DE19539708A1

DE19539708A1 - Auspuffemissionssteuerungssystem für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE19539708A1
Application number: DE19539708A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Nomura; Koichi Mori; Takayuki Toshiro; Kimiyoshi Nishizawa; Ritsuo Sato
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: DE19539708C2; GB2294556A; GB9521556D0; GB2294556B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in einem Auspuffemis sionssteuerungssystem für Verbrennungsmotoren und insbesondere auf ein Auspuffemis sionssteuerungssystem, das mit einem teilweise doppelzweigigen Auspuffrohr und zwei Katalysatoren versehen ist.

Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 1-66420 legt ein typisches, in Fig. 16 gezeigtes Auspuffemissionssteuerungssystem offen. Dieses herkömmliche Auspuff emissionssteuerungssystem umfaßt ein Auspuffrohr 21, das in ein erstes und ein zweites Rohr 22 und 23 verzweigt. Zwei Hauptkatalysatoren 24 und 25 sind in dem ersten bezie hungsweise zweiten Rohr 22 und 23 angeordnet. Ein Hilfskatalysator 26 ist oberhalb des Hauptkatalysators 25 in dem zweiten Rohr 23 angeordnet. Ein Verbindungsrohr 27 verbin det die ersten und zweiten Rohre 22 und 23, so daß ein Bereich zwischen dem Hilfskataly sator 26 und dem zweiten Hauptkatalysator 25 und ein Bereich oberhalb des ersten Haupt katalysators 24 verbunden werden. Ein Auswahlventil 28 ist im Verzweigungsbereich der ersten und zweiten Rohre 22 und 23 angeordnet, um ein Rohr der ersten und zweiten Rohre 22 und 23 als Auspuffrohr zu verwenden. Ein Schaltventil 29 ist in dem Verbindungs rohr 27 angeordnet, um das Verbindungsrohr 27 zu öffnen oder zu schließen. Das Aus wahlventil 28 und das Schaltventil 29 werden entsprechend der Auspuffgastemperatur geschaltet, die von einem Temperatursensor festgestellt wird. Wenn die Temperatur der Auspuffgase niedriger als eine vorgegebene Temperatur ist, wird das Auswahlventil 28 so eingestellt, daß das zweite Rohr 23 geöffnet ist und das erste Rohr 22 geschlossen wird, und das Schaltventil 29 wird geschlossen, so daß die Auspuffgase durch den Hilfskatalysa tor 26 und den Hauptkatalysator 25 fließen. Wenn die Temperatur der Auspuffgase höher als der vorgegebene Wert wird, wird das Auswahlventil 28 geöffnet, um das erste Rohr 22 zu öffnen und das zweite Rohr 23 zu schließen, und das Schaltventil 29 wird geöffnet, so daß die Auspuffgase durch die Hauptkatalysatoren 24 und 25 fließen.

Jedoch ist dieses herkömmliche Auspuffemissionssteuerungssystem so aufgebaut, daß es einen Zustand auswählt von dem ersten Zustand, in dem die Auspuffgase durch den Hilfskatalysator 26 und den zweiten Hauptkatalysator 25 fließen, und von dem zweiten Zustand, in dem die Auspuffgase durch die Hauptkatalysatoren 24 und 25 fließen, wobei der Hilfskatalysator umgangen wird, indem das Auswahlventil und das Schaltventil 29 unabhängig voneinander geschaltet wird. Daher ist das System zum Betätigen der Ventile 28 und 29 im Aufbau und im Betrieb kompliziert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbesserter Auspuffemissions steuerungssystem zur Verfügung zu stellen, das den Aufbau und den Betrieb der Ventile vereinfacht.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Auspuffemissions steuerungssystem zur Verfügung zu stellen, das eine bessere Emissionscharakteristik be sitzt und eine Verschlechterung seiner Elemente verhindert.

Diese und weitere Aufgaben werden durch das in den beigefügten Patentansprü chen definierte Auspuffemissionssteuerungssystem gelöst.

Insbesondere umfaßt ein Auspuffemissionssteuerungssystem für einen Verbren nungsmotor nach der vorliegenden Erfindung ein Auspuffrohr, das einen oberen Bereich, erste und zweite Zweigbereiche, die mit dem oberen Bereich verbunden sind, und einen unteren Bereich, der mit den ersten und zweiten Zweigbereichen verbunden ist, umfaßt. Ein erster Katalysator ist in dem ersten Zweigbereich des Auspuffrohrs angeordnet. Ein zweiter Katalysator ist in dem unteren Bereich des Auspuffrohrs angeordnet. Ein Aus wahlventil ist an den Eingängen der ersten und zweiten Zweigbereiche angeordnet. Das Auswahlventil wird so betrieben, daß es in einen Zustand eingestellt wird von einem ersten Zustand, in dem der erste Zweigbereich geöffnet ist und der zweite Zweigbereich geschlos sen ist, und von einem zweiten Zustand, in dem der erste Zweigbereich geschlossen und der zweite Zweigbereich geöffnet ist. Ein erster Sauerstoffsensor ist oberhalb des ersten Katalysators im ersten Zweigbereich angeordnet. Ein zweiter Sauerstoffsensor ist oberhalb des zweiten Katalysators in dem unteren Bereich angeordnet. Eine Motorzustandsmeßvor richtung stellt den thermischen Zustand des Motors fest. Eine Steuerungsvorrichtung steu ert das Auswahlventil entsprechend dem festgestellten thermischen Zustand in einen der ersten oder zweiten Zustände. Eine Auswahlvorrichtung wählt entsprechend dem Zustand des Auswahlventils eine der Ausgaben der ersten und zweiten Sauerstoffsensoren als ein Faktor zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für den Motor aus.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile oder Elemente.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines ersten Ausführungsbeispiels des Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 3 ist das Folgeflußdiagramm der Fig. 2.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das den Inhalt des Unterprogramms A der Fig. 2 zeigt.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines zweiten Ausführungsbeispiels des Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines dritten Ausführungsbeispiels des Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 7 ist das Folgeflußdiagramm der Fig. 6.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das den Inhalt des Unterprogramms B der Fig. 6 zeigt.

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das den Inhalt des Unterprogramms C der Fig. 8 zeigt.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines vierten Ausführungsbeispiels des Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 11 ist das Folgeflußdiagramm der Fig. 10.

Fig. 12 ist das Folgeflußdiagramm der Fig. 10.

Fig. 13 ist das Folgeflußdiagramm der Fig. 12.

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das den Inhalt des Unterprogramms D der Fig. 10 zeigt.

Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das einen Diagnoseprozeß des vierten Ausführungs beispiels zeigt.

Fig. 16 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Auspuffemissionssteue rungssystems.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird ein erstes Ausführungsbeispiel eines Auspuffemissionssteuerungssystems für einen Verbrennungsmotor nach der vorlie genden Erfindung gezeigt.

Das Auspuffemissionssteuerungssystem umfaßt ein Auspuffrohr 1, das mit einem Verbrennungsmotor 100 verbunden ist. Das Auspuffrohr 1 umfaßt einen oberen Bereich 1U, dessen oberes Ende mit dem Verbrennungsmotor 100 verbunden ist. Das untere Ende des oberen Bereichs 1U ist mit ersten und zweiten Zweigbereichen 1A und 1B verbunden. Die unteren Enden der ersten und zweiten Zweigbereiche 1A und 1B sind mit einem un teren Bereich 1D verbunden. Ein Hilfskatalysator 2 ist in dem ersten Zweigbereich 1A in stalliert. Ein Hauptkatalysator 3 ist in dem unteren Bereich 1D installiert. Eine Auswahl ventileinheit 4, die schaltend einen der ersten und zweiten Zweigbereiche 1A und 1B als Auspuffrohr auswählt, ist in den ersten und zweiten Zweigbereichen 1A und 1B angeord net. Das Auswahlventil 4 umfaßt eine erste Ventilscheibe 4A, die in dem ersten Zweig bereich 1A angeordnet ist, und eine zweite Ventilscheibe 4B, die in dem zweiten Zweig bereich 1B angeordnet ist. Die ersten und zweiten Ventilscheiben 4A und 4B sind derart mit einer Antriebswelle 5 verbunden, daß, wenn einer der ersten oder zweiten Ventilschei ben 4A oder 4B in einer geöffneten Stellung ist, die andere in einer geschlossenen Stellung ist. Die Antriebswelle 5 wird von einer Drehvorrichtung 6, wie etwa einer Motoreinheit, gedreht, um selektiv den ersten oder zweiten Zweigbereich 1A oder 1B über die ersten und zweiten Ventilscheiben 4A und 4B auszuwählen. Also nimmt die Auswahlventileinheit 4 einen der ersten und zweiten Zustände ein. Wenn die erste Ventilscheibe 4A geöffnet ist und die zweite Ventilscheibe 4B geschlossen ist, wenn sich also die Auswahlventileinheit 4 im ersten Zustand befindet, fließen die Auspuffgase von dem Motor 100 durch den ersten Zweigbereich 1A. Wenn die zweite Ventilscheibe 4B geöffnet ist und die erste Ventilschei be 4A geschlossen ist, wenn sich also die Auswahlventileinheit 4 im zweiten Zustand befin det, fließen die Auspuffgase von dem Motor 100 durch den zweiten Zweigbereich 1B.

Ein erster Auspuff-Sauerstoffsensor (erster O₂-Sensor) 7 ist oberhalb des Hilfs katalysators 2 in dem ersten Zweig des Bereichs 1A angeordnet. Ein zweiter Auspuffsauer stoffsensor 8 ist oberhalb des Hauptkatalysators 3 in dem unteren Bereich 1D angeordnet. Ein dritter Auspuffsauerstoffsensor 14 ist unterhalb des Hauptkatalysators 3 angeordnet.

Der Motor 100 wird von einer Steuerungseinheit 9 gesteuert. Insbesondere wird die dem Motor 100 zuzuführende Kraftstoffeinspritzmenge von der Steuerungseinheit 9 bestimmt.

Die Steuerungseinheit 9 ist elektrisch verbunden mit einem Luftstrommesser 10, der ein Lufteingangssignal Qa ausgibt, das die Eingangsmenge an Luft anzeigt, einem Kur belwellenwinkelsensor 11, der ein Signal ausgibt, das die Drehzahl Ne des Motors 100 anzeigt, einem Starterschalter 12, der ein Signal ausgibt, das den angeschalteten Zustand des Startschalters anzeigt, einem Motorkühlmitteltemperatursensor 13, der ein Signal TWO ausgibt, das die Kühlmitteltemperatur des Motors 100 angibt, den ersten, zweiten und dritten Auspuffssauerstoffsensoren 7, 8 und 14, die jeweils Signale ausgeben, die die Sauerstoffinenge anzeigen, also anzeigen, ob die Luft/Kraftstoffmischung fett oder mager ist.

Die Steuerungseinheit 9 erhält diese Signale und berechnet eine Basis-Kraftstoffein spritzmenge Tp aus der Gleichung Tp = K × Qa/Ne (K ist eine Konstante). Weiterhin be rechnet die Steuerungseinheit 9 einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α für die Luft/Kraftstoffmischung, indem diese mittels einer bekannten Proportional/Integralsteue rung entsprechend der Ausgabe entweder des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 oder des zweiten Sauerstoffsensors 8 geändert wird.

Die Kraftstoffeinspritzmenge Te wird durch Multiplikation der Basis-Kraftstoffein spritzmenge Tp mit dem Luft/Kraftstoffgemisch-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α erhalten. Die Steuerungseinheit 9 gibt ein Impulssignal aus, das eine Impulsbreite besitzt, das der Kraftstoffeinspritzmenge Te entspricht. Weiterhin führt die Steuerungseinheit 9 eine Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoffgemischs durch, indem sie das tatsächli che Luft/Kraftstoffgemisch innerhalb eines theoretischen Luft/Kraftstoffgemischs hält (stö chiometrisches Verhältnis).

Die Steuerungseinheit 9 führt außerdem eine Schaltsteuerung der Auswahlventil einheit 4 entsprechend dem thermischen Zustand des Motors 100 und eine Auswahlsteue rung für eine der Ausgabe der ersten und zweiten Sauerstoffsensoren 7 und 8 durch. Das Flußdiagramm der Fig. 2 und 3 zeigt den Schaltsteuerungsvorgang des Auswahlventil einheit 4 und die Auswahlsteuerung für eine der Ausgaben der ersten und zweiten Sauer stoffsensoren 7 und 8.

In einem Schritt S1 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob der Startschalter 12 an geschaltet ist oder nicht. Wenn der Startschalter 12 angeschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S2. Wenn er nicht angeschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S3.

In Schritt S2 wird die erste Ventilscheibe 4A geöffnet und die zweite Ventilscheibe 4B geschlossen, das heißt, daß die Auswahlventileinheit 4 in den ersten Zustand gebracht wird, so daß die Auspuffgase durch den Hilfskatalysator 2 und dann durch den Hauptkata lysator 3 geführt werden.

In einem Schritt S4 setzt die Steuerungseinheit 9 ein Flag F1 zurück (F1 = 0). Der Zustand F1 = 0 zeigt an, daß sich die Ventileinheit 4 im ersten Zustand befindet.

In einem Schritt S5 liest die Steuerungseinheit 9 das Signal TWO ein, das die Tem peratur des Kühlmittels (Wassers) zum Startzeitpunkt des Motors angibt.

In einem Schritt S6 berechnet die Steuerungseinheit 9 eine Zeitperiode T1 in Ab hängigkeit von dem Signal TWO, das die Kühlmitteltemperatur angibt (T1 = F(TWO)).

In einem Schritt S7 wird eine von einem ersten Zähler in der Steuerungseinheit 9 gezahlte Zeitperiode TIMER1 zurückgesetzt (TIMER1 = 0).

In Schritt S3 liest die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS1 des ersten Auspuff sauerstoffsensors 7 nach Umwandlung des Signals durch einen A/D-Wandler in ein digita les Signal ein.

In einem Schritt S8 liest die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 nach Umwandlung des Signals durch einen A/D-Wandler in ein digitales Signal ein.

In einem Schritt S9 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F1 = 0 oder nicht. Wenn F1 = 0, wenn sich also die Auswahlventileinheit 4 im ersten Zustand befindet, während der Startschalter 12 angeschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S10. Wenn F ≠ 0 geht der Ablauf zu einem Schritt S11.

In Schritt S10 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Basis-Kraftstoffeinspritzmen ge Tp mit einem vorgegebenen Wert A1. Wenn Tp < A1 geht der Ablauf zu einem Schritt S12. Wenn Tp A1, geht der Ablauf zu einem Schritt S13.

In Schritt S12 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER1 mit dem vorgegebenen Wert T1. Wenn TIMER1 < T1 geht der Ablauf zu einem Schritt S14. Wenn TIMER1 T1, geht der Ablauf zu Schritt S13.

In Schritt S14 wird die Zeitperiode TIMER1 um DT erhöht (TIMER1 = TIMER1 + DT), dann geht der Ablauf zu einem Schritt S15, in dem ein Unterprogramm A beginnt. Eine detaillierte Beschreibung des Unterprogramms A wird später unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 5 gegeben. Nach der Ausführung des Unterprogramms A geht der Ablauf zu einem Schritt S16, wo die Steuerungseinheit 9 die Kraftstoffeinspritzmenge Te berechnet.

In einem Schritt S17 betätigt die Steuerungseinheit 9 Kraftstoffeinspritzventile, um die berechnete Kraftstoffinenge Te einzuspritzen.

Nach dem Ausführen von Schritt S17 geht der Ablauf zum Start zurück.

Die Schritte S10 und S12 sind Schritte zum Feststellen des thermischen Zustands des Motors 100. Wenn also Tp A1 oder TIMER1 T1, geht der Ablauf zu Schritt S13, wo die Steuerungseinheit 9 die Ventileinheit 4 so steuert, daß sie in den zweiten Zustand ver setzt wird, in dem die erste Ventilscheibe 4A geschlossen ist und die zweite Ventilscheibe 4B geöffnet ist, so daß die Auspuffgase durch den zweiten Zweigbereich 1B und den Hauptkatalysator 3 fließen.

In einem Schritt S18 setzt die Steuerungseinheit 9 das Flag F1 auf 1 (F1 = 1).

In einem Schritt S19 wird die Zeitperiode TIMER1 des ersten Zeitgebers zurück gesetzt (TIMER1 = 0).

In einem Schritt S20 wird die Zeitperiode TIMER2 eines zweiten Zeitgebers in der Steuerungseinheit 9 zurückgesetzt (TIMER2 = 0).

In einem Schritt S22 wird ein Wert C₂, der angibt, wie oft Tp A2 oder Ne NE erfüllt sind, zurückgesetzt (C₂ = 0).

Auf der anderen Seite stellt die Steuerungseinheit 9 in Schritt S11, der durchgeführt wird, wenn die Steuerungseinheit 9 in Schritt S9 feststellt, daß F1 ≠ 0, fest, ob das Flag F1 auf 2 gesetzt ist oder nicht. Wenn F1 ≠ 2, geht der Ablauf zu einem Schritt S23. Wenn F1 = 2, geht der Ablauf zu einem Schritt S24. Der Zustand F1 = 2 zeigt an, daß die Auswahl ventileinheit 4 im ersten Zustand ist, wenn der Motor 100 in einem aufgewärmten Zustand mit niedriger Geschwindigkeit und geringer Last ist.

In Schritt S23 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Basis-Kraftstoffeinspritzmen ge Tp mit einem zweiten vorgegebenen Wert A2. Wenn Tp < A2, geht der Ablauf zu ei nem Schritt S25. Wenn Tp A2, geht der Ablauf zu Schritt S15.

In Schritt S26 zählt die Steuerungseinheit 9 einen Wert C₁ nach oben, der angibt, wie oft Tp < A2 und Ne < NE erfüllt waren (C₁ =C₁ + 1).

In einem Schritt S27 vergleicht die Steuerungseinheit 9 den Wert C₁ mit einem vorgegebenen Wert D. Wenn C₁ < D, geht der Ablauf zu einem Schritt S28. Wenn C₁ ϑ D, geht der Ablauf zu Schritt S15.

In Schritt S28 stellt die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den er sten Zustand, in dem die erste Ventilscheibe 4A geöffnet ist und die zweite Ventilscheibe 4B geschlossen ist, so daß die Auspuffgase durch den Hilfskatalysator 2 und den Hauptka talysator 3 fließen.

In einem Schritt S29 wird das Flag F1 auf 2 gesetzt (F1 = 2), das heißt, daß die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß sich die Auswahlventileinheit im ersten Zustand befindet, wenn der Motor in einem warmen Zustand mit geringer Drehzahl und niedriger Last ist.

In einem Schritt S30 wird die Zeitperiode TIMER2 zurückgesetzt (TIMER2 = 0).

in einem Schritt S31 setzt die Steuerungeinheit 9 einen Basiswert α0 auf den Luft/Kraftstoffgemisch-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α (α0 = α).

Auf der anderen Seite vergleicht die Steuerungseinheit 9 in Schritt S24, der ausge führt wird, wenn die Steuerungseinheit 9 in Schritt S11 feststellt, daß F1 = 2, die Basis- Kraftstoffeinspritzmenge Tp mit einem vorgegebenen Wert A2. Wenn Tp < A2, geht der Ablauf zu einem Schritt S33. Wenn Tp A2, geht der Ablauf zu einem Schritt S34.

In Schritt S33 vergleicht die Steuerungseinheit die Drehzahl Ne des Motors mit dem vorgegebenen Wert NE. Wenn Ne < NE, geht der Ablauf zu Schritt S15. Wenn Ne NE, geht der Ablauf zu Schritt S34.

In Schritt S34 zählt die Steuerungseinheit 9 den Wert C₂ hoch, der angibt, wie oft Tp < A2 oder Ne < NE erfüllt sind (C₂ = C₂ + 1).

In einem Schritt S35 vergleicht die Steuerungseinheit 9 den Wert C₂ mit einem vorgegebenen Wert E. Wenn C₂ < E, geht der Ablauf zu Schritt S15. Wenn C₂, E, geht der Ablauf zu Schritt S13, in dem die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den oben erwähnten zweiten Zustand setzt.

Als nächstes wird das Unterprogramm A in Schritt S15 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 4 beschrieben.

In einem Schritt S41 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob der Motor 100 durch eine Luft/Kraftstoffgemisch-Rückkopplungssteuerung (λ-Steuerung) gesteuert wird oder nicht. Wenn der Motor 100 nicht durch die λ-Steuerung gesteuert wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S42, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoff gemisches auf 1 gesetzt wird (α = 1). Wenn der Motor 100 durch die λ-Steuerung gesteu ert wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S43, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob F1 = 1. Wenn F1 = 1, wenn also der Motor 100 in dem zweiten Zustand betrieben wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S44, in dem OS = OS2, so daß die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 als Ausgabewert OS in der λ-Steuerung verwendet wird. Wenn F1 = 0 oder 2, wenn also der Motor 100 im ersten Zustand oder im ersten Zu stand während des aufgewärmten Zustands mit niedriger Motordrehzahl und niedriger Last betrieben wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S45, in dem OS = OS1, so daß die Aus gabe OS1 des ersten Sauerstoffsensors 7 als Ausgabe OS für die λ-Steuerung verwendet wird.

In einem Schritt S46 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS des ersten oder des zweiten Sauerstoffsensors 7 oder 8 mit einem Schnittwert SL, um festzustellen, ob die Ausgabe OS des ersten oder des zweiten Sauerstoffsensors 7 oder 8 einen fetten oder einen mageren Zustand angibt. Wenn die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß die Aus gabe OS des ersten oder des zweiten Sauerstoffsensors 7 oder 8 einen mageren Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S47, in dem die Steuerungseinheit 9 das Flag F2 auf 0 setzt (F2 = 0). Wenn die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß die Ausgabe OS des er sten oder des zweiten Sauerstoffsensors 7 oder 8 einen fetten Zustand angibt, geht der Ab lauf zu einem Schritt S48, in dem die Steuerungseinheit 9 das Flag F2 auf 1 setzt (F2 = 1).

In einem Schritt S49 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F1 = 0. Wenn die Steue rungseinheit 9 feststellt, daß F1 = 0, was den ersten Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S50, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob eine Änderung (Inversion) der Ausgabe OS des Auspuffsauerstoffsensors 7 oder 8 zwischen dem fetten und dem ma geren Zustand stattgefunden hat. Wenn die Steuerungseinheit in einem Schrift S51 fest stellt, daß F2 = 0, was den mageren Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S52, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs um P_L in krementiert wird (α = α + P_L). Wenn die Steuerungseinheit 9 in Schritt S51 feststellt, daß F2 = 1, was den fetten Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S53, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs um P_R inkrementiert wird (α = α + P_R).

Wenn die Ausgabe OS des Auspuffsauerstoffsensors 7 oder 8 in Schritt S50 nicht zwischen den fetten und mageren Zuständen invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S54, in dem die Steuerungseinheit 9 das Flag F2 dahingehend überprüft, ob die Ausgabe des Auspuffsauerstoffsensors 7 oder 8 den fetten oder den mageren Zustand angibt. Wenn F2 = 0, wenn also die Ausgabe OS des Auspuffsauerstoffsensors 7 oder 8 den mageren Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S55, in dem der Rückkopp lungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs um I_L inkrementiert wird (α = α +I_L). Wenn die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß F2 = 1, was den fetten Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S56, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs um I_R inkrementiert wird (α = α + I_R).

Wenn jedoch die Steuerungseinheit 9 in Schritt S49 feststellt, daß F1 nicht gleich 0 ist (F1 ≠ 0), wenn sich also der thermische Zustand des Motor zum zweiten Zustand geändert hat, geht der Ablauf zu Schritt S57, in dem die Steuerungseinheit 9 die Zeitperi ode TIMER2 mit einem vorgegebenen Wert T2 vergleicht. Wenn TIMER2 < T2, geht der Ablauf zu Schritt S50. Wenn TIMER2 T2, geht der Ablauf zu einem Schritt S58.

In Schritt S58 wird die Zeitperiode TIMER2 um DT inkrementiert (TIMER2 = TIMER2 + DT). Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S59, in dem der Rückkopp lungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs auf den Basiswert α0 gesetzt wird.

Die Durchführung der Schritte S49, S57, S58 und S59 dient zum Zurücksetzen des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α des Luft/Kraftstoffgemischs während einer Zeit verzögerung, die durch das Schalten der Ausgabe der Sauerstoffsensoren 7 und 8 von dem ersten Sauerstoffsensor 7 zum zweiten Sauerstoffsensor 8 verursacht wird.

Mit dem derart aufgebauten Auspuffemissionssteuerungssystem nach der vorliegen den Erfindung, wird das Schalten des Auspuffrohrs leicht durch Steuern der Auswahlven tileinheit 4 durchgeführt. Da außerdem die Auspuffgabe beim aufgewärmten Zustand des Motors dem Hauptkatalysator 3 und nicht dem Hilfskatalysator 2 und dem ersten Auspuff sauerstoffsensor 7 zugeführt werden, wird eine Verschlechterung des Hilfskatalysators 2 und des ersten Sauerstoffsensors 7 vermieden.

Weiterhin wird, wie aus dem Ablauf der Schritte S23, S25, S26, S27 und S28 klar ist, wenn sich der Motor 100 in einem aufgewärmten Zustand mit niedriger Drehzahl und geringer Last befindet, die Auswahlventileinheit 4 in den ersten Zustand gesetzt, so daß die Auspuffgase mit niedriger Temperatur durch den Hilfskatalysator 2 fließen. Dies verbessert die Emissionscharakteristik weiter. Zusätzlich wird während einer vorgegebenen Periode zum Ändern der Verwendung des ersten und zweiten Sauerstoffsensors 7 und 8, der Rück kopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs zurückgesetzt. Daher wird die λ-Steuerung des Motors 100 stabil durchgeführt, selbst wenn eine Zeitverzögerung der Ausgabe von den Auspuffsauerstoffsensoren 7 und 8 während des Schaltens der Ausgabe des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 zur Ausgabe des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 auftritt.

In Fig. 5 ist ein Steuerungsverfähren nach einem zweiten Ausführungsbeispiel des Auspuffemissionssteuerungssystems der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels ist der gleich wie der des in Fig. 1 gezeigten Ausführungs beispiels. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Beurteilung beim Schalten der Auswahlventileinheit 4 unter Berücksichtigung des aktivierten Zustands des zweiten Aus puffsauerstoffsensors 8 durchgeführt. Das heißt, wenn der Motor 100 warm wird und der zweite Auspuffsauerstoffsensor 8 aktiv ist, wird die Auswahlventileinheit in den zweiten Zustand gesetzt, in dem die Auspuffgase durch den zweiten Zweigbereich 1B und den Hauptkatalysator 3 fließen. Weiterhin wird in diesem zweiten Ausführungsbeispiel während eines Zustands, in dem der Motor aufgewärmt ist und mit niedriger Drehzahl und niedriger Last betrieben wird, eine Steuerung zum Leiten der Auspuffgase durch den Hilfskatalysa tor 2 und den Hauptkatalysator 3 nicht durchgeführt.

Das Steuerungsverfähren des zweiten Ausführungsbeispiels wird hiernach unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.

In diesem Flußdiagramm sind die Schritte S61 bis S68 die gleichen wie die Schritte S1 bis S8 im Flußdiagramm der Fig. 2.

Nach diesen Schritten stellt die Steuerungseinheit 9 in einem Schritt S69 fest, ob F1 = 0. Wenn F1 = 0, wenn also der Motor 100 im ersten Zustand betrieben wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S70. Wenn F1 ≠ 0, geht der Ablauf zu einem Schritt S71, in dem das Unterprogramm A der Fig. 5 durchgeführt wird.

In den Schritten S70 und S72 stellt die Steuerungseinheit 9 den thermischen Zu stand des Motors 100 fest. Wenn die Feststellung in Schritt S70 nein ist (Tp A1) oder wenn die Feststellung in Schritt S72 nein ist (Tp < A1 und TIMER1 T1), geht der Ab lauf zu einem Schritt S73, in dem die Steuerungseinheit 9 die Aktivität des zweiten Aus puffsauerstoffsensors 8 feststellt. Die Feststellung der Aktivität des zweiten Sauerstoff sensors 8 wird dadurch durchgehrt, daß überprüft wird, ob eine vorgegebene Zeitperiode mit einem Zustand vergangen ist, in dem die Ausgangsspannung des zweiten Auspuffsauer stoffsensors 8 größer als eine vorgegebene Spannung für einen vorgegebenen Motorbe triebszustand war. Die Steuerungseinheit 9 stellt also fest, ob der zweite Auspuffsauer stoffsensor 8 aktiv ist oder nicht, wenn die oben erwähnte Zeitperiode vergangen ist. Auch wenn der Motor 100 für eine vorgegebene Zeitperiode T1 mit einer vorgegebenen Kühl mitteltemperatur TWO zum Startzeitpunkt des Motors betrieben wird, stellt die Steue rungseinheit 9 fest, daß der zweite Auspuffsauerstoffsensor 8 aktiv ist.

Wenn die Steuerungseinheit 9 auf der anderen Seite in Schritt S73 feststellt, daß der zweite Auspuffsauerstoffsensor 8 nicht aktiv ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S74, in dem die Zeitperiode TIMER1 um DT inkrementiert wird (TIMER1 = TIMER1 + DT). Wenn die Steuerungseinheit 9 in Schritt S73 feststellt, daß der zweite Auspuffsauerstoff sensor 8 aktiv ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S75, in dem die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den zweiten Zustand setzt, so daß die Auspuffgase durch den zweiten Zweigbereich 1B und den Hauptkatalysator 3 fließen.

In einem Schritt S76 wird das Flag F1 auf 1 gesetzt (F1 = 1), was anzeigt, daß sich die Auswahlventileinheit 4 im zweiten Zustand befindet.

In einem Schritt S77 wird die Zeitperiode TIMER1 zurückgesetzt (TIMER1 = 0).

Nach dem Durchführen des Unterprogramms A in Schritt S71, geht der Ablauf zu einem Schritt S78, in dem die Steuerungseinheit 9 die Kraftstoffeinspritzmenge Te be rechnet.

In einem Schritt S79 betätigt die Steuerungseinheit 9 Kraftstoffeinspritzpumpen, um die berechnete Kraftstoffeinspritzmenge Te einzuspritzen.

Mit dem solcherart angeordneten Auspuffemissionssteuerungssystem entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wenn sich der Motor 100 im aufgewärmten Zustand befindet und der zweite Auspuffsauerstoffsensor 8 aktiv ist, die Auswahlventileinheit 4 so eingestellt, daß die Auspuffgase durch den zweiten Zweig bereich 1B und den Hauptkatalysator 3 fließen. Daher wird die λ-Steuerung des Motors 100 unter Verwendung der Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 nicht in einem Zustand durchgeführt, in dem der zweite Auspuffsauerstoffsensor 8 nicht aktiv ist. Dies verhindert die Verschlechterung der Auspuffemission.

In den Fig. 6 und 7 ist ein Steuerungsverfahren nach einem dritten Aus führungsbeispiel des Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels ist der gleiche wie der des ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels. Diese dritte Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß das Schalten der Auswahlventileinheit 4 unter Berücksichtigung der Aktivität des Hauptkatalysators 3 stattfindet. Das heißt also, daß, wenn die Steuerungseinheit 9 fest stellt, daß der Motor wann ist und daß der Hauptkatalysator 3 aktiv ist, die Auswahlventil einheit 4 so gesteuert wird, daß die Auspuffgase durch den zweiten Zweigbereich 1B des Hauptkatalysators 3 fließen. Die Aktivität des Hauptkatalysators 3 wird entsprechend dem Frequenzverhältnis der Ausgabe des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 zur Ausgabe des dritten Sauerstoffsensors 14 bestimmt.

Das Steuerungsverfahren nach dem dritten Ausführungsbeispiel des Auspuffemis sionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung wird hiernach unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 diskutiert.

Die Schritte S81, S83 und S84 sind die gleichen wie die Schritte S1, S2 und S4 des Flußdiagramms in Fig. 2.

In einem Schritt S85 setzt die Steuerungseinheit 9 ein Flag F6 zurück (F6 = 0). Der Zustand F6 = 0 zeigt an, daß das Einlesen der Steuerungsfrequenz des zweiten Auspuff sauerstoffsensors 8 nicht beendet ist.

In einem Schritt S86 setzt die Steuerungseinheit 9 ein Flag F7 zurück (F7 = 0). Der Zustand F7 = 0 zeigt an, daß das Einlesen der Steuerungsfrequenz des dritten Auspuff sauerstoffsensors 14 nicht beendet ist.

Die Schritte S87, S88 und S89 sind die gleichen wie die Schritte S5, S6 und S7 des Flußdiagramms der Fig. 2 und 3.

In einem Schritt S90 setzt die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER3 eines dritten Zeitgebers zurück (TIMER3 = 0).

In einem Schritt S91 setzt die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER4 eines vierten Zeitgebers zurück (TIMER4 = 0).

In einem Schritt S82 liest die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS1 des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 nach Umwandeln derselben mittels einer A/D-Umwandlung in ein digitales Signal ein.

In einem Schritt S93 liest die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 nach Umwandeln derselben mittels einer A/D-Umwandlung in ein digitales Signal ein.

In einem Schritt S93 liest die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS3 des dritten Auspuffsauerstoffsensors 14 nach Umwandeln derselben mittels einer A/D-Umwandlung in ein digitales Signal ein.

In einem Schritt S94 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F1 = 0. Wenn F1 = 0, wenn also die Auswahlventileinheit 4 im ersten Zustand ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S95. Wenn F ≠ 0, geht der Ablauf zu einem Schritt S96, in dem ein Unter programm B durchgeführt wird.

In Schritt S95 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Basis-Kraftstoffeinspritzmen ge Tp mit einem vorgegebenen Wert A1. Wenn Tp < A1, geht der Ablauf zu einem Schritt S98. Wenn Tp A1, geht der Ablauf zu einem Schritt S97.

In Schritt S98 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER1 mit dem vorgegebenen Wert T1. Wenn TIMER1 < T1, geht der Ablauf zu einem Schritt S99. Wenn TIMER1 T1, geht der Ablauf zu Schritt S97.

In Schritt S99 wird die Zeitperiode TIMER1 um DT inkrementiert (TIMER1 = TIMER1 + DT). Danach wird in Schritt S96 das Unterprogramm B entsprechend dem Flußdiagramm der Fig. 8 durchgeführt.

Dann berechnet die Steuerungseinheit 9 in einem Schritt S100 die Kraftstoffein spritzmenge Te.

In einem Schritt S101 betätigt die Steuerungseinheit Einspritzpumpen, um die be rechnete Kraftstoffeinspritzmenge Te einzuspritzen.

In diesem Flußdiagramm der Fig. 6 und 7 wird die Beurteilung des thermischen Zustands des Motors 100 in den Schritten S95 und S98 durchgeführt. Wenn also Tp A1 oder TIMER1 T1, geht der Ablauf zu Schritt S97, in dem die Steuerungseinheit 9 fest stellt, ob alle der ersten, zweiten und dritten Auspuffsauerstoffsensoren 7, 8 und 14 aktiv sind. Wenn die Feststellung in Schritt S97 nein ist, wenn also weder der erste, noch der zweite, noch der dritte Auspuffsauerstoffsensor 7, 8 und 14 aktiv ist, geht der Ablauf zu Schritt S99. Wenn jedoch alle Auspuffsauerstoffsensoren 7, 8 und 14 aktiv sind, geht der Ablauf zu einem Schritt S102.

In Schritt S102 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob eine Steuerungsfrequenz ND2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 eingelesen worden ist oder nicht, also ob F6 = 1 oder nicht. Wenn F6 = 1, was anzeigt, daß das Einlesen der Steuerungsfrequenz ND2 beendet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S103. Wenn F6 = 0, was anzeigt, daß ein solches Einlesen noch nicht beendet ist, geht der Ablauf zu Schritt S99.

In einem Schritt S104 berechnet die Steuerungseinheit 9 ein Frequenzverhältnis (oder eine Hertzrate HRZ) zwischen der Steuerungsfrequenz ND2 des zweiten Auspuff sauerstoffsensors 8 und einer Steuerungsfrequenz ND3 des dritten Auspuffsauerstoffsen sors 14 (HRZ= ND3/ND2).

In einem Schritt S105 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Hertzrate HRZ mit einem vorgegebenen Wert B. Wenn HZR < B, wenn also die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß der Hauptkatalysator 3 aktiv ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S106. Wenn jedoch HRZ B, wenn also die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß der Hauptkatalysator 3 nicht aktiv ist, geht der Ablauf zu Schritt S99.

In Schritt S106 steuert die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den zweiten Zustand, so daß die Auspuffgase durch den zweiten Zweigbereich 1B und den Hauptkatalysator 3 fließen. Das heißt, daß, wenn die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß der Motor 100 aufgewärmt ist und daß der Hauptkatalysator 3 aktiv ist, die Auspuffgase am ersten Zweigbereich 1A einschließlich des Hilfskatalysators 2 vorbeigehen und durch den zweiten Zweigbereich 1B und den Hauptkatalysator 3 fließen.

In einem Schritt S107 setzt die Steuerungseinheit 9 das Flag F1 auf 1 (F1 = 1) und speichert es. Der Zustand F1 = 1 zeigt an, daß die Auswahlventileinheit 4 im zweiten Zu stand eingestellt ist.

In einem Schritt S108 setzt die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER1 des ersten Zeitgebers zurück (TIMER1 = 0).

Als nächstes wird das Unterprogramm B in Schritt S96 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 8 diskutiert.

In einem Schritt S111 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob sich der Motor 100 im λ-Steuerungszustand befindet. Wenn sich der Motor 100 im λ-Steuerungszustand befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S113. Wenn er sich nicht im λ-Steuerungszustand befin det, geht der Ablauf zu einem Schritt S112, in dem der Korrekturkoeffizient α auf 1 ge setzt wird (α = 1).

In Schritt S113 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS1 des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 mit einem Schnittwert SL1. Wenn OS1 < SL1, wenn also die Ausgabe OS1 den mageren Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S113, in dem das Flag F3 zurückgesetzt wird (F3 = 0). Wenn OS1 SL1, wenn also die Ausgabe OS1 den fetten Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S115, in dem das Flag F3 auf 1 gesetzt wird (F3 = 1).

In einem Schritt S116 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 mit einem Schnittwert SL2. Wenn OS2 < SL2, wenn also die Ausgabe OS2 den mageren Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S117, in dem das Flag F4 zurückgesetzt wird (F3 = 4). Wenn OS2 SL2, wenn also die Ausgabe OS2 den fetten Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S118, in dem das Flag F4 auf 1 gesetzt wird (F4 = 1).

In einem Schritt S119 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F1 = 0. Wenn F1 = 1, wenn also die Ventilauswahleinheit 4 im zweiten Zustand ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S120, in dem das Flag F5, das den sauerstoffreichen, mageren Zustand des bei der λ-Steuerung verwendeten Sauerstoffsensors anzeigt, auf das Flag F4 gesetzt wird (F5 = F4). Wenn F1 = 0, wenn also die Auswahlventileinheit 4 im ersten Zustand ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S121, in dem das Flag F5 auf das Flag F3 gesetzt wird (F5 = F3).

In einem Schritt S122 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F1 = 0. Wenn F1 = 0 geht der Ablauf zu einem Schritt S123, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob die Ausgabe des in der λ-Steuerung verwendeten Sauerstoffprozessors 7 oder 8 invertiert wurde oder nicht, ob also das Flag F5 invertiert wurde oder nicht. Wenn in Schritt S123 festgestellt wird, daß die Ausgabe invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S124, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob F5 = 0. Wenn F5 = 0, wenn also die Ausgabe des Sauerstoffsensors für die λ-Steuerung einen mageren Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S125, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraft stoffgemischs um P_L inkrementiert wird (α = α + P_L). Wenn F5 = 1, wenn also die Aus gabe des Sauerstoffsensors für die λ-Steuerung einen fetten Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S126, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs um P_R dekrementiert wird (α = α - P_R).

Wenn in Schritt S123 festgestellt wird, daß die Ausgabe des Sauerstoffsensors für die λ-Steuerung nicht invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S127, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob das Flag F5 auf 0 gesetzt ist. Wenn F5 = 0, wenn also die Ausgabe des Sauerstoffsensors einen mageren Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S128, in dem der der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoff gemischs um I_L inkrementiert wird (α = α + I_L). Wenn F5 = 1, wenn also die Ausgabe des Sauerstoffsensors für die λ-Steuerung einen fetten Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S129, in dem der Rückkopplungskorrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoff gemischs um I_R dekrementiert wird (α = α - I_R).

Wenn jedoch auf der anderen Seite in Schritt S122 festgestellt wird, daß F1 ≠ 0, wenn also der Zustand der Auswahlventileinheit 4 in den zweiten Zustand geändert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S130, in dem die Steuerungseinheit 9 TIMER2 mit dem vorgegebenen Wert T2 vergleicht. Wenn TIMER2 < T2, geht der Ablauf zu Schritt S123. Wenn TIMER2 T2, geht der Ablauf zu einem Schritt S131.

In Schritt S131 wird die Zeitperiode TIMER2 um DT inkrementiert (TIMER2 = TIMER2 + DT).

In einem Schritt S132 wird der Luft/Kraftstoffgemisch-Rückkopplungskorrektur koeffizient α auf den Basiswert α0 gesetzt (α = α0).

In einem Schritt S134 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F1 = 0. Wenn F1 = 0, wenn also die Auswahlventileinheit 4 im ersten Zustand ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S135, in dem ein Unterprogramm C durchgeführt wird. Dieses Unterprogramm C dient zum Lesen der Hertzrate (HRZ) und wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 9 diskutiert.

In einem Schritt S141 stellt die Steuerungseinheit 9 entsprechend dem Inhalt des Flags F4, das einen fetten oder mageren Zustand aus der Ausgabe OS2 des zweiten Aus puffsauerstoffsensors 8 anzeigt, fest, ob der Fett-Mager-Zustand (Mischungszustand) in vertiert wurde. Wenn festgestellt wird, daß der fette oder der magere Zustand nicht in vertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S142, in dem die Zeitperiode TIMER3 um DT inkrementiert wird (TIMER3 = TIMER3 + DT). Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S143. Wenn in Schritt S141 festgestellt wird, daß der Fett-Mager-Zustand in vertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S144, in dem ein Wert N2, der die Anzahl der Inversionen der Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 angibt, um 1 inkrementiert wird (N2 = N2 + 1). Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S145, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob die Zeitperiode TIMER3 größer ist als eine vorgege bene Zeitperiode, wie etwa 20s. Wenn TIMER3 20s, geht der Ablauf zu Schritt S142. Wenn TIMER3 < 20s, geht der Ablauf zu einem Schritt S146, in dem der Wert N2, in dem die Anzahl der Inversionen der Ausgabe OS2 als die Steuerungsfrequenz ND2 eingelesen wird.

In einem Schritt S147 wird das Flag F6 auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, daß das Le sen der Steuerungsfrequenz des zweiten Sauerstoffsensors 8 beendet ist (F6 = 1).

In einem Schritt S148 wird die Zeitperiode TIMER3 zurückgesetzt (TIMER3 = 0).

In einem Schritt S149 wird der Wert N2, der die Anzahl der Inversionen der Aus gabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 angibt, zurückgesetzt (N2 = 0).

Nach einem der Schritte S142 und S149 stellt die Steuerungseinheit 9 in Schritt S143 fest, ob sich der Fett-Mager-Zustand entsprechend dem Flag F8 geändert hat, das den Fett-Mager-Zustand aus der Ausgabe OS3 des dritten Sauerstoffsensors 14 angibt. Wenn festgestellt wird, daß sich der Zustand nicht geändert hat, geht der Ablauf zu einem Schritt S150, in dem die Zeitperiode TIMER4 um DT inkrementiert wird (TIMER4 = TIMER4 + DT). Wenn festgestellt wird, daß sich der Fett-Mager-Zustand geändert hat, geht der Ablauf zu einem Schritt S151, in dem ein Wert N3, der die Anzahl der Inversio nen der Ausgabe OS3 des dritten Sauerstoffsensors 14 angibt, um 1 inkrementiert wird (N3 = N3 + 1).

In einem Schritt S152 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob die Zeitperiode TI MER4 größer ist als eine vorgegebenen Zeitperiode, wie etwa 20s. Wenn TIMER4 20s, geht der Ablauf zu Schritt S150. Wenn TIMER4 < 20s, geht der Ablauf zu einem Schritt S153, in dem die Steuerungseinheit 9 den Wert N3, der die Anzahl der Inversionen der Ausgabe OS3 des dritten Sauerstoffsensors 14 angibt, als die Steuerungsfrequenz ND3 einliest.

In einem Schritt S154 wird ein Flag F7 auf 1 gesetzt (F7 = 1), um anzuzeigen, daß das Lesen der Steuerungsfrequenz ND3 des dritten Auspuffsauerstoffsensors 14 beendet ist.

In einem Schritt S155 wird die Zeitperiode TIMER4 zurückgesetzt (TIMER4 = 0).

In einem Schritt S156 wird N3 zurückgesetzt (N3 = 0).

Mit dem derart aufgebauten Auspuffemissionssteuerungssystem nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Auswahlventileinheit 4 in den zweiten Zustand gesetzt, wenn die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß der Motor 100 im aufgewärmten Zustand ist und daß der Hauptkatalysator 3 aktiviert ist. Dies verhindert eine Verschlechterung der Auspuffemission.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 15 wird das vierte Ausführungsbeispiel des Auspuffemissionssteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung diskutiert. Der Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels ist der gleiche wie der des ersten, in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispiels. Das vierte Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, daß es den normalen Betrieb der Auswahlventileinheit 4 diagnostiziert. Das Steuerungsverfahren nach dem vierten Ausführungsbeispiel des Auspuffemissionssteuerungssystems der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 10 bis 14 diskutiert.

In einem Schritt S201 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob der Startschalter 12 angeschaltet ist oder nicht. Wenn der Startschalter 12 angeschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S202. Wenn der Startschalter 12 nicht angeschaltet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S203.

In Schritt S202 stellt die Steuerungseinheit 9 das Auswahlventil 4 in den ersten Zustand, in dem die erste Ventilscheibe 4A geöffnet ist und die zweite Ventilscheibe 4B geschlossen ist, so daß die Auspuffgase vom Motor 100 durch den ersten Zweigbereich 1A und den Hilfskatalysator 2 und zum Hauptkatalysator 3 fließen.

In einem Schritt S204 werden alle Flags F11 bis F18 und alle Werte C, N1, N2 und N zurückgesetzt (F11 = 0, F12 = 0, F13 = 0, F14 = 0, F15 = 0, F16 = 0, F17 = 0, F18 = 0, C =0, N1 = 0, N2 = 0, N = 0).

In einem Schritt S205 wird die Zeitperiode TIMER1 zurückgesetzt (TIMER1 = 0).

In einem Schritt S206 wird die Zeitperiode TIMER2 auf unendlich gesetzt TI MER2 = ∞).

In Schritt S203 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob sich der Motor 100 in einem kalten oder in einem aufgewärmten Zustand befindet. Wenn festgestellt wird, daß der Mo tor 100 nach kalt ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S207. Wenn festgestellt wird, daß der Motor 100 warm ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S208.

In Schritt S207 wird das Flag F17 zurückgesetzt (F17 = 0), um anzuzeigen, daß die Ausgabe OS1 des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 in der λ-Steuerung verwendet wird.

In einem Schritt S209 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob F11 = 0. Der Zustand F11 = 0 zeigt an, daß die erste Diagnose nicht beendet ist. Wenn F11 = 0, wenn also fest gestellt wird, daß die erste Diagnose noch nicht beendet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S210. Wenn F11 = 1, wenn also festgestellt wird, daß die erste Diagnose beendet ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S211, in dem ein Unterprogramm D ausgeführt wird.

In Schritt S210 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER1 mit einem vorgegebenen Wert Ta. Wenn TIMER1 < Ta, geht der Ablauf zu einem Schritt S212. Wenn TIMER1 Ta, geht der Ablauf zu einem Schritt S213.

In Schritt S212 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob der Motor 100 im λ-Steue rungszustand ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 100 im λ-Steue rungszustand befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S214. Wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 100 nicht im λ-Steuerungszustand befindet, geht der Ablauf direkt zu Schritt S211.

Nach dem Ausführen des Unterprogramms D in Schritt S211, geht der Ablauf zu einem Schritt S215, in dem die Kraftstoffeinspitzmenge berechnet wird.

In Schritt S213 wird die erste Diagnose ausgeführt, indem ein Wert N1, der die Anzahl der Inversionen des Fett-Mager-Zustands, der vom ersten Auspuffsauerstoffsensor 7 erhalten wird, angibt, mit einem Standardwert A verglichen wird.

Wenn also der Startschalter 12 angeschaltet ist und der Motor 100 im kalten Zu stand ist, setzt die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den ersten Zustand, in dem die ersten Ventilscheibe 4A geöffnet und die zweite Ventilscheibe 4B geschlossen ist, so daß die Auspuffgase durch den ersten Zweigbereich 1A, den Hilfskatalysator 2 und den Hauptkatalysator 3 fließen. Wenn jedoch der Wert N1 kleiner als der Standardwert A ist, besteht die Gefahr, daß die Auswahlventileinheit 4 in Schwierigkeiten ist und nicht korrekt betätigt wird. Folglich geht, wenn in Schritt S213 N1 A, wenn also festgestellt wird, daß die Auswahlventileinheit 4 korrekt (normal) betätigt wird, der Ablauf zu einem Schritt S217, in dem ein Flag F13 zurückgesetzt wird (F13 = 0), um anzuzeigen, daß sich die Auswahlventileinheit 4 korrekt im ersten Zustand befindet. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S218, in dem die Steuerungseinheit 9 diagnostiziert, daß die Auswahlventil einheit 4 korrekt in den ersten Zustand gesetzt wurde, das heißt, daß die Steuerungseinheit 9 die Normalität die Betätigung der Auswahlventileinheit 4 in den ersten Zustand diagno stiziert.

Wenn auf der anderen Seite in Schritt S213 N1 < A, wenn also feststellt wird, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt in den ersten Zustand gesetzt wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S219, in dem das Flag F13 auf 1 gesetzt wird (F13 = 1), um an zuzeigen, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt in den ersten Zustand gesetzt wur de. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S220, in dem die Steuerungseinheit 9 diagno stiziert, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt in den ersten Zustand gesetzt wurde, das heißt, daß die Auswahlventileinheit 4 hinsichtlich des Setzens der Auswahlventileinheit in den ersten Zustand in Schwierigkeiten ist.

In einem Schritt S221 wird das Flag F11 auf 1 gesetzt (F11 = 1), um anzuzeigen, daß die erste Diagnose beendet ist.

In einem Schritt S222 beendet die Steuerungseinheit 9 die erste Diagnose. Danach geht der Ablauf zu Schritt S211.

Wenn die Steuerungseinheit in Schritt S203 feststellt, daß sich der Motor 100 im aufgewärmten Zustand befindet, geht der Ablauf zu dem in Fig. 11 gezeigten Schritt S208, in dem festgestellt wird, ob F12 = 0 oder F12 = 1. Wenn F12 = 0, wenn also festgestellt wird, daß es nicht notwendig ist, eine dritte Diagnose durchzuführen, geht der Ablauf zu einem Schritt S224. Wenn F1 = 1, wenn also festgestellt wird, daß es notwendig ist, eine dritte Diagnose durchzuführen, geht der Ablauf zu einem Schritt S223.

In Schritt S224 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob sich der thermische Zustand des Motors 100 vom kalten Zustand zum warmen Zustand geändert hat. Wenn die Fest stellung in Schritt S224 nein ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S225. Wenn die Fest stellung in Schritt S224 ja ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S226.

In Schritt S226 setzt die Steuerungseinheit 9 das Auswahlventil 4 in den zweiten Zustand, in dem die erste Ventilscheibe 1A geschlossen ist und die zweite Ventilscheibe 1B geöffnet ist, so daß die Auspuffgase durch den zweiten Zweigbereich 1B und den Haupt katalysator 3 fließen.

In einem Schritt S227 wird das Flag S17 auf 1 gesetzt (F17 = 1), um anzuzeigen, daß die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 in der λ-Steuerung verwen det wird.

In einem Schritt S228 wird die Zeitperiode TIMER1 zurückgesetzt (TIMER1 = 0).

In einem Schritt S229 wird die Zeitperiode TIMER2 zurückgesetzt (TIMER2 = 0).

In einem Schritt S230 wird der Wert N1, der die Anzahl der Inversionen der Aus gabe OS1 des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 angibt, zurückgesetzt (N1 = 0).

In Schritt S225 wird festgestellt, ob F15 = 0 oder F15 = 1. Wenn F15 = 1, wenn also festgestellt wird, daß die zweite Diagnose beendet ist, geht der Ablauf nach Schritt S211.

In Schritt S231 vergleicht die Steuerungseinheit die Zeitperiode TIMER1 mit ei nem vorgegebenen Wert Tb. Wenn TIMER1 < Tb, geht der Ablauf zu einem Schritt S232. Wenn TIMER1 Tb geht der Ablauf zu einem Schritt S233.

In Schritt S232 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob der Motor 100 im λ-Zustand ist oder nicht. Wenn die Feststellung in Schritt S232 ja ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S234, in dem die Zeitperiode TIMER1 um DT inkrementiert wird (TIMER1 = TIMER1 + DT). Danach geht der Ablauf zu Schritt S211. Wenn die Feststellung in Schritt S232 nein ist, geht der Ablauf zu Schritt S211.

In Schritt S233 führt die Steuerungseinheit die zweite Diagnose durch, indem sie den Wert N2, der die Anzahl der Inversionen zwischen dem fetten und dem mageren Zu stand der Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffgassensors 8 angibt, mit einem Standardwert B vergleicht.

Das heißt, daß die Steuerungseinheit 9 zusätzlich zur ersten Diagnose, wenn die Auswahlventileinheit 4 im zweiten Zustand eingestellt ist, in dem die ersten Ventilscheibe 1A geschlossen ist und die zweite Ventilscheibe 1B geöffnet ist, den Wert N2 überprüft. Wenn der Wert N2 kleiner als der Standardwert B ist (N2 < B), besteht die Gefahr, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt in den zweiten Zustand eingestellt ist. Wenn in Schritt S233 N2 B, wenn also festgestellt wird, daß die Auswahlventileinheit 4 korrekt in den zweiten Zustand eingestellt ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S235, in dem ein Flag F14 zurückgesetzt wird (F14 = 0), um anzuzeigen, daß die Auswahlventileinheit 4 korrekt in den zweiten Zustand eingestellt ist. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S236, in dem die Steuerungseinheit feststellt, ob F13 = 0 oder F13 = 1. Wenn F13 = 0, wenn also die Auswahlventileinheit 4 korrekt im ersten Zustand eingestellt ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S237, in dem die Steuerungseinheit die Diagnose beendet. Wenn F13 = 1, wenn also die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt im ersten Zustand eingestellt ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S238, in dem das Flag F12 auf 1 gesetzt wird (F12 = 1), um an zuzeigen, daß es notwendig ist, eine dritte Diagnose durchzuführen. Danach geht der Ab lauf zu einem Schritt S239.

Wenn auf der anderen Seite in Schritt S233 N2 < B, wenn also die Gefahr besteht, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt in den zweiten Zustand gesetzt ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S240, in dem das Flag F14 auf 1 gesetzt wird (F14 = 1), um an zuzeigen, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt in den zweiten Zustand gesetzt ist. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S241, in dem die Diagnose beendet wird. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S242, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß die Auswahlventileinheit 4 falsch eingestellt ist, und eine Alarmvorrichtung, wie etwa eine Alarmlampe, einschaltet. Dann geht der Ablauf zu Schritt S239.

In Schritt S239 wird das Flag F15 auf 1 gesetzt (F15 = 1), um anzuzeigen, daß die zweite Diagnose beendet ist. Danach geht der Ablauf zu Schritt S211.

Wie aus der Durchfürung der Schritte S233, S240, S241 und S242 klar ist, stellt die Steuerungseinheit 9 unabhängig von dem Ergebnis der ersten Diagnose fest, wenn das Ergebnis der zweiten Diagnose anzeigt, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt be trieben wurde, daß etwas mit der Auswahlventileinheit 4 nicht in Ordnung ist.

Außerdem stellt die Steuerungseinheit 9, wie aus den Schritten S233, S235, S236 und S237 klar ist, fest, wenn sowohl die erste Diagnose als auch die zweite Diagnose einen normalen Zustand anzeigen, so daß der Betrieb der Auswahlventilvorrichtung 4 richtig und normal durchgeführt wurde, daß die Auswahlventilvorrichtung 4 richtig betrieben wurde.

Außerdem führt, wie aus den Schritten S233, S235, S236 und S238 klar ist, die Steuerungseinheit 9, wenn das Ergebnis der ersten Diagnose einen anomalen Zustand der Auswahlventileinheit 4 anzeigt und das Ergebnis der zweiten Diagnose einen normalen Zustand anzeigt, die Steuerungseinheit 9 die dritte Diagnose durch. Das heißt, daß in Schritt S238 das Flag F12 auf 1 gesetzt wird (F12 = 1). Dann geht der Ablauf über Schritt S239 zu Schritt S211.

Wenn die Feststellung in Schritt S208 nein ist, geht der Ablauf zu Schritt S223 der Fig. 12, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob F16 = 0 oder ob F16 = 1. Wenn F16 = 0, wenn also festgestellt wird, daß die dritte Diagnose nicht ausgeführt wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S243. Wenn F16 = 1, wenn also festgestellt wird, daß die dritte Diagnose durchgeführt wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S244.

In Schritt S243 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Basis-Kraftstoffeinspritzmen ge Tp mit einem vorgegebenen Wert Tp1. Wenn Tp < Tp1, geht der Ablauf zu einem Schritt S245. Wenn Tp Tp1, geht der Ablauf zu einem Schritt S246.

In Schritt S245 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Motordrehzahl Ne mit einem vorgegebenen Wert Ne1. Wenn Ne < Ne1, geht der Ablauf zu einem Schritt S247. Wenn Ne Ne1, geht der Ablauf zu Schritt S246.

In Schritt S247 zahlt die Steuerungseinheit 9 einen Wert C nach oben, der die An zahl angibt, wie oft Tp < Tp1 und Ne < Ne1 erfüllt waren (C = C + 1).

In einem Schritt S248 wird ein Wert E, der die Anzahl angibt, wie oft Tp < Tp1 und Ne < Ne1 erfüllt waren, zurückgesetzt (E = 0).

In einem Schritt S249 vergleicht die Steuerungseinheit 9 den Wert C mit einem vorgegebenen Wert C1. Wenn C < C1, geht der Ablauf zu einem Schritt S250. Wenn C C1, geht der Ablauf zu Schritt S211.

In Schritt S250 setzt die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den ersten Zustand.

In einem Schritt S251 wird das Flag F17 zurückgesetzt (F17 = 0), um anzuzeigen, daß die Ausgabe OS1 des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 als Ausgangswert in der λ- Steuerung verwendet wird.

In einem Schritt S252 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob das Flag F17 invertiert wurde oder nicht. Wenn das Flag F17 invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S253. Wenn das Flag F17 nicht invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S254.

In Schritt S253 wird die Zeitperiode TIMER2 zurückgesetzt (TIMER2 = 0).

In einem Schritt S255 wird der Wert N2, der die Anzahl angibt, mit der die Aus gabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 invertiert wurde, zurückgesetzt (N2 = 0).

In einem Schritt S256 wird die Zeitperiode TIMER1 zurückgesetzt (TIMER1 = 0).

In Schritt S254 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER1 mit einem vorgegebenen Wert Tc. Wenn TIMER1 < Tc, geht der Ablauf zu einem Schritt S257. Wenn TIMER1 Tc, geht der Ablauf zu einem Schritt S258.

In Schritt S257 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob sich der Motor im λ-Steue rungszustand befindet oder nicht. Wenn sich der Motor im λ-Steuerungszustand befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S259, in dem die Zeitperiode TIMER1 um DT inkremen tiert wird (TIMER1 = TIMER1 + DT). Wenn sich der Motor 100 nicht im λ-Steuerungs zustand befindet, geht der Ablauf direkt zu Schritt S211.

In Schritt S258 führt die Steuerungseinheit eine dritte Diagnose durch, indem sie den Wert N1 mit dem Standardwert D vergleicht. Das heißt, daß die Steuerungseinheit 9 in dem Falle, in dem das Ergebnis der zweiten Diagnose nicht klar ist, wenn der Motor aufgewärmt ist und für einen vorgegebenen Zeitperiode mit niedriger Drehzahl und niedri ger Last betrieben wird, den Wert N1 überprüft, indem sie zwangsweise die Auswahlven tileinheit 4 in den ersten Zustand setzt. Wenn der Wert N1 kleiner als der Standardwert D ist, besteht die Gefahr, daß die Auspuffgase aufgrund von Problemen mit der Auswahlven tileinheit nicht durch den Hilfskatalysator 2 fließen. Folglich wird in Schritt S258 der Wert N1 mit dem Standardwert D verglichen. Wenn N1 D, wenn also die Auswahlventileinheit 4 normal betrieben wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S260, in dem die Steuerungsein heit 9 feststellt, daß die Auswahlventileinheit 4 normal betrieben wurde. Dann geht der Ablauf zu einem Schritt S261.

Wenn auf der anderen Seite N1 < D, wenn also die Gefahr besteht, daß die Aus wahlventileinheit 4 nicht korrekt betrieben wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S262, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, daß die Auswahlventileinheit 4 nicht korrekt betrie ben wurde. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S263, in dem die Alarmlampe an geschaltet wird. Dann geht der Ablauf zu Schritt S261, in dem die Diagnose beendet wird.

In Schritt S261 beendet die Steuerungseinheit 9 die dritte Diagnose.

Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S264, in dem das Flag F16 auf 1 gesetzt wird (F16 = 1), um anzuzeigen, daß die dritte Diagnose beendet wurde. Dann geht der Ablauf zu Schritt S211.

Wenn in Schritt S243 festgestellt wird, daß Tp Tp1 oder in Schritt S245 fest gestellt wird, daß Ne Ne1, geht der Ablauf zu einem Schritt S246, in dem der Wert E, der die Anzahl angibt, mit der die Bedingungen Tp Tp1 oder Ne Ne1 erfüllt wurden, hochgezählt wird (E = E + 1).

In einem Schritt S265 vergleicht die Steuerungseinheit 9 den Wert E mit einem vorgegebenen Wert E1. Wenn E E1 geht der Ablauf zu einem Schritt S266, in dem der Wert C zurückgesetzt wird (C = 0). Dann geht der Ablauf zu einem Schritt S267, in dem der Wert N2 zurückgesetzt wird (N2 = 0). Weiterhin wird in einem Schritt S268 die Zeit periode TIMER1 zurückgesetzt (TIMER1 = 0). Danach geht der Ablauf zu Schritt S211.

Wenn in Schritt S265 E < E1, geht der Ablauf zu einem Schritt S269, in dem die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den zweiten Zustand setzt.

In einem Schritt S270 wird das Flag S17 auf 1 gesetzt (F17 = 1), um anzuzeigen, daß die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 als ein Ausgabewert in der λ-Steuerung verwendet wird.

In einem Schritt S271 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob das Flag F17 invertiert wurde oder nicht. Wenn das Flag F17 invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S271, in dem die Zeitperiode TIMER2 zurückgesetzt wird (TIMER2 = 0). Dann geht der Ablauf zu einem Schritt S266.

Wenn auf der anderen Seite in Schritt S223 festgestellt wird, daß F16 = 1, geht der Ablauf zu einem Schritt S244, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob das Flag F16 invertiert wurde oder nicht. Wenn das Flag F16 invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S273, in dem die Steuerungseinheit 9 die Auswahlventileinheit 4 in den zweiten Zustand setzt.

In einem Schritt S274 wird das Flag F17 auf 1 gesetzt (F17 = 1).

In einem Schritt S275 wird die Zeitperiode TIMER2 zurückgesetzt (TIMER2 = 0). Dann geht der Ablauf zu Schritt S211.

Wenn das Flag F16 in Schritt S244 nicht invertiert wurde, geht der Ablauf direkt zu Schritt S211.

Als nächstes wird der Ablauf des Unterprogramms D unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 14 beschrieben.

In einem Schritt S281 stellt die Steuerungseinheit 9 fest, ob sich der Motor im λ- Steuerungszustand befindet oder nicht. Wenn sich der Motor 100 nicht im λ-Steuerungs zustand befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S228, in dem der Korrekturkoeffizient α des Luft/Kraftstoffgemischs auf 1 gesetzt wird (α = 1).

Wenn sich der Motor 100 im λ-Steuerungszustand befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S283, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob F17 = 0 oder nicht. Wenn F17 = 0, wenn also die Ausgabe OS1 des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 als Ausgabe wert OS für die λ-Steuerung verwendet wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S284, in dem der Wert OS auf OS1 gesetzt wird (OS = OS1), um die Ausgabe OS1 als Ausgabe wert OS zu verwenden. Wenn F17 = 1, wenn also die Ausgabe OS2 des zweiten Auspuff sauerstoffsensors 8 als Ausgabewert OS für die λ-Steuerung verwendet wird, geht der Ablauf zu einem Schritt S285, in dem der Wert OS auf OS2 gesetzt wird (OS = OS2), um die Ausgabe OS2 als Ausgabewert OS zu verwenden.

In einem Schritt S286 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Ausgabe OS des Sau erstoffsensors mit einem Schnittwert SL, um einen fetten oder mageren Zustand der Aus gabe des Sauerstoffsensors beurteilen zu können. Wenn beurteilt wird, daß die Ausgabe einen mageren Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S287, in dem das Flag F18 zurückgesetzt wird (F18 = 0), um anzuzeigen, daß die Ausgabe des Sauerstoffsensors einen mageren Zustand angibt. Wenn beurteilt wird, daß die Ausgabe des Sauerstoffsen sors einen fetten Zustand angibt, geht der Ablauf zu einem Schritt S288, in dem das Flag F18 auf 1 gesetzt wird (F18 = 1), um anzuzeigen, daß der Ausgabewert OS der λ-Steue rung den fetten Zustand angibt.

In einem Schritt S289 vergleicht die Steuerungseinheit 9 die Zeitperiode TIMER2 mit einem vorgegebenen Wert T2. Wenn TIMER2 < T2, wenn sich also die Zeitperiode innerhalb einer Basiszeit des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α des Luft/Kraft stoffgemischs befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S291, in dem die Zeitperiode TIMER2 um DT inkrementiert wird (TIMER2 = TIMER2 + DT). Dann geht der Ablauf zu einem Schritt S282.

Wenn in Schritt S289 TIMER2 < T2, wenn also die Zeitperiode über der Basiszeit des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α liegt, geht der Ablauf zu einem Schritt S290, in dem die Steuerungseinheit 9 feststellt, ob das Flag F18 invertiert wurde oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß das Flag F18 invertiert wurde, geht der Ablauf zu einem Schritt S292, in dem der Wert N, der die Anzahl der Inversionen der Ausgabe OS für die λ-Steuerung hochgezählt wird (N = N + 1). Dann geht der Ablauf zu einem Schritt S293.

In Schritt S293 stellt die Steuerungseinheit fest, ob F18 = 0 oder nicht, um einen Fett-Mager-Zustand der Ausgabe des Sauerstoffsensors festzustellen. Wenn F18 = 0, wenn also festgestellt wird, daß die Ausgabe des Sauerstoffsensors einen mageren Zustand an zeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S294, in dem der Korrekturkoeffizient α um P_L inkrementiert wird (α = α + P_L). Wenn F18 = 1, wenn also festgestellt wird, daß die Aus gabe des Sauerstoffsensors einen fetten Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S295, in dem der Korrekturkoeffizient α um P_R dekrementiert wird (α = α - P_R).

In einem Schritt S296 stellt die Steuerungseinheit fest, ob F18 = 0 oder nicht, um einen Fett-Mager-Zustand der Ausgabe des Sauerstoffsensors festzustellen. Wenn F18 = 0, wenn also festgestellt wird, daß die Ausgabe des Sauerstoffsensors einen mageren Zu stand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S297, in dem der Korrekturkoeffizient α um I_L inkrementiert wird (α = α + I_L). Wenn F18 = 1, wenn also festgestellt wird, daß die Ausgabe des Sauerstoffsensors einen fetten Zustand anzeigt, geht der Ablauf zu einem Schritt S296, in dem der Korrekturkoeffizient α um I_R dekrementiert wird (α = α - I_R).

Mit dem derart angeordneten Auspuffemissionssteuerungssystem nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Funktion zur Diagnose des Betriebs der Auswahlventileinheit 4 entsprechend wenigstens einer Anzahl von Inversionen der Ausgabe des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 zur Verfügung gestellt. Folglich wird es ermöglicht, auch wenn die Auswahlventileinheit 4 falsch arbeitet, einen solchen feh lerhaften Betrieb der Auswahlventileinheit 4 festzustellen. Es wird daher möglich, von vornherein die Verschlechterung der Katalysatoren und der Auspuffsauerstoffsensoren anzuzeigen. Folglich wird eine Verschlechterung der Charakteristik der Auspuffemission verhindert.

Genauer ist das Auspuffemissionssteuerungssystem mit ersten, zweiten und dritten Diagnosen ausgestattet, um den Normalzustand der Auswahlventileinheit 4 zu überprüfen. Bei der ersten Diagnose wird der Normalzustand der Auswahlventileinheit 4 entsprechend der Anzahl der Inversionen der Ausgabe des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 festgestellt, wenn der Startschalter angeschaltet ist, der Motor 100 im kalten Zustand ist und sich die Auswahlventileinheit 4 im ersten Zustand befindet. Bei der zweiten Diagnose wird der Normalzustand der Auswahlventileinheit 4 entsprechend der Anzahl der Inversionen der Ausgabe des zweiten Auspuffsauerstoffsensors 8 festgestellt, wenn der Motor 100 im war men Zustand ist und sich die Auswahlventileinheit 4 im zweiten Zustand befindet. Bei der dritten Diagnose wird der Normalzustand der Auswahlventileinheit 4 entsprechend der Anzahl der Inversionen der Ausgabe des ersten Auspuffsauerstoffsensors 7 festgestellt, indem die Auswahlventileinheit 4 zwangsweise in den ersten Zustand gesetzt wird, wenn der Startschalter angeschaltet ist und der Motor 100 für eine vorgegebene Zeitperiode im warmen Zustand bei niedriger Drehzahl und geringer Last gehalten wird.

Daher erhält, wie in Fig. 15 gezeigt, die Steuerungseinheit 9 unabhängig von dem Ergebnis der ersten Diagnose, wenn in der zweiten Diagnose festgestellt wird, daß die Auswahlventileinheit 4 falsch eingestellt ist, ein endgültiges Diagnoseergebnis darüber, daß die Auswahlventileinheit 4 falsch eingestellt ist (NG). Wenn sowohl in der ersten als auch in der zweiten Diagnose festgestellt wird, daß die Auswahlventileinheit 4 richtig betrieben wurde (OK), erhält die Steuerungseinheit 9 das endgültige Ergebnis darüber, daß die Aus wahlventileinheit 4 korrekt betrieben wurde (OK). Diese Doppeldiagnose erhöht die Zu verlässigkeit des Auspuffemissionssteuerungssystems zusätzlich. Zusätzlich ist es in dem Falle, daß das Ergebnis der ersten Diagnose angab, daß die Auswahlventileinheit 4 falsch eingestellt wurde (NG), und das Ergebnis der zweiten Diagnose war, daß die Auswahlven tileinheit 4 richtig betrieben wurde (OK), unmöglich, dies als endgültiges Ergebnis zu er halten. Daher wird in diesem Falle die dritte Diagnose durchgeführt, um als endgültiges Ergebnis zur erhalten, ob die Auswahlventileinheit 4 richtig eingestellt wurde oder nicht. Dieses Diagnoseverfähren, das eine erste, zweite und dritte Diagnose umfaßt, erhöht die Diagnosemöglichkeiten deutlich.

Claims

1. Auspuffemissionssteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor (100), dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
ein Auspuffrohr (1), das einen oberen Bereich (1U), erste und zweite Zweigberei che (1A, 1B), die mit dem oberen Bereich verbunden sind, und einen unteren Bereich (1D), der mit den ersten und zweiten Zweigbereichen verbunden ist, umfaßt;
einen ersten Katalysator (2), der in dem ersten Zweigbereich (1A) des Auspuffrohrs angeordnet ist;
einen zweiten Katalysator (3), der in dem unteren Bereich (1D) des Auspuffrohrs angeordnet ist;
ein Auswahlventil (4), das an den Eingängen der ersten und zweiten Zweigbereiche (1A, 1B) angeordnet ist, wobei das Auswahlventil so betrieben wird, daß es in einen Zu stand eingestellt wird von einem ersten Zustand, in dem der erste Zweigbereich (1A) geöff net ist und der zweite Zweigbereich (1B) geschlossen ist, und von einem zweiten Zustand, in dem der erste Zweigbereich (1A) geschlossen und der zweite Zweigbereich (1B) geöff net ist;
einen ersten Sauerstoffsensor (7), der oberhalb des ersten Katalysators (3) im er sten Zweigbereich (1A) angeordnet ist;
einen zweiten Sauerstoffsensor (8), der oberhalb des zweiten Katalysators (3) im unteren Bereich (1D) angeordnet ist;
eine Motorzustandsmeßvorrichtung (13) zum Feststellen thermischen Zustands des Motors;
eine Steuerungsvorrichtung (9) zum Steuern des Auswahlventils entsprechend dem festgestellten thermischen Zustand in einen der ersten oder zweiten Zustände; und
eine Auswahlvorrichtung zum Auswählen entsprechend dem Zustand des Aus wahlventils einer der Ausgaben der ersten und zweiten Sauerstoffsensoren (7, 8) als ein Faktor zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge für den Motor (100).

2. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (100) vom Rückkopplungssteuerungstyp ist, der die Luft/Kraftstoffmischung auf eine theoretische Luft/Kraftstoffmischung steuert, indem er eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge aus der eingesogenen Luft und der Drehzahl des Mo tors berechnet, einen Korrekturkoeffizienten der Basis-Kraftstoffeinspritzmenge aus der Ausgabe eines der ersten und zweiten Sauerstoffsensoren (7, 8) berechnet und die Kraft stoffeinspritzmenge durch Multiplikation des Korrekturkoeffizienten mit der Basis-Kraft stoffeinspritzmenge bestimmt.

3. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtungen die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors (7) auswählt, wenn die Auswahlventileinheit (4) im ersten Zustand ist, und die Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors (8) auswählt, wenn die Auswahlventileinheit (4) im zweiten Zustand ist.

4. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine zweite Motorzustandsmeßvorrichtung (11) umfaßt, um festzustellen, ob der Motor (100) bei niedriger Drehzahl und niedriger Last arbeitet, wobei die Steue rungsvorrichtung (9) das Auswahlventil (4) in den ersten Zustand steuert, wenn die Motor zustandsmeßvorrichtung (13) feststellt, daß sich der Motor (100) im aufgewärmten Zu stand befindet und die zweite Motorzustandsmeßvorrichtung (11) feststellt, daß der Motor (100) bei niedriger Drehzahl und niedriger Last arbeitet.

5. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Sensoraktivitätsmeßvorrichtung umfaßt, um die Aktivität des zwei ten Sauerstoffsensors (8) festzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung (9), die Auswahl ventileinheit (4) in den zweiten Zustand steuert, wenn die Motorzustandsmeßvorrichtung (13) feststellt, daß sich der Motor (100) im aufgewärmten Zustand befindet und die Sen soraktivitätsmeßvorrichtung feststellt, daß der zweite Sauerstoffsensor (8) aktiv ist.

6. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Katalysatoraktivitätsmeßvorrichtung umfaßt, um die Aktivität des zweiten Katalysators (3) festzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung (9), die Auswahl ventileinheit (4) in den zweiten Zustand steuert, wenn die Motorzustandsmeßvorrichtung (13) feststellt, daß sich der Motor (100) im aufgewärmten Zustand befindet und die Kata lysatoraktivitätsmeßvorrichtung feststellt, daß der zweite Katalysator (3) aktiv ist.

7. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen dritten Sauerstoffsensor (14) umfaßt, der unterhalb des zweiten Katalysators (3) im unteren Bereich (1D) des Auspuffrohrs (1) angeordnet ist, wobei die Katalysatoraktivitätsmeßvorrichtung die Aktivität des zweiten Katalysators entsprechend dem Frequenzverhältnis zwischen der Ausgabe des zweiten Auspuffsauerstoffsensors (8) und der Ausgabe des dritten Sauerstoffsensors (14) bestimmt.

8. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem umfaßt:
eine erste Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der Ausgabe des ersten Sauer stoffsensors (7) mit einem ersten Standardwert;
eine zweite Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der Ausgabe des zweiten Sau erstoffsensors (8) mit einem zweiten Standardwert;
eine Ventilbetriebsdiagnosevorrichtung zum Diagnostizieren des Betriebs des Aus wahlventils (4) entsprechend einem der Ergebnisse der ersten Vergleichsvorrichtung und der zweiten Vergleichsvorrichtung.

9. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vergleichsvorrichtung die tatsächliche Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors (7) während des tatsächlichen Betriebs des Auswahlventils (4) mit dem ersten Standard wert vergleicht, der die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors (7) während eines normalen Betriebs des Auswahlventils (4) ist, und die zweite Vergleichsvorrichtung die tatsächliche Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors (8) während des tatsächlichen Betriebs des Aus wahlventils (4) mit dem zweiten Standardwert vergleicht, der die Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors (8) während eines normalen Betriebs des Auswahlventils (4) ist.

10. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetriebsdiagnosevorrichtung eine erste Diagnosevorrichtung, eine zweite Diagnosevorrichtung und eine dritte Diagnosevorrichtung umfaßt, wobei die erste Diagno sevorrichtung den Normalbetrieb des Auswahlventils (4) entsprechend der Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors (7) diagnostiziert, wenn sich der Motor (100) im aufgewärmten Zustand befindet und das Auswahlventil in den ersten Zustand einzustellen ist, die zweite Diagnosevorrichtung den Normalbetrieb des Auswahlventils (4) entsprechend der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors (8) diagnostiziert, wenn sich der Motor (100) im aufge wärmten Zustand befindet und das Auswahlventil in den zweiten Zustand einzustellen ist, und die dritte Diagnosevorrichtung den Normalbetrieb des Auswahlventils (4) entspre chend der Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors (7) diagnostiziert, wenn sich der Motor (100) im aufgewärmten Zustand bei niedriger Drehzahl und niedriger Last befindet und das Auswahlventil zwangsweise in den ersten Zustand eingestellt ist.

11. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Ventilbetriebsdiagnosevorrichtung diagnostiziert, daß das Auswahlventil (4) normal betrieben wurde, wenn sowohl die erste Diagnosevorrichtung als auch die zweite Diagnosevorrichtung diagnostizieren, daß das Auswahlventil (4) normal betrieben wurde, und die Ventilbetriebsdiagnosevorrichtung diagnostiziert, daß das Auswahlventil (4) nicht normal betrieben wurde, wenn die zweite Diagnosevorrichtung diagnostiziert, daß das Auswahlventil nicht normal betrieben wurde, oder wenn sowohl die erste Diagnosevor richtung als auch die dritte Diagnosevorrichtung diagnostizieren, daß das Auswahlventil (4) nicht normal betrieben wurde.

12. Auspuffemissionssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorzustandsmeßvorrichtung (13) den thermischen Zustand des Motors (100) auf der Basis der Motorkühlmitteltemperatur zum Startzeitpunkt des Motors feststellt.