DE19609677C2

DE19609677C2 - Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff für einen Motor

Info

Publication number: DE19609677C2
Application number: DE19609677A
Authority: DE
Inventors: Takao Kawasaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: JPH08254142A; GB9605185D0; US5655507A; JP3438386B2; GB2300278A; GB2300278B; DE19609677A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff für einen Motor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der von dem japanischen Patentamt 1978 veröffentlichten Anmeldung Tokkai Sho 53-19729 ist ein Ausspülmechanismus offengelegt, bei dem Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugmotors verdampft ist, in einen Kanister abgesaugt wird und dann von dem Kanister einer Ansaugöffnung des Motors zugeführt wird.

Wenn der Druck in dem Kraftstofftank über einen bestimmten Wert angestiegen ist, führt dieser Ausspülmechanismus den in dem Kraftstofftank verdampften Kraftstoff in den Kanister, in dem er von einem Adsorptionsmaterial, wie etwa Aktivkohle, adsorbiert wird. Vorausgesetzt, daß die festgelegten Kraftfahrzeugbetriebsbedingungen erfüllt sind, wird der adsorbierte Kraftstoff über eine Ausspülleitung als ein mit Luft vermischtes Gas zu der Motoransaugöffnung geführt. Die Durchflußrate dieses Ausspülgases wird der Durch flußrate der Luft in der Motoransaugöffnung angepaßt.

Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der dem Motor zugeführten Kraftstoffmischung wird durch diese Ausspülung fetter gemacht, aber dies kann durch das Feststellen des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses mittels eines Sensors und durch Steuern der darauf basierenden, in den Motor eingespritzten Kraftstoffmenge, also durch eine sogenannte Rückkopplungs steuerung des Lüft-Kraftstoff-Verhältnisses, kompensiert werden. Jedoch ist diese Art von Rückkopplungssteuerungsvorrichtung im allgemeinen so angeordnet, daß das Luft- Kraftstoff-Verhältnis so gesteuert wird, daß es in der Nähe des theoretischen oder stöchio metrischen Werts von 14,6 gehalten wird. Bei einem Fahrzeug mit einem Magermixmotor, der bei einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis von zum Beispiel etwa 22 betrieben wird, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im allgemeinen mittels eines offenen Schleifenverfah rens ohne Rückkopplungssteuerung gesteuert. Dies wird deswegen gemacht, weil die Sau erstoffsensoren, die allgemein für die Detektion des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aus der Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen verwendet werden, Änderungen in dem Luft- Kraftstoff-Verhältnis nur in der Nähe des stöchiometrischen Wertes feststellen können. Wenn ein Sensor verwendet wird, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen relativ breiten Bereich seiner Werte feststellen kann, ist es möglich, eine Rückkopplungssteuerung auch in dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich durchzuführen. Aber die Kosten dieser Art von Sensoren sind ziemlich hoch.

In diesem Zusammenhang legt die von dem japanischen Patentamt 1986 veröffent lichte Anmeldung Tokkai Sho 61-87935 eine Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerungsvor richtung offen, die während des Motorbetriebs in der Nähe des stöchiometrischen Luft- Kraftstoff-Verhältnisses eine Rückkopplungssteuerung für die Kraftstoffeinspritzmenge durchführt und die während des Motorbetriebs mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhält nis eine offene Schleifensteuerung für die Kraftstoffeinspritzmenge durchführt, indem sie einen Korrekturkoeffizienten verwendet, der während der obigen Rückkopplungssteuerung gelernt wird.

Diese Vorrichtung ist in der Lage, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem mageren Betriebsbereich ziemlich genau zu steuern, ohne teuere Luft-Kraftstoff-Verhältnissensoren mit einem weiten Meßbereich zu verwenden.

Jedoch verbleibt auch bei dieser Vorrichtung das Problem, daß sich das Luft- Kraftstoff-Verhältnis anreichert, wenn der Motor bei einem mageren Luft-Kraftstoff-Ver hältnis arbeitet und das Ausspülen von verdampften Kraftstoff parallel dazu durchgeführt wird.

Verglichen mit dem Betrieb in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Ver hältnisses ist die für dieselbe Menge von angesogener Luft eingespritzte Kraftstoff menge beim Betrieb mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis geringer. Da auf der anderen Seite die Durchflußrate des Ausspülgases entsprechend der Ansaugluft-Durch flußrate bestimmt wird, wie oben beschrieben, ändert sich die Durchflußrate des Ausspül gases nicht, auch wenn sich die Motorbetriebsbedingungen von einem Betrieb in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einem Betrieb mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis geändert haben. Als Ergebnis wird während des Magermixbe triebs die dem Motor in der Form des Ausspülgases zugeführte Kraftstoffmenge relativ bezüglich der eingespritzten Kraftstoffmenge erhöht. Wenn also der Korrektorkoeffizient, der während des Motorbetriebs in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhält nisses gelernt wurde, zur Steuerung des Betriebs mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Ver hältnis verwendet wird, wird das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis in unerwünschter Weise fetter als der Zielwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Eine solche Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des Magermixbetriebs führt zu einem un erwünschten Einfluß auf die Fahrbarkeit des Fahrzeugs und auf die Zusammensetzung seiner Auspuffgase.

Es ist möglich, diese Neigung zur Anreicherung durch Durchführung einer Rück kopplungssteuerung des mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch Verwendung von Luft-Kraftstoff-Verhältnissensoren mit einem weiten Meßbereich zu kompensieren. Da jedoch in diesem Fall der Korrekturbetrag, der durch eine Rückkopplungssteuerung er zeugt wird, ziemlich groß sein kann, ist eine bestimmte Zeitperiode erforderlich, bevor das Luft-Kraftstoff-Verhältnis seinen Zielwert erreicht, wenn von dem Betrieb mit dem stöchio metrischen zum Betrieb mit dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis umgeschaltet wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit der Luft-Kraft stoff-Verhältnissteuerung in einem Motor, der mit einem anderen als dem stöchiome trischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, zu erhöhen, während ein Ausspülen von verdampftem Kraftstoff stattfindet.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeich nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Zum Lösen der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Ausspülvor richtung für verdampften Kraftstoff aus einem Kraftstofftank eines Motors zur Verfügung. Der Motor wird durch die Verbrennung einer Mischung aus Luft, die über eine Ansaugöff nung zugeführt wird, und aus Kraftstoff, der über eine Zuführvorrichtung von dem Kraft stofftank zugeführt wird, betrieben und umfaßt einen Mechanismus zum Durchführen einer offenen Schleifensteuerung der von dem Kraftstoffzuführmechanismus zugeführten Kraft stoffmenge, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung gleich einem ersten Zielwert zu machen. Die Ausspülvorrichtung umfaßt einen Mechanismus zum Adsorbieren von in dem Kraftstofftank verdampftem Kraftstoff, eine Ausspülleitung zum Zuführen eines Aus spülgases zum Motor, welches eine Mischung von adsorbiertem Kraftstoff in dem Adsorp tionsmechanismus und Luft ist, und einen Mechanismus zum Steuern der Durchflußrate des Ausspülgases entsprechend einem Verhältnis zwischen dem ersten Zielwert und einem vorgegebenen Wert.

In einem Motor, der außerdem einen Mechanismus zum Feststellen des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, einen Mechanismus zum Durchführen einer Rückkopplungssteue rung der über den Kraftstoffzuführmechanismus zugeführten Kraftstoffmenge zum Ein stellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf im wesentlich einen zweiten Zielwert und einen Mechanismus zum Lernen eines Steuerungsbetrags des Rückkopplungssteuerungs mechanismus umfaßt, ist es vorzuziehen, daß der offene Schleifensteuerungsmechanismus die Kraftstoffzuführmenge auf der Basis eines gelernten Steuerungsbetrags steuert, der von dem Lernmechanismus gelernt wird, und daß der vorgegebene Wert gleich dem zweiten Zielwert ist.

In diesem Fall ist es weiterhin vorzuziehen, daß der offenen Schleifensteuerungs mechanismus die Kraftstoffzuführmenge durch Erhöhen oder Erniedrigen des gelernten Steuerungsbetrags entsprechend dem Verhältnis zwischen dem ersten Zielwert und dem zweiten Zielwert bestimmt.

Es ist weiterhin vorzuziehen, daß der Lernmechanismus einen Mittelwert des Steue rungsbetrags des Rückkopplungssteuerungsmechanismus lernt.

Es ist außerdem vorzuziehen, daß der Lernmechanismus getrennt die Steuerungs beträge der Rückkopplungsmechanismus in einem ersten Zustand, wenn das Ausspülgas dem Motor zugeführt wird, und in einem zweiten Zustand, wenn kein Ausspülgas dem Motor zugeführt wird, lernt und daß der offene Schleifensteuerungsmechanismus beim Zuführen von Ausspülgas die Kraftstoffzuführmenge auf der Basis des Steuerungsbetrags steuert, der während des ersten Zustands gelernt wurde, und beim Nicht-Zuführen von Ausspülgas die Kraftstoffzuführmenge auf der Basis des Steuerungsbetrags steuert, der während des zweiten Zustands gelernt wurde.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß der Durchflußratensteuerungsmechanismus ein Durchflußsteuerungsventil umfaßt, das in der Ausspülleitung angeordnet ist.

Es ist außerdem vorzuziehen, daß der Durchflußratensteuerungsmechanismus einen Mechanismus zum Feststellen des Motorbetriebszustands, einen Mechanismus zum Be rechnen eines Basissteuerungsbetrags entsprechend dem Motorbetriebszustand und einen Mechanismus zum Berechnen einer Ausspülgasdurchflußrate auf der Basis eines Verhält nisses zwischen dem ersten Zielwert und einem vorgegebenen Wert umfaßt.

In diesem Fall ist es weiterhin vorzuziehen, daß der Motorbetriebszustands-Detek tionsmechanismus einen Mechanismus zum Feststellen der Luftansaugrate in der Ansaug öffnung umfaßt und daß der Basissteuerungsbetrag-Berechnungsmechanismus den Basis steuerungsbetrag durch Multiplikation der Luftdurchflußrate mit einem vorgegebenen Koef fizienten berechnet.

In diesem Fall ist es weiterhin vorzuziehen, daß der Motorbetriebszustands-Detek tionsmechanismus einen Mechanismus zum Feststellen des Drucks in der Ansaugöffnung umfaßt und daß der Basissteuerungsbetrag-Berechnungsmechanismus den vorgegebenen Koeffizienten entsprechend diesem Druck ändert.

Bei einem Motor, der außerdem eine Drosselklappe zum Steuern der Durchflußrate in der Ansaugöffnung umfaßt, ist es außerdem vorzuziehen, daß der Motorbetriebszustands-Detektionsmechanismus einen Mechanismus zum Feststellen des Öffnungsbetrags der Drosselklappe umfaßt und daß der Basissteuerungsbetrag-Berech nungsmechanismus den Basissteuerungsbetrag durch Multiplikation des Drosselklappenöff nungsbetrags mit einem konstanten Koeffizienten berechnet.

Die Details ebenso wie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnun gen gezeigt.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang der Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang der offenen Schleifensteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das einen charakteristischen Abschnitt des Vorgangs der offenen Schleifensteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend einem zwei ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das einen charakteristischen Abschnitt des Vorgangs der offenen Schleifensteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend einem drit ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Wie in Fig. 1 der Zeichnungen gezeigt, saugt ein wassergekühlter Mehrzylinder motor 1 für ein Kraftfahrzeug Luft durch eine Ansaugöffnung 2 über einen Ansaugkrüm mer 3 an. Eine Drosselklappe 4, die mit einem in den Zeichnungen nicht gezeigten Gaspe dal verbunden ist, so daß sie von diesem betätigt wird, ist in der Ansaugöffnung 2 angeord net, um die Durchflußrate Q von Luft durch die Ansaugöffnung 2 zu steuern. In dem An saugkrümmer 3 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 5 für jeden Zylinder des Motors vorgesehen, um Kraftstoff in diesen einzuspritzen. Kraftstoff wird unter Druck von einem Kraftstofftank 20 über eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Kraftstoffpumpe zugeführt und über das Kraftstoffeinspritzventil 5 in den Ansaugkrümmer 3 eingespritzt. Die Menge des von dem Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzten Kraftstoffs wird von einer Steuerungseinheit 6 gesteuert, die einen Mikrocomputer umfaßt.

Der Motor 1 umfaßt eine Ausspülvorrichtung 21 für verdampften Kraftstoff, die in dem Kraftstofftank 20 verdampften Kraftstoff zur Ansaugöffnung 2 führt. Diese Ausspül vorrichtung 21 für verdampften Kraftstoff umfaßt einen Behälter 22, der eine Menge an Adsobermaterial 23 umfaßt, das den innerhalb des Kraftstofftanks 20 verdampften Kraft stoff über eine Verdampfungskraftstoffleitung 26 adsorbiert, und eine Ausspülleitung 24, die Kraftstoff, der von dem Adsorber 23 adsorbiert wurde, zur Ansaugöffnung 2 unterhalb der Drosselklappe 4 führt. Die Leitung 26 umfaßt ein Sicherheitsventil 25, das sich öffnet, wenn der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 20 über einen vorgegebenen Wert steigt. Der innerhalb des Kraftstofftanks 20 verdampfte Kraftstoff kommt über dieses Sicherheitsventil 25 in den Behälter 22. Ein elektromagnetisch betriebenes Durchflußsteuerungsventil 27 ist innerhalb der Ausspülleitung 24 angeordnet. Die Öffnung dieses Durchflußsteuerungs ventils 27 wird entsprechend dem Wert eines Steuerungssignals gesteuert, das von der zuvor erwähnten Steuerungseinheit 6 ausgegeben wird.

Der Motor 1 umfaßt einen Luftdurchflußmesser 51, der die Luftdurchflußrate Q in der Ansaugöffnung 2 oberhalb der Drosselklappe 4 feststellt, einen Drehzahlsensor 52, der die Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde N des Motors 1 feststellt, einen Kühlwasser temperatursensor 53, der die Temperatur T_W des Kühlwassers des Motors 1 feststellt, und einen Sauerstoffsensor 54, der das Luft- Kraftstoff-Verhältnis der dem Motor 1 zugeführten Kraftstoffmischung aus dem Betrag der Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen des Motors feststellt. Alle von diesen Senso ren ausgegebenen Signale werden der Steuerungseinheit 6 zugeführt.

Entsprechend den Motorbetriebsbedingungen steuert die Steuerungseinheit 6 auf der Basis der Ausgangssignale dieser Sensoren das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Kraft stoffmischung auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder auf andere Luft- Kraftstoff-Verhältnisse einschließlich des mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, indem sie die von dem Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritzte Kraftstoffmenge und den Öffnungs winkel des Durchflußsteuerungsventil 27 in der Ausspülleitung 24 steuert.

Die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das stöchiometrische Verhält nis wird durch einen Rückkopplungssteuerungsvorgang durchgeführt, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Und die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf andere Zielverhältnisse wird durch einen offenen Schleifensteuerungsvorgang durchgeführt, wie er in Fig. 3 gezeigt ist.

In einem ersten S1 der Fig. 2 werden die von dem Durchflußmesser 51 festgestellte Luftdurchflußrate Q, die von dem Drehzahlmesser 52 festgestellte Motordrehzahl N und von dem Kühlwassertemperatursensor 53 festgestellte Temperatur T_W des Kühlwassers des Motors 1 eingelesen.

In einem Schritt S2 wird basierend auf der Luftdurchflußrate Q und der Motor drehzahl N eine Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp nach der folgenden Gleichung berechnet:

Tp = k·Q/N,

wobei k eine Konstante ist.

In einem Schritt S3 wird basierend auf den Betriebszuständen des Motors, wie sie von den einzelnen Detektoren festgestellt werden, entschieden, ob die Bedingungen zum Durchführen einer Rückkopplungssteuerung auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Ver hältnis zutreffen oder nicht.

Wenn diese Bedingungen zutreffen, geht der Ablauf zu einem Schritt S4, in dem entschieden wird, ob die augenblicklichen Motorbetriebsbedingungen zum Durchführen einer Ausspülung des Kraftstoffs, der sich aufgrund von Verdampfung im Kraftstofftank 20 in dem Behälter 22 angesammelt hat und dort gespeichert ist, geeignet sind oder nicht.

Wenn die Bedingungen zum Durchführen einer Ausspülung zutreffen, geht der Ablauf zu einem Schritt S5, und ein Basisöffnungswinkel-Steuerungsbetrag EVPSST für das Durchflußventil 27 wird von einer Tabelle abgelesen, die EVPSST als Funktion der Motordrehzahl N und der Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp angibt. Aus der obigen Glei chung wird die Luftdurchflußrate Q aus der Motordrehzahl N und der Basiskraftstoffein spritzmenge Tp bestimmt. Diese Tabelle spezifiziert den Basisöffnungswinkel-Steuerungs betrag EVPSST solcherart, daß das Ausspülverhältnis, also das Verhältnis zwischen der Ausspülgasdurchflußrate und der Luftdurchflußrate Q, auf ein Verhältnis gebracht wird, das zum Beispiel 1% beträgt.

In einem Schritt S6 wird die Ausspüldurchflußrate durch das Durchflußsteuerungs ventil 27 durch die Steuerung entsprechend dem Wert des Basisöffnungswinkel-Steue rungsbetrags EVPSST gesteuert, der wie oben bestimmt wurde.

In einem Schritt S7 wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrektur koeffizient auf der Basis der oben beschriebenen Ausspülung gelernt. Dieser Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient ist ein Koeffizient, mit dem die zuvor beschriebene Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp basierend auf dem von dem Sauer stoffsensor 54 festgestellten Luft-Kraftstoff-Verhältnis multipliziert wird und je nach dem, ob das von dem Sauerstoffsensor 54 festgestellte Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer oder fetter als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, erhöht oder erniedrigt wird. Das Lernen wird durch Mitteln des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturko effizienten über ein vorgegebenes Abtastzeitinterval und durch Speichern des Ergebnisses durchgeführt.

Konkret wird der Korrekturkoeffizient, wenn sich das festgestellte Luft-Kraftstoff-Ver hältnis von mager nach fett oder von fett nach mager ändert, mehrfach gemessen, und der Mittelwert dieser gemessenen Werte wird als gelernter Wert gespeichert. Es kann auch der Wert, der durch Addieren eines bestimmten Anteils der Abweichung zwischen einem Standardwert (zum Beispiel 1) für den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizient und dem Mittelwert der Werte, die durch Messen erhalten wurden zu einem Anfangswert (zum Beispiel 1) erhalten wurde, als gelernter Wert gespeichert werden. Diese gelernten Werte werden als gelernte Werte für das Ausspülen bei jeder Motorbetriebsbedingung, wie sie durch die Motordrehzahl N und die Motorlast, die durch die Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp gegeben wird, klassifiziert wird, gespeichert.

Wenn in Schritt S4 festgestellt wird, daß die Bedingungen zum Durchführen einer Ausspülung nicht zutreffen, geht der Ablauf zu einem Schritt S8. In Schritt S8 wird der Öffnungswinkel des Durchflußsteuerungsventils 27 auf Null eingestellt, so daß das Durch flußsteuerungsventil 27 geschlossen ist und ein Ausspülen verhindert wird. Danach wird in einem Schritt S9 der Vorgang des Lernens eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopp lungskorrekturkoeffizienten für diesen Zustand, in dem keine Ausspülung durchgeführt wird, durchgeführt. Dieser Vorgang zum Lernen dieses Koeffizienten ist derselbe wie in dem oben beschriebenen Schritt S7, aber die gelernten Werte werden als gelernte Werte ohne Ausspülung gespeichert.

Unter Verwendung des Koeffizienten α_L, der wie oben beschrieben in Schritt S7 oder Schritt S9 gelernt wurde, wird in einem Schritt S10 unter Verwendung der folgenden Gleichung die von dem Kraftstoffeinspritzventil 5 einzuspritzende Kraftstoffmenge Ti be rechnet:

Ti = Tp·COEF·α_L·α+Ts

wobei COEF verschiedene Korrekturkoeffizienten angibt, die in Abhängigkeit von der Temperatur Tw des Motorkühlwassers usw. eingestellt werden, und α ein Luft-Kraft stoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient ist, der entsprechend dem Aus gangssignal des Sauerstoffsensors 54 erhöht oder erniedrigt wird. Ts ist ein wirkungsloser Kraftstoffanteil, der der Antwortverzögerung des Kraftstoffeinspritzventils entspricht und sich entsprechend der Spannung der Batterie ändert, die das Kraftstoffeinspritzventil be treibt.

Ti wird als eine Impulsbreite berechnet. In einem abschließenden Schritt S11 wird die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch Ausgabe eines Im pulssignals mit dieser Impulsbreite an das Kraftstoffeinspritzventil 5 durchgeführt.

Wenn in Schritt S3 festgestellt wird, daß die Bedingungen zum Durchführen einer Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht zutreffen, geht der Ablauf der Steuerung zu einem Schritt S12 der Fig. 3 und zu den nachfolgenden Schritten, in denen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch eine offene Schleife gesteuert wird.

In diesem Schritt S12 wird ein Zielwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis basierend auf der Motordrehzahl und der Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp in einer Tabelle nach geschaut und als Zielwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gespeichert.

Als nächstes wird in einem Schritt S13 genauso wie im zuvor beschriebenen Schritt S4 entschieden, ob die Bedingungen zum Ausspülen zutreffen oder nicht.

Wenn die Bedingungen zum Ausspülen zutreffen, wird in einem Schrift S14 genau so wie im zuvor beschriebenen Schritt S5 ein Basisöffnungswinkel-Steuerungsbetrag EVPSST für das Durchflußratensteuerungsventil 27 ausgelesen.

In einem Schritt S15 wird auf der Basis der folgenden Gleichung eine Korrektur für diesen Basisöffnungswinkel-Steuerungsbetrag durchgeführt:

EVPSST′ = EVPSST·DMR

wobei DMR ein Verhältnis von Kraftstoff-Luft-Verhältnissen ist, das nach folgen der Gleichung bestimmt wird:
DMR = Ziel-Kraftstoff-Luft-Verhältnis/Basis-Kraftstoff-Luft-Verhältnis.

Das Basis-Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist der Kehrwert des Luft-Kraftstoff-Verhält nisses genau vor dem Umschalten zu dem augenblicklichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, also in anderen Worten in diesem Ausführungsbeispiel zu dem stöchiometrischen Luft-Kraft stoff-Verhältnis. Das Ziel-Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist der Kehrwert des augenblick lichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.

Folglich wird durch Kompensation des Basisöffnungswinkels-Steuerungsbetrags EVPSST durch dieses dem Ziel-Kraftstoff-Luft-Verhältnis proportionale Verhältnis DMR, wenn das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, die Durchflußrate des Ausspülgases durch eine entsprechende Korrektur verringert.

In einem Schritt S16 wird der Öffnungswinkelbetrag des Durchflußsteuerungs ventils 27 durch einen dem Öffnungswinkel-Steuerungsbetrag EVPSST′ entsprechenden Wert gesteuert.

In einem Schritt S17 wird ein gelernter Wert für den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kor rekturkoeffizient während Ausspülbedingungen basierend auf der Motordrehzahl und der Basiskraftstoffeinspritzmenge Tp von einer Tabelle ausgelesen. Diese Tabelle ist diejenige, die durch die vorherigen Wiederholungen des Schritts S7 angelegt wurde.

Wenn in Schritt S13 festgestellt wird, daß die Bedingungen zum Durchführen des Ausspülens im Augenblick nicht zutreffen, geht der Ablauf zu einem Schritt S18. In Schritt S18 wird der Öffnungsbetrag des Durchflußsteuerungsventils 27 auf Null gesetzt, so daß das Durchflußratensteuerungsventil 27 geschlossen ist und eine Ausspülung verhindert wird. Dann wird in einem Schritt S19 ein gelernter Wert für den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Kor rekturkoeffizienten für diesen Zustand, in dem keine Ausspülung durchgeführt wird, aus einer Tabelle ausgelesen. Diese Tabelle ist diejenige, die beim Durchführen der vorheri gen Wiederholungen des Schritts S9 angelegt wurde.

Nach dem Auslesen des gelernten Koeffizienten α_L auf die oben dargestellte Weise wird die Menge Ti des einzuspritzenden Kraftstoffs in einem Schritt S20 unter Verwen dung folgender Gleichung berechnet:

Ti = Tp·COEF·DMR·α_L·α+Ts

Im abschließenden Schritt S21 wird eine offene Schleifensteuerung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses durch Ausgabe eines Impulssignals mit einer Impulsbreite, die der berechneten Kraftstoffmenge Ti entspricht, an das Krafteinspritzventil 5 durchgeführt.

Auf diese Weise kann durch Berechnung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge unter Verwendung des Verhältnisses DMR und des gelernten Koeffizienten α_L nicht nur eine Kraftstoffeinspritzmenge, die dem zu erhaltenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis ent spricht, erhalten werden, sondern es gibt auch keine unerwünschte Anreicherung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses durch das Ausspülgas, selbst wenn ein Umschalten von dem stö chiometrischen Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einem mageren Luft-Kraft stoff-Verhältnis durchgeführt wurde, da die Durchflußrate des Ausspülgases auch um dieses Verhältnis DMR korrigiert wird und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Gesamtmen ge der Kraftstoffmischung einschließlich des Ausspülgases in der Nähe des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gehalten wird.

Die oben erwähnte Steuerung der Durchflußrate des Ausspülgases entsprechend der vorliegenden Erfindung ist auch für Motoren wirkungsvoll, in denen kein Lernen des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten durchgeführt wird, son dern nur die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssteuerung auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt wird.

Wenn ein Lernen durchgeführt wird, wird die Genauigkeit der gelernten Werte erhöht, indem das Lernen getrennt für das Ausspülen und das Nicht-Ausspülen durchge führt wird, wie es in dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Aber die Steue rung der Durchflußrate des Ausspülgases nach der vorliegenden Erfindung ist auch wir kungsvoll, wenn das Lernen ohne Unterscheidung zwischen Ausspülen und Nicht-Aus spülen durchgeführt wird.

Fig. 4 zeigt ein zweites, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung.

Ein einziger, hier gezeigter Schritt ist für den Schritt S5 in Fig. 2 als neuer Schritt S105 und für den Schritt S14 in Fig. 3 als neuer Schritt S114 einzusetzen. Entsprechend diesem zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt der Motor einen Drosselklappenöffnungs sensor, der den Öffnungswinkel θ der Öffnungsklappe 4 feststellt. In den Schritten S105 und S114 wird der Basisöffnungswinkel-Steuerungsbetrag EVPSST proportional zur Dros selklappenöffnungsfläche f(θ) bestimmt, die aus dem Öffnungswinkel θ der Drosselklappe 4 erhalten wird. In der Gleichung in Fig. 4 ist k₁ eine Konstante.

Die Möglichkeit dieser Art von Einstellung ist verfügbar, da das Ausspülverhältnis, das das Verhältnis zwischen der Durchflußrate des Ausspülgases und der Durchflußrate Q der Ansaugluft ist, ungefähr gleich dem Verhältnis zwischen der Öffnungsfläche des Durch flußsteuerungsventils 27 und derjenigen der Drosselklappe 4 ist. Folglich ist es entspre chend diesem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, den Basisöffnungswinkel-Steuerungs betrag EVPSST nur aus dem Drosselklappenöffnungswinkel θ und nicht in Abhängigkeit von zwei festgestellten Werten, nämlich der Motordrehzahl N und der Luftdurchflußrate Q zu bestimmen.

Fig. 5 zeigt ein drittes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung.

Ein einziger, hier gezeigter Schritt ist für den Schritt S5 in Fig. 2 als neuer Schritt S205 und für den Schritt S14 in Fig. 3 als neuer Schritt S214 einzusetzen. Entsprechend diesem zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt der Motor 1 einen Drucksensor, der den nega tiven Druck PB in der Ansaugöffnung 2 an der Einmündung der Ausspülleitung 24 un terhalb der Drosselklappe 4 mißt. Eine Tabelle des Basisöffnungswinkels-Steuerungsbe trags EVPSST wird entsprechend der Luftdurchflußrate Q und dem Ansaugdruck PB erzeugt, und in den Schritten S205 und S214 wird EVPSST aus dieser Tabelle ausgelesen.

Wie oben beschrieben, kann der Basisöffnungswinkelsteuerungsbetrag EVPSST für das Durchflußsteuerungsventil 27 unter Verwendung verschiedener Parameter, die die Motorbetriebszustände angeben, eingestellt werden.

Folglich ist die vorliegende Erfindung, auch wenn sie anhand ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurde, nicht als durch irgendwelche, viel leicht zufällige Details dieser Ausführungsbeispiele oder der Zeichnungen eingeschränkt zu betrachten, sondern allein durch den Wortlaut der beigefügten Patentansprüche.

Claims

1. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (20) eines Motors (1), der durch die Verbrennung einer Mischung aus Luft, die über eine An saugöffnung (2) zugeführt wird, und aus Kraftstoff, der über eine Zuführvorrichtung (5) von dem Kraftstofftank zugeführt (20) wird, betrieben wird, die eine Vorrichtung (S17, S19, S20, S21) zum Durchführen einer offenen Schleifensteuerung der von der Kraftstoff zuführvorrichtung (5) zugeführten Kraftstoffmenge umfaßt, um das Luft-Kraftstoff-Ver hältnis der Mischung gleich einem ersten Zielwert zu machen, und die eine Vorrichtung (22) zum Adsorbieren von in dem Kraftstofftank (20) verdampftem Kraftstoff und eine Ausspülleitung (24) zum Zuführen eines Ausspülgases zum Motor (1), welches eines Mi schung von adsorbiertem Kraftstoff in der Adsorptionsvorrichtung (22) und Luft ist, um faßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausspülvorrichtung außerdem umfaßt:
eine Vorrichtung (27, 51, 52, S5, S6, S14, S15, S16) zum Steuern der Durchflußra te des Ausspülgases entsprechend einem Verhältnis zwischen dem ersten Zielwert und einem vorgegebenen Wert.

2. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Motor (1) außerdem eine Vorrichtung (54) zum Feststellen des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, eine Vorrichtung (S10, S11) zum Durchführen einer Rückkopp lungssteuerung der über der Kraftstoffzuführvorrichtung (5) zugeführten Kraftstoffinenge zum Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf im wesentlichen einen zweiten Zielwert und eine Vorrichtung (S7, S9) zum Lernen eines Steuerungsbetrags der Rückkopplungs steuerungsvorrichtung (S10, S11) umfaßt, wobei die offene Schleifensteuerungsvorrich tung (S17, S19, S20, S21) die Kraftstoffzuführmenge auf der Basis eines gelernten Steue rungsbetrags steuert, der von der Lernvorrichtung (S7, S9) gelernt wird und der vorgege bene Wert gleich dem zweiten Zielwert ist.

3. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die offene Schleifensteuerungsvorrichtung (S17, S19, S20, S21) die Kraftstoffzuführmenge durch Erhöhen oder Erniedrigen des gelernten Steuerungsbetrags entsprechend dem Verhältnis zwischen dem ersten Zielwert und dem zweiten Zielwert bestimmt.

4. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lernvorrichtung (S7, S9) einen Mittelwert des Steuerungsbetrags der Rückkopplungssteuerungsvorrichtung (S10, S11) lernt.

5. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lernvorrichtung (S7, S9) getrennt die Steuerungsbeträge der Rück kopplungsvorrichtung (S10, S11) in einem ersten Zustand, wenn das Ausspülgas dem Motor (1) zugeführt wird, und in einem zweiten Zustand, wenn kein Ausspülgas dem Mo tor (1) zugeführt wird, lernt und daß die offene Schleifensteuerungsvorrichtung (S17, S19, S20, S21) beim Zuführen von Ausspülgas die Kraftstoffzuführmenge auf der Basis des Steuerungsbetrags steuert, der während des ersten Zustands gelernt wurde, und beim Nicht-Zuführen von Ausspülgas die Kraftstoffzuführmenge auf der Basis des Steuerungs betrags steuert, der während des zweiten Zustands gelernt wurde.

6. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Zielwert dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht, während der erste Zielwert einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht, das magerer ist als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis.

7. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schlußratensteuerungsvorrichtung (27, 51, 52, S5, S6, S14, S15, S16) ein Durchflußsteuerungsventil (27) umfaßt, das in der Ausspülleitung (24) angeordnet ist.

8. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Durchflußratensteuerungsvorrichtung (27, 51, 52, S5, S6, S14, S15, S16) eine Vorrichtung (51, 52) zum Feststellen des Motorbetriebszustands, eine Vorrich tung (S5, S14) zum Berechnen eines Basissteuerungsbetrags entsprechend dem Motor betriebszustand und eine Vorrichtung (S15) zum Berechnen einer Ausspülgasdurchflußrate auf der Basis eines Verhältnisses zwischen dem ersten Zielwert und einem vorgegebenen Wert umfaßt und daß die Durchflußratensteuerungsvorrichtung (27, 51, 52, S5, S6, S14, S15, S16) die Durchflußrate des Ausspülgases derart steuert, daß sie gleich der berechne ten Ausspülgasdurchflußrate ist.

9. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Motorbetriebszustands-Detektionsvorrichtung (51, 52) eine Vor richtung (51) zum Feststellen der Luftansaugrate in der Ansaugöffnung (2) umfaßt und daß die Basissteuerungsbetrag-Berechnungsvorrichtung (S5, S14) den Basissteuerungsbetrag basierend auf der Luftdurchflußrate berechnet.

10. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Motorbetriebszustands-Detektionsvorrichtung einen Luftdurchflußmesser (51) zum Feststellen der Luftansaugrate in der Ansaugöffnung (2) und einen Drucksensor zum Feststellen des Drucks in der Ansaugöffnung (2) umfaßt und daß die Basissteuerungsbetrag-Berechnungsvorrichtung (S5, S14) den Basissteuerungsbetrag auf der Basis der Luftdurchflußrate und des Drucks berechnet.

11. Ausspülvorrichtung für verdampften Kraftstoff nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Motor (1) außerdem eine Drosselklappe (4) zum Steuern der Durch flußrate in der Ansaugöffnung (2) umfaßt und daß die Motorbetriebszustands-Detektions vorrichtung (51, 52) eine Vorrichtung zum Feststellen des Öffnungsbetrags der Drossel klappe (4) umfaßt und daß die Basissteuerungsbetrag-Berechnungsvorrichtung (S5, S14) den Basissteuerungsbetrag basierend auf dem Drosselklappenöffnungsbetrag berechnet.