DE102020134535A1

DE102020134535A1 - Steuereinrichtung für verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102020134535A1
Application number: DE102020134535.6A
Authority: DE
Inventors: Noriyasu Kobashi; Noriyasu Adachi; Yusuke Saito
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-07-29
Also published as: JP7230835B2; CN113175386B; CN113175386A; US20210231063A1; JP2021116726A; US11346293B2

Abstract

Ein Verbrennungsmotor (100) umfasst einen Motorkörper (10), einen Filter (52), der in einem Abgasdurchgang (22) des Motorkörpers (10) angeordnet ist und Partikel in dem Abgas auffängt, und einen Temperatursensor (54), der eine Temperatur des aus dem Filter (52) ausströmenden Gases detektiert. Eine Steuerungsvorrichtung (200), die diesen Verbrennungsmotor (100) steuert, umfasst einen Kraftstoffabschaltsteuerungsteil, der dafür eingerichtet ist, eine Kraftstoffabschaltsteuerung auszuführen, die eine Zufuhr von Kraftstoff zu einem Brennraum des Motorkörpers (10) stoppt, und ein Zwangsbeendigungsteil, der dafür eingerichtet ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung auf der Grundlage eines Trends der Temperaturänderung der durch den Temperatursensor (54) detektierten Gastemperatur zwangsweise zu beenden, selbst wenn eine Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung erfüllt war.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor.
HINTERGRUND
Die JP 2011 - 99 451 A offenbart einen herkömmlichen Verbrennungsmotor, der mit einem Filter zum Auffangen von Partikeln im Abgas (im Folgenden als „PM“ (Particulate Matter) bezeichnet) in einem Abgasdurchgang versehen ist. Des Weiteren wird eine Steuereinrichtung zum Steuern dieses Verbrennungsmotors offenbart, die - wenn sie eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausführt - beurteilt, ob eine Filtertemperatur möglicherweise eine vorgegebene obere Grenztemperatur überschreiten wird, und die dafür eingerichtet ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung zu unterbinden, wenn eine solche Möglichkeit besteht.
KURZDARSTELLUNG
Die oben erwähnte konventionelle Steuereinrichtung eines Verbrennungsmotors beurteilt jedoch - wenn sie eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausführt - auf der Grundlage der Filtertemperatur und der während des Motorbetriebs geschätzten Menge der PM-Ablagerung, ob die Filtertemperatur möglicherweise die vorgegebene obere Grenztemperatur überschreiten wird. Aus diesem Grund muss der Fehler bei der Schätzung berücksichtigt werden. Selbst wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung tatsächlich ausgeführt wird und die Filtertemperatur die obere Grenztemperatur nicht überschreitet, könnte die Kraftstoffabschaltsteuerung unnötigerweise unterbunden werden. Infolge dessen könnte es dazu kommen, dass die Gelegenheiten zum Abbrennen der im Filter aufgefangenen PM reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung basiert überwiegend auf diesem Problem und ihre Aufgabe ist es zu verhindern, dass die Gelegenheiten zum Abbrennen der im Filter aufgefangenen PM reduziert werden.
Um das obige Problem zu lösen, umfasst der Verbrennungsmotor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Motorkörper, einen Filter, der in einem Abgasdurchgang des Motorkörpers angeordnet ist und Partikel im Abgas auffängt, und einen Temperatursensor, der in dem Abgasdurchgang auf der Abströmseite des Filters in einer Strömungsrichtung des Abgases angeordnet ist und eine Temperatur des aus dem Filter strömenden Gases detektiert. Des Weiteren umfasst die Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor einen Kraftstoffabschaltsteuerungsteil, der dafür eingerichtet ist, eine Kraftstoffabschaltsteuerung auszuführen, die eine Zufuhr von Kraftstoff zu einem Brennraum des Motorkörpers stoppt, und einen Zwangsbeendigungsteil, der dafür eingerichtet ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung auf der Grundlage eines Trends bei der Temperaturänderung der durch den Temperatursensor detektierten Gastemperatur zwangsweise zu beenden, selbst wenn eine Bedingung für die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung erfüllt war.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, anhand einer durch den Temperatursensor detektierten Temperaturänderung der Gastemperatur direkt zu detektieren, ob die Filtertemperatur übermäßig anzusteigen droht. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass die Gelegenheiten zum Abbrennen der im Filter aufgefangenen PM reduziert werden, da es möglich ist zu verhindern, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung unnötigerweise unterbunden wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht der Ausgestaltung eines Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Steuereinheit, die den Verbrennungsmotor steuert.
2 ist eine Ansicht, die Temperaturänderungen usw. einer Filterrückstromgastemperatur für den Fall zeigt, dass ein Betrag an PM-Verbrennungswärme während einer Kraftstoffabschaltsteuerung übermäßig groß wurde (durchgezogene Linie), und für den Fall zeigt, dass dies nicht geschah (gestrichelte Linie).
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zum Setzen eines Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 erklärt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zum Setzen eines Kraftstoffabschaltung-Unterbinden-Flags F2 erläutert.
5 ist ein Beispiel für ein Kennfeld zur Berechnung einer zulässigen Kraftstoffabschaltzeit auf der Grundlage eines geschätzten PM-Ablagerungsbetrages QPM und einer geschätzten Filtertemperatur TFIL.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung erläutert.
7 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
9 ist eine Ansicht, die Temperaturänderungen usw. einer Filterrückstromgastemperatur für den Fall zeigt, dass ein Betrag an PM-Verbrennungswärme während einer Kraftstoffabschaltsteuerung übermäßig groß wird (durchgezogene Linie), und für den Fall zeigt, dass dies nicht der Fall ist (gestrichelte Linie), usw.
10 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
11 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung erläutert.
13 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
14 ist eine Ansicht, die eine Situation zeigt, in der sich PM in einem Filter ablagern.
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung erläutert.
16 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden - unter Bezug auf die Zeichnungen - Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Erläuterung ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Erste Ausführungsform
1 ist eine schematische Ansicht der Ausgestaltung eines Verbrennungsmotors 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Steuereinheit 200, die den Verbrennungsmotor steuert.
Der Verbrennungsmotor 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Ottomotor mit Fremdzündung, der mit einem Motorkörper 10 mit mehreren Zylindern 11 und einem Abgassystem 20 versehen ist. Es ist zu beachten, dass für die Art des Verbrennungsmotors 100 keine besonderen Einschränkungen bestehen. Er kann ein mit einem Vorgemisch beschickter Selbstzündungs-Ottomotor oder ein Dieselmotor sein.
Der Motorkörper 10 veranlasst, dass der von den Kraftstoffinjektoren 12 eingespritzte Kraftstoff in den Zylindern 11 verbrennt, um zum Beispiel Energie für den Antrieb eines Fahrzeugs usw. zu erzeugen. Es ist zu beachten, dass in 1, um die Zeichnungen nicht mit Details zu überfrachten, das Ansaugsystem, die Zündkerzen usw. in der Darstellung weggelassen wurden. Des Weiteren ist die Art der Kraftstoffeinspritzung nicht auf die direkte Zylindereinspritzung beschränkt und kann auch eine Saugrohreinspritzung sein.
Das Abgassystem 20 ist ein System zur Reinigung der in den Zylindern 11 erzeugten Abgase (Verbrennungsgase) und deren Ableitung ins Freie und ist mit einem Abgaskrümmer 21, einem Abgasrohr 22 und einem Abgasnachbehandlungssystem 30 versehen.
Die in den Zylindern 11 des Motorkörpers 10 erzeugten Abgase werden im Auspuffkrümmer 21 gesammelt und in das Auspuffrohr 22 ausgestoßen. Die Abgase enthalten unverbrannte Gase (Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC)) sowie Stickoxide (NOx), Partikel (PM) und andere Schadstoffe. Aus diesem Grund ist in der vorliegenden Ausführungsform das Abgasrohr 22 mit dem Abgasnachbehandlungssystem 30, das eine Katalysatorvorrichtung 40 und eine PM-Auffangvorrichtung 50 umfasst, zum Entfernen dieser Schadstoffe im Abgas versehen. Des Weiteren ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Abgastemperatursensor 54 in dem Abgasrohr 22 auf der Abströmseite der PM-Auffangvorrichtung 50 in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet.
Die Katalysatorvorrichtung 40 ist mit einem Gehäuse 41 und einem Abgasreinigungskatalysator 42 versehen, der auf einem wabenartigen Träger aus Cordierit (Keramik) getragen wird, der innerhalb des Gehäuses 41 gehalten wird. Der Abgasreinigungskatalysator 42 ist zum Beispiel ein Oxidationskatalysator (Zweiwegekatalysator) oder ein Dreiwegekatalysator. Er ist aber nicht darauf beschränkt. Je nach Art oder Anwendung des Verbrennungsmotors 100 kann ein geeigneter Katalysator verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Dreiwegekatalysator als der Abgasreinigungskatalysator 42 verwendet. Bei Verwendung eines Dreiwegekatalysators als der Abgasreinigungskatalysator 42 werden die unverbrannten Gase (CO und HC) und NOx in dem in die Katalysatorvorrichtung 40 einströmenden Abgas durch den Abgasreinigungskatalysator 42 entfernt.
Die PM-Auffangvorrichtung 50 ist in dem Abgasrohr 22 auf der Abströmseite der Katalysatorvorrichtung 40 in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet. Die PM-Auffangvorrichtung 50 ist mit einem Gehäuse 51 und einem Wandstromfilter 52, der innerhalb des Gehäuses 51 gehalten wird, versehen. Der Filter 52 fängt die PM in dem Abgas auf, das in die PM-Auffangvorrichtung 50 strömt.
Wenn der Verbrennungsmotor 100 ein Benzinmotor ist, so wird die PM-Auffangvorrichtung 50 mitunter als ein „GPF“ (Gasoline Particulate Filter = Benzinpartikelfilter) bezeichnet, während sie, wenn der Verbrennungsmotor 100 ein Dieselmotor ist, mitunter als „DPF“ (Diesel Particulate Filter = Dieselpartikelfilter) bezeichnet wird.
Ein Differenzdrucksensor 53 ist ein Sensor zum Detektieren einer Druckdifferenz vor und nach dem Filter 52 (im Folgenden als ein „Filterdifferenzdruck“ bezeichnet) und ist an dem Gehäuse 51 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform wird auf der Grundlage des durch diesen Differenzdrucksensor 53 detektierten Filterdifferenzdrucks ein Schätzwert des in dem Filter 52 abgelagerte PM-Betrages (im Folgenden als der „PM-Ablagerungsbetrag“ bezeichnet) (im Folgenden als der „geschätzte PM-Ablagerungsbetrag“ bezeichnet) Q_PM berechnet. Die PM-Ablagerungsbetrag ist jedoch nicht auf die Schätzung durch ein solches Verfahren beschränkt. Er kann zum Beispiel gemäß dem Betriebszustand des Motors geschätzt werden oder er kann durch ein anderes Verfahren geschätzt werden, das unter verschiedenen bekannten Verfahren zweckmäßig ausgewählt wird.
Der Abgastemperatursensor 54 ist ein Sensor zum Detektieren der Temperatur des aus der PM-Auffangvorrichtung 50 ausströmenden Gases (im Folgenden als die „Filterrückstromgastemperatur“ bezeichnet) T_GAS und ist an dem Abgasrohr 22 nahe der Auslassseite der PM-Auffangvorrichtung 50 angebracht.
Die elektronische Steuereinheit 200 ist ein Mikrocomputer, der mit Komponenten versehen ist, die über einen bidirektionalen Bus miteinander verbunden sind, wie zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), ein Nurlesespeicher (ROM) oder ein Direktzugriffsspeicher (RAM) oder andere verschiedene Speicher, ein Eingangsport und ein Ausgangsport.
Die elektronische Steuereinheit 200 empfängt als Eingabe die Ausgangssignale von nicht nur dem oben erwähnten Differenzdrucksensor 53 und Abgastemperatursensor 54, sondern auch von einem Lastsensor 211, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die sich proportional zu einem Betrag des Niedertretens eines Gaspedals (nicht gezeigt) verhält, was einer Last des Motorkörpers 10 (Motorlast) entspricht, einem Kurbelwinkelsensor 212, der jedes Mal, wenn sich eine Kurbelwelle des Motorkörpers 10 (nicht gezeigt) zum Beispiel um 15° dreht, einen Ausgangsimpuls als ein Signal zum Berechnen der Motordrehzahl usw. erzeugt, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 213, der zum Beispiel an einem Sammlerteil des Abgaskrümmers 21 angeordnet ist und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von in die Katalysatorvorrichtung 40 strömendem Abgas detektiert (im Folgenden als das „Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis“ bezeichnet), und verschiedenen anderen Arten von Sensoren.
Die elektronische Steuereinrichtung 200 steuert die Kraftstoffinjektoren 12 usw. zum Steuern des Verbrennungsmotors 100 auf der Grundlage der Eingangs-/Ausgangssignale verschiedener Sensoren usw.
In der vorliegenden Ausführungsform steuert die elektronische Steuereinheit 200 durch Rückkopplung der Einspritzmengen der Kraftstoffinjektoren 12 so, dass das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird (in der vorliegenden Ausführungsform das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis), während sie die Einspritzmengen der Kraftstoffinjektoren 12 so steuert, dass das Motorabtriebsdrehmoment zu einem der Motorlast entsprechenden Solldrehmoment wird. Das heißt, die elektronische Steuereinheit 200 veranlasst ein Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern 11 durch eine Luftüberschussrate λ von 1, damit der Verbrennungsmotor 100 so arbeitet, dass das Motorabtriebsdrehmoment ein der Motorlast entsprechendes Solldrehmoment wird.
Des Weiteren führt die elektronische Steuereinheit 200 eine Kraftstoffabschaltsteuerung aus, welche die Einspritzung von Kraftstoff aus den Kraftstoffinjektoren 12 stoppt, wenn das Fahrzeug, in das der Verbrennungsmotor 100 eingebaut ist, verlangsamt, und ansonsten, wenn eine vorgegebene Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltung während des Betriebs des Verbrennungsmotors 100 erfüllt ist.
Wenn ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern 11 durch eine Luftüberschussrate λ von weniger als 1 verbrannt wird, so strömt Abgas, das keinen Sauerstoff enthält und aus den Zylindern 11 ausgestoßen wird, in die PM-Auffangvorrichtung 50. Wenn auf diese Weise Abgas, das keinen Sauerstoff enthält und aus den Zylindern 11 ausgestoßen wird, in die PM-Auffangvorrichtung 50 strömt (im Folgenden als „wenn das Innere der PM-Auffangvorrichtung 50 zu einer Abgasatmosphäre wird“ bezeichnet), so reagieren die PM nicht mit Sauerstoff und verbrennen nicht innerhalb der PM-Auffangvorrichtung 50, da sich in der PM-Auffangvorrichtung 50 kein Sauerstoff befindet, und die PM in dem Abgas, das in die PM-Auffangvorrichtung 50 strömt, werden weiterhin in dem Filter 52 aufgefangen.
Andererseits wird, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, die Zufuhr von Kraftstoff zu den Zylindern 11 des Motorkörpers 10 gestoppt, Luft strömt in die PM-Auffangvorrichtung 50 und das Innere der PM-Auffangvorrichtung 50 wird zu einer Luftatmosphäre. Wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird und das Innere der PM-Auffangvorrichtung 50 zu einer Luftatmosphäre wird, so verbrennen die in dem Filter 52 abgelagerten PM durch Reaktion mit dem Sauerstoff im Inneren der PM-Auffangvorrichtung 50 und werden aus dem Filter 52 entfernt, wenn die Filtertemperatur mindestens so groß wird wie eine vorgegebene PM-Verbrennungstemperatur (zum Beispiel 500 bis 600 °C) wird.
Dabei wird, wenn die Filtertemperatur hoch ist, die Oxidationsreaktionsgeschwindigkeit (Verbrennungsgeschwindigkeit) der PM in der PM-Auffangvorrichtung 50 allgemein höher als bei einer niedrigen Temperatur. Des Weiteren wird, wenn der PM-Ablagerungsbetrag groß ist, der pro Zeiteinheit verbrannte PM-Betrag allgemein größer, als wenn er klein ist. Aus diesem Grund gilt: Je höher die Filtertemperatur ist, oder je größer der PM-Ablagerungsbetrag ist, desto größer wird allgemein der Betrag an PM, die auf einmal verbrannt werden, und desto größer ist die pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge (im Folgenden als der „Betrag der PM-Verbrennungswärme“ bezeichnet). Aus diesem Grund steigt die Filtertemperatur übermäßig an, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung zu einem solchen Zeitpunkt fortgesetzt wird, und wird schließlich sogar höher als die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP des Filters 52, so dass der Filter 52 und damit auch die PM-Auffangvorrichtung 50 beschädigt werden könnten.
Als ein Verfahren zum Verhindern, dass die Temperatur des Filters 52 aufgrund der PM-Verbrennungswärme übermäßig ansteigt, kommt ein Verfahren zum Begrenzen der Zeit des Ausführens einer Kraftstoffabschaltsteuerung (im Folgenden als die „Kraftstoffabschaltzeit“ bezeichnet) gemäß der Filtertemperatur und dem Betrag der PM-Ablagerung in Frage, um eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden, bevor die Filtertemperatur übermäßig ansteigt. Das heißt, es kommt ein Verfahren zum Berechnen der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit gemäß der Filtertemperatur und dem PM-Ablagerungsbetrag während des Motorbetriebs und zum zwangsweisen Beenden der Kraftstoffabschaltsteuerung, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird, in Frage.
Dabei muss - bei Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung - die zulässige Kraftstoffabschaltzeit auf kürzer eingestellt werden als die Zeit, durch welche die Filtertemperatur mindestens so lang wie die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP wird. Diese Zeit kann zum Beispiel im Voraus gemäß der Filtertemperatur und dem PM-Ablagerungsbetrag durch Experimente usw. ermittelt werden.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Filtertemperatur und der PM-Ablagerungsbetrag, die für die Berechnung der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit verwendet werden, jeweils zu Schätzwerten, die durch die elektronische Steuereinheit 200 während des Motorbetriebes geschätzt werden. Wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit auf der Grundlage der Schätzwerte eingestellt wird, ist es daher notwendig, die Schätzfehler der Schätzwerte zu berücksichtigen und die zulässige Kraftstoffabschaltzeit ausreichend kürzer als die Zeit zu machen, durch welche die Filtertemperatur tatsächlich mindestens so lang wie die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP wird, die durch Experimente usw. ermittelt wurde.
Aus diesem Grund wird, wenn dieses Verfahren in dem Versuch verwendet wird, den Filter 52 vor einem übermäßigen Temperaturanstieg durch die PM-Verbrennungswärme zu schützen, die Gesamtzeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung während einer einzelnen Fahrt (Zeitspanne vom Starten bis zum Stoppen des Verbrennungsmotors 100) verkürzt und der Betrag der aus dem Filter 52 entfernten PM wird ebenfalls reduziert. Infolge dessen könnte der Druckverlust des Abgassystems (Abgaswiderstand) zunehmen und zu einem Abfall der Motorleistung oder einer Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz führen.
Daher haben die Erfinder intensive Forschungen betrieben, um zu verhindern, dass die Temperatur des Filters 52 durch die PM-Verbrennungswärme übermäßig ansteigt, und gleichzeitig zu verhindern, dass die Gesamtzeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung während einer einzelnen Fahrt kürzer wird. Infolge dessen wurde festgestellt, dass sich die Trends der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS unterscheiden zwischen: dem Fall, dass während einer Kraftstoffabschaltsteuerung ein großer Betrag an PM auf einmal verbrennt und die PM-Verbrennungswärme übermäßig groß wird, das heißt, dem Fall, dass, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung unverändert fortgesetzt wird, die Filtertemperatur übermäßig ansteigt und schließlich höher als die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP wird, und dem Fall, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme während einer Kraftstoffabschaltsteuerung in einen zulässigen Bereich fällt, das heißt, dem Fall, dass die Filtertemperatur nicht übermäßig ansteigt, selbst wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung unverändert fortgesetzt wird.
2 ist eine Ansicht, welche die Temperaturänderungen der Filterrückstromgastemperatur T_GAS usw. für den Fall zeigt, dass ein Betrag an PM-Verbrennungswärme während einer Kraftstoffabschaltsteuerung übermäßig groß wurde (durchgezogene Linie), und für den Fall zeigt, dass dies nicht geschah (gestrichelte Linie).
Wie in 2 gezeigt, beginnen die in dem Filter 52 abgelagerten PM mit dem Sauerstoff zu reagieren und im Inneren der PM-Auffangvorrichtung 50 zu verbrennen, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung zum Zeitpunkt t1 gestartet wird und das Innere der PM-Auffangvorrichtung 50 zur Luftatmosphäre wird. Wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wird, so wird der Filter 52 durch die in die PM-Auffangvorrichtung 50 strömende Luft gekühlt, während er durch die PM-Verbrennungswärme erwärmt wird. Daher ändert sich, wie in 2(B) gezeigt, die Filtertemperatur ab dem Zeitpunkt t1 gemäß dem Gleichgewicht zwischen der Kühlung durch die Luft und der Erwärmung durch die PM-Verbrennungswärme.
Des Weiteren wird die in die PM-Auffangvorrichtung 50 einströmende Luft im Inneren der PM-Auffangvorrichtung 50 durch den Wärmeaustausch mit dem Filter 52 oder die PM-Verbrennungswärme erwärmt, während sie aus der PM-Auffangvorrichtung 50 strömt.
Zu diesem Zeitpunkt, wie in 2(C) gezeigt, wird - nachdem die Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wurde und der Betrag der PM-Verbrennungswärme in den zulässigen Bereich fällt - der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zu einem abnehmenden Trend. Wenn jedoch, wie in 2(C) durch die durchgezogene Linie gezeigt, zum Zeitpunkt t2 ein großer Betrag an PM auf einmal zu verbrennen beginnt und der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig wird, so wird innerhalb der PM-Auffangvorrichtung 50 die Wirkung der PM-Verbrennungswärme auf die Luft größer, und infolge dessen wechselt der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS von einem abnehmenden Trend zu einem steigenden Trend.
Daher ist es zum Beispiel, wie in 2(D) gezeigt, wenn der Betrag der Temperaturänderung pro Zeiteinheit ΔT_GAS(=T_GAS(aktueller Wert)-T_GAS(vorheriger Wert)) der Filterrückstromgastemperatur T_GAS als ein Parameter detektiert wird, der die Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS anzeigt, möglich zu beurteilen, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig wird, wenn der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS mindestens so groß wie ein vorgegebener Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs (zum Beispiel 0 °C, 10 °C usw.) geworden ist (das heißt, wenn der Betrag des Temperaturanstiegs pro Zeiteinheit der Filterrückstromgastemperatur T_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs geworden ist). Aus diesem Grund ist es möglich, die Situation, dass die Filtertemperatur übermäßig ansteigt und schließlich sogar höher als die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP wird, zu verhindern, wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung zu diesem Zeitpunkt zwangsweise beendet wird.
Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, auf der Grundlage des Trends der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS direkt zu detektieren, ob der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig hoch geworden ist. Aus diesem Grund ist es möglich zu verhindern, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung letztendlich zwangsweise beendet wird, selbst wenn der Betrag der PM-Verbrennungswärme in den zulässigen Bereich fällt und die Filtertemperatur nicht übermäßig anzusteigen droht. Daher ist es möglich zu verhindern, dass die Gesamtzeit des Ausführens der Kraftstoffabschaltsteuerung während einer einzelnen Fahrt kürzer wird.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Abgastemperatursensor 54 keine Fehlfunktion hat und wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, anhand des Trends der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS beurteilt, ob eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet werden soll. Wenn des Weiteren der Abgastemperatursensor 54 eine Fehlfunktion hat, so wird ausnahmsweise die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird.
Im Folgenden wird unter Bezug auf 3 bis 7 eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zum Setzen eines Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 erklärt. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 wiederholt über eine vorgegebene Verarbeitungszeit Δt (zum Beispiel 10 ms) aus.
In Schritt S10 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob eine Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltung erfüllt ist. Als die Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltung kommt zum Beispiel in Frage, dass der Betrag des Niedertretens des Gaspedals gleich Null ist, dass die Motordrehzahl mindestens so groß wie eine vorgegebene Drehzahl ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit mindestens so groß wie eine vorgegebene Geschwindigkeit ist, usw. Wenn die Bedingung für die Ausführung einer Kraftstoffabschaltung erfüllt ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S11 über. Wenn hingegen die Bedingung für die Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung nicht erfüllt ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S12 über.
In Schritt S11 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“. Das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 ist ein Flag, das auf „1“ gesetzt wird, wenn die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist. Der Anfangswert wird auf „0“ gesetzt.
In Schritt S12 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zum Setzen eines Kraftstoffabschaltung-Unterbinden-Flags F2 erläutert. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 wiederholt über eine vorgegebene Verarbeitungszeit Δt (zum Beispiel 10 ms) aus.
In Schritt S20 berechnet die elektronische Steuereinheit 200 einen geschätzten PM-Ablagerungsbetrag Q_PM. In der vorliegenden Ausführungsform greift die elektronische Steuereinheit 200 auf ein im Voraus durch Experimente usw. erstelltes Kennfeld zurück und berechnet den geschätzten PM-Ablagerungsbetrag Q_PM anhand des Filterdifferenzdrucks.
In Schritt S21 berechnet die elektronische Steuereinrichtung 200 die geschätzte Filtertemperatur T_FIL. In der vorliegenden Ausführungsform liest die elektronische Steuereinheit 200 die detektierten Werte der verschiedenen Schätzungsverwendungsparameter zur Schätzung der Filtertemperatur während des Motorbetriebes ein und berechnet die geschätzte Filtertemperatur T_FIL auf der Grundlage der detektierten Werte der Schätzungsparameter. Während des Motorbetriebes ändert sich die Filtertemperatur hauptsächlich aufgrund der Wirkung der Abgaswärme, so dass es zum Beispiel möglich ist, einen oder mehrere Parameter, die aus der Motordrehzahl oder der Motorlast, der Kühlwassertemperatur, der Einlassluftmenge und anderen Parametern, die sich auf den Betrag der Wärmeenergie des Abgases auswirken, ausgewählt werden, in geeigneter Weise auszuwählen und als den Schätzungsverwendungsparameter zu verwenden. Es ist zu beachten, dass die geschätzte Filtertemperatur T_FIL nicht darauf beschränkt ist, durch ein solches Verfahren berechnet zu werden. Sie kann zum Beispiel unter Verwendung des detektierten Wertes des Abgastemperatursensors 54 berechnet oder anderweitig durch geeignete Auswahl einer von verschiedenen bekannten Techniken geschätzt werden.
In Schritt S22 greift die elektronische Steuereinheit 200 auf das Kennfeld von 5 zurück, das im Voraus durch Experimente usw. erstellt wurde, und berechnet die zulässige Kraftstoffabschaltzeit auf der Grundlage des geschätzten PM-Ablagerungsbetrages Q_PM und der geschätzten Filtertemperatur T_FIL. Wie in 5 gezeigt, wird die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer, wenn die geschätzte Filtertemperatur T_FIL hoch ist, als wenn sie niedrig ist. Des Weiteren wird die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer, wenn der geschätzte PM-Ablagerungsbetrag Q_PM groß ist, als wenn er klein ist.
In Schritt S23 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als eine vorgegebene Zeit ist. Wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als die vorgegebene Zeit ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S24 über, um die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung von vornherein zu verhindern. Wenn hingegen die zulässige Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die vorgegebene Zeit ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S25 über.
Es ist zu beachten, dass die Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung aus folgendem Grund von vornherein unterbunden wird, wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als die vorgegebene Zeit ist.
Unter Bezug auf 5 wird, wie oben erläutert, die zulässige Kraftstoffabschaltzeit allgemein kürzer, je höher die geschätzte Filtertemperatur T_FIL ist oder je größer der geschätzte PM-Ablagerungsbetrag Q_PM ist. Aus diesem Grund besteht, wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit extrem kurz ist, nachdem die Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wurde, die Möglichkeit, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme sofort übermäßig groß wird und die Filtertemperatur übermäßig stark ansteigt. Das heißt, es besteht die Möglichkeit, dass der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur TGAS nach dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung sofort von einem abfallenden Trend zu einem ansteigenden Trend wechselt, was eine sofortige zwangsweise Beendigung der Kraftstoffabschaltsteuerung nach dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung erforderlich machen könnte.
Wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet wird, so muss veranlasst werden, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern 11 in einem Bereich verbrennt, der eine Verlangsamung des Fahrzeugs ermöglicht, wodurch das Motorabtriebsdrehmoment erzeugt wird. Aus diesem Grund kommt es beim zwangsweisen Beenden der Kraftstoffabschaltsteuerung zu Drehmomentschwankungen und das Fahrverhalten verschlechtert sich. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als eine vorgegebene Zeit ist, das heißt, wenn bei Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet werden muss, die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung von vornherein unterbunden, um eine Verschlechterung des Fahrverhaltens (Auftreten von Drehmomentschwankungen) zu verhindern.
In Schritt S24 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Kraftstoffabschaltung-Unterbinden-Flag F2 auf „1“. Das Kraftstoffabschaltung-Unterbinden-Flag F2 ist ein Flag, das auf „1“ gesetzt wird, während die Kraftstoffabschaltsteuerung unterbunden ist. Der Anfangswert ist „0“.
In Schritt S25 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Kraftstoffabschaltung-Unterbinden-Flag F2 auf „0“.
In Schritt S26 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt ist. Wenn das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S27 über. Wenn hingegen das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“ gesetzt ist, so beendet die elektronische Steuereinheit 200 die momentane Verarbeitung.
In Schritt S27 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der vorherige Wert des Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flags F1 „0“ war, das heißt, ob er unmittelbar auf das Erfüllen der Kraftstoffabschaltbedingung folgt (ob es die erste Verarbeitung ist, nachdem die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist). Wenn der vorherige Wert des Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flags F1 „0“ war, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S28 über. Wenn hingegen der vorherige Wert des Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flags F1 „1“ war, so beendet die elektronische Steuereinheit 200 die momentane Verarbeitung.
In Schritt S28 speichert die elektronische Steuereinheit 200 die zulässige Kraftstoffabschaltzeit, die in Schritt S22 in der momentanen Verarbeitung berechnet wurde, das heißt die zulässige Kraftstoffabschaltzeit, die direkt nach dem Erfüllen der Kraftstoffabschaltbedingung berechnet wurde, als einen Schwellenwert für die Beurteilung des Endes der Kraftstoffabschaltung im Speicher.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 wiederholt über eine vorgegebene Verarbeitungszeit Δt (zum Beispiel 10 ms) aus.
In Schritt S30 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob ein Kraftstoffabschaltungs-Zwangsende-Flag F4 auf „0“ gesetzt ist. Das Kraftstoffabschaltungs-Zwangsende-Flag F4 ist ein Flag, das auf „1“ gesetzt wird, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet wurde. Der Anfangswert wird auf „0“ gesetzt. Wenn das Kraftstoffabschaltungs-Zwangsende-Flag F4 auf „0“ gesetzt ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S31 über. Wenn hingegen das Kraftstoffabschaltungs-Zwangsende-Flag F4 auf „1“ gesetzt ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S38 über.
In Schritt S31 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 auf „0“ gesetzt ist. Das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 ist ein Flag, das zum Zeitpunkt des Starts der Kraftstoffabschaltsteuerung auf „1“ gesetzt wird und am Ende auf „0“ zurückgesetzt wird. Der Anfangswert wird auf „0“ gesetzt. Wenn das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 „0“ ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S32 über. Wenn hingegen das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 auf „1“ gesetzt ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S37 über.
In Schritt S32 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“ gesetzt ist. Wenn das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“ gesetzt ist (wenn die Kraftstoffabschaltbedingung nicht erfüllt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S33 über. Wenn hingegen das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt ist (wenn die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S34 über.
In Schritt S33 betreibt die elektronische Steuereinheit 200 den Verbrennungsmotor 100 normal. Das heißt, die elektronische Steuereinheit 200 lässt ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einer Luftüberschussrate λ von 1 in den Zylindern 11 verbrennen, um den Verbrennungsmotor 100 so zu betreiben, dass das Motorabtriebsdrehmoment ein der Motorlast gemäßes Solldrehmoment wird.
In Schritt S34 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob eine Kraftstoffabschaltsteuerung unterbunden ist, das heißt, ob das Kraftstoffabschaltung-Unterbunden-Flag F2 auf „1“ gesetzt ist. Wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung unterbunden ist (wenn das Kraftstoffabschaltung-Unterbunden-Flag F2 auf „1“ gesetzt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S35 über. Wenn hingegen eine Kraftstoffabschaltsteuerung nicht unterbunden ist (wenn das Kraftstoffabschaltung-Unterbunden-Flag F2 auf „0“ gesetzt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S36 über.
In Schritt S35, während die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist, ist die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als die vorgegebene Zeit und eine Kraftstoffabschaltsteuerung ist unterbunden, so dass die elektronische Steuereinheit 200 den Motor betreibt, während sie eine Kraftstoffabschaltsteuerung unterbindet. Genauer gesagt, führt die elektronische Steuereinheit 200 keine Kraftstoffabschaltsteuerung aus, sondern betreibt den Verbrennungsmotor 100, indem sie ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern 11 innerhalb eines Bereichs verbrennen lässt, der eine Verlangsamung des Fahrzeugs ermöglicht.
In Schritt S36 startet die elektronische Steuereinheit 200 eine Kraftstoffabschaltsteuerung und beginnt mit der Messung der Kraftstoffabschaltzeit t_FC. Des Weiteren setzt die elektronische Steuereinrichtung 200 zusammen damit das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 auf „1“.
In Schritt S37 führt die elektronische Steuereinheit 200 die Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung aus. Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung werden unter Bezug auf 7 erläutert.
In Schritt S371 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist, das heißt, ob das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt ist. Wenn die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist (wenn das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S372 über. Wenn hingegen die Kraftstoffabschaltbedingung nicht erfüllt ist (wenn das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“ gesetzt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S378 über.
In Schritt S372 addiert die elektronische Steuereinheit 200 die Verarbeitungszeit Δt zu der Kraftstoffabschaltzeit t_FC, um die Kraftstoffabschaltzeit t_FC zu aktualisieren.
In Schritt S373 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der Abgastemperatursensor 54 eine Fehlfunktion hat. In der vorliegenden Ausführungsform beurteilt die elektronische Steuereinheit 200 zum Beispiel, dass der Abgastemperatursensor 54 eine Fehlfunktion hat, wenn eine Abtrennung des Kabels des Abgastemperatursensors 54 detektiert wird oder wenn der detektierte Wert des Abgastemperatursensors 54 am oberen Grenzwert oder am unteren Grenzwert hängen bleibt. Wenn der Abgastemperatursensor 54 keine Fehlfunktion hat, so geht die elektronische Steuereinrichtung 200 zur Verarbeitung von Schritt S374 über. Wenn hingegen der Abgastemperatursensor 54 eine Fehlfunktion hat, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S377 über.
In Schritt S374 berechnet die elektronische Steuereinheit 200 den Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS, um den Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zu detektieren. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die elektronische Steuereinheit 200 die Differenz zwischen der Filterrückstromgastemperatur T_GAS bei der momentanen Verarbeitung und der Filterrückstromgastemperatur T_GAS bei der vorherigen Verarbeitung als den Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS.
In Schritt S375 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS mindestens so groß wie der vorgegebene Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs geworden ist. Wenn der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs ist, so beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, dass ein großer Betrag an PM auf einmal zu verbrennen begonnen hat oder auf sonstige Weise ein Anzeichen dafür eingetreten ist, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig geworden ist, und dass, wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung auf diese Weise fortgesetzt wird, die Filtertemperatur übermäßig ansteigen und höher als die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP werden könnte, und geht zur Verarbeitung von Schritt S376 über. Wenn hingegen der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS geringer als der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs ist, so beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, dass keine derartige Gefahr besteht, und beendet die momentane Verarbeitung; anschließend setzt sie die Kraftstoffabschaltsteuerung fort.
Die Größenordnung des Schwellenwertes für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs im Vergleich zum Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS wird zu einer Größenordnung gemacht, anhand derer beurteilt werden kann, dass der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend wechselt oder gewechselt hat. In der vorliegenden Ausführungsform wird zum Zweck der Beurteilung, dass der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS tatsächlich von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend gewechselt hat, die Größenordnung des Schwellenwertes für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs auf 10 °C gesetzt, aber auch auf andere Weise ist es zum Beispiel möglich, den Moment, an dem der Trend der Temperaturänderung von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend wechselt, oder ein Anzeichen des gleichen Wertes wie eines Wertes nahe 0 °C zu beurteilen.
In Schritt S376 beendet die elektronische Steuereinheit 200 zwangsweise eine Kraftstoffabschaltsteuerung und setzt das Kraftstoffabschaltungs-Zwangsende-Flag F4 auf „1“. Des Weiteren beendet die elektronische Steuereinheit 200 auch die Messung der Kraftstoffabschaltzeit t_FC und setzt den Wert auf Null zurück und setzt das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 auf „0“ zurück.
In Schritt S377 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob die Kraftstoffabschaltzeit t_FC mindestens so lang wie der Schwellenwert für die Beurteilung des Endes der Kraftstoffabschaltsteuerung (zulässige Kraftstoffabschaltzeit, die direkt nach dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung berechnet wird) geworden ist, da der Abgastemperatursensor 54 eine Fehlfunktion hat und die Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS nicht detektieren kann. Wenn die Kraftstoffabschaltzeit t_FC mindestens so lang wie der Schwellenwert für die Beurteilung des Endes der Kraftstoffabschaltung ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S366 über, um die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden. Wenn hingegen die Kraftstoffabschaltzeit t_FC kürzer als der Schwellenwert für die Beurteilung des Endes der Kraftstoffabschaltsteuerung ist, so beendet die elektronische Steuereinheit 200 die momentane Verarbeitung und lässt die Kraftstoffabschaltsteuerung weiter arbeiten.
In Schritt S378 beendet die elektronische Steuereinheit 200 eine Kraftstoffabschaltsteuerung und kehrt zum Normalbetrieb zurück. Des Weiteren beendet die elektronische Steuereinheit 200 auch die Messung der Kraftstoffabschaltzeit t_FC und setzt den Wert auf Null zurück und setzt das Kraftstoffabschaltung-in-Betrieb-Flag F3 auf „0“ zurück.
Wir kehren zu 6 zurück. In Schritt S38 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist, das heißt, ob das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt worden ist. Wenn die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt ist (wenn das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „1“ gesetzt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S39 über. Wenn hingegen die Kraftstoffabschaltbedingung nicht erfüllt ist (wenn das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“ gesetzt ist), so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S40 über.
In Schritt S39 ist die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt, jedoch entsteht die Notwendigkeit, die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden, so dass die elektronische Steuereinheit 200 einen Kraftstoffabschaltsteuerungs-Unterbindungsbetrieb ausführt. Das heißt, die elektronische Steuereinheit 200 lässt das Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern 11 verbrennen, um den Verbrennungsmotor 100 in einem Bereich zu betreiben, der es ermöglicht, das Fahrzeug langsamer werden zu lassen.
In Schritt S40 setzt die elektronische Steuereinheit 200 den Kraftstoffabschaltsteuerungs-Unterbindungsbetrieb auf Normalbetrieb zurück und setzt das Kraftstoffabschaltungs-Zwangsende-Flag F4 auf „0“ zurück.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. In 8 ist der Betrieb für den Fall, dass eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist.
In dem Beispiel von 8 ist zum Zeitpunkt t1 die Kraftstoffabschaltbedingung erfüllt, und die Kraftstoffabschaltsteuerung wird gestartet, während zum Zeitpunkt t2 ein großer Betrag an PM auf einmal zu verbrennen beginnt, der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig wird, und der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend zu wechseln beginnt. Infolge dessen wird zum Zeitpunkt t3 der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs, und die Kraftstoffabschaltsteuerung wird zwangsweise beendet. Ab dem Zeitpunkt t3, bis die Kraftstoffabschaltbedingung nicht mehr erfüllt ist (bis das Kraftstoffabschaltbedingung-Erfüllt-Flag F1 auf „0“ zurückgesetzt wird), wird ein Kraftstoffabschaltsteuerungs-Unterbindungsbetrieb ausgeführt.
Dadurch strömt ab dem Zeitpunkt t3 keine Luft mehr im Inneren der PM-Auffangvorrichtung 50 und die PM können nicht mehr zum Verbrennen gebracht werden, so dass ein übermäßiger Anstieg der Filtertemperatur, der schließlich über die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP hinaus geht, verhindert werden kann.
Der Verbrennungsmotor 100 gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Motorkörper 10, einen Filter 52, der in einem Abgasrohr 22 (Abgasdurchgang) des Motorkörpers 10 angeordnet ist und Partikel in dem Abgas auffängt, und einen Abgastemperatursensor 54 (Temperatursensor), der in dem Abgasrohr 22 auf einer Abströmseite des Filter 52 in einer Strömungsrichtung des Abgases angeordnet ist und eine Temperatur des aus dem Filter 52 strömenden Gases detektiert. Des Weiteren ist die elektronische Steuereinheit 200 (Steuereinrichtung), die diesen Verbrennungsmotor 100 steuert, mit einem Kraftstoffabschaltsteuerungsteil versehen, der eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausführt, die eine Zufuhr von Kraftstoff zu einem Brennraum des Motorkörpers 10 stoppt, und ist mit einem Zwangsbeendigungsteil versehen, der eine Kraftstoffabschaltsteuerung auf der Grundlage eines Trends bei einer Temperaturänderung des Filterrückstromgastemperatur T_GAS, die durch den Abgastemperatursensor 54 detektiert wird, zwangsweise beendet, selbst wenn eine Bedingung für die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung erfüllt war.
Aus diesem Grund ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf der Grundlage des Trends bei der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS möglich, direkt zu detektieren, ob ein Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig geworden ist. Aus diesem Grund ist es möglich zu verhindern, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung letztendlich zwangsweise beendet wird, selbst wenn der Betrag der PM-Verbrennungswärme in einen zulässigen Bereich fällt und die Filtertemperatur nicht übermäßig anzusteigen droht. Deshalb ist es möglich zu verhindern, dass die Gesamtzeit der Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung während einer einzelnen Fahrt kürzer wird, und es ist möglich zu verhindern, dass die Gelegenheiten zum Abbrennen der in dem Filter 52 aufgefangenen PM reduziert werden.
Der Zwangsbeendigungsteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist insbesondere dafür eingerichtet, eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden, wenn ein vorgegebener Zeitpunkt erreicht wird, an dem es möglich ist zu beurteilen, dass der Trend der Temperaturänderung der Gastemperatur von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend wechselt oder gewechselt hat. Der vorgegebene Zeitpunkt ist der Zeitpunkt, an dem der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs (vorgegebener Betrag) wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs auf 10 °C eingestellt.
Des Weiteren umfasst die elektronische Steuereinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Zulässige-Kraftstoffabschaltzeit-Berechnungsteil, der auf der Grundlage der geschätzten Filtertemperatur T_FIL und des geschätzten PM-Ablagerungsbetrages Q_PM eine zulässige Kraftstoffabschaltzeit berechnet, die eine Zeit des Ausführens einer Kraftstoffabschaltsteuerung umfasst, bei der nicht die Möglichkeit besteht, dass die Temperatur des Filters 52 mindestens so groß wie die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP (vorgegebene Temperatur) wird, bei der der Filter 52 an Wirksamkeit einbüßen könnte, falls eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, sowie einen Kraftstoffabschaltsteuerungs-Unterbindungsteil, der die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung von vornherein verhindert, wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als eine vorgegebene Zeit ist.
Wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit geringer als eine vorgegebene Zeit ist, das heißt, wenn bei Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass eine Kraftstoffabschaltsteuerung sofort zwangsweise beendet werden muss, so wird die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung von vornherein unterbunden, so dass es möglich ist, eine Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund von Drehmomentschwankungen zu verhindern, die auftreten, wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet wird.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass als der Parameter, der den Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS anzeigt, die zeitbezogene Änderungsrate (Zeitableitung) α_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS verwendet wird. Im Folgenden wird dieser Unterschied in der Erläuterung näher betrachtet.
9, wie 2, ist eine Ansicht, die Temperaturänderungen usw. der Filterrückstromgastemperatur für den Fall zeigt, dass ein Betrag an PM-Verbrennungswärme während einer Kraftstoffabschaltsteuerung übermäßig groß wird (durchgezogene Linie), und für den Fall zeigt, dass dies nicht der Fall ist (gestrichelte Linie), usw. Sie unterscheidet sich von 2 dadurch, dass sie die zeitbezogene Änderungsrate der Zeit α_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS anstelle des Betrages der Temperaturänderung ΔT_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zeigt.
Wie in 9(D) gezeigt, ist es auch möglich, als den Parameter, der die Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS anzeigt, anstelle des Betrages der Temperaturänderung ΔT_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS (=(T_GAS (momentaner Wert)-T_GAS (vorheriger Wert))/Δt) zu detektieren, um einen Wendepunkt zu detektieren, an dem der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend zu wechseln beginnt (das heißt der Punkt, an dem die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS Null wird). Daher kann, wenn die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS mindestens so groß wie ein vorgegebener Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs (zum Beispiel Null) wird, beurteilt werden, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig geworden ist. Aus diesem Grund ist es möglich, die Situation zu verhindern, dass die Filtertemperatur übermäßig ansteigt und schließlich höher als die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP wird, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung zu diesem Zeitpunkt - auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform - zwangsweise beendet wird.
10 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Es ist zu beachten, dass in 10 der Inhalt der Verarbeitung von Schritt S371 bis Schritt S378 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist, so dass hier auf Erläuterungen verzichtet wird.
In Schritt S401 berechnet die elektronische Steuereinheit 200 die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS(=(T_GAS (momentaner Wert)-T_GAS (vorheriger Wert))/Δt).
In Schritt S402 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS zu einem vorgegebenen Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs geworden ist (zum Beispiel Null). Wenn die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs ist, so beginnt ein großer Betrag an PM auf einmal zu verbrennen oder es ergibt sich ein anderes Zeichen dafür, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig wird, und die elektronische Steuereinheit 200 beurteilt, dass, wenn die Kraftstoffabschaltsteuerung unverändert fortgesetzt wird, die Filtertemperatur übermäßig ansteigen und höher als die garantierte Beständigkeitstemperatur T_UP werden kann, und geht zur Verarbeitung von Schritt S376 über. Wenn hingegen die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS unter dem Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs liegt, so kann die elektronische Steuereinheit 200 beurteilen, dass keine derartige Gefahr droht; sie beendet die momentane Verarbeitung und setzt die Kraftstoffabschaltsteuerung kontinuierlich fort.
Die Größenordnung des Schwellenwertes für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs, der mit der zeitbezogenen Änderungsrate α_GAS verglichen wird, wird zu einer Größenordnung gemacht, bei der beurteilt werden kann, dass der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend wechselt oder gewechselt hat; zum Beispiel kann er zu einem beliebigen Wert in einem Bereich von -1 bis 1 gemacht werden.
Auf diese Weise ist es möglich, eine ähnliche Wirkung und einen ähnlichen Effekt wie bei der ersten Ausführungsform zu erzielen, selbst wenn als der Parameter, der den Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS anzeigt, die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS anstelle des Betrages der Temperaturänderung ΔT_GAS der Filterrückstromgastemperatur T_GAS verwendet wird.
Dritte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen darin, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung ausnahmsweise zwangsweise beendet wird, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit geworden ist, selbst wenn der detektierte Wert des Abgastemperatursensors 54 eine geringe Zuverlässigkeit besitzt, unabhängig davon, ob der Abgastemperatursensor 54 eine Fehlfunktion hatte. Im Folgenden wird dieser Unterschied in der Erläuterung näher betrachtet.
In den oben erwähnten Ausführungsformen wurde, wenn der Abgastemperatursensor 54 keine Fehlfunktion hat, wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, anhand des Trends der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS beurteilt, ob die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet werden muss, und wenn Drähte sich gelöst haben, der Sensor sich aufgehängt hat oder auf sonstige Weise beurteilt werden kann, dass der Abgastemperatursensor 54 eindeutig eine Fehlfunktion, so wurde die Kraftstoffabschaltsteuerung ausnahmsweise zwangsweise beendet, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird.
Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Ausführungsform nicht beurteilen, dass der Abgastemperatursensor 54 eindeutig eine Fehlfunktion hatte; aber selbst wenn irgendeine Art von Problem in dem Abgastemperatursensor 54 aufgetreten sein könnte, das heißt, wenn die Zuverlässigkeit des Abgastemperatursensors 54 in Bezug auf den detektierten Wert leidet, wird veranlasst, dass die Kraftstoffabschaltsteuerung ausnahmsweise zwangsweise beendet wird, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit geworden ist.
Ein Beispiel für den Fall, dass der Abgastemperatursensor 54 eine geringe Zuverlässigkeit in Bezug auf den detektierten Wert aufweist, ist der Fall, dass der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS nach dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung ein abnehmender Trend ist; aber der Fall, dass der Grad der Abnahme ungewöhnlich groß ist usw., kann hier ebenfalls erwähnt werden. Normalerweise wird die Luft, die in die PM-Auffangvorrichtung 50 strömt, nachdem die Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wurde, im Inneren der PM-Auffangvorrichtung 50 durch Wärmeaustausch mit dem Filter 52 und den Betrag der PM-Verbrennungswärme erwärmt, so dass der Grad der Abnahme der Filterrückstromgastemperatur T_GAS auf einen bestimmten Grad beschränkt wird. Wenn also der Grad der Abnahme der Filterrückstromgastemperatur TGAS ungewöhnlich groß ist, so könnte es zu irgendeiner Art von Problem in dem Abgastemperatursensor 54 gekommen sein. Dies liegt daran, dass der Abgastemperatursensor 54 eine geringe Zuverlässigkeit in Bezug auf den detektierten Wert aufweisen kann.
Im Folgenden werden unter Bezug auf 11 Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
11 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Es ist zu beachten, dass in 11 der Inhalt der Verarbeitung mit Ausnahme von Schritt S501 bereits erläutert wurde, so dass hier auf Erläuterungen verzichtet wird.
In Schritt S501 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der Abgastemperatursensor 54 eine geringe Zuverlässigkeit besitzt. In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Differenz zwischen der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zum Zeitpunkt des Starts der Kraftstoffabschaltsteuerung und der momentanen Filterrückstromgastemperatur T_GAS mindestens so groß wie ein vorgegebener Wert ist, der Grad der Abnahme der Filterrückstromgastemperatur T_GAS (Geschwindigkeit der Abnahme) abnormal groß, so dass die elektronische Steuereinheit 200 beurteilt, dass der Abgastemperatursensor 54 eine geringe Zuverlässigkeit aufweist. Wenn der Abgastemperatursensor 54 eine geringe Zuverlässigkeit aufweist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S377 über. Ausnahmsweise beendet sie zwangsweise die Kraftstoffabschaltsteuerung, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird. Wenn hingegen der Abgastemperatursensor 54 keine geringe Zuverlässigkeit besitzt, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S373 über.
Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass, wenn die Zuverlässigkeit in Bezug auf den detektierten Wert des Abgastemperatursensors 54 niedrig ist, unabhängig davon, ob ein Anzeichen erscheint, dass der Betrag der PM-Verbrennungswärme übermäßig wird, dieses Anzeichen nicht mehr durch den Abgastemperatursensor 54 detektiert werden kann; aber in diesem Fall wird die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet, wenn die Kraftstoffabschaltzeit mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird, so dass es möglich ist zu verhindern, dass die Filtertemperatur übermäßig ansteigt und der Filter 52 schließlich seine Wirksamkeit einbüßt.
Vierte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen darin, dass eine Zeit zum Stoppen der Beurteilung (Beurteilungs-Timeout-Zeit) eingestellt wird, wenn ein übermäßiger Temperaturanstieg gemäß der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS beurteilt wird. Im Folgenden wird dieser Unterschied in der Erläuterung näher betrachtet.
Die Luft, die in die PM-Auffangvorrichtung 50 strömt, nachdem eine Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wurde, wird im Inneren der PM-Auffangvorrichtung 50 durch den Wärmeaustausch mit dem Filter 52 und den Betrag der PM-Verbrennungswärme erwärmt, während sie aus der PM-Auffangvorrichtung 50 strömt. Der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zu diesem Zeitpunkt, wie oben unter Bezug auf 2 erläutert, wird im Grunde zu einem abnehmenden Trend, während der Betrag der PM-Verbrennungswärme in den zulässigen Bereich fällt. Wenn eine Kraftstoffabschaltsteuerung jedoch über einen längeren Zeitraum fortgesetzt wird, so konvergiert die Filterrückstromgastemperatur T_GAS schließlich auf eine bestimmte konstante Temperatur, die der Außenlufttemperatur entspricht.
Wenn die Filterrückstromgastemperatur T_GAS zu einer bestimmten konstanten Temperatur konvergiert und die Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS eliminiert wird, so werden der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS und die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS zu Null, so dass, wenn zum Beispiel der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs auf Null eingestellt wird, die Möglichkeit besteht, dass irrtümlich beurteilt wird, dass ein übermäßiger Temperaturanstieg auftreten könnte, obwohl ein übermäßiger Temperaturanstieg vielleicht gar nicht eintreten würde.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Beurteilungs-Timeout-Zeit auf der Grundlage der geschätzten Filtertemperatur T_FIL und des geschätzten PM-Ablagerungsbetrages Q_PM zum Zeitpunkt des Starts der Kraftstoffabschaltsteuerung eingestellt. Die Beurteilungs-Timeout-Zeit ist die Zeit nach dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS konstant wird, und kann im Voraus durch Experimente usw. ermittelt werden. Die Beurteilungs-Timeout-Zeit wird allgemein länger, wenn die Filtertemperatur hoch ist, als wenn sie niedrig ist. Des Weiteren wird die Beurteilungszeit allgemein länger, wenn der PM-Ablagerungsbetrag groß ist, als wenn er klein ist.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 wiederholt über eine vorgegebene Verarbeitungszeit Δt (zum Beispiel 10 ms) aus. Es ist zu beachten, dass in 12 der Inhalt der Verarbeitung von Schritt S30 bis Schritt S40 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist, so dass hier auf Erläuterungen verzichtet wird.
In Schritt S601 greift die elektronische Steuereinheit 200 auf ein Kennfeld usw. zurück, das im Voraus durch Experimente usw. erstellt wurde, und berechnet die Beurteilungs-Timeout-Zeit auf der Grundlage der momentanen geschätzten Filtertemperatur T_FIL und des geschätzten PM-Ablagerungsbetrages Q_PM.
13 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Es ist zu beachten, dass in 13 die Inhalte der Verarbeitung der Schritte mit Ausnahme der Verarbeitung von Schritt S602 die gleichen sind, wie sie oben in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform erläutert wurden, so dass hier auf Erläuterungen verzichtet wird.
In Schritt S602 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob die Kraftstoffabschaltzeit t_FC kürzer als die Beurteilungs-Timeout-Zeit ist. Wenn die Kraftstoffabschaltzeit t_FC kürzer als die Beurteilungs-Timeout-Zeit ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S401 über. Wenn hingegen die Kraftstoffabschaltzeit t_FC mindestens so lang wie die Beurteilungs-Timeout-Zeit ist, so beendet die elektronische Steuereinheit 200 die momentane Verarbeitung.
Die oben erläuterte elektronische Steuereinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Kraftstoffabschaltsteuerungsteil, einem Zwangsbeendigungsteil und einem Zulässige-Kraftstoffabschaltzeit-Berechnungsteil - ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform - versehen und ist des Weiteren mit einem Beurteilungs-Timeout-Zeit-Berechnungsteil versehen, der auf der Grundlage der geschätzten Filtertemperatur T_FIL und des geschätzten PM-Ablagerungsbetrages Q_PM eine Beurteilungs-Timeout-Zeit bis zum Eintreten eines stabilen Zustands berechnet, in dem die Temperaturänderung der durch den Abgastemperatursensor 54 detektierten Filterrückstromgastemperatur T_GAS kleiner als ein vorgegebener Wert wird.
Des Weiteren ist der Zwangsbeendigungsteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform so eingerichtet, dass er eine Kraftstoffabschaltsteuerung nicht auf der Grundlage des Trends der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS, die durch den Abgastemperatursensor 54 detektiert wird, zwangsweise beendet, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die Beurteilungszeit wird, sondern dass er eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird.
Wie oben erläutert, werden, wenn die Filterrückstromgastemperatur T_GAS zu einer bestimmten konstanten Temperatur konvergiert und die Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zu einem stabilen Zustand wird, der Betrag der Temperaturänderung ΔT_GAS und die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS zu Null, so dass zum Beispiel, wenn der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs auf Null eingestellt wird usw., in Abhängigkeit von der Einstellung des Schwellenwertes für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs die Möglichkeit besteht, dass irrtümlich beurteilt wird, dass die Temperatur übermäßig ansteigen könnte, obwohl ein übermäßiger Temperaturanstieg vielleicht gar nicht eintreten würde. Das heißt, wenn, wie in der vorliegenden Ausführungsform, die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die Beurteilungs-Timeout-Zeit wird, indem die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet wird, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so groß wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird, so ist es möglich zu verhindern, dass irrtümlich beurteilt wird, dass ein übermäßiger Temperaturanstieg auftreten könnte, während des Weiteren verhindert wird, dass die Filtertemperatur während der Kraftstoffabschaltsteuerung übermäßig steigt.
Fünfte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform darin, dass sie die Beurteilungs-Timeout-Zeit anhand des PM-Ablagerungszustands korrigiert. Im Folgenden wird dieser Unterschied in der Erläuterung näher betrachtet.
14 ist eine Ansicht, die eine Situation zeigt, in der sich PM in dem Filter 52 ablagern.
Wie in 14(A) gezeigt, ist - im Fall der Ablagerung von PM in dem Filter 52 - der mittlere Teil des Filters im Vergleich zum peripheren Teil des Filters einer höheren Abgasgeschwindigkeit ausgesetzt, so dass sich im mittleren Teil des Filters im Vergleich zum peripheren Teil des Filters allgemein ein größerer PM-Betrag ablagert.
Wie in 14(B) gezeigt, wird des Weiteren die Filtertemperatur im mittleren Teil des Filters allgemein höher als im peripheren Teil des Filters, so dass, wenn das Innere der PM-Auffangvorrichtung 50 zu einer Luftatmosphäre wird, der Verbrennungsbetrag der im mittleren Teil des Filters abgelagerten PM allgemein größer wird als die Verbrennungsbetrag der im peripheren Teil des Filters abgelagerten PM.
Auf diese Weise können sich - im Vergleich zum mittleren Teil des Filters - PM nur schwer am peripheren Teil des Filters ablagern, jedoch lassen sich die PM, die sich am peripheren Teil des Filters ablagern, nur schwer verbrennen. Aus diesem Grund lagert sich bei wiederholter Ablagerung und Verbrennung von PM durch Oxidation, wie in 14(D) gezeigt, mitunter ein großer Betrag an PM am peripheren Teil des Filters ab.
Wie oben erläutert, wird die Filtertemperatur des peripheren Teils des Filters allgemein niedriger als der mittige Teil des Filters, so dass, wenn sich ein großer Betrag an PM am peripheren Teil des Filters ablagert, im Vergleich zu dem Fall, dass sich ein großer Betrag an PM am mittigen Teil des Filters ablagert, nachdem die Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wurde, die Zeit, die benötigt wird, bis der große Betrag an abgelagerten PM auf einmal zu verbrennen beginnt, ebenfalls allgemein länger wird.
Das heißt in einem Zustand, in dem sich ein großer Betrag an PM am peripheren Teil des Filters abgelagert hat, könnte, nachdem die Beurteilungs-Timeout-Zeit verstrichen ist, der große Betrag an PM, die sich am peripheren Teil des Filters abgelagert haben, auf einmal zu verbrennen beginnen, sofern die Beurteilungs-Timeout-Zeit nicht ebenfalls länger wird.
Daher schätzte die vorliegende Ausführungsform zum Beispiel den Zustand der PM-Ablagerung gemäß dem geschätzten PM-Ablagerungsbetrag Q_PM, die Anzahl der Male, die eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wurde usw., und korrigierte die Beurteilungs-Timeout-Zeit anhand des Zustand der PM-Ablagerung. Genauer gesagt: je größer der geschätzte PM-Ablagerungsbetrag Q_PM ist, und je größer des Weiteren die Anzahl der Male ist, welche die Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, desto größer ist die Möglichkeit, dass sich der Zustand zu einem Zustand ändert, in dem sich ein großer PM-Betrag am peripheren Teil des zu beurteilenden Filters ablagert, und zu einem umso längeren Wert wird die Beurteilungs-Timeout-Zeit korrigiert. Im Folgenden wird unter Bezug auf 15 die Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffabschaltsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 wiederholt über eine vorgegebene Verarbeitungszeit Δt (zum Beispiel 10 ms) aus. Es ist zu beachten, dass in 15 der Inhalt der Verarbeitung der anderen Schritte als die Verarbeitung des Schrittes S701 bereits erläutert wurde, so dass hier auf Erläuterungen verzichtet wird.
In Schritt S701 korrigiert die elektronische Steuereinheit 200 die Beurteilungs-Timeout-Zeit anhand des Zustand der PM-Ablagerung. Die Beurteilungs-Timeout-Zeit wird so korrigiert, dass sie umso länger wird, je größer der Betrag der am peripheren Teil des Filters abgelagerten PM ist.
Gemäß der oben erläuterten Ausführungsform ist es möglich, die Beurteilungs-Timeout-Zeit gemäß dem Zustand der PM-Ablagerung zu korrigieren, so dass mit größerer Zuverlässigkeit die falsche Beurteilung verhindert werden kann, dass die Temperatur übermäßig ansteigen könnte.
Sechste Ausführungsform
Als Nächstes wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die oben erwähnten Ausführungsformen beurteilten im Grunde einen übermäßigen Temperaturanstieg gemäß einem Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur T_GAS und verglichen im Fall einer Fehlfunktion des Abgastemperatursensors 54 ausnahmsweise die Kraftstoffabschaltzeit mit der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit, um zu beurteilen, ob ein übermäßiger Temperaturanstieg eingetreten ist. Im Gegensatz dazu werden in der vorliegenden Ausführungsform diese beiden Verfahren zum Beurteilen, ob ein übermäßiger Temperaturanstieg eingetreten ist, nicht speziell als das bessere oder das schlechtere betrachtet. Sie unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen darin, dass sie die beiden Verfahren zum Beurteilen eines übermäßigen Temperaturanstiegs in zweckmäßiger Weise selektiv entsprechend den Notwendigkeiten einsetzt. Im Folgenden wird dieser Unterschied in der Erläuterung näher betrachtet.
16 ist ein Flussdiagramm, das Details der Kraftstoffabschaltsteuerungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Es ist zu beachten, dass in 16 der Inhalt der Verarbeitung der Schritte mit Ausnahme der Verarbeitung von Schritt S801 und Schritt S802 bereits erläutert wurde, so dass hier auf Erläuterungen verzichtet wird.
In Schritt S801 beurteilt die elektronische Steuereinheit 200, ob der Grad der Abnahme (Geschwindigkeit der Abnahme) der Filterrückstromgastemperatur T_GAS abnormal groß geworden ist. In der vorliegenden Ausführungsform beurteilt die elektronische Steuereinheit 200 - wenn die Differenz zwischen der Filterrückstromgastemperatur T_GAS zum Zeitpunkt des Starts der Kraftstoffabschaltsteuerung und der momentanen Filterrückstromgastemperatur T_GAS mindestens so groß wie ein vorgegebener Wert ist -, dass der Grad der Abnahme (Geschwindigkeit der Abnahme) der Filterrückstromgastemperatur T_GAS abnormal groß geworden ist. In diesem Fall kann beurteilt werden, dass die Zuverlässigkeit des Abgastemperatursensors 54 gering ist, so dass die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S377 übergeht, wo sie die Kraftstoffabschaltzeit mit der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit zum Beurteilen eines übermäßigen Temperaturanstiegs vergleicht. Wenn hingegen der Grad der Abnahme der Filterrückstromgastemperatur T_GAS (Geschwindigkeit der Abnahme) normal ist, so geht die elektronische Steuereinheit 200 zur Verarbeitung von Schritt S401 über.
In Schritt S802 beurteilt die elektronische Steuereinrichtung 200, ob die Zeit ab dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zum Beurteilen eines übermäßigen Temperaturanstiegs zu kurz ist.
Es ist eine gewisse Zeit ab dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zum Beurteilen eines übermäßigen Temperaturanstiegs erforderlich, das heißt, bis ein großer Betrag an PM auf einmal zu verbrennen beginnt, aber mitunter verbrennen zum Beispiel die am Abgastemperatursensor 54 abgelagerten PM selbst usw., und die Filterrückstromgastemperatur T_GAS steigt vorübergehend an. Dies führt zu einem Fehlurteil. Daher geht die elektronische Steuereinheit 200 in der vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn in Schritt S402 beurteilt wird, dass die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs ist, zur Verarbeitung von S377 über und vergleicht die Kraftstoffabschaltzeit mit der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs, wenn die Zeit ab dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zum Beurteilen eines übermäßigen Temperaturanstiegs zu kurz ist.
Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Differenz zwischen dem Schwellenwert für die Beurteilung des Endes der Kraftstoffabschaltung und der Zeit ab dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zu dem Zeitpunkt, wo in Schritt S402 beurteilt wird, dass die zeitbezogene Änderungsrate α_GAS mindestens so groß wie der Schwellenwert für die Beurteilung eines übermäßigen Temperaturanstiegs ist, mindestens so groß wie ein vorgegebener Wert ist, die elektronische Steuereinheit 200 beurteilt, dass die Zeit ab dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zum Beurteilen eines übermäßigen Temperaturanstiegs zu kurz ist und zur Verarbeitung von Schritt S377 übergeht.
Die oben erläuterte elektronische Steuereinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem oben erwähnten Kraftstoffabschaltsteuerungsteil, dem Zwangsbeendigungsteil und dem Zulässige-Kraftstoffabschaltzeit-Berechnungsteil versehen. Des Weiteren ist der Zwangsbeendigungsteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform so eingerichtet, dass, wenn die Differenz zwischen der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit und der Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffabschaltsteuerung gestartet wird, bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, an dem beurteilt werden kann, dass der Trend der Temperaturänderung der Filterrückstromgastemperatur TGAS von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend wechselt, mindestens so groß wie ein vorgegebener Wert ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise beendet wird, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit ist.
Aufgrund dessen ist es zum Beispiel für den Fall, dass die an dem Abgastemperatursensor 54 abgelagerten PM selbst verbrennen usw. und die Filterrückstromgastemperatur T_GAS vorübergehend steigt, möglich zu verhindern, dass irrtümlich beurteilt wird, dass die Temperatur übermäßig steigen könnte.
Oben wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, jedoch zeigen die obigen Ausführungsformen nur einige der Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und sollen den technischen Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die konkreten Ausgestaltungen der obigen Ausführungsformen beschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011 [0002]
JP 11000451 A [0002]

Claims

Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei der Verbrennungsmotor umfasst: einen Motorkörper; einen Filter, der in einem Abgasdurchgang des Motorkörpers angeordnet ist und Partikel im Abgas auffängt; und einen Temperatursensor, der in dem Abgasdurchgang auf der Abströmseite des Filters in einer Strömungsrichtung des Abgases angeordnet ist und eine Temperatur des aus dem Filter strömenden Gases detektiert, und wobei die Steuereinrichtung umfasst: einen Kraftstoffabschaltsteuerungsteil, der dafür eingerichtet ist, eine Kraftstoffabschaltsteuerung auszuführen, die eine Zufuhr von Kraftstoff zu einem Brennraum des Motorkörpers stoppt; und einen Zwangsbeendigungsteil, der dafür eingerichtet ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung auf der Grundlage eines Trends bei der Temperaturänderung der durch den Temperatursensor detektierten Gastemperatur zwangsweise zu beenden, selbst wenn eine Bedingung für die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung erfüllt war.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei der Zwangsbeendigungsteil des Weiteren dafür eingerichtet ist, eine Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden, wenn ein vorgegebener Zeitpunkt erreicht wird, an dem beurteilt werden kann, dass der Trend der Temperaturänderung der Gastemperatur von einem abnehmenden Trend zu einem zunehmenden Trend wechselt oder gewechselt hat.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei der vorgegebene Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, an dem ein Betrag einer Temperaturänderung der Gastemperatur mindestens so groß wie ein vorgegebener Betrag wird.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei der vorgegebene Betrag 10 °C beträgt.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei der vorgegebene Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, an dem eine Rate einer Temperaturänderung der Gastemperatur mindestens so groß wie eine vorgegebene Rate wird.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei die vorgegebene Rate ein beliebiger Wert von -1 bis 1 ist.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung des Weiteren umfasst: einen Zulässige-Kraftstoffabschaltzeit-Berechnungsteil, der dafür eingerichtet ist, auf der Grundlage der Filtertemperatur und eines Partikelablagerungsbetrages eine zulässige Kraftstoffabschaltzeit zu berechnen, die eine Zeit des Ausführens einer Kraftstoffabschaltsteuerung umfasst, bei der nicht die Möglichkeit besteht, dass die Temperatur des Filters mindestens so groß wie eine vorgegebene Temperatur wird, bei welcher der Filter an Wirksamkeit einbüßen könnte, falls eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird; und einen Kraftstoffabschaltsteuerungs-Unterbindungsteil, der dafür eingerichtet ist, die Ausführung einer Kraftstoffabschaltsteuerung von vornherein zu unterbinden, wenn die zulässige Kraftstoffabschaltzeit kürzer als eine vorgegebene Zeit ist.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung des Weiteren umfasst: einen Zulässige-Kraftstoffabschaltzeit-Berechnungsteil, der dafür eingerichtet ist, auf der Grundlage der Filtertemperatur und eines Partikelablagerungsbetrages eine zulässige Kraftstoffabschaltzeit zu berechnen, die eine Zeit des Ausführens einer Kraftstoffabschaltsteuerung umfasst, bei der nicht die Möglichkeit besteht, dass die Temperatur des Filters mindestens so groß wie eine vorgegebene Temperatur wird, bei welcher der Filter an Wirksamkeit einbüßen könnte, falls eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird; und einen Beurteilungs-Timeout-Zeit-Berechnungsteil, der dafür eingerichtet ist, auf der Grundlage der Filtertemperatur und des Partikelablagerungsbetrages eine Beurteilungs-Timeout-Zeit bis zum Eintreten eines stabilen Zustands zu berechnen, in dem sich die durch den Temperatursensor detektierte Gastemperatur nicht mehr ändert, und wobei der Zwangsbeendigungsteil des Weiteren dafür eingerichtet ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die Beurteilungs-Timeout-Zeit wird.
Steuereinrichtung für den Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Steuereinrichtung des Weiteren umfasst: einen Zulässige-Kraftstoffabschaltzeit-Berechnungsteil, der auf der Grundlage der Filtertemperatur und eines Partikelablagerungsbetrages eine zulässige Kraftstoffabschaltzeit berechnet, die eine Zeit des Ausführens einer Kraftstoffabschaltsteuerung umfasst, bei der nicht die Möglichkeit besteht, dass die Temperatur des Filters mindestens so groß wie eine vorgegebene Temperatur wird, bei welcher der Filter an Wirksamkeit einbüßen könnte, falls eine Kraftstoffabschaltsteuerung ausgeführt wird, und wobei der Zwangsbeendigungsteil des Weiteren dafür eingerichtet ist, die Kraftstoffabschaltsteuerung zwangsweise zu beenden, wenn die Zeit der Ausführung der Kraftstoffabschaltsteuerung mindestens so lang wie die zulässige Kraftstoffabschaltzeit wird, wenn eine Differenz der zulässigen Kraftstoffabschaltzeit und der Zeit ab dem Start der Kraftstoffabschaltsteuerung bis zu dem Moment, am dem der Zeitpunkt zu dem vorgegebenen Zeitpunkt wurde, mindestens so groß wie ein vorgegebener Wert ist.