DE19914211B4

DE19914211B4 - Gerät zum Erfassen der Konzentration von in einen Magermixmotor eingespültem Kraftstoffdampf

Info

Publication number: DE19914211B4
Application number: DE19914211A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Toyota Hyodo; Naoya Toyota Takagi; Toshimi Toyota Murai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: US6102003A; JPH11280567A; DE19914211A1

Abstract

Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) zum Erfassen einer Konzentration von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstofftank (M2) über einen Entlüftungskanal (M5) in ein Ansaugsystem (M4) einer Magermix-Brennkraftmaschine (M1) eingespült wird, die für das Verbrennen eines mageren Luft-Kraftstoffgemisches eingerichtet ist,
gekennzeichnet durch
eine Leistungsschwankungserfassungseinrichtung zum Erfassen des Betrags einer Leistungsschwankung der Brennkraftmaschine (M1) während der Kraftstoffdampfeinspülung; und
einer Konzentrationsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) in Übereinstimmung mit dem durch die Leistungsschwankungseinrichtung erfassten Betrag der Leistungsschwankung.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erfassen der Konzentration von in einem Magermixmotor eingespültem Kraftstoffdampf und auf einen damit ausgestatteten Magermixmotor.

Bei einem bisher im allgemeinen verwendeten Motor wird der Kraftstoff aus einem Kraftstoffeinspritzventil in einen Ansaugkanal hinein eingespritzt und wird einer Brennkammer vorher ein gleichförmiges Luft-Kraftstoff-Gemisch aus dem Kraftstoff und der Luft zugeführt. Bei dem auf diese Weise aufgebauten Motor wird ein Ansaugkanal durch eine Drosselklappe geöffnet und geschlossen, die mit einer Betätigung eines Gaspedals wirkverbunden ist. Die der Brennkammer des Motors zugeführte Ansaugluftmenge (woraus sich die Menge des gleichförmigen Gasgemisches aus dem Kraftstoff und der Luft ergibt) wird durch Öffnen und Schließen der Drosselklappe gesteuert, wodurch die Leistung des Motors gesteuert wird. Bei dieser Technologie mit der vorstehend beschriebenen gleichförmigen Verbrennung wird durch die Drosselung der Drosselklappe ein großer Ansaugunterdruck erzeugt und ist der Pumpenverlust groß, was zu einer Abnahme des Wirkungsgrads führt.

Darüber hinaus ist auch die Technologie der sogenannten Schichtladeverbrennung bekannt, bei der die Drosselklappe wenig drosselt, der Kraftstoff direkt in die Brennkammer zugeführt wird, dadurch ein brennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch hergestellt wird, das in der Nähe der Zündkerze existiert, und durch Erhöhen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des betreffenden Abschnitts die Zündeigen schaft verbessert wird. Bei dieser Technologie wird der eingespritzte Kraftstoff im Niedriglastzustand des Motors um die Zündkerze herum in einer Verteilung zugeführt und wird die Schichtladeverbrennung mit einer im Wesentlichen vollständig offenen Drosselklappe ausgeführt. Der Pumpenverlust ist somit reduziert und der Kraftstoffverbrauch verbessert.

Ein Verbrennungsmotor, der in der Lage ist, die vorstehend beschriebene Schichtladeverbrennung durchzuführen, nimmt etwa bei der Änderung von der Niedriglast in den Hochlastzustand nacheinander Verbrennungszustände an, wie beispielsweise die Schichtladeverbrennung, eine schwache Schichtladeverbrennung, eine gleichförmige Magerverbrennung oder eine gleichförmige Verbrennung.

Die Schichtladeverbrennung beinhaltet, wie vorstehend erläutert ist, dass ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem niedrigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis hergestellt wird, das in der Nähe der Zündkerze existiert, und dass zwischen diesem Gemisch und einem Gas in einem anderen Abschnitt eine Schichtung besteht.

Die schwache Schichtladeverbrennung hat gegenüber der Schichtladeverbrennung einen geringeren Schichtungsgrad.

Die gleichförmige Magerverbrennung beinhaltet eine Gleichförmigkeit des Kraftstoffs und der Luft, hat dabei aber einen geringen Kraftstoffanteil.

Die gleichförmige Verbrennung beinhaltet ein gleichförmiges Gemisch des Kraftstoffs und der Luft und einen hohen Kraftstoffanteil.

Des Weiteren ist es möglich, bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Schichtladeverbrennung und beim Bewirken der Magerverbrennung in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch des eingespritzten Kraftstoffs einen Drall zu erzeugen. Das heißt, dass ein Einlass mit einem Drallsteuerventil (SCV) versehen wird und die Öffnung dieses Ventils (SCV) gesteuert wird, wodurch die Intensität des Dralls gesteuert wird. Infolge dessen wird die Brennbarkeit mit einer kleinen Menge des zugeführten Kraftstoffs verbessert.

Im Übrigen ist eine Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Kraftstoffdampf in einen Magermixmotor bekannt ( JP 4194354 A ), das derart aufgebaut ist, dass der Kraftstoffdampf (Dampf) vom Kraftstofftank etc. zeitweilig in einem Behälter gesammelt wird und der gesammelte Kraftstoffdampf in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors dem Ansaugsystem zugeführt wird.

Bei dieser Technologie ist innerhalb eines für den Kraftstoffdampf gedachten Entlüftungskanals, der den Behälter für die Absorption des Kraftstoffdampfs mit dem Ansaugkanal verbindet, ein Entlüftungsventil vorgesehen. Das Entlüftungsventil wird dann so gesteuert, dass in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors eine geeignete Kraftstoffspülmenge (die Menge des in den Ansaugkanal eingeführten Kraftstoffdampfs, die nachfolgend einfach als Spülmenge bezeichnet wird) erhalten wird (beispielsweise um den Kraftstoffdampf bei einer großen Last des Motors zuzuführen).

Im Magerverbrennungsbereich kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis jedoch nicht mit hoher Genauigkeit erfasst werden, weswegen die Situation tatsächlich die ist, dass es keinen Index für die Steuerung der Kraftstoffspülmenge gibt.

Genauer gesagt befindet beim Stand der Technik im Abgaskanal ein Sensor für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, etwa ein Sauerstoffsensor, und wird auf der Grundlage des Abgabesignals dieses Sensors ein Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfasst. Dann wird im geschlossenen Regelkreis die Kraftstoffeinspritzmenge etc. geregelt, damit das Luft-Kraftstoff-Gemisch ein besonders berechnetes Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis annimmt. Auch dann, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit Ausführung der Kraftstoffdampfeinspülung fett wird, wird die Regelung durchgeführt, damit das Luft-Kraftstoff-Gemisch das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis annimmt. Der vorstehend beschriebene Sauerstoffsensor erfasst jedoch, ob sich das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) in der Nähe eines beispielsweise stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (A/F = 14,5) befindet. Im Fall der Magerverbrennung, bei der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer als dieses stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, ist es jedoch unmöglich, mit hoher Genauigkeit eine durch das Entlüften bedingte Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu erfassen. Abgesehen davon lässt sich kein genauer Index (beispielsweise die Konzentration des Kraftstoffdampfes) zum Steuern der Kraftstoffmenge des Kraftstoffdampfes berechnen, der im Stand der Technik bisher aus dem Abgabesignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnissensors berechnet wurde.

In dem vorstehend beschriebenen Magerverbrennungsbereich nimmt daher die Genauigkeit der Berechnung der Spülmenge ab, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht erfasst wird und wenn das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis beim Steuern einer Kraftstoffdampfzufuhrmenge keine hohe Genauigkeit hat. Wenn die Kraftstoffdampfzuführung auf der Grundlage einer Spülmenge gesteuert wird, die aus dem Unterdruck ermittelt wird, kann auch die Möglichkeit bestehen, dass eine ungewollte Zündung und ein sprunghafter Druckanstieg auftreten, wenn der Dampf fett ist.

Eine ähnliche Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Kraftstoffdampf ist auch aus der DE 197 26 317 A1 bekannt. Hier wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch jedoch mit Hilfe der vom Sauerstoffsensor erfassten Werte auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt, also ohne dass der Motor im Magerverbrennungsbetrieb arbeiten würde.

Angesichts dessen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzentrationserfassungsgerät zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, die Konzentration von Kraftstoffdampf in einem Magermixmotor zu erfassen, und mit dem sich der Betrieb des Motors auf der Grundlage der erfassten Konzentration geeignet steuern lässt.

Die Erfindung sieht hierzu ein Konzentrationserfassungsgerät gemäß Anspruch 1 und einen Magermixmotor gemäß Anspruch 3 vor.

Das Konzentrationserfassungsgerät kann dabei derart aufgebaut sein, dass in einer Speichereinrichtung in der Gestalt eines Kennfelds eine Verteilung der Konzentrationen in Übereinstimmung mit den Beträgen der Leistungsschwankungen gespeichert ist, wobei die Konzentrationserfassungsvorrichtung die Konzentration unter Bezugnahme auf das Kennfeld aus der erfassten Leistungsschwankung berechnet.

Normalerweise wird die Leistungsschwankung größer, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge kleiner wird. Dann wird durch einen Versuch etc. eine Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Leistungsschwankung ermittelt, die dann auf der Grundlage der empirischen Daten als ein Kennfeld entwickelt werden kann.

Die Konzentrationserfassungsvorrichtung ist in der Lage, die Konzentration über eine Ausführung des Entlüftens zu erfassen, doch kann sie die Konzentration auch erfassen, wenn sich ein gewisser fixer Zustand eingestellt hat.

Der fixe Zustand bezieht mit ein, wann sich ein den Start des Entlüftens ermöglichender Zustand eingestellt hat, beispielsweise unmittelbar nachdem sich der den Start des Entlüftens ermöglichende Zustand eingestellt hat oder nachdem eine vorgegebene Zeit verstrichen ist, seitdem sich der den Start des Entlüftens ermöglichende Zustand eingestellt hat. Ein anderer fixer Zustand bezieht mit ein, wann ein Betriebszustand, etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Motordrehzahl, innerhalb eines gewissen fixen Zustands fällt oder wann ein Motorzustand, etwa die Wassertemperatur des Motors oder sein Verbrennungszustand, einen gewissen fixen Zustand erreicht oder wann Umgebungsfaktoren, etwa der Atmosphärendruck oder die Ansauglufttemperatur, vorgegebene Bedingungen erfüllen.

Des Weiteren kann die Häufigkeit der Erfassung auch variieren, wobei eine Betriebszeit etc. in Betracht gezogen wird.

Der Spülvorgang kann mittels der Konzentration, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfasst wird, unterbrochen werden, oder die Spülmenge kann groß oder klein eingestellt werden.

Darüber hinaus können in Übereinstimmung mit der erfassten Konzentration das Verbrennungsverfahren und Kraftstoffeinspritzzustände einschließlich der Kraftstoffeinspritzmenge, der Kraftstoffeinspritzzeitgebung, der Ansaugluftmenge und der Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen geändert werden.

Des Weiteren kann beim Vorsehen einer Abgasrückführvorrichtung (EGR = exhaust gas recirculation) die Erfassungsgenauigkeit beim Erfassen der Konzentration durch Unterbrechen des Betriebs der EGR-Vorrichtung verbessert werden.

Darüber hinaus wird auf die Unteransprüche verwiesen, in denen Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Wie bislang beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Lage, auch in einem Magermixmotor die Kraftstoffdampfkonzentration geeignet zu erfassen und infolgedessen die Spülmenge und den Zustand der Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit der Kraftstoffdampfkonzentration zu korrigieren, wodurch eine geeignete Verbrennung erzielt werden kann.

Es sollte beachtet werden, dass ein allgemeines Fahrzeug einen Behälter zum Sammeln des Kraftstoffdampfes enthält, der aus einer Kraftstoffspeichereinheit zum Speichern des Kraftstoffs des Motors stammt. Dabei kann der Entlüftungskanal erfindungsgemäß so verbunden sein, dass der Behälter mit dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors verbunden ist.

Die jeweiligen vorstehend beschriebenen Merkmale können mit dem größtmöglichen Grad kombiniert werden und auf diese Weise Anwendung finden.

Diese und weitere später erwähnte Vorteile werden aus den Details der Bauweise und des Betrieb ersichtlich, die im Folgenden ausführlicher beschrieben werden, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil davon bilden, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der vorliegenden Diskussion im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
1 ein Konzeptdiagramm mit einem Grundaufbau der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung;
2 ein schematisches Diagramm einer Bauweise eines Kraftstoffdampfzuführregelgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Zylinders des Motors;
4 ein schematisches Blockschaltbild eines elektrischen Schaltkreises einer ECU;
5 ein Ablaufdiagramm einer Entlüftungssteuerroutine bei einer Zyklussteuerung;
6 ein Ablaufdiagramm der Entlüftungssteuerroutine auf der Grundlage der Kraftstoffeinspritzmengenkorrekturmenge;
7 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen einer Drosselöffnung TA, einer Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG und einer Motordrehzahl NE;
8 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG und einer Spülgasmenge QP;
9 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Korrelation beschrieben ist zwischen der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG und einer Druckdifferenz zwischen einem Atmosphärendruck und einem Ansaugkrümmerdruck;
10 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen einer Leistungsschwankung DLN und einer Kraftstoffmenge;
11 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen einer Leistungsschwankungsmenge ΔDLN und einem Konzentrationskorrekturwert ΔFGprg;
12 ein Ablaufdiagramm eines Beispiels des Ausführens der Entlüftungssteuerung durch Schätzen einer Kraftstoffdampfkonzentration aus der Leistungsschwankung und Berechnen der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge;
13 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen der Spülgasmenge, der Drosselöffnung TA und der Motordrehzahl;
14 ein Ablaufdiagramm eines Beispiels zum Erhalten der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge aus der Kraft stoffdampfkonzentration und Regeln der Kraftstoffeinspritzmenge und der Kraftstoffeinspritzzeitgebung auf der Grundlage der Korrekturmenge;
15 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen einer Änderungsmenge ΔAINJ eines Kraftstoffeinspritzwinkels und der Kraftstoffdampfmenge;
16 ein Ablaufdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels;
17 ein Diagramm eines Kennfelds, wobei eine Beziehung beschrieben ist zwischen der Leistungsschwankung und dem Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert;
18 ein Ablaufdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels;
19 eine Grafik einer Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Leistungs-(Drehmoment-)-Schwankung;
20 eine Grafik einer Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Leistungs-(Drehmoment-)-Schwankung;
21 ein Ablaufdiagramm eines fünften Ausführungsbeispiels;
22 eine Grafik einer Beziehung zwischen einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis und der Leistungs-(Drehmoment-)-Schwankung;
23 ein Ablaufdiagramm eines sechsten Ausführungsbeispiels;
24 eine Grafik einer Beziehung zwischen dem Atmosphärendruck und einer Konzentration des von einem Behälter desorbierten Kraftstoffes;
25 eine Grafik einer Beziehung zeigt zwischen einer Behälteratmosphärenlufttemperatur und der Konzentration des von dem Behälter desorbierenden Kraftstoffes;
26 ein Ablaufdiagramm eines siebten Ausführungsbeispiels;
27 ein Ablaufdiagramm eines achten Ausführungsbeispiels;
28 ein Ablaufdiagramm eines neunten Ausführungsbeispiels;
29 ein Ablaufdiagramm eines siebten Ausführungsbeispiels;
30 ein Ablaufdiagramm einer Kraftstoffdampfkorrekturroutine; und
31 ein Ablaufdiagramm einer Konzentrationserfassungsermöglichungszeitgebung.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine Ansicht einer Skizze eines erfindungsgemäßen Geräts. In 1 bezeichnet das Symbol M1 einen Magermixmotor, wobei eine nicht dargestellte Fahrzeugkarosserie mit einer Kraftstoffspeichereinheit M2 zum Speichern von Kraftstoff zum Betreiben der Magermix-Brennkraftmaschine M1 versehen ist. Mit dieser Kraftstoffspeichereinheit M2 ist ein Behälter M3 zum Sammeln von Kraftstoffdampf verbunden, der von der Kraftstoffspeichereinheit M2 erzeugt wird.
Des Weiteren ist ein Entlüftungskanal M5 vorgesehen, über den der Behälter M3 mit einem Ansaugsystem M4 verbunden ist. Ein Entlüftungsventil M6 steuert eine Kraftstoffdampfmenge des in das Ansaugsystem M4 eingeführten Kraftstoffdampfes. Dieses Entlüftungsventil M6 ist in der Mitte des Entlüftungskanals M5 als eine Entlüftungssteuereinheit vorgesehen, um die Menge des Kraftstoffdampfes zu steuern, der in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors von dem Entlüftungskanal M5 in das Ansaugsystem eingeführt wird. Des Weiteren ist eine Betriebszustanderfassungseinheit M7 zum Erfassen eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors sowie eine Entlüftungssteuereinheit vorgesehen. Es ist auch ein Entlüftungsventilsteuermodul M8 vorgesehen zum Steuern einer Öffnung des Entlüftungsventils in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand, der durch die Betriebszustandserfassungseinheit M7 erfasst wird.
Es ist zu beachten, dass die Betriebszustandserfassungseinheit auch eine Schwankung einer Leistung erfasst und einer erfindungsgemäßen Leistungsschwankungserfassungseinheit entspricht. Darüber hinaus ist eine Konzentrationserfassungseinheit M21 vorgesehen zum Berechnen einer Konzentration des Kraftstoffdampfes in Übereinstimmung mit einem Betrag der Schwankung der Leistung, der erfasst wird durch die Betriebszustanderfassungseinheit (die Leistungsschwankungserfassungseinheit).
Darüber hinaus ist mit dem Entlüftungsventilsteuermodul M8 ein Korrekturmodul M9 für die Korrektur der Menge des Kraftstoffdampfes verbunden. Das Entlüftungsventilsteuermodul M8 führt auf der Grundlage eines korrigierten Wertes der Kraftstoffdampfmenge, die durch das Korrekturmodul M9 korrigiert wird, eine Korrektursteuerung des Entlüftungsventils M6 aus.
Dabei korrigiert das Korrekturmodul M9 in Übereinstimmung mit der Kraftstoffdampfkonzentration, die durch die Konzentrationserfassungseinheit M21 erfasst wird, die Spülmenge, das heißt die Öffnung des Entlüftungsventils, oder den Zustand der Kraftstoffeinspritzung. Demnach bezieht ein Korrekturmodul ein Konzept mit ein, das ein Durchflussmengenänderungsmodul und ein Einspritzzustandsänderungsmodul zum Ändern des Zustands der Kraftstoffeinspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
2 zeigt ein schematisches Diagramm einer Bauweise eines Kraftstoffdampfzuführregelgeräts bei einem Motor der Zylindereinspritzart, der in einem Fahrzeug eingebaut ist. Ein Motor 1, der als ein Verbrennungsmotor klassifiziert ist, umfasst beispielsweise vier Zylinder 1a. 3 stellt den Aufbau der Brennkammer jedes Zylinders 1a dar. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, beinhaltet der Motor 1 einen Kolben in einem Zylinderblock 2 und bewegt sich dieser Kolben in dem Zylinderblock 2 hin und her. An einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 2 ist ein Zylinderkopf 4 vorgesehen und zwischen dem Kolben und dem Zylinderkopf 4 ist eine Brennkammer 5 ausgebildet.
Wie des Weiteren in 3 dargestellt ist, hat jeder Zylinder 1a bei diesem Ausführungsbeispiel vier Ventile. So sind in Verbindung mit einem ersten und zweiten Ansaugkanal 7a, 7b ein erstes und zweites Einlassventil vorgesehen und in Verbindung mit einem Paar Abgaskanälen 9, 9 ein Paar Auslassventile 8, 8 vorgesehen.
Wie in 3 dargestellt ist, ist der erste Ansaugkanal 7a als ein spiralförmiger Ansaugkanal klassifiziert und der zweite Ansaugkanal 7b ist als ein gerader Kanal klassifiziert, der im Wesentlichen gerade verläuft. Des Weiteren ist an einem zentralen Teil einer inneren Wandfläche des Zylinderkopfes 4 eine Zündkerze 10 angeordnet. Darüber hinaus ist an einem Abschnitt am Rand der inneren Wandfläche in der Umgebung des ersten und zweiten Einlassventils 6a, 6b ein Kraftstoffeinspritzventil 11 angeordnet, das als eine Kraftstoffzuführeinheit dient. Das heißt, dass der Kraftstoff bei diesem Ausführungsbeispiel direkt aus dem Kraftstoffeinspritzventil 11 in den Zylinder 1a eingespritzt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, sind der erste und zweite Ansaugkanal 7a, 7b jedes Zylinders 1a über einen ersten und zweiten Ansaugkanal 15a, 15b, die in jedem Ansaugkrümmer 15 ausgebildet sind, mit einem Ausgleichsbehälter 16 verbunden. In den jeweiligen zweiten Ansaugkanälen 15b ist jeweils ein Drallsteuerventile (SCV) 17 angeordnet. Diese Drallsteuerventile SCV 17 sind über eine gemeinsame Welle 18 mit einem Schrittmotor 19 verbunden. Dieser Schrittmotor 19 wird auf der Grundlage eines Ausgangssignals gesteuert, das von einer elektronischen Steuereinheit (die nachfolgend als ECU abgekürzt wird) übertragen wird, die später beschrieben wird.
Der Ausgleichsbehälter 16 ist über ein Ansaugrohr 20 mit einem Luftreiniger 21 verbunden, und eine Drosselklappe 23, die durch einen anderen Schrittmotor 22 geschlossen und geöffnet wird, ist in dem Ansaugrohr 20 angeordnet.
Die Drosselklappe 23 bei diesem Ausführungsbeispiel ist nämlich von der sogenannten elektronischen Steuerart und wird grundsätzlich durch den Schrittmotor 22 angetrieben auf der Grundlage eines Ausgangssignals in Übereinstimmung mit einem Pedalweg eines Gaspedals des Fahrzeugs, der das Öffnen und Schließen der Drosselklappe 23 steuert. Dann wird eine in die Brennkammer 5 eingeführte Menge an Ansaugluft über das Ansaugrohr 20 gesteuert durch Öffnen und Schließen der Drosselklappe 20. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden das Ansaugrohr 20, der Ausgleichsbehälter 16 und der erste und zweite Ansaugkanal 15a, 15b einen Ansaugkanal, der als ein Ansaugsystem dient. Des Weiteren ist in der Umgebung der Drosselklappe 23 ein Drosselsensor 25 zum Erfassen einer Öffnung der Drosselklappe 23 (die als eine Drosselöffnung TA bezeichnet wird) vorgesehen.
In dem Verbrennungsmotor der Zylindereinspritzart wird die Drosselklappe 23 bei diesem Ausführungsbeispiel außer bei einem Betrieb mit äußerst niedriger Last bei einer Öffnung gehalten, die im Wesentlichen gleich einem vollständig geöffneten Zustand entspricht.
Es ist zu beachten, dass mit dem Abgaskanal 9 jedes Zylinders ein Auspuffkrümmer 14 verbunden ist und das Abgas nach der Verbrennung über den Auspuffkrümmer 14 in ein nicht dargestelltes Auspuffrohr abgegeben wird.
Darüber hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine bekannte Abgasrückführvorrichtung 51 (EGR = exhaust gas recirculation) vorgesehen. Diese EGR-Vorrichtung 51 umfasst einen als ein Abgasrückführkanal dienenden EGR-Kanal 52 und ein als ein Abgasrückführventil dienendes EGR-Ventil 53, das in der Mitte des EGR-Kanals 52 vorgesehen ist. Der EGR-Kanal 52 ist auf eine derartige Weise vorgesehen, dass das Ansaugrohr 20, das stromabwärts der Drosselklappe 23 angeordnet ist, über den EGR-Kanal 52 mit dem Auspuffrohr verbunden ist.
Des Weiteren beinhaltet das EGR-Ventil 53 einen Ventilsitz, ein Ventilelement und einen Schrittmotor (die jeweils nicht gezeigt sind), wobei diese Komponenten einen EGR-Mechanismus bilden. Das Ventilelement wird durch den Schrittmotor bezüglich dem Ventilsitz intermittierend versetzt, wodurch die Öffnung des EGR-Ventils 53 geändert wird. Dann strömt bei geöffnetem EGR-Ventil 53 ein Teil des in das Auspuffrohr abgegebenen Abgases in den EGR-Kanal 52. Das Abgas strömt dann über das EGR-Ventil 53 zu dem Ansaugrohr 20. Und zwar wird über die EGR-Vorrichtung 51 etwas Abgas in ein Ansaug-Luft-Kraftstoff-Gemisch rückgeführt. Dabei wird die Öffnung des EGR-Ventils 53 gesteuert, wodurch die rückgeführte Menge des Abgases gesteuert wird.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das Ansaugrohr 20 mit der Entlüftungssteuervorrichtung 72 für die Zufuhr des Kraftstoffdampfes in das Ansaugrohr 20 ausgestattet. Diese Entlüftungssteuervorrichtung 72 umfasst einen Behälter 74 mit einer Aktivkohleschicht 73, wobei an den beiden Seiten der Aktivkohleschicht 73 innerhalb des Behälters 74 eine Kraftstoffdampfkammer 75 und eine Luftkammer 76 ausgebildet sind. Die Kraftstoffdampfkammer 75 ist über ein Paar Rückschlagventile 77, 78, die nebeneinander angeordnet sind und jeweils in der Lage sind, einen Durchfluss in einer entgegengesetzten Richtung zu ermöglichen, mit einem Kraftstofftank 79 verbunden, der als eine Kraftstoffspeichereinheit dient.
Des Weiteren verbindet eine als ein Entlüftungskanal dienende Verbindungsleitung 71 die Kraftstoffdampfkammer 75 und das stromabwärts der Drosselklappe 23 gelegene Ansaugrohr 20. Mit der Verbindungsleitung 71 sind ein erstes elektromagnetisches Ventil 81 und ein Rückschlagventil 80 verbunden, das in der Lage ist, einen Durchfluss von der Kraftstoffdampfkammer 75 aus nur in einer Richtung in das Ansaugrohr 20 hinein zu ermöglichen. Das elektromagnetische Ventil 81 ist als ein Steuerventil klassifiziert, das in der Lage ist, mit der Hilfe einer ECU 30, die später erwähnt wird, eine Zyklussteuerung durchzuführen, und bildet ein Entlüftungsventil.
Die Zyklussteuerung beabsichtigt die Steuerung einer Öffnung in Übereinstimmung mit einem Zyklusverhältnis eines Eingangsimpulssignals.
Die Luftkammer 76 ist über ein Rückschlagventil 83, das in der Lage ist, eine Durchströmung nur von der Atmosphärenluft aus zur Luftkammer 76 hin zu ermöglichen, mit der Atmosphärenluft verbunden.
Wenn die Zufuhr des Kraftstoffdampfes in das Ansaugrohr 20 angehalten werden soll, wird unter der Steuerung der ECU 30, die nachfolgend beschrieben wird, das elektromagnetische Ventil 81 geschlossen. Dabei strömt der in dem Kraftstofftank 79 erzeugte Kraftstoffdampf über das Rückschlagventil 78 in die Kraftstoffdampfkammer 75 hinein und wird anschließend von der Aktivkohle in der Aktivkohleschicht 73 absorbiert.
Wenn der Druck in dem Kraftstofftank 79 sinkt, wird das Rückschlagventil 77 geöffnet. Das Rückschlagventil 77 verhindert demnach eine Verformung des Kraftstofftanks 79 aufgrund der Abnahme des Innendrucks des Kraftstofftanks 79.
Wenn dagegen der Kraftstoffdampf in das Ansaugrohr 20 zugeführt wird, wird unter der Steuerung der ECU 30 das elektromagnetische Ventil 81 geöffnet. Daraufhin wird ein Ansaugleitungsunterdruck des Ansaugrohrs 20 zu dem Behälter 74 geführt und strömt die Luft von der Außenseite über das Rückschlagventil 82 in die Luftkammer 76 hinein, wobei es der Aktivkohleschicht 73 zugeführt wird und diese durchdringt. Dabei wird die Aktivkohle von dem darin absorbierten Kraftstoff desorbiert, wodurch die Luft, die den Kraftstoffbestandteil (Kraftstoffdampf) enthält, in die Kraftstoffdampfkammer 75 hineinströmt. Anschließend wird dieser Kraftstoffdampf über das Rückschlagventil 80 und das elektromagnetische Ventil 81 in das Ansaugrohr 20 zugeführt.
Die vorstehend beschriebene, auf einem Digitalcomputer basierende ECU 30 umfasst nun, wie in 4 gezeigt ist, einen flüchtigen Zugriffspeicher (RAM = Random Access Memory) 32, einen Nur-Lesespeicher (ROM = Read-Only Memory) 33, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU = Central Processing Unit) 34, die sich aus einem Mikroprozessor zusammensetzt, einen Eingangsanschluss 35 und einen Ausgangsanschluss 36, die miteinander über einen bidirektionalen Bus 31 verbunden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden das Kraftstoffzuführmengensteuermodul, das Entlüftungsventilsteuermodul und die Korrekturmodule (das Durchflussmengenänderungsmodul und das Einspritzzustandsänderungsmodul) strukturell durch die ECU 30 verwirklicht. Diese Module sind jeweils als eine Kombination von Hardware und Software strukturiert. Die Software ist vorher in den ROM geschrieben und wird in die CPU geladen, wodurch die jeweiligen Module verwirklicht werden.
Mit dem Gaspedal 24 ist ein Gaspedalsensor 26a verbunden, der proportional zum Pedalweg des Gaspedals 24 eine Abgabespannung erzeugt. Durch den Gaspedalsensor 26a wird eine Gaspedalöffnung ACCP erfasst. Die Abgabespannung des Gaspedalssensors 26a wird über einen Analog-Digital-Wandler 37 in den Eingangsanschluss 35 eingegeben.
Auf ähnliche Weise ist das Gaspedal 24 mit einem Schließschalter 26b versehen, der erfasst, ob der Pedalweg des Gaspedals 24 gleich "0" ist. Genauer erzeugt dieser Schließschalter 26b als ein Schließsignal XIDL ein Signal "1", wenn der Pedalweg des Gaspedals 24 gleich "0" ist, und andernfalls ein Signal "0". Die Abgabespannung dieses Schließschalters 26b wird dann ebenfalls in den Eingangsanschluss 35 eingegeben.
Des Weiteren erzeugt ein Sensor für den oberen Totpunkt 27 einen Abgabeimpuls, wenn der Kolben beispielsweise des ersten Zylinders 1a den oberen Totopunkt im Ansaugtakt erreicht, und wird dieser Abgabeimpuls in den Eingangsanschluss 35 eingegeben. Ein Kurbelwinkelsensor 28 erzeugt jedes Mal, wenn eine Kurbelwelle eine Kurbelwinkelumdrehung von beispielsweise 30 Grad durchführt, einen Abgabeimpuls, wobei dieser Abgabeimpuls in den Eingangsanschluss 35 eingegeben wird. Die CPU 34 berechnet (liest) auf der Grundlage des Abgabeimpulses des Sensors für den oberen Totpunkt 27 und des Abgabeimpulses des Kurbelwinkelsensors 28 eine Motordrehzahl NE.
Darüber hinaus wird durch einen Drallsteuerventilsensor 29 der Drehwinkel der Welle 18 erfasst und wird dadurch die Öffnung des Drallsteuerventils SVC 17 erfasst. Dann wird das Abgabesignal des Drallsteuerventilsensors 27 über den Analog-Digital-Wandler 37 in den Eingangsanschluss 35 eingegeben.
Gleichzeitig erfasst der Drosselsensor 25 Die Drosselöffnung TA. Das Abgabesignal des Drosselsensors 25 wird über den Analog-Digital-Wandler 37 in den Eingangsanschluss 35 eingegeben.
Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Ansaugluftdrucksensor 61 vorgesehen, um den Druck (den Ansaugluftdruck PEM) in dem Ausgleichsbehälter 16 zu erfassen. Des Weiteren ist ein Wassertemperatursensor 62 vorgesehen zum Erfassen einer Temperatur des Kühlwassers (einer Kühlwassertemperatur THW) des Motors 1. Ausgänge dieser beiden Sensoren 61, 62 werden auch in den Eingangsanschluss 35 eingegeben über den Analog-Digital-Wandler 37.
Darüber hinaus ist an dem Zylinderblock 2 des Motors 1 ein Klopfsensor 63 angebracht, der als eine Klopferfassungseinheit zum Erfassen des Klopfens des Motors 1 dient. Dieser Klopfsensor 63 entspricht einer Bauart, die eine Schwingung aufnimmt, und hat die Eigenschaft, so abgestimmt zu sein, dass seine Erfassungsfähigkeit maximal ist, wenn beispielsweise eine Anzahl von Schwingungen, die durch Klopfen erzeugt wird, mit der Eigenfrequenz des Erfassungselements übereinstimmt und dadurch eine Resonanz auftritt. Das Abgabesignal dieses Klopfsensors 63 wird über den Analog-Digital-Wandler 37 in den Eingangsanschluss 35 eingegeben.
Des Weiteren hat die ECU 30 einen Gattersignalgenerator, der auf der Grundlage eines Signals von der CPU 34 an den Eingangsanschluss 35 ein Öffnungs-/Schließsignal abgibt. Das Erfassungssignal von dem Klopfsensor 63 wird nämlich ansprechend auf ein Öffnungsgattersignal von der CPU 34 in den Eingangsanschluss 35 eingegeben und wird durch ein Schließgattersignal von dieser abgesperrt. Zum Erfassen (Beurteilen) des Klopfens ist übrigens eine fixe Zeitspanne vorgesehen.
Andererseits ist der Ausgangsanschluss 36 über einen entsprechenden Treibschaltkreis 38 mit jedem Kraftstoffeinspritzventil 11, mit jedem der Schrittmotoren 19, 22, mit einer Zündeinrichtung 12, mit dem EGR-Ventil 53 (dem Schrittmotor) und mit dem elektromagnetischen Ventil 81 verbunden. Die ECU 30 steuert dann auf der Grundlage der Signale der verschiedenen Sensoren 25 bis 29 und 61 bis 63 vorzugsweise in Übereinstimmung mit einem Regelprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, die Kraftstoffeinspritzventile 11, die Schrittmotoren 19, 22, die Zündeinrichtung 19, das EGR-Ventil 53 und das elektromagnetische Ventil 81.
Die vorstehenden Sensoren 25 bis 29 und 61 bis 63 bilden ein Betriebszustanderfassungsmodul.
Als nächstes werden bei dem vorstehend aufgebauten Kraftstoffdampfzuführregelgerät für den Motor dieses Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme Programme für die verschiedenen Regelvorgänge erläutert.
Die Kraftstoffdampfzuführregelung kann einen Fall der Zyklusregelung der Öffnung des Entlüftungsventils, einen Fall des Hochzählens und Herunterzählens der Grundkraftstoffeinspritzmenge mit einer Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge und einen Fall der Verwendung beider Fälle umfassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Kraftstoffdampfzuführregelvorgänge auf der Grundlage einer Konzentration des Kraftstoffdampfes durchgeführt. Zu Beginn werden die Regelbeispiele, bei denen die Öffnung des Entlüftungsventils zyklusgeregelt wird und die Grundkraftstoffeinspritzmenge hochgezählt und heruntergezählt mit der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge wird, unabhängig von der Konzentration des Kraftstoffdampfes beschrieben.
Beispiel der Korrektur der Kraftstoffdampfmenge unter einer Zyklusregelung
5 zeigt eine Entlüftungssteuerroutine zum Ausführen der Entlüftungssteuerung unter Bezugnahme auf die Motordrehzahl. Diese Routine wird durch die ECU 30 bei einer Unterbrechung bei einem Intervall mit einer vorgegebenen Zeit ausgeführt.
Wenn sich die Verarbeitung dieser Entlüftungssteuerroutine zuwendet, berechnet die ECU 30 in Schritt 410 zunächst eine Abweichung DLNE zwischen einer Motordrehzahl NEO bei der letzten Ausführung der Routine und einer momentanen Motordrehzahl NE. Anschließend wird in Schritt 420 beurteilt, ob die Abweichung DLNE größer als "0" ist. Wenn in Schritt 420 beurteilt wird, dass die Abweichung DLNE größer als "0" ist, hat die Motordrehzahl eine ansteigende Tendenz und schreitet die Verarbeitung deshalb zum Schritt 430 fort. In Schritt 430 wird ein Versuchsanfragespülzykluswert tDPG auf einen Wert eingestellt, der durch Addieren einer Spülzykluserneuerungsmenge KDPGU zum Wert DPG₁_₁ beim letzten Mal (dem letzten Anfragezykluswert, der bei der Steuerroutine beim letzten Mal erhalten wurde) erhalten wird. Diese Spülzykluserneuerungsmenge KDPGU ist ein Wert, der vorher empirisch erhalten wurde und in dem ROM 33 gespeichert ist. Als nächstes wird in Schritt 440 der in Schritt 430 berechnete Versuchsanfragespülzykluswert TDPG als der letzte Anfragezykluswert DPG eingestellt und endet diese Routine.
Wenn in Schritt 420 beurteilt wird, dass die Abweichung DLNE nicht größer als "0" ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 450 fort, wobei beurteilt wird, ob die Abweichung DLNE kleiner als "0" ist. Wenn in Schritt 450 beurteilt wird, dass die Abweichung DLNE kleiner als "0" ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 460 fort. Im Schritt 460 wird der Versuchsanfragespülzykluswert TDPG auf einen Wert eingestellt, der durch eine Subtraktion der Spülzykluserneuerungsmenge KDPGU von dem Wert DPG_i-1 beim letzten Mal (dem letzten Anfragezykluswert, der bei der Steuerroutine des letzten Mals erhalten wurde) erhalten wird. Diese Spülzykluserneuerungsmenge KDPGU ist ein Wert, der vorher empirisch erhalten wurde und in dem ROM 33 gespeichert ist.
Als nächstes wird in Schritt 440 der Versuchsanfragespülzykluswert TDPG, der in Schritt 460 berechnet wurde, als der letzte Anfragezykluswert DPG eingestellt und endet diese Routine.
Wenn in Schritt 450 beurteilt wird, dass die Abweichung DLNE nicht kleiner als "0" ist, ist die Abweichung DLNE gleich "0" und es wird angenommen, dass es keine Änderung der Motordrehzahl gibt. Dabei wird die Verarbeitung zum Schritt 480 umgeleitet, wobei der Versuchsanfragespülzykluswert TDPG denselben Wert annimmt wie der Wert DPG_i-1 beim letzten Mal (der letzte Anfragezykluswert, der bei der Steuerroutine des letzten Mals erhalten wurde).
Als nächstes wird in Schritt 440 der in Schritt 480 berechnete Versuchsanfragespülzykluswert TDPG als der letzte Anfragezykluswert DPG eingestellt und endet diese Routine.
Die ECU 30 führt demnach eine Zyklussteuerung des elektromagnetischen Ventils 81 auf der Grundlage des letzten Anfragezykluswerts DPG aus.
Es ist zu beachten, dass in Übereinstimmung mit dem letzten Anfragezykluswert speziell eine Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG berechnet ist, um unter Berücksichtigung einer dem durch das Entlüften eingeführten Kraftstoffdampf entsprechenden Kraftstoffmenge eine von dem Einspritzventil eingespritzte Kraftstoffmenge zu ermitteln und dass eine letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von einer vorher berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet wird.
Die Brennkraftmaschine der Zylindereinspritzart wird normalerweise in einem Zustand betrieben, in dem die Drosselklappe in vielen Fällen im Wesentlichen vollständig geöffnet ist, sodass die Ansaugluftmenge, das heißt der Unterdruck, fixiert ist und weshalb bei dem Versuch, die Spülmenge in Übereinstimmung mit zumindest einem Wert aus der Luftansaugmenge, der Last (Luftmenge/Motordrehzahl) und dem Ansaugleitungsunterdruck zu steuern, die Verbrennung auf der Seite einer niedrigen Drehzahl instabil wird oder beim Ausführen derselben Spülmenge bei sowohl der Schichtladeverbrennung bei niedrigerer Motordrehzahl als auch bei der gleichförmigen Verbrennung bei höherer Motordrehzahl eine unbeabsichtigte Zündung auftreten kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Spülmenge durch Anwenden nur der Motordrehzahl als Steuerparameter in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl ohne eine Abhängigkeit von dem Ansaugleitungsunterdruck gesteuert und kann somit eine stabile Verbrennung erhalten werden.
Korrekturbeispiel mit Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 ein Beispiel für die Korrektur der Kraftstoffdampfmenge in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl erläutert.
Zu Anfang werden die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 681). Als nächstes wird in Übereinstimmung mit den Eingabedaten in einer Interpolationsweise eine Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 682). Und zwar wird zunächst in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und dem Gaspedalweg in der Interpolationsweise aus einem Kennfeld, das eine (nicht gezeigte) Korrelation zwischen der Motordrehzahl, dem Gaspedalweg und der Grundkraftstoffeinspritzmenge beschreibt, die Grundkraftstoffeinspritzmenge berechnet.
Im Schritt 683 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, werden die Drosselöffnungen PA und die Motordrehzahl NE eingelesen (Schritt 684).
Als nächstes wird die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet (Schritt 685). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 7) zwischen der Drosselöffnung TA, der Motordrehzahl NE und der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) durchgeführt, die vorher gespeichert in dem ROM in der Gestalt eines Kennfelds gespeichert wurde. Es ist zu beachten, dass sich hoch, mittel und niedrig jeweils auf die Motordrehzahl beziehen. Wenn die Motordrehzahl niedrig ist, erhöht sich die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge.
Wenn anschließend in Schritt 683 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, wird die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 687 auf "0" eingestellt.
Nachdem die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) in den Schritten 685 und 687 ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 686 fort, wobei die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der vorher in Schritt 682 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt wird.
Danach wird die Kraftstoffeinspritzung gemäß einem speziell eingerichteten Kraftstoffeinspritzprogramm implementiert.
Es ist zu beachten, dass das Verfahren des Berechnens der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) auch auf andere Weise ausgeführt werden kann, beispielsweise wie in dem in 8 gezeigten Verfahren, bei dem FPG aus einer Spülgasmenge QP erhalten wird, oder wie bei dem in 9 gezeigten Verfahren, bei dem FPG aus dem Druck eines Ansaugkrümmers erhalten wird.
Es ist zu beachten, dass die in 6 gezeigte Routine wiederholt in einem Intervall mit einer vorgegebenen Zeit ausgeführt wird.
Mit einer derartigen Korrekturroutine wird insbesondere in den Schritten 684 und 685 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge erfasst und die Korrektur bewirkt. Es kann deshalb eine große Menge Kraftstoffdampf verarbeitet werden, ohne Einfluss auf das Fahrverhalten und die Emissionen auszuüben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Es wird nun zunächst ein im ersten Ausführungsbeispiel verwendetes Konzentrationserfassungsmodul diskutiert.
Das Konzentrationserfassungsmodul enthält, wie in 10 gezeigt ist, ein Kennfeld, in dem eine Beziehung zwischen einem Betrag einer Leistungsschwankung (einer Drehmomentschwankung) DLN und einer Kraftstoffmenge eingerichtet ist, oder entsprechende Funktionen. Der Fall, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem mageren Bereich befindet, bezieht mit ein, dass die Kraftstoffmenge klein ist, wenn die Leistung stark schwankt. Das heißt, dass es sich dabei um einen mageren Zustand handelt, in dem die Konzentration des Luftkraftstoffgemisches mager ist, wobei das bezieht notwendigerweise mit ein, dass die Kraftstoffdampfmenge klein oder dass die Konzentration des Kraftstoffdampfes mager ist. Diese Beziehung basiert auf Versuchen, die die Erfinder durchgeführt haben.
Dabei ist eine Basisleistungsschwankung eingestellt, wobei selbst dann, wenn das Entlüften ausgeführt wird und die Leistungsschwankung größer als diese Basisleistungsschwankung ist, es einen mageren Zustand geben muss. Es wird deshalb beurteilt, dass die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg mager ist. Da nämlich, wie aus Schritt 699 ersichtlich ist, der Kraftstoffdampf die magere Konzentration hat, wird die letzte Kraftstoff einspritzmenge QALLINJ erhöht. Insbesondere ist, wie in 11 gezeigt ist, in dem ROM in der Gestalt eines Kennfelds eine Beziehung zwischen einer Leistungsschwankungsmenge FCDLN und einer Konzentrationskorrekturmenge ΔFGprg gespeichert. Diese Beziehung wird ebenfalls empirisch ermittelt. Es ist zu beachten, dass die Leistungsschwankung (die Drehmomentschwankung) bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Änderungsbetrag der Motordrehzahl NE der Brennkraftmaschine erfasst wird, der durch den Kurbelwinkelsensor 28 erhalten wird. Die Leistungsschwankung kann auch auf andere Weise erhalten werden, etwa aus einer Änderung des Drehmoments, das durch einen Drehmomentsensor an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors erfasst wird, und aus einer Änderung des Verbrennungsdrucks in der Brennkammer.
Nachdem soweit das Kennfeld zum Schätzen der Kraftstoffdampfkonzentration beschrieben wurde, wird im Folgenden nun die Entlüftungssteuerung unter Anwendung dieses Kennfelds erläutert.
Unter Bezugnahme auf 12 wird ein Beispiel für die Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung mit der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG beschrieben.
Die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QAALLINJ) des schließlich von dem Kraftstoffeinspritzventil zugeführten Kraftstoffs ist hier gegeben durch: Letzte Kraftstoffeinspritzmenge QALLINJ = Grundkraftstoffeinspritzmenge QALL – Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG Formel (1)
Die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) nimmt demnach ab, wenn sich die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG erhöht, wobei das Luft-Kraftstoff-Gemisch ein viel magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis hat. Wenn die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG abnimmt, erhöht sich die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) und hat das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein viel fetteres Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
Zuerst werden die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 690). Anschließend wird die Grundkraftstoffeinspritzmenge QALL auf eine interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den Eingabedaten berechnet (Schritt 691).
In Schritt 692 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird eine Spülgasmenge QP des aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 693). Diese Berechnung wird auf der Grundlage einer Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt eines Kennfelds gespeichert wurde. Übrigens beziehen sich in 13 hoch, mittel und niedrig jeweils die Motordrehzahl. Wenn die Motordrehzahl höher wird, wird die Spülgasmenge größer.
Anschließend wird die momentane Leistungsschwankung erfasst und wird durch Subtraktion einer Leistungsschwankung DLNO des letzten Males von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag FCDLN erhalten. Danach berechnet das Kraftstoffdampfkonzentrationserfassungsmodul unter Bezugnahme auf das Kennfeld in 11 die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg (Schritt 695).
Danach wird in Schritt 696 durch Addition der Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg zu der Kraftstoffdampfkonzentration beim letzten Mal die Kraftstoffdampfmenge FGprg von diesem Mal erhalten.
Als nächstes wird in Schritt 697 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG berechnet. Genauer wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert und wird ihr Produkt durch (Motordrehzahl NE × (n/2)) geteilt, wobei ihr Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass n in dieser Formel der Anzahl der Zylinder entspricht und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung bei einem Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird.
Wenn in Schritt 692 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, wird die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 698 auf "0" eingestellt.
Nachdem in den Schritten 697 und 698 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 699 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 691 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt. Gemäß dem speziell eingerichteten Kraftstoffeinspritzprogramm wird mit der Kraftstoffeinspritzmenge die Kraftstoffeinspritzung implementiert.
Es ist zu beachten, dass die in 12 gezeigte Routine wiederholt bei einem Intervall mit einer vorgegebenen Zeit ausgeführt wird. Übrigens wird die Einspritzzeitgebung für eine Periode vom Ansaughub bis zum Verdichtungshub in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors eingerichtet.
Die Kraftstoffdampfkonzentration wird also aus der Leistungsschwankung abgeschätzt, wobei dann die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge berechnet wird. Deshalb gelingt es, die Entlüftungssteuerung mit einer hohen Genauigkeit auch in einem Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu bewirken, in dem ein Sensor für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht zur Messung in der Lage ist, und den Kraftstoffdampf zu verarbeiten, ohne Einfluss auf das Fahrverhalten und die Emissionen auszuüben.
Zweites Ausführungsbeispiel
Änderung des Kraftstoffeinspritzzustands mit Korrektur der Kraftstoffdampfmenge
Als nächstes wird ein Steuerungsbeispiel für das Ändern eines Zustands der Kraftstoffeinspritzung mit Korrektur der Kraftstoffdampfmenge erläutert. Es sollte beachtet werden, dass der Zustand der Kraftstoffeinspritzung beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Kraftstoffeinspritzwinkel einbezieht.
Wie in 14 gezeigt ist, werden zuerst die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 701). Anschließend wird auf eine interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten (Schritt 702) die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet.
In Schritt 703 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP berechnet, die aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzt ist (Schritt 704). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher gespeichert in dem ROM in der Gestalt eines Kennfelds gespeichert wurde.
Anschließend wird die Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) berechnet (Schritt 705). Das Berechnungsverfahren ist dasselbe wie das in den Schritten 695 und 696 in 12.
Danach wird in Schritt 706 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Genauer wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert und wird ihr Produkt durch (Motordrehzahl (NE × (n/2)) geteilt, wobei der Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass n in dieser Formel der Anzahl der Zylinder entspricht, und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung beim Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird.
Wenn in Schritt 703 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, wird die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 707 auf "0" eingestellt.
Nachdem in den Schritten 706 und 707 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 708 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 702 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt. Des Weiteren wird in Schritt 709 ein Kraftstoffeinspritzwinkel (Kurbelwinkel zum Kraftstoffeinspritzstartzeitpunkt) ermittelt. Beim Ermitteln des Kraftstoffeinspritzwinkels (AINJ), wird auf das in 15 gezeigte Kennfeld Bezug genommen. Dieses Kennfeld beschreibt eine Korrelation zwischen der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) und einer Änderungsmenge (ΔAINJ) des Kraftstoffeinspritzwinkels und wurde vorher in dem ROM gespeichert. In 15 zeigt der Schnittpunkt zwischen der Kurve und der Abszissenachse das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis an. Der linke Teil von diesem Schnittpunkt beinhaltet, dass nur Luft gespült wird. Und zwar wird dabei der Kraftstoffeinspritzwinkel durch Subtraktion der der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) entsprechenden Änderungsmenge (ΔAINJ) des Kraftstoffeinspritzwinkels von dem Kraftstoffeinspritzwinkel (AINJO) beim letzten Mal berechnet. Mit dem auf diese Weise erhaltenen Kraftstoffeinspritzwinkel wird gemäß dem speziell eingerichteten Kraftstoffeinspritzprogramm die Kraftstoffeinspritzung implementiert.
Es ist zu beachten, dass die in 14 gezeigte Routine wiederholt mit einem Intervall mit einer vorgegebenen Zeit ausgeführt wird.
Neben der Kraftstoffeinspritzmenge wird auch der Kraftstoffeinspritzwinkel auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Korrekturroutine gesteuert und wird danach die Leistungsschwankung erfasst. Auf diese Wiese wird die Genauigkeit der Erfassung der Kraftstoffdampfkonzentration verbessert und ist es des Weiteren möglich, eine große Menge des Kraftstoffdampfs zu verarbeiten, ohne Einfluss auf das bevorzugte Fahrverhalten und die Emissionen auszuüben.
Drittes Ausführungsbeispiel
Das Wesentliche des dritten Ausführungsbeispiels ist, dass jedes Mal, wenn das Entlüften gestartet wird, und mit jedem Verstreichen einer vorgegebenen Zeit zum Schätzen der Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg aus der Leistungsschwankung seine Erfassung ausgeführt wird.
Des Weiteren werden die Leistungsschwankungen auf eine Wiese gemessen, bei der in einem Intervall einer vorgegebenen Zeit von ihnen ein Durchschnitt genommen wird.
Wie in 16 gezeigt ist, werden am Anfang die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 801). Anschließend wird auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 802).
In Schritt 803 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP des aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 804). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde.
Anschließend wird ein Wert C eines Zählers um "1" hochgezählt (Schritt 805). In Schritt 806 wird beurteilt, ob der Zählwert C gleich "1" ist oder nicht. Wenn der Wert C gleich "1" ist, wird bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit der Durchschnitt der Leistungsschwankungen gelesen (Schritt 807). Die Leistungsschwankungen werden immer durch das als Leistungsschwankungserfassungsmodul dienende Betriebszustandserfassungsmodul M7 erfasst, wobei mit dem Intervall der vorgegebenen Zeit deren Durchschnitt bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit durch eine andere Routine berechnet wird.
Nachdem der Durchschnitt der Leistungsschwankungen gelesen wurde, wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld als Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 808). Das Kennfeld in 17 zeigt eine Beziehung zwischen einem Leistungsschwankungsdurchschnittswert avΔDLN und dem Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert ΔFGprg. Dieses Kennfeld wurde vorher im ROM gespeichert. Wie aus diesem Kennfeld ersichtlich ist, ist ein positiver Korrekturwert vorgegeben, wenn sich der Leistungsschwankungsdurchschnitt unterhalb von "0" befindet und der negative Wert groß wird. Wenn der Leistungsschwankungsdurchschnitt oberhalb von "0" liegt und der positive Wert groß wird, ist ein negativer Korrekturwert vorgegeben. Wenn sich der Leistungsschwankungsdurchschnitt in der Umgebung von "0" befindet, wird das als eine tote Zone angesehen und ist ein Korrekturwert von "0" vorgegeben. Der kritische Punkt, der angibt, ob der Korrekturwert gleich "0" ist oder nicht, wird empirisch erhalten.
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird diese Korrekturmenge zu der Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge FGprg addiert, die beim letzten Mal berechnet wurde, wodurch eine neue Kraftstoffdampfkonzentration erhalten wird (Schritt 809). Danach wird in Schritt 810 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Genauer gesagt wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert wird ihr Produkt durch (Motordrehzahl (NE) × (n/2)) dividiert, wobei der Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt ist. Es ist zu beachten, dass n in dieser Formel für die Anzahl der Zylinder steht, und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung beim Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird.
Beim Beurteilen in Schritt 806, dass C nicht gleich "1" ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 811 fort, wobei durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO beim letzten Mal von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten wird. Anschließend wird ein N geteilter Wert ΔDLN/N des Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN bei diesem Mal zu dem Durchschnittswert avΔDLN der Leistungsschwankungsbeträge ΔDLN addiert, der beim letztmaligen Ausführen der Routine erhalten wurde, und wird das Additionsergebnis als Leistungsschwankungsdurchschnittswert avΔDLN bei diesem Mal eingestellt. Dabei ist N ein beliebiger Wert, der eine Kraftstoffdampfkonzentrationsberechnungsperiode anzeigt.
Danach wird beurteilt, ob der in Schritt 805 erhaltene Zählwert C größer als N + 1 ist oder nicht (Schritt 812). Wenn der Zählwert C größer als N + 1 ist, wird der Zählwert auf "0" initialisiert (Schritt 814) und schreitet die Verarbeitung zum Schritt 810 fort. Wenn in Schritt 813 beurteilt wird, dass der Zählwert C weniger als N + 1 beträgt, schreitet die Verarbeitung unmittelbar zum Schritt 810 fort. Was beim letzten Mal als Kraftstoffdampfkonzentration FGprg berechnet wurde, wird über die Schritte 813 und 814 in Schritt 810 verwendet.
Es ist zu beachten, dass bei der Beurteilung in Schritt 803, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 815 auf "0" eingestellt wird.
Nachdem in den Schritten 810 und 815 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 816 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 802 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt.
Es wird übrigens darauf hingewiesen, dass die Erfassung der Kraftstoffdampfkonzentration beim Starten des Entlüftens vom Schritt 806 an implementiert wird. Wie des Weiteren aus den Schritten 813 und 814 ersichtlich ist, wird der Zählwert C jedes Mal initialisiert, wenn diese Routine (N + 1) Male ausgeführt wird, das heißt bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit. Die Kraftstoffdampfkonzentration wird beim nächsten Ausführen des Programm in den Schritten 807 bis 809 erfasst.
Die Leistungsschwankungen werden bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit gemittelt, weswegen die Probenentnahme bzw. Abfrage sanft ist. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Änderung der Konzentration des Kraftstoffdampfes träger ablaufen als die Leistungsschwankung, weswegen die Abtastung behutsam bewirkt wird. Dadurch gelingt es, das Jagen des Konzentrationserfassungswerts zu hemmen, das zu einem Fehler der Leistungsschwankung aufgrund anderer Faktoren als der Grundkraftstoff beiträgt.
Viertes Ausführungsbeispiel
Das vierte Ausführungsbeispiel beschreibt den Fall, dass die Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg, wenn sie aus der Leistungsschwankung abgeschätzt wird, unter einem vorgegebenen Betriebszustand erfasst wird, in dem insbesondere die nicht durch das Spülen verursachte Leistungsschwankung gering ist, in dem also die Verbrennung stabilisiert ist. Der Fall, in dem die Leistungsschwankung gering ist, bezieht einen derartigen Betriebszustand mit ein, dass beispielsweise die Motordrehzahl höher als in einem mittleren Motordrehzahlbereich ist.
Wie in 18 gezeigt ist, werden am Anfang die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 901). Anschließend wird die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten berechnet (Schritt 902).
In Schritt 903 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP des aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 904). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde.
Als nächstes wird beurteilt, ob die Motordrehzahl NE zwar größer als N1, aber kleiner als N2 ist oder nicht (Schritt 905). Wie in 19 gezeigt ist, sind N1 und N2 hier ein unterer und oberer Grenzwert in einem Bereich, in dem die Leistungsschwankung stabil bleibt. Verbrennungsstabilität liegt vor, wenn sich die Motordrehzahl über N1 befindet. Wenn sie über N2 liegt, wird jedoch der Fehler bei der Messung der Leistungsschwankung groß, was zu einer Abnahme der Korrekturgenauigkeit führt.
Wenn sich die Motordrehzahl in einem mittleren Drehzahlbereich zwischen N1 und N2 (N1 = 2000 und N2 = 3000) befindet, wird in Schritt 906 die momentane Leistungsschwankung erfasst und wird durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO beim letzten Mal von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten. Danach wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 907).
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird diese Korrekturmenge zu der beim letzten Mal berechneten Kraftstoffdampfkonzentration FGprg addiert und wird das Additionsergebnis als neue Kraftstoffdampfkonzentration FGprg eingestellt (Schritt 908). Danach wird in Schritt 909 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Diese Berechnung ist dieselbe wie in Schritt 810 beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel.
Bei der Beurteilung in Schritt 905, dass die Motordrehzahl nicht in den Bereich N1 bis N2 fällt, springt die Verarbeitung vom Schritt 904 über Schritt 908 zum Schritt 909. In Schritt 909 wird dann die beim letzten Mal berechnete Kraftstoffdampfkonzentration FGprg verwendet.
Es ist zu beachten, dass bei der Beurteilung in Schritt 903, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, in Schritt 910 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge auf "0" eingestellt wird.
Nachdem in den Schritten 909 und 910 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 911 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 902 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt.
Wie vorstehend diskutiert ist, ist der Betriebszustand in Schritt 905 auf den Bereich beschränkt, in dem die Leistungsschwankung ausschließlich des Entlüftens und somit die Leistungsschwankung aufgrund des Entlüftens größer erscheint als bei keiner Beschränkung. Deshalb ist die Dampfkonzentrationserfassungsgenauigkeit verbessert, wenn die Konzentration bei einem derartigen Zustand erfasst wird. Wegen der Beschränkung auf den vorstehenden Bereich, in dem die nicht durch das Spülen verursachte Leistungsschwankung klein ist, erscheint außerdem der Einfluss der Leistungsschwankung aufgrund des Entlüftens groß und ist die Erfassung der Entlüftungssteuerung folglich einfach durchzuführen.
Es ist zu beachten, dass zwar in Schritt 905 unter Bezugnahme auf 19 beurteilt wird, ob die Motordrehzahl in den Bereich N1 bis N2 fällt oder nicht. Doch kann auch die Fahrzeuggeschwindigkeit als Ersatz für die Motordreh zahl verwendet werden, wobei beurteilt werden kann, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie in 20 gezeigt ist, innerhalb eines Bereichs V1 bis V2 liegt. Unter erneuter Bezugnahme auf 20 bilden V1 und V2 (beispielsweise V1 = 40 km/h und V2 = 80 km/h) einen unteren und oberen Grenzwert in einem Bereich, in dem die Leistungsschwankung stabil bleibt. Verbrennungsstabilität ist gegeben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb von V1 liegt. Bei mehr als V2 wird jedoch der Fehler bei der Messung der Leistungsschwankung groß, was zu einer Abnahme der Korrekturgenauigkeit führt.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Das fünfte Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, bei dem die Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg, wenn sie aus der Leistungsschwankung abgeschätzt wird, bei der mageren Verbrennung erfasst wird, bei der der Verbrennungsmotor bei einem weniger fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis als dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird.
Wie in 21 gezeigt ist, werden am Anfang die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 1001). Anschließend wird auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 1002).
In Schritt 1003 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP des aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 1004). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde.
Als nächstes wird beurteilt, ob der Verbrennungszustand des Motors ein Magerverbrennungszustand ist oder nicht (Schritt 1005). Ob der Magerverbrennungszustand vorliegt oder nicht wird durch Einrichten einer Marke beurteilt, die beispielsweise bei der Kraftstoffeinspritzregelung beim Eintritt des Magerbrennzustands den Magerverbrennungszustand anzeigt. Der Grund für die Durchführung einer derartigen Beurteilung ist, dass die Leistungsschwankung in der Umgebung des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (stöchiometrisches Verhältnis) stabil ist, die Verbrennung jedoch, wie in 22 gezeigt ist, instabil und die Leistungsschwankung groß wird, wenn die Magerkeit oder auch die Fettheit groß ist. Wenn bei diesen Fällen die Fettheit groß ist und die Konzentration des Kraftstoffdampfs plötzlich fett wird, erhöht sich der Grad der Fettheit weiter mit dem Ergebnis, dass die Leistungsschwankung größer wird, was für die Erfassung der Konzentration ungeeignet ist. Wenn dagegen die Magerkeit groß ist, wird die Konzentration des Kraftstoffdampfes plötzlich fett. Selbst beim Fettwerden ist die Leistungsschwankung noch stabil und ist deshalb zum Erfassen der Konzentration geeignet.
Die momentane Leistungsschwankung wird demnach in Schritt 1006 im Magerverbrennungszustand erfasst, wobei durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO beim letzten Mal von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten wird. Danach wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 1007).
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird diese Korrekturmenge zu der Kraftstoffdampfkonzentration FGprg addiert, die beim letzten Mal berechnet wurde, und wird das Additionsergebnis als neue Kraftstoffdampfkonzentration FGprg eingestellt (Schritt 1008). Danach wird in Schritt 1009 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Diese Berechnung ist dieselbe wie im Schritt 810 beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel.
Bei der Beurteilung in Schritt 1006, dass sich der Motor nicht im Magerverbrennungszustand befindet, springt die Verarbeitung vom Schritt 1006 über Schritt 1008 zum Schritt 1009. Dabei wird in Schritt 1009 die beim letzten Mal berechnete Kraftstoffdampfkonzentration FGprg verwendet.
Es ist zu beachten, dass bei der Beurteilung in Schritt 1006, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, in Schritt 1010 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge auf "0" eingestellt wird.
Nachdem in den Schritten 1009 und 1010 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1011 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 1002 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt.
Wie vorstehend diskutiert wurde, wird die Korrektur auf die Magerverbrennung beschränkt, wodurch eine Fehlerfassung der Konzentration aufgrund von Fettheit verhindert wird. Wenn die Erfassung nämlich in dem bereich des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses stattfände, träte nämlich wie vorstehend beschrieben das Phänomen auf, dass die Verbrennung selbst instabil wird, wenn die Kraftstoffkonzentration plötzlich fett wird mit dem Ergebnis, dass bei der erfassten Konzentration des Kraftstoffdampfes ein Fehler auftreten könnte. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel wird die Konzentration jedoch nur in dem Magerbrennzustand erfasst, weswegen keine Möglichkeit besteht, dass die Konzentration auf die vorstehend beschriebene Weise fehlerhaft erfasst wird.
Es ist zu beachten, dass der Magerverbrennungszustand bei dem fünften Ausführungsbeispiel beispielsweise bei der gleichförmigen Magerverbrennung ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F von 14,5 bis 22 (AF = 14,5 bis 22) und bei der Schichtladeverbrennung den Bereich 14,5 bis 40 (A/F = 14,5 bis 40) einschließt.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Das sechste Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in dem sich bei einer Änderung des Atmosphärendrucks und einer Temperatur der Ansaugluft die Kraftstoffdesorptionsmenge von dem Behälter ändert und die Spülgaskraftstoffkonzentration erneut gemessen wird, wenn beurteilt wird, dass bei der Konzentration des zu einzuspülenden Kraftstoffdampfes es Änderungen gibt. Nach dem Start der Messung wird die Messung kontinuierlich mehrere Male durchgeführt, um es denkbar erscheinen zu lassen, dass der Atmosphärendruck und die Ansauglufttemperatur in den stabilen Zustand konvergieren.
Wie in 23 gezeigt ist, werden zuerst die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 1101). Danach wird auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 1102).
In Schritt 1103 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP des aus der Luft und des Kraftstoffdampfes zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 1104). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde.
Als nächstes wird in Schritt 1105 durch Subtraktion des momentanen Atmosphärendrucks von einem Atmosphärendruck Patm, der beim letztmaligen Ausführen des Programms bei der Gelegenheit des Erfassens der Kraftstoffdampfkorrekturmenge FPG durch einen Atmosphärendrucksensor erfasst wurde, ein Atmosphärendruckänderungsbetrag ΔPatm für eine vorgegebene Zeit berechnet.
Danach wird beurteilt, ob der Zählwert C zwar größer als "0" ist oder nicht, aber kleiner als die Zahl der Spülgaskonzentrationsmessungen C0 ist (Schritt 1106). Wenn beurteilt wird, dass der Zählwert C Null ist oder über C0 liegt, wird in Schritt 1107 beurteilt, ob ein Absolutwert des Atmosphärendruckänderungsbetrags ΔPatm größer als ein Druckvergleichswert P0 ist. Hier ist C0 ein Wert, der empirisch aus dem Grad ermittelt wurde, um den sich der Atmosphärendruck ändert. Der Druckvergleichswert P0 ist ebenfalls ein empirisch ermittelter Wert. Die Änderung des Atmosphärendrucks übt einen Einfluss auf die Desorptionsmenge aus dem Behälter aus, weswegen beurteilt wird, ob im Vergleich mit dem empirisch ermittelten Vergleichswert eine vorgegebene Änderung vorliegt oder nicht.
Wenn dann der Absolutwert des Atmosphärendruckänderungsbetrags ΔPatm größer als der Druckvergleichswert P0 ist, wird beim Erfassen der Kraftstoffdampfmengekorrekturmenge FGprg als Atmosphärendruck Patm der momentane Atmosphärendruck eingestellt (Schritt 1108).
Wenn in Schritt 1106 beurteilt wird, dass der Zählwert C größer als Null, aber kleiner als C0 ist, springt die Verarbeitung über die Schritte 1107, 1108 unmittelbar zum Schritt 1109.
In Schritt 1109 wird der Zählwert C um "1" hochgezählt. Anschließend wird in Schritt 1110 die momentane Leistungsschwankung erfasst, wobei durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO beim letzten Mal von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten wird. Danach wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 1111).
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird diese Korrekturmenge zu der beim letzten Mal berechneten Kraftstoffdampfkonzentration FGprg addiert und wird das Additionsergebnis als neue Kraftstoffdampfkonzentration FGprg eingestellt (Schritt 1112). Danach wird in Schritt 1114 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Diese Berechnung ist dieselbe wie in Schritt 810 beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel.
Es ist zu beachten, dass bei der Beurteilung in Schritt 1107, dass der Absolutwert des Atmosphärendruckänderungsbetrags (ΔPatm) unterhalb dem Druckvergleichswert P0 liegt, der Zählwert C in Schritt 1113 auf "0" initialisiert wird und die Verarbeitung zum Schritt 1114 fortschreitet. In Schritt 1114 wird über Schritt 1113 die beim letzten Mal berechnete Kraftstoffdampfkonzentration FGprg verwendet.
Es ist zu beachten, dass dann, wenn in Schritt 1103 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 1115 auf "0" eingestellt wird.
Nachdem in den Schritten 1116 und 1115 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1116 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 1102 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt.
Wie aus Schritt 1107 ersichtlich ist, wird die Kraftstoffdampfkonzentration erneut erfasst, wenn der Änderungsbetrag des Atmosphärendrucks groß ist, und erhöht sich somit die Genauigkeit der Erfassung der Konzentration. Es ist zu beachten, dass 24 ein Diagramm einer Beziehung zwischen der Konzentration des aus dem Behälter desorbierten Kraftstoffs und des Atmosphärendrucks zeigt. Aus 24 wird ersichtlich, dass sich bei einer großen Änderung des Atmosphärendrucks die Konzentration des aus dem Behälter desorbierten Kraftstoffs ändert.
Wie in 25 gezeigt ist, kann sich die Konzentration des aus dem Behälter desorbierten Kraftstoffs übrigens auch in Abhängigkeit von einer Behälteratmosphärentemperatur ändern. Deshalb wird ein Änderungsbetrag der Behälteratmosphärentemperatur erfasst und kann beim Beurteilen in Schritt 1107, dass ein Absolutwert des Änderungsbetrags des Behälteratmosphärendrucks größer als ein vorgegebener Vergleichswert ist, die Konzentration des Kraftstoffdampfes erfasst werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Das siebte Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in dem die Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg, wenn sie aus der Leistungsschwankung abgeschätzt wird, jedes Mal erfasst wird, wenn das Entlüften begonnen wird, und bei einem Intervall einer vorgegebenen Zeit. Wenn dann die Konzentration niedrig ist und wenn das Entlüften gestartet wird oder wieder aufgenommen wird, wird die Erfassungsperiode verkürzt. Die Leistungsschwankungen werden bei einem Intervall einer vorgegebenen Zeit gemittelt und auf diese Weise gemessen.
Wie in 26 gezeigt ist, werden am Anfang die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 1201). Anschließend wird auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 1202).
In Schritt 1203 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP des aus dem Kraftstoffdampf und der Luft zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 1204). Die Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe
13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde.
Als nächstes wird der Wert C des Zählers um 1 hochgezählt (Schritt 1205). In Schritt 1206 wird beurteilt, ob der Zählwert C gleich 1 ist oder nicht. Wenn der Wert C gleich 1 ist, wird der Durchschnitt der Leistungsschwankungen bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit gelesen (Schritt 1207). Die Leistungsschwankungen werden immer durch das als Leistungsschwankungserfassungsmodul dienende Betriebszustandserfassungsmodul M7 erfasst, wobei bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit ihr Durchschnitt bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit durch eine andere Routine berechnet wird.
Nachdem der Durchschnitt der Leistungsschwankungen gelesen wurde, wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld als Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 1208).
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird diese Korrekturmenge zu der Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge FGprg addiert, die beim letzten Mal berechnet wurde, wodurch einen neue Kraftstoffdampfkonzentration erhalten wird (Schritt 1209). Danach wird in Schritt 1210 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Genauer gesagt wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert und wird ihr Produkt durch (Motordrehzahl (NE) × (n/2)) geteilt, wobei der Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt wird. Es sollte beachtete werden, dass n in dieser Formel für die Anzahl der Zylinder steht, und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung beim Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird.
Beim Beurteilen in Schritt 1206, dass C nicht gleich 1 ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1211 fort, bei dem durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO des letzten Mals von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten wird. Anschließend wird ein geteilter Wert ΔDLN/N des Leistungsschwankungsbetrags ΔDLN bei diesem Mal zu dem Durchschnittswert avΔDLN der Leistungsschwankungsbeträge DLN addiert, die beim Ausführen der Routine beim letzten Mal erhalten wurden, und wird das Additionsergebnis als Leistungsschwankungsdurchschnittswert avΔDLN bei diesem Mal eingestellt (Schritt 1212). Hier ist N ein beliebiger Wert, der eine Kraftstoffdampfkonzentrationsberechnungsperiode anzeigt.
Danach wird beurteilt, ob der in Schritt 1205 erhaltene Zählwert C größer als N + 1 ist oder nicht (Schritt 1213). Wenn der Zählwert C größer als N + 1 ist, wird der Zählwert C auf 0 initialisiert (Schritt 1214). Bei der Beurteilung in Schritt 1213, dass der Zählwert C unterhalb N + 1 ist, schreitet die Verarbeitung unmittelbar zum Schritt 1210 fort. Andernfalls wird nach dem Schritt 1214 beurteilt, ob die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg kleiner als der Konzentrationsvergleichswert FGprg0 ist oder nicht (Schritt 1215). Wenn er kleiner als FGprg0 ist, wird N durch N2 ersetzt (Schritt 1216). In Schritt 1215 wird die letztmalige Berechnung der Kraftstoffdampfkonzentration FGprg verwendet. Es ist zu beachten, dass der Konzentrationsvergleichswert FGprg0 ein empirisch ermittelter Wert ist. Des Weiteren ist N2 ein Wert, der eine Erfassungszeit anzeigt.
Wenn in Schritt 1215 über Schritt 1216 beurteilt wird, dass die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg über dem Konzentrationsvergleichswert FGprg0 ist, wird in Schritt 1210 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet.
Es ist zu beachten, dass dann, wenn in Schritt 1203 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, in Schritt 1217 N durch N1 ersetzt wird und die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 1218 auf 0 eingestellt wird. N1 kann ebenfalls ein Wert sein, der eine Erfassungszeit anzeigt und ein Initialwert beim Starten des Entlüftens ist, wobei es eine Beziehung geben muss, wie beispielsweise N1 < N2.
Nachdem in den Schritten 1210 und 1218 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1219 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 1202 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt.
In Schritt 1206 wird angezeigt, dass beim Starten des Entlüftens die Erfassung der Kraftstoffdampfkonzentration ausgeführt wird. Wie des Weiteren in den Schritten 1213, 1214 gezeigt ist, wird der Zählwert C jedes Mal initialisiert, wenn diese Routine (N + 1) Mal ausgeführt wurde, also bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit. Die Kraftstoffdampfkonzentration wird beim nächsten Ausführen des Programms in den Schritten 1207 bis 1209 erfasst.
Wenn des Weiteren in Schritt 1215 beurteilt wird, dass die Kraftstoffdampfkonzentration kleiner als der Konzentrationsvergleichswert ist, dass also die Konzentration mager ist, wird N durch den Wert N2 ersetzt, der größer als N1 ist, und erhöht sich somit beim nächsten Ausführen der Routine die Zeit bis zu der Initialisierung von C in Schritt 1213. Wenn die Konzentration mager ist, wird nämlich in Schritt 1213 beurteilt, dass N + 1 = N2 + 1 ist. Wohingegen bei der fetten Konzentration in Schritt 1213 beurteilt wird, dass N + 1 = N1 + 1 < N2 + 1 ist. Die Berechnungsperiode der Kraftstoffdampfkonzentration ist übrigens kürzer, wenn die Konzentration fett ist, als wenn sie mager ist.
Wenn die Spülgaskonzentration des Behälters als eine Eigenschaft des Behälters fett ist, schwankt die Leistung stärker, als wenn die Konzentration mager ist. Da das der Fall ist, gelingt es anders als einer mageren Konzentration, die Konzentrationserfassungsgenauigkeit durch Verkürzen der Berechnungsperiode der Kraftstoffdampfkonzentration zu erhöhen.
Achtes Ausführungsbeispiel
Das achte Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in dem, wenn die Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg aus der Leistungsschwankung abgeschätzt wird, das Entlüften unterbrochen wird, wenn die Konzentration genau unterhalb eines vorgegebenen Wert ist, und das Entlüften nach dem Erhöhen der Temperatur des Behälters wieder aufgenommen wird, wodurch eine ansteigende Kraftstoffdesorptionsrate aus dem Behälter erhalten wird.
Wie in 27 gezeigt ist, werden am Anfang die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 1301). Anschließend wird auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 1302).
In Schritt 1303 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird beurteilt, ob eine Spülunterbrechungsmarke fFPGcut eingestellt ist oder nicht, ob also fFPGcut = 1 eingestellt ist oder nicht (Schritt 1304). Wenn die Marke nicht eingestellt ist, wird in Schritt 1305 die Spülgasmenge QP des aus dem Kraftstoffdampf und der Luft zusammengesetzten Spülgases berechnet. Diese Berechnung auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung PA und der Spülgasmenge wird durchgeführt, die in dem ROM vorher in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde. Gleichzeitig wird auch der Zählwert C um 1 hochgezählt.
Als nächstes wird in Schritt 1306 beurteilt, ob der Zählwert C gleich 1 ist oder nicht. Wenn der Wert C gleich 1 ist, wird der Durchschnitt avΔDLN der Leistungsschwankungen bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit gelesen (Schritt 1307). Die Leistungsschwankungen werden immer durch das als Leistungsschwankungserfassungsmodul dienende Betriebszustandserfassungsmodul M7 erfasst, wobei bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit sein Durchschnitt bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit durch eine andere Routine berechnet wird.
Nachdem der Durchschnitt der Leistungsschwankungen gelesen wurde, wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld als Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 1308).
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird dieser Korrekturbetrag zu der Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge FGprg addiert, die beim letzten Mal berechnet wurde, wodurch eine neue Kraftstoffdampfkonzentration erhalten wird (Schritt 1309). Nachdem die Kraftstoffdampfkonzentration ermittelt wurde, wird beurteilt, ob diese Konzentration kleiner als eine Spülunterbrechungsvergleichskonzentration ist oder nicht (Schritt 1310). Wenn die Kraftstoffdampfkonzentration kleiner als die Spülunterbrechungsvergleichskonzentration ist, wird die Kraftstoffdampfkonzentration auf 0 eingestellt und wird außerdem der Zählwert C auf 0 eingestellt. Nebenbei wird die Spülunterbrechungsmarke fFPGcut auf 1 eingestellt (Schritt 1311). Hier entspricht die Spülunterbrechungsvergleichskonzentration in Übereinstimmung mit einem Zustand, in dem das Spülgas im Wesentlichen als Luft angesehen werden kann einem vorgegebenen Wert (beispielsweise einer Konzentration 1%), der vorher empirisch ermittelt wurde.
Danach wird in Schritt 1312 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Genauer gesagt wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert und wird sein Produkt durch (Motordrehzahl (NE) × (n(2)) geteilt, wobei der Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass n in dieser Formel für die Anzahl der Zylinder steht und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung beim Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird. Wenn über Schritt 1311 die Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) gleich 0 ist, ist als Ergebnis auch die Kraftstoffdampfmenge gleich 0.
Wenn dagegen in Schritt 1310 beurteilt wird, dass die Kraftstoffdampfkonzentration größer als die Spülunterbrechungsvergleichskonzentration ist, springt die Verarbeitung über den Schritt 1311 zum Schritt 1312, in dem die Kraftstoffdampfkonzentration berechnet wird.
Wenn in Schritt 1306 beurteilt wird, dass C nicht gleich 1 ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1311 fort, in dem durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO beim letzten Mal von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten wird. Anschließend wird ein geteilter Wert ΔDLN/N des Leistungsschwankungsbetrags ΔDLN bei diesem Mal zu dem Durchschnittswert avΔDLN der Leistungsschwankungsbeträge ΔDLN addiert, der beim letztmaligen Ausführen der Routine erhalten wurden, und wird das Additionsergebnis als Leistungsschwankungsdurchschnittswert avΔDLN bei diesem Mal eingestellt (Schritt 1314). Hier ist N ein beliebiger Wert, der eine Kraftstoffdampfkonzentrationsberechnungsperiode anzeigt.
Danach wird beurteilt, ob der in Schritt 1305 erhaltene Zählwert C größer als N + 1 ist oder nicht (Schritt 1315). Wenn der Zählwert C größer als N + 1 ist, wird der Zählwert C auf 0 initialisiert (Schritt 1316). Bei der Beurteilung in Schritt 1315, dass der Zählwert C weniger als N + 1 beträgt, schreitet die Verarbeitung unmittelbar zum Schritt 1312 fort. In Schritt 1312 wird vom Schritt 1313 aus über Schritt 1315, 1316 die beim letzten Mal berechnete Kraftstoffdampfkonzentration FGprg verwendet.
Bei der Beurteilung in Schritt 1304, dass die Spülunterbrechungsmarke fFPGcut eingestellt ist, wird beurteilt, ob ein Wert eines Spülunterbrechungszählers Ccut größer als eine Anzahl der Spülunterbrechungen Ncut ist oder nicht. Wenn der Wert des Spülunterbrechungszählers Ccut größer als die Anzahl der Spülunterbrechungen Ncut ist, wird die Spülunterbrechungsmarke fFPGcut durch 0 ersetzt und wird der Spülunterbrechungszähler Ccut initialisiert (Schritt 1318). Dann wird als Kraftstoffdampfkonzentration FGprg die Spülunterbrechungsvergleichskonzentration FGprgcut verwendet (Schritt 1319). Die Verarbeitung schreitet zum Schritt 1312 fort, in dem die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG berechnet wird.
Während andererseits bei der Beurteilung in Schritt 1317 ergibt, dass der Wert des Spülunterbrechungszählers Ccut unterhalb der Anzahl der Spülunterbrechungen Ncut liegt, wird der Wert des Spülunterbrechungszählers Ccut hochgezählt (1320) und wird die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge FPG auf 0 eingestellt (Schritt 1321).
Es ist zu beachten, dass bei der Beurteilung in Schritt 1303, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge in Schritt 1322 auf 0 eingestellt wird.
Nachdem in den Schritten 1312, 1321 und 1322 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1323 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 1302 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt.
In Schritt 1306 wird angezeigt, dass die Erfassung der Kraftstoffdampfkonzentration beim Starten des Entlüftens ausgeführt wird. Wie des Weiteren in den Schritten 1315, 1316 gezeigt ist, wird der Zählwert C jedes Mal initialisiert, wenn diese Routine (N + 1) Mal ausgeführt wurde, also bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit. Die Kraftstoffdampfkonzentration wird beim nächsten Ausführen des Programms in den Schritten 1307 bis 1309 erfasst.
Darüber hinaus wird in den Schritten 1310, 1311 die Spülunterbrechungsbeurteilung durchgeführt und wird unterhalb der vorgegebenen Kraftstoffdampfkonzentration das Entlüften unterbrochen. Der Grund für diese Unterbrechung ist der folgende.
Der Behälter hat nämlich eine hohe Kraftstoffdesorptionseffizienz, wenn die Temperatur hoch ist. Wenn der Kraftstoff aus dem Behälter desorbiert wird, wird jedoch Verdampfungswärme absorbiert mit dem Ergebnis, dass die Temperatur sinkt. Deshalb nimmt die Kraftstoffdesorptionseffezienz ab. Folglich kann der Kraftstoff selbst dann nicht desorbiert werden, wenn die Strömung des Spülgases ermöglicht wird. Ist das der Fall, wird das Entlüften beim achten Ausführungsbeispiel zeitweilig unterbrochen und die Behältertemperatur wegen der Aufnahme der Wärme von dem umgebenden Abschnitt ausreichend wiederhergestellt, um die Desorption des Kraftstoffs aus diesem zu ermöglichen, wodurch die Kraftstoffdesorptionseffizienz verbessert werden kann.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Das neunte Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in dem, wenn die Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg aus der Leistungsschwankung abgeschätzt wird und sich die Konzentration über einem vorgegebenen Wert befindet, ein Kraftstoffeinspritzwinkel (eine Kraftstoffeinspritzzeit gebung) und eine Luftmenge so geändert werden, dass in der Brennkammer eine gleichförmige Verbrennung stattfindet.
Wie in 28 gezeigt ist, werden zuerst die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 1401). Anschließend wird die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten berechnet (Schritt 1402).
In Schritt 1403 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird in Schritt 1404 die Spülgasmenge QP des aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzten Spülgases berechnet. Diese Berechnung wird durchgeführt auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurden. Des Weiteren wird gleichzeitig der Zählwert C um "1" hochgezählt.
Als nächstes wird in Schritt 1405 durch Subtraktion der Leistungsschwankung DLNO beim letzten Mal von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leistungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten.
Nachdem in Schritt 1405 der Leistungsschwankungsbetrag berechnet wurde, wird aus dem in 17 gezeigten Kennfeld als Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet (Schritt 1406).
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt ist, wird diese Korrekturmenge zu der Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge FGprg addiert, die beim letzten Mal berechnet wurde, wodurch eine neue Kraftstoffdampfkonzentration erhalten wird (Schritt 1407). Wenn die Kraftstoffdampfkonzentration ermittelt ist, wird beurteilt, ob diese Konzentration größer als eine Änderungsvergleichskonzentration fPRGrich ist (Schritt 1408). Wenn die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg größer als die Änderungsvergleichskonzentration fPRGrich ist, wird 1 auf eine fette Konzentrationsbeurteilungsmarke fPRGrich eingestellt (Schritt 1409). Die Änderungsvergleichskonzentration fPRGrich ist ein Grenzwert (ein Vergleichswert), um die Verbrennung im normalen Zustand aus einer Beziehung zwischen der erfassten Konzentration des Kraftstoffdampfes und der momentanen Einspritzzeitgebung einzurichten, und wird vorher empirisch ermittelt. Die Kraftstoffdampfkonzentration wird nämlich während der Schichtladeverbrennung fett, wobei die Einspritzzeitgebung, wenn beurteilt wird, dass die Schichtladeverbrennung nicht eingerichtet ist, von dem Kompressionshub aus zum Ansaughub hin vorverlagert wird.
Anschließend wird aus einem in 29 gezeigten Kennfeld MAP (ACArich) eine Kraftstoffeinspritzzeitgebung ACArich, wenn das Entlüften fett ist, ausgelesen (Schritt 1410). In diesem Kennfeld ist die Kraftstoffeinspritzzeitgebung, wenn das Entlüften fett ist, in Beziehung zur Motordrehzahl beschrieben.
Es ist zu beachten, dass anstatt von Schritt 1410 auch aus einem Drosselöffnungskennfeld (TArich) eine Drosselöffnung (TArich), wenn das Entlüften fett ist, gelesen und geändert werden kann (Schritt 1410-1).
Danach wird in Schritt 1411 eine Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Genauer gesagt wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert und wird das Produkt durch (Motordrehzahl (NE) × (n/2)) geteilt, wobei der Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass n in dieser Formel die Anzahl der Zylinder bezeichnet und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung im Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird.
Bei der Beurteilung in Schritt 1408, dass die Kraftstoffkonzentration unterhalb der Änderungsvergleichskonzentration fPRGrich liegt, wird in Schritt 1412 beurteilt, ob die fette Konzentrationsbeurteilungsmarke fPRGrich auf "1" eingestellt ist. Wenn "1" eingestellt ist, wird in Schritt 1413 beurteilt, ob die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg kleiner als eine Rückkehrkonzentration FGprgret ist oder nicht. Wenn die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg kleiner als die Rückkehrkonzentration FGprgret ist, wird die fette Konzentrationsbeurteilungsmarke fPRGrich auf "0" eingestellt (Schritt 1413-1) und wird aus dem Einspritzzeitgebungskennfeld die Einspritzzeitgebung ausgelesen (Schritt 1413-2). Dann schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1411 fort. Bei der Beurteilung in Schritt 1413, dass die Kraftstoffdampfkonzentration FGprg größer als die Rückkehrkonzentration FGprgret ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1310 fort. Es ist zu beachten, dass die Rückkehrkonzentration FGprgret ein kleinerer Wert als die Änderungsvergleichskonzentration fPRGrich ist und einer Konzentration entspricht, die ausreichend für eine Rückkehr der Einspritzzeitgebung zu ihrer anfänglichen Zeitgebung ist, wenn die Kraftstoffdampfkonzentration mager wird. Diese Rückkehrkonzentration FGprgret wird vorher empirisch ermittelt. Das heißt, dass die Einspritzzeitgebung, wenn die Kraftstoffdampfkonzentration mager genug wird, um die Schichtladeverbrennung einzurichten, vom Ansaughub aus zum Kompressionshub hin verzögert wird.
Wenn des Weiteren in Schritt 1412 beurteilt wird, dass die fette Konzentrationsbeurteilungsmarke fPRGrich nicht auf "1" eingerichtet ist, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1411 fort.
Es ist zu beachten, dass die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge, wenn in Schritt 1403 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, in Schritt 1414 auf "0" eingestellt wird und die fette Konzentrationsbeurteilungsmarke fPRGrich auf "0" eingestellt wird.
Nachdem in den Schritten 1411 und 1414 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1415 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 1402 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt. Der Kraftstoff wird in Übereinstimmung mit einem besonders eingerichteten Kraftstoffeinspritzprogramm bei der Kraftstoffeinspritzzeitgebung mit dieser Kraftstoffeinspritzmenge eingespritzt.
Wie in Schritt 1408 gezeigt ist, wird die Kraftstoffeinspritzzeitgebung oder die Drosselöffnung, wenn die auf der Grundlage der Leistungsschwankung berechnete Kraftstoffdampfkonzentration FGprg größer als eine vorgegebene Änderungsvergleichskonzentration ist, so geändert, dass die Verbrennung als Ganzes innerhalb der Brennkammer stattfindet, dass also die gleichförmige Verbrennung stattfindet. Es gelingt deshalb, eine Verschlechterung der Abgasemissionen zu verhindern und die Spülmenge des Behälters zu gewährleisten.
Zehntes Ausführungsbeispiel
Das zehnte Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in dem die Spülgaskraftstoffkonzentration FGprg, wenn sie aus der Leistungsschwankung abgeschätzt wird, bei einem Intervall einer vorgegebenen Zeit erfasst wird und dabei beim Erfassen der Konzentration die Abgasrückführung (EGR) abgesperrt wird.
Wie in 29 gezeigt ist, werden am Anfang die Motordrehzahl NE und der Gaspedalweg ACA eingegeben (Schritt 1501). Anschließend wird auf die interpolierende Weise in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten die Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) berechnet (Schritt 1502).
In Schritt 1503 wird beurteilt, ob der Vorgang des Entlüftens stattfindet oder nicht. Wenn beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens stattfindet, wird die Spülgasmenge QP des aus der Luft und dem Kraftstoffdampf zusammengesetzten Spülgases berechnet (Schritt 1504). Diese Berechnung wird auf der Grundlage der Korrelation (siehe 13) zwischen der Drosselöffnung TA und der Spülgasmenge durchgeführt, die vorher in dem ROM in der Gestalt des Kennfelds gespeichert wurde.
Als nächstes wird beurteilt, ob eine Konzentrationserfassungsermöglichungsmarke fFGtime auf "1" eingestellt ist oder nicht (Schritt 1505). Bezüglich der Ermöglichungszeitgebung der Konzentrationserfassungsermöglichungsmarke fFGtime kann bei einem Intervall einer vorgegebenen Zeit eine andere, in 30 gezeigte Routine ausgeführt werden. Am Anfang wird in Schritt 1520 beurteilt, ob die vorgegebene Zeit verstrichen ist oder nicht. Wenn die vorgegebene Zeit nicht verstrichen ist, gibt es eine Pause, bis die vorgegebene Zeit verstrichen ist. Wenn die vorgegebene Zeit verstrichen ist, wird in Schritt 1521 die Konzentrationserfassungsermöglichungsmarke fFGtime auf "1" eingestellt und wird die EGR-Absperrung ausgeführt.
Beim Beurteilen in Schritt 1505, dass die Konzentrationserfassungsermöglichungsmarke fFGtime auf "1" eingestellt ist, schreitet die Routine zum Schritt 1506 fort, in dem beurteilt wird, ob der Zählwert C größer als Nd + 1 ist oder nicht. Hier ist Nd ein Wert, der eine Konzentrationserfassungszeit anzeigt. Wenn der Zählwert C größer als Nd + 1 ist, wird ein Durchschnitt avΔDLN der Leistungsschwankungen bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit gelesen (Schritt 1507). Die Leistungsschwankungen werden immer durch das als Leistungsschwankungserfassungsmodul dienende Betriebszustandserfassungsmodul M7 erfasst und bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit wird ihr Durchschnitt bei dem Intervall der vorgegebenen Zeit durch eine andere Routine berechnet. Des Weiteren wird gleichzeitig aus dem in 17 gezeigten Kennfeld als Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturwert die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg berechnet.
Wenn die Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge ΔFGprg ermittelt wird, wird diese Korrekturmenge zu der Kraftstoffdampfkonzentrationskorrekturmenge FGprg addiert, die beim letzten Mal berechnet wurde, wodurch eine neue Kraftstoffdampfkonzentration erhalten wird (Schritt 1508). Anschließend wird die Konzentrationserfassungsermöglichungsmarke fFGtime auf "0" eingestellt, der Zählwert C wird auf "0" initialisiert (Schritt 1509) und die EGR wird wieder aufgenommen (Schritt 1510).
Danach wird in Schritt 1511 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) berechnet. Genauer gesagt wird die Spülgasmenge (QP) mit der Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) multipliziert und wird ihr Produkt durch (Motordrehzahl (NE) × (n/2)) geteilt, wobei der Quotient als Kraftstoffdampfmenge eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass n in dieser Formel die Anzahl der Zylinder bezeichnet und der Grund, warum n durch 2 geteilt wird, der ist, dass die Luftansaugung im Viertaktmotor während seiner vier Umdrehungen zwei Mal bewirkt wird.
Bei der Beurteilung in Schritt 1505, dass die Konzentrationserfassungsermöglichungsmarke fFGtime nicht auf "1" eingestellt ist, wird die Verarbeitung unmittelbar zum Schritt 1511 umgeleitet.
Wenn des Weiteren in Schritt 1506 beurteilt wird, dass der Zählwert C unterhalb von Nd + 1 liegt, wird durch Subtraktion der beim letzten Mal erhaltenen Leistungsschwankung DLNO von der momentanen Leistungsschwankung DLN der Leitungsschwankungsbetrag ΔDLN erhalten.
Anschließend wird ein geteilter Wert ΔDLN/ND des Leistungsschwankungsbetrags ΔDLN bei diesem Mal zu dem Durchschnittswert avΔDLN der Leistungsschwankungsbeträge ΔDLN addiert, der beim letztmaligen Ausführen der Routine erhalten wurde, und wird das Additionsergebnis als Leistungsschwankungsdurchschnittsbetrag avΔDLN bei diesem Mal eingestellt (Schritt 1513). Danach wird in Schritt 1514 der Zählwert C um in "1" hochgezählt und schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1511 fort.
Beim unmittelbaren Umleiten zum Schritt 1511 vom Schritt 1505 und beim Fortschreiten zum Schritt 1511 über Schritte 1512 und 1514 wird in Schritt 1511 die beim letzten Mal berechnete Kraftstoffdampfkonzentration FGprg verwendet.
Es ist zu beachten, dass die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge, wenn in Schritt 1503 beurteilt wird, dass der Vorgang des Entlüftens nicht stattfindet, in Schritt 1515 auf "0" eingerichtet wird.
Nachdem in den Schritten 1511 und 1515 die Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) ermittelt wurde, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 1516 fort, in dem die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) ermittelt wird. Hier wird die letzte Kraftstoffeinspritzmenge (QALLINJ) durch Subtraktion der Kraftstoffdampfmengenkorrekturmenge (FPG) von der in Schritt 1502 berechneten Grundkraftstoffeinspritzmenge (QALL) ermittelt.
Wie vorstehend diskutiert ist, wird die Kraftstoffdampfkonzentration aus den Schritten 1506, 1509, 1514 berechnet, nachdem seit dem Beginn des Entlüftens die vorgegebene Zeit verstrichen ist. Wenn dann mit der Ausführung in Schritt 1521 die Konzentration erfasst wird, wird die EGR abgesperrt. Es ist deshalb möglich, die Schwankungen bei der Verbrennung aufgrund des EGR zu beseitigen und die Genauigkeit der Erfassung der Konzentration zu verbessern.
Es ist zu beachten, dass zusätzlich zu dem externen EGR über den in 2 gezeigten EGR-Kanal die EGR bei dem zehnten Ausführungsbeispiel auch auf der Grundlage eines variablen Ventilsteuerzeitenmechanismus, der in der Lage ist, einen Hubbetrag und Öffnungs-/Schließzeitgebungen eines Einlassventils und eines Auslassventils des Verbrennungsmotors variabel zu gestalten, bei einem internen EGR angewandt werden kann.
Wie detailliert beschrieben wurde, kann die Kraftstoffdampfkonzentration in dem Magerverbrennungsbereich bei der Erfindung einfach abgeschätzt werden und können die Entlüftungssteuerung und die Steuerung des Kraftstoffeinspritzzustands vorzugsweise auf der Grundlage der geschätzten Konzentration durchgeführt werden.
Es gelingt daher, die Kraftstoffdampfkonzentration in dem Bereich zu berechnen, in dem der Sensor für das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht in der Lage ist, die Konzentration zu erfassen. Dann wird in Übereinstimmung mit der erfassten Kraftstoffdampfkonzentration die Spülmenge oder der Kraftstoffeinspritzzustand geeignet geändert, wodurch es ermöglicht wird, die Verschlechterungen sowohl des Fahrverhaltens als auch der Abgasemissionen des Magermixmotors zu hemmen.
Die Kraftstoffdampfkonzentrationserfassungsvorrichtung in der Magermix-Brennkraftmaschine erfasst die Kraftstoffdampfkonzentration und führt die Entlüftungssteuerung aus. Die Vorrichtung umfasst das Leistungsschwankungserfassungsmodul, um bei der Gelegenheit, dass der Kraftstoffdampf in das Ansaugsystem des Verbrennungsmotors gespült wird, die Leistungsschwankung unmittelbar beim Spülen des Kraftstoffdampfes zu erfassen, und das Konzentrationserfassungsmodul zum Berechnen der Kraftstoffdampfkonzentration in Übereinstimmung mit dem Betrag der durch das Leistungsschwankungserfassungsmodul erfassten Leistungsschwankung. Auf diese Weise wird die Kraftstoffdampfkonzentration in der Magermix-Brennkraft maschine erfasst. In Übereinstimmung mit der erfassten Konzentration des Kraftstoffdampfes wird die Spülmenge oder der Zustand der Kraftstoffeinspritzung geändert.
Aus der detaillierten Beschreibung werden die vielen Merkmale und Vorteile der Erfindung ersichtlich, wobei die beigefügten Ansprüche beabsichtigen, alle diesen Merkmale und Vorteile der Erfindung abzudecken, die zum Grundgedanken und Umfang der Erfindung fallen. Da durch den Fachmann leicht zahlreiche Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden können, ist es des Weiteren nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die exakte Bauweise und den Betrieb zu beschränken, wie sie dargestellt und beschrieben sind.

Claims

Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) zum Erfassen einer Konzentration von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstofftank (M2) über einen Entlüftungskanal (M5) in ein Ansaugsystem (M4) einer Magermix-Brennkraftmaschine (M1) eingespült wird, die für das Verbrennen eines mageren Luft-Kraftstoffgemisches eingerichtet ist, gekennzeichnet durch eine Leistungsschwankungserfassungseinrichtung zum Erfassen des Betrags einer Leistungsschwankung der Brennkraftmaschine (M1) während der Kraftstoffdampfeinspülung; und einer Konzentrationsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) in Übereinstimmung mit dem durch die Leistungsschwankungseinrichtung erfassten Betrag der Leistungsschwankung.
Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) nach Anspruch 1, wobei der Betrag der Leistungsschwankung aus einer Änderung der Motordrehzahl (NE), des Drehmoments oder des Verbrennungsdrucks in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine (M1) erhalten wird.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) zum Verbrennen eines mageren Luft-Kraftstoffgemisches, mit: einem Entlüftungskanal (M5) zum Einspülen von Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank (M2) in ein Ansaugsystem (M4) der Brennkraftmaschine (M1); und einer Einspülsteuereinrichtung (M6) zum Steuern der in das Ansaugsystem (M4) eingespülten Menge des Kraftstoffdampfs in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (M1), gekennzeichnet durch eine Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2, wobei der Betrieb der Brennkraftmaschine (M1) auf der Grundlage der von der Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) erfassten Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) gesteuert wird.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach Anspruch 3, mit einer Durchflussmengenänderungseinrichtung zum Ändern der in das Ansaugsystem (M4) gespülten Menge des Kraftstoffdampfs auf der Grundlage der durch die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) erfassten Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg).
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach Anspruch 3, mit einer Einspritzzustandsänderungseinrichtung zum Ändern eines Zustands der Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit der durch die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) erfassten Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg).
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach Anspruch 5, wobei der Zustand der Kraftstoffeinspritzung die Kraftstoffeinspritzzeitgebung (AINJ) ist.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) die Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) in einem Betriebszustand erfasst, in dem die Verbrennung der Brennkraftmaschine (M1) stabilisiert ist.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) die Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) in einem Betriebszustand erfasst, wenn der Kraftstoffdampf während eines Magermixbetriebs in das Ansaugsystem (M4) gespült wird.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei beim Erfassen eines Betriebszustands, in dem sich die Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) bei der Gelegenheit der Erfassung der Kraftstoffdampfkonzentration durch die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) ändert, eine Konzentrationserfassungsperiode (N) geändert wird.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Einspülsteuereinrichtung (M6) das Einspülen des Kraftstoffdampfes in das Ansaugsystem (M4) in Übereinstimmung mit der durch die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) erfassten Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) ausführt und stoppt.
Magermix-Brennkraftmaschine (M1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Magermixbrennkraftmaschine (M1) eine Abgasrückführeinrichtung zum Rückführen von Abgas zu einer Brennkammer der Brennkraftmaschine (M1) umfasst und die Rückführung des Abgases angehalten wird, wenn die Konzentrationserfassungsvorrichtung (M21) die Kraftstoffdampfkonzentration (FGprg) erfasst.