ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasreinigungsvorrichtung
eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die zum Verhindern einer
Verschlechterung des Aufwärmzustands
oder einer Überhitzung
des Abgasreinigungskatalysators wegen einem Einfluss des Lernens über das
primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis im
Stande ist, und ein Aktivierungssteuerverfahren für denselben
bereitzustellen.
Um
die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, ist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung
vorgesehen, die in einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, welcher
mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung
zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses,
das in der Form eines Massenverhältnisses
zwischen der Luft und dem Treibstoff, die in eine Verbrennungskammer
eingeführt
werden, gegeben ist, versehen ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung
einen Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgasdurchgang des
Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung
zum Zuführen
einer Sekundärluft
stromaufwärts
des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die dem
Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators
zugeführt
wird, aufweist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist: eine
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis durch
die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung abgeschlossen
ist oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird; und eine
Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und
der Erhöhung
der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung,
wenn bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht
abgeschlossen ist.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird verhindert, dass das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis von
einem angemessenen Bereich wegen der Einführung der Sekundärluft abweicht,
wenn das primäre
Luft-Treibstoff-Verhältnis
nicht klar ist, da die Einführung
der Sekundärluft
und die die Einführung begleitende
Erhöhung
der Treibstoffmenge, verhindert wird, solange das Erlernen des primäre Luft-Treibstoff-Verhältnisses
nicht abgeschlossen ist, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird.
Weiter kann das Kühlen
des Abgasreinigungskatalysators durch die Sekundärluft oder das Überhitzen
des Abgasreinigungskatalysators durch unangemessen viel Treibstoff
verhindert werden. Unterdessen ist eine Bedingung, bei welcher ein
vorheriges Lernergebnis zu der Zeit des Startens erhältlich ist,
in einem Beispiel der Fälle
eingeschlossen, bei welchen das Lernen abgeschlossen ist.
Bei
der Abgasreinigungsvorrichtung des ersten Aspekts der vorliegenden
Erfindung kann die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis in
jedem einer Vielzahl unterschiedlicher Lernbereiche entsprechend
den Betriebszuständen
des Verbrennungsmotors erlernen, wobei die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung
bestimmen kann, dass das Lernen abgeschlossen ist, wenn zumindest
das Erlernen des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses
in einem Lernbereich entsprechend einem Betriebszustand abgeschlossen
ist, bei welchem es erforderlich ist, dass die Zufuhr der Sekundärluft und
die Erhöhung
der Treibstoffmenge auszuführen
ist. Wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors, bei welchem
die Zufuhr der Sekundärluft
und die Erhöhung der
Treibstoffmenge aktuell benötigt
wird, vorläufig erhalten
wird, und wenn das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
in einem Lernbereich entsprechend diesem Betriebszustand abgeschlossen
ist, wird eine Aktivierungsverarbeitung des Katalysators durch die
Einführung
der Sekundärluft
nicht beeinflusst, selbst wenn das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis bezüglich der
anderen Betriebszustände
nicht erlernt wird. Dementsprechend ist es durch Bestimmen, ob das
notwendige minimale Lernen abgeschlossen ist, oder nicht, möglich, die
Befürchtung
zu eliminieren, dass die Katalysatoraktivierungsverarbeitung mehr
als notwendig verhindert wird, wodurch es ermöglicht wird, dass der Abgasreinigungskatalysator
rapide aktiviert wird.
Bei
dem obigen Ausführungsbeispiel
können die
Lernbereiche voneinander durch Abgrenzungslinien der Ansaugluftmenge
in einem Bereich getrennt werden, der durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors
und dessen Belastung definiert ist. Die Abgasreinigungsvorrichtung
kann weiter eine Abnormalitätsbestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor, der zum Erlernen des
primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses
verwendet wird, besteht, aufweisen, wobei die Aktivierungssteuereinrichtung
die Zufuhr der Sekundärluft
und die Erhöhung
der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung
verhindert, wenn die Abnormalitätsbestimmungseinrichtung
eine Abnormalität
an dem Sensor bestimmt.
Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen,
die in einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, der mit einer Luft-Treibstoff-Verhältnislerneinrichtung
zum Erlernen eines primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses,
das in der Form eines Massenverhältnisses
zwischen der Luft und dem Treibstoff gegeben ist, die in eine Verbrennungskammer
eingeführt
werden, versehen ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen
Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors
vorgesehen ist, und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum
Zuführen
der Sekundärluft stromaufwärts des
Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, der
dem Verbrennungsmotor zugeführt
wird, aufweist, wodurch der Abgasreinigungskatalysator aktiviert
wird, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung weiter aufweist: eine Abnormalitätsbestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor, der zum Erlernen
des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet
wird, das in der Form eines Verhältnisses zwischen
der Ansaugluftmenge und der Treibstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor
eingeführt wird,
gegeben ist; und eine Aktivierungssteuereinrichtung zum Verhindern
der Zufuhr der Sekundärluft und
der Erhöhung
der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung,
wenn die Abnormalitätsbestimmungseinrichtung
eine Abnormalität an
dem Sensor bestimmt.
Da
bei der Abgasreinigungsvorrichtung des zweiten Aspekts die Katalysatoraktivierungsverarbeitung
verhindert wird, falls ein Sensor, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
verwendet wird, abnormal ist, besteht keine Befürchtung, dass das sekundäre Luft-Treibstoff-Verhältnis unter
der Voraussetzung eines fehlerhaften primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses gesteuert werden kann, wobei
wie bei der Abgasreinigungsvorrichtung des ersten Aspekts, das Kühlen des
Abgasreinigungskatalysators mit Sekundärluft oder das Überhitzen
des Abgasreinigungskatalysators mit unangemessen viel Treibstoff
verhindert werden kann.
Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aktivierungssteuerverfahren
für eine
Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die bei einem Verbrennungsmotor
eingesetzt wird, der zum Erlernen eines primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
im Stande ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft
und dem Treibstoff, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden, gegeben
ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator,
der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors versehen ist,
und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum Zuführen der
Sekundärluft
stromaufwärts
des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die
dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators
zugeführt wird,
aufweist, wobei das Aktivierungssteuerverfahren die folgenden Schritte
aufweist: Bestimmen, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
abgeschlossen ist, oder nicht, wenn der Verbrennungsmotor gestartet
wird; und Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und der Erhöhung der
Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung, wenn
bestimmt wird, dass das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
nicht abgeschlossen ist.
Bei
dem Aktivierungssteuerverfahren des dritten Aspekts der vorliegenden
Erfindung kann das primäre
Luft-Treibstoff-Verhältnis in
jedem einer Vielzahl unterschiedlicher Lernbereiche entsprechend den
Betriebszuständen
des Verbrennungsmotors erlernt werden, wobei bei dem Schritt der
Bestimmung, ob das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
abgeschlossen ist oder nicht, bestimmt werden kann, dass das Lernen
abgeschlossen ist, wenn zumindest das Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
in einem Lernbereich entsprechend einem Betriebszustand abgeschlossen
ist, bei welchem es erforderlich ist, dass die Zufuhr der Sekundärluft und
die Erhöhung
der Treibstoffmenge auszuführen
ist.
Bei
dem obigen Ausführungsbeispiel
können die
Lernbereiche voneinander durch Abgrenzungslinien der Ansaugluftmenge
in einem Bereich getrennt sein, der durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors
und dessen Belastung definiert ist. Das Aktivierungssteuerverfahren
kann weiter den Schritt der Bestimmung, ob irgendein Fehler bei
einem Sensor besteht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
verwendet wird, aufweisen, wobei die Zufuhr der Sekundärluft und
die Erhöhung
der Treibstoffmenge verhindert werden kann, wenn eine Abnormalität an dem
Sensor bestimmt wird.
Gemäß dem vierten
Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht ein Aktivierungssteuerverfahren für eine Abgasreinigungsvorrichtung,
die bei einem Verbrennungsmotor eingesetzt wird, der zum Erlernen
eines primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses
im Stande ist, das in der Form eines Massenverhältnisses zwischen der Luft
und dem Treibstoff, die in eine Verbrennungskammer eingeführt werden,
gegeben ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung einen Abgasreinigungskatalysator,
der in einem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors vorgesehen ist,
und eine Katalysatoraktivierungseinrichtung zum Zuführen von
Sekundärluft
stromaufwärts
des Abgasreinigungskatalysators und zum Erhöhen der Treibstoffmenge, die
dem Verbrennungsmotor zum Aktivieren des Abgasreinigungskatalysators
zugeführt
wird, aufweist, wobei das Aktivierungssteuerverfahren die folgenden
Schritte aufweist: Bestimmen, ob irgendein Fehler bei einem Sensor
besteht oder nicht, der zum Erlernen des primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet wird, das
in der Form eines Verhältnisses zwischen
der Ansaugluftmenge und der Treibstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor
eingeführt werden,
gegeben ist; und Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und
der Erhöhung
der Treibstoffmenge durch die Katalysatoraktivierungseinrichtung,
wenn eine Abnormalität
an dem Sensor bestimmt wird.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
1 ist
eine Graphik, die die Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung und Hauptabschnitte eines Verbrennungsmotors zeigt, bei
welchem diese angewandt wird;
2 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Aktivierungssteuerprozedur
zeigt, die durch die ECU von 1 auszuführen ist;
3 ist
eine Graphik, die ein Beispiel eines Lernbereichs entsprechend der
Drehzahl und der Belastung des Verbrennungsmotors zeigt;
4 ist
ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel der primären Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernsteuerprozedur
zeigt, die durch die ECU von 1 auszuführen ist;
und
5 ist
ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel der Aktivierungssteuerprozedur
zeigt, die durch die ECU von 1 auszuführen ist.
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt
die Abgasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und Hauptabschnitte
eines Verbrennungsmotors, bei welchem diese angewandt wird. Der
Verbrennungsmotor 1 ist beispielsweise in der Form eines
Reihen-Vierzylinder-Benzinmotors
ausgeführt.
Wie bekannt, wird Luft (Primärluft)
in einen Ansaugdurchgang 2 des Verbrennungsmotors 1 in
einer Menge, die von dem Öffnungsgrad des
Drosselventils 4 abhängt,
durch einen Luftfilter 3 angesaugt, wobei diese Luft in
jeden Zylinder (nicht gezeigt) durch einen Ansaugkrümmer 5 eingeführt wird.
Abgas von dem Zylinder durchläuft
einen Abgasdurchgang 6 und wird in einen Abgasreinigungskatalysator 7 eingeführt und
dabei gereinigt, wobei dieses danach in die Atmosphäre durch
einen Auspufftopf (nicht gezeigt) ausgelassen wird.
Der
Abgasreinigungskatalysator 7 weist einen Startkatalysator 7a und
einen NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b auf,
der stromabwärts des
Startkatalysators (Anfahrtskatalysator) 7a vorgesehen ist.
Der Startkatalysator 7a ist zum Verringern der Auslassmenge
von schädlichen
Substanzen vorgesehen, bis der NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b zur
Zeit des Kaltstarts des Verbrennungsmotors 1 aktiviert
ist. Der Startkatalysator 7a ist so nahe an dem Abgaskanal
des Verbrennungsmotors 1 wie möglich angeordnet, um rapide
die Aktivierung zu erreichen, wobei dessen Wärmekapazität so festgelegt ist, dass diese
hinlänglich
kleiner ist als die des NOx-Absorptions-Reduktionskatalysators 7b.
Als Startkatalysator 7a wird ein bekannter Dreiwegekatalysator
verwendet, welcher NOx reduziert, während dieser
HC und CO oxidiert. Der bekannte NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b absorbiert
das NOx mit einem vorbestimmten Absorptionsmaterial und
lässt dieses
aus, wobei dieser das ausgelassene NOx mit
HC und CO in dem Abgas reduziert, während dieser das HC und das
CO oxidiert.
In
dem Ansaugluftdurchgang 2 sind ein Luftströmungsmesser 8,
der ein Signal entsprechend der Ansaugluftmenge ausgibt, und ein
Drosselklappenöffnungsgradsensor 9 vorgesehen,
welcher ein Signal entsprechend des Öffnungsgrads eines Drosselklappenventils 4 ausgibt.
Ein Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 (oder
O2-Sensor) zum Ausgeben eines Signals entsprechend
dem Luft-Treibstoffverhältnis ist
stromaufwärts
des Startkatalysators 7a in dem Abgasdurchgang 6 vorgesehen,
wobei ein O2-Sensor 11 (oder ein
Luft-Treibstoff-Verhältnissensor)
zum Ausgeben eines Signals entsprechend der Sauerstoffmenge in dem
Abgas stromabwärts
des Startkatalysators 7a und stromaufwärts des NOx-Absorptions-Reduktionskatalysators 7b vorgesehen
ist. Ausgangssignale von den jeweiligen Sensoren 8 bis 11 werden
der ECU 12 eingegeben. Die ECU 12 ist in der Form
eines Rechners ausgeführt,
der einen Mikroprozessor und Peripherie-Kreise hat, solche wie ein
ROM, ein RAM, die notwendig für
den Betrieb des Mikroprozessors sind. Die ECU 12 führt verschiedene
Arten von arithmetischen Betrieben aus, die notwendig zum Steuern
des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 1 sind, wobei
diese den Betrieb verschiedener Arten von Geräten bezüglich der Ausgangssignale der
verschiedenen Arten von Sensoren steuert. Zum Beispiel steuert die
ECU 12 die Treibstoffeinspritzmenge eines Treibstoffeinspritzventils 13,
so dass diese ein Gemisch an Luft ausbildet, das ein vorbestimmtes
Luft-Treibstoff-Verhältnis (primäres Luft-Treibstoff-Verhältnis) basierend
auf Ausgangssignalen von dem Luft-Treibstoff-Sensor 10 und
dem O2-Sensor 11 hat.
Die Luft-Treibstoff-Verhältnissteuerung
der ECU 12 kann die Gleiche wie jene einer Luft-Treibstoff-Verhältnissteuerungseinheit
eines bekannten Verbrennungsmotors sein, wobei die Details von dieser
weggelassen werden. Als Sensoren, auf welche sich die ECU 12 bezieht,
sind zusätzlich
zu dem oben beschriebenen Luftströmungsmesser 8 ein
Wassertemperatursensor zum Ausgeben eines Signals entsprechend der
Kühlwassertemperatur
des Verbrennungsmotors 1, ein Ansauglufttemperatursensor
zum Ausgeben eines Signals entsprechend einer Ansauglufttemperatur,
ein Kurbelwinkelsensor zum Ausgeben eines Signals entsprechend einem
Winkel einer Kurbelwelle und dergleichen vorhanden. Eine graphische
Darstellung von diesen wird weggelassen.
Der
Verbrennungsmotor 1 ist mit einer Sekundärluftzuführeinheit 20 vorgesehen.
Die Sekundärluftzuführeinheit 20 hat
eine elektrische Luftpumpe 21 als eine Luftzuführquelle,
einen Sekundärluftdurchgang 22 zum
Verbinden der Luftpumpe 21 mit dem Abgasdurchgang 6 und
ein Vakuumsteuerventil 23 (VSV) und ein Luftumschaltventil 24 (ASV)
zum Öffnen
und Schließen
des Sekundärluftdurchgangs 22.
Das VSV 23 ist ein elektromagnetisches Ventil, das gemäß einer
Anweisung von der ECU 12 geöffnet und geschlossen wird.
Wenn das VSV 23 geöffnet
wird, wird ein negativer Druck in dem Ansaugkrümmer 5 in das ASV 24 durch
einen Durchgang 25 eingeführt, wobei dann ein interner
Durchgang des ASV 24 geöffnet
wird. Wenn das ASV 24 geöffnet wird, wird die Sekundärluft, die
durch den Luftfilter 26 gefiltert wird, dem Abgasdurchgang 6 von
der Luftpumpe 21 durch den Sekundärluftdurchgang 22 zugeführt. Unterdessen
ist die Zuführposition
der Sekundärluft
zu dem Abgasdurchgang 6 unmittelbar nach dem Abgaskanal
des Verbrennungsmotors 1.
Die
Sekundärluftzuführeinheit 20 und
das Treibstoffeinspritzventil 13 sind mit der ECU 12 so verknüpft, dass
diese eine Katalysatoraktivierungseinrichtung der vorliegenden Erfindung
ausbilden. 2 zeigt eine Aktivierungssteuerprozedur,
die bewirkt, dass die ECU 12 als die Aktivierungssteuereinrichtung
der vorliegenden Erfindung fungiert. Die ECU 12 führt die
Prozedur, die in 2 gezeigt ist, in einem konstanten
Zyklus während
des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 aus. In der folgenden
Beschreibung ist „AI" eine Abkürzung für die Lufteinspritzung,
die die Zufuhr von Sekundärluft
bedeutet.
Bei
der Aktivierungssteuerprozedur von 2 bestimmt
die ECU 12, ob in Schritt S1 eine AI-Ausführungsbedingung
hergestellt ist, oder nicht. Die AI-Ausführungsbedingung ist eine Bedingung, die
zum Bestimmen festgelegt ist, ob die Zufuhr von Sekundärluft gestattet
ist, oder nicht. Beispielsweise wird die AI-Ausführungsbedingung gemäß verschiedenen
Parametern festgelegt, solchen wie der vergangenen Zeit, nachdem
der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird, die Drehzahl (Drehgeschwindigkeit), die
Kühlwassertemperatur,
die Batteriespannung, die Ansaugluftmenge. Solange die AI-Ausführungsbedingung
in Schritt S1 nicht erfüllt
ist, schreitet die ECU 12 zu Schritt S4 zum Verhindern
der AI-Steuerung
voran und schließt
die derzeitige Prozedur dann ab.
Andererseits
schreitet die ECU 12 zu Schritt S2 zum Bestimmen, ob ein
primärer
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Entwicklungsgangaktualisierungsmerker
in einem Lernbereich „AN" ist, für welchen
die AI-Steuerung ausgeführt
werden sollte oder nicht, voran, wenn die AI-Ausführungsbedingung hergestellt
ist. Der primäre
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernentwicklungsgangaktualisierungsmerker wird „AN" geschalten, wenn
das primäre
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernen
durch die primäre
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur, die
später
beschrieben wird, abgeschlossen ist, wobei dieser Merker für jeden
der verschiedenen Lernbereiche entsprechend den Betriebszuständen des
Verbrennungsmotors 1 festgelegt wird. Beispielsweise wird bei
der Beziehung zwischen der Drehzahl und der Belastung des Verbrennungsmotors 1,
die in 3 gezeigt ist, ein Merker für jeden der Bereiche A1 bis A4
festgelegt, die durch Abgrenzungslinien (Linien, die in 3 mit
Ga = a, Ga = b, Ga = c angedeutet werden) der Ansaugluftmenge Ga
definiert werden. Das Erlernen des zeitweisen Luft-Treibstoff-Verhältnisses
wird in jedem der Lernbereiche A1 bis A4 ausgeführt, wobei jedes Mal, wenn
das zeitweise Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernen
abgeschlossen ist, der Merker entsprechend einem gegebenen Lernbereich
auf „AN" geschaltet wird.
In Schritt S2 bestimmt die ECU 12, ob der Merker in dem
entsprechenden Bereich (Bereich A2 in 3) innerhalb
der Bereiche A1 bis A4, der vorübergehend
als ein Bereich erhalten wird, bei welchem die AI-Steuerung ausgeführt werden
sollte, ist oder nicht.
Zurückkehrend
zu 2 schreitet die ECU 12 zu Schritt 54 zum
Verhindern der AI-Steuerung voran, wenn in Schritt S2 bestimmt wird,
dass der primäre
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Entwicklungsgangaktualisierungsmerker
nicht „AN" ist, wobei die derzeitige
Prozedur dann abgeschlossen wird. Andererseits schreitet die ECU 12 zu
Schritt S3 zum Starten der AI-Steuerung
voran, wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass der Lern-Entwicklungsgang-Aktualisierungsmerker „AN" ist, wobei die derzeitige
Prozedur dann abgeschlossen wird. Bei der AI-Steuerung wird das VSV 23 zum
Einführen
einer Sekundärluft
in den Abgasdurchgang 6 geöffnet und die Treibstoffeinspritzmenge
von dem Treibstoffeinspritzventil 13 wird zum Aufrechterhalten
des sekundären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
bei dem Startkatalysator 7a zu einem Wert (beispielsweise
ungefähr 16)
erhöht,
der geeignet für
die Aktivierung des Katalysators 7a ist. Da die Sekundärluftmenge,
die von der Sekundärluftzuführeinheit 20 zugeführt wird,
im Wesentlichen konstant ist, wird zur Zeit der AI-Ausführung die
Treibstoffeinspritzmenge von dem Treibstoffeinspritzventil 13 erhöht, so dass
das primäre Luft-Treibstoff-Verhältnis, das
als Massenverhältnis zwischen
Luft und Treibstoff gegeben ist, die in die Verbrennungskammer des
Verbrennungsmotors 1 gebracht werden, bei einem vorbestimmten
Wert (beispielsweise ca. 12) während der AI-Ausführung aufrecht
erhalten wird. Wenn die AI-Steuerung verhindert wird, wird das VSV 23 geschlossen,
um zu verhindern, dass die Sekundärluft in den Abgasdurchgang 6 eingeführt wird,
wobei die Erhöhung
der Treibstoffmenge nicht ausgeführt
wird.
Als
nächstes
wird eine Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur mit
Bezug auf 4 beschrieben, die bewirkt,
dass die ECU 12 als eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung fungiert.
Die ECU 12 führt
die Prozedur von 4 in einem konstanten Zyklus
während
des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 aus.
Bei
der Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur
von 4 bestimmt die ECU 12 in Schritt S11
zuerst, ob die Lern-Ausführungsbedingung
hergestellt ist oder nicht. Die Lern-Ausführungsbedingung ist eine Bedingung,
die zum Bestimmen festgelegt ist, ob das Erlernen des Primär-Luft-Treibstoffverhältnisses
gestattet ist oder nicht, wobei diese Bedingung basierend auf verschiedenen
Parametern, solchen wie die Kühlwassertemperatur
des Verbrennungsmotors 1, eine Ausgabe eines Fett-Signals,
das angibt, dass der O2-Sensor 11 aktiviert
ist, und dergleichen festgelegt ist.
Solange
die Lern-Ausführungsbedingung
in Schritt S11 nicht erfüllt
ist, schließt
die ECU 12 die derzeitige Prozedur ab. Andererseits schreitet
die ECU 12 zu Schritt S12 voran, wenn die Lern-Ausführungsbedingung
erfüllt
ist, um das Erlernen des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses
auszuführen
und speichert dann einen gelernten Wert in einem SRAM entsprechend
einem gegebenen Lernbereich innerhalb der SRAMs, die entsprechend
den jeweiligen Lernbereichen A1 bis A4 von 3 vorgesehen
sind. Dieses Erlernen des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses
wird zum Korrigieren eines Fehlers bei der Haupttreibstoffeinspritzmenge
ausgeführt,
der aus einem Unterschied der Eigenschaften des Verbrennungsmotors 1 oder Änderungen
mit einer vergangenen Zeit verursacht wird, nämlich durch Verwenden eines
Durchschnittswerts und dergleichen von einem Treibstoffeinspritzmengenrückmeldungskorrekturkoeffizient
der basierend auf Ausgangssignalen von dem Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 und
dem O2-Sensor 11 berechnet wird.
Die genaue Prozedur dieses Lernens ist die Gleiche wie eine bekannte Lernsteuerung
und wird hier nicht beschrieben.
Zurückkehrend
zu 4 speichert die ECU 12 in Schritt S13
den primären
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Entwicklungsgang-Aktualisierungsmerker
eines gegebenen Lernbereichs in dem SRAM mit dessen „AN"-Zustand, wobei diese
dann die derzeitige Prozedur abschließt.
Gemäß der oben
beschriebenen Aktivierungssteuerprozedur wird die AI-Steuerung verhindert,
wenn das Erlernen des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses,
das durch die Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernsteuerprozedur
auszuführen
ist, nicht abgeschlossen ist, so dass die Einführung von Sekundärluft und
die Erhöhung
der Treibstoffmenge, die die Einführung begleitet, nicht ausgeführt werden. Folglich
kann verhindert werden, dass das Sekundärluft-Treibstoff-Verhältnis von
dessen angemessenen Bereich abweicht. Als Folge kann das Kühlen des
Abgasreinigungskatalysators 7 mit der Sekundärluft oder
das Überhitzen
des Abgasreinigungskatalysators aufgrund der unangemessen hohen
Erhöhung des
Treibstoffs verhindert werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Als
nächstes
wird das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
durch die Bedingung zum Verhindern der AI-Steuerung. Daher wird für das zweite
Ausführungsbeispiel
lediglich ein Abschnitt, der unterschiedlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel
ist, beschrieben, wobei die Beschreibung gleicher Komponenten nicht
wiederholt wird. In 5 sind die gleichen Bezugszeichen
zu den gleichen Komponenten wie in 2 angefügt.
5 zeigt
ein Flussdiagramm der Aktivierungssteuerprozedur, die durch die
ECU 12 auszuführen
ist. Bei dieser Prozedur bestimmt die ECU 12, ob die AI-Ausführungsbedingung
in Schritt S1 hergestellt ist oder nicht. Solange die AI-Ausführungsbedingung
in Schritt S1 nicht erfüllt
ist, schreitet die ECU 12 zu Schritt S4 zum Verhindern
der AI-Steuerung
voran und schließt
die derzeitige Prozedur dann ab. Wenn die AI-Ausführungsbedingung
hergestellt ist, schreitet die ECU 12 zu Schritt S5 voran.
Im
darauf folgenden Schritt S5 bestimmt die ECU 12, ob die
Sensoren 10 und 11 in einem normalen Zustand mit
Bezug auf einen Wert jedes Diagnosemerkers sind oder nicht, welcher
festgelegt wird, wenn bestimmt wird, dass jeweils der Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 und
der O2-Sensor 11 in einem abnormalen
Zustand gemäß einer
Abnormalitätsdiagnoseprozedur
ist, die separat von 5 auszuführen ist. Unterdessen können bekannte
verschiedene Arten von Prozeduren für die Abnormalitätsdiagnoseprozedur
eingesetzt werden, wobei die Details von diesen nicht wiederholt
werden. Wenn bestimmt wird, dass der Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 und
der O2-Sensor 11 in
einem normalen Zustand sind, schreitet die ECU 12 zu Schritt
S5 zum Ausführen
der AI-Steuerung voran und schließt die derzeitige Prozedur
dann ab. Andererseits schreitet die ECU 12 zu Schritt S4
zum Verhindern der AI-Steuerung
voran und schließt
die derzeitige Prozedur dann ab, wenn bestimmt wird, dass der Luft-Treibstoff-Verhältnissensor 10 oder
der O2-Sensor nicht in einem normalen Zustand
ist.
Wenn
die Aktivierungssteuerprozedur ausgeführt wird, kann die Steuerung
des sekundären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
unter der Voraussetzung eines fehlerhaften primären Luft-Treibstoff-Verhältnisses
verhindert werden, da die AI-Steuerung verhindert wird, wenn bestimmt
wird, dass der Luft-Treibstoffverhältnissensor 10 oder
der O2-Sensor 11 nicht in einem
normalen Zustand ist. Als Folge kann das Kühlen des Abgasreinigungskatalysators 7 mit
der Sekundärluft
und das Überhitzen
des Abgasreinigungskatalysators 7 wegen der unangemessenen
hohen Erhöhung
des Treibstoffs verhindert werden.
Gemäß dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel
fungiert die ECU 12 jeweils bei der Aktivierungssteuerprozedur
der 2, 5 und der Primär-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lern-Steuerprozedur von 4 als
eine Luft-Treibstoffverhältnis-Lern-Bestimmungseinrichtung
durch Ausführen des
Schritts S2, als Abnormalitätsbestimmungseinrichtung
durch Ausführen
des Schritts S5 und als eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lerneinrichtung durch Ausführen des
Schritts S12.
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt
und kann in verschiedenen Ausführungsformen
ausgeführt
werden. Beispielsweise ist der Abgasreinigungskatalysator 7 nicht
auf ein Ausführungsbeispiel
beschränkt,
das den Startkatalysator 7a und den NOx-Absorptions-Reduktionskatalysator 7b hat.
Solange die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators und
eine Überhitzung
von diesem verhindert wird, nämlich
durch die Aktivierungssteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung,
kann die Anzahl und die Anordnung des Abgasreinigungskatalysators
angemessen geändert
werden. Die Festlegung des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnis-Lernbereichs
ist nicht auf die Bereiche A1 bis A4 beschränkt, solange dieser in Übereinstimmung
mit den Betriebszuständen
des Verbrennungsmotors festgelegt wird, wobei dieser angemessen
festgelegt werden kann. Weiter ist es zulässig, die Verarbeitungen von 2 und 5 zur
gleichen Zeit einzusetzen.
Wie
oben beschrieben kann gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
das Verschlechtern des Aufwärmens
des Abgasreinigungskatalysators oder das Überhitzen von diesem verhindert
werden, nämlich
wie oben beschrieben durch Verhindern der Zufuhr der Sekundärluft und
Erhöhen
der Treibstoffmenge, wenn das Erlernen des primären Luft- Treibstoff-Verhältnisses nicht abgeschlossen
ist oder wenn eine Abnormalität
in einem Sensor auftritt, der für
das Erlernen des primären
Luft-Treibstoff-Verhältnisses
verwendet wird.