DE112008000617B4

DE112008000617B4 - Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE112008000617B4
Application number: DE112008000617.2T
Authority: DE
Inventors: Koichi Hoshi; Shogo Suda; Makoto Tomimatsu; Yoshihiko Suzuki; Makoto Fukumoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: JP4770758B2; DE112008000617T5; WO2008108502A1; US20100059029A1; JP2008215318A; US8000886B2

Abstract

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist: einen Luft-Kraftstoff-Verhaltnis-Sensor, der in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Abgases erfassen kann, wenn er durch ein Aufwärmen aktiviert ist; eine Startvorgangsvoreileinrichtung zum Einstellen einer Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens des Verbrennungsmotors auf eine Startöffnungszeit/Startschließzeit, die an einer Voreilseite von einer Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit ist, die als ein Bezugswert der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils im Anschluss auf ein Vollenden des Aufwärmens dient; einen variablen Ventilzeitmechanismus, der die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils modifizieren kann; eine Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung zum Ausführen einer Betriebszustandsbezugnahmesteuerung, in der der variable Ventilzeitmechanismus dazu gebracht wird, dass er die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors modifiziert; und eine Temperaturerlangungseinrichtung zum Erlangen einer Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, wobei wenn die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, die durch die Temperaturerlangungseinrichtung während des Startens des Verbrennungsmotors erlangt wird, geringer als eine Wassertropfenverschwindetemperatur ist, bei der die Wassertropfen in dem Abgaskanal verschwinden, die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils bei der Startoffnungszeit/Startschließzeit gehalten wird, und nachdem die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder uberschritten hat, die Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung mit der Betriebszustandsbezugnahmesteuerung beginnt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Steuern einer Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens des Verbrennungsmotors.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
In einigen Verbrennungsmotoren ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (beispielsweise ein Sauerstoffkonzentrationssensor) in einem Abgaskanal angeordnet, und eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung (Regelung) wird ausgeführt, indem der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor Abgaskomponenten (beispielsweise die Sauerstoffkonzentration) erfasst.
In diesem Fall wird ein Sensorelement, das in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor vorgesehen ist, typischerweise aktiviert, wenn es zumindest auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt worden ist, wodurch es in die Lage versetzt wird, die Abgaskomponenten zu erfassen. Demgemäß ist häufig eine Sensorheizeinrichtung zum Erwärmen des Sensorelementes in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor angeordnet.
In einem Verbrennungsmotor, der einen derartigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor hat, wie er vorstehend beschrieben ist, ist Feuchtigkeit, die während der Verbrennung erzeugt wird, in dem Abgas enthalten, das von dem Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt des Startens abgegeben wird, und in bestimmten Fällen bildet diese Feuchtigkeit Wassertropfen, die mit dem Luft-Kraftstoff-Sensor in Kontakt gelangen. Des Weiteren wird kondensiertes Wasser dann erzeugt, wenn in dem Abgaskanal verbleibendes Abgas im Anschluss in ein vorheriges Verbrennungsmotoranhalten abkühlt, und dieses kondensierte Wasser kann auf den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor gespritzt werden, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird.
Folglich wird ein Teil des Sensorelementes, das eine hohe Temperatur erreicht, nachdem es durch die Sensorheizeinrichtung aufgeheizt worden ist, plötzlich beim Kontakt mit den Wassertropfen abgekühlt, was zu einem thermischen Schock führt, und als ein Ergebnis kann eine Beschädigung wie beispielsweise ein Brechen des Elementes auftreten. In der Realität wird jedoch häufig eine Steuerung ausgeführt, um das Anregen der Sensorheizeinrichtung zu begrenzen, bis die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ausreichend angestiegen ist. Gemäß einer bekannten Technologie, die in der Japanischen Patentanmeldung JP 2005-105 960 A beispielsweise beschrieben ist, wird eine festgelegte Temperatur (Solltemperatur) zum Starten des Betriebs einer Heizeinrichtung zu einer hohen Seite hin modifiziert, wenn die Außenlufttemperatur zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors niedriger als ein Außenlufttemperaturgrenzwert ist, und die Solltemperatur wird sogar auf eine höhere Temperatur festgelegt, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur des Kühlwassers des Verbrennungsmotors und der Außenlufttemperatur zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors größer als eine Temperaturdifferenzgrenzwert ist.
Des Weiteren ist, wie dies in der Japanischen Patentanmeldung JP 2004-353 495 A beispielsweise beschrieben ist, eine Technologie vorgeschlagen worden, bei der eine Erhöhungsrate einer Drosselöffnung dann begrenzt wird, wenn bestimmt wird, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor mit Wasser bespritzt werden kann. In dieser Technologie wird die Geschwindigkeit des Abgases nicht plötzlich erhöht, und dadurch kann ein Toleranzbereich (ein gewisser Spielraum) für eine Verdampfung vorgesehen werden, bevor die Feuchtigkeit im Abgaskanal verspritzt. Des Weiteren gibt es keine Begrenzung bei der Erhöhung bei der Einlassluftmenge, und folglich kann eine Beschleunigung durch einen Beschleunigungsvorgang erreicht werden. Jedoch kann in diesen Technologien des Standes der Technik der Start der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung verzögert werden, was zu einer Erhöhung der Emissionen während des Startens des Verbrennungsmotors führt.
Außerdem wird in einer anderen bekannten Technologie, wie sie beispielsweise in der Japanischen Patentanmeldung JP 2002-227 630 A beschrieben ist, die Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens eines Verbrennungsmotors zum Voreilen gebracht, wodurch ein Innenzylinderdruck erhöht wird, wenn ein Einlassventil geöffnet wird, und als Folge davon wird ein Druckgaszurückspritzen zu dem Einlasssystem unterstützt, wodurch das Zerstäuben des eingespritzten Kraftstoffs und die Verbrennungsstabilität während eines Kaltstarts ermöglicht wird. In diesem Fall wird ein weiterer Effekt dahingehend erzielt, dass solches Gas, welches eine vergleichsweise hohe Temperatur während oder unmittelbar nach der Verbrennung in dem Verbrennungsmotor erreicht hat, als Abgas abgegeben wird, was zu einer Zunahme der Temperatur des Abgases führt. Dieser Effekt kann angewendet werden, um die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors frühzeitig zu erhöhen. In dieser Technologie des Standes der Technik wird jedoch eine Steuerung zum Modifizieren der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils zu einer Zeit entsprechend dem Betriebszustand häufig durch einen variablen Ventilzeitmechanismus begonnen, wenn die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors einen vorbestimmten Wert erreicht. Folglich wird die Steuerung zum Voreilen-Lassen der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils frühzeitig beendet, was es schwierig gestaltet, die Temperatur des Abgaskanals in effizienter Weise zu erhöhen.
Die Druckschrift DE 697 13 003 T2 offenbart eine bekannte Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors; einer Startvorgangsvoreileinrichtung zum Einstellen einer Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens des Verbrennungsmotors auf eine Startöffnungszeit/Startschließzeit, die an einer Voreilseite von einer Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit ist, die als ein Bezugswert der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils im Anschluss auf ein Vollenden des Aufwärmens dient; einem variablen Ventilzeitmechanismus zum Modifizieren der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils; und einer Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung zum Ausführen einer Betriebszustandsbezugnahmesteuerung, in der der variable Ventilzeitmechanismus dazu gebracht wird, dass er die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors modifiziert.
Die Druckschrift DE 100 65 125 A1 offenbart eine Modellierung einer Temperatur im Abgassystem eines Verbrennungsmotors, bei dem der Einfluss der Verdampfung von kondensiertem Wasser im Abgassystem auf die Temperatur berücksichtigt wird. Die Modellierung berücksichtigt zusätzlich den Abtransport von kondensiertem Wasser durch die Abgasströmung.
Die Druckschrift DE 43 38 342 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung eines simulierten Signals bezüglich der Abgas-, der Abgassonden- oder der Katalysatortemperatur bei einer Brennkraftmaschine ausgehend von Betriebskenngrößen. Als eine der Betriebskenngrößen wird wenigstens ein Flüssigkeitssignal berücksichtigt, das angibt, dass mit dem Auftreten von Flüssigkeit im Abgaskanal der Brennkraftmaschine und/oder im Katalysator zu rechnen ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technologie zu schaffen, bei der ein Verbrennungsmotor angewendet wird, der einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aufweist, der in einem Abgaskanal angeordnet ist und der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem erwärmten Zustand erfassen kann, bei dem das Verspritzen von Wassertropfen in dem Abgaskanal zum Zeitpunkt des Startens frühzeitig beendet werden kann, wodurch die Aufwärmzeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors derart zum Voreilen gebracht wird, dass Emissionswerte während des Startens des Verbrennungsmotors verbessert werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe ist nachstehend beschrieben. Insbesondere wird die Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens des Verbrennungsmotors bei einer Startöffnungszeit/Startschließzeit festgelegt, die an einer Voreilseite einer Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit liegt, die als Referenz der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils im Anschluss an ein Vollenden des Aufwärmens dient. Dieser Zustand wird dann beibehalten, bis die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors eine Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschreitet, bei der die Wassertropfen verschwinden. Mit einer Abwandlung der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils wird entsprechend einem Betriebszustand dann durch einen variablen Ventilzeitmechanismus begonnen.
Genauer gesagt weist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor Folgendes auf:
einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Abgases erfassen kann, wenn er durch ein Aufwärmen aktiviert ist;
eine Startvorgangsvoreileinrichtung zum Einstellen einer Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens des Verbrennungsmotors auf eine Startöffnungszeit/Startschließzeit, die an einer Voreilseite von einer Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit ist, die als ein Bezugswert der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils im Anschluss auf ein Vollenden des Aufwärmens dient;
einen variablen Ventilzeitmechanismus, der die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils modifizieren kann;
eine Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung zum Ausführen einer Betriebszustandsbezugnahmesteuerung, in der der variable Ventilzeitmechanismus dazu gebracht wird, dass er die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors modifiziert; und
eine Temperaturerlangungseinrichtung zum Erlangen einer Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, wobei
wenn die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, die durch die Temperaturerlangungseinrichtung während des Startens des Verbrennungsmotors erlangt wird, geringer als eine Wassertropfenverschwindetemperatur ist, bei der die Wassertropfen in dem Abgaskanal verschwinden, die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils bei der Startöffnungszeit/Startschließzeit gehalten wird, und
wenn die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschritten hat, die Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung mit der Betriebszustandsbezugnahmesteuerung beginnt.
Gemäß diesem Aufbau wird während des Startens des Verbrennungsmotors der Zustand, bei dem die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils bis jenseits der Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit voreilt, beibehalten, bis die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschreitet. Folglich kann ein Zustand, bei dem die Temperatur des Abgases vergleichweise hoch aufgrund der Abgabe an unter hoher Temperatur stehendem Abgas unmittelbar nach der Verbrennung ist, beibehalten werden, bis die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschreitet. Demgemäß kann die Zeitspanne, die erforderlich ist, damit die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschreitet, verkürzt werden.
Als ein Ergebnis kann die Startzeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zu einem Voreilen gebracht werden, was eine Verbesserung der Emissionswerte während des Startens des Verbrennungsmotors ermöglicht.
Des Weiteren kann in der vorliegenden Erfindung die Startvorgangsvoreileinrichtung eine Öffnungszeit/Schließzeit eines Einlassventils während des Startens des Verbrennungsmotors auf eine einlassseitige Startöffnungszeit/Startschließzeit festlegen, die sich an einer voreilenden Seite der einlassseitigen Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit befindet, die als eine Referenz der Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils im Anschluss an ein Vollenden des Aufwärmens dient;
kann der variable Ventilzeitmechanismus in die Lage versetzt werden, die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils und des Einlassventils zu modifizieren;
kann die Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung entspricht bewirken, dass der variable Ventilzeitmechanismus die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils und des Einlassventils in Übereinstimmung mit einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors während der Betriebszustandsbezugnahmesteuerung modifiziert; und
wenn die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, die durch die Temperaturerlangungseinrichtung während des Startens des Verbrennungsmotors erlangt wird, niedriger als die Wassertropfenverschwindetemperatur ist, kann die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils bei einer Startöffnungszeit/Startschließzeit gehalten werden und kann die Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils bei der einlassseitigen Startöffnungszeit/Startschließzeit gehalten werden.
Somit kann in einem Verbrennungsmotor beispielsweise das Zerstäuben des eingespritzten Kraftstoffs erreicht werden, indem die Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils und des Auslassventils bis jenseits der Nachaufwärmreferenzwerte während des Startens des Verbrennungsmotors zum Voreilen gebracht werden, und die Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils und des Auslassventils werden gemäß dem Betriebszustand optimiert, wobei die Zeit, die erforderlich ist, damit die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschreitet, verkürzt werden kann. Als ein Ergebnis kann die Startzeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zum Voreilen gebracht werden, was eine Verbesserung der Emissionswerte während des Startens des Verbrennungsmotors ermöglicht.
Es ist hierbei zu beachten, dass die Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung dort, wo es möglich ist, auch in Kombination angewendet werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Ansicht eines schematischen Aufbaus eines Verbrennungsmotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Einlasssystem/Auslasssystem und ein Steuersystem von diesem.
2A zeigt eine Ansicht einer typischen aus dem Stand der Technik bekannten Öffnungszeit/Schließzeit eines Einlassventils und eines Auslassventils im Anschluss an einer Vollendung eines Aufwärmens.
2B zeigt eine Ansicht einer typischen aus dem Stand der Technik bekannten Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils und des Auslassventils in einem Zustand, bei dem das Starten voreilt (Startvorgangsvoreilzustand).
3 zeigt ein Flussdiagramm einer VVT-Aktivierungszeitsteuerroutine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Ansicht einer Beziehung zwischen einer integrierten Einlassluftmenge und einem abgeschätzten Wert der Wandoberflächentemperatur im Abgaskanal in der Nähe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5A zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen einem Korrekturkoeffizient einer Abschätzformel für die Wandoberflächentemperatur im Abgaskanal und der Einlassluftmenge gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5B zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Korrekturkoeffizienten der Abschätzformel für die Wandoberflächentemperatur des Abgaskanals und der Kühlwassertemperatur während des Startens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Flussdiagramm einer Abschätzroutine für die Wandoberflächentemperatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine Ansicht eines schematischen Aufbaus eines Verbrennungsmotors 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel und auch sein Einlasssystem/Auslasssystem und sein Steuersystem. Der in 1 gezeigte Verbrennungsmotor 1 erlangt eine Abgabeleistung durch eine Wiederholung von vier Takten, die durch einen Einlasstakt, einen Kompressionstakt, einen Explosionstakt (Expansionstakt) und einen Auslasstakt gebildet werden. Ein Zylinder 2 ist in dem Innenraum des Verbrennungsmotors 1 ausgebildet. Eine in dem Zylinder 2 erzeugte Kraftstoffexplosionskraft wird in eine Drehkraft einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle über einen Kolben 3 und eine Verbindungsstange 4 umgewandelt. Des Weiteren sind eine Einlassöffnung 11, die einen am weitesten stromabwärtig befindlichen Abschnitt eines Einlasskanals 5 ausbildet, und eine Auslassöffnung (Abgasöffnung) 8, die einen am weitesten stromaufwärtig befindlichen Abschnitt eines Auslasskanals (Abgaskanals) 6 ausbildet, mit dem Zylinder 2 verbunden. Die Einlassöffnung 11 ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 10 versehen, das Kraftstoff zum Zwecke des Verbrennens einspritzt. Der Grenzbereich zwischen der Einlassöffnung 11 und dem Zylinder 2 wird durch ein Einlassventil 12 geöffnet und geschlossen. Der Grenzbereich zwischen der Auslassöffnung 8 und dem Zylinder 2 wird durch ein Auslassventil 9 geöffnet und geschlossen.
Ein einlassseitiger variabler Ventilzeitmechanismus (nachstehend als Einlassseiten-VVT bezeichnet) 17 und ein auslassseitiger variabler Ventilzeitmechanismus (nachstehend als Auslassseiten-VVT bezeichnet) 16 sind an das Einlassventil 12 bzw. an das Auslassventil 9 angebaut. Der Einlassseiten-VVT 17 und der Auslassseiten-VVT 16 sind dazu in der Lage, die jeweiligen Phasenwinkel des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gemäß einem Befehl von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 20 zu modifizieren. Gemäß diesem Aufbau können, indem in geeigneter Weise die Öffnungsphase von zumindest einem Ventil das heißt dem Einlassventil 12 oder dem Auslassventil 9 eingestellt wird, Verbesserungen bei der Antriebsleistung und der Kraftstoffeffizienz entsprechend der Betriebsbedingung erzielt werden.
Der Abgaskanal (Auslasskanal) 6 ist des Weiteren mit einem Abgasreinigungskatalysator 7 zum Reinigen des Abgases und mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 18 zum Erfassen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das durch den Abgaskanal 6 tritt, versehen, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Rückführsteuerung ausgesetzt wird (geregelt wird).
Ein (nicht gezeigtes) Sensorelement des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 ist aus einer Zirkoniumröhre oder dergleichen ausgebildet und wird so aktiviert, dass es dazu in der Lage wird, die Sauerstoffkonzentration des Abgases zu erfassen, indem es auf zumindest 400°C beispielsweise erwärmt wird.
Des Weiteren ist eine (nicht dargestellte) Sensorheizeinrichtung in dem Innenraum des Sensorelementes vorgesehen. Die Sensorheizeinrichtung wird gemäß einem Befehl von der ECU 20 angeregt, bevor das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases erfasst wird und die Rückführsteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors begonnen wird, womit das Sensorelement erwärmt wird.
Außerdem ist ein Drosselventil 14, das dazu in der Lage ist, die Einlassluftmenge zu steuern, in dem Einlasskanal 15 vorgesehen. Der Einlasskanal 15 ist des Weiteren mit einem Luftströmungsmesser 13 versehen, um die Menge an eingeleiteter Einlassluft zu erfassen.
Der Verbrennungsmotor 1 weist verschiedene andere Sensoren auf, wie beispielsweise einen Kurbelpositionssensor und einen Gaspedalpositionssensor (nicht dargestellt) zusätzlich zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 18 und dem Luftströmungsmesser 13. Die Signale von diesen Sensoren werden in die ECU 20 eingegeben.
Die ECU 20 weist eine Logikbetriebsschaltung auf, die durch eine Zentralrecheneinheit (CPU), einen Festspeicher (ROM), einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM), einen Sicherungs-RAM und dergleichen gebildet ist, und führt eine Gesamtsteuerung der verschiedenen Bestandteile des Verbrennungsmotors 1 inklusive dem Kraftstoffeinspritzventil 10, dem Einlassseiten-VVT 17, dem Auslassseiten-VVT 16 und dem Drosselventil 14 auf der Grundlage der Signale von den verschiedenen Sensoren aus.
Nachstehend ist unter Verwendung der 2A und 2B die Steuerung des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 während des Startens des Verbrennungsmotors 1 beschrieben. 2A zeigt typische Öffnungszeiten/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 des Verbrennungsmotors 1 im Anschluss an eine Vollendung des Aufwärmens. Wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wird das Einlassventil 12 typischerweise innerhalb eines Bereiches von beispielsweise 3 Grad in Bezug auf den TDC (oberer Totpunkt) und 67 Grad in Bezug auf den BDC (unterer Totpunkt) im Anschließen an eine Vollendung des Aufwärmens geöffnet. Außerdem wird das Auslassventil 9 innerhalb eines Bereiches von 56 Grad in Bezug auf den BDC und 4 Grad in Bezug auf den TDC geöffnet. Die Öffnungszeiten/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9, die hier dargestellt sind, entsprechen einer Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Andererseits werden während des Startens des Verbrennungsmotors 1, wie dies in 2B gezeigt ist, die Öffnungszeiten/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 im Vergleich zu den Öffnungszeiten/Schließzeiten im Anschluss an die Vollendung des Aufwärmens zum Voreilen gebracht (nachstehend ist dieser Zustand als „Startvorgangsvoreilzustand” bezeichnet. Genauer gesagt wird in diesem Ausführungsbeispiel das Einlassventil 12 innerhalb eines Bereiches von beispielsweise 3 Grad in Bezug auf den TDC und 61 Grad in Bezug auf den BDC geöffnet. Außerdem wird das Auslassventil 9 innerhalb eines Bereiches von 76 Grad in Bezug auf den BDC und –16 Grad in Bezug auf den TDC geöffnet. Die Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9, die hier dargestellt sind, entsprechen einer Startöffnungszeit/Startschließzeit gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Darüber hinaus werden in diesem Ausführungsbeispiel die Öffnungszeiten/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 derart festgelegt, dass der vorstehend beschriebene Startvorgangsvoreilzustand dann verwirklicht wird, wenn der Einlassseiten-VVT 17 und der Auslassseiten-VVT 16 in einem Anfangszustand sind (das heißt wenn der Einlassseiten-VVT 17 und der Auslassseiten-VVT 16 nicht durch einen Befehl von der ECU 20 aktiviert worden sind). Dieses Anfangseinstellsystem entspricht einer Startvorgangsvoreileinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
In dem Startvorgangsvoreilzustand kann der Innendruck des Zylinders 2 in der Nähe des TDC erhöht werden, und als ein Ergebnis kann ein unter höherem Druck stehendes Druckgas zu der Seite der Einlassöffnung 11 zurückgeblasen werden, wenn das Einlassventil 12 geöffnet wird. Folglich wird die Zerstäubung des von den Kraftstoffeinspritzventil 10 eingespritzten Kraftstoffs unterstützt, was eine Verbesserung der Verbrennungsstabilität während des Startens ermöglicht.
In einer herkömmlichen Verbrennungsmotorsteuerung wird die Verbrennungsstabilität sichergestellt, indem der Startvorgangsvoreilzustand während des Startens des Verbrennungsmotors beibehalten wird, und wenn die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors eine vorbestimmte Temperatur erreicht oder überschreitet, die anzeigt, dass das Aufwärmen vollendet ist, werden der Einlassseiten-VVT 17 und der Auslassseiten-VVT 16 verwendet, um die Öffnungszeiten/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 zu solchen Zeiten zu steuern, bei denen ein geeignetes Fahrverhalten und eine geeignete Kraftstoffeffizienz gemäß dem Betriebszustand erlangt werden. Diese Nachaufwärmvollendungssteuerung entspricht der Betriebszustandsbezugnahmesteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, und die ECU 20, die einen Befehl zu dem Einlassseiten-VVT 17 und dem Auslassseiten-VVT 16 zu diesem Zeitpunkt ausgibt, entspricht einer Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung.
Im Übrigen ist es bekannt, dass, wenn der Startvorgangsvoreilzustand während des Startens des Verbrennungsmotors 1 festgelegt wird, ein unter hoher Temperatur stehendes Verbrennungsgas, das sich nicht ausreichend unmittelbar nach der Verbrennung expandiert hat, zu dem Auslasssystem abgegeben werden kann, und daher kann zusätzlich zu einer Verbesserung der Verbrennungsstabilität ein Nebeneffekt einer Erhöhung der Abgastemperatur erlangt werden.
Folglich wird bei diesem Ausführungsbeispiel dieser Nebeneffekt des Startvorgangsvoreilzustands verwendet, um die Abgastemperatur zu erhöhen, und als ein Ergebnis davon wird die Erhöhung der Temperatur des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 unterstützt, was bewirkt, dass die Wassertropfen in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 zu einem frühzeitigen Zeitpunkt im Anschluss an das Starten verdampfen und verschwinden.
Genauer gesagt werden bei diesem Ausführungsbeispiel der Einlassseiten-VVT 17 und der Auslassseiten-VVT 16 sogar dann nicht aktiviert (betätigt), wenn die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 1 die vorstehend erwähnte vorbestimmte Temperatur erreicht oder überschreitet, und der Startvorgangsvoreilzustand wird beibehalten, bis die Temperatur des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 eine Wassertropfenverschwindetemperatur Tw erreicht oder überschreitet, bei der die Wassertropfen verschwinden.
3 zeigt ein Flussdiagramm einer VVT-Aktivierungszeitsteuerroutine gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Diese Routine ist durch ein Programm gebildet, das in dem ROM der ECU 20 gespeichert ist, und wird bei vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt, während Energie zu dem Verbrennungsmotor 1 geliefert wird.
Beim Ausführen der Routine wird zunächst bei einem Schritt S101 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 1 gestartet worden ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor 1 noch nicht gestartet ist, wird die Routine so, wie sie ist, beendet. Wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor 1 gestartet worden ist, geht die Routine andererseits zu einem Schritt S102 weiter.
Bei dem Schritt S102 wird eine Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors abgeschätzt. Genauer gesagt wird die Wandoberflächentemperatur Tssr aus einer integrierten Einlassluftmenge von Beginn des Startens des Verbrennungsmotors 1 an unter Verwendung einer vorbestimmten empirischen Formel abgeschätzt. Dieser Vorgang ist nachstehend detailliert beschrieben. Wenn der Prozess des Schrittes S102 vollendet ist, geht die Routine zu einem Schritt S103 weiter.
Bei dem Schritt S103 wird bestimmt, ob die abgeschätzte Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 gleich wie oder größer als die Wassertropfenverschwindetemperatur Tw ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tssr gleich wie oder größer als die Wassertropfenverschwindetemperatur Tw ist, geht die Routine zu einem Schritt S104 weiter. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tssr geringer als die Wassertropfenverschwindetemperatur Tw ist, geht dann andererseits die Routine zu einem Schritt S105 weiter.
Bei dem Schritt S104 wird mit der Aktivierung des Einlassseiten-VVT 17 und des Auslassseiten-VVT 16 begonnen, wodurch eine Steuerung zum Modifizieren der Öffnungszeit/Schließzeit des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 gemäß der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 begonnen wird. Bei dem Schritt S105 wird die Aktivierung des Einlassseiten-VVT 17 und des Auslassseiten-VVT 16 angehalten oder ein angehaltener Zustand wird beibehalten. Als ein Ergebnis wird der Startvorgangsvoreilzustand fortgesetzt. Wenn der Vorgang der Schritte S104 oder S105 vollendet ist, wird die Routine beendet.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 als die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 während des Startens des Verbrennungsmotors 1 abgeschätzt. Während die Wandoberflächentemperatur Tssr niedriger als die Wassertropfenverschwindetemperatur Tw bleibt, bei der die Wassertropfen aus der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 in dem Abgaskanal 6 verschwinden, wird der Startvorgangsvoreilzustand beibehalten ohne eine Startbetätigung (Startaktivierung) des Einlassseiten-VVT 17 und des Auslassseiten-VVT 16. Wenn die Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 die Wassertropfenverschwindetemperatur Tw andererseits erreicht oder überschreitet, wird mit der Aktivierung des Einlassseiten-VVT 17 und des Auslassseiten-VVT 16 derart begonnen, dass die Öffnungszeiten/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 9 gemäß der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 optimiert werden, was zu einer Verbesserung des Fahrverhaltens (Fahrleistung) und der Kraftstoffeffizienz führt.
Somit kann die Abgastemperatur noch aktiver während des Startens des Verbrennungsmotors 1 derart erhöht werden, dass die Anregung der Sensorheizeinrichtung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 zu einem früheren Zeitpunkt gestartet werden kann. Als ein Ergebnis kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückführsteuerung während des Startens des Verbrennungsmotors 1 frühzeitig gestartet werden, was eine Verbesserung im Hinblick auf die Emissionen ermöglicht.
Es ist hierbei zu beachten, dass in der vorstehend beschriebenen Steuerung die Aktivierung sowohl des Einlassseiten-VVT 17 als auch des Auslassseiten-VVT 16 nicht begonnen wird, während die Wandoberflächentemperatur Tssr niedriger als die Wassertropfenverschwindetemperatur Tw ist, bei der die Wassertropfen aus der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 in dem Abgaskanal 6 verschwinden, und daher bleiben sowohl das Einlassventil 12 als auch das Auslassventil 9 in dem Startvorgangsvoreilzustand. Jedoch wird, solange der Startvorgangsvoreilzustand in Bezug auf zumindest die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils 9 beibehalten wird, ein ausreichender Effekt bei der vorliegenden Erfindung erlangt, und daher kann die vorstehend beschriebene Steuerung auch allein bei dem Auslassventil 9 angewendet werden.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 ein Verfahren zum Abschätzen der Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 bei dem Schritt S102 der VVT-Aktivierungszeitsteuerroutine beschrieben. 4 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen einer integrierten Einlassluftmenge zum Zeitpunkt des Startens und der Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Diese grafische Darstellung ergibt sich anhand von Versuchen. Wie dies in 4 gezeigt ist, unterscheidet sich die Beziehung zwischen der integrierten Einlassluftmenge und der Wandoberflächentemperatur Tssr zwischen einem Bereich A, in dem die Wandoberflächentemperatur Tssr niedriger als eine erste Grenztemperatur T1 ist, einem Bereich B, in dem die Wandoberflächentemperatur Tssr gleich wie oder höher als die erste Grenztemperatur T1 ist und niedriger als eine zweite Grenztemperatur T2 ist, und einem Bereich C, in dem die Wandoberflächentemperatur Tssr gleich wie oder höher als die zweite Grenztemperatur T2 ist.
Die jeweiligen Beziehungen zwischen der Wandoberflächentemperatur Tssr und der integrierten Einlassluftmenge in dem Bereich A, in dem Bereich B und in dem Bereich C werden durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt.
In dem Bereich A gilt: Tssr = ega1sum × ΔA × kTHW (1)
In dem Bereich B gilt: Tssr = ega1sum × ΔB × kGAS × kTHW (2)
In dem Bereich C gilt: Tssr = ega1sum × ΔC × kTHW (3)
Hierbei ist ega1sum die integrierte Einlassluftmenge pro Liter Abgas in dem Verbrennungsmotor 1. ΔA, ΔB und ΔC sind Proportionalitätskonstanten, die anhand von Versuchen bestimmt werden, in Bezug auf die jeweiligen Bereiche. Mit kGAS ist ein Korrekturkoeffizient bezeichnet, der insbesondere in dem Bereich B verwendet wird. Mit kTHW ist ein Korrekturkoeffizient bezeichnet, der gemäß der Kühlwassertemperatur während des Startens bestimmt wird. Des Weiteren kann die erste Grenztemperatur bei einer Taupunkttemperatur (beispielsweise 54°C) in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 festgelegt werden, und die zweite Grenztemperatur kann bei beispielsweise 60°C festgelegt werden.
Es ist hierbei zu beachten, dass die 5A und 5B Beispiele der Beziehung zwischen dem Korrekturkoeffizient kGAS und der Einlassluftmenge (ein ega1sum-Update-Betrag pro 100 ms) und der Beziehung zwischen kTHW und der Startwassertemperatur jeweils zeigen.
6 zeigt ein Flussdiagramm einer Routine zum Abschätzen der Wandoberflächentemperatur gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Diese Routine ist durch ein Programm gebildet, das in dem ROM der ECU 20 gespeichert ist, und wird in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt, während Energie zu dem Verbrennungsmotor 1 geliefert wird.
Beim Ausführen der Routine wird zunächst bei dem Schritt S201 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 1 gestartet worden ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor 1 nicht gestartet worden ist, wird die Routine so, wie sie ist, beendet. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor 1 gestartet worden ist, geht die Routine zu dem Schritt S202 weiter.
Bei dem Schritt S202 wird die Einlassluftmenge erlangt. Genauer gesagt wird die Einlassluftmenge erlangt, indem ein Abgabesignal des Luftströmungsmessers 13 zu der ECU 20 eingegeben wird. Wenn der Vorgang des Schrittes S202 vollendet ist, geht die Routine zu dem Schritt S203 weiter.
Bei dem Schritt S203 wird bestimmt, ob die gegenwärtige Routine die erste Routine nach dem Starten des Verbrennungsmotors 1 ist oder nicht. Genauer gesagt wird beispielsweise eine vorbestimmte Marke auf Null gesetzt, wenn der Verbrennungsmotor 1 angehalten wird, und wenn die erste Routine einmal im Anschluss an das Starten des Verbrennungsmotors 1 ausgeführt worden ist, wird die Marke auf 1 gesetzt. Bei diesem Vorgang kann diese Bestimmung ausgeführt werden, indem der Wert der Marke zu der ECU 20 eingegeben wird. Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Routine die erste Routine im Anschluss an das Starten des Verbrennungsmotors 1 ist, geht die Routine zu dem Schritt S204 weiter. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die gegenwärtige Routine nicht die erste Routine im Anschluss an das Starten ist, geht dann die Routine zu dem Schritt S205 weiter.
Bei dem Schritt S204 wird die gegenwärtige Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 abgeschätzt. In diesem Fall ist die gegenwärtige Routine die erste Routine im Anschluss an das Starten des Verbrennungsmotors 1 und daher wird die Wandoberflächentemperatur Tssr unter Verwendung der Gleichung (1) des Bereichs A abgeschätzt. Wenn der Prozess des Schrittes S204 vollendet ist, geht die Routine zu dem Schritt S205 weiter.
Bei dem Schritt S205 wird bestimmt, ob die gegenwärtige abgeschätzte Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 gleich wie oder höher als die erste Grenztemperatur T1 ist oder nicht. Wenn eine negative Bestimmung erfolgt, geht die Routine zu dem Schritt S206 weiter. Wenn andererseits eine positive Bestimmung erfolgt, geht die Routine zu dem Schritt S207 weiter.
Bei dem Schritt S207 wird bestimmt, ob die gegenwärtige abgeschätzte Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 gleich wie oder höher als die zweite Grenztemperatur T2 ist oder nicht. Wenn eine negative Bestimmung erfolgt, geht die Routine zu dem Schritt S208 weiter. Wenn andererseits eine positive Bestimmung erfolgt, geht die Routine zu dem Schritt S209 weiter.
In dem Prozess der Schritte S206, S208 und S209 wird der Wert der Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 unter Verwendung jeweils der Gleichungen (1), (2) bzw. (3) berechnet. Es ist hierbei zu beachten, dass der Wert der integrierten Einlassluftmenge erlangt wird, indem der Einlassluftmengenwert integriert wird, der bei dem Schritt S202 während des Ausführens jeder Routine erhalten wird. Wenn die jeweiligen Prozesse der Schritte S206, S208 und S209 vollendet sind, endet die Routine.
Folglich wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 zuvor aus der integrierten Einlassluftmenge unter Verwendung einer vorbestimmten empirischen Formel bestimmt, und daher kann die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 noch genauer ohne Verwendung eines Temperatursensors oder dergleichen erhalten werden.
Es ist hierbei zu beachten, dass in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Wandoberflächentemperatur Tssr des Abgaskanals 6 als die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 abgeschätzt wird, jedoch kann auch eine andere Temperatur wie beispielsweise die Temperatur des Abgases selbst in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 als die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 18 angewendet werden. Darüber hinaus kann ein Temperatursensor verwendet werden, um die tatsächliche Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors zu erfassen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verspritzen von Wassertropfen in einem Abgaskanal während des Startens eines Verbrennungsmotors, der einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor hat, der in dem Abgaskanal angeordnet ist und der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem aufgewärmten Zustand erfassen kann, frühzeitig beendet werden, und daher kann die Aufwärmzeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors zum Voreilen gebracht werden. Als ein Ergebnis davon kann eine Verbesserung bei den Emissionswerten während des Startens des Verbrennungsmotors erzielt werden.

Claims

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist: einen Luft-Kraftstoff-Verhaltnis-Sensor, der in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Abgases erfassen kann, wenn er durch ein Aufwärmen aktiviert ist; eine Startvorgangsvoreileinrichtung zum Einstellen einer Öffnungszeit/Schließzeit eines Auslassventils während des Startens des Verbrennungsmotors auf eine Startöffnungszeit/Startschließzeit, die an einer Voreilseite von einer Referenzöffnungszeit/Referenzschließzeit ist, die als ein Bezugswert der Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils im Anschluss auf ein Vollenden des Aufwärmens dient; einen variablen Ventilzeitmechanismus, der die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils modifizieren kann; eine Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung zum Ausführen einer Betriebszustandsbezugnahmesteuerung, in der der variable Ventilzeitmechanismus dazu gebracht wird, dass er die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors modifiziert; und eine Temperaturerlangungseinrichtung zum Erlangen einer Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, wobei wenn die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, die durch die Temperaturerlangungseinrichtung während des Startens des Verbrennungsmotors erlangt wird, geringer als eine Wassertropfenverschwindetemperatur ist, bei der die Wassertropfen in dem Abgaskanal verschwinden, die Öffnungszeit/Schließzeit des Auslassventils bei der Startoffnungszeit/Startschließzeit gehalten wird, und nachdem die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder uberschritten hat, die Betriebszustandsbezugnahmesteuereinrichtung mit der Betriebszustandsbezugnahmesteuerung beginnt.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die Temperatur in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors die Wassertropfenverschwindetemperatur erreicht oder überschritten hat, mit der Anregung einer Sensorheizeinrichtung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors begonnen wird.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerlangungseinrichtung die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors aus einer integrierten Einlassluftmenge des Verbrennungsmotors abschätzt.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerlangungseinrichtung die Temperatur des Abgaskanals in der Nähe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors aus einer integrierten Einlassluftmenge des Verbrennungsmotors und einer Kühlwassertemperatur zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors abschätzt.