DE69606481T2

DE69606481T2 - Steuerungsvorrichtung des elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69606481T2
Application number: DE69606481T
Authority: DE
Inventors: Shinji Ikeda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: JPH0988565A; EP0764772A1; US5822983A; DE69606481D1; JP3358405B2; EP0764772B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei welcher ein elektrischer Strom einem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird, der an dem Abgasdurchgang befestigt ist, um die Aktivierung des Katalysators zu unterstützen, wobei die Sekundärluft nicht zur Zeit des elektrischen Heizens des Katalysators zugeführt wird, sondern stattdessen ein mageres Luft/Kraftsitoff-Verhältnis zur Erhöhung des Betrags von Sauerstoff geschaffen wird, um einen Anstieg der Temperatur auf der Grundlage der Reaktion des Katalysators mit dem Kraftstoff zu erreichen.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Von einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs emittierte Abgase enthalten schädliche Substanzen wie HC (Kohlenwasserstoffe) und NOx (Stickoxide). In einem Abgasdurchgang einer Brennkraftmaschine ist üblicherweise ein katalytischer Wandler vorgesehen, welcher eine Vorrichtung für die Entfernung von in den Abgasen enthaltenen Fremdstoffen bzw. Verunreinigungen ist. Es ist jedoch bekannt, dass dann, wenn die Temperatur des Katalysators niedrig ist (inaktiver Zustand), der in dem katalytischen Wandler verwendete Dreiwegekatalysator derart arbeitet, dass lediglich einige der in den Abgasen enthaltenen schädlichen Substanzen entfernt werden. Wenn der katalytische Wandler sich nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine in dem inakti ven Zustand befindet, können daher die Abgase nicht hinreichend gereinigt werden.
Es wurde eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen vorgeschlagen, welche in dem Abgasdurchgang auf der stromauf befindlichen Seite des katalytischen Wandlers installiert wird, wobei die Vorrichtung einen elektrisch beheizbaren zweiten katalytischen Wandler (EHC (electrically heated catalyst, elektrisch beheizbarer Katalysator) aufweist, der einen oxidierenden Katalysator trägt und ein elektrisches Heizgerät aufweist, so dass dann, wenn der katalytische Wandler noch inaktiv ist, der zweite katalytische Wandler elektrisch beheizt wird, um den oxidierenden Katalysator zu aktivieren und die Entfernung von HC zu unterstützen.
Dem zweiten katalytischen Wandler (hiernach als elektrisch beheizbarer Katalysator bezeichnet) muss elektrische Energie zugeführt werden, lediglich bis der katalytische Wandler aktiviert ist. Daher wird ein konstanter Betrag einer elektrischen Energie lediglich für eine vorbestimmte Zeitperiode zugeführt, in welcher der elektrische Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator wie zur Zeit des Kaltstarts der Brenkraftmaschine zugeführt werden muss. Jedoch zeigt der elektrisch beheizbare Katalysator in Abhängigkeit der Zustände der Brennkraftmaschine eine unterschiedliche Temperaturanstiegscharakteristik. Vor kurzem wurde daher die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem elektrisch beheizbaren Katalysator durch Erfassen der Temperatur des elektrisch beheizbaren Katalysators gesteuert. Jedoch wird ein Temperatursensor benötigt, um die Temperatur des elektrisch beheizbaren Katalysators direkt zu erfassen. Es ist daher ehemals versucht worden den elektrischen Widerstand des elektrisch beheizbaren Katalysators zu erfassen, der sich mit einem Ansteigen der Katalysatortemperatur erhöht.
Dem elektrisch heizbaren Katalysator wird üblicherweise elektrische Energie aus einer Batterie zugeführt. Wenn ein großer Betrag von elektrischer Energie von der Batterie dem elektrisch beheizbaren Katalysator in dem Zustand einer niedrigen Temperatur zugeführt wird, bei welcher die Kapazität der Batterie niedrig ist, fällt jedoch die Spannung der Batterie derart ab, dass die Lebensdauer der Batterie verkürzt wird. Daher wurde ein System vorgeschlagen, bei welchem die elektrische Energie dem elektrisch heizbaren Katalysator direkt von einem Wechselstromgenerator zugeführt wird, der ein von der Brennkraftmaschine, die auf dem Fahrzeug angebracht ist, angetriebener Generator ist (siehe beispielsweise SAE Paper 941042: Development of an Alternator-Powered Electrically-Heated Catalyst System, Paul M. Laing, Ford Motor Co.).
Das Abgassystem, bei welchem der Katalysator beheizt wird, benötigt Sauerstoff in den Abgasen, um den Anstieg der Temperatur auf der Grundlage der Reaktion des Katalysators mit dem Kraftstoff zu erreichen. Daher sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen Luft von der gereinigten Seite des Luftfilters bzw. Luftreinigers als sekundäre Luft unter Verwendung einer Luftpumpe zugeführt wird oder die gereinigte Seite des Luftfilters mit der stromauf befindlichen Seite des elektrisch beheizbaren Katalysators in dem Abgasdurchgang durch einen sekundären Lufteinführungsdurchgang verbunden ist, um die sekundäre Luft durch diesen sekundären Lufteinführungsdurchgang einzuführen.
Entsprechend der in dem Dokument SAE Paper 941042 offenbarten Technologie werden jedoch die Abgase nicht gereinigt, bis der elektrisch beheizbare Katalysator auf die Aktivierungstemperatur aufgeheizt ist, und es wird eine Verbesserung der Reinigungsleistungsfähigkeit des Systems gewünscht. Daneben benötigt die Vorrichtung für die Zufuhr der sekundären Luft auf die stromauf befindliche Seite des elektrisch beheizbaren Katalysators im beheizten Zustand eine Luftpumpe ebenso wie ein Reed-Ventil oder ein elektromagnetisches Schließventil in dem sekundären Lufteinführungsdurchgang, wodurch das System aufwendig wird.

Kurzfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei dann, wenn ein elektrischer Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen mageren Wert gesteuert wird, so dass der Betrag von Sauerstoff in den Abgasen ohne die Notwendigkeit der Zufuhr der Sekundärluft zu der stromauf befindliche Seite des elektrisch beheizbaren Katalysators ansteigt und der elektrische Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator von dem Wechselstromgenerator zugeführt wird, der auf der Brennkraftmaschine angebracht ist, wodurch es ermöglicht wird die Last auf die Brennkraftmaschine zu steuern, um den Anstieg der Temperatur auf der Grundlage der Reaktion des Katalysators mit dem Kraftstoff zu unterstützen, ohne dass die Brennkraftmaschine ihre Stabilität in einem mageren Zustand verliert.
Zur Erreichung der oben beschriebenen Aufgabe betrifft ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine mit einem Katalysatorträger, der an dem Abgasdurchgang befestigt ist und elektrisch beheizbar ist, mit einer Betriebszustandserfassungseinrichtung, einer Stromzufuhrzustandserfassungseinrichtung, einer Wechselstromgeneratoranschlussumschalteeinrichtung, einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstellungseinrichtung, einer Solllaufgeschwindigkeitsbetriebseinrichtung, einer Laufgeschwindigkeitsabweichungsbetriebseinrichtung und einer Feldstromsteuereinrichtung. Entsprechend dieser Struktur erfasst die Betriebszustandserfassungseinrichtung den Betriebszustand der Brennkraftmaschine, erfasst die Stromzufuhrzustandserfassungseinrichtung, ob der elektrische Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird oder nicht, trennt die Wechselstromgeneratoranschlussumschalteeinrichtung den von der Brennkraftmaschine angesteuerten Wechselstromgenerator von der Batterie ab und verbindet ihn mit dem elektrisch beheizbaren Katalysator in dem Zustand, bei welchem elektrischer Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird, stellt die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstellungseinrichtung das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine auf einen mageren Bereich ein, wenn der elektrische Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird, bewirkt die Solllaufgeschwindigkeitsbetriebseinrichtung eine gegenwärtige Solllaufgeschwindigkeit der Maschine aus den erfassten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, bewirkt die Laufgeschwindigkeitsabweichungsbetriebseinrichtung eine Abweichung zwischen einer Solllaufgeschwindigkeit, welche bewirkt wird, und der gegenwärtigen Laufgeschwindigkeit der Maschine, und steuert die Feldstromsteuereinrichtung den Feldstrom des Wechselstromgenerators in eine Richtung, bei welcher sich die Abweichung verringert.
Entsprechend dem ersten Gesichtspunkt ist des weiteren eine Überwachungseinrichtung des Betrags von zugeführter elektrischer Energie zur Überwachung des Betrags der von dem Wechselstromgenerator dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführten elektrischen Energie und eine Einrichtung zur Erhöhung des Betrags der von dem Wechselstromgenerator erzeugten elektrischen Energie vorgesehen, um den elektrischen Feldstrom um einen vorbestimmten Betrag erzwungenermaßen lediglich in dem Fall zu erhöhen, bei welchem ein Durchschnittsbetrag der elektrischen Energie, welche innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode zugeführt wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Um die oben beschriebene Aufgabe entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist die Vorrichtung des ersten Gesichtspunkts des weiteren versehen mit einer Einlassluftbetragssteuereinrichtung, welche den Betrag der durch die Brennkraftmaschine eingelassenen Luft in eine Richtung steuert, in welcher die Abweichung sich verringert.
Entsprechend dem zweiten Gesichtspunkt kann die Vorrichtung des weiteren mit einer Überwachungseinrichtung des Betrags von zugeführter elektrischer Energie zur Überwachung des Betrags der von dem Wechselstromgenerator dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführten elektrischen Energie und einer Maschinenlaufgeschwindigkeitskorrektureinrichtung zur erzwungenen Erhöhung der Solllaufgeschwindigkeit der Bremskraftmaschine versehen sein, wenn ein Durchschnittsbetrag von elektrischer Energie, welche in einer vorbestimmten Zeitperiode zugeführt wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Entsprechend dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine auf einen mageren Wert eingestellt, um HC in den Abgasen zu verringern. Daneben wird der Feldstrom des Wechselstromgenerators derart gesteuert, um auf diese Weise die Belastung der Brennkraftmaschine dahingehend zu steuern, dass eine Abweichung zwischen einer Solllaufgeschwindigkeit der Maschine und der praktischen Laufgeschwindigkeit eliminiert wird, so dass die Brennkraftmaschine in einem mageren Zustand nicht ihre Stabilität verliert. Wenn des weiteren entsprechend dem ersten Gesichtspunkt der Betrag der erzeugten elektrischen Energie sich als Ergebnis der Steuerung des Feldstroms des Wechselstromgenerators verringert hat, wird der Feldstrom des Wechselstromgenerators erzwungenermaßen erhöht, um den Mangel von elektrischer Energie zu kompensieren, welche dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird. Daher wird der Zustand bzw. die Be dingung für das Beheizen des elektrisch beheizbaren Katalysators nicht beeinflusst.
Entsprechend dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird des weiteren der Betrag der Einlassluft gesteuert, um die Abweichung zwischen einer Solllaufgeschwindigkeit der Maschine und der praktischen Laufgeschwindigkeit zusätzlich zu der Wirkung entsprechend dem ersten Gesichtspunkt aufzuheben. Dadurch wird es ermöglicht des weiteren zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine in einem mageren Zustand ihre Stabilität verliert. Wenn entsprechend dem zweiten Gesichtspunkt der Betrag der erzeugten elektrischen Energie sich als Ergebnis der Steuerung des Feldstroms des Wechselstromgenerators verringert hat, wird die Laufgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine zu einem Ansteigen veranlaßt, um den Mangel an elektrischer Energie zu kompensieren, welche dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird. Daher wird der Zustand bzw. die Bedingung für ein Beheizen des elektrisch beheizbaren Katalysators nicht beeinflußt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die vorliegende Erfindung wird durch die Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren verdeutlicht.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm, welches die gesamte Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, welches eine Routine zur Steuerung der Brennkraftmaschine in der Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine der in Fig. 1 dargestellten Form veranschaulicht;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm einer Charakteristik zur Steuerung eines Korrekturwerts für den Feldstrom eines Wechselstromgenerators im Ansprechen auf eine Abweichung zwischen einer gewünschten Laufgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine und der praktischen Laufgeschwindigkeit;
Fig. 4A zeigt ein Diagramm, welches die Fluktuation der praktischen Laufgeschwindigkeit der Maschine relativ zu einer gewünschten Laufgeschwindigkeit der Maschine veranschaulicht;
Fig. 4B zeigt ein Diagramm, welches die Feldstromsteuercharakteristik im Ansprechen auf die Fluktuation in der Laufgeschwindigkeit der Maschine von Fig. 4A veranschaulicht;
Fig. 4C zeigt ein Diagramm, welches den von dem Wechselstromgenerator ausgegebenen mittleren Strom in Abhängigkeit eines Feldstroms von Fig. 4B für jede vorbestimmte Zeitperiode veranschaulicht;
Fig. 5 zeigt ein Diagramm, welches die Schaltungen um den Wechselstromgenerator, welche die innere Struktur des Wechselstromgenerators bilden, und die Verbindungen zu dem elektrisch beheizbaren Katalysator, der ECU und der Batterie entsprechend der Ausführungsform von Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, welches eine andere Routine zur Steuerung der Brennkraftmaschine in der Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine der in Fig. 1 dargestellten Form veranschaulicht;
Fig. 7 zeigt ein Diagramm der Charakteristik zur Bestimmung eines Korrekturwerts für den Öffnungsgrad eines ISC im Ansprechen auf eine Abweichung zwischen einer gewünschten Laufgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine und der praktischen Laufgeschwindigkeit;
Fig. 8A zeigt ein Diagramm, welches die Fluktuation der praktischen Laufgeschwindigkeit der Maschine relativ zu einer gewünschten Laufgeschwindigkeit der Maschine veranschaulicht;
Fig. 8B zeigt ein Diagramm, welches eine Charakteristik zur Steuerung des Schaltverhältnisses des ISC-Ventils im Ansprechen auf die Fluktuation der Laufgeschwindigkeit der Maschine von Fig. 8A veranschaulicht;
Fig. 8C zeigt ein Diagramm, welches die Charakteristik zur Steuerung des Feldstroms im Ansprechen auf die Fluktuation der Laufgeschwindigkeit der Maschine von Fig. 8A veranschaulicht;
Fig. 8D zeigt ein Diagramm, welches einen von dem Wechselstromgenerator ausgegebenen mittleren Strom in Abhängigkeit eines Feldstroms von Fig. 8C für jede vorbestimmte Zeitperiode veranschaulicht;

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 veranschaulicht die gesamte Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Entsprechend Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Brennkraftmaschine. Ein Luftfilter 3 ist in einem Einlassdurchgang 2 vorgesehen, und ein Drosselklappenventil 7 ist an der stromab befindlichen Seite davon lokalisiert. Der Einlassdurchgang 2 ist mit einem ISC-Durchgang (ISC: idle speed control, Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung) 2A versehen, welcher eine Umführung des Drosselklappenventils 7 bildet, um die Einlassluft zu der stromab befindlichen Seite des Drosselklappenventils fließen zu lassen. Ein ISC- Ventil V1 ist in dem ISC-Durchgang 2A vorgesehen. Das ISC- Ventil V1 wird bezüglich des Öffnungsgrads durch Pulssignale taktgesteuert (duty-controlled). Ein herkömmlicher katalytischer Wandler 6 ist in dem Abgasdurchgang 4 der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen, und es ist ein elektrisch beheizbarer Katalysator 5 an der stromauf befindlichen Seite des katalytischen Wandlers 6 und nahe dazu befindlich vorgesehen.
Auf der Brennkraftmaschine 1 ist ein Wechselstromgenerator vorgesehen, welcher einen Generator zur Erzeugung von Elektrizität darstellt und von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, und eine auf dem Fahrzeug angebrachte Batterie 8 wird von dem Wechselstromgenerator 9 elektrisch geladen, der Elektrizität erzeugt. Der Wechselstromgenerator 9 empfängt Signale von einer ECU-(engine control unit) 10. Bei dieser Ausführungsform ist der Ausgang des Wechselstromgenerators 9 ein Eingang entweder des elektrisch beheizbaren Katalysators 5 oder der Batterie 8 über ein Relais 11. Das Relais 11 besitzt zwei Kontakte 11A und 11B, wobei der Kontakt 11A die elektrische Energie zu dem elektrisch beheizbaren Katalysator 5 ein- oder ausschaltet und der Kontakt 11B die elektrische Energie zu der Batterie 8 ein- oder ausschaltet. Das Relais 11 wird von einem Steuersignal von der ECU 10 angesteuert, und der Kontakt 11A wird eingeschaltet, wenn der elektrische Strom dem elektrisch 30 beeheizbaren Katalysator 5 zuzuführen ist, und der Kontakt 11B wird eingeschaltet, wenn die Batterie 8 elektrisch zu laden ist.
Die ECU 10 öffnet und schließt das in dem ISC-Durchgang 2A 31 vorgesehene ISC-Ventil V1, und das ICS-Ventil V1 empfängt einen Steuerpuls von der ECU 10. Der Öffnungsgrad des ISC- Ventils V1 wird in Abhängigkeit des Tastverhältnisses des Steuerpulses gesteuert.
Bei einem elektrisch beheizbaren Katalysator einer Brennkraftmaschine muss Sauerstoff zugeführt werden, um die Temperatur auf der Grundlage der Reaktion des Katalysators mit dem Kraftstoff in dem Abgagssystem zu erhöhen, wenn der elektrisch beheizbare Katalysator beheizt wird. Daher wird die sekundäre Luft unter Verwendung einer Luftpumpe oder dergleichen zugeführt, oder es wird die sekundäre Luft durch Verbindung der gereinigten Seite des Luftfilters 3 mit der stromauf befindlichen Seite des elektrisch beheizbaren Katalysators 5 durch einen Sekundärlufteinführungsdurchgang zugeführt.
Entsprechend dieser Ausführungsform wird jedoch die sekundäre Luft für eine Zufuhr von Sauerstoff, welcher für das Beheizen des elektrisch beheizbaren Katalysators 5 benötigt wird, nicht der stromauf befindlichen Seite des elektrisch beheizbaren Katalysators 5 zugeführt. Stattdessen wird bei dieser Ausführungsform Sauerstoff, welches für das Beheizen des elektrisch beheizbaren Katalysators 5 benötigt wird, durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Brennkraftmaschine auf einen mageren Wert mittels der ECU 10 eingestellt. Mit anderen Worten, das Luft/Kraftstoff- Verhältnis wird auf einen mageren Wert eingestellt, so dass eine große Menge Sauerstoff in dem Abgas verbleibt. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird durch ein Verhältnis des Kraftstoffs, welcher eingespritzt wird, zu dem Betrag von Luft dargestellt, welche von der Brennkraftmaschine aufgenommen wird. Um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen mageren Wert einzustellen, sollte daher entweder der Betrag von eingespritztem Kraftstoff verringert werden oder der Betrag der Einlassluft erhöht werden. Der Betrag der Kraft-Stoffeinspritzung kann durch Verringern des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten verringert werden, welcher einen elementaren Betrag einer Kraft stoffeinspritzung multipliziert, der durch Berechnung von den Betriebszustandsparametern der Maschine gefunden wird. Der Betrag der Einlassluft kann durch Erhöhen des Öffnungsgrads des ISC-Ventils V1 erhöht werden.
Unten wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von Figur ein Steuerverfahren für die Vorrichtung zur Steuerung des elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine, welche wie oben beschrieben gebildet ist, durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Brennkraftmaschine auf einen mageren Wert beschrieben, wenn die elektrische Energie dem elektrisch beheizbaren Katalysator 5 zugeführt wird (hiernach wird der elektrisch beheizbare Katalysator 5 als EHC 5 bezeichnet), ohne dass ein Verlust der Stabilität der Brennkraftmaschine hervorgerufen wird. Die Routine der Steuerung des EHC 5 kann in Intervallen von etwa 10ms ausgeführt werden.
In einem Schritt 201 werden zuerst Betriebszustandsparameter der Brennkraftmaschine, beispielsweise Wassertemperatur, Laufgeschwindigkeit der Maschine, Temperatur der externen Luft, Betrag der Einlassluft, usw. erfasst. In einem nächsten Schritt 202 wird bestimmt, ob der EHC 5 sich in einem Zustand befindet, bei welchem elektrische Energie zuzuführen ist. Wenn sich der EHC 5 nicht in einem Zustand befindet, bei welchem elektrische Energie zuzuführen ist, endet die Routine. Wenn der EHC 5 sich in einem Zustand befindet, bei welchem elektrische Energie zuzuführen ist, begibt sich das Programm zu einem Schritt 203. Die Zustände, bei welchen dem EHC 5 elektrische Energie zuzuführen ist, können beispielsweise darin bestehen, dass die Wassertemperatur in der Brennkraftmaschine nicht höher als 20ºC ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht höher als 3 km/h ist, usw.
In einem Schritt 203 wird der Kontakt 11A des Relais 11 eingeschaltet und der Wechselstromgenerator 9 mit dem EHC 5 verbunden. In einem nächsten Schritt 204 wird der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient auf einem Wert im mageren Bereich festgelegt. In einem Schritt 205 wird die Solllaufgeschwindigkeit Neo der Maschine auf der Grundlage der in dem Schritt 201 gefundenen Betriebszustandsparameter der Maschine berechnet.
In einem Schritt 206 wird eine Abweichung ΔNe zwischen der Solllaufgeschwindigkeit Neo der Maschine und der Laufgeschwindigkeit Ne der Maschine gefunden, die erfasst worden ist, und in einem Schritt 207 wird ein Korrekturfeldstrom Δ If zur Korrektur des Feldstroms des Wechselstromgenerators 9 durch g (ΔNe) aus der Abweichung ΔNe zwischen der praktischen Laufgeschwindigkeit Ne und der Solllaufgeschwindigkeit Neo der Maschine erlangt. Fig. 3 veranschaulicht die Charakteristik ΔIf = g(ΔNe).
Nachdem der Korrekturfeldstrom ΔIf in dem Schritt 207 erlangt worden ist, wird ein endgültiger Feldstrom If in einem Schritt 208 durch Addieren des Korrekturfeldstroms ΔIf auf den gegenwärtigen Feldstrom If berechnet. Wenn der endgültige Feldstrom If wie oben beschrieben erlangt wird, wird die von dem Wechselstromgenerator 9 mit diesem endgültigen Feldstrom If ausgegebene elektrische Energie in einem Schritt 209 erfasst, und es wird ein mittleren Wert Pav der Ausgangsenergie bzw. -leistung P innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode berechnet.
In einem folgenden Schritt 210 wird bestimmt, ob der mittlere Wert Pav der Energie bzw. Leistung P, welche von dem Wechselstromgenerator 9 innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode, die berechnet wird, ausgegeben wird, kleiner als eine untere Grenze Pmin der ausgegebenen Energie des Wechselstromgenerators 9 ist oder nicht. Wenn Pav Pmin gilt, wird die Routine beendet. Wenn Pav < Pmin gilt, ist die Ausgangsenergie des Wechselstromgenerators 9 hinreichend, und das Programm begibt sich zu einem Schritt 211. In dem Schritt 211 wird ein vorbestimmter Wert α dem gegenwärtigen Feldstrom If hinzugefügt, um die ausgegebene Energie P des Wechselgenerators 9 zu erhöhen, wodurch ein unzureichendes Beheizen des EHC 5 verhindert wird.
Nach dem Beenden des Schritts 211 wird in einem Schritt 212 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T verstrichen ist oder nicht. Wenn die Zeitperiode T noch nicht verstrichen ist, wird die Routine beendet. Wenn andernfalls in dem Schritt 211 unterschieden worden ist, dass die vorbestimmte Zeitperiode T verstrichen ist, wird der Kontakt 11A des Relais ausgeschaltet und der Kontakt 11B in einem Schritt 213 eingeschaltet, und der Wechselstromgenerator 9 wird mit der Seite der Batterie 8 verbunden, um die Zufuhr von elektrischem Strom zu dem EHC 5 zu beenden. Die vorbestimmte Zeitperiode T kann bei etwa 20 Sekunden nach dem Start der Zufuhr des elektrischen Stroms zu dem EHC 5 liegen.
Fig. 4A bis 4C erläutern Änderungen in der Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne, in dem Feldstrom If und in dem mittleren Wert Pav des Ausgangs des Wechselstromgenerators 9 unter der Steuerung entsprechend dem Flußdiagramm von Fig. 2. Wenn sich die praktische Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne relativ zu der Solllaufgeschwindigkeit Neo wie in Fig. 4A dargestellt ändert, ändert sich der Feldstrom If wie in Fig. 4B dargestellt auf die obere Änderung folgend. D. h. wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne größer als die Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo wird, erhöht sich der Korrekturwert des Feldstroms If des Wechselstromgenerators 9, und es erhöht sich der Feldstrom If, was sich aus der Charakteristik von Fig. 3 ergibt. Die Belastung der Maschine erhöht sich mit einem Ansteigen des Feldstroms If des Wechselstromgenerators 9, und es verringert sich die Laufgeschwindigkeit der Maschine. Jedoch kehrt sich diese Beziehung um, wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne kleiner als die Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo wird. Wie es sich aus der Charakteristik von Fig. 3 ergibt, verringert sich der Korrekturwert des Feldstroms If des Wech selstromgenerators 9, und es verringert sich der Feldstrom If. Die Belastung der Maschine verringert sich mit einem Abnehmen des Feldstroms If des Wechselstromgenerators 9, und es erhöht sich die Laufgeschwindigkeit der Maschine.
Bei der vorigen Ausführungsform wie oben beschrieben verringert sich HC in den Abgasen, wenn das Luft/Kraftstoff- Verhältnis der Brennkraftmaschine auf den mageren Bereich festgelegt wird. Daneben wird der Feldstrom des Wechselstromgenerators gesteuert, und es wird die Belastung der Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass eine Abweichung zwischen der Solllaufgeschwindigkeit der Maschine und der praktischen Laufgeschwindigkeit aufgehoben ist. Daher wird verhindert, dass die Maschine in einem mageren Zustand ihre Stabilität verliert.
Wenn des weiteren der mittleren Wert Pav des Ausgangs P des Wechselstromgenerators 9 kleiner als die untere Grenze Pmin wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 4C angezeigt wird, wird der Feldstrom If dazu veranlasst, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 4B dargestellt anzusteigen, wodurch ein erhöhter Betrag von elektrischer Energie von dem Wechselstromgenerator 9 zu dem EHC 5 zugeführt wird, welcher daraufhin verlässlich beheizt wird.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm, welches die innere Struktur des Wechselstromgenerators von Fig. 1 und die Schaltungen in der Peripherie des Wechselstromgenerators veranschaulicht, welche eine konkrete Verbindung zwischen dem EHC 5, der ECU 10 und der Batterie 8 bilden. Der Feldstrom des Wechselstromgenerators 9 wird durch die ECU 5 gesteuert, und der Ausgang des Wechselstromgenerators 9 wird dem EHC 5 zugeführt. Bei dieser Ausführungsform ist das Relais 11 dieser Ausführungsform wie in Fig. 1 beschrieben in dem Körper des Wechselstromgenerators 9 aufgenommen.
Entsprechend Fig. 5 bezeichnet Bezugszeichen 9 einen Wechselstromgenerator, welcher eine dreiphasige, sternförmig angeschlossene Statorspule 91, eine Rotorspule 92, Bürsten 93, einen aus einer Diodenbrücke gebildeten dreiphasigen Zweiweggleichrichter 94, einen IC-Regler 95 und Umschalter SW1 und SW2 enthält. Die Umschalter SW1 und SW2 werden von der ECU 10 umgeschaltet. Der Umschalter SW1 verbindet ein Ende der Rotorspule 92 mit der ECU 10 oder dem IC-Regler 95. Wenn ein Ende der Rotorspule 92 mit der ECU 10 verbunden ist, wird der Feldstrom der Rotorspule 92 durch die ECU 10 gesteuert. Des weiteren verbindet der Umschalter SW2 den dreiphasigen Zweiweggleichrichter 94 entweder mit dem IC- Regler 95 oder dem EHC 5. Der IC-Regler 95 besitzt einen Belastungs- bzw. Ladeanschluss B, einen Zündanschluss IG, welcher an den Zündschalter 97 angeschlossen ist, einen Lampenanschluss L, welcher an eine Ladelampe 96 angeschlossen ist, einen Feldstromanschluss F welcher an die Rotorspule 92 angeschlossen ist, einen Phasenanschluss P, welcher an eine der Phasen der Statorspule 91 angeschlossen isst, und einen Erdungsanschluss E, welcher geerdet ist. Das andere Ende der Ladelampe 96 ist an den Zündschalter 97 angeschlossen, und das andere Ende des Zündschalters 97 ist an eine Batterie 8 und an eine nicht dargestellte elektrische Schaltung eines Automobils angeschlossen.
Bei der wie oben beschrieben strukturierten Ausführungsform sind die Umschalter SW1 und SW2 wie durch die gestrichelten Linien dargestellt in einem gewöhnlichen Zustand angeschlossen, bei welchem der Zündschalter 97 eingeschaltet ist, und die in der Statorspule 91 erzeugte elektrische Energie wird durch den dreiphasigen Zweiweggleichrichter 14 gleichgerichtet und der Batterie 8 über den IC-Regler 95 eingegeben. Die Ladelampe 96 ist eingeschaltet. Dieser Zustand entspricht dem Zustand, bei welchem der Kontakt 11B des Relais 11 von Fig. 1 eingeschaltet ist.
Unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine durch Einschalten des Zündschalters 97 werden die Umschalter SW1 und SW2 wie durch die durchgezogenen Linien dargestellt durch die ECU 10 angeschlossen, welche sich in dem Zustand befindet, bei welchem dem EHC 5 ein elektrischer Strom zugeführt werden soll, und es wird der Feldstrom der Rotorspule 92 von der ECU 10 gesteuert. In diesem Zustand wird die von der Statorspule 91 in Abhängigkeit von dem Feldstrom, der in die Rotorspule 92 fließt, erzeugte elektrische Energie durch den dreiphasigen Zweiweggleichrichter 94 gleichgerichtet und insgesamt dem EHC 5 eingegeben. Die Ladelampe 96 ist nicht eingeschaltet. Dieser Zustand entspricht dem Zustand, bei welchem der Kontakt 11A des Relais in Fig. 1 eingeschaltet ist.
Bei der Ausführungsform von Fig. 5 werden unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine die Umschalter SW1 und SW2 wie durch die durchgezogene Linie dargestellt umgeschaltet, bis eine vorbestimmte Zeitperiode T verstrichen ist, es wird der Feldstrom der Rotorspule 92 durch die ECU 5 gesteuert und der Ausgang des Wechselstromgenerators 9 dem EHC 5 zugeführt.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, welches eine Routine zur Steuerung der Brennkraftmaschine in der Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine von Fig. 1 entsprechend einer zweiten Ausführungsform erläutert. Bei der Ausführungsform von Fig. 6 wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine auf den mageren Bereich festgelegt, wenn die elektrische Energie dem EHC zugeführt wird, und es wird der Feldstrom des Wechselstromgenerators in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der Maschine gesteuert, und daneben wird der Betrag der durch den ISC-Druchgang fließenden Einlassluft derart gesteuert, dass die Maschine in diesem Zustand nicht ihre Stabilität verliert.
In dem Flußdiagramm von Fig. 6, welches das Steuerfahren veranschaulicht, werden dieselben Schritte wie jene des Flußdiagramms von Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, um die Beschreibung zu vereinfachen. Die Steuerroutine für den EHC kann unter Beibehaltung eines Intervalls von etwa 10ms ausgeführt werden.
In einem Schritt 201 werden die Betriebszustandsparameter der Brennkraftmaschine erfasst. In einem Schritt 202 wird bestimmt, ob sich der EHC 5 in einem Zustand befindet, bei welchem ihm elektrische Energie zuzuführen ist. Wenn sich der EHC 5 in einem Zustand befindet, bei welchem ihm elektrische Energie zuzuführen ist, begibt sich das Programm zu einem Schritt 203, bei welchem der Kontakt 11A des Relais 11 eingeschaltet wird und der Wechselstromgenerator 9 mit dem EHC 5 verbunden wird. In einem nächsten Schritt 204 wird der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient auf einen Wert in dem mageren Bereich festgelegt. In einem Schritt 205 wird eine Solllaufgeschwindigkeit Neo der Maschine auf der Grundlage der in dem Schritt 205 erlangten Betriebszustandsparameter der Maschine berechnet. In einem Schritt 206 wird eine Abweichung ΔNe zwischen der Solllaufgeschwindigkeit Neo der Maschine und der Laufgeschwindigkeit Ne der Maschine erfasst.
In einem Schritt 601 wird ein Korrekturschaltverhältniswert (correction duty value) ΔDuty I durch f(ΔNe) von der Abweichung ΔNe zwischen der praktischen Laufgeschwindigkeit Ne und der Solllaufgeschwindigkeit Neo der Maschine erlangt, um den Öffnungsgrad des ISC-Ventils V1 in dem ISC-Durchgang 2A wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 erklärt zu steuern. Fig. 7 veranschaulicht die Charakteristik ΔDuty I = f(ΔNe). Danach wird ein Schritt 207 ausgeführt, und es wird ein Korrekturfeldstrom ΔIf zur Korrektur des Feldstroms des Wechselstromgenerators 9 durch g(ΔNe) erlangt. Fig. 3 veranschaulicht die Charakteristik ΔIf = g(ΔNe).
Nachdem der Korrekturschaltverhältniswert ΔDuty I für das ISC-Ventil V1 und der Korrekturfeldstrom ΔIf in den Schritten 601 und 207 erlangt worden sind, wird ein endgültiger Schaltverhältniswert ΔFDuty I zur Steuerung des Öffnungsgrads des ISC-Ventils V1 in dem Schritt 602 durch Addieren des Korrekturschaltverhältniswerts ΔDuty I auf den gegenwärtigen endgültigen Schaltverhältniswert ΔFDuty I berechnet. In einem nächsten Schritt 208 wird ein endgültiger Feldstrom If durch Addieren des Korrekturfeldstroms ΔIf auf den gegenwärtigen Feldstrom If berechnet. Wenn der endgültige Schaltverhältniswert ΔFDuty I und der endgültige Feldstrom If wie oben beschrieben erlangt worden sind, wird die von dem Wechselstromgenerator 9 mit diesem endgültigen Schaltverhältniswert ΔFDuty I ausgegebene elektrische Energie und dieser endgültige Feldstrom IF in einem Schritt 209 erfasst, und es wird ein mittleren Wert Pav der Ausgangsenergie innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode berechnet.
In einem folgenden Schritt 210 wird bestimmt, ob der mittlere Wert Pav der von dem Wechselstromgenerator 9 innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode, welche berechnet worden ist, ausgegebenen Energie P kleiner als eine untere Grenze Pmin der Ausgangsenergie des Wechselstromgenerators 9 ist oder nicht. Wenn Pav ≥ Pmin gilt, wird die Routine beendet. Wenn Pav < Pin gilt, ist die Ausgangsenergie P des Wechselstromgenerators 9 unzureichend, und das Programm begibt sich zu einem Schritt 603. In dem Schritt 603 wird ein vorbestimmter Wert β auf die gegenwärtige Solllaufgeschwindigkeit Neo addiert, um die Laufgeschwindigkeit der Maschine zu erhöhen, wodurch der Wechselstromgenerator 9 eine erhöhte Ausgangsenergie P erzeugt, um ein unzureichendes Beheizen des EHCs 5 zu verhindern.
Nach dem Schritt 603 wird in einem Schritt 212 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T verstrichen ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeitperiode nicht verstrichen ist, wird die Routine beendet. Wenn demgegenüber in dem Schritt 212 unterschieden worden ist, dass die vorbestimmte Zeitperiode T von etwa 20 Sekunden verstrichen ist, wird der Kontakt 11A des Relais 11 ausgeschaltet und der Kontakt 11B in dem Schritt 213 eingeschaltet, und es wird der Wechselstromgenerator 9 mit der Batterie 8 verbunden, um die Zufuhr des elektrischen Stroms zu dem EHC 5 zu beenden.
Fig. 8A bis 8D veranschaulichen Änderungen der Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne, des Schaltverhältnisses des ISC- Ventils V1, des Feldstroms If und des mittleren Werts Pav des Ausgangs des Wechselstromgenerators 9 unter der Steuerung entsprechend dem Flußdiagramm von Fig. 6. Wenn sich die praktische Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne relativ zu der Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo wie in Fig. 8A dargestellt ändert, ändern sich das Schaltverhältnis für das ISC-Ventil V1 und der Feldstrom If wie in Fig. 8B und 8C dargestellt diesen Änderungen folgend, um die Abweichung ΔNe zwischen der Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo und der praktischen Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne zu verringern. D. h. wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne kleiner als die Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo wird, verringert sich das Schaltverhältnis für das ISC-Ventil V1 wie aus der Charakteristik von Fig. 7 ersichtlich, und der Korrekturwert des Feldstroms If des Wechselstromgenerators erhöht sich wie aus der Charakteristik von Fig. 3 ersichtlich, so dass sich der Feldstrom If erhöht.
Die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne verringert sich mit einem Verringern des Schaltverhältnisses für das ISC-Ventil V1. Daneben erhöht sich die Belastung der Maschine mit einem Ansteigen des Feldstroms If des Wechselstromgenerators 9, und daher verringert sich die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne. Diese Beziehung kehrt sich jedoch um, wenn die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne kleiner als die Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo wird. Wie aus der Charakteristik von Fig. 7 ersichtlich erhöht sich das Schaltverhältnis für das ISC-Ventil, und wie aus der Charakteristik von Fig. 3 ersichtlich verringert sich der Korrekturwert des Feldstroms If des Wechselstromgenerators 9, und es verringert sich der Feldstrom If. Die Maschinenlaufgeschwindigkeit Ne erhöht sich mit einem Anstieg des Schaltverhältnisses für das ISC-Ventil V1. Darüber hinaus verringert sich die Belastung der Maschine mit einem Abfallen des Feldstroms If des Wechselstromgenerators 9, und es erhöht sich die Laufgeschwindigkeit der Maschine.
Bei der zweiten Ausführungsform wie oben beschrieben verringert sich HC in den Abgasen, wenn das Luft/Kraftstoff- Verhältnis der Brennkraftmaschine auf den mageren Bereich festgelegt wird. Daneben werden der Betrag der Einlassluft, welche durch das ISC-Ventil V1 in dem mageren Zustand hindurchtritt, und der Feldstrom des Wechselstromgenerators gesteuert, und es wird die Belastung der Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass eine Abweichung zwischen der Solllaufgeschwindigkeit der Maschine und der praktischen Laufgeschwindigkeit aufgehoben ist. Daher wird verhindert, dass die Maschine in dem mageren Zustand ihre Stabilität verliert.
Wenn des weiteren der mittlere Wert Pav des Ausgangs P des Wechselstromgenerators 9 kleiner wird als die untere Grenze Pmin wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 8D angezeigt, wird veranlasst, dass die Sollmaschinenlaufgeschwindigkeit Neo wie in Fig. 8A dargestellt ansteigt, es erhöht sich der Öffnungsgrad des ISC-Ventils V1 darauffolgend, und es erhöht sich der Feldstrom If. Daher wird ein erhöhter Betrag von elektrischer Energie von dem Wechselstromgenerator 9 dem EHC 5 zugeführt, welcher danach verlässlich beheizt wird.
Wenn entsprechend der Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine der zweiten Ausführungsform der Betrag der erzeugten elek trischen Energie sich als Ergebnis der Steuerung des Feldstroms des Wechselstromgenerators verringert hat, wird veranlasst, dass sich die Laufgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine erhöht, um den Mangel von elektrischer Energie zu kompensieren, welche dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird. Daher wird der Zustand bzw. die Bedingung für das Beheizen des elektrisch beheizbaren Katalysators nicht beeinträchtigt.
Wenn entsprechend der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben ein elektrischer Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator zugeführt wird, wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Brennkraftmaschine auf einen mageren Bereich gesteuert, so dass sich der Betrag von Sauerstoff in den Abgasen ohne die Notwendigkeit der Zufuhr von sekundärer Luft auf die stromauf befindliche Seite des elektrisch beheizbaren Katalysators erhöht, und es wird der elektrische Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator von dem Wechselstromgenerator zugeführt, der auf der Brennkraftmaschine angebracht ist, wodurch es ermöglicht wird die Belastung der Brennkraftmaschine zu steuern, um den Anstieg der Temperatur auf der Grundlage der Reaktion des Katalysators mit dem Kraftstoff zu unterstützen, ohne dass die Brennkraftmaschine ihre Stabilität in einem mageren Zustand verliert.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators (5) einer Brennkraftmaschine (1), der einen Katalysatorträger (6) aufweist, welcher an dem Abgasdurchgang (4) angeordnet ist und elektrisch beheizt wird, mit:

einer Betriebszustandserfassungseinrichtung (201) zur Erfassung der Betriebszustände der Brennkraftmaschine (1);

einer Stromzufuhrzustandserfassungseinrichtung (202) zur Erfassung, ob sich der elektrisch beheizbare Katalysator (5) in einem Zustand befindet, in welchem er mit elektrischem Strom versorgt wird;

einer Wechselstromgeneratoranschlussumschalteeinrichtung (11), welche dann, wenn sich der elektrisch beheizbare Katalysator (5) in einem Zustand befindet, in welchem er mit elektrischem Strom versorgt wird, den von der Brennkraftmaschine (1) angetriebenen Wechselstromgenerator (9) von einer Batterie (8) abtrennt und ihn an den elektrisch beheizbaren Katalysator (5) anschließt;

einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstellungseinrichtung (204) zur Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Brennkraftmaschlne (1) auf einen mageren Bereich, während der elektrische Strom dem elektrisch beheizbaren Katalysator (5) zugeführt wird;

einer Solllaufgeschwindigkeitsbetriebseinrichtung (205) zur Steuerung einer gegenwärtigen Solllaufgeschwindigkeit (Neo) der Maschine aufgrund der erfassten Betriebszustände der Maschine (1);

einer Laufgeschwindigkeitsabweichungsbetriebseinrichtung (206) zur Steuerung einer Abweichung (ΔNe) zwischen der Solllaufgeschwindigkeit (Neo), welche gesteuert wird, und der gegenwärtigen Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine; und

einer Feldstromsteuereinrichtung (207, 208) zur Steuerung des Feldstroms (If) des Wechselstromgenerators (9) in eine Richtung, in welcher sich die Abweichung (ΔNe) verringert.

2. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldstromsteuereinrichtung (207, 208) derart arbeitet, dass der Feldstrom (If) des Wechselstromgenerators (9) erhöht wird, um die Belastung der Maschine zu erhöhen und die Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine zu verringern, wenn die Solllaufgeschwindigkeit (Neo) kleiner als die gegenwärtige Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine ist und die Abweichung (ΔNe) einen positiven Wert αufweist, und derart arbeitet, dass der Feldstrom (If) des Wechselstromgenerators (9) sich verringert, um die Belastung der Maschine zu verringern und die Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine zu erhöhen, wenn die Solllaufgeschwindigkeit (Neo) größer als die gegenwärtige Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine ist und die Abweichung einen negativen Wert αufweist.

3. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, des weiteren gekennzeichnet durch:

eine Überwachungseinrichtung (209) des Betrags von zugeführter elektrischer Energie zur Überwachung des Betrags der von dem Wechselstromgenerator (9) dem elektrisch beheizbaren Katalysator (5) zugeführten elektrischen Energie; und

eine Einrichtung (211) zur Erhöhung des Betrags der von dem Wechselstromgenerator erzeugten elektrischen Energie, um den elektrischen Feldstrom (If) um einen vorbestimmten Betrag (ct) erzwungenermaßen lediglich dann zu erhöhen, wenn ein Durchschnittsbetrag der elektrischen Energie (Pav), welche innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode zugeführt wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert (Pmin) wird.

4. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, des weiteren gekennzeichnet durch eine Einlassluftbetragsteuereinrichtung (601, 602) zur Steuerung des Betrags der durch die Brennkraftmaschine eingelassenen Luft in eine Richtung, in welcher die Abweichung (ΔNe) sich verringert.

5. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassluftbetragssteuervorrichtung (601, 602) das Schaltverhältnis eines ISC-Ventils (V1) steuert, welches in dem Einlassdurchgang (2) der Brennkraftmaschine (1) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Solllaufgeschwindigkeit (Neo) kleiner als die gegenwärtige Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine ist und die Abweichung (Δ Ne) einen positiven Wert αufweist, die Feldstromsteuereinrichtung (207, 208) derart arbeitet, dass sich der Feld- strom (If) des Wechselstromgenerators (9) erhöht, um die Belastung des Motors zu erhöhen, und die Einlassluftbetragssteuereinrichtung (601, 602) derart arbeitet, dass sich der Betrag der Einlassluft verringert, um die Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine zu verringern, und wenn die Solllaufgeschwindigkeit (Neo) größer als die gegenwärtige Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine ist und die Abweichung einen negativen Wert αufweist, die Feldstromsteuereinrichtung (207, 208) derart arbeitet, dass sich der Feldstrom (If) des Wechselstromgenerators (9) verringert, um die Belastung der Maschine zu verringern und die Laufgeschwindigkeit (Ne) der Maschine zu erhöhen, und die Einlassluftbetragssteuereinrichtung (601, 602) derart arbeitet, dass sich der Betrag der Einlassluft erhöht.

7. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch beheizbaren Katalysators einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, des weiteren gekennzeichnet durch:

eine Maschinenlaufgeschwindigkeitskorrektureinrichtung (603) zur erzwungenen Erhöhung der Solllaufgeschwindigkeit (Neo) der Brennkraftmaschine (1) um einen vorbestimmten Wert (β) lediglich in einem Fall, bei welchem ein Durchschnittsbetrag von elektrischer Energie (Pav), welcher in einer vorbestimmten Zeitperiode zugeführt wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert (Pmin) wird.