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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
für einen Multi-Kraftstoffmotor, und betrifft insbesondere
eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen Multi-Kraftstoffmotor
zum Reduzieren der Belastung auf einen Katalysator, sogar wenn eine
Alkoholkonzentration des Kraftstoffs niedriger als der Lernwert
gesetzt wird.
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In
den vergangenen Jahren haben sich Alkoholkraftstoffe als eine vielversprechende
Alternative gegenüber fossilen Kraftstoffen aus dem Blickwinkel des
Umweltschutzes erwiesen. FFVs (FFV: Flexible Kraftstofffahrzeuge),
welche in der Lage sind, sogar mit einer Alkohol-Kraftstoffmischung
zu fahren, die eine Mischung aus Alkohol und Benzin ist, zusätzlich zum
Fahren nur mit Benzin, sind entwickelt worden. Zusätzlich
dazu, dass der kalorische Wert und die Verdampfungscharakteristika
verglichen mit Kraftstoff, der 100 Prozent Benzin ist, unterschiedlich sind,
weist eine Alkohol-/Kraftstoffmischung unterschiedliche Charakteristika
in Abhängigkeit von der Alkoholkonzentration auf, welche
ein Mischungsverhältnis hinsichtlich des Benzins kennzeichnet.
Dies bedeutet, dass, wenn eine Alkohol-Kraftstoffmischung in einem
Motor verwendet wird, für welchen die Verwendung von Kraftstoff,
der 100 Prozent Benzin ist, angenommen wird, weicht ein gesteuertes Kraftstoff-Luft-Verhältnis
von einem theoretischen Kraftstoff-Luft-Verhältnis ab,
so dass eine Abgaskomponente zunimmt oder sich die Funktionsfähigkeit ändert.
Im Hinblick auf diese Art von einem technologischen Problem ist
eine Technologie in Patentdokument 1 offenbart zum Erlangen des
gleichen Äquivalenzverhältnisses durch Korrigieren
einer Menge von Kraftstoff, welche in einen Motor eingespritzt wird, gemäß einer
Alkoholkonzentration der Alkohol-/Kraftstoffmischung.
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Bei
einem FFV wird die Konzentration von Sauerstoff im Abgas, während
das Fahrzeug fährt, durch einen Sauerstoffkonzentrationssensor
detektiert. Eine Alkoholkonzentration im Kraftstoff wird dann basierend
auf den Ergebnissen von dieser Detektion wiederholt gelernt, und
die Menge von Kraftstoff, welche eingespritzt wird, wird basierend
auf den Lernergebnissen gesteuert. Die Lernergebnisse für die
Alkoholkonzentration werden dann wiederholt im Speicher aktualisiert.
Wenn ein Hauptschalter dann abgeschaltet wird, und dann danach wieder
eingeschaltet wird, werden die Lernergebnisse für die Alkoholkonzentration
für die vorangegangene Zeit aus dem Speicher ausgelesen.
Die Menge von Kraftstoff, welche eingespritzt wird, kann auf der
Annahme gesteuert werden, dass der Kraftstoff von der Alkoholkonzentration
der gelernten Ergebnisse ist.
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[Patentdokument 1]
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- Offengelegte japanische
Patentveröffentlichung Nr. 2004-293491 .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Bei
der obigen konventionellen Technologie werden, wenn Kraftstoff von
einer unterschiedlichen Alkoholkonzentration zugeführt
wird, nachdem der Hauptschalter abgeschaltet wird, das nächste
Mal, wenn der Motor gestartet wird, die Lernergebnisse für die
Alkoholkonzentration und die tatsächliche Alkoholkonzentration
unterschiedlich sein.
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Die
Zusammensetzung von Ethanol enthält Sauerstoffatome. Die
Menge von Sauerstoff pro Einheitsvolumen, welche für eine
Verbrennung erforderlich ist, kann daher klein verglichen mit der
Verbrennung von Benzin sein. Die Menge von Kraftstoff, welcher eingespritzt
wird, kann auch erhöht werden, während die Alkoholkonzentration
erhöht wird, um das gleiche Äquivalenzverhältnis
zu erhalten. Wenn die tatsächliche Alkoholkonzentration
niedriger als die Alkoholkonzentration für die gelernten
Ergebnisse ist, tritt eine unbeabsichtigte Zündung aufgrund dessen
auf, dass das Luft-/Kraftstoffverhältnis zu fett ist, und
die Belastung auf den Katalysator wird daher wesentlich.
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Um
die Probleme des verwandten Standes der Technik zu lösen,
ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
für einen Multi-Kraftstoffmotor vorzusehen, wobei ein Katalysator
nicht beschädigt wird, sogar wenn ein Unterschied zwischen
Lernergebnissen für eine Alkoholkonzentration bestehen,
welche sich auf den Kraftstoff und eine tatsächliche Alkoholkonzentration
beziehen.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen, ist in der vorliegenden Erfindung
eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen Multi-Kraftstoffmotor,
der eine Menge von Kraftstoff steuert, welche basierend auf einer
Alkoholkonzentration von Kraftstoff eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass sie mit dem Folgenden versehen ist.
- (1)
Ein Sauerstoffkonzentrationssensor, der eine Konzentration von Sauerstoff
innerhalb eines Abgases detektiert, eine Alkoholkonzentration-Lerneinheit,
die eine Alkoholkonzentration von dem eingespritzten Kraftstoff
basierend auf einem Wert lernt, welcher durch den Sauerstoffkonzentrationssensor
berechnet wird, eine Alkoholkonzentrations-Speichereinheit, die
Lernwerte für die Alkoholkonzentration speichert, und eine Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit,
die eine Menge von Kraftstoff steuert, der basierend auf einem Lernwert
eingespritzt wird, sind vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit
umfasst eine Reduktions- und Korrektureinheit, die die Menge von
Kraftstoff reduziert und korrigiert, der eingespritzt wird, um so
geringer als die Einspritzmenge entsprechend dem ausgelesenen Lernwert
zu sein, und eine Überarbeitungseinheit, die die Lernwerte
basierend auf Werten überarbeitet, die durch den Sauerstoffkonzentrationssensor
während einer Reduktion und Korrektur berechnet werden.
Die Menge von Kraftstoff, der eingespritzt wird, wird nur eine vorgeschriebene Zeitdauer
reduziert und korrigiert durch die Reduktions- und Korrektureinheit,
wenn der ausgelesene Lernwert für eine hohe Konzentration
ist, wenn der Motor gestartet wird, wobei die Menge von Kraftstoff,
der eingespritzt wird, dann danach basierend auf dem überarbeiteten
Lernwert gesteuert wird.
- (2) Eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob oder ob nicht
der eingespritzte Kraftstoff von Kraftstoff, der innerhalb eines
Kraftstoffrohrs auf Kraftstoff innerhalb eines Kraftstofftanks umgeschaltet
worden ist, ist auch vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit
reduziert und korrigiert die Menge von Kraftstoff, der eingespritzt
wird, nur um eine vorgeschriebene Menge unter Verwendung der Reduktions-
und Korrektureinheit, wenn der eingespritzte Kraftstoff auf Kraftstoff
innerhalb des Kraftstofftanks umgeschaltet wird, wobei die Menge
von Kraftstoff, der eingespritzt wird, danach basierend auf dem überarbeiteten
Lernergebnis gesteuert wird.
- (3) Die Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit reduziert und
korrigiert die Menge von Kraftstoff, der eingespritzt wird, wenn
der ausgelesene Lernwert für eine hohe Konzentration ist,
und der Laufzustand des Motors in einem Hochlastbereich ist.
- (4) Die Reduktion und Korrektur der Menge von Kraftstoff, der
eingespritzt wird, kann auch in Stufen ausgeführt werden.
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[Effekte der Erfindung]
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden die folgenden Ergebnisse erreicht.
- (1) Wenn der Motor gestartet wird, wird, wenn
der Lernwert, welcher gespeichert wird, in Bezug auf eine Alkoholkonzentration
von Kraftstoff hoch ist, die Menge von Kraftstoff, der eingespritzt
wird, reduziert und korrigiert, bis ein Überarbeiten dieses Lernwerts
abgeschlossen ist. Dies bedeutet, dass es möglich ist,
zu verhindern, dass ein Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu
fett wird, sogar wenn eine tatsächliche Alkoholkonzentration
unterhalb des Lernwerts fällt, um Kraftstoff oder eine
niedrige Alkoholkonzentration während des Stoppens zuzuführen.
Es ist daher möglich, zu verhindern, dass eine Belastung
auf einen Katalysator groß wird.
- (2) Es ist auch möglich, die Menge von Kraftstoff, der
eingespritzt wird, zu reduzieren und korrigieren, bis ein Überarbeiten
eines Lernwerts abgeschlossen ist, nicht nur, wenn der Motor gestartet wird,
sondern auch zu der Zeit des Umschaltens des eingespritzten Kraftstoffs
von Kraftstoff, welcher innerhalb eines Kraftstoffrohrs verbleibt,
auf Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks. Es ist daher möglich,
zu verhindern, dass der Lernwert basierend auf zugeführtem
Kraftstoff, der in dem Kraftstoffrohr verbleibt, überarbeitet
wird.
- (3) Die Reduktion und Korrektur des eingespritzten Kraftstoffs
wird nur ausgeführt, wenn der Lernwert für eine
hohe Konzentration ist und der Laufzustand des Motors für
einen Hochlastbereich ist. Es ist daher möglich, zu verhindern,
dass eine Reduktion und Korrektur unter Bedingungen implementiert
wird, wo ein Schutz des Katalysators nicht notwendig ist.
- (4) Die Reduktion und Korrektur des eingespritzten Kraftstoffs
kann auch in Stufen ausgeführt werden. Es ist daher möglich,
zu verhindern, dass eingespritzter Kraftstoff übermäßig
reduziert und korrigiert wird.
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Bester Modus zum Ausführen der
Erfindung
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Das
Folgende ist eine detaillierte Beschreibung in Bezug auf die Zeichnungen
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 ist
ein Diagramm, welches eine Gesamtkonfiguration für eine
Brennkraftmaschine und ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem von einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ein
Einlassrohr 2 und ein Abgasrohr 7 sind an einen
Motor 1 gekoppelt. Ein Luftreiniger 3 ist auf der
stromaufwärtigen Seite des Einlassrohrs 2 vorgesehen.
Eine Menge von Luft, welche in den Motor 1 aufgenommen
wird, kann durch ein Drosselventil 4 eingestellt werden,
welches innerhalb des Einlassrohrs 2 angeordnet ist. Ein
Ausmaß der Öffnung des Drosselventils 4 kann
durch einen Drosselöffnungssensor (im Folgenden als TH-Sensor
bezeichnet) 11 detektiert werden.
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Ein
Einlassrohr-Absolutdrucksensor (ausgedrückt im Folgenden
als PBA-Sensor) 12 misst einen Einlassrohr-Absolutdruck
PBA. Ein Einlasslufttemperatursensor (ausgedrückt als ”TA-Sensor” im
Folgenden) 16 misst eine Einlasslufttemperatur TA innerhalb
des Einlassrohrs 2. Ein Wassertemperatursensor (im Folgenden
ausgedrückt als ”TW-Sensor”) 13 misst
eine Temperatur zirkulierenden Wassers TW des Motors 1.
Ein Kurbelwinkelsensor (im Folgenden ausgedrückt als ”CRK-Sensor”) 14 misst
einen Kurbelwinkel CRK, der eine Kurbelposition des Motors 1 darstellt.
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Ein
Dreiwegekatalysator 8 ist auf der stromabwärtigen
Seite des Abgasrohrs 7 vorgesehen. Ein Sauerstoffkonzentrationssensor
(im Folgenden als O2-Sensor bezeichnet) 15 zum Messen einer
Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgases innerhalb des Abgasrohrs 7 ist
zwischen dem Motor 1 von dem Abgasrohr 7 und dem
Dreiwegekatalysator 8 vorgesehen. Eine Motorsteuereinheit
(ECU) 10 führt verschiedene Typen einer Motorsteuerung
durch, einschließlich der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, basierend
auf Detektionssignalen, welche durch jeden der Sensoren ausgegeben
werden. Ein Injektor 5 öffnet ein Ventil, welches
sich in Reaktion auf ein Einspritzsteuersignal öffnet,
welches durch die ECU 10 ausgegeben wird, und spritzt eine
Kraftstoffmischung von Benzin oder Benzin und Alkohol (in dieser
Ausführungsform Ethanol) ein.
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2 ist
eine Funktionsblockansicht, welche eine Konfiguration für
essentielle Hauptteile für die ECU 10 zeigt. Nummern,
die die gleichen wie zuvor sind, werden verwendet, um identische
oder ähnliche Abschnitte zu kennzeichnen. Aspekte von der
Konfiguration, die nicht zum Erläutern der vorliegenden
Erfindung notwendig sind, sind nicht in den Zeichnungen enthalten.
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Eine
Kraftstoffeinspritzdarstellung ist in einem ROM (ROM: Read only
Memory: nur lesbarer Speicher) 101 für jede Kraftstoffalkoholkonzentration (im
Folgenden als E-Konzentration bezeichnet) gespeichert. 3 ist
eine Ansicht, welche schematisch Speicherinhalte von dem ROM 101 darstellt.
In dieser Ausführungsform sind eine Pb/Ne-Darstellung,
eine Ne/TH-Darstellung und verschiedene Korrekturkoeffiziententabellen
und Startsteuerinformationen in einer wechselseitig korrelierten
Weise für jede Kraftstoffethanolkonzentration (E1, E2,
E3, E4) gespeichert.
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Wie
zuvor beschrieben, enthält die Zusammensetzung des Ethanols
Sauerstoffatome. Dies bedeutet, dass die Menge von Sauerstoff, welche
pro Einheitsvolumen zur Verbrennung erforderlich ist, gering verglichen
damit ist, wenn Benzin verbrannt wird. Das theoretische Luft-/Kraftstoffverhältnis
ist daher kleiner, wenn ein Kraftstoff, der eine Mischung aus Ethanol
und Benzin ist, verwendet wird, als der Fall, wenn Kraftstoff nur
aus Benzin verwendet wird. Es ist daher notwendig, eine Einspritzsteuerinformation
für jedes Mischungsverhältnis für das
Ethanol und das Benzin einzustellen, damit der Motor 1 in
einem optimalen Zustand läuft.
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Andererseits,
wenn das Ethanol von einer bestimmten Konzentration ist, ist es
aus experimentellen Ergebnissen etc. bekannt, dass das gleiche Ausmaß von
Steuerung ausgeführt werden kann, wie dann, wenn geeignete
Darstellungen und Tabellen für andere Konzentrationen zugeführt
werden als für Darstellungen und Tabellen zum Sicherstellen,
dass der Motor 1 in einem optimalen Zustand läuft,
sogar wenn eine andere Konzentration innerhalb eines bestimmten
festgelegten Bereichs angewandt wird.
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In
dieser Ausführungsform, wie in dem Beispiel in 4 gezeigt,
ist ein Bereich für eine Ethanolkonzentration eingestellt,
und vier Typen E1, E2, E3, E4 (wobei die Alkoholkonzentration E1
kleiner E2 kleiner E3 kleiner E4 ist) zuvor als Referenzkonzentrationen
für Ethanol innerhalb jeweiliger Bereiche eingestellt.
Eine Pb/Ne-Darstellung, eine Ne/TH-Darstellung und verschiedene
Korrekturkoeffiziententabellen und Startsteuerinformationen werden
dann im Voraus für jede jeweilige Referenzkonzentration
vorbereitet.
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Es
kann jegliche Anzahl von Referenzkonzentrationen geben, vorausgesetzt,
es gibt drei oder mehr, die geeignet jeder Konzentration von 0 Prozent bis
100 Prozent zugewiesen werden können. Die jeweiligen Darstellungen
und Tabellen werden festgelegt, um Bereiche aufzuweisen, wo sich
Konzentrationen überlappen, wie in 4 gezeigt
ist.
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In
dieser Ausführungsform sind Sätze von Pb/Ne-Darstellungen,
Ne/TH-Darstellungen, verschiedene Korrekturkoeffiziententabellen
und Starteinspritzinformationen, welche für jede Ethanolreferenzkonzentration
vorbereitet sind, als ”Darstellungssätze” bezeichnet,
und es gibt auch Fälle, wo Darstellungssätze für
jede Ethanolreferenzkonzentration als ein E1-Darstellungssatz, ein
E2-Darstellungssatz, ein E3-Darstellungssatz und ein E4-Darstellungssatz bezeichnet
werden.
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Zurückkehrend
zu 2 lernt eine Alkoholkonzentrationslerneinheit 102 die
E-Konzentration von dem eingespritzten Kraftstoff, basierend auf
einem gemessenen Wert (Spannung) VO2 von dem O2-Sensor 15,
welcher die Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgasrohrs 7 repräsentiert.
Die Lernergebnisse werden dann wiederholt in einer Speichereinheit 103 aktualisiert.
Eine Motorlastdetektionseinheit 104 detektiert eine aktuelle
Motorlast, basierend auf der Motorgeschwindigkeit Ne und ein Ausmaß der
Drosselöffnung TH.
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An
einer Kraftstoffeinspritzsteuereinheit 105 reduziert und
korrigiert die Reduktionsmengenkorrektureinheit 105a die
Menge von Kraftstoff, welcher eingespritzt wird, nur für
eine vorgeschriebene Zeitdauer, wenn ein Lernwert, der in der Speichereinheit 103 gespeichert
ist, eine hohe Konzentration ist (E3 oder E4 in dieser Ausführungsform).
Eine Lernwertüberarbeitungseinheit 105b überarbeitet
die Lernwerte für die E-Konzentration basierend auf den
gemessenen Werten des O2- Sensors 15 während einer
Reduktion und Korrektur von der Menge des Kraftstoffs, der eingespritzt
wird. Eine Schaltbestimmungseinheit 105c bestimmt, ob oder
ob nicht der eingespritzte Kraftstoff von dem Kraftstoff, der innerhalb
eines Kraftstoffrohrs 17 verbleibt, auf den Kraftstoff
innerhalb des Kraftstofftanks umgeschaltet worden ist.
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Wenn
der Motor gestartet wird, und es durch die Schaltbestimmungseinheit 105c bestimmt
wird, dass der eingespritzte Kraftstoff auf den Kraftstoff innerhalb
des Kraftstofftanks umgeschaltet worden ist, reduziert und korrigiert,
wenn der Lernwert für die E-Konzentration, welcher in der
Speichereinheit 103 gespeichert ist, eine hohe Konzentration
ist und die Motorlast, die durch die Motorlastdetektionseinheit 104 detektiert
wird, in einem vorgeschriebenen Hochlastzustand ist, die Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit 105 eine
Menge von eingespritztem Kraftstoff, welche durch Bezugnehmen auf
eine Kraftstoffeinspritzdarstellung gemäß dem
Lernwert erhalten wird. Die Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit 105 beendet
dann die Reduktion und Korrektur, wenn der Lernwert durch die Lernwertüberarbeitungseinheit 105b während
eines Reduzierens und Korrigierens von dem eingespritzten Kraftstoff überarbeitet
wird.
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Eine
detaillierte Beschreibung wird nun von dem Betrieb einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgegeben werden,
während auf ein Flussdiagramm und ein Zeitgabediagramm
Bezug genommen wird. 5 ist ein Hauptflussdiagramm,
welches eine Prozedur für eine Katalysator (CAT) Schutzverarbeitung
von einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt, und hauptsächlich den Betrieb der ECU 10 zeigt. 6 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”Magersteuerung” zeigt,
welche innerhalb des Hauptflusses ausgeführt wird. 8 und 10 sind Flussdiagramme,
welche Prozeduren für ”Magerkoeffizientensuche” und ”MAP-Bestimmung” zeigen, welche
innerhalb der jeweiligen ”Magersteuerung” ausgeführt
werden. 11 ist ein Flussdiagramm, welches
eine Prozedur für eine ”E-Bestimmungspunktaktualisierung” zeigt,
welche innerhalb der ”MAP-Bestimmung” ausgeführt
wird.
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Hier
wird zuerst der Betrieb in dem Fall, wo der Motor in einem Zustand
gestartet wird, wo die E-Konzentration innerhalb des Kraftstofftanks
bis zum Niveau E2 gefallen ist, beschrieben unter Verwendung einer
Zeitabfolge entlang des Zeitgabediagramms von 13,
da Benzin während eines Motorstoppens zugeführt
wird, ungeachtet, ob der Lernwert für die E-Konzentration,
welcher in der Speichereinheit 103 (E-Konzentration Lernwert
E-Index) das Niveau E4 der höchsten Konzentration ist.
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In
Schritt S1 des Hauptflusses (5) wird auf
einen E-Bestimmungs-(Alkoholkonzentrationsbestimmungs-)-Punkt Pe
Bezug genommen, welcher die Alkoholkonzentrationsbestimmungshistorie
repräsentiert. Die CAT-Schutzverarbeitung von dieser Ausführungsform
wird nur zu einer Zeit (erste Zeit) direkt nachdem der Motor startet,
und einer Zeit (zweite Zeit) ausgeführt, wo beurteilt wird,
dass alles von dem Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffrohre (das
heißt Kraftstoff von einer Alkoholkonzentration vor dem Wiederbefüllen)
verbraucht worden ist, und ein Einspritzen von Kraftstoff innerhalb
des Kraftstofftanks begonnen hat. Hier repräsentiert Pe
die Anzahl von Malen, wo die Ausführung von der CAT-Schutzverarbeitung
beendet worden ist. Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass Pe größer
gleich 2 ist, dann wird bestimmt, dass die CAT-Schutzverarbeitung
bereits zweimal ausgeführt worden ist. Dann wird mit Schritt S7
fortgefahren, ein Mager-(Verdünnungs-)-Koeffizient Kclh
wird auf einen Initialwert von ”1.0” (das heißt, dass
der Kraftstoff nicht mager gemacht wird) zurückgesetzt
und die Verarbeitung endet.
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Andererseits
ist ein Initialwert für den E-Bestimmungspunkt Pe ”0”.
Es wird daher bestimmt, dass Pe kleiner 2 direkt nach einem Starten
des Motors ist, und mit Schritt S2 wird fortgefahren. In Schritt S2
wird auf den E-Konzentrationslernwert Eindex, der in dem Speicher 103 gespeichert
ist, Bezug genommen. Wenn der E-Konzentrationslernwert Eindex ein
Niedrigkonzentrationsniveau (E1, E2) ist, wird mit Schritt S7 fortgefahren,
der Magerkoeffizient Kclh wird auf den Initialwert ”1.0” zurückgesetzt,
und die Verarbeitung endet. Und zwar wird in dieser Ausführungsform
eine Magersteuerung nicht ausgeführt, wenn der E-Konzentrationslernwert
Eindex eine niedrige Konzentration ist, und die Menge von Kraftstoff,
der eingespritzt wird, relativ klein ist.
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Im
Hinblick auf dieses, wird, wenn der gespeicherte Lernwert Eindex
ein hohe Konzentration ist, wie beispielsweise ein Niveau E4 oder
ein Niveau E3, wie in dieser Ausführungsform, eine Mengenreduktion
und Korrektur ausgeführt durch Multiplizieren der Kraftstoffeinspritzmenge
Tout mit dem Magerkoeffizienten Kclh. Als Ergebnis wird mit Schritt
S3, wo das Luft-/Kraftstoffverhältnis mager gemacht werden soll,
fortgefahren. In Schritt S3 wird der E-Bestimmungspunkt Pe als anew
bezeichnet. Wenn der E-Bestimmungspunkt Pe anders als ”1” (das
heißt Pe gleich 0) ist, wird mit Schritt S5 fortgefahren.
Wenn der E-Bestimmungspunkt ”1” ist, wird mit
Schritt S4 fortgefahren. Pe ist gleich 0 direkt nachdem der Motor
startet. Dann wird mit Schritt S5 fortgefahren und eine erstmalige ”Magersteuerung” wird
ausgeführt.
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6 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für die ”Magersteuerung” zeigt.
In Schritt S21 wird bestimmt, ob oder ob nicht ein Laufzustand des
Motors in einem Hochlastbereich ist, welcher ein Ziel der CAT-Schutzsteuerung
basierend auf dem Ausmaß der Öffnung der Drossel
TH und der Motorgeschwindigkeit NE ausmacht. In dieser Ausführungsform,
wie in 7 gezeigt, wenn das Ausmaß der Öffnung
der Drossel TH größer als ein vorgeschriebenes
Referenzausmaß des Öffnens THref ist und die Motorgeschwindigkeit
NE größer als eine vorgeschriebene Referenzgeschwindigkeit
NEref ist, wird die CAT-Schutzsteuerung als ein erforderlicher Hochlastbereich
bestimmt. Dann wird mit Schritt S22 fortgefahren. Wenn der Bereich
nicht ein Hochlastbereich ist, endet die Verarbeitung.
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In
Schritt S22 wird eine Kühlwassertemperatur TW mit einem
Aufwärmbestimmungsschwellenwert TWref verglichen. Wenn
TW > TWref ist, wird bestimmt,
dass das Aufwärmen beendet ist und mit einem ”Suchen
nach einem Magerkoeffizienten” von Schritt S26 wird fortgefahren.
Wenn TW ≤ TWref ist, wird bestimmt, dass dies vor einem
Aufwärmen ist. Dann wird mit Schritt S23 fortgefahren,
und ein Messwert VO2 des O2-Sensors 15 wird mit einem aktiven Bestimmungsschwellenwert
Vref1 verglichen. Wenn dies vor der Zeit t1 von 13 ist,
dann ist VO2 ≥ Vref1, und es wird bestimmt, dass der O2-Sensor 15 noch
nicht aktiv ist und die Verarbeitung endet daher. Im Hinblick auf
dieses, wenn VO2 < Vref
E1 zur Zeit t1 ist und eine Aktivierung des O2-Sensors 15 beendet
ist, wird mit Schritt S24 fortgefahren und eine ”Magerkoeffizientensuche” wird
ausgeführt.
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In
dieser Ausführungsform, vor einem Aufwärmen des
Motors, wird auf ein Aktivwerden des O2-Sensors 15 gewartet,
um eine Fahrtüchtigkeit direkt nach einem Starten sicherzustellen,
und eine Magerkoeffizientensuche (Schritt S24) wird ausgeführt.
Nach einem Aufwärmen wird die Magerkoeffizientensuche (Schritt
S26) ausgeführt, bevor der O2-Sensor 15 aktiv
wird.
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8 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für die ”Magerkoeffizientensuche” zeigt. Hier
wird ein optimaler Magerkoeffizient Kclh, basierend auf der Kühlwassertemperatur
TW gesucht.
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In
Schritt S31 werden eine Kühlwassertemperatur TW und ein
vorgeschriebener Schwellenwert TWstep verglichen, um zu bestimmen,
ob der eingespritzte Kraftstoff in Stufen (in dieser Ausführungsform
zwei Stufen) oder in einem Durchgang mager gemacht wurden. Wenn
TW kleiner TWstep, wird mit Schritt S32 fortgefahren, um den Kraftstoff
in Stufen mager zu machen. Wenn TW größer gleich
TWstep, wird mit Schritt S41 fortgefahren, um den Kraftstoff in einem
Durchlauf mager zu machen.
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In
Schritt S32 wird bestimmt, ob oder ob nicht der aktuelle E-Konzentrationslernwert
Eindex ein Hochkonzentrationsniveau E4 ist. Wenn Eindex das Niveau
E4 ist, wird mit Schritt S33 fortgefahren, um den Kraftstoff in
zwei Stufen mager zu machen. Wenn Eindex nicht das Niveau E4 ist,
wird mit Schritt S41 fortgefahren, um den Kraftstoff in einem Durchgang
mager zu machen. In dieser Ausführungsform wird der E-Konzentrationslernwert
als das Niveau E4 bestimmt. Daher wird mit Schritt S33 fortgefahren, um
den Prozess des Magermachens des Kraftstoffs von der ersten Stufe
auszuführen.
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In
Schritt S33 wird auf ein Magerausführungsbeendet-Flag Fclh
Bezug genommen. Dann wird mit Schritt S34 fortgefahren, da das Flag
Fclh in dem Rücksetzzustand ist (vor einem Magermachen). In
Schritt S34 wird ein vorgeschriebener Zählwert auf den
ersten Zähler N1st gesetzt, der eine Zeitdauer der Implementierung
für die erste Stufe des Magermachens des Kraftstoffs entscheidet.
In Schritt S35 wird ein erste Stufe-Magerkoeffizient Kclh1 (< 1.0) aus einer
erste Koeffiziententabelle gesucht, welcher mit dem aktuellen E-Konzentrationslernwert
Eindex korreliert ist (welcher hier E4 ist), wobei die Kühlwassertemperatur
TW als ein Parameter genommen wird. 9 ist eine
Ansicht, welche ein Beispiel der ersten Koeffiziententabelle zeigt,
wo der erste-Stufe-Magerkoeffizient Kclh1 entsprechend der aktuellen
Kühlwassertemperatur TW zu der Zeit t2 aufgezeichnet ist.
In Schritt S36 wird ein Magerausführungsbeendet-Flag Fclh auf ”1” gesetzt.
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Als
Ergebnis wird der Magerkoeffizient Kclh mit der Kraftstoffeinspritzmenge
Tout multipliziert, welche separat in der Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit 105 durch
die Reduzierung der Korrektureinheit 106 berechnet wird,
so dass eine Menge von Kraftstoff, der eingespritzt wird, reduziert
wird. Das Luft-/Kraftstoffverhältnis steigt daher zu der
Zeit t2 an, wie in 13 gezeigt ist. Wie oben gezeigt,
wenn ein Abfragen der Magerkoeffizientensuche von Schritt S24 (oder
Schritt S26) beendet ist, wird mit Schritt S25 von 6 fortgefahren
und eine MAP-Bestimmungsverarbeitung wird implementiert.
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10 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für die ”MAP-Bestimmungsverarbeitung” zeigt.
Der E-Konzentrationslernwert Eindex wird dann basierend auf der
Ausgabe VO2 von dem O2-Sensor 15 überarbeitet.
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In
Schritt S50 wird auf ein Magerausführungs-Flag Fclh Bezug
genommen. In diesem Fall wird bestimmt, dass Fcthelh gleich 1 (erste
Stufe) ist, und daher wird mit Schritt S51 fortgefahren. In Schritt S51
wird auf den Stufenzähler N1st Bezug genommen, und es wird
direkt zu dem Hauptfluss zurückgekehrt, bis der erste-Stufenzähler
N1st unterbricht und die erste Stufe des Magermachens ist beendet.
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Jeder
der Prozesse, welche oben beschrieben sind, werden dann nach diesem
wiederholt, so dass in dem nächsten ”Magerkoeffizientensuchprozess” (8)
in Schritt S33 bestimmt wird, dass das Magerausführungs-Flag
Fclh ”1” ist, und mit Schritt S37 wird fortgefahren.
In Schritt S37 wird auf den erste-Stufenzähler N1st Bezug
genommen, und mit Schritt S38 wird fortgefahren, bis der Zähler
N1st unterbricht. In Schritt S38, wie in Schritt S35, wird der erste-Stufe-Magerkoeffizient
Kclh1 aus der ersten Koeffiziententabelle abgefragt, welcher mit
dem aktuellen E-Konzentrationslernwert Eindex korreliert ist, wobei
die Kühlwassertemperatur TW als ein Parameter genommen
wird. In dieser Ausführungsform ist der Magerkoeffizient
Kclh1 von der ersten Koeffiziententabelle fest, ungeachtet der Kühlwassertemperatur
TW und der gleiche Wert wie für das vorherige Mal wird
daher eingestellt. In Schritt S39, wie in Schritt S36, wird das
Magerausführungs-Flag Fclh1 auf ”1” gesetzt.
Der erste-Stufe-Zähler N1st wird dann in Schritt S40 dekrementiert.
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Nach
diesem wird zur Zeit t3 von 133, wenn
der erste-Stufe-Zähler N1st unterbricht und dies durch
Schritt S51 von 10 detektiert wird, mit Schritt
S52 fortgefahren. In Schritt S52 werden die O2-Sensorausgabe VO2
und der MAP-Schaltschwellenwert Vref2 verglichen, um die Gültigkeit
des aktuellen E-Konzentrationslernwerts Eindex zu bestätigen.
Hier wird bestimmt, dass die Sensorausgabe VO2 den MAP-Schaltschwellenwert
Vref2 überschreitet, und der E-Konzentrationslernwert Eindex ist
nicht gültig. Eine Überarbeitung des E-Konzentrationslernwerts
Eindex wird dann vor dem Magermachen der zweiten Stufe gesendet.
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Nach
diesem, wenn eine Unterbrechung des erste-Stufe-Zählers
N1st in Schritt S37 von 8 auch detektiert wird, ist
die erste Stufe des Magerermachens beendet, und mit Schritt S41
wird fortgefahren, um mit der zweiten Stufe fortzufahren. In Schritt S41
wird dann auf das Magerausführungs-Flag Fclh Bezug genommen,
und mit Schritt S42 wird fortgefahren, da etwas anderes als ”2” bestimmt
wird. In Schritt S42 wird ein vorgeschriebener Zählwert
auf den zweite-Stufe-Zähler N2nd gesetzt, der die Implementierungszeitdauer
für die zweite Stufe des Magermachens entscheidet. In Schritt
S43 wird ein zweiter Stufenmagerkoeffizient clh2 aus der zweiten Koeffiziententabelle
abgefragt, wovon ein Beispiel in 9 gezeigt
ist, wobei die Kühlwassertemperatur TW als ein Parameter
genommen wird. In Schritt S44 wird ein Magerausführungsbeendet-Flag
Fclh auf ”2” gesetzt.
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Als
ein Ergebnis wird ein zweite Stufe-Magerkoeffizient Kclh2, der kleiner
ist als der erste-Stufe-Magerkoeffizient Kclh1 mit der Kraftstoffeinspritzmenge
Tout multipliziert. Die Menge von Kraftstoff, der eingespritzt wird,
wird daher weiter reduziert, und das Luft-/Kraftstoffverhältnis
steigt weiter zu der Zeit t3, wie in 13 gezeigt
ist, an. Wie oben gezeigt, wenn die ”Magerkoeffizientensuche” endet,
wird wieder zu 6 zurückgekehrt, und
die ”MAP-Bestimmungsverarbeitung” (10)
wird in Schritt S25 wieder ausgeführt.
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In
Schritt S50 von 10 wird auf das Magerausführungs-Flag
Fclh Bezug genommen, und mit Schritt S56 wird fortgefahren, da eine
Bestimmung von Fclh gleich 2 hier gemacht wird. In Schritt S56 werden
die O2-Sensorausgabe VO2 und der MAP-Schaltschwellenwert Vref2 verglichen,
um die Gültigkeit des aktuellen E-Konzentrationslernwertes Eindex
zu bestätigen. Hier überschreitet die Sensorausgabe
VO2 den MAP-Schaltschwellenwert Vref2 und daher kann der aktuelle
E-Konzentrationslernwert Eindex nicht als gültig bestimmt
werden. Dann wird mit Schritt S57 fortgefahren. In Schritt S57 wird auf
den zweite-Stufe-Zähler N2nd Bezug genommen, und zu dem
Hauptfluss (5) wird direkt zurückgekehrt,
bis der Zähler N2nd unterbricht.
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Nach
diesem unterbricht der zweite Zähler N2nd zu der Zeit t4
von 13 und mit Schritt S58 wird fortgefahren, bis
dahin, wenn dieses in Schritt S57, was in 10 gezeigt
ist, detektiert wird. In Schritt S58 wird der aktuelle E-Konzentrationslernwert
Eindex nur durch die zweite Stufe zu der Niedrig-E-Seite verschoben.
Und zwar, wenn der aktuelle E-Konzentrationslernwert Eindex das
Niveau E4 ist, wird zu dem Niveau E2 umgeschaltet. Dann wird die ”E-Bestimmungspunktaktualisierungsverarbeitung” in
Schritt S59 ausgeführt.
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11 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine E-Bestimmungspunktaktualisierungsverarbeitung
zeigt. In Schritt S71 wird auf den aktuellen E-Bestimmungspunkt
Pe Bezug genommen, und hier wird bestimmt, dass Pe < 2 ist. Daher wird
mit Schritt S72 fortgefahren. In Schritt S72 wird bestimmt, ob oder
ob nicht ein Umschalten von dem eingespritzten Kraftstoff von Kraftstoff
innerhalb der Rohrleitungen auf Kraftstoff von innerhalb des Kraftstofftanks
beendet ist.
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12 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”Kraftstoffumschaltbestimmung” zeigt,
welche separat in dem Hintergrund von der CAT-Schutzverarbeitung
ausgeführt wird. In Schritt S11 wird ein Integralwert ΣTout
für die Kraftstoffeinspritzmenge Tout für nach
einem Starten des Motors mit dem Kraftstoffumschaltschwellenwert
Tout_ref verglichen. Der Kraftstoffumschaltreferenzwert Tout_ref
wird auf einen Wert gesetzt, der in der Lage ist, zu bestimmen,
dass alles von dem Kraftstoff, der in dem Kraftstoffrohr 17 verbleibt,
eingespritzt worden ist. Wenn ΣTout größer
Tout_ref ist, wird mit Schritt S12 fortgefahren, und es wird angenommen, dass
ein Kraftstoffumschalten beendet ist. Andererseits, wenn ΣTout ≤ Tout_ref
ist, wird mit Schritt S13 fortgefahren, und es wird angenommen,
dass ein Kraftstoffumschalten noch nicht erreicht worden ist.
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Zurückkehrend
zu 11 ist bestimmt worden, dass ein Kraftstoffumschalten
direkt nach einem Starten des Motors noch nicht erreicht worden
ist. Daher wird mit Schritt S74 fortgefahren, da bestimmt worden
ist, dass Pe = 0 ist, und der aktuelle E-Konzentrationslernwert
Eindex wird bestimmt. Dies ist bereits E2, und da dies als unterschiedlich
von E3 und E4 bestimmt wird, wird mit Schritt S76 fortgefahren.
In Schritt S76 wird der E-Bestimmungspunkt Pe nur um ”+2” aktualisiert.
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Wenn
der E-Bestimmungspunkt Pe ”2” in dem Hauptfluss
von 5 ist, wird in S1 bestimmt, dass Pe ≥ 2
ist. Der Magerkoeffizient Kclh wird daher auf ”1.0” in
Schritt S7 zurückgeführt, und die Steuerung endet.
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Als
Nächstes wird der Betrieb in dem Fall, wo der E-Konzentrationslernwert
Eindex, der in der Speichereinheit 103 gespeichert ist,
ein Hochkonzentrationsniveau E4 ist, und das Niveau E4 bleibt, sogar
für die Alkoholkonzentration innerhalb des Kraftstofftanks,
wenn der Motor das nächste Mal gestartet wird, unter Verwendung
einer Zeitabfolge mit Bezug auf das Zeitdiagramm von 14 und
jedem von den Flussdiagrammen beschrieben werden. Wenn der gespeicherte
E-Konzentrationslernwert Eindex das Hochkonzentrationsniveau E4
ist, wird in Schritt S35 für die Magerkoeffizientensuche
(8) der erste-Stufe-Magerkoeffizient Kclh1 ähnlich
aufgezeichnet. Als Ergebnis wird der Magerkoeffizient Kclh mit der
Kraftstoffeinspritzmenge Tout multipliziert, welche getrennt durch
die Kraftstoffeinspritzmengensteuereinheit 105 berechnet
wird, und die Menge von Kraftstoff, der eingespritzt wird, wird
daher reduziert. Das Luft-/Kraftstoffverhältnis steigt
daher zu der Zeit t2 in dem Beispiel, welches in 14 gezeigt
ist, an. Die erste Stufe des Magermachens wird dann fortgesetzt,
bis der erste-Stufe-Zähler N1st unterbricht.
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Nach
diesem unterbricht zu einer Zeit t3 der erste-Stufe-Zähler
N1st. Mit Schritt S52 wird dann fortgefahren, bis dieses in Schritt
S51 der MAP-Bestimmungsverarbeitung (10) detektiert
wird. In Schritt S52 werden die O2-Sensorausgabe VO2 und der MAP-Umschaltschwellenwert
Vref2 verglichen, um die Gültigkeit des aktuellen E-Konzentrationslernwerts
Eindex zu bestätigen. Hier ist die Sensorausgabe VO2 geringer
als der MAP-Umschaltschwellenwert Vref2. Es wird daher bestimmt,
dass der aktuelle E-Konzentrationslernwert Eindex gültig
ist. Mit Schritt S53 wird fortgefahren, und der aktuelle E-Konzentrationslernwert
Eindex (E4) wird aufrechterhalten. Die ”E-Bestimmungspunktaktualisierungsverarbeitung” wird
dann in Schritt S54 ausgeführt.
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In
der ”E-Bestimmungspunkt (PE)-Aktualisierungsverarbeitung” von 11 wird
in Schritt S71 bestimmt, dass der tatsächliche E-Bestimmungspunkt
Pe ”0” ist, und mit Schritt S72 wird fortgefahren. In
Schritt S72 wird bestimmt, ob oder ob nicht das Kraftstoffumschalten
beendet ist. Dann wird bestimmt, dass ein Kraftstoffumschalten noch
nicht nach einem Starten des Motors beendet ist. Daher wird mit
Schritt S73 fortgefahren, und der aktuelle E-Bestimmungspunkt Pe
wird bestimmt. Daher wird mit Schritt S74 fortgefahren, da Pe =
0 ist, und der aktuelle E-Konzentrationslernwert Eindex wird bestimmt.
Mit Schritt S75 wird fortgefahren, da hier E4 bestimmt wird. Der
E-Bestimmungspunkt Pe wird dann um ”+1” aktualisiert
und Pe ist gleich 1.
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Bezug
nehmend auf 10 wird in Schritt S55 der Magerkoeffizient
Kclh auf ”1.0” zurückgeführt.
Daher, wie in 14 gezeigt ist, fällt
das Luft-/Kraftstoffverhältnis zu der Zeit t3. Wenn der E-Bestimmungspunkt
Pe in dem Hauptfluss von 5 aktualisiert wird, wird von
Schritt S3 mit Schritt S4 fortgefahren. Ein Umschalten von dem Kraftstoff innerhalb
der Kraftstoffrohre auf den Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks
wird dann abgewartet, und die Magersteuerung wird dann ein zweites
Mal ähnlich ausgeführt.
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In
den obigen Ausführungsformen ist eine Beschreibung abgegeben,
wo eine Temperatur des Motors durch eine Wassertemperatur veranschaulicht
wird, jedoch kann eine Temperatur des Motors auch durch eine Öltemperatur
veranschaulicht werden, wenn ein Öltemperatursensor vorgesehen
ist.
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In
dieser Ausführungsform wird in der erstmaligen Magersteuerung,
wenn die Ergebnisse der Bestimmung für den E-Konzentrationslernwert
Eindex noch ein Hochkonzentrationsniveau (E4, E3) sind, eine Magersteuerung
ein zweites Mal implementiert. Andererseits, wenn die Ergebnisse
der Bestimmung für den E-Konzentrationslernwert Eindex auf
ein Niedrigkonzentrationsniveau (E2, E1) gewechselt sind, wird eine
Magersteuerung nicht ein zweites Mal implementiert. Weiterhin wird
in dieser Ausführungsform in der erstmaligen und zweitmaligen Magersteuerung
eine Magersteuerung nur ein zweites Mal implementiert, wenn die
Gültigkeit des aktuellen E-Konzentrationslernwerts Eindex
nicht beim erstmaligen Magermachen bestätigt werden kann.
Wenn die Gültigkeit des E-Konzentrationslernwerts Eindex
bestätigt werden kann, wenn erstmalig mager gemacht wird,
kann ein zweitmaliges Magermachen weggelassen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm einer Brennkraftmaschine und eines Kraftstoffeinspritzsteuersystems davon
von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches funktional eine Konfiguration für
eine ECU ausdrückt;
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3 ist
eine Ansicht, welche schematisch Speicherinhalte eines ROM ausdrückt;
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4 ist
eine Ansicht, welche ein Beispiel eines Verfahrens zum Einstellen
eines Bereichs für eine Ethanolkonzentration zeigt;
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5 ist
ein Hauptflussdiagramm eines Katalysator-(CAT)Schutzprozesses;
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6 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”Magersteuerung” zeigt;
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7 ist
ein Diagramm, welches Bedingungen zum Bestimmen zeigt, dass Laufbedingungen
in einem Hochlastbereich sind;
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8 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”Magerkoeffizientensucheverarbeitung” zeigt;
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9 ist
eine Ansicht, welche ein Beispiel von ersten und zweiten Koeffiziententabellen
(E4) zeigt;
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10 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”MAP-Bestimmungsverarbeitung” zeigt;
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11 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”E-Bestimmungspunktaktualisierungsverarbeitung” zeigt;
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12 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur für eine ”Kraftstoffumschaltbestimmungsverarbeitung” zeigt;
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13 ist
ein Zeitgabediagramm, welches eine Magersteuerung zeigt, wenn eine
Alkoholkonzentration von Niveau E4 auf Niveau E2 verändert wird;
und
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14 ist
ein Zeitgabediagramm, welches eine Magersteuerung zeigt, wenn die
Alkoholkonzentration auf Niveau E4 aufrechterhalten wird.
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[Beschreibung der Bezugszeichen]
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- Motor 1, Einlassrohr 2, Luftreiniger 3,
Drosselventil 4, Injektor 5, Abgasrohr 7,
Dreiwegekatalysator 8, Motorsteuervorrichtung 10,
Ausmaß des Drosselöffnungssensors 11,
Einlassrohrabsolutdrucksensor 12, Wassertemperatursensor 13,
Kurbelwinkelsensor 14, O2-Sensor 15, Einlasslufttemperatursensor 16
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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