DE19822484A1

DE19822484A1 - Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19822484A1
Application number: DE19822484A
Authority: DE
Inventors: Junya Morikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1998-11-26
Also published as: US5967125A; JPH10318015A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftkraftstoff verhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine welche beispielsweise einen verstellbaren Ventilzeitsteuerungsmechanis mus hat, welcher geeignet ist, die Einlaßventilsteuerzeiten frei zu verändern, und welche geeignet ist, eine Spülsteuerung vorzu nehmen.

Eine herkömmliche Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine ist in der japanischen Patentanmeldungs offenlegungsschrift Nr. 7-83096 beschrieben. Die Anmeldung be schreibt eine Einrichtung, in welcher eine Spülflußrate im Hin blick auf eine Einlaßmenge gesteuert ist. Zudem wird die Spül kraftstoffkonzentration auf der Basis eines Luftkraftstoffver hältnisrückkopplungswerts (Koeffizient) während des Spülvorgangs erfaßt und die Kraftstoffeinspritzmenge wird korrigiert.

Wenn die zuvor beschriebene Technologie auf ein elektronisch ge steuertes Kraftstoffeinspritzsystem, welches als "L-Jetronic" System bezeichnet wird, in welchem eine Kraftstoffeinspritzmen ge, die einer Brennkraftmaschine zugeführt wird, durch Verwen dung eines Luftflußmessers gesteuert wird, angewandt wird, ist es erforderlich, einen Öffnungsgrad eines Spülventils indirekt von einer Einlaßmenge, einem Einlaßladungswirkungsgrad oder der gleichen zu berechnen, um eine gewünschte Spülflußmenge sicher zustellen. Bei einer Brennkraftmaschine mit einem veränderlichen Ventilzeitsteuerungsmechanismus wird, wenn die Ventilsteuerzei ten verändert werden, die Einlaßmenge oder der Einlaßladungswir kungsgrad verändert. Folglich kann die gewünschte Spülflußmenge nicht genau gesteuert werden. Somit wird die Luftkraftstoffver hältnissteuerungswirkung gestört, wodurch die Fahrbarkeit des Fahrzeugs und das Emissionsverhalten des Fahrzeugs verschlech tert werden.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um einen solchen Nach teil zu beheben. Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, eine Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrichtung für ei ne Brennkraftmaschine zu schaffen, mit der eine gewünschte Spül menge erreicht werden kann, unabhängig von einer Veränderung in der Ventilsteuerzeiten oder Ventilzeitsteuerung durch einen va riablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus.

Mit der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Luftkraft stoffverhältnissteuerungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen. Die Einrichtung hat eine physikalische Mengenerfas sungseinrichtung zum Erfassen einer physikalischen Menge bezüg lich einer der Brennkraftmaschine zugeführten Einlaßmenge. Eine Spülsteuereinrichtung steuert einen Öffnungsgrad eines Spülven tils, wenn in einem Behälter adsorbierter Kraftstoffdampf zu ei ner Einlaßseite der Brennkraftmaschine abgegeben wird, auf der Basis der durch die physikalische Mengenerfassungseinrichtung erfaßten physikalischen Menge. Ein in einem Antriebskraftüber tragungsmechanismus eingebauter veränderlicher Ventilzeitsteuer mechanismus überträgt eine Antriebskraft von einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine zu einer angetriebenen Welle zum Öffnen und Schließen von mindestens einem von einem Einlaßventil und einem Auslaßventil. Der variable Ventilzeitsteuermechanismus ist zudem in der Lage, eine der Antriebswelle und der angetriebenen Welle über einen vorbestimmten Winkelbereich zu drehen. Zudem korrigiert eine Spülkorrektureinrichtung den Öffnungsgrad des Spülventils durch die Spülsteuereinrichtung, so daß eine ge wünschte Spülflußrate geschaffen werden kann, unabhängig vom Be trieb des variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Spülkorrektureinrichtung betreibbar sein, um den Öff nungsgrad des Spülventils durch die Spülsteuereinrichtung oder durch eine bei der Berechnung des Öffnungsgrads in Übereinstim mung mit einem Einstellgrad des variablen Ventilzeitsteuerungs mechanismus verwendete Last zu korrigieren.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffkonzentrationserfassungseinrichtung vorgese hen, um direkt oder indirekt eine durch die Spülsteuereinrich tung abgegebene Kraftstoffkonzentration zu messen. Ferner ist eine Kraftstoffmengenkorrektureinrichtung vorgesehen, um eine der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffeinspritzmenge auf der Basis des Öffnungsgrads des Spülventils durch die Spülsteu ereinrichtung und der durch die Kraftstoffkonzentrationserfas sungseinrichtung erfaßte Kraftstoffkonzentration zu korrigieren. Die Spülkorrektureinrichtung korrigiert dann den Öffnungsgrad des Spülventils durch die Spülsteuereinrichtung oder durch eine bei der Berechnung des Öffnungsgrads in Übereinstimmung mit ei nem Einstellgrad des variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus verwendete Last.

Fig. 1 ist ein schematische Darstellung, die eine Luftkraft stoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine ge mäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Leistungsverhältnis und einer Spülluftmenge zeigt, die in der erfindungsgemäßen Luftkraftstoffverhält nissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine verwendet wird;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das einem Verarbeitungsablauf einer Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungssteuerung in der Zentralre cheneinheit der elektronischen Steuereinheit zeigt, die in der Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftma schine gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf einer Spülratensteuerung in der Zentralrecheneinheit der elektroni schen Steuereinheit zeigt, die in der erfindungsgemäßen Luft kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschi ne verwendet wird;

Fig. 5 zeigt Kennfelder zum Einstellen einer voll geöffneten Spülrate in Fig. 4 in Übereinstimmung mit einem relativen Dreh winkel eines variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus, mit ei ner Motordrehzahl und einer Einlaßmenge als Parameter;

Fig. 6 zeigt ein Kennfeld zum Einstellen einer Ziel TAU (Kraftstoffeinspritzmenge) Korrekturmenge in Fig. 4;

Fig. 7 zeigt ein Kennfeld zum Einstellen einer Last zur Berech nung der voll geöffneten Spülrate in Fig. 4 in Übereinstimmung mit einer gemessenen Last und dem relativen Drehwinkel des va riablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus;

Fig. 8 zeigt ein Kennfeld zum Einstellen der voll geöffneten Spülrate von der in Fig. 7 eingestellten Last und der Motordreh zahl;

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das einem Verarbeitungsablauf einer graduellen Spülratenänderungssteuerung in der Zentralrechenein heit der elektronischen Steuereinheit zeigt, die in der erfin dungsgemäßen Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrichtung ver wendet wird;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf zum Erfassen der Abdampfemissionskonzentration in der Zentralrechen einheit der elektronischen Steuereinheit zeigt, die in der er findungsgemäßen Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrichtung verwendet wird;

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung in der Zentralrecheneinheit (CPU) der elektronischen Steuereinheit (ECU) zeigt, die in der erfindungsgemäßen Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrichtung verwendet wird;

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Spülluftventilregelung in der CPU zeigt, die in der Luftkraft stoffverhältnissteuerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf ei nes modifizierten Beispiels der Spülventilsteuerung in der CPU zeigt, die in der Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung ge mäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 14 zeigt Kennfelder zum Einstellen eines vorhergesagten Werts PM (vorhergesagter Wert des Einlaßdrucks) in Übereinstim mung mit dem relativen Drehwinkel des variablen Ventilzeitsteue rungsmechanismus, mit der Motordrehzahl und der Einlaßmenge als Parameter;

Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf ei ner Ventilzeitsteuerung in der CPU zeigt, die in der Luftkraft stoffverhältnissteuerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 16 zeigt ein Kennfeld zum Einstellen eines Zielrelativdreh winkels in Fig. 15; und

Fig. 17 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, das Übergangszustände des Zielrelativdrehwinkels und des Relativdrehwinkels in dem veränderlichen Ventilzeitsteuerungsmechanismus zeigt, der in der erfindungsgemäßen Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrichtung verwendet ist.

Nun werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf der Basis der nachfolgenden Beispiele erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Luftkraftstoffverhält nissteuerungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine.

In Fig. 1 sind ein Einlaß 2 und ein Auslaß 3 mit einer Brenn kraftmaschine (Motor) 1 verbunden, die eine Vielzahl von Zylin dern hat. Der Einlaß hat einen Luftflußmesser 4 zum Erfassen ei ner Einlaßmenge, die von einem stromaufseitigem Luftfilter (nicht gezeigt) zugeführt wird, eine Drosselklappe 5, einen Drosselklappenöffnungsgradsensor 6 zum Erfassen eines Öffnungs grads der Drosselklappe 5, und einen elektromagnetischem Injek tor (Kraftstoffeinspritzventil) 7. Ferner hat der Auslaß 3 einen Sauerstoff (O₂) Sensor 8 zum Erfassen eines Luftkraftstoffver hältnisses. Der Sauerstoffsensor 8 gibt ein Spannungssignal in Übereinstimmung mit einer Sauerstoffkonzentration im Abgas her aus. Ferner ist ein Wassertemperatursensor 9 vorgesehen, um die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine 1 zu erfassen.

Ferner hat ein Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen von Kraft stoff zu dem Injektor 7 einen Kraftstofftank 10, eine Kraft stoffpumpe 11, einen Kraftstoffilter 12 und einem Druckregler 13. Der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10 wird durch die Kraftstoffpumpe 11 über dem Kraftstoffilter 12 zum dem entspre chenden Injektor 7 gedrückt. Der dem entsprechendem Injektor 7 zugeführte Kraftstoff wird durch den Druckregler 13 auf einen vorbestimmten Druck eingestellt.

Ein sich vom oberen Abschnitt des Kraftstofftanks 10 erstrecken der Spüldurchlaß 14 ist mit einem Druckausgleichsbehälter 15 am Einlaß 2 verbunden. Ein mit Aktivkohle als Adsorbtionsmaterial zum Adsorbieren verdampften Kraftstoffs, der in dem Kraftstoff tank 10 erzeugt wird, gefüllter Behälter 16 ist in etwa mittig des Spüldurchlasses 14 angeschlossen. Ferner hat der Behälter eine Atmosphärenöffnung 17 zum Zuführen von Umgebungsluft. Ein Abschnitt des Spüldurchlasses 14 hat auf der Seite des Druckaus gleichsbehälters 15 von dem Behälter 16 einen Ablaß 18. Zudem ist ein Spülsolenoidventil 20, welches als ein Flußratenventil funktioniert, in der Nähe der Mitte des Ablasses 18 angeordnet. In dem Spülsolenoidventil 20 ist ein Ventilelement 21 stets in einer Richtung zum Schließen eines Sitzabschnitts 22 durch eine Feder (nicht gezeigt) vorgespannt. Das Ventilelement 21 gibt den Sitzabschnitt 22 durch Magnetisieren einer Spule 23 frei. Folg lich ist der Ablaß 18 durch Entmagnetisieren der Spule 23 des Spülsolenoidventils 20 geschlossen und der Ablaß 18 wird durch Magnetisieren der Spule 23 geöffnet. Der Öffnungsgrad des Spül solenoidventils 20 wird durch eine Leistungsverhältnissteuerung eingestellt, die auf einer Pulsbreitenmodulation basiert, die durch eine ECU (elektronische Steuereinheit) 40 ausgeführt wird, welche später genauer beschrieben wird.

Wenn entsprechend ein Steuersignal von der ECU 40 zu dem Spülso lenoidventil 20 zugeführt wird und der Behälter 16 mit dem Ein laß 2 der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist, wird frische Luft Qa von außen zugeführt und von dem Einlaß 2 in den Zylinder der Brennkraftmaschine 1 geleitet. Nachdem die Luft in dem Behälter 16 ausgetauscht ist, wird die Behälterspülung durchgeführt und ein Regenerieren der Adsorbtionsfunktion des Behälters erreicht. Ferner wird eine Menge Qp (Liter/Minute) von Spülluft, welche bei dieser Gelegenheit über das Spülsolenoidventil 20 zugeführte neue Luft ist, durch Veränderung des Leistungsverhältnisses (%) eines von der ECU 40 zu dem Spülsolenoidventil 20 zugeführten Pulssignals eingestellt. Fig. 2 ist ein charakteristisches Dia gramm der Spülluftmenge Qp (l/min) über das Leistungsverhältnis (%), welches eine Beziehung zwischen dem Leistungsverhältnis (%) und der Spülluftmenge Qp (l/min) des Spülsolenoidventils 20 zeigt, wenn ein Unterdruck an der Innenseite des Einlasses 2 konstant bleibt. Wie durch Fig. 2 gezeigt ist, ist es bekannt, daß bei dem Spülsolenoidventil 20 eine Spülluftmenge, d. h. eine über dem Behälter 16 in die Brennkraftmaschine 1 angesaugte Luftmenge, im wesentlichen linear mit einem Anstieg des Lei stungsverhältnisses von 0% beginnend ansteigt.

Ferner ist ein bekannter veränderlicher Ventilzeitsteuerungsme chanismus 35 mit einer Nockenwelle 34 eines Einlaßventils der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Ferner ist der variable Ventil zeitsteuerungsmechanismus 35 über ein Spulenventil 37 angetrie ben. Das Spulenventil ist ein Flußratensteuerungsventil für Schmieröl der Brennkraftmaschine 1 als Arbeitsfluid, wobei auf der Basis eines Kurbelwinkelsignals θ1 von einem an einer Kurbel welle 31 der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Kurbelwinkelsen sor 32 und eines Nockenwinkelsignals θ2 von einem an der Nocken welle 34 angeordneten Nockenwinkelsensor ein Relativdrehwinkel der Nockenwelle 34 in Übereinstimmung mit einem Drehwinkel der Kurbelwelle 31 der Brennkraftmaschine 1 verändert wird. Bei die sem Ausführungsbeispiel ist der variable Ventilzeitsteuerungsme chanismus nicht mit einer Nockenwelle 39 eines Auslaßventils 38 der Brennkraftmaschine 1 verbunden.

Ferner werden verschiedene Sensorsignale, ein Einlaßmengensignal GN von dem Luftflußmesser 4, ein Drosselöffnungsgradsignal TA von dem Drosselöffnungsgradsensor 6, ein Kühlwassertemperatursi gnal THW von dem Wassertemperatursensor 9, das Kurbelwinkelsi gnal θ1 von dem Kurbelwinkelsensor 32, das Nockenwinkelsignal θ2 von dem Nockenwinkelsensor 36 und andere Steuersignale in die ECU 40 eingegeben. Die ECU 40 ist ein logischer Rechenschalt kreis, der auf eine CPU 41 konzentriert ist, welche eine her kömmliche Zentralrecheneinheit ist, wobei ein ROM 42 Steuerpro gramme und Steuerkennfelder speichert, ein RAM 43 verschiedene Daten speichert, ein B/U (Zusatz) RAM 44 sowie andere zusätzli che herkömmliche Komponenten vorgesehen sind. Die CPU ist an ei nen Eingabe- und Ausgabeschaltkreis 45 zum Eingeben von Erfas sungssignalen von verschiedenen Sensoren und zum Ausgeben von Steuersignalen an verschiedene Aktuatoren über einen Bus 46 an geschlossen.

Eine Maschinendrehzahl oder Wert NE wird durch die ECU 40 auf der Basis des Kurbelwinkelsignals θ1 vom Kurbelwinkelsensor 32 berechnet. Ferner wird ein Ausgangssignal (Spannungssignal) vom Sauerstoffsensor 8 in die ECU 40 eingegeben und die Bestimmung eines fetten oder mageren Gemischs wird ausgeführt. Bei einem Wechselintervall von fett zu mager oder mager zu fett ändert die ECU 40 schrittweise einen FAF Wert, welcher ein später genau be schriebener Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoef fizient ist, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu vergrößern oder zu vermindern. Die ECU hebt somit den FAF Wert stufenweise an oder senkt ihn ab, wenn das Gemisch fett oder mager ist.

Bei der erfindungsgemäßen Luftkraftstoffverhältnissteuerungsein richtung für eine Brennkraftmaschine werden verschieden Program me für eine Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungssteuerung oder -regelung, graduelle Spülratenänderungssteuerung, Verdampfungse missionskonzentrationserfassung (verdampfter Kraftstoff) Kraft stoffeinspritzmengensteuerung, Spülsolenoidventilsteuerung und Ventilzeitsteuerung ausgeführt.

Nun wird der Betrieb von Ausführungsbeispielen hinsichtlich je des Steuerungsvorgangs erläutert.

Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungssteuerung oder -regelung

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird eine Luftkraftstoffverhältnis rückkopplungssteuerungsroutine erläutert. Die Luftkraftstoffver hältnisrückkopplungssteuerungsroutine wird in der CPU 41 etwa alle 4 ms ausgeführt.

In Fig. 1 wird zunächst in einem Schritt S101 bestimmt, ob die Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungssteuerung ausgeführt werden kann. Alle der nachfolgenden Hauptbedingungen müssen als Bedin gungen erfüllt sein, um die Luftkraftstoffverhältnisrückkopp lungssteuerung auszuführen: (1) der Motor wird nicht gestartet; (2) der Kraftstoff ist nicht unterbrochen; (3) die Kühlwasser temperatur THW ist eine vorbestimmte Temperatur oder höher; (4) die Kraftstoffeinspritzmenge TAU übersteigt einen vorbestimmten unteren Grenzwert TAUmin; (5) der Sauerstoffsensor ist in einem aktivierten Zustand.

Wenn diese Bedingungen vorliegen, geht die Routine zu einem Schritt S102 weiter, wo ein Ausgang von dem Sauerstoffsensor 8 mit einem vorbestimmten Bestimmungspegel OX verglichen wird und ein Luftkraftstoffverhältnisflag XOXR jeweils mit Verzögerungs zeiten H und I (ms) berechnet wird. Beispielsweise ist ein Ge misch fett, wenn XOXR = 1 ist und ein Gemisch ist mager, wenn XOXR = 0 ist. Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S103 über, worin der FAF Wert, d. h. ein Luftkraftstoffverhältnis rückkopplungskorrekturkoeffizient, auf der Basis des Luftkraft stoffverhältnisflags XOXR berechnet wird. Dies bedeutet, daß un mittelbar nachdem das Luftkraftstoffverhältnisflag XOXR von 0 nach 1 oder von 1 nach 0 geändert ist, der FAF Wert einen vorbe stimmten Wert überspringt und eine integrierende Berechnung des FAF Werts während einer Zeitspanne ausgeführt wird, in der das Luftkraftstoffverhältnisflag XOXR 1 oder 0 bleibt. Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S104 weiter, in welchem obere und untere Grenzen des FAF Werts geprüft werden. Danach geht der Vorgang zum Schritt S105 über, wo eine Dämpfungsverarbeitung bei jedem Überspringen oder zu jeder vorbestimmten Zeitspanne auf der Basis des bestimmten FAF Werts ausgeführt wird. Ein FAFAV Wert, welcher ein Mittelwert des FAF Werts ist, wird dann be rechnet und die Routine ist beendet.

Wenn die Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungssteuerung im Schritt S101 nicht ausgeführt werden kann, geht der Vorgang zum Schritt S106 über, wo der FAF Wert auf einen Ausgangswert von 1,0 gesetzt wird, und die Routine ist beendet. In diesem Fall ist der FAF Wert, d. h. der Luftkraftstoffverhältnisrückkopp lungskorrekturkoeffizient, ein Index, der angibt, wie das Luft kraftstoffverhältnis von einem theoretischen Luftkraftstoffver hältnis abweicht.

Spülratensteuerung

Auf der Basis der Fig. 4 und ebenso unter Bezugnahme auf Fig. 5 und Fig. 6 wird eine Spülratensteuerungsroutine erläutert. Die Spülratensteuerungsroutine wird in der CPU 41 ausgeführt. Fig. 5 zeigt eine Vielzahl von Kennfeldern zum Einstellen einer voll geöffneten Spülrate PGRMX (%) mit einer Motordrehzahl NE (rpm) und einer Einlaßmenge GN (g/Umdrehung) als Parameter (obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die Last durch die Einlaßmenge gebil det ist, kann es andernfalls eine Aufladung oder ein geschätzter Einlaßdruck sein). Die voll geöffnete Spülrate PGRMX ist in Übereinstimmung mit einem Relativdrehwinkel AC (°CA (Kurbelwinkel)), der später erwähnt ist, des variablen Ven tilzeitsteuerungsmechanismus 35 eingestellt. Die Vielzahl von Kennfeldern ist in das ROM einprogrammiert und gibt ein Verhält nis einer durch den Ablaß 18 fließenden Luftmenge an, wenn das Leistungsverhältnis des Spülsolenoidventils 20 100% beträgt, verglichen mit einer durch den Einlaß 2 in die Brennkraftmaschi ne 1 einströmenden Gesamtluftmenge. Ferner zeigt Fig. 6 ein Kennfeld zum Einstellen einer Ziel-TAU-Korrekturmenge KTPRG (%).

In Fig. 4 wird zuerst bestimmt, ob der Luftkraftstoffverhältnis rückkopplungssteuerungsbetrieb im Schritt S201 ausgeführt wird. Als nächstes wird im Schritt S202 bestimmt, ob die Kühlwasser temperatur THW 60°C beträgt oder höher ist. Im Schritt S203 wird bestimmt, ob die Kraftstoffabschaltung (F/C) ausgeführt wird. Das Kriterium im Schritt S201 dient zum Ausschließen von Zustän den der Motoranlaßsteuerung und dergleichen, das Kriterium im Schritt S202 dient zum Ausschließen eines Zustands, in welchem eine andere Kraftstoffmenge als die von dem Spülbetrieb auf der Basis der Korrektur durch die Wassertemperatur ansteigend korri giert wird, und das Kriterium am Schritt S203 dient zum Verhin dern des Spülbetriebs während einer Zeitspanne der Kraftstoffun terbrechung (F/C). Wenn die Kriterien im Schritt S201 und schritt S202 erfüllt sind und das Kriterium im Schritt S203 nicht erfüllt ist, geht der Betrieb zum Schritt S204 über, wo ein Spülausführflag XPRG auf 1 gesetzt wird.

Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S205 über, wo die voll geöffnete Spülrate PGRMX (%) mit der Einlaßmenge GN und der Mo tordrehzahl NE als Parameter aus den Kennfeldern von Fig. 1 in Übereinstimmung mit dem relativen Drehwinkel AC des variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35 bei dieser Gelegenheit einge lesen wird. Zwischenwerte in Kennfeldern und numerische Werte zwischen Kennfeldern werden jeweils durch Interpolation berech net. Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S206 über, in welchem die Zielspülrate PGRO aus der Ziel-TAU-Korrekturmenge KTPRG und einem Abdampfemissionskonzentrationsmittelwert FGPGAV berechnet wird. Hier gibt die Ziel-TAU-Korrekturmenge KTPRG an, wie stark die Kraftstoffeinspritzmenge maximal herunterkorri giert werden kann, wenn Kraftstoffdampf durch Ausführen des Spülbetriebs nachgefüllt wird. Die Ziel-TAU-Korrekturmenge KTPRG ist auf der Basis eines zulässigen Bereichs hinsichtlich eines minimalen Einspritzpulses des Injektors 7 vorbestimmt. Der Wert beträgt -30 (%) im Leerlauf der Brennkraftmaschine 1. Der Wert ist, wie in Fig. 6 gezeigt, in einem Kennfeld niedergelegt, mit der Motordrehzahl NE als ein Parameter, wenn der Motor nicht im Leerlauf ist, und der Wert ist in dem ROM 42 gespeichert. Die Kennfelder sind typischerweise so festgelegt, daß die Ziel-TAU-Kor rekturmenge KTPRG in einem Betriebszustand reduziert ist, in welchem die Kraftstoffgrundeinspritzmenge TP klein ist.

Ferner entspricht der Verdampfungsemissionskonzentrationsmittel wert FGPGAV einer in dem Behälter 16 adsorbiertem Kraftstoffmen ge, wird geschätzt wird, in dem RAM 43 gespeichert und wird pe riodisch aktualisiert. Die Zielspülrate PGRO gibt an, wieviel Kraftstoffdampf durch den Spülbetrieb nachgefüllt werden muß, wenn angenommen wird, daß die Kraftstoffeinspritzmenge vollstän dig auf die Ziel-TAU-Korrekturmenge KTPRG reduziert ist. Bei den gleichen Betriebsbedingungen wird, je größer der Abdampfemissi onskonzentrationsmittelwert FGPGAV ist, der Wert der Zielspülra te PGRO um so kleiner. Ebenso ist, je kleiner der Abdampfemissi onskonzentrationsmittelwert FGPGAV ist, um so kleiner ist die Zielspülrate PGRO.

Nach der oben beschriebenen Berechnung der Zielspülrate PGRO geht die Routine zum Schritt S207 über, wo der graduelle Spülra tenänderungswert PGRD eingelesen wird. Der graduelle Spülra tenänderungswert PGRD ist ein Steuerwert, der verwendet wird, um eine Situation zu vermeiden, in der die Spülrate abrupt um einen großen Wert geändert ist, der Korrekturvorgang die große Ände rung nicht bewältigen kann und ein optimales Luftkraftstoffver hältnis nicht aufrecht erhalten werden kann. Eine genaue Be schreibung, wie der graduelle Spülratenänderungswert PGRD in der graduellen Spülratenänderungssteuerung bestimmt wird, wird spä ter gegeben.

Als nächstes geht die Routine zum Schritt S208 über, in welchem ein Minimalwert der voll geöffneten Spülrate PGRMX im Schritt S205, die Zielspülrate PGRO im Schritt S208 und der graduelle Spülratenänderungswert PGRD im Schritt S207 als endgültige Spül rate PGR zum Ausführen der Spülsteuerung bestimmt wird. Danach endet diese Routine. Wenn das Kriterium im Schritt S201 oder Schritt S202 nicht erfüllt ist oder das Kriterium im Schritt S203 erfüllt ist, geht die Routine zum Schritt S209 über, in welchem das Spülausführflag XPRG auf 0 gesetzt wird. Danach geht der Vorgang zum Schritt S210 über, in welchem die endgültige Spülrate PGR auf 0 gesetzt wird und die Hauptroutine beendet wird. Hier kennzeichnet die Tatsache, daß die endgültige Spülra te PGR 0 ist, daß die Spülsteuerung nicht ausgeführt wird.

In diesem Fall kann die voll geöffnete Spülrate PGRMX (%), die im Schritt S205 der Spülratensteuerungsroutine festgelegt ist, folgendermaßen festgelegt werden. Auf der Basis der Einlaßmenge GN (g/Umdrehung) als eine aktuell gemessene Last und dem aktuel len Relativdrehwinkel AC (°CA) des variablen Ventilzeitsteuerme chanismus 35 wird eine Last (g/Umdrehung) berechnet, um eine voll geöffnete Spülrate zu berechnen. Diese voll geöffnete Spül rate wurde zuvor aus einem in Fig. 7 gezeigten Kennfeld korri giert aus der berechneten Last (g/Umdrehung) und der aktuellen Motordrehzahl NE (rpm), wobei die voll geöffnete Spülrate PGRMX (%) aus einem in Fig. 8 gezeigten Kennfeld festgesetzt ist. Zwi schenwerte der Kennfelder werden durch Interpolation berechnet. In diesem Fall ist die Vielzahl von Kennfeldern für die voll ge öffnete Spülrate, wie in Fig. 5 gezeigt ist, nicht erforderlich, weil die Last zuvor korrigiert ist.

Graduelle Spülratenänderungssteuerung

Eine graduelle Spülratenänderungssteuerungsroutine wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert. Die graduelle Spülratenände rungssteuerungsroutine wird in der CPU 41 etwa alle 4 ms ausge führt.

In Fig. 9 wird zunächst in einem Schritt S301 bestimmt, ob das Spülausführflag XPRG 1 ist. Wenn das Kriterium im Schritt S301 erfüllt ist, geht der Betrieb zum Schritt S302 über, in welchem bestimmt wird, ob ein absoluter Abweichungswert |1-FAFAV| als Ab weichungsmenge des Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungskorrek turkoeffizienten FAF 5% übersteigt. Wenn das Kriterium im Schritt S302 nicht erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S303 über, in welchem ein durch Hinzuaddieren von 0,1% zu einer endgültigen Spülrate PGR_i-1 zu einer vorhergehenden Zeit erzeug ter Wert den graduellen Spülratenänderungswert PGRD bildet. Da nach ist die Routine beendet. Wenn das Kriterium im Schritt S302 erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S304 über in welchem bestimmt wird, ob der Absolutwert der Abweichung |1-FAFAV| 10% oder weniger beträgt. Wenn das Kriterium im Schritt S304 erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S305 über, in welchem ein Durchsetzen der endgültigen Spülrate PGR_i-1 zu einer Zeit vor der endgültigen Spülrate PGR_i-1 erzeugter Wert den graduellen Spülra tenänderungswert PGRD bildet. Danach ist die Routine beendet.

Wenn das Kriterium im Schritt S304 nicht erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S306 über, in welchem ein durch Abziehen von 0,1% von der endgültigen Spülrate PGR_i-1 zu einer vorhergehenden Zeit erzeugter Wert den graduellen Spülratenänderungswert PGRD bildet. Danach ist die Routine beendet. Wenn ferner das Kriteri um im Schritt S301 nicht erfüllt ist und das Spülausführflag XPRG 0 ist, geht der Vorgang zum Schritt S307 über, in welchem der graduelle Spülratenänderungswert PGRD 0 gesetzt wird. Danach ist die Routine beendet. Auf diese Weise wird, wenn der Luft kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient FAF in ei nem Zustand ist, in welchem er von dem theoretischen Luftkraft stoffverhältnis (FAF = 1) nur um 5% oder weniger abweicht, das Spülverhältnis weiter geändert. Dies ist so, weil, sogar wenn die Spülrate verändert ist, die Korrektur der Kraftstoffein spritzmenge TAU die Änderung ausreichend auffängt. Wenn ferner der Luftkraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient FAF von dem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis (FAF = 1) um 5 bis 10% abzuweichen beginnt, wird die Spülrate gehalten wie sie ist, weil die Veränderung der Spülrate und die Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge TAU vergleichsweise ausgeglichen sind. Ferner bringt eine signifikante Abweichung des Luftkraftstoff verhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten FAF von dem theo retischen Luftkraftstoffverhältnis (FAF = 1) um mehr als 10% einen Zustand mit sich, in welchem, als ein Ergebnis exzessiver Änderung der Spülrate, die Korrektur der Kraftstoffeinspritzmen ge TAU die Änderung nicht auffangen kann. Folglich kann, wenn der Zustand anhält, wie er ist, die Abweichung weiter ansteigen. Folglich wird die Spülrate geringfügig in Richtung auf den Ur sprungswert reduziert.

Abdampfemissionskonzentrationserfassung

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird eine Abdampfemissionskonzen trationserfassungsroutine erläutert. Die Abdampfemissionskonzen trationserfassungsroutine wird in der CPU 41 etwa alle 4 ms aus geführt.

Gemäß Fig. 10 wird zunächst in einem Schritt S401 bestimmt, ob der Motor in einem Zustand unmittelbar nachdem ein Zündschalter in eine EIN-Stellung gedreht wurde, ist. Dieser Schritt wird ausgeführt, um zu vermeiden, daß ein Fehler durch Verwendung ei nes Werts hervorgerufen wird, welcher zu einer vorhergehenden Zeit erfaßt wurde, weil verdampfter Kraftstoff weiter in dem Be hälter 16 adsorbiert wurde, während die Brennkraftmaschine außer Betrieb war. Wenn das Kriterium im Schritt S401 nicht erfüllt ist und der Motor nicht in dem Zustand unmittelbar nach dem Ein schalten des Zündschalters ist, geht die Routine zum Schritt S402 über, in welchem bestimmt wird, ob das Spülausführflag XPRG 1 ist, und der Spülsteuerbetrieb gestartet wird. Wenn das Krite rium im Schritt S402 nicht erfüllt ist, ist das Spülausführflag XPRG 0 und die Spülsteuerung ist noch nicht gestartet. Die Ab dampfemissionskonzentration kann folglich nicht erfaßt werden. Entsprechend ist diese Routine beendet. Wenn das Kriterium im Schritt S402 erfüllt ist, geht der Betrieb zum Schritt S403 über, in welchem bestimmt wird, ob der Motor beschleunigt oder verlangsamt. Die Bestimmung der Beschleunigung oder Verlangsa mung kann durch ein allgemein bekanntes Verfahren durch Erfassen des Zustands eines Leerlaufschalters, einer Veränderung im Dros selklappenöffnungsgrad, einer Veränderung der Einlaßmenge, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen ausgeführt werden. Wenn das Kriterium im Schritt S403 erfüllt ist und das Fahrzeug be schleunigt oder verlangsamt, ist der Betriebszustand vorüberge hend und eine korrekte Verdampfungsemissionskonzentration kann nicht erfaßt werden. Folglich wird die Routine beendet.

Wenn das Kriterium im Schritt S403 nicht erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S404 über, in welchem bestimmt wird, ob ein Flag XNFGPG, das die Beendigung der Konzentrationserfassung zu einem Ausgangszeitpunkt anzeigt, den Wert 1 hat. Bei der ersten Gelegenheit ist das Kriterium im Schritt S404 nicht erfüllt, weil die Konzentrationserfassung nicht beendet wurde. Folglich geht der Betrieb zum Schritt S406 durch Überspringen von Schritt S405 weiter und es wird bestimmt, ob der Absolutwert der Abwei chung zwischen dem FAFAV Wert, der im Schritt S105 von Fig. 3 berechnet ist, und einem Referenzwert von 1 einen vorbestimmten Wert von ω (in %) übersteigt. Dieser Schritt wird ausgeführt, weil die Abdampfemissionskonzentration nicht korrekt erfaßt wer den kann, wenn keine klare Abweichung bei dem Luftkraftstoffver hältnis durch den Spülsteuerungsbetrieb auftritt, und der vorbe stimmte Wert von ω (%) gibt einen Streubereich an.

Wenn das Kriterium im Schritt S406 nicht erfüllt ist, wird die Routine beendet. Wenn das Kriterium im Schritt S406 erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S407 über, in weichem die durch die endgültige Spülrate PGR dividierte Abweichung |FAFAV-1| zu der Abdampfemissionskonzentration FGPG zu einer vorbestimmten Zeit addiert wird. Entsprechend wird der Wert der Abdampfemissions konzentration FGPG in diesem Ausführungsbeispiel 1 gesetzt, wenn die Abdampfemissionskonzentration im Ablaß 18 gleich 0 ist (100% Luft), und wird auf einen Wert kleiner als 1 gesetzt, wenn die Abdampfemissionskonzentration in dem Ablaß 18 zunimmt. In diesem Fall kann, im Schritt S407, die Abdampfemissionskon zentration derart berechnet werden, daß der gedämpfte Wert FAFAV durch den Referenzwert 1 ersetzt wird. Je höher die Abdampfemis sionskonzentration ist, um so größer wird der Wert der Abdampfe missionskonzentration FGPG gesetzt.

Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S408 über, in welchem bestimmt wird, ob das die Beendigung der Konzentrationserfassung zum Ausgangszeitpunkt wiedergebende Flag XNFGPG 1 ist. Zunächst ist die Konzentrationserfassung nicht beendet. Entsprechend ist das Kriterium im Schritt S408 nicht erfüllt und der Vorgang geht zum Schritt S409 über. Im Schritt S409 wird bestimmt, ob die Ab dampfemissionskonzentration von einem Zustand stabilisiert ist, in welchem die Änderung von einem erfaßten Wert zu einer vorher gehenden Zeit zu einem erfaßten Wert für die Abdampfemissions konzentration FGPG, zu einem aktuellen Zeitpunkt gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert (θ %) ist, und ob dieser Zustand mehr als dreimal durchgehalten ist. Wenn das Kriterium im Schritt S409 erfüllt ist, und die Abdampfemissionskonzentration stabil ist, geht der Vorgang zum Schritt S410 über, und das die Beendigung der Konzentrationserfassung zum Ausgangszeitpunkt an zeigende Flag XNFGPG wird 1 gesetzt. Nach der Verarbeitung im Schritt S410 geht der Vorgang zum Schritt S411 über. Wenn jedoch das Kriterium im Schritt S408 erfüllt ist und das die Beendigung der Konzentrationserfassung zum Ausgangszeitpunkt anzeigende Flag XNFGPG 1 ist, geht der Vorgang zum Schritt S411 unter Über springen der Schritte S409 und S410 über. Wenn aber das Kriteri um im Schritt S409 nicht erfüllt ist und die Abdampfemissions konzentration nicht stabilisiert ist, geht der Vorgang zum Schritt S411 unter Überspringen von Schritt S410 über. Im Schritt S411 wird eine vorbestimmte Dämpfungsberechnung (beispielsweise Dämpfungsberechnung von 1/64) ausgeführt, um ei nen Abdampfemissionskonzentrationsmittelwert FGPGAV zu berech nen, der durch Mitteln der Abdampfemissionskonzentration FGPG zum aktuellen Zeitpunkt erzeugt ist. Danach wird die Routine be endet.

Ferner, nach Beendigung der Konzentrationserfassung zum Aus gangszeitpunkt, geht der Vorgang zum Schritt S405 über, weil das Kriterium im Schritt S404 stets erfüllt ist, und es wird be stimmt, ob die Spülrate PGR einen vorbestimmten Wert von β (%) übersteigt. Wenn das Kriterium im Schritt S405 nicht erfüllt ist und die Spülrate PGR kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert β (%) ist, wird diese Routine beendet. Wenn das Kriterium im Schritt S405 erfüllt ist, werden die Verarbeitungen im Schritt S406 und die nachfolgenden Schritte ausgeführt. Schritt S406 wird aus folgendem Grund ausgeführt. Wenn die Spülrate PGR klein ist, d. h. wenn das Spülsolenoidventil 20 auf der Seite einer kleinen Flußrate ist, kann der Öffnungsgrad nicht genau gesteu ert werden. Folglich kann die Abdampfemissionskonzentration nicht genau erfaßt werden. Folglich wird, obwohl die Abdampfe missionskonzentration zum Ausgangszeitpunkt und zu einer Zeit anders als der Ausgangszeitpunkt erfaßt werden muß, die Abdamp femissionskonzentration nur in einem Zustand erfaßt, in welchem die Konzentration genau erfaßt werden kann, und es wird ein Wert zur Verfügung gestellt, dessen Fehler so klein wie möglich ist.

Wenn der Motor im Schritt S401 in dem Zustand unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalters ist, wird die Abdampfemissi onskonzentration FGPG im Schritt S412 auf 1,0 gesetzt. Als näch stes wird im Schritt S413 der Abdampfemissionskonzentrationsmit telwert FGPGAV auf 1,0 gesetzt und im Schritt S414 wird das die Ausgangszeitkonzentrationserfassung anzeigende Flag XNFGPG auf den Ausgangswert 0 gesetzt. Danach wird die Routine beendet. Hier geben die Werte von 1,0 für die Abdampfemissionskonzentra tion FGPG und den Abdampfemissionskonzentrationsmittelwert FGPGAV an, daß die Abdampfemissionskonzentration 0 ist (es wird keinerlei Kraftstoff adsorbiert). Es wird anfangs angenommen, daß die Absorption 0 ist. Der Wert 0 des Ausgangszeitpunktskon zentrationserfassungsflags XNFGPG gibt an, daß die Abdampfemis sionskonzentration nicht erfaßt wurde.

Kraftstoffeinspritzmengensteuerung

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird eine Kraftstoffeinspritzmen gensteuerroutine erläutert. Die Kraftstoffeinspritzmengensteuer routine wird in der CPU 41 etwa alle 4 ms ausgeführt.

Gemäß Fig. 11 wird zunächst in einem Schritt S501 auf der Basis eines in dem ROM 42 gespeicherten Kennfelds eine Grundkraftstoff einspritzmenge TP durch die Motordrehzahl NE und eine Last (beispielsweise die Einlaßmenge GN) berechnet. Als nächstes geht die Routine zum Schritt S502 über, in der verschiedene Grundkor rekturen (Kühlwassertemperaturkorrektur, Korrektur nach dem An lassen, Lufteinlaßtemperaturkorrektur und dergleichen) ausge führt werden. Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S503 über, in welchem der Spülkorrekturkoeffizient FPG berechnet wird, indem der Abdampfemissionskonzentrationsmittelwert FGPGAV mit der endgültigen Spülrate PGR multipliziert wird.

Der Spülkorrekturkoeffizient FPG gibt eine Kraftstoffmenge an, die nachgefüllt wird, indem der Spülvorgang unter einer durch die Spülratensteuerungsverarbeitung bestimmten Bedingung ausge führt wird, und gibt eine Kraftstoffmenge wieder, mit welcher die Grundkraftstoffeinspritzmenge TP herabkorrigiert werden kann. Als nächstes geht die Routine zum Schritt S504 über, in welchem ein Korrekturkoeffizient aus dem Luftkraftstoffverhält nisrückkopplungskorrekturkoeffizienten FAF, dem Spülkoeffizien ten FPG und einem Luftkraftstoffverhältnisabmagerungswert KGj unter Verwendung einer Gleichung {1+(FAF-1)+(KGj-1)+FPG} berech net wird. Der Korrekturkoeffizient wird auf die Kraftstoffein spritzmenge TAU angewandt, indem er mit der Grundkraftstoffein spritzmenge DP multipliziert wird. Danach wird die Routine been det. Der Luftkraftstoffverhältnisabmagerungswert KGj ist auf je den Betriebsbereich der Brennkraftmaschine abgestimmt.

Spülsolenoidventilsteuerung

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird eine Spülsolenoidventilsteuer routine erläutert. Die Spülsolenoidventilsteuerroutine wird in der CPU 41 bei zeitweiliger Unterbrechung etwa alle 100 ms ausge führt.

Gemäß Fig. 12 wird zunächst in einem Schritt S601 bestimmt, ob das Spülausführflag XPRG 1 ist. Wenn das Kriterium im Schritt S601 erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S602 über und die Steuerleistung (Leistungsverhältnis) PD des Spülsolenoidventils 20 wird durch die folgende Gleichung (1) berechnet, wonach die Routine beendet wird:

PD = (PGR/PGRMX)×(100-PV)×PPA+PV (1).

Gemäß Gleichung (1) wird eine Zeitspanne des Antreibens des Spülsolenoidventils 20 auf 100 ms gesetzt. Ferner bezeichnet der Ausdruck PGR die im Schritt S208 von Fig. 4 berechnete endgülti ge Spülrate, der Ausdruck PGRMX bezeichnet die voll geöffnete Spülrate bei jedem Betriebszustand des Spülsolenoidventils 20 (siehe Fig. 5 oder Fig. 8), der Ausdruck PV bezeichnet einen Spannungskorrekturwert hinsichtlich einer Variation der Batte riespannung und der Ausdruck PPA bezeichnet einen Atmosphären druckkorrekturwert hinsichtlich einer Veränderung des Atmosphä rendrucks.

Wenn das Kriterium im Schritt S601 nicht erfüllt ist und der Spülvorgang nicht ausgeführt wird, geht die Routine zum Schritt S603 über, in welchem die Steuerleistung PD des Spülsolenoidven tils 20 auf 0 gesetzt wird. Danach wird die Routine beendet.

Modifiziertes Beispiel der Spülsolenoidventilsteuerung

Auf der Basis von Fig. 13 und unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird ein modifiziertes Beispiel einer Spülsolenoidventilsteuerroutine erläutert. Das modifizierte Beispiel der Spülsolenoidventilsteu erroutine wird in der CPU 41 bei zeitweiliger Unterbrechung etwa alle 100 ms ausgeführt. Ferner zeigt Fig. 14 Kennfelder zum Be rechnen eines vorhergesagten PM (vorhergesagter Wert des Einlaß drucks) bei jedem der relativen Drehwinkel AC (°CA) durch den variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35, welcher nachfol gend genauer beschrieben wird, mit der Einlaßmenge GN (g/Umdrehung) und der Motordrehzahl NE (rpm) als Parametern.

Gemäß Fig. 13 wird zunächst in einem Schritt S701 bestimmt, ob das Spülausführflag XPRG 1 ist. Wenn das Kriterium im Schritt S701 erfüllt ist, geht der Vorgang zum Schritt S702 über, in welchem die Spülflußrate GPGR berechnet wird, indem die Einlaß menge GN mit der endgültigen Spülrate PGR multipliziert wird.

Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S703 über, in welchem die Steuerleistung (Leistungsverhältnis) PD des Spülsolenoidven tils 20 folgendermaßen berechnet wird. Der vorhergesagte PM wird zunächst in Übereinstimmung mit dem relativen Drehwinkel AC (°CA) durch den variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35 mit der Einlaßmenge GN (g/Umdrehung) und der Motordrehzahl NE (rpm) als Parameter unter Verwendung der Kennfelder von Fig. 14 be rechnet. Die Steuerleistung (Leistungsverhältnis) PD des Spülso lenoidventils 20 wird aus einem Kennfeld berechnet, mit dem vor hergesagten PM und der in Schritt S702 berechneten Spülflußrate GPRG als Parameter, wonach die Routine beendet wird.

Wenn das Kriterium im Schritt S701 nicht erfüllt ist und der Spülbetrieb nicht ausgeführt wird, geht der Vorgang zum Schritt S704 über, in welchem die Steuerleistung PD des Spülsolenoidven tils 20 gleich 0 gesetzt wird, wonach die Routine beendet wird.

Ventilzeitgebungssteuerung (Ventilsteuerzeitensteuerung)

Auf der Basis von Fig. 15 und unter Bezugnahme auf Fig. 16 und 17 wird eine Ventilzeitsteuerungsroutine erläutert. Die Ventil zeitsteuerungsroutine wird in der CPU 41 mit einem vorbestimmten Zeitintervall ausgeführt. Ferner ist Fig. 16 ein Kennfeld zur Berechnung eines Zielrelativdrehwinkels TAC aus der Motordreh zahl NE (rpm) und der Einlaßmenge GN (g/Umdrehung) und Fig. 17 ist ein Zeitdiagramm, das Übergangszustände des Zielrelativdreh winkels TAC (°CA) und des Relativdrehwinkels AC (°CA) zeigt.

Gemäß Fig. 15 werden zunächst in einem Schritt S801 Sensorsigna le des Kurbelwinkelsignals θ1 des Kurbelwinkelsensors 32, das Nockenwinkelsignal θ2 des Nockenwinkelsensors 36 und die Einlaß menge GN, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 wie dergeben, eingelesen. Als nächstes geht die Routine zum Schritt S802 über, in welchem der Relativdrehwinkel AC (= θ1-θ2), welcher eine aktuelle Phasendifferenz der Nockenwelle 34 bezüglich der Kurbelwelle 31 ist, aus dem Kurbelwinkelsignal θ1 des Kurbelwin kelsensors 32 und dem Nockenwinkelsignal θ2 des Nockenwinkelsen sors 36 berechnet, die beide im Schritt S801 eingelesen wurden.

Als nächstes geht die Routine zum Schritt S803 über, in welchem der Zielrelativdrehwinkel TAC, das ist die aktuelle Zielphasen differenz, auf der Basis der aus dem Kurbelwinkelsignal θ1 be rechneten Motordrehzahl NE und der Einlaßmenge GN, die beide im Schritt S801 eingelesen wurden, aus dem in Fig. 16 gezeigten Kennfeld berechnet wird. Als nächstes geht die Routine zum Schritt S804 übet, in welchem eine Rückkopplungskorrekturlei stung DVFB, welche ein durch einen Rückkopplungsvorgang korri gierter Steuerdrehwinkel ist, aus Gleichung (2) berechnet wird, auf der Basis einer Abweichung zwischen dem im Schritt S802 be rechneten Relativdrehwinkel AC und dem im Schritt S803 berechne ten Zielrelativdrehwinkel TAC, wie in Fig. 17 gezeigt ist. In dieser Gleichung bezeichnet Ausdruck K1 eine Korrekturverstär kung. DVFB = (TAC-AC)×K1.

Als nächstes geht der Vorgang zum Schritt S805 über, in welchem die im Schritt S804 berechnete Rückkopplungskorrekturleistung DVFB eine Steuerleistung (Leistungsverhältnis) DV bildet, die an das Spulenventil 37 zum Antrieb des variablen Ventilzeitsteue rungsmechanismus 35 ausgegeben wird.

Wie oben beschrieben wurde, hat die erfindungsgemäße Luftkraft stoffverhältnissteuereinrichtung einen Luftflußmesser 4 als eine physikalische Mengenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Ein laßmenge GN als eine der Brennkraftmaschine 1 zugeführte physi kalische Menge. Die Einrichtung hat ferner die Spülsteuerein richtung, die durch die ECU 40 gebildet wird, um den Öffnungs grad des Spülsolenoidventils 20 zu steuern, wenn in dem Behälter 16 adsorbierter Kraftstoffdampf zu dem Druckausgleichsbehälter 15 auf der Einlaßseite der Brennkraftmaschine 1 abgegeben wird, auf der Basis der Einlaßmenge N, die durch den Luftflußmesser 4 erfaßt ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat ferner den va riablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35, der im Antriebs kraftübertragungssystem zum Übertragen der Antriebskraft von der Kurbelwelle 31 als die Antriebswelle der Brennkraftmaschine 1 zu der Kurbelwelle 34 als angetriebene Welle zum Öffnen und Schlie ßen des Einlaßventils 33 eingebaut ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat ferner die Spülkorrektureinrichtung, die durch die ECU 40 gebildet ist, um die endgültige Spülrate PGR als den Öffnungsgrad des Spülsolenoidventils 20 durch die Spülsteuerein richtung zu korrigieren, so daß eine gewünschte Flußrate durch Spülen erhalten werden kann, unabhängig von dem Relativdrehwin kel AC als die Betriebsmenge des variablen Ventilzeitsteuerungs mechanismus 35.

Dies bedeutet, daß der Pumpverlust der Brennkraftmaschine 1 durch eine Veränderung des Relativdrehwinkels AC durch den va riablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35 variiert wird und ei ne Veränderung des Einlaßdrucks im Einlaß 2 durch den Einfluß von Trägheitsaufladung hervorgerufen wird, wodurch die Spülfluß rate geändert wird. In diesem Fall wird die voll geöffnete Spül rate PGRMX des Spülsolenoidventils 20 entsprechend dem zugehöri gen Relativdrehwinkel AC von dem variablen Ventilzeitsteuerungs mechanismus 35 gesetzt. Entsprechend wird die endgültige Spülra te PGR des Spülsolenoidventils 20 unter Berücksichtigung der ge wählten voll geöffneten Spülrate PGRMX durch die Spülkorrek tureinrichtung festgelegt. Folglich kann die gewünschte Spül flußrate unabhängig vom Relativdrehwinkel AC des variablen Ven tilzeitsteuerungsmechanismus 35 gesteuert werden.

Ferner hat die erfindungsgemäße Luftkraftstoffverhältnissteue rungseinrichtung den Luftflußmesser 4 als physikalische Men generfassungseinrichtung zum Erfassen der Einlaßmenge GN als ei ne der Brennkraftmaschine 1 zugeführte physikalische Menge. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat zudem eine Spülsteuereinrich tung, die durch die ECU 40 gebildet ist, um den Öffnungsgrad des Spülsolenoidventils 20 zu steuern, wenn in dem Behälter 16 ad sorbierter Kraftstoffdampf zu dem Druckausgleichsbehälter 15 auf der Einlaßseite der Brennkraftmaschine 1 abgegeben wird. Der Öffnungsgrad basiert auf der durch den Luftflußmesser 4 erfaßten Einlaßmenge GN, dem variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35, der im Kraftübertragungssystem zum Übertragen von Antriebs kraft an der Kurbelwelle 31 als die Antriebswelle der Brenn kraftmaschine 1 zu der Nockenwelle 34 als eine angetriebene Wel le zum Öffnen und Schließen des Einlaßventils 33 eingebaut ist, und der durch die ECU 40 gebildeten Spülkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Öffnungsgrads des Spülsolenoidventils 20 durch die Spülsteuereinrichtung, oder durch eine bei der Berechnung des Öffnungsgrads in Übereinstimmung mit dem Relativdrehwinkel AC als die Betriebsmenge des variablen Ventilzeitsteuerungsme chanismus 35 verwendeten Last.

Dies bedeutet, daß die voll geöffnete Spülrate PGRMX des Spülso lenoidventils 20 oder die bei der Berechnung der voll geöffneten Spülrate PGRMX verwendete Last durch die ECU 40 korrigiert wird, wodurch eine Spülkorrektur in Übereinstimmung mit dem Relativ drehwinkel AC des variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus 35 erreicht wird. Folglich kann die gewünschte Spülflußrate unab hängig von dem Relativdrehwinkel AC des variablen Ventilzeit steuerungsmechanismus 35 gesteuert werden.

Ferner hat die Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrichtung ge mäß der vorliegenden Erfindung den Luftflußmesser 4 als physika lische Mengenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Einlaßmenge GN als eine der Brennkraftmaschine 1 zugeführte physikalische Menge, eine durch die ECU 40 gebildete Spülsteuerungseinrichtung zum Steuern des Öffnungsgrads des Spülsolenoidventils 20, wenn ein in dem Behälter 16 adsorbierter Kraftstoffdampf auf die Sei te des Druckausgleichsbehälters 15 auf der Einlaßseite der Brennkraftmaschine 1 abgegeben wird, auf der Basis der durch den Luftflußmesser 4 erfaßten Einlaßmenge GN, den variablen Ventil zeitsteuerungsmechanismus, der im Antriebskraftübertragungssy stem zum Übertragen einer Antriebskraft von der Kurbelwelle 31 als die Antriebswelle der Brennkraftmaschine 1 zu der Nockenwel le 34 als eine angetriebene Welle zum Öffnen und Schließen des Einlaßventils 33 eingebaut ist, eine durch die ECU 40 gebildete Kraftstoffkonzentrationserfassungseinrichtung zur direkten oder indirekten Erfassung einer Abdampfemissionskonzentration beim Spülvorgang durch die Spülsteuereinrichtung, eine durch die ECU 40 gebildete Kraftstoffmengenkorrektureinrichtung zum Korrigie ren der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Kraftstoffein spritzmenge TAU auf der Basis des Öffnungsgrads des Spülso lenoidventils 20 von der Spülsteuereinrichtung und der durch die Kraftstoffkonzentrationserfassungseinrichtung erfaßten Abdampf emissionskonzentration und die von der ECU 40 gebildete Spülkor rektureinrichtung zum Korrigieren des Öffnungsgrads des Spülso lenoidventils 20 durch die Spülsteuereinrichtung oder durch eine zur Berechnung des Öffnungsgrads in Übereinstimmung mit dem Re lativdrehwinkel AC als die Betriebsmenge des variablen Ventil zeitsteuermechanismus verwendete Last.

Dies bedeutet, die Abdampfemissionskonzentration im Spülbetrieb wird direkt oder indirekt durch die die Kraftstoffkonzentrati onserfassungseinrichtung bildende ECU 40 erfaßt und die Brenn krafteinspritzmenge TAU wird auf der Basis des Öffnungsgrads des Spülsolenoidventils 20 und der Abdampfemissionskonzentration durch die die Kraftstoffmengenkorrektureinrichtung bildende ECU 40 korrigiert. Hier wird die voll geöffnete Spülrate PGRMX des Spülsolenoidventils 20 oder die zur Berechnung der voll geöffne ten Spülrate PGRMX verwendete Last durch die von der ECU 40 ge bildete Spülkorrektureinrichtung in Übereinstimmung mit dem Re lativdrehwinkel AC des variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 korrigiert. Folglich kann die gewünschte Spülflußrate unabhängig vom Relativdrehwinkel AC des variablen Ventilzeitsteuermechanis mus 35 gesteuert werden.

Ferner stellt bei der Luftkraftstoffverhältnissteuerungseinrich tung der vorliegenden Erfindung die durch die ECU 40 gebildete Spülkorrektureinrichtung den Öffnungsgrad des Spülsolenoidven tils 20 der durch die ECU 40 gebildeten Spülsteuereinrichtung in Übereinstimmung mit dem Relativdrehwinkel AC als die Betriebs menge des variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 ein, mit der durch den Luftflußmesser 4 als die physikalische Mengenerfas sungseinrichtung erfaßten Einlaßmenge GN und der Motordrehzahl NE der Brennkraftmaschine 1 als Parameter. Dies bedeutet, daß die voll geöffnete Spülrate PGRMX des Spülsolenoidventils 20 in Übereinstimmung mit dem Relativdrehwinkel AC des variablen Ven tilzeitsteuermechanismus 35 mit der durch den Luftflußmesser 4 erfaßten Einlaßmenge GN und der Motordrehzahl NE als Parameter in der die Spülkorrektureinrichtung bildenden ECU 40 eingestellt wird. Folglich kann die gewünschte Spülflußrate unabhängig von dem Relativdrehwinkel AC des variablen Ventilzeitsteuermechanis mus 35 gesteuert werden.

Ferner korrigiert bei der erfindungsgemäßen Luftkraftstoffver hältnissteuereinrichtung die durch die ECU 40 gebildete Spülkor rektureinrichtung die von dem Luftflußmesser 4 als die physika lische Mengenerfassungseinrichtung erfaßte Einlaßmenge GN in Übereinstimmung mit dem Relativdrehwinkel AC als Betriebsmenge des variablen Ventilzeitsteuermechanismus und stellt den Öff nungsgrad des Spülsolenoidventils 20 der durch die ECU gebilde ten Spülsteuereinrichtung ein, mit dem korrigierten Wert und der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine 1 als Parameter.

Dies bedeutet, daß die voll geöffnete Spülrate PGRMX des Spülso lenoidventils 20 mit der Einlaßmenge GN von dem Luftflußmesser 4, die in Übereinstimmung mit dem Relativdrehwinkel AC des va riablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 korrigiert ist, und der Motordrehzahl NE als Parameter in der die Spülkorrektureinrich tung bildenden ECU 40 eingestellt wird. Folglich kann die ge wünschte Spülflußrate unabhängig des Relativdrehwinkels AC des variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 gesteuert werden.

Ferner korrigiert bei der erfindungsgemäßen Luftkraftstoffver hältnissteuerungseinrichtung die von der ECU 40 gebildete Spül korrektureinrichtung den Öffnungsgrad des Spülsolenoidventils 20 derart, daß je größer der Verzögerungswinkelbetrag des Einlaß ventils 33 durch den variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 wird, der Öffnungsgrad des Spülsolenoidventils 20 um so kleiner wird. Der variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 ist mit der Seite des Einlaßventils 33 verbunden und je größer der Verzöge rungswinkelbetrag des Einlaßventils 33 wird, um so größer wird der Pumpverlust der Brennkraftmaschine 1, die Trägheitsaufladung tritt auf, der Einlaßdruck wird abgesenkt und der Öffnungsgrad des Spülsolenoidventils 20 wird entsprechend reduziert. Dadurch kann die gewünschte Spülflußrate unabhängig von dem Relativdreh winkel AC des variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 gesteuert werden.

Ferner korrigiert erfindungsgemäß die durch die ECU 40 gebildete Spülkorrektureinrichtung den Öffnungsgrad des Spülsolenoidven tils 20 so, daß je größer der Vorlaufwinkelbetrag des Auslaßven tils 38 durch den variablen Ventilzeitsteuermechanismus 35 wird, die Öffnung des Spülsolenoidventils um so kleiner wird. Der va riable Ventilzeitsteuermechanismus 35 ist mit der Seite des Aus laßventils 38 verbunden, und je größer der Vorlaufwinkelbetrag des Auslaßventils 38 wird, um so größer wird der Pumpverlust der Brennkraftmaschine 1. Entsprechend wird der Öffnungsgrad des Spülsolenoidventils 20 reduziert. Dadurch kann die gewünschte Spülflußrate unabhängig von dem Relativdrehwinkel AC des varia blen Ventilzeitsteuermechanismus 35 gesteuert werden.

Claims

1. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), mit
einer physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen einer physikalischen Menge bezüglich einer der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Einlaßmenge,
einer Spülsteuereinrichtung (40) zum Steuern eines Öffnungsgrads eines Spülventils (20) auf der Basis der von der physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) erfaßten physikalischen Menge, wenn in-einem Behälter (16) adsorbierter Kraftstoffdampf an eine Einlaßseite der Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird,
einem variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35), der in einem Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebswelle (31) der Brennkraftmaschine zu einer angetriebenen Welle (34) zum Öffnen und Schließen von mindestens einem von einem Einlaßventil (33) oder einem Auslaßventil (38) eingebaut ist und eine der Antriebswelle (31) oder angetriebenen Welle (34) durch einen vorbestimmten Winkelbereich drehen kann, und
einer Spülkorrektureinrichtung (40) zum Korrigieren des Öffnungsgrads des Spülventils (20) von der Spülsteuereinrichtung (40), um eine gewünschte Spülflußrate unabhängig von Betriebsparametern des variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35) zu schaffen.

2. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), mit
einer physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen einer physikalischen Menge bezüglich einer der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Einlaßmenge,
einer Spülsteuereinrichtung (40) zum Steuern eines Öffnungsgrads eines Spülventils (20) auf der Basis der von der physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) erfaßten physikalischen Menge, wenn in einem Behälter (16) adsorbierter Kraftstoffdampf an eine Einlaßseite der Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird,
einem variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35), der in einem Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebswelle (31) der Brennkraftmaschine zu einer angetriebenen Welle (34) zum Öffnen und Schließen von mindestens einem von einem Einlaßventil (33) oder einem Auslaßventil (38) eingebaut ist und eine der Antriebswelle (31) oder angetriebenen Welle (34) durch einen vorbestimmten Winkelbereich drehen kann, und
einer Spülkorrektureinrichtung (40) zum Korrigieren entweder des Öffnungsgrads des Spülventils (20) von der Spülsteuereinrichtung (40) oder einer in der Berechnung des Öffnungsgrads verwendeten Last, unabhängig von Betriebsparametern des variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35).

3. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), mit
einer physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen einer physikalischen Menge bezüglich einer der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Einlaßmenge,
einer Spülsteuereinrichtung (40) zum Steuern eines Öffnungsgrads eines Spülventils (20) auf der Basis der von der physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) erfaßten physikalischen Menge, wenn in einem Behälter (16) adsorbierter Kraftstoffdampf an eine Einlaßseite der Brennkraftmaschine (1) abgegeben wird,
einem variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35), der in einem Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebswelle (31) der Brennkraftmaschine zu einer angetriebenen Welle (34) zum Öffnen und Schließen von mindestens einem von einem Einlaßventil (33) oder einem Auslaßventil (38) eingebaut ist und eine der Antriebswelle (31) oder angetriebenen Welle (34) relativ zu der anderen davon durch einen vorbestimmten Winkelbereich drehen kann,
einer Kraftstoffkonzentrationserfassungseinrichtung (8, 40) zum direkten oder indirekten Erfassen einer von der Spülsteuereinrichtung (40) abgebenen Kraftstoffkonzentration, einer Kraftstoffmengenkorrektureinrichtung (40) zum Korrigieren einer der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Kraftstoffeinspritzmenge auf der Basis des Öffnungsgrad des Spülventils (20) von der Spülsteuereinrichtung (40) und der von der Kraftstoffkonzentrationserfassungseinrichtung (8, 40) erfaßten Kraftstoffkonzentration, und
einer Spülkorrektureinrichtung (40) zum Korrigieren entweder des Öffnungsgrads des Spülventils (20) von der Spülsteuereinrichtung (40) oder einer in der Berechnung des Öffnungsgrads verwendeten Last, unabhängig von Betriebsparametern des variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35).

4. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Spülkorrektureinrichtung (40) den Öffnungsgrad des Spülventils (20) von der Spülsteuereinrichtung (40) in Übereinstimmung mit dem Betrieb des variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35) mit der von der physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) erfaßten physikalischen Menge und einem Motordrehzahlwert als Parameter einstellt.

5. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Spülkorrektureinrichtung (40) die von der physikalischen Mengenerfassungseinrichtung (4) erfaßte physikalische Menge in Übereinstimmung mit dem Betrieb des variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35) korrigiert und den Öffnungsgrad des Spülventils (20) von der Spülsteuereinrichtung (40) mit einem Korrekturwert der physikalischen Menge und einem Motordrehzahlwert der Brennkraftmaschine als Parameter einstellt.

6. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Spülkorrektureinrichtung (40) den Öffnungsgrad des Spülventils (20) bei dem variablen Ventilzeitsteuermechanismus korrigiert, so daß bei einem Anstieg eines Verzögerungswinkelbetrags des Einlaßventils, der Öffnungsgrad des Spülventils (20) abnimmt.

7. Luft/Kraftstoffverhältnissteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Spülkorrektureinrichtung (40) den Öffnungsgrad des Spülventils (20) bei dem variablen Ventilzeitsteuermechanismus (35) korrigiert, so daß bei einem Anstieg eines Voreilungswinkelbetrags des Auslaßventils (38), der Öffnungsgrad des Spülventils (20) abnimmt.