DE19833938B4

DE19833938B4 - Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät und zugehöriges Verfahren für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19833938B4
Application number: DE19833938A
Authority: DE
Inventors: Hidenobu Kariya Muto; Hisashi Kariya Iida; Shujiro Kariya Morinaga
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP3264221B2; JPH1144263A; US6343467B1; DE19833938A1

Abstract

Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät für eine Brennkraftmaschine (11), die mit einem Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem (40) versehen ist, um ein Kraftstoffverdampfungsgas, das aus einem Kraftstofftank geleitet in einen Kanister (42) erzeugt wird, durch den Kanister zu absorbieren und das Kraftstoffverdampfungsgas von dem Kanister in eine Einlassleitung (12, 19) der Brennkraftmaschine unter einem vorbestimmten Betriebszustand einzuleiten, wobei das Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät aufweist:
eine Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelungseinrichtung (30, 101-109) zum Ausführen einer Rückkopplungsregelung, um ein Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ) des Luft-/Kraftstoffgemisches auf ein Luft-/Kraftstoffsollverhältnis (λTG) einzustellen; und
eine Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-615) zum Korrigieren des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf eine mit Kraftstoff angereicherte Seite während einer Einleitung des Kraftstoffverdampfungsgases durch das Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem in die Einlassleitung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät und ein zugehöriges Verfahren für eine Brennkraftmaschine, die mit einem Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem versehen ist, um ein Kraftstoffverdampfungsgas in eine Einlassleitung der Brennkraftmaschine einzuführen, das durch einen Kanister absorbiert wird.
Ein Kraftstoffverdampfungsgas, das aus einem Kanister in eine Einlassleitung einer Brennkraftmaschine eingeleitet oder dorthin entleert wird (Entleerungsgas), enthält Kraftstoff. Daher muss während des Einleitens des Entleerungsgases das durch ein Kraftstoffeinspritzventil eingespritzte Volumen an Kraftstoff durch eine Verringerung des Kraftstoffvolumens in Übereinstimmung mit dem Volumen des eingeleiteten Entleerungsgases korrigiert werden, um das Volumen des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs auf einen erforderlichen Wert einzustellen. Wie in der JP-08-109844 A offenbart ist, haftet jedoch einiges des von dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzten Kraftstoffs an der Innenwand eines Einlassrohrs während des Einleitens von Entleerungsgas an. Folglich kann das Luft-/Kraftstoffverhältnis eines Luft-/Kraftstoffgemisches leicht von einem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis oder von einem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis in Richtung zur mageren Seite abweichen. Aus diesem Grund wird bei dem vorgenannten Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät ein Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient korrigiert, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis in Richtung zur fetten Seite in Abhängigkeit von Abweichungen des Luft- /Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten zu verschieben, der vor und nach dem Einleiten von Entleerungsgas erfasst wird. Folglich nähert sich ein Luft-/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine während des Einleitens eines Entleerungsgases zugeführten Luft-/Kraftstoffgasgemisches einem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis.
Im Allgemeinen hat ein 3-Wege-Katalysator, der zum Reinigen von NO_x, CO und HC verwendet wird, die in einem Abgas enthalten sind, einen engen Reinigungsbereich (Fenster) nur um das Luft-/Kraftstoffverhältnis mit einem Wert, der von 14,6 bis 14,7 reicht, wie in 15 gezeigt ist. Es sollte bemerkt werden, dass das Fenster einen Bereich von Luftstoff-/Kraftstoffverhältnissen voraussetzt, in denen die Reinigungswirkungsgrade für sowohl für NO_x, CO als auch für HC hoch sind. Somit muss eine Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung zu dem als einem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis verwendeten stöchiometrischen Kraftstoffverhältnis selbst während eines Einleitens von Entleerungsgas ausgeführt werden.
Entsprechend von Ergebnissen einer kürzlichen Studie wurde jedoch herausgefunden, dass das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches zur mageren Seite von dem Fenster des 3-Wege-Katalysators verschoben wird, selbst wenn die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung während des Einleitens von Entleerungsgas ausgeführt wird. Das Auftreten wird wie folgt angenommen. Wie in der unten folgenden Tabelle 1 gezeigt ist, enthält Benzin als verwendeter Kraftstoff eine Anzahl von Wasserstoffkohlenstoffkomponenten unterschiedlicher Arten und das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis sowie der Siedepunkt verändert sich von Art zu Art. Ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis im Bereich von 14,6 bis 14,7 des Kraftstoffs als Ganzem ist tatsächlich ein Mittelwert der stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisse dieser Komponenten. [Tabelle 1]
C1 bis C8: Anzahl der Kohlenstoffatome (C8)
Da ein in die Brennkraftmaschine eingeleitetes Entleerungsgas ein Kraftstoffverdampfungsgas ist, das durch Verdampfen von Benzin in einem Kraftstofftank entsteht, sind eine Anzahl von Kohlenstoffwasserstoffkomponenten, jede mit einem niedrigen Siedepunkt, in dem Entleerungsgas enthalten. Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, wird mit Abnahme der Anzahl an Kohlenstoffatomen (Cn) der Siedepunkt der Kohlenwasserstoffe niedriger. Somit enthält das Entleerungsgas eine Anzahl von Kohlenwasserstoffkomponenten jeweils mit einer niedrigen Anzahl an Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methan, Ethan, Propan, Butan und Pentan mit jeweiligen Anzahlen an Kohlenstoffatomen C1, C2, C3, C4 und C5, wie in 16 gezeigt ist. Die stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisse dieser Kohlenwasserstoffkomponenten sind im Bereich zwischen 17,24 bis 15,36, der höher als der Bereich 14,6 bis 14,7 des stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Kraftstoffs als Ganzem ist. Somit wird während dem Einleiten eines Entleerungsgases das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs als Ganzem höher als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis von gewöhnlichem Kraftstoff, das im Bereich 14,6 bis 14,7 liegt.
Aus dem vorgenannten Grund verschiebt sich während des Einleitens von Entleerungsgas, wenn eine Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung unter Verwendung des normalen stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses, das in dem Bereich 14,6 bis 14,7 liegt, als dem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis ausgeführt wird, das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches während des Einleitens von Entleerungsgas von dem Fenster der 3-Wege-Katalysators zur mageren Seite verschoben, wodurch der Wirkungsgrad beim Reinigen von NO_x verringert wird.

Die DE 44 34 517 C2 offenbart ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät und -verfahren für eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffsteuereinrichtung zum Steuern einer Menge von Kraftstoff, die einem Motor zugeführt wird; einem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor zum Erfassen eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses aus einem Abgas; einer Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steuereinrichtung zum Berechnen eines Luft-/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizienten, so dass das Luft-/Kraftstoffverhältnis einer dem Motor zugeführten Mischung ein vorbestimmter Wert wird, basierend auf einem Signal von dem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor und zum Steuern der Kraftstoffsteuereinrichtung durch eine Rückkopplungssteuerung; einer Entsorgungspassage zum Versorgen des Motors mit verdampftem Kraftstoff, welcher in einem Kraftstofftank verdampft ist; einem Kanister, der in der Entsorgungspassage vorgesehen ist, zum Adsorbieren des verdampften Kraftstoffs; einer Entsorgungsluft-Flussraten-Berechnungseinrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Entsorgungssteuerung entsprechend einer Laufbedingung des Motors und zum Berechnen einer Flussrate der Entsorgungsluft in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors, wobei der verdampfte Kraftstoff, der durch den Kanister adsorbiert ist, mit Luft gemischt wird, wenn die Entsorgungssteuerung eingeschaltet ist; und einer Entsorgungssteuereinrichtung zum Antreiben eines Entsorgungssteuerventils, das zwischen dem Kanister und einer Ansaugluftpassage vorgesehen ist, so dass die berechnete Flussrate der Entsorgungsluft dem Motor zugeführt wird; wobei die Entsorgungsluft-Flussraten-Berechnungseinrichtung die Flussrate der Entsorgungsluft korrigiert, wenn die Entsorgungssteuerung eingeschaltet ist, in Übereinstimmung mit der Länge zumindest einer Periode, während der die Entsorgungssteuerung unmittelbar vor Einschalten der Entsorgungssteuerung ausgeschaltet gewesen ist.

Ferner offenbart die DE 196 06 848 A1 ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät und -verfahren für eine Brennkraftmaschine mit einer Betriebszustandserfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, einem Luft-/Kraftstoffverhältnissensor zum Messen eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses für eine Luft-/Kraftstoffmischung, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, einer Luft-/Kraftstoffverhältnis-Steuervorrichtung zum Steuern eines Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rückkoppelungskorrektureffizienten für die Korrektur des Luft-/Kraftstoffverhältnisses auf einen Sollwert auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luft-/Kraftstoffverhältnissensors, einer Auslassmengen-Steuervorrichtung zum Steuern einer Auslassluftmenge, die einem Brennkraftmaschinen-Einlasssystem auf der Grundlage des erfassten Betriebszustands zugeführt wird, einer Auslassmengen-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen der Auslassluftmenge, die in das Brennkraftmaschinen-Einlasssystem durch die Auslassmengen-Steuervorrichtung zugeführt wird, einer Auslassraten-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Auslassrate auf der Grundlage der Auslassluftmenge und dem Betriebszustand, einer Auslassluftkonzentrations-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Auslassluftkonzentration auf Grundlage der Auslassrate und dem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, einer Auslassluftkonzentrations-Korrekturvorrichtung zum Berechnen eines Auslassluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten auf Grundlage der Auslassrate und der Auslassluftkonzentration, und einer Kraftstoff-Einspritzmengen-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge auf Grundlage des Auslassluftkonzentrations-Korrekturkoeffizienten in einem Auslasssteuerbereich.

Schließlich offenbart die DE 195 11 781 A1 ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät und -verfahren in einem Kraftstoffsystem mit Kraftstoff-Abschätzung. Speziell zeigt die Druckschrift ein Kraftstoffsystem zum rückgekoppelten Steuern eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses, um ein ideal entzündbares Luft-/Kraftstoffgemisch aufrechtzuerhalten, mit einer Verdampfungssteuerungseinrichtung, welche Kraftstoffgase aus einem Kraftstofftank speichert und welche darin gespeicherte Kraftstoffgase in ein Einlasssystem hineinspült oder ablässt, einem Kraftstoffgas-Auswertesystem, welches einen Mittelwert von Rückkopplungssteuerungsparametern berechnet, welches eine in der Verdampfungssteuerungseinrichtung gespeicherte Menge an Kraftstoffgasen basierend auf dem gemittelten Rückkopplungssteuerungsparameter abschätzt, welche eine in ein Einlasssystem hineingespülte oder abgelassene Menge an Kraftstoffgasen auf der Grundlage der geschätzten Menge an Kraftstoffgasen berechnet und welches eine Differenz zwischen einer für ein ideal entzündbares Luft-/Kraftstoffgemisch notwendigen Menge an Kraftstoff und der nachgefüllten Menge an Kraftstoffgasen berechnet, wobei Kraftstoff in einer Menge in das Einlasssystem hinein abgegeben wird, welche gleich ist zu der Differenz.

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät und ein zugehöriges Verfahren für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das dazu in der Lage ist, eine Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung während eines Einleitens von Entleerungsgas zu optimieren und den Wirkungsgrad der Reinigung von Gas zu erhöhen, das während der Einleitung von Entleerungsgas als Abgas ausgelassen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf einen Wert einer mit Kraftstoff angereicherten Seite während einer Einleitung von Entleerungsgas aufgrund der Tatsache korrigiert oder darauf verändert, dass das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches während der Einleitung von Entleerungsgas (Kraftstoffverdampfungsgas) von einem Fenster eines 3-Wege-Katalysators zu einer an Kraftstoff armen Seite verschoben wird. Da folglich das Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis einer Rückkopplungsregelung in Richtung zu einem korrigierten auf der fetten Seite liegenden Luft-/Kraftstoffsollverhältnis während der Einleitung von Entleerungsgas unterliegt, kann die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Luft-/Kraftstoffgemisches zur mageren Seite, die durch die Einleitung von Entleerungsgas hervorgerufen wird, durch eine Korrektur des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf der fetten Seite beseitigt werden. Das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches während der Einleitung von Entleerungsgas kann somit auf einen Wert innerhalb des Bereichs des Fensters des 3-Wege-Katalysators geregelt werden, wodurch es möglich wird, den Wirkungsgrad der Reinigung des Gases zu erhöhen, das während der Einleitung von Entleerungsgas als Abgas ausgelassen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.

Vorzugsweise kann gemäß Patentanspruch 2 der Betrag einer Korrektur des Luftstoff-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf der fetten Seite in Übereinstimmung mit dem Volumen des eingeleiteten Entleerungsgases eingerichtet werden. Da das Verhältnis des Entleerungsgases gegenüber dem der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff, d.h. die Konzentration des Entleerungsgases, mit einem Volumenanstieg des eingeleiteten Entleerungsgases ansteigt, steigt die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des zugeführten Kraftstoffs als Ganzem zur mageren Seite auch an. Somit kann durch Einrichten des Betrags einer Korrektur des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf der fetten Seite in Übereinstimmung mit dem Volumen des eingeleiteten Entleerungsgases das Einrichten des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses während der Einleitung von Entleerungsgas weiter optimiert werden. Es sollte bemerkt werden, dass einer der Parameter, wie beispielsweise das Gewicht des Entleerungsgases, die Konzentration des Entleerungsgases, die Strömungsrate des Entleerungsgases und die relativen Regeleinschaltdauer eines Entleerungsregelventils, das in einem Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem eingesetzt wird, geeignet ausgewählt werden kann, um für das Volumen des eingeleiteten Entleerungsgases zu stehen.

Zusätzlich kann gemäß Patentanspruch 6 unter Berücksichtigung der Unterschiede des stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses unter den in der oben angegebenen Tabelle 1 gezeigten Gaskomponenten der Betrag einer Korrektur des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf der fetten Seite in Übereinstimmung mit dem Volumen des eingeleiteten Entleerungsgases und den Komponenten des Entleerungsgases eingerichtet werden. Somit kann der Betrag einer Korrektur des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf der fetten Seite während einer Einleitung von Entleerungsgas mit einem höheren Genauigkeitsgrad eingerichtet werden.

Die Aufgabe sowie Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.
1 ist ein schematisches Schaubild, das die Gesamtkonfiguration eines Motorregelsystems zeigt, wie es bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
2 ist ein Diagramm, das eine Kennlinie zeigt, die die Beziehung eines relativen Einschaltdauerverhältnisses eines Entleerungsregelventils und der Strömungsrate des Entleerungsgases wiedergibt;
3 ist ein Diagramm, das ein Luft-/Kraftstoffsollverhältnis gegenüber einer Kühlmitteltemperatur zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Abarbeitung eines Luft-/Kraftstoffverhältnisregelprogramms zeigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Abarbeitung eines Entleerungsratenregelprogramms zeigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
6 ist eine Tabelle, die eine Entleerungsrate bei voll offenem Zustand zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Abarbeitung eines Entleerungsratenregelprogramms mit allmählicher Änderung zeigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Abarbeitung eines Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationserfassungsprogramm zeigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Abarbeitung eines Entleerungsregelventilregelprogramms zeigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Abarbeitung eines Luft-/Kraftstoffsollverhältniseinrichtprogramms zeigt, das bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
11 ist ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Mittelwert λTGC eines Luft- /Kraftstoffsollverhältnisses und einer Ausgabe eines Sauerstoffsensors zeigt;
12 ist ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen der Ausgabe des Sauerstoffsensors und dem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG zeigt;
13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Abweichung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses von einem Katalysatorfenster zu der mageren Seite und der Konzentration eines Entleerungsgases zeigt;
14 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb einer Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung zeigt, die während einer Einleitung von Entleerungsgas bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
15 ist ein Diagramm, das ein Katalysatorfenster zeigt; und
16 ist ein Diagramm, das eine Verteilung von Kohlenwasserstoffkomponenten zeigt, die in einem Entleerungsgas enthalten sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Luftreinigungsvorrichtung 13 an einem stromaufwärtigen Endabschnitt eines Einlassrohrs 12 (Einlassleitung) einer Brennkraftmaschine 11 eingebaut. An der stromabwärtigen Seite der Luftreinigungsvorrichtung 13 ist ein Einlasslufttemperatursensor 14 zum Fühlen der Temperatur Tam der Einlassluft eingebaut. An der stromabwärtigen Seite des Einlasslufttemperatursensors 14 sind eine Drosselklappe 15 und ein Drosselöffnungsgradsensor 16 zum Fühlen eines Drosselöffnungsgrads TH der Drosselklappe 15 eingebaut.
An der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 15 ist weiterhin ein Einlassluftdrucksensor 17 zum Fühlen des Einlassluftdrucks PM eingebaut. An der stromabwärtigen Seite des Einlassluftdrucksensors 17 ist ein Ausgleichsbehälter 18 (Einlassleitung) eingebaut. Der Ausgleichsbehälter 18 ist mit jedem Einlasskrümmer 19 (Einlassleitung) zum Einleiten von Luft zu den Zylindern der Brennkraftmaschine 11 verbunden. In dem Rohrabzweigungsabschnitt von jedem der Zylinder des Krümmers 19 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 20 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder vorgesehen.
Für jeden der Zylinder ist eine Zündkerze 21 an der Brennkraftmaschine 11 vorgesehen. Ein durch eine Zündspule oder Zündschaltung 22 erzeugter Hochspannungsstrom wird über einen Verteiler 23 zu jeder der Zündkerzen 21 zugeführt. An dem Verteiler 23 ist ein Kurbelwinkelsensor 24 angebaut, um typischer Weise 24 Pulssignale pro 720° Kurbelwinkel bzw. 2 Umdrehungen der Kurbelwelle auszugeben. Die Motorumdrehungszahl Ne wird aus dem Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Pulsen berechnet, die durch den Kurbelwinkelsensor 24 ausgegeben werden. Ferner ist an der Brennkraftmaschine 11 ein Kühlmitteltemperatursensor 38 angebaut, um die Temperatur THW eines Motorkühlmittels zu fühlen.
Jede (nicht gezeigte) Ausgangsöffnung der Brennkraftmaschine 11 ist mit einem Abgasrohr 26 durch einen Abgaskrümmer 25 verbunden. An einer Stelle im Abgasrohr 26 ist ein 3-Wege-Katalysator (CC) 27 vorgesehen, um die Menge von gefährlichen Komponenten, wie beispielsweise CO, HC und NO_x, zu reduzieren, die in dem ausgelassenen Gas enthalten sind. An der stromaufwärtigen Seite des 3-Wege-Katalysators 27 ist ein Luft- /Kraftstoffverhältnissensor 28 zur Ausgabe eines linearen Luft-/Kraftstoffverhältnissignals λ vorgesehen, das das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches wiedergibt. Das Luft-/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine 11 zugeführten Luft-/Kraftstoffgemisches kann aus der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas erfasst werden. An der stromabwärtigen Seite des 3-Wege-Katalysators 27 ist andererseits ein Sauerstoffsensor 29 eingebaut, um eine Spannung R/L auszugeben, die sich zwischen einem logischen Wert (mit Kraftstoff angereicherte Seite) und dem anderen logischen Wert (an Kraftstoff arme Seite) bezüglich des stöchiometrischen Verhältnisses verändert (Konzentration von 0% des Sauerstoffs, der in dem ausgelassenen Gas enthalten ist).
In einem Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem 40 ist ein Kanister 42 mit einem (nicht gezeigten) Kraftstoffbehälter durch einen Verbindungsschlauch 41 verbunden. In dem Kanister 42 ist ein Absorptionsmaterial, wie beispielsweise Aktivkohlenstoff, zur Absorption von Kraftstoffverdampfungsgas enthalten. Zusätzlich ist an dem Kanister 42 ein Umgebungsverbindungsschlauch 43 zur Verbindung mit der Umgebung vorgesehen. Zwischen dem Kanister 42 und dem Ausgleichsbehälter 18 ist eine Entleerungsleitung 44 zum Entleeren (Auslassen) von in dem Kanister 42 absorbiertem Kraftstoffverdampfungsgas zu dem Ausgleichsbehälter 18 eingebaut. An einer Stelle in der Entleerungsleitung 44 ist ein Entleerungsregelventil 45 zum Einstellen der Entleerungsströmungsrate eingebaut.
Das Entleerungsregelventil 45 ist ein elektromagnetisches Ventil, das hauptsächlich einen Ventilkörper 46 zum Öffnen und Schließen einer internen Gasströmungsleitung und eine Solenoidspule 47 aufweist, die den Ventilkörper 46 in der Ventilöffnungsrichtung gegen eine (nicht gezeigte) Feder bewegt. Die Spannung eines Pulssignals PD wird auf die Solenoidspule 47 des Entleerungsregelventils 45 aufgebracht. Durch Verändern des relativen Einschaltdauerverhältnisses des Pulssignals PD, d.h. ein Verhältnis der Pulsbreite zur Periode des Pulssignals PD, kann die Öffnung des Ventilkörpers 46 eingestellt werden, wodurch eine Regelung der Strömungsrate des von dem Kanister 42 zu dem Ausgleichsbehälter 18 eingeleiteten Entleerungsgases ermöglicht ist. Eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen dem relativen Einschaltdauerverhältnis des Entleerungsregelventils 45 und der Strömungsrate des Entleerungsgases wiedergibt, ist in 2 gezeigt.
Das Motorregelsystem umfasst auch eine Motorregeleinheit 30, der zahlreiche Arten von Informationen, die einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 wiedergeben, von einer Vielzahl von vorstehend beschriebenen Sensoren über eine Eingangsschnittstelle 31 zugeführt werden. Die Motorregeleinheit 30 wird hauptsächlich durch einen Mikrocomputer verwirklicht, der im Allgemeinen eine Zentraleinheit (CPU) 32, eine Nur-Lese-Speichereinheit (ROM) 33, eine Speichereinheit mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 34 und eine Sicherheitsspeichereinheit mit wahlfreiem Zugriff (Backup-RAM) 35 aufweist, die durch eine (nicht gezeigte) Batterie gespeist werden. Der Mikrocomputer berechnet Werte, wie beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzvolumen TAU und eine Zündzeitpunktsgebung IG durch eine Ausführung von Programmen, die in der ROM-Einheit 33 gespeichert sind und gibt Signale, die Ergebnisse einer Abarbeitung sind, zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20 und der Zündschaltung 22 über die Ausgabeschnittstelle 36 aus, um den Betrieb der Brennkraftmaschine 11 zu regeln.
Die Motorregeleinheit 30 ist derart programmiert, dass sie die folgenden Regelprogramme ausführt.
[Luft-/Kraftstoffverhältnisregelung]
Ein Luft-/Kraftstoffverhältnisregelprogramm, das in 4 gezeigt ist, ist ein Programm zum Einrichten eines Kraftstoffeinspritzvolumens TAU durch Ausführung einer Rückkopplungsregelung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses an vorbestimmten Kurbelwinkelintervallen von typischer Weise 360°CA. Wie in der Fig. gezeigt ist, beginnt das Programm mit Schritt 101, um Erfassungssignale, die die Motorumdrehungszahl Ne, den Einlassluftdruck PM, die Kühlmitteltemperatur THW, das Luft-/Kraftstoffverhältnis λ und die Sauerstoffkonzentration R/L (rich/lean, fett/mager) in einem ausgelassenen Gas wiedergeben, von einer Vielzahl von Sensoren einzulesen. Das Programm geht dann zu Schritt 102 über, bei dem ein grundlegendes Kraftstoffeinspritzvolumen Tp aus dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, der durch einige der Werte, wie beispielsweise die Motorumdrehungszahl Ne und den Einlassluftdruck PM, wiedergegeben ist, unter Verwendung einer Tabelle oder dergleichen berechnet wird.
Dann geht das Programm zu Schritt 103 über, um zu bestimmen, ob eine Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsbedingung ist erfüllt, wenn alle der folgenden Bedingungen A1 bis A4 erfüllt sind.

(A1) Eine Vielzahl von Kraftstoffanstiegskorrekturen werden nicht gemacht.
(A2) Eine Kraftstoffabsperrung wird nicht eingesetzt.
(A3) Ein Betrieb unter starker Last erfolgt gerade nicht.
(A4) Der Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 28 ist aktiviert.

Die Bestimmung, ob die Bedingung (A4), die lautet "der Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 28 ist aktiviert" erfüllt ist oder nicht, erfolgt beispielsweise durch:

<1> Bestimmen, ob die Kühlmitteltemperatur gleich einem oder über einem Wert von typischer Weise 30°C ist;
<2> Bestimmen, ob die seit dem Start des Motorbetriebs verstrichene Zeit mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne ist;
<3> Bestimmen, ob der Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 28 tatsächlich ein Signal λ ausgibt; oder
<4> Erfassen der auf Sauerstoff ansprechenden Elementimpedanz des Luft-/Kraftstoffverhältnissensors 28, die dessen Elementtemperatur wiedergibt, und Bestimmen auf der Grundlage der erfassten Elementimpedanz.

Wenn die Bestimmung im Schritt 103 anzeigt, dass die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsbedingung nicht erfüllt ist, geht das Programm zu Schritt 104 über, in dem ein Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizient FAF, der einem Rückkopplungskorrekturwert entspricht, auf 1,0 gesetzt ist, wodurch keine Rückkopplungskorrektur bewirkt wird. Dann geht das Programm zu Schritt 109 über. In diesem Fall wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis nicht korrigiert.
Wenn die Bestimmung im Schritt 103 anzeigt, dass die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsbedingung erfüllt ist, fährt andererseits das Programm mit Schritt 105 fort, um zu bestimmen, ob der 3-Wege-Katalysator 27 aktiviert worden ist oder nicht. Die Bestimmung, ob der 3-Wege-Katalysator 27 aktiviert worden ist, kann beispielsweise dadurch gemacht werden, dass bestimmt wird, ob die Kühlmitteltemperatur THW gleich einem oder größer als ein Wert von typischer Weise 40°C ist. Wenn die Bestimmung im Schritt 105 anzeigt, dass der 3-Wege-Katalysator 27 aktiviert worden ist, geht das Programm zu Schritt 106 über, bei dem ein Luft-/Kraftstoffsollverhältniseinrichtprogramm der 10 ausgeführt wird und das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis (Luftüberschusssollverhältnis) λTG in Übereinstimmung mit dem Signal R/L eingerichtet wird, das durch den Sauerstoffsensor 29 ausgegeben wird, der an der stromabwärtigen Seite des 3-Wege-Katalysators 27 vorgesehen ist. Dann fährt das Programm mit Schritt 108 fort.
Wenn die Bestimmung im Schritt 105 anzeigt, dass der 3-Wege-Katalysator 27 nicht aktiviert worden ist, geht das Programm andererseits zu Schritt 107 über, in dem aus einer Luft-/Kraftstoffsollverhältnistabelle, die in 3 gezeigt ist, ein Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG unter Verwendung der Kühlmitteltemperatur THW als ein Parameter ausgelesen wird. Das durch das Auslesen erhaltene Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG wird dann eingerichtet, das für die zu diesem Zeitpunkt erhaltene Kühlmitteltemperatur THW geeignet ist. Das Programm geht dann zu Schritt 108 über.
Nach der Einrichtung des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses λTG im Schritt 106 oder 107 fährt das Programm mit Schritt 108 fort, in dem der Luft-/Kraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient FAF aus dem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG und dem Signal λ, das von dem Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 28 ausgegeben wird, unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet wird: FAF (k) = K1·λ (k) + K2·FAF (k – 3) + K3·FAF(k – 2) + K4·FAF(k – 1) + ZI(k),wobei ZI(k) = ZI(k – 1) + Ka·{λTG – λ(k)}
In der vorgenannten Gleichung steht das Symbol k für eine Variable, die die Anzahl der Regelausführungen wiedergibt, die seit dem Beginn der ersten Erhebung gezählt wird. Die Bezeichnungen K1 bis K4 stehen für optimale Rückkopplungskonstanten und die Bezeichnung Ka steht für eine Integrationskonstante. Somit dient die im Schritt 108 ausgeführte Verarbeitung zur Bewirkung einer Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung.
Das Programm geht dann zu Schritt 109 über, in dem das Kraftstoffeinspritzvolumen TAU aus dem grundlegenden Kraftstoffeinspritzvolumen Tp, dem Luft-/Kraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient FAF und einem erlernten Korrekturwert KGj, der sich auf einen gegenwärtigen Betriebsbereich bezieht, wobei einer der erlernten Korrekturwerte KGj des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in der Backup-RAM-Einheit 35 gespeichert wird, unter Verwendung der folgenden Gleichung am Ende des Programms berechnet wird: TAU = Tp·FAF·KGj·FALL,wobei die Bezeichnung FALL für einen anderen Korrekturkoeffizienten steht, der unabhängig von dem Luft-/Kraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient FAF und dem erlernten Korrekturwert KGj ist. Beispiele für den Koeffizienten FALL umfassen einen Korrekturkoeffizienten beim Beschleunigen oder Verzögern und einen Korrekturfaktor, der von der Temperatur der Brennkraftmaschine 11 abhängig ist.
[Entleerungsratenregelung]
Ein Entleerungsratenregelprogramm, das in 5 gezeigt ist, wird als Unterbrechung in Zeitabständen von typischer Weise 32 msek ausgeführt. Wie in der Fig. gezeigt ist, beginnt dieses Programm mit den Schritten 201 bis 204, um zu bestimmen, ob die jeweiligen, nachfolgend aufgelisteten Entleerungsratenregelungsausführungsbedingungen (B1) bis (B4) gelten.

(B1) Die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelung wird ausgeführt (eine im Schritt 201 bestimmte Bedingung).
(B2) Ein Luft-/Kraftstoffverhältnislernvorgang ist abgeschlossen (eine im Schritt 202 bestimmte Bedingung).
(B3) Die Kühlmitteltemperatur THW beträgt zumindest 80°C (eine im Schritt 203 bestimmte Bedingung).
(B4) Eine Kraftstoffabsperrung wird nicht durchgeführt (eine im Schritt 204 bestimmte Bedingung).

Wenn alle Bedingungen (B1) bis (B4) erfüllt sind, ist eine Entleerungsratenregelungsausführungsbedingung erfüllt. Wenn nur eine davon nicht gilt, ist eine Entleerungsratenregelungsausführungsbedingung nicht erfüllt.
Wenn die Entleerungsratenreglungsausführungsbedingung nicht erfüllt ist, geht das Programm zu Schritt 210 über, in dem eine Entleerungsausführungskennung XPRG zu 0 gelöscht wird. Dann geht das Programm zu Schritt 211 über, in dem eine endgültige Entleerungsrate PGR auf 0 am Ende dieses Programms zurückgesetzt wird. Die endgültige Entleerungsrate PGR mit dem Wert 0 zeigt an, dass kein Entleeren von Kraftstoffverdampfungsgas eingesetzt wird. Vor dem Warmlaufen der Brennkraftmaschine ist beispielsweise die Temperatur des Kühlmittels niedrig (THW < 60°C). In diesem Fall wird eine Erhöhung der Kraftstoffmenge, die sich von dem Entleeren unterscheidet, durch eine Korrektur der Temperatur des Kühlmittels eingesetzt und die Entleerungsratenregelung wird nicht ausgeführt.
Wenn die Entleerungsratenregelungsausführungsbedingung erfüllt ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 205 über, in dem die Entleerungseinrichtungskennung XPRG auf 1 gesetzt wird. Dann wird in den Schritten 206 bis 209 die endgültige Entleerungsrate PGR wie folgt berechnet. Zunächst wird im Schritt 206 eine Entleerungsrate PGRMX für den voll offenen Zustand, die für den zu diesem Zeitpunkt geltenden Druck PM und die Drehzahl Ne geeignet ist, aus einer in 6 gezeigten Entleerungsratentabelle für den voll offenen Zustand ausgelesen, wobei der Einlassluftdruckpegel PM und die Motorumdrehungszahl Ne als Parameter verwendet werden. Die Entleerungsrate PGRMX für den voll offenen Zustand ist ein Verhältnis des Volumens der in die Entleerungsleitung 44 eingeleiteten Luft, wobei das Entleerungsregelventil 45 in den voll offenen Zustand, d.h. in ein relatives Einschaltdauerverhältnis von 100% gesetzt ist, gegenüber einem Gesamtvolumen an Luft, das zu der Brennkraftmaschine 11 über das Einlassrohr 12 strömt.
Dann geht das Programm zu Schritt 207 über, um eine Sollentleerungsrate PGRO zu berechnen, indem ein Soll-TAU-Korrekturwert KTPRG durch den Absolutwert eines Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationsmittelwerts FGPGAV geteilt wird, der im Schritt 411 der 8 berechnet wird (PGRO = KTPRG/FGPGAV). Der Soll-TAU-Korrekturwert KTPRG ist ein Maximalkorrekturwert, der zur Korrektur des Kraftstoffeinspritzvolumens TAU verwendet wird. Genauer gesagt ist der Soll-TAU-Korrekturwert KTPRG ein Maximalwert, der von dem Kraftstoffeinspritzvolumen TAU abgezogen werden kann. Der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationsmittelwert FGPGAV steht für das Volumen des Kraftstoffverdampfungsgases, das in dem Kanister 42 absorbiert wird. Der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationsmittelwert FGPGAV wird in der RAM-Einheit 34 gespeichert, um von Zeit zu Zeit aktualisiert zu werden. Somit zeigt die Sollentleerungsrate PGRO an, wie viel Kraftstoffverdampfungsgas als ein nachgefülltes Entleerungsgas unter der Annahme verwirklicht werden sollte, dass der Soll-TAU-Korrekturwert KTPRG insgesamt von dem Kraftstoffeinspritzvolumen TAU abgezogen wird. Für denselben Betriebszustand nimmt mit einem Anstieg des Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationsmittelwertes FGPGAV die Sollentleerungsrate PGRO ab. Es sollte bemerkt werden, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Soll-TAU-Korrekturwert KTPRG auf einen typischen Wert von 30% gesetzt wird.
Nach der Berechnung der Sollentleerungsrate PGRO geht das Programm zu Schritt 208 über, in dem ein Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate eingelesen wird. Der Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate ist ein Regelwert zum Vermeiden eines Zustands, bei dem eine Korrektur mit einem plötzlichen starken Anstieg der Entleerungsrate nicht aufrechterhalten werden kann, wodurch es unmöglich würde, ein optimales Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erzielen. Der Wert PGRD zum allmählichen Anstieg der Entleerungsrate wird unter Einsatz eines Verfahrens gesetzt, das sich auf eine Regelung zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate stützt.
Nach dem Setzen der Entleerungsrate PGRMX für den voll offenen Zustand, der Sollentleerungsrate PGRO und dem Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate fährt das Programm mit Schritt 209 fort, um den kleinsten Wert unter den Werten der Entleerungsrate PGRMX für den voll offenen Zustand, der Sollentleerungsrate PGRO und dem Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate als eine endgültige Entleerungsrate PGR auszuwählen, mit der eine Entleerungsregelung auszuführen ist. In diesem Fall wird die endgültige Entleerungsrate PGR normalerweise auf den Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate eingeregelt. Wenn es jedoch dabei bleibt, dass der Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate ansteigt, wird die endgültige Entleerungsrate PGR als ein oberes Limit überwacht, das entweder auf die Entleerungsrate PGRMX für den voll offenen Zustand oder die Sollentleerungsrate PGRO gesetzt ist.
[Regelung zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate]
Ein Regelprogramm zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate, das in 7 gezeigt ist, wird als eine Unterbrechung ausgeführt, die typischer Weise in Zeitabständen von 32 msek abgearbeitet wird. Wie in der Fig. gezeigt ist, beginnt dieses Programm mit Schritt 301, um zu bestimmen, ob die Entleerungsausführungskennung XPRG auf 0 oder 1 gesetzt ist. Wenn XPRG = 0, d.h., wenn die Entleerungsratenregelung nicht ausgeführt wird, geht das Programm zu Schritt 306 über, in dem der Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate zu 0 gesetzt wird.
Wenn XPRG = 1, geht andererseits das Programm zu Schritt 302 über, in dem eine Abweichung oder Verschiebung 1-FAFAV des Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten FAF ausgewertet wird. Wenn 1-FAFAV ≤ 15%, geht das Programm zu Schritt 303 über, in dem der Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate auf einen Wert gesetzt wird, der durch Addieren von 0,1% zu einer vorherigen endgültigen Entleerungsrate PGR(i-1) erhalten wird. Wenn 15% < 1-FAFAV ≤ 20%, geht das Programm zu Schritt 304 über, in dem ein Wert zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate auf der vorherigen endgültigen Entleerungsrate PGR(i-1) gehalten wird.
Wenn 1-FAFAV > 20%, geht das Programm zu Schritt 305 über, in dem ein Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate auf einen Wert gesetzt wird, der durch Abziehen von 0,1% von der vorherigen endgültigen Entleerungsrate PGR(i-1) erhalten wird. Wie zuvor beschrieben ist, wird der Wert PGRD zur allmählichen Veränderung der Entleerungsrate verwendet, um ein Problem zu lösen, das durch die Tatsache hervorgerufen wird, dass eine Korrektur mit einem plötzlichen starken Anstieg der Entleerungsrate nicht aufrechterhalten werden kann, wodurch es unmöglich wird, ein optimales Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erzielen.
[Erfassung einer Konzentration von Kraftstoffverdampfungsgas]
Ein Regelprogramm zur allmählichen Veränderung einer Entleerungsrate, das in 8 gezeigt ist, wird als eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine in Zeitabständen von typischer Weise 4 msek ausgeführt. Wie in der Fig. gezeigt ist, beginnt das Programm mit Schritt 401, um zu bestimmen, ob ein Schlüsselschalter eines (nicht gezeigten) Fahrzeugs gerade angeschaltet wird. Wenn der Schlüsselschalter gerade angeschaltet wird, geht das Programm zu den Schritten 412 bis 414 über, in denen Variable initialisiert werden. Genauer gesagt wird eine Kraftstoffverdampfungskonzentration FGPG im Schritt 412 auf 1,0 gesetzt, ein Kraftstoffverdampfungskonzentrationsmittelwert FGPGAV wird im Schritt 413 auf 1,0 gesetzt und eine anfängliche Konzentrationserfassungsabschlusskennung XNFGPG wird auf 0 im Schritt 414 zurückgesetzt.
Hier zeigt die auf 1,0 gesetzte Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG und der auf 1,0 gesetzte Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationsmittelwert FGPGAV an, dass die Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgas 0 ist, d.h. es ist überhaupt kein Kraftstoffverdampfungsgas in dem Kanister 42 absorbiert worden. Wenn die Brennkraftmaschine 11 gestartet wird, wird von dem in dem Kanister 42 absorbierten Volumen des Kraftstoffverdampfungsgases angenommen, dass es anfänglich 0 ist. Die auf 0 zurückgesetzte anfängliche Konzentrationserfassungsabschlusskennung XNFGPG zeigt an, dass keine Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases erfasst worden ist, nachdem die Brennkraftmaschine 11 gestartet worden ist.
Nachdem der Schlüsselschalter angeschaltet ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 402 über, um zu bestimmen, ob die Entleerungsdurchführungskennung XPRG 0 oder 1 ist, d.h. ob die Entleerungsregelung gestartet worden ist oder nicht. Wenn XPRG = 0, d.h., wenn die Entleerungsregelung nicht gestartet worden ist, wird das Programm beendet. Wenn XPRG = 1, d.h., wenn die Entleerungsregelung gestartet worden ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 403 über, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug beschleunigt/verzögert wird. Die Bestimmung, ob das Fahrzeug gerade beschleunigt/verzögert wird, kann auf ein Ergebnis einer Erfassung des An-/Aus-Zustandes eines Leerlaufschalters 46, eine Veränderung des Öffnungsgrades der Drosselklappe 14, eine Veränderung des Einlassluftdrucks und eine Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit gestützt werden. Wenn die Bestimmung im Schritt 403 anzeigt, dass das Fahrzeug gerade beschleunigt oder verzögert wird, wird das Programm beendet. Während das Fahrzeug gerade beschleunigt oder verzögert wird, oder während eines Übergangszustands des Motorbetriebs, wird nämlich eine Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgas verhindert, um eine unkorrekte Erfassung zu vermeiden.
Wenn die Bestimmung im Schritt 403 anzeigt, dass das Fahrzeug in einem im Allgemeinen stabilen Zustand betrieben wird und weder beschleunigt noch verzögert wird, geht andererseits das Programm zu Schritt 404 über, um zu bestimmen, ob die anfängliche Konzentrationserfassungsabschlusskennung XNFGPG 1 oder 0 ist, d.h., ob eine anfängliche Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases abgeschlossen worden ist oder nicht. Wenn XNFGPG = 1, d.h., wenn die anfängliche Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases abgeschlossen worden ist, geht das Programm zu Schritt 405 über. Wenn XNFGPG = 0, d.h., wenn die anfängliche Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases nicht abgeschlossen worden ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 406 über.
Anfänglich ist die anfängliche Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases nicht abgeschlossen worden, d.h. XNFGPG = 0. Somit geht das Programm vom Schritt 404 zu Schritt 406 über, um zu bestimmen ob ein geglätteter Mittelwert FRFRV des Kraftstoffverhältnisrückkopplungskorrekturkoeffizienten von einem Bezugswert von 1 um zu mindestens eine vorbestimmte Abweichung ω von typischer Weise 2% abweicht. Wenn nämlich die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses aufgrund der Entleerung des Kraftstoffverdampfungsgases zu gering ist, kann die Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases nicht korrekt erfasst werden. Wenn die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zu gering ist (1-FAFAV ≤ ω), wird aus diesem Grund das Programm beendet.
Wenn die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses groß ist (1-FAFAV > ω), geht andererseits das Programm zu Schritt 407 über, in dem die Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet wird: FGPG = FGPG(i-1) + (FAFAV – 1)/PGR
Bei der vorgenannten Gleichung ist der anfängliche Wert der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG 1 und wird allmählich in Abhängigkeit davon aktualisiert, ob das Luft- /Kraftstoffverhältnis gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis auf der fetten oder der mageren Seite ist.
In diesem Fall nimmt mit einer Zunahme der tatsächlichen Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases, d.h. mit einer Zunahme des Volumens des in dem Kanister 23 absorbierten Kraftstoffverdampfungsgases, die Abnahme der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG von einem Bezugswert 1 zu. Außerdem erhöht sich der Wert der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG in Übereinstimmung mit einer Abnahme der tatsächlichen Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration (einer Abnahme des Volumens des von dem Kanister 23 entleerten Gases). Wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf der fetten Seite ist (FAFAV-1 > 0), nimmt insbesondere der Wert der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG um einen Quotienten ab, der aus einer Teilung von (FAFAV-1) durch die endgültige Entleerungsrate PGE entsteht. Wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf der mageren Seite ist (FAFAV-1>0) erhöht sich andererseits der Wert der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG um einen Quotienten, der aus einer Teilung von (FAFAV-1) durch die endgültige Entleerungsrate PGR entsteht.
Das Programm geht dann zu Schritt 408 über, um zu bestimmen, ob die anfängliche Konzentrationserfassungsabschlusskennung XNFGPG 1 oder 0 ist. Wenn XNFGPG = 0, fährt das Programm mit Schritt 409 fort, um zu bestimmen, ob ein Unterschied zwischen den unmittelbar vorangehenden und den gegenwärtig erfassten Werten der Kraftstoffverdampfungskonzentration FGPG gleich einem oder kleiner als ein vorbestimmter Wert von typischer Weise 3% zumindest dreimal aufeinanderfolgend erfasst wird, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG stabil ist. Wenn herausgefunden wird, dass die Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG stabil ist, geht das Programm zu Schritt 410 über, in dem die anfängliche Konzentrationserfassungsabschlusskennung XNFGPG auf 1 gesetzt wird. Das Programm fährt dann mit Schritt 411 fort.
Wenn die Bestimmung im Schritt 408 anzeigt, dass XNFGPG = 1, oder die Bestimmung im Schritt 409 anzeigt, dass die Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG nicht stabil ist, springt andererseits das Programm direkt zu Schritt 411, in dem eine geglättete oder gemittelte Verarbeitung so wie eine 1/64 geglättete oder gemittelte Verarbeitung zur Berechnung eines geglätteten Werts der gegenwärtigen Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration FGPG ausgeführt wird, der als ein Mittelwert FGPGAV der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration zu verwenden ist.
Da die anfängliche Konzentrationserfassung wie zuvor abgeschlossen ist, wird die anfängliche Konzentrationserfassungsabschlusskennung XNFGPG auf 1 gesetzt, was hervorruft, dass die Bestimmung im Schritt 404 zu "Ja" wird, wodurch das Programm zu Schritt 405 geführt wird, um zu bestimmen, ob die endgültige Entleerungsrate PGR einen vorbestimmten Wert β von typischer Weise 0% übersteigt. Nur wenn PGR > β, wird eine Verarbeitung ausgeführt, um die Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases zu erfassen, wobei mit Schritt 406 begonnen wird. Die endgültige Entleerungsrate PGR kann nämlich 0 sein, selbst wenn die Entleerungsausführungskennung XPGR gesetzt ist. Dies liegt daran, weil tatsächlich die Entleerung von Kraftstoffverdampfungsgas nicht angewendet wird. Aus diesem Grund wird für PGR = 0 eine Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases außer der anfänglichen Erfassung nicht ausgeführt.
Es sollte bemerkt werden, dass in dem Fall einer kleinen endgültigen Entleerungsrate PGR, d.h., wenn das Entleerungsregelventil 31 zur Seite mit niedriger Strömungsrate geregelt wird, die Genauigkeit der Öffnungsregelung relativ gering ist, wodurch die Zuverlässigkeit der Erfassung der Kraftstoffverdampfungsgaskonzentration abnimmt. Zur Lösung dieses Problems wird der vorbestimmte, in der Bestimmung im Schritt 405 verwendete Wert β in einen Bereich gesetzt, der einer geringen Öffnung des Entleerungsregelventils 31 entspricht, beispielsweise 0% < β < 2%. Auf diese Weise wird eine Erfassung der Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases nur ausgeführt, wenn ein Erfassungszustand zur Erzeugung einer hohen Genauigkeit außer bei der anfänglichen Erfassung ausgeführt wird.
[Entleerungsventilregelung]
Ein Entleerungsregelungsventilregelprogramm, das in 9 gezeigt ist, wird als eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine in Zeitabständen von typischer Weise 100 msek ausgeführt. Wie in der Fig. gezeigt ist, beginnt dieses Programm mit Schritt 501, um zu bestimmen, ob die Entleerungsausführungskennung XPRG 1, was anzeigt, dass ein Entleeren ausgeführt wird, oder 0 ist. Wenn XPRG = 0, womit angezeigt wird, dass das Entleeren nicht ausgeführt wird, geht das Programm zu Schritt 502 über, in dem ein Regelwert DUTY zum Antrieb des Entleerungsregelventils 45 auf 0 gesetzt wird. Wenn XPRG = 1, was anzeigt, dass das Entleeren ausgeführt wird, geht das Programm andererseits zu Schritt 503 über, in dem der Regelwert DUTY aus der endgültigen Entleerungsrate PGR und der Entleerungsrate PGRMX für den voll offenen Zustand, die für den gegenwärtigen Betriebszustand geeignet sind, unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet wird: DUTY = (PGR/PGRMX)·(100 – Pv)·Ppa + Pv
In der vorstehenden Gleichung wird die Antriebszeitspanne des Entleerungsregelventils 45 auf 100 msek gesetzt. Die Bezeichnung Pv ist ein Spannungskorrekturwert für Schwankungen der Batteriespannung und die Bezeichnung Ppa steht für einen Umgebungsdruckkorrekturwert für Schwankungen des Umgebungsdrucks. Der Spannungskorrekturwert Pv kann auch eine äquivalente Zeitspanne zur Korrektur der Antriebszeitspanne sein. Das relative Einschaltdauerverhältnis eines Pulssignals zum Antrieb des Entleerungsregelventils 45 wird auf der Grundlage des Regelwerts DUTY eingerichtet, der durch die vorstehende Gleichung herausgefunden wird.
[Luft-/Kraftstoffsollverhältniseinrichtung]
Ein Entleerungsregelventilregelprogramm, das in 10 gezeigt ist, ist eine Routine, die bei Schritt 106 des in 4 gezeigten Luft-/Kraftstoffverhältnisregelprogramms ausgeführt wird. Wie in der Fig. gezeigt ist, beginnt dieses Programm mit den Schritten 601 bis 603, in denen ein Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt wird, um eine Verschiebung oder Abweichung zwischen einem tatsächlichen Luft-/Kraftstoffverhältnis und einem erfassten Luft-/Kraftstoffverhältnis λ, das durch den Luft-/Kraftstoffverhältnissensor 28 ausgegeben wird, in Abhängigkeit des logischen Werts des Ausgangs R/L des Sauerstoffsensors 29 zu korrigieren. Genauer gesagt beginnt das Setzen des Mittelwerts λTGC mit Schritt 601, um zu bestimmen, ob der Ausgang R/L des Sauerstoffsensors 29 auf der fetten (R) oder der mageren (L) Seite ist. Wenn der Ausgang R/L des Sauerstoffsensors 29 auf der fetten (R) Seite ist, geht das Programm zu Schritt 602 über, in dem der Mittelwert λTGC um einen vorbestimmten Wert λM erhöht wird. Der Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses wird nämlich in Richtung zur mageren Seite gesetzt (λTGC ← λTGC + λM).
Wenn der Ausgang R/L des Sauerstoffsensors 29 auf der mageren (L) Seite ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 603 über, in dem der Mittelwert λTGC um einen vorbestimmten Wert λM verringert wird. Der Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses wird nämlich in Richtung zur fetten Seite gesetzt (λTGC ← λTGC – λM). 11 ist ein Diagramm, das zeigt, wie der Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses typischer Weise in Abhängigkeit des logischen Werts des Ausgangs R/L des Sauerstoffsensors 29 gesetzt wird.
Nachdem der Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses so gesetzt ist, wie zuvor beschrieben ist, geht das Programm zu Schritt 604 über, in dem ein Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPGR in Übereinstimmung mit der Konzentration des Entleerungsgases berechnet wird. Die Konzentration des Entleerungsgases ist ein Verhältnis einer Entleerungsgas(Kraftstoffverdampfungsgas-)Komponente zu dem der Brennkraftmaschine 11 zugeführten Kraftstoff. Die Konzentration des Entleerungsgases wird aus Werten, wie beispielsweise dem Kraftstoffverdampfungsgaskonzentrationsmittelwert FGPGAV und der relativen Regeleinschaltdauer DUTY des Entleerungsregelventils 45, berechnet.
Eine Beziehung zwischen der Konzentration des Entleerungsgases und dem Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPGR wird unter Bezugnahme auf 13 erläutert. Das Entleerungsgas enthält eine Anzahl von Kohlenwasserstoffkomponenten, jede mit einer geringen Anzahl an Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methan, Ethan, Propan, Butan und Pentan mit einer jeweiligen Anzahl an Kohlenstoffatomen Cl, C2, C3, C4 und C5, wie unter Bezugnahme auf 16 diskutiert ist. Die stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisse dieser Kohlenwasserstoffkomponenten liegen im Bereich 17,24 bis 15,36, der über dem Bereich 14,6 bis 14,7 des stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Kraftstoffs als Ganzem liegt. Somit wird während der Einleitung von Entleerungsgas das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs als Ganzem höher als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis von gewöhnlichen Kraftstoff, das in dem Bereich 14,6 bis 14,7 liegt.
Eine Beziehung zwischen der Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite von einem Fenster des 3-Wege-Katalysators 27, die während der Einleitung von Entleerungsgas auftritt, und einer Konzentration des Entleerungsgases wurde untersucht und die Ergebnisse sind in 13 gezeigt. Es ist aus dieser Fig. zu verstehen, dass mit einer Zunahme der Konzentration des Entleerungsgases die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite auch nahezu proportional zum Anstieg der Konzentration ansteigt. Daher wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis auf einen Wert auf der mit Kraftstoff angereicherten Seite während der Einleitung von Entleerungsgas korrigiert oder verändert, um die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite von dem Katalysatorfenster (Bereich mit hoher Reinigung des Katalysators) zu beseitigen.
Zur Korrektur des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf der fetten Seite während der Einleitung von Entleerungsgas wird eine Tabelle mit dem Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPRG und der Konzentration des Entleerungsgas als den verwendeten Parametern eingerichtet und in der ROM-Einheit 33 gespeichert. Die Tabelle des Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwerts λPRG wird unter Berücksichtigung der Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite von dem Katalysatorfenster während der Einleitung von Entleerungsgas, die in 13 gezeigt ist, eingerichtet. Genauer gesagt wird die Tabelle so eingerichtet, dass mit dem Anstieg der Konzentration des Entleerungsgases auch der Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPRG nahezu proportional zum Anstieg der Konzentration ansteigt. Außerdem wird die Tabelle des Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwerts λPRG unter Berücksichtigung der stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisse der in dem Entleerungsgas enthaltenen Kohlenwasserstoffkomponenten eingerichtet.
Im Schritt 604 des in 10 gezeigten Flussdiagramms wird ein Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPRG, der für die Konzentration des Entleerungsgases geeignet ist, aus der Tabelle des Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwerts λPRG herausgefunden. Dann geht das Programm zu Schritt 605 über, in dem der Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses in Richtung zur fetten Seite um den Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPRG korrigiert wird (λTGC ← λTGC – λPRG). Damit dienen die in den Schritten 604 und 605 ausgeführten Vorgänge zur Korrektur des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses.
Nachfolgend geht das Programm zu den Schritten 606 bis 615 über, in denen das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG durch Ausführung einer sogenannten Dither-Regelung eingerichtet wird, die wie folgt erläutert wird. Die Dither-Regelung beginnt mit Schritt 606, um zu bestimmen, ob ein Zählwert CDZA eines Dither-Zählers gleich einer oder größer als eine Dither-Periode TDZA ist. Die Dither-Periode TDZA ist ein Faktor, der zur Bestimmung der Auflösung der Dither-Regelung verwendet wird. Die Dither-Periode TDZA wird bei jeder Ausführung der Dither-Regelung auf einen Wert aktualisiert, der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 wünschenswert ist, indem Schritt 610 ausgeführt wird.
Wenn für den Zählerwert CDZA des Dither-Zählers herausgefunden wird, dass er kleiner als die Dither-Periode TDZA ist, geht das Programm zu Schritt 607 über, in dem der Zählwert CDZA des Dither-Zählers um 1 erhöht wird. Das Programm geht dann zu Schritt 615 voran. In diesem Fall wird das zu diesem Zeitpunkt gesetzte Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG ohne Aktualisieren des Werts des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses λTG erzielt.
Wenn für den Zählwert CDZA des Dither-Zählers herausgefunden wird, dass dieser gleich der oder größer als die Dither-Periode TDZA ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 608 über, in dem der Zählwert ZDCA des Dither-Zählers auf 0 zurückgesetzt wird. Dann wird die folgende Verarbeitung der Dither-Regelung so ausgeführt, dass sich das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG verändert, um eine abwechselnde Pulswellenform zu bilden, die um den Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses schwankt, wie in 12 gezeigt ist.
Zuerst wird eine Dither-Amplitude λDZA und die Dither-Periode TDZA jeweils in den Schritten 609 und 610 gesetzt. Die Dither-Amplitude λDZA ist ein Faktor, der zur Bestimmung eines Regelwerts der Dither-Regelung verwendet wird. Genauso wie die Dither-Periode TDZA wird die Dither-Amplitude λDZA bei jeder Ausführung der Dither-Regelung auf einen Wert aktualisiert, der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 wünschenswert ist. Eine in der Fig. nicht gezeigte 2-dimensionale Tabelle ist zur Bestimmung der Dither-Amplitude λDZA und der Dither-Periode TDZA vorgesehen, wobei die Motorumdrehungszahl Ne und ein Einlassluftdruck PM jeweils als Parameter verwendet werden. Genauer gesagt wird aus der 2-dimensionalen Tabelle eine Dither-Amplitude λDZA und eine Dither-Periode TDZA herausgesucht, die für eine Motorumdrehungszahl Ne und einen Einlassluftdruck PM geeignet sind, die zu diesem Zeitpunkt erfasst werden.
Dann fährt das Programm mit Schritt 611 fort, um zu bestimmen, ob eine Dither-Verarbeitungskennung XDZR 0 oder 1 ist. Ein Wert von 1 wird für die Dither-Verarbeitungskennung XDZR gesetzt, wenn das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf der fetten Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt worden ist. Andererseits wird ein Wert von 0 für die Dither-Verarbeitungskennung XDZR gesetzt, wenn das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die magere Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt worden ist.
Wenn die Bestimmung im Schritt 611 anzeigt, dass XDZR = 0, was anzeigt, dass das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die magere Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt worden ist, geht das Programm zu Schritt 612 über, in dem die Dither-Verarbeitungskennung XDZR auf 1 gesetzt wird, weil das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die fette Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses bei der gegenwärtigen Ausführung der Dither-Regelung zu diesem Zeitpunkt gesetzt wird. Das Programm fährt dann mit dem folgenden Schritt 614 fort, in dem die Polarität der Dither-Amplitude λDZA umgekehrt wird.
Wenn die Bestimmung im Schritt 611 anzeigt, dass XDZR = 1, was anzeigt, dass das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die fette Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt worden ist, geht andererseits das Programm zu Schritt 613 über, in dem die Dither-Verarbeitungskennung XDZR auf 0 zurückgesetzt wird, weil das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die magere Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses bei der gegenwärtigen Ausführung der Dither-Regelung zu diesem Zeitpunkt im Schritt 614 gesetzt wird.
Dann fährt das Programm mit Schritt 615 fort, in dem das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG unter Verwendung des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses und der Dither-Amplitude DZA wie folgt gesetzt wird. Wenn das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die magere Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt worden ist, wird das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die fette Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffverhältnisses bei der gegenwärtigen Ausführung der Dither-Regelung zu diesem Zeitpunkt unter Verwendung der folgenden Gleichung gesetzt, um das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG zu berechnen: λTG = λTGC – λDZA
Wenn das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die fette Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses gesetzt worden ist, wird andererseits das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf die magere Seite bezüglich des Mittelwerts λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses bei der gegenwärtigen Ausführung der Dither-Regelung zu diesem Zeitpunkt unter Verwendung der folgenden Gleichung gesetzt, um das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG zu berechnen: λTG = λTGC + λDZA
Eine derartige Dither-Regelung führt zu einem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG, das sich verändert, um eine abwechselnde Pulswellenform auszubilden, die um den Mittelwert λTGC des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses mit einer der Dither-Amplitude λDZA gleichen Amplitude schwingt, wie in 12 gezeigt ist.
Der Betrieb der vorstehenden Luft-/Kraftstoffrückkopplungsregelung des Ausführungsbeispiels ist in 14 gezeigt. Wenn das Entleeren von Kraftstoffverdampfungsgas aus dem Kanister 42 gestartet wird, beginnt ein Anstieg der Konzentration des Entleerungsgases. In Übereinstimmung mit dem Anstieg der Entleerungsgaskonzentration wird der Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert λPGR verändert, um das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf einen Wert auf der fetten Seite zu korrigieren.
Vorausgesetzt, dass das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG unverändert und nicht korrigiert selbst während einer Einleitung von Entleerungsgas wie beim Stand der Technik gehalten wird, verschiebt sich das Luft-/Kraftstoffverhältnis von dem Katalysatorfenster während der Einleitung von Entleerungsgas zur mageren Seite, wodurch der Wirkungsgrad der Reinigung von NO_x abnimmt. Dies liegt daran, weil die stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnisse der in dem Entleerungsgas enthaltenen Komponenten im Bereich von 17,2 bis 15,3 höher als das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis von gewöhnlichem Kraftstoff sind, das im Bereich von 14,6 bis 14,7 ist.
Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird andererseits das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis λTG auf einen Wert auf der fetten Seite während der Einleitung von Entleerungsgas in Übereinstimmung mit der Konzentration des Entleerungsgases korrigiert, um die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite von dem Katalysatorfenster zu beseitigen, die durch die Einleitung von Entleerungsgas hervorgerufen wird. Folglich kann das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches, das während der Einleitung von Entleerungsgas erfasst wird, auf einen Wert in dem Katalysatorfenster eingeregelt werden, wodurch insbesondere ein hoher Wirkungsgrad bei der Reinigung von NO_x selbst während der Einleitung von Entleerungsgas aufrechterhalten werden kann und im Allgemeinen der Wirkungsgrad bei der Reinigung von Gas, das während der Einleitung von Entleerungsgas ausgelassen wird, erhöht wird.
Wie zuvor beschrieben ist, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis auf einen Wert auf der mit Kraftstoff angereicherten Seite während einer Einleitung von Entleerungsgas unter Verwendung einer Tabelle korrigiert. Es sollte bemerkt werden, dass das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis jedoch auch durch eine mathematische Berechnung korrigiert werden kann.
Wahlweise kann der Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert, der während der Einleitung von Entleerungsgas verwendet wird, um das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis auf einen Wert auf der fetten Seite zu korrigieren, als ein unveränderlicher Wert gesetzt werden. Selbst in diesem Fall kann der Wirkungsgrad bei der Reinigung von NO_x auf einen Wert erhöht werden, der höher als bei dem herkömmlichen Motorregelsystem ist.
Auch im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert, der während der Einleitung von Entleerungsgas verwendet wird, um das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis auf einen Wert auf der fetten Seite zu korrigieren, als ein Wert gesetzt, der von der Konzentration des Entleerungsgases abhängig ist. Es sollte bemerkt werden, dass anstelle der Konzentration des Entleerungsgases der Luft-/Kraftstoffverhältniskorrektursollwert auch in Übereinstimmung mit einem Regelwert, wie beispielsweise dem Gewicht des Entleerungsgases, der Strömungsrate des Entleerungsgases oder der relativen Einschaltdauerregelung des Entleerungsregelventils 45, gesetzt werden kann.
Bei dem Motorsystem, bei dem ein Kraftstoffverdampfungsgas von dem Kanister 42 in die Einlassleitung 12 der Brennkraftmaschine 11 eingeleitet wird, wird ein Luft-/Kraftstoffsollverhältnis zu einem Wert auf der fetten Seite während der Einleitung des Entleerungsgases in Übereinstimmung mit der Konzentration des Entleerungsgases verändert. Diese Veränderung begrenzt die Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur mageren Seite, wodurch ermöglicht wird, dass der Katalysator 27 mit einem hohen Reinigungswirkungsgrad selbst während der Einleitung von Entleerungsgas arbeitet. Die Veränderung kann in Übereinstimmung mit dem Volumen des Kraftstoffverdampfungsgases oder einem Verhältnis des Kraftstoffverdampfungsgases zu dem dem Motor zugeführten Kraftstoff verändert werden.

Claims

Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät für eine Brennkraftmaschine (11), die mit einem Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem (40) versehen ist, um ein Kraftstoffverdampfungsgas, das aus einem Kraftstofftank geleitet in einen Kanister (42) erzeugt wird, durch den Kanister zu absorbieren und das Kraftstoffverdampfungsgas von dem Kanister in eine Einlassleitung (12, 19) der Brennkraftmaschine unter einem vorbestimmten Betriebszustand einzuleiten, wobei das Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät aufweist: eine Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelungseinrichtung (30, 101-109) zum Ausführen einer Rückkopplungsregelung, um ein Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ) des Luft-/Kraftstoffgemisches auf ein Luft-/Kraftstoffsollverhältnis (λTG) einzustellen; und eine Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-615) zum Korrigieren des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf eine mit Kraftstoff angereicherte Seite während einer Einleitung des Kraftstoffverdampfungsgases durch das Kraftstoffverdampfungsemissionsentleerungssystem in die Einlassleitung.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, wobei die Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-605) einen Korrekturwert setzt, um das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis zu der fetten Seite zu verschieben, nämlich auf der Grundlage eines Volumens des in die Einlassleitung eingeleiteten Kraftstoffverdampfungsgases.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 2, wobei die Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-605) den Korrekturwert auf der Grundlage eines Verhältnisses des in die Einlassleitung eingeleiteten Kraftstoffverdampfungsgases zu dem Volumen eines der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffes setzt.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 3, wobei die Luft-Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-605) den Korrekturwert erhöht, wenn das Verhältnis des Volumens an Kraftstoffverdampfungsgas gegenüber dem Volumen an Kraftstoff zunimmt.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, wobei die Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-605) weiterhin das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis auf der Grundlage eines tatsächlichen Luft-/Kraftstoffverhältnisses (R/L) an der stromabwärtigen Seite eines in dem Abgassystem der Brennkraftmaschine vorgesehenen Katalysators (27) korrigiert.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, wobei die Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601-605) einen Korrekturwert zur Verschiebung des Luft /Kraftstoffsollverhältnisses zur fetten Seite auf der Grundlage des Volumens des in die Einlassleitung eingeleiteten Kraftstoffverdampfungsgases und deren Gaskomponenten setzt.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, mit einem Luft-/Kraftstoffverhältnissensor (28) zum Fühlen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses an einer stromaufwärtigen Seite eines in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine vorgesehenen Katalysators (27), so dass die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelungseinrichtung eine Rückkopplungsregelung ausführt, um das durch den Luft-/Kraftstoffverhältnissensor gefühlte Luft-/Kraftstoffverhältnis auf das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis einzustellen.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, mit einer Bestimmungseinrichtung (30, 401-411) zum Bestimmen einer Konzentration eines in die Einlassleitung eingeleiteten Kraftstoffverdampfungsgases, so dass das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis zu der fetten Seite in Übereinstimmung mit der bestimmten Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases korrigiert wird.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, mit einer Entleerungsregelungseinrichtung (30, 201-209, 301-306) zum variablen Regeln eines Einleitens des Luft-/Kraftstoffverdampfungsgases in die Einlassleitung in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 9, wobei die Entleerungsregeleinrichtung (301, 201-209, 301-306) die Einleitung des Kraftstoffverdampfungsgases allmählich in Übereinstimmung mit einer Abweichung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses von dem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis regelt.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Luft-/Kraftstoffverhältnisrückkopplungsregelungseinrichtung (30, 101-109) eine Rückkopplungsregelung ausführt, um das Luft- /Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches auf der Grundlage des korrigierten Werts des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses von der Luft-/Kraftstoffsollverhältniskorrektureinrichtung (30, 106, 601; 605) neu anzupassen.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren für eine Brennkraftmaschine (11) mit den Schritten: Erfassen (28, 101) eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses (λ) eines Luft-/Kraftstoffgemisches, das der Brennkraftmaschine zugeführt wird; rückgekoppeltes Regeln (108, 109) eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Gemisches auf ein Luft-/Kraftstoffsollverhältnis (λTG) ansprechend auf das erfasste Luft-/Kraftstoffverhältnis; Regeln (501-503) eines Entleerens von Kraftstoffverdampfungsgas in eine Einlassleitung (12, 19) der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine; und Korrigieren (106, 601-605) des Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses auf einen Wert auf einer mit Kraftstoff angereicherten Seite während der Entleerung des Luft-/Kraftstoffgases gegenüber einem Zustand ohne Entleerung des Kraftstoffverdampfungsgases.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren nach Anspruch 12, wobei der Entleerungsregelungsschritt (501-503) das Kraftstoffverdampfungsgas allmählich (301-306) in Übereinstimmung mit einer Abweichung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses von dem Luft-/Kraftstoffsollverhältnis entleert.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren nach Anspruch 12, mit folgendem Schritt: Bestimmen (401-411) einer Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases, so dass das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis zur fetten Seite in Übereinstimmung mit der bestimmten Konzentration des Kraftstoffverdampfungsgases korrigiert wird.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren nach Anspruch 12, wobei der Korrekturschritt (106, 601-605) das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis variabel in Übereinstimmung mit einem Verhältnis eines Volumens des Kraftstoffverdampfungsgases gegenüber einem der Brennkraftmaschine zugeführten Volumen des Kraftstoffs korrigiert.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren nach Anspruch 12, wobei der Korrekturschritt (106, 601-605) weiterhin das Luft-/Kraftstoffsollverhältnis in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen Luft-/Kraftstoffverhältnis (R/L) an einer stromabwärtigen Seite eines in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine vorgesehenen Katalysators (27) korrigiert.
Luft-/Kraftstoffverhältnisregelverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 mit folgendem Schritt: rückgekoppeltes Regeln des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des Luft-/Kraftstoffgemisches, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Luft-/Kraftstoffgemisches auf der Grundlage des Werts des korrigierten Luft-/Kraftstoffsollverhältnisses neu anzupassen.