein höheres Luft/Kraftstoff-Verhältnis (d.
h. mager) aufweist, der Katalysator NOx in dem Abgas bindet, und
wenn das Abgas ein stöchiometrisches
oder niedrigeres Luft/Kraftstoff-Verhältnis (d. h. fett) aufweist,
der Katalysator 5 NOx freisetzt, wodurch eine Reduzierung
desselben ermöglicht wird.
Wenn diese Tatsache berücksichtigt
wird, ist es vorzuziehen, das brennbare Gemisch fett einzustellen,
wenn sich das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis von einem höheren Wert
(d. h. mageren Wert) in einen stöchiometrischen
und/oder niedrigeren Wert (d. h. fetten Wert) geändert hat. Wenn daher das Luft/Kraftstoff-Verhältnis sich
vom niedrigeren Wert in den stöchiometrischen
und/oder fetteren Wert ändert,
wird das Flag "FRS" auf 1 (eins) gesetzt,
wodurch angegeben wird, dass die Bedingung für die Behandlung einer NOx-Reduzierung
geschaffen wurde. Wenn diese Kontrolle der Gemischanreicherung beendet ist,
wird das Flag "FRS" wieder auf 0 (Null)
zurückgesetzt.
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In der Erfindung erfolgt das Umschalten
des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis
vom höheren
Wert (d. h. dem magereren Wert) auf den stöchiometrischen und/oder niedrigeren
Wert (d. h. den fetteren Wert) abhängig vom Betriebszustand (d.
h. Beschleunigung, Belastung Drehzahländerung) des Motors. Zusätzlich zum
Betriebszustand des Motors, wenn, selbst unter einer Bedingung,
in der ein höheres
(d. h. magereres) Luft/Kraftstoff-Verhältnis als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis eingestellt
werden muss, die Beurteilung getroffen wird, dass der NOx bindende
Katalysator 5 seine maximale Bindekapazität für NOx erreicht
hat, wird die Kontrolle der Gemischanreicherung temporär ausgeführt.
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Wenn das Flag "FRS" auf
Grund der Herstellung des Umschaltens des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses
von dem magereren Wert auf den stöchiometrischen und/oder fetteren
Wert "1" angibt, wird der Arbeitsablauf
mit Schritt S2 fortgesetzt. Bei diesem Schritt S2 werden in der
Kontrolle verwendete Variablen initialisiert. Beispielsweise werden
ein später genanntes
Messungsende-Beurteilungs-Flag "FS1" zum Beurteilen der
Beendigung der Messung der Aufrechterhaltungszeit des stöchiometrischen
und benachbarten Zustands, die durch den zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 11 erfasst
wird, und ein später
genanntes Messungsbeginn-Beurteilungs-Flag "FS2" zum
Beurteilen des Beginns der Messung der Aufrechterhaltungszeit des
fetten Zustands, die anschließend
durch den Sensor 11 erfasst wird, beide auf 0 (Null) zurückgesetzt.
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In Schritt S3 wird auf beides, einen
erkannten Wert "LRsk(i)" der fetten Stufe
und einen erkannten Wert der Aufrechterhaltungszeit "LIα(i)" des fetten Zustands,
Bezug genommen, die in einem Direktzugriffsspeicher des Mikrocomputers
der Kontrolleinheit 6 gespeichert worden sind. Der erkannte
Wert "LRsk(i)" der fetten Stufe
ist ein Höchstwert,
der zu Beginn der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs bereitgestellt
wurde. Der erkannte Wert der Aufrechterhaltungszeit "LIα(i)" des fetten Zustands
ist ein Wert zum Erkennen der Zeitdauer, über die ein fetter Zustand
aufrechterhalten wird. In dieser Ausführungsform wird der erkannte
Wert der Aufrechterhaltungszeit "LIα(i)" des fetten Zustands
durch Erkennen eines Werts (d. h. des Differenzialwerts) bereitgestellt,
der durch Differenzieren des oben genannten Höchstwerts der fetten Stufe
bereitgestellt wird. Das heißt,
dass für
die Bereitstellung des Werts "LIα(i)" eine Differenzialkontrolle
(differential control) ausgeführt
wird, um den Höchstwert
der fetten Stufe zu reduzieren. Die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands
wird durch eine Reduzierungsgeschwindigkeit des Höchstwerts
der fetten Stufe ermittelt, d. h. den Differenzialwert desselben.
Daher wird durch Erkennen des Differenzialwerts der Wert "LIα(i)" bereitgestellt.
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Das Erkennen wird in Übereinstimmung
mit der Menge von NOx ausgeführt,
die zu Beginn des Erkennungsvorgangs in dem NOx bindenden Katalysator 5 gebunden
wurde. Insbesondere wird das Erkennen ausgeführt in Übereinstimmung mit Bereichen
der Menge des gebundenen NOx. Beispielsweise wird die Aufrechterhaltungszeit
des mageren Zustands vor dem Starten des Erkennungsvorgangs gemessen,
und der Erkennungsvorgang wird in jedem Bereich "I" der
Aufrechterhaltungszeit ausgeführt.
Damit wird die Genauigkeit des Erkennungsvorgangs erhöht. Falls
gewünscht,
kann die folgende Maßnahme
verwendet werden, das heißt,
eine integrierte Menge des abgegebenen NOx wird aus dem Betriebszustand
der Maschine vor dem Erkennungsvorgang geschätzt, um die Menge des gebundenen NOx
zu abzuschätzen,
und anschließend
wird der Erkennungsvorgang für
jeden Bereich der geschätzten Menge
von gebundenem NOx ausgeführt.
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In Schritt S4 wird Bezug genommen
auf eine Grundmenge mit fetter Stufe "KNa(i)" und eine Grundmenge mit einer Aufrechterhaltungszeit
eines fetten Zustands "Iα(i)", die in einem Festwertspeicher des
Mikrocomputers der Kontrolleinheit 6 gespeichert wurden.
Die Grundmenge mit fetter Stufe "KNa(i)" und die Grundmenge
mit Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "Iα(i)" werden für jeden Bereich
der oben genannten Aufrechterhaltungszeit des mageren Zustands oder
des geschätzten
Bereichs von gebundenem NOx eingestellt.
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Die Merkmale dieser Grundmengen "KNa(i)" und "Iα(i)" sind in den Diagrammen der 4A und 4B dargestellt. In der Grundmenge mit
fetter Stufe "KNa(i)" erhöht sich
mit der Erhöhung
der Aufrechterhaltungszeit des mageren Zustands oder der geschätzten Menge
(i) von gebundenem NOx (d. h. mit der Erhöhung der Menge von gebundenem
NOx) die vom Katalysator 5 in der Anfangsphase freigesetzte Menge
von NOx. Daher wird als die Grundmenge "KNa(i)" ein größerer Wert eingestellt. Allerdings weist
die Grundmenge "KNa(i)" unter Berücksichtigung
einer Fehlzündung
einen oberen Grenzwert auf. In der Grundmenge mit Aufrechterhaltung
des fetten Zustands "Iα(i)" wird es mit der
Erhöhung
der Aufrechterhaltungszeit des mageren Zustands oder der geschätzten Menge
(i) des gebundenen NOx (d. h. mit der Erhöhung der Menge des gebundenen NOx)
zunehmend notwendiger, die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands
zu erhöhen,
um die Reduzierung des gebundenen NOx voll aufzubauen. Dementsprechend
wird für
die Grundmenge "Iα(i)" ein kleinerer Wert
eingestellt, welcher der Differenzialwert in der reduzierenden Richtung
ist.
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In Schritt S5 werden aus den oben
genannten Grundmengen und erkannten Werten eine Kontrollmenge mit
fetter Stufe "αsk" und eine Kontrollmenge
mit einer Aufrechterhaltungszeit eines fetten Zustands "lαsk" abgeleitet durch Verwendung der folgenden
Gleichungen (1) und (2). αsk
= KNa(i) + LRsk(i) (1)
lαsk = Iα(i) + LIα(i) (2)
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Diese Mengen "αsk" und "lαsk" werden so behandelt, dass sie obere
und untere Grenzwerte aufweisen. Mit dieser Behandlung wird die
Kontrolle der NOx-Reduzierung ausgeführt, ohne durch die Fehlzündung und
die Drehzahländerung
beeinträchtigt
zu werden.
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In Schritt S6 wird die in Schritt
S5 abschließend
berechnete Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" ausgegeben. Die
Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" wird als ein Kontrollfaktor
für das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
eingestellt, der mit einer grundlegenden Kraftstoff-Einspritzmenge "Tp" multipliziert wird.
Es ist anzumerken, dass beim ersten Ablauf der Arbeitsschritte von
Schritt S5 bis S6 die in Schritt S5 berechnete Kontrollmenge mit
fetter Stufe "αsk" als ein maximaler
Anfangswert ausgegeben wird.
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In Schritt S7 wird eine Beurteilung
ausgeführt,
ob die aktuelle Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" 100% überschreitet
oder nicht, was einer Kontrollmenge mit fetter Stufe entspricht,
die bereitgestellt wird, wenn die Kontrolle unter dem stöchiometrischen
Luft/Kraftstoffverhältnis
ausgeführt
wird. Wenn die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" 100% überschreitet,
fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S8 fort, um die folgende Gleichung (3)
auszuführen,
so dass die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" aktualisiert wird,
und der Arbeitsablauf mit Schritt S9 fortfährt. αsk
= αsk – lαsk (3)
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Wenn der Schritt S7 beurteilt, dass
die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" kleiner ist als
100%, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S9 fort und umgeht Schritt S8.
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In Schritt S9 wird eine Beurteilung
ausgeführt,
ob das Flag "FS1" 0 (Null) ist oder
nicht, das heißt,
ob der Zustand, in dem das durch den zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 11 erfasste
Abluft/Kraftstoff-Verhältnis
fast stöchiometrisch
ist, noch aufrechterhalten wird oder nicht.
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Wenn das Flag "FS1" 0
(Null) ist, das heißt, wenn
beurteilt wird, dass der oben genannten fast stöchiometrische Zustand immer
noch aufrechterhalten wird, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S10 fort. In diesem Schritt S10 wird
eine Beurteilung ausgeführt, ob
ein Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
11 kleiner ist als eine erste Anteilsstufe (slice level) "S1" oder nicht. Es ist
anzumerken, dass die erste Anteilsstufe "S1" auf
einen leicht magereren Stufenwert eingestellt wurde in Bezug auf
die stöchiometrische
Stufe.
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Wenn der Schritt S10 beurteilt, dass
der Ausgabewert "VRO2" höher als
die erste Anteilsstufe "S1" ist, das heißt, wenn
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
Abgases stromabwärts
vom NOx bindenden Katalysator 5 noch nicht auf eine Stufe
angereichert wurde, die in der Nähe
der stöchiometrischen
liegt, kehrt der Arbeitsablauf zu Schritt S6 zurück, ohne eine später erwähnte Aufrechterhaltungszeit
für einen
stöchiometrischen
und benachbarten Zustand zu messen.
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Wenn der Schritt S10 dagegen beurteilt, dass
der Ausgabewert "VRO2" niedriger als die
erste Anteilsstufe "S1" wird, fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S11 fort. In diesem Schritt wird der Wert
eines Zählers "CT1" zum Messen der Aufrechterhaltungszeit
des stöchiometrischen
und benachbarten Zustands mit einem vorgegebenen Grad "Td" hochgezählt. Das
heißt,
in diesem Schritt S11 wird der Zeitraum gemessen, für den das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris
des NOx bindenden Katalysators 5 fast stöchiometrisch
gehalten wird.
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Anschließend wird in Schritt S12 eine
Beurteilung ausgeführt,
ob der Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
11 niedriger ist als eine zweite Anteilsstufe "S2" oder
nicht. Die zweite Anteilsstufe "S2" wurde auf eine leicht
fettere Stufe eingestellt in Bezug auf die stöchiometrische Stufe. Wenn der
Schritt S12 beurteilt, dass der Ausgabewert "VRO2" die
zweite Anteilsstufe "S2" überschreitet, das heißt, wenn
der stöchiometrische und
benachbarte Zustand immer noch aufrechterhalten wird, kehrt der
Arbeitsablauf zu Schritt S6 zurück.
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Wenn dagegen der Schritt S12 beurteilt, dass
der Ausgabewert "VRO2" niedriger wird als
die zweite Anteilsstufe "S2", das heißt, wenn
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris vom
NOx bindenden Katalysator 5 auf einen niedrigeren Wert
verschoben wird (d. h. einen fetteren Wert), fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
S13 fort. In diesem Schritt wird das Flag "FS1" auf
1 (eins) gesetzt, um die Messung der Aufrechterhaltungszeit des
stöchiometrischen
und benachbarten Zustands zu beenden.
-
In Schritt S14 wird das Flag "FS2" zum Beurteilen des
Beginns der Messung der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands
des Gases stromabwäris
vom NOx bindenden Katalysator 5 auf 1 (eins) gesetzt, und
gleichzeitig wird der aktuelle Wert "CT1" des
Zählers
zum Zählen
der oben genannten Aufrechterhaltungszeit des stöchiometrischen und benachbarten
Zustands als eine stöchiometrische
und benachbarte Aufrechterhaltungszeit "T1" eingestellt.
-
In Schritt S15 wird der Wert "CT2" des Zählers zum
Messen der oben genannten Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands
mit einem vorgegebenen Grad "Td" hochgezählt. Das
heißt,
in diesem Schritt wird der Zeitraum gemessen, für den das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
Abgases stromabwäris des
NOx bindenden Katalysators 5 fett gehalten wird.
-
In Schritt S16 wird eine Beurteilung
ausgeführt,
ob während
des Zeitraums, in dem der fette Zustand ständig gemessen wird, wobei das
Flag "FS2" 1 (eins) angibt,
der Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
11 die zweite Anteilsstufe "S2" überschreitet oder nicht, das
heißt,
ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris
vom NOx bindenden Katalysator 5 sich vom fetten Zustand
wegbewegt oder nicht.
-
So lange das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis fett gehalten
wird, kehrt der Arbeitsablauf zu Schritt S6 zurück, um die oben genannten Schritte
zu wiederholen, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis allmählich auf den mageren Wert
zu bringen. Unter diesem wiederholten Ablauf der Schritte erfolgt
der Sprung von Schritt S9 zu Schritt S15, da die Messung der Aufrechterhaltungszeit
des stöchiometrischen
und benachbarten Zustands beendet wurde (das heißt, das Flag "FS1" wurde auf 1 (eins)
gesetzt).
-
Wenn durch allmähliches Verschieben das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf
den mageren Wert gebracht wird, wird der Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 niedriger
als die zweite Anteilsstufe "S2", das heißt, wenn
beurteilt wird, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases stromabwäris vom
NOx bindenden Katalysator 5 sich von dem fetteren Zustand
wegbewegt, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S17 fort. In diesem Schritt wird der
aktuelle Wert "CT2" des Zählers zum
Messen der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands als eine Aufrechterhaltungszeit "T2" des fetten Zustands
eingestellt.
-
In Schritt S18 werden basierend auf
der aktuellen Aufrechterhaltungszeit "T1" des
stöchiometrischen
und benachbarten Zustands und der aktuellen Aufrechterhaltungszeit "T2" des fetten Zustands
der Erkennungsvorgang für
die fette Stufe und der Erkennungsvorgang für die Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands ausgeführt.
Das heißt,
unter Verwendung der folgenden Technik werden der oben genannte
erkannte Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" und der erkannte
Wert der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "LIα(1)" berechnet oder aktualisiert.
-
Zunächst betrifft die Beschreibung
den erkannten Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" unter Bezugnahme auf das Diagramm von 5.
-
Wie aus diesem Diagramm ersichtlich
ist, erhöht
sich die Menge von abgegebenem NOx, wenn sich die Aufrechterhaltungszeit "t1" des stöchiometrischen
und benachbarten Zustands erhöht.
Dagegen erhöht
sich die Menge des abgegebenen HC (und CO), wenn sich die Zeit "T1" verringert. Angesichts dieser
Tatsachen wird ein gewünschter
Zeitbereich der Aufrechterhaltungszeit "t1" des
stöchiometrischen
und benachbarten Zustands eingestellt, in dem beide, die Menge des
abgegebenen NOx und die Menge des abgegebenen HC (und CO), kleiner sind
als ihre jeweiligen Referenzmengen. Wenn die Aufrechterhaltungszeit "t1" des stöchiometrischen und
benachbarten Zustands innerhalb des Zeitbereichs liegt, wird der
erkannte Wert "LRsk(i)" unverändert beibehalten.
Wenn dagegen die Aufrechterhaltungszeit "t1" des
stöchiometrischen
und benachbarten Zustands größer als
der gewünschte
Zeitbereich ist, wird der erkannte Wert "LRsk(i)" erhöht,
um die fette Stufe zum Reduzieren der Aufrechterhaltungszeit "t1" zu erhöhen. Wenn
dagegen die Aufrechterhaltungszeit "t1" des
stöchiometrischen
und benachbarten Zustands kleiner ist als der gewünschte Zeitbereich,
wird der erkannte Wert "LRsk(i)" reduziert, um die
fette Stufe zum Erhöhen
der Aufrechterhaltungszeit "t1" zu reduzieren.
-
Wie im Vorgenannten beschrieben,
wird, wenn die fette Stufe erhöht
wird, wenn die Aufrechterhaltungszeit "t1" des
stöchiometrischen
und benachbarten Zustands größer ist
als der gewünschte Zeitbereich,
die Aufrechterhaltungszeit "t1" des stöchiometrischen
und benachbarten Zustands reduziert. Dies geschieht deshalb, weil
ein größerer Wert der
Aufrechterhaltungszeit "t1" bedeutet, dass das
Innere des Katalysatorabschnitts des NOx bindenden Katalysators 5 immer
noch unzureichend ist für
eine vollständige
Reduzierungsatmosphäre.
Wenn daher zum Erhöhen
der Menge von HC und CO (d. h. der Reduktionsmittel) die fette Stufe
erhöht
wird, wird der Zeitraum kürzer,
für den
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fast
stöchiometrisch
gehalten wird.
-
Unter Verwendung der folgenden Gleichung (4)
wird der oben genannten Erkennungsvorgang ausgeführt durch Verwenden eines nach
Erkennen korrigierten Weris "HLRsk(i)", der so eingestellt
ist, wie dies durch das Diagramm in 6 veranschaulicht
wird. LRsk(i) = LRsk(i)
+ HLRsk(i) (4)
-
Im Folgenden betrifft die Beschreibung
den erkannten Wert "LIα(i)" der Aufrechterhaltungszeit des
fetten Zustands unter Bezugnahme auf das Diagramm in 7.
-
Wie aus diesem Diagramm ersichtlich
ist, erhöht
sich die Menge des abgegebenen HC (und CO), wenn sich die Aufrechterhaltungszeit "t2" des fetten Zustands
erhöht.
Wenn sich dagegen die Aufrechterhaltungszeit "t2" verringert,
erhöht
sich die Menge des abgegebenen NOx. Angesichts dieser Tatsachen wird
ein gewünschter
Zeitbereich der Aufrechterhaltungszeit "t2" des
fetten Zustands eingestellt, in dem beide, die Menge des abgegebenen
HC (und CO) und die Menge des abgegebenen NOx, kleiner sind als
ihre jeweiligen Referenzmengen. Wenn die Aufrechterhaltungszeit "t2" des fetten Zustands
innerhalb des gewünschten
Zeitbereichs liegt, wird der erkannte Wert "LIα(i)" unverändert beibehalten.
Wenn dagegen die Aufrechterhaltungszeit "t2" des
fetten Zustands größer als
der gewünschte
Zeitbereich ist, wird der erkannte Wert "LIα(i)" erhöht, um die
Reduzierungsgeschwindigkeit der fetten Stufe zum Reduzieren der
Aufrechterhaltungszeit "t2" zu erhöhen. Wenn
dagegen die Aufrechterhaltungszeit "t2" des fetten
Zustands kleiner ist als der gewünschte
Zeitbereich, wird der erkannte Wert "LIα(i)" reduziert, um die
Reduzierungsgeschwindigkeit der fetten Stufe zum Erhöhen der
Aufrechterhaltungszeit "t2" zu reduzieren.
-
Unter Verwendung der folgenden Gleichung (5)
wird der oben genannten Erkennungsvorgang ausgeführt durch Verwenden eines nach
Erkennen korrigierten Weris "HLIα(i)", der so eingestellt
ist, wie dies durch das Diagramm in 8 veranschaulicht wird. LIα(i) = LIα(i) + HLIα(i) (5)
-
Nach dem Beenden der Aktualisierung
der erkannten Werte fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S19 fort. In diesem Schritt wird das
Flag "FRS" auf 0 (Null) zurückgesetzt,
da die aktuelle Kontrolle der NOx-Reduzierung beendet ist.
-
Wie im Vorgenannten beschrieben,
können durch
Erkennen der fetten Stufe und der Aufrechterhaltungszeit des fetten
Zustands beide, die Menge von abgegebenem NOx und die Menge von
abgegebenem HC (und CO), auf Stufen reduziert werden, die unter
ihren jeweiligen Referenzmengen liegen, wie in den Diagrammen von 9A bis 9D veranschaulicht wird.
-
In der oben genannten Ausführungsform weist
der Vorgang für
den fetten Spitzenwert einen solchen Modus auf, dass die fette Stufe
zu Beginn der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs den Höchstwert
aufweist, und die fette Stufe danach allmählich reduziert wird. Falls
gewünscht,
kann der Vorgang für
den fetten Spitzenwert andere Modi aufweisen, wie beispielsweise
diejenigen, die in den 10 und 11 dargestellt sind. Im Modus
in 10 wird die fette
Stufe, die den Höchstwert
zu Beginn der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs aufweist, sofort
auf eine vorgegebene Stufe reduziert und behält diese vorgegebene Stufe
für eine
vorgegebene Zeit bei. Wenn dieser Modus in der ersten Ausführungsform
praktisch angewendet wird, erfolgt das Erkennen der fetten Stufe
in einer anfänglichen
Phase im Wesentlichen in der gleichen Weise, wie dies vorher erwähnt wurde,
und das Erkennen der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands
erfolgt so, dass der vorgegebene Zeitraum, für den die vorgegebene fette
Stufe beibehalten wird, in Übereinstimmung
mit der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands kontrolliert
wird. In dem Modus von 11 wird
die anfängliche
fette Stufe für
eine vorgegebene Zeit beibehalten, und danach wird die fette Stufe
abrupt auf eine gewisse Stufe reduziert und dann allmählich reduziert.
Wenn dieser Modus in der ersten Ausführungsform praktisch angewendet
wird durch Messen der Aufrechterhaltungszeit eines stöchiometrischen und
benachbarten Zustands, wird die anfängliche fette Stufe erkannt
und korrigiert, und durch Messen der Aufrechterhaltungszeit des
fetten Zustands wird die Reduzierungsgeschwindigkeit der fetten
Stufe nach der vorgegebenen Zeit erkannt und korrigiert.
-
In der vorgenannten ersten Ausführungsform wird
ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
für einen breiten
Bereich (wide Tange type air/fuel ratio
sensor) als der zweite Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 11 verwendet.
Falls jedoch gewünscht,
kann der Sensor 11 jedoch von stöchiometrischer Art sein (d.
h. eine Lambdasonde), der einen fetten oder mageren Zustand des
Abluft/Kraftstoff-Verhältnisses
in einer Zweipunkt-Regelungsweise (ON/OFF manner) erfasst.
-
Wenn der Sensor stöchiometrischer
Art verwendet wird, ist es unmöglich,
den stöchiometrischen und
benachbarten Zustand des Abgases direkt zu erfassen. Allerdings
kann in dieser Modifizierung der Zeitraum, der benötigt wird,
wenn nach dem Beginn der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs
die Ausgabe des Sensors sich von einem magereren Wert in einen fetteren
Wert ändert,
als die Aufrechterhaltungszeit des stöchiometrischen und benachbarten
Zustands verwendet oder geschätzt
werden. Alternativ kann der Zeitraum ab dem Zeitpunkt, an dem sich
die Ausgabe des Sensors von dem magereren Wert in den fetteren Wert ändert, bis
zu dem Zeitpunkt, an dem die Ausgabe einen fetten Spitzwert aufweist,
als die Aufrechterhaltungszeit verwendet werden. In diesen Fällen ist
es notwendig, eine unvermeidliche Zeitverzögerung zu berücksichtigen, die
durch die erforderliche Zeit verursacht wird, wenn ein brennbares
Gemisch, das auf den Vorgang für den
fetten Spitzenwert trifft, zum NOx bindenden Katalysator 5 gelangt.
-
Das heißt, es ist in diesen Fällen notwendig, die
tatsächlich
gemessene Zeit um einen Grad zu reduzieren oder zu korrigieren,
welcher der Zeitverzögerung
entspricht. Wenn diese auf der Zeitverzögerung basierende Korrektur
des Weiteren in Übereinstimmung
mit dem Betriebszustand des Motors (d. h. der Drehzahlgeschwindigkeit)
eingestellt wird, wird eine sehr genaue Kontrolle erzielt. Beim
Erkennen der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands kann der
Zeitraum, für
den die Ausgabe des Sensors den fetteren Wert beibehält nach
der Umkehr der Ausgabe von dem magereren Wert zum fetteren Wert,
als die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands verwendet oder
geschätzt
werden.
-
Unter Bezugnahme auf die 12 bis 17 wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt.
-
Der Erkennungsvorgang für die Spitzenwertkontrolle
des fetten Gemischs der zweiten Ausführungsform wird durch das Ablaufdiagramm
von 12 veranschaulicht,
und die Merkmale der Kontrolle werden durch die Zeitdiagramme der 13A bis 13D veranschaulicht.
-
Im Ablaufdiagramm von 12 wird in Schritt S101, ähnlich wie
beim ersten Schritt S1 der vorher genannten ersten Ausführungsform,
eine Beurteilung ausgeführt,
ob eine Bedingung für
die Ausführung
der Behandlung zur NOx-Reduzierung geschaffen wurde oder nicht.
Das heißt,
wenn die Bedingung für
die Ausführung
der Behandlung zur NOx-Reduzierung
geschaffen bzw. wenn das Flag "FRS" auf 1 (eins) gesetzt
wurde, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S102 fort, in dem die in der Kontrolle verwendeten
Variablen initialisiert werden. Beispielsweise werden ein später genanntes
Beurteilungs-Flag "FS" eines fetten Zustands
(rich condition judging flag) zum Beurteilen eines fetten Zustands des
Abgases, der durch den zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
11 erfasst wird, ein später
genannter Mindestwert "VRmin" und ein Wert eines Zählers "CTR" auf 0 (Null) zurückgesetzt.
-
Anschließend fährt der Arbeitsablauf mit den Schritten
S103, S104, S105, S106, S107 und S108 fort. Da die Inhalte dieser
Schritte im Wesentlichen die Gleichen wie diejenigen der Schritte
S3, S4, S5, S6, S7 und S8 der oben genannten ersten Ausführungsform
in 2 sind, wird ihre
Beschreibung ausgelassen.
-
In Schritt S109 wird eine Beurteilung
ausgeführt,
ob das oben genannte Flag "FS" 0 (Null) ist oder
nicht, das heißt,
ob das durch den zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 11 erfasste
Abluft/Kraftstoffverhältnis
eine fettere Stufe aufweist oder nicht.
-
Wenn das Kennzeichen "FS" 0 (Null) ist, das heißt, wenn
beurteilt wird, dass das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis die fettere Stufe aufweist,
fährt der Arbeitsablauf
mit Schritt S110 fort. In diesem Schritt wird eine Beurteilung ausgeführt, ob
ein Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
11 niedriger ist als eine Anteilsstufe "SR" oder
nicht. Es ist anzumerken, dass die Anteilsstufe "SR" auf
einen leicht fetteren Wert in Bezug auf die stöchiometrische Stufe eingestellt
wurde.
-
Wenn der Schritt S110 beurteilt,
dass der Ausgabewert "VRO2" höher als
die Anteilsstufe "SR" ist, das heißt, wenn
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris
vom NOx bindenden Katalysator 5 noch nicht auf eine fettere
Stufe geändert wurde,
kehrt der Arbeitsablauf zu Schritt S106 zurück, ohne eine später erwähnte Aufrechterhaltungszeit
für fetten
Zustand zu messen.
-
Wenn der Schritt S110 dagegen beurteilt, dass
der Ausgabewert "VRO2" niedriger als die
Anteilsstufe "SR" wird, das heißt, wenn
beurteilt wird, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases stromabwäris vom
NOx bindenden Katalysator 5 auf den fetteren Wert geändert worden
ist, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S111 fort. In diesem Schritt wird
das Beurteilungs-Flag "FS" für den fetten
Zustand auf 1 (eins) gesetzt. Danach fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
112 fort. In diesem Schritt wird der Wert eines Zählers "CTR" zum Messen der Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands mit einem vorgegebenen Grad "Td" hochgezählt. Das
heißt,
in diesem Schritt S112 wird der Zeitraum gemessen, für den das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris
des NOx bindenden Katalysators 5 fett gehalten wird.
-
Anschließend wird in Schritt S113 eine
Beurteilung ausgeführt,
ob der Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 niedriger
wird als der Mindestwert "VRmin" oder nicht. Ein anfänglicher
Wert wurde auf den Mindestwert "VRmin" eingestellt. Allerdings
wird der Mindestwert abhängig
vom Ergebnis des Schritts S113 überschrieben
oder aktualisiert. Das heißt,
wenn in Schritt S113 die Beurteilung "VRO2 < VRmin" getroffen wird,
fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S114 fort. In diesem Schritt wird der
Mindestwert "VRmin" überschrieben oder aktualisiert
durch den Ausgabewert "VRO2". Das heißt, der
Mindestwert des Ausgabewerts "VRO2" wird ständig aktualisiert.
-
Anschließend fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
S115 fort. In diesem Schritt wird eine Beurteilung ausgeführt, ob
der Ausgabewert "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 höher wird
als die Anteilsstufe "SR" oder nicht. Falls
NEIN, das heißt,
wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris
vom Katalysator 5 den fetteren Zustand beibehält, kehrt
der Arbeitsablauf zum Schritt 106 zurück, um die vorher genannten
Arbeitsschritte zu wiederholen. Unter diesem wiederholten Ablauf
der Schritte erfolgt der Sprung von Schritt S109 zu Schritt S112,
da die Beurteilung des fetten Zustands immer noch aufrechterhalten
wird (das heißt,
das Flag "FS" wurde auf 1 (eins)
gesetzt). Mit diesen Schritten wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis allmählich auf
einen mageren Wert gebracht.
-
Wenn durch das allmähliche Verschieben des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
auf den mageren Wert der Ausgabewert "VRO2" des
zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 höher als
die Anteilsstufe "SR" wird, das heißt, wenn
beurteilt wird, dass sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
Abgases stromabwäris
vom NOx bindenden Katalysator 5 von dem fetteren Zustand
wegbewegt, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S116 fort. In diesem Schritt wird
der zuletzt in Schritt S114 überschriebene
Mindestwert "VRmin" als ein Spitzenwert "RP" des fetteren Zustands
eingestellt. Danach fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S117 fort. In diesem Schritt wird
der aktuelle Wert "CTR" des Zählers zum
Messen der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands als eine Aufrechterhaltungszeit "TR" des fetten Zustands
eingestellt.
-
In Schritt S118 werden basierend
auf dem Spitzenwert "RP" des fetteren Zustands
und der Aufrechterhaltungszeit "TR" des fetten Zustands
ein Erkennungsvorgang für
die fette Stufe und ein Erkennungsvorgang für die Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands ausgeführt.
Das heißt,
dass unter Verwendung der folgenden Technik der oben genannte erkannte
Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" und der erkannte
Wert der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "LIα(i)" berechnet oder aktualisiert
werden.
-
Zunächst betrifft die Beschreibung
den erkannten Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" unter Bezugnahme auf das Diagramm von 14.
-
Wie aus diesem Diagramm ersichtlich
ist, erhöht
sich die Menge des abgegebenen NOx, wenn sich der fette Spitzenwert "RP" erhöht. Wenn
sich dagegen der fette Spitzenwert "RP" verringert,
erhöht sich
die Menge des abgegebenen HC (und CO). Angesichts dieser Tatsachen
wird ein gewünschter
Bereich für
den fetten Spitzenwert "RP" eingestellt, in dem
beide, die Menge des abgegebenen NOx und die Menge des abgegebenen
HC (und CO), kleiner sind als ihre jeweiligen Referenzmengen. Wenn
der fette Spitzenwert "RP" innerhalb des gewünschten Bereichs
liegt, wird der erkannte Wert "LRsk(i)" unverändert beibehalten.
Wenn dagegen der fette Spitzenwert "RP" kleiner
als der gewünschte
Bereich ist, wird der erkannte Wert "LRsk(i)" erhöht,
um die fette Stufe zum Erhöhen
des fetten Spitzenweris "RP" zu erhöhen. Wenn
dagegen der fette Spitzenwert "RP" größer ist
als der gewünschte
Bereich, wird der Wert "LRsk(i)" verringert, um die
fette Stufe zum Verringern des fetten Spitzenweris "RP" zu verringern.
-
Unter Verwendung der oben genannten
Gleichung (4) wird der oben genannte Erkennungsvorgang ausgeführt durch
Verwenden eines nach Erkennen korrigierten Weris "HLRsk(i)", der so eingestellt ist,
wie dies durch das Diagramm in 15 veranschaulicht
wird.
-
Im Folgenden betrifft die Beschreibung
den erkannten Wert der Aufrechthaltungszeit des fetten Zustands "LIα(i)" unter Bezugnahme
auf das Diagramm von 16.
-
Wie aus diesem Diagramm ersichtlich
ist, erhöht
sich die Menge des abgegebenen HC (und CO), wenn sich die Aufrechterhaltungszeit "TR" des fetten Zustands
erhöht.
Wenn sich dagegen die Aufrechterhaltungszeit "TR" verringert,
erhöht
sich die Menge des abgegebenen NOx. Angesichts dieser Tatsachen wird
ein gewünschter
Zeitbereich der Aufrechterhaltungszeit "TR" des
fetten Zustands eingestellt, in dem beide, die Menge des abgegebenen
HC (und CO) und die Menge des abgegebenen NOx, kleiner sind als
ihre jeweiligen Referenzmengen. Wenn die Aufrechterhaltungszeit "TR" des fetten Zustands
innerhalb des Zeitbereichs liegt, wird der erkannte Wert "LIα(i)" unverändert beibehalten.
Wenn dagegen die Aufrechterhaltungszeit "TR" des
fetten Zustands größer als
der gewünschte
Zeitbereich ist, wird der erkannte Wert "LIα(i)" erhöht, um die
Reduzierungsgeschwindigkeit der fetten Stufe zum Verringern der Aufrechterhaltungszeit "TR" zu erhöhen. Wenn
dagegen die Aufrechterhaltungszeit "TR" des
fetten Zustands kleiner ist als der gewünschte Zeitbereich, wird der
erkannte Wert "LIα(i)" verringert, um die
Reduzierungsgeschwindigkeit der fetten Stufe zum Erhöhen der
Aufrechterhaltungszeit "TR" zu verringern.
-
Unter Verwendung der oben genannten
Gleichung (5) wird der oben genannte Erkennungsvorgang ausgeführt durch
Verwenden eines nach Erkennen korrigierten Weris "HLIα(i)", der so eingestellt
ist, wie dies durch das Diagramm in 17 veranschaulicht
wird.
-
Nach dem Beenden der oben genannten
Aktualisierung des erkannten Weris fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
S119 fort. In diesem Schritt wird das Flag "FRS" auf
0 (Null) zurückgesetzt,
da die aktuelle Kontrolle der NOx-Reduzierung beendet ist.
-
Wie im Vorgenannten beschrieben,
können auch
in der zweiten Ausführungsform
durch Erkennen der fetten Stufe und der Aufrechterhaltungszeit des
fetten Zustands beide, die Menge von abgegebenem NOx und die Menge
von abgegebenem HC (und CO), auf Stufen reduziert werden, die niedriger
als ihre jeweiligen Referenzmengen sind.
-
In der zweiten Ausführungsform
wird ein Modus verwendet, dergestalt, dass die fette Stufe zu Beginn
der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs den Höchstwert
aufweist, und die fette Stufe danach allmählich reduziert wird.
-
Falls gewünscht, kann der Vorgang für den fetten
Spitzenwert einen Modus aufweisen, dergestalt, dass die fette Stufe,
die den Höchstwert
zu Beginn der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs aufweist,
mit einer festen Reduzierungsgeschwindigkeit auf eine vorgegebene
Stufe reduziert wird und diese vorgegebene Stufe für eine vorgegebene
Zeit beibehält.
-
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben, auf die ein solcher Modus
praktisch angewendet wird.
-
Unter Bezugnahme auf die 18 bis 21 wird die dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt.
-
Der Erkennungsvorgang für die Spitzenwertkontrolle
des fetten Gemischs dieser drritten Ausführungsform wird durch das Ablaufdiagramm
von 18 veranschaulicht,
und die Merkmale der Kontrolle werden durch die Zeitdiagramme der 22A bis 22D veranschaulicht.
-
Im Ablaufdiagramm von 18 sind die Schritte S201
und S202 im Wesentlichen die Gleichen wie die Schritte S1 und S2
(siehe 2) der oben genannten
ersten Ausführungsform.
Das heißt, wenn
in Schritt 201 wenn das Flag "FRS" auf 1 (eins) gesetzt
wurde, weil die Bedingung für
die Ausführung der
Behandlung zur NOx-Reduzierung geschaffen wurde, fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S202 fort, um die in der Kontrolle verwendeten
Variablen zu initialisieren.
-
In Schritt 203 wird auf
beides Bezug genommen, einen erkannten Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" und einen erkannten
Wert der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "LIα(i)", die im Direktzugriffsspeicher
des Mikrocomputers der Kontrolleinheit 6 gespeichert sind.
Es ist anzumerken, dass, ähnlich
wie im Fall der ersten Ausführungsform
in 2, der erkannte Wert
der fetten Stufe "LRsk(i)" ein Höchstwert ist,
der zu Beginn des Erkennungsvorgangs für die Spitzenwertkontrolle
des fetten Gemischs bereitgestellt wurde. Der erkannte Wert der
Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "LTR(i)" ist ein Wert zum Erkennen der Zeitdauer, über die
ein fetter Zustand aufrechterhalten wird.
-
Wie im Vorgenannten beschrieben,
wird in dieser dritten Ausführungsform
ein Modus verwendet, dergestalt, dass die fette Stufe, die zu Beginn
der Spitzenwertkontrolle des fetten Gemischs den Höchstwert
aufweist, mit einer festen Reduzierungsgeschwindigkeit auf eine
vorgegebene Stufe reduziert wird und diese vorgegebene Stufe für eine vorgegebene
Zeit beibehält.
Das heißt,
die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands wird in Übereinstimmung
mit der vorgegebenen Zeitdauer ermittelt, über welche die vorgegebene
Stufe beibehalten wird. Daher wird der Wert "LTR(i)" durch Erkennen der vorgegebenen Zeit
bereitgestellt.
-
In Schritt S204 wird auf beides Bezug
genommen, eine Grundmenge mit fetter Stufe "KNa(i)" und eine Grundmenge mit einer Aufrechterhaltungszeit
eines fetten Zustands "TR(i)", die in einem Festwerispeicher
des Mikrocomputers der Kontrolleinheit 6 gespeichert sind.
Die Grundmenge mit einer Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "TR(i)" wird für jeden
Bereich (i) eingestellt. Die Menge von durch den Katalysator 5 gebundenem
NOx erhöht
sich, wenn sich die Aufrechterhaltungszeit des mageren Zustands
erhöht.
Daher wird es notwendig, die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands
zu erhöhen, wenn
sich die Aufrechterhaltungszeit des mageren Zustands erhöht, und
damit wird die Grundmenge mit einer Aufrechterhaltungszeit des fetten
Zustands "LR(i)" so eingestellt,
dass sie sich allmählich
erhöht.
-
In Schritt S205 werden aus den oben
genannten Grundmengen und erkannten Werten eine Kontrollmenge mit
fetter Stufe "αsk" und eine Kontrollmenge
mit einer Aufrechterhaltungszeit eines fetten Zustands "lαsk" abgeleitet durch Verwendung der folgenden
Gleichungen (6) und (7). αsk
= KNa(i) + LRsk(i) (6)
lαsk = TR(i) + LTR(i) (7)
-
Diese Mengen "αsk" und "lαsk" werden so behandelt, dass sie obere
und untere Grenzwerte aufweisen, wie im Fall der oben genannten
ersten Ausführungsform.
-
In Schritt S206 wird eine Beurteilung
ausgeführt,
ob die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" gleich oder größer als
eine vorgegebene Stufe "α0sk" ist (d. h. eine
Stufe, die einer gleichmäßigen Anreicherung
(even enriching) entspricht). Wie im Folgenden im Detail beschrieben
wird, wird die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" durch Reduzieren
des Höchstweris
der fetten Stufe mit einer festen Reduzierungsgeschwindigkeit bereitgestellt.
Der Höchstwert
der fetten Stufe wird zu Beginn der Kontrolle bereitgestellt. Falls
die Beurteilung in Schritt S206 JA lautet, fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
S208 fort. Wenn sie dagegen in Schritt S206 NEIN lautet, das heißt, wenn
die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" kleiner als die
vorgegebene Stufe "α0sk" ist, fährt der Arbeitsablauf
mit Schritt S207 fort. In diesem Schritt wird ein Beurteilungs-Flag "FTR" eines gleichmäßig anreichernden
Zustands (even enriching condition flag) auf 1 (eins) gesetzt und
die Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" wird auf die vorgegebene
Stufe "α0sk" festgelegt. Danach
fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S208 fort.
-
In Schritt S208 wird eine Beurteilung
ausgeführt,
ob ein Zählwert "CTR1" einer später genannten Aufrechterhaltungszeit
eines gleichmäßig anreichernden
Zustands kleiner ist als die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands "lαsk", die in Schritt S205 abgeleitet wurde.
Falls JA, das heißt,
wenn der Zählwert "CTR1" kleiner ist als
die Aufrechterhaltungszeit "lαsk", fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S209 fort.
-
In Schritt S209 wird die abschließend berechnete
aktuelle Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" ausgegeben. Es ist
anzumerken, dass im ersten Ablauf der Arbeitsschritte von S205 bis
S206 die in Schritt S205 berechnete Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" als ein anfänglicher Höchstwert ausgegeben wird.
-
In Schritt 210 wird die
Kontrollmenge mit fetter Stufe "αsk" von einer vorgegebenen
Menge "IαC" subtrahiert, was
der gleichmäßigen Reduzierungsgeschwindigkeit
zum Bereitstellen einer aktualisierter Kontrollmenge mit fetter
Stufe "αsk" entspricht, die
in einem nachfolgenden Ablauf der programmierten Arbeitsschritte
ausgegeben wird.
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In Schritt 211 wird eine
Beurteilung ausgeführt,
ob der gleichmäßig anreichernde
Zustand hergestellt wurde oder nicht, indem das Beurteilungs-Flag "FTR" für einen
gleichmäßig anreichernden
Zustand von Schritt S207 verwendet wird. Falls JA, das heißt, wenn
ein solcher Zustand hergestellt worden ist, fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
S212 fort. In diesem Schritt wird der Wert "CTR1" des
Zählers
zum Messen der Aufrechterhaltungszeit des gleichmäßig anreichernden
Zustands mit einem vorgegebenen Grad "Td" hochgezählt. Danach
fährt der Arbeitsablauf
mit Schritt S213 fort.
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In Schritt S213 wird mit dem Überprüfen eines
Flags "FS2" eine Beurteilung
ausgeführt,
ob sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Abgases stromabwäris
vom NOx bindenden Katalysator 5 in einen fetteren Wert
geändert
hat oder nicht. Das heißt,
wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
einen fetteren Zustand aufweist, wird das Flag "FS2" auf
1 (eins) gesetzt, wogegen, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen anderen
als den fetteren Zustand aufweist, das Flag "FS2" auf
0 (Null) gesetzt wird. Falls die Beurteilung in Schritt S213 JA
lautet, das heißt,
wenn das Flag "FS2" 0 (Null) angibt,
fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S214 fort. In diesem Schritt wird eine
Beurteilung ausgeführt,
ob eine Ausgabe des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 kleiner
wird als eine Anteilsstufe "S2". Die Anteilsstufe "S2" wird zum Beurteilen
eines fetteren Zustands eingestellt. Falls JA, das heißt, wenn
beurteilt wird, dass das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis einen fetteren Zustand
aufweist, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S215 fort. in diesem Schritt wird das
oben genannte Flag "FS2" auf 1 (eins) gesetzt.
Danach fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S216 fort. In diesem Schritt wird
der Wert "CT2" des Zählers zum
Messen der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands mit einem
vorgegebenen Grad "Td" hochgezählt. Das
heißt,
die Funktion des Schritts S216 besteht darin, die Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands zu messen.
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In Schritt 217 wird eine
Beurteilung ausgeführt,
ob die Ausgabe "VRO2" des zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 11 höher geworden
ist als die Anteilsstufe "S2", das heißt, ob sich
das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis
von dem fetteren Zustand wegbewegt hat oder nicht.
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Falls in Schritt S217 die Beurteilung
NEIN lautet, das heißt,
wenn das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis sich
noch nicht von dem fetteren Zustand wegbewegt hat, kehrt der Arbeitsablauf
zum Schritt S206 zurück,
um die oben genannten Schritte zu wiederholen. Wenn der Schritt
S208 unter diesem wiederholten Ablauf der Schritte zeigt, dass die
Aufrechterhaltungszeit "CTR1" des gleichmäßig anreichernden Zustands
die Aufrechterhaltungszeit "lαsk" des fetten Zustands
erreicht hat, an dem durch Erkennen eine Korrektur vorgenommen worden
ist, fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S218 fort, um die Kontrollmenge mit fetter
Stufe "αsk" auf 0 "Null) zu setzen,
um den Vorgang des fetten Spitzenweris zu beenden. Danach fährt der
Arbeitsablauf mit Schritt S213 bis S216 zum Messen der zu erkennenden
Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands fort.
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Falls in Schritt S217 die Beurteilung
JA lautet, das heißt,
wenn das Abluft/Kraftstoff-Verhältnis sich
von dem fetteren Zustand wegbewegt hat, fährt der Arbeitsablauf mit Schritt
S219 fort. In diesem Schritt wird der Wert "CT2" des
Zählers
als eine Aufrechterhaltungszeit "T1" eines fetten Zustands
eingestellt.
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In Schritt S220 werden basierend
auf der Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
der Erkennungsvorgang für
die fette Stufe und der Erkennungsvorgang für die Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands ausgeführt.
Das heißt,
unter Verwendung der folgenden Technik werden der oben genannte
erkannte Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" und der erkannte
Wert der Aufrechterhaltungszeit "LTR(i)" des fetten Zustands
berechnet oder aktualisiert.
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Zunächst betrifft die Beschreibung
den erkannten Wert der fetten Stufe "LRsk(i)" unter Bezugnahme auf das Diagramm von 19.
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Wie aus diesem Diagramm ersichtlich
ist, erhöht
sich die Menge von abgegebenem NOx, wenn sich die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
erhöht.
Dagegen erhöht
sich die Menge des abgegebenen HC (und CO), wenn sich die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
verringert. Angesichts dieser Tatsachen wird ein gewünschter Zeitbereich
der Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
eingestellt, in dem beide, die Menge des abgegebenen NOx und die
Menge des abgegebenen HC (und CO), kleiner sind als ihre jeweiligen Referenzmengen.
Wenn die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
innerhalb des gewünschten Zeitbereichs
liegt, wird der erkannte Wert "LRsk(i)" unverändert beibehalten.
Wenn dagegen die Aufrechterhaltungszeit "T1" des
fetten Zustands kleiner als der gewünschte Zeitbereich ist, wird
der erkannte Wert "LRsk(i)" erhöht, um die
fette Stufe zum Erhöhen
der Zeit "T1" zu erhöhen. Wenn
dagegen die Aufrechterhaltungszeit "T1" des
fetten Zustands größer ist
als der gewünschte
Zeitbereich, wird der erkannte Wert "LRsk(i)" verringert, um die fette Stufe zum
Verringern der Aufrechterhaltungszeit "T1" zu
verringern.
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Unter Verwendung der oben genannten
Gleichung (4) wird der oben genannte Erkennungsvorgang ausgeführt durch
Verwenden eines nach Erkennen korrigierten Weris "HLRsk(i)", der so eingestellt ist,
wie dies durch das Diagramm in 20 veranschaulicht
wird.
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Im Folgenden betrifft die Beschreibung
den erkannten Wert der Aufrechthaltungszeit des fetten Zustands "LTR(i)".
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Wie im Fall des oben genannten erkannten Weris
der fetten Stufe "LRsk(i)" wird der erkannte Wert "LTR(i)" unverändert beibehalten,
wenn die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
innerhalb des gewünschten
Zeitbereichs liegt. Wenn dagegen die Aufrechterhaltungszeit "T1" des fetten Zustands
größer als
der gewünschte
Zeitbereich ist, wird der erkannte Wert "LTR(i)" verringert, um die Aufrechterhaltungszeit
für den
gleichmäßig anreichernden
Zustand zum Verringern der Zeit "T1" zu verringern. Wenn
dagegen die Aufrechterhaltungszeit "T1" des
fetten Zustands kleiner ist als der gewünschte Zeitbereich, wird der
erkannte Wert "LTR(i)" erhöht, um die
Aufrechterhaltungszeit für tungszeit
für den
gleichmäßig anreichernden
Zustand zum Erhöhen
der Zeit "T1" zu erhöhen.
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Unter Verwendung der folgenden Gleichung (8)
wird der oben genannte Erkennungsvorgang ausgeführt durch Verwenden eines nach
Erkennen korrigierten Weris "HLTR(i)", der so eingestellt
ist, wie dies durch das Diagramm in 21 veranschaulicht wird. LTR(i) = LTR(i) + HLTR(i) (8)
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Nach dem Beenden der Aktualisierung
der erkannten Werte fährt
der Arbeitsablauf mit Schritt S221 fort. In diesem Schritt wird
das Flag "FRS" auf 0 (Null) zurückgesetzt,
da die aktuelle Kontrolle der NOx-Reduzierung beendet ist.
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Wie im Vorgenannten beschrieben,
können auch
in der dritten Ausführungsform
durch Erkennen der fetten Stufe und der Aufrechterhaltungszeit des fetten
Zustands beide, die Menge von abgegebenem NOx und die Menge von
abgegebenem HC (und CO), auf Stufen reduziert werden, die niedriger
als ihre jeweiligen Referenzmengen sind.
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In den oben genannten zweiten und
dritten Ausführungsformen
wird ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
für einen
breiten Bereich als der zweite Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
11 verwendet. Falls gewünscht,
kann der Sensor 11 jedoch von stöchiometnscher Art sein (d.
h. eine Lambdasonde).
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Wenn der Sensor stöchiometrischer
Art verwendet wird, wird eine Kontrolle benötigt, bei der die zu Beginn
des Vorgangs für
den fetten Spitzenwert bereitgestellte fette Stufe variabel ist
und die fette Stufe mit einer festen Reduzierungsgeschwindigkeit reduziert
wird. In dieser Kontrolle wird bei einer Änderung der fetten Stufe die
Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands proportional geändert. Daher
erfolgt bei einer nach Erkennen korrigierten fetten Stufe die Korrektor
nach Erkennen für
die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustand zur gleichen Zeit.
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Durch Messen des Zeitraums, für den der Sensor
stöchiometrischer
Art einen fetteren Zustand des Abgases angibt, wird die Aufrechterhaltungszeit des
fetten Zustands er fasst, und gleichzeitig wird eine Schätzung des
Spitzenweris des fetten Zustands des Abluft/Kraftstoff-Gemischs
bereitgestellt. Das heißt,
es wird geschätzt,
dass sich mit dem Erhöhen
der Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands der Spitzenwert des
fetten Zustands erhöht.
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Daher wird die Aufrechterhaltungszeit
des fetten Zustands durch den Sensor stöchiometrischer Art gemessen,
und der Korrekturvorgang nach Erkennen ist so ausgelegt, dass die
fette Stufe und die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands verringert werden,
wenn sich die Aufrechterhaltungszeit des fetten Zustands erhöht. Mit
dieser Technik wird die Kontrolle zur NOx-Reduzierung ausgeführt, wobei beide,
die Menge von abgegebenem NOx und die Menge von abgegebenem HC (und
CO) niedriger gehalten werden als die jeweiligen Referenzmengen.
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Der Inhalt der japanischen Patentanmeldungen
9-225327 und 9-225328, die beide am 21. August 1997 eingereicht
wurden, werden hiermit unter Verweis darauf eingegliedert.