DE69632225T2

DE69632225T2 - Steuerung für Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69632225T2
Application number: DE69632225T
Authority: DE
Inventors: Asahiko Mito-shi Ohtani; Masayoshi Hitachinaka-shi Hayasaka
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: KR970001898A; JP3269751B2; EP0750108A3; US5685285A; JPH094524A; EP0750108A2; EP0750108B1; DE69632225D1; KR100408111B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor und ist insbesondere dafür vorgesehen, eine Steuereinrichtung vorzusehen, die verhindert, dass die Funktionsfähigkeit und Abgaskomponenten beeinträchtigt werden, wenn Kraftstoffdampf dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors zugeführt wird.
Unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes wurden Vorschriften für Abgaskomponenten verschärft, und es ist nach dem Gesetz erforderlich, den Kraftstoffdampf in dem Verbrennungsmotor zu verbrennen, ohne ihn in die Umgebung abzulassen. Im Allgemeinen werden Anstrengungen unternommen, diese Anforderung zu erfüllen, indem sichergestellt wird, dass der in dem Kraftstofftank erzeugte Kraftstoffdampf von Aktivkohle absorbiert wird und von Aktivkohle freigesetzter Kraftstoffdampf dem Ansaugsystem zugeführt wird. Jedoch ist die Konzentration des tatsächlichen Kraftstoffdampfes nicht konstant und dadurch ist es schwierig, die Menge des dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors zugeführten Kraftstoffdampfes zu steuern, was zu nicht zufriedenstellender Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der Funktionsfähigkeit und der Abgaskomponenten führt.
Zur Problemlösung wurden Verfahren vorgeschlagen, welche die Menge des Kraftstoffdampfes erfassen, um eine akkurate Steuerung des Luft-Verhältnisses sicherzustellen.
Zum Beispiel offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 234553-1992 [Stand der Technik 1] ein Verfahren zum Sicherstellen einer akkuraten Steuerung des Luft-Verhältnisses durch Berechnen des Gewichts des aus dem Kraftstofftank verdampften und dem Ansaugsystem zugeführten Kraftstoffdampfes auf der Basis der dem Behälter zugeführten Luftmenge und der Gesamtmenge von Luft und Kraftstoffdampf, die aus dem Behälter an das Motoransaugsystem geliefert wurden.
Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, um eine adäquate Steuerung der Stellung des Ableitungs-Steuerungsventils vorzusehen, wenn der Kraftstoffdampf dem Ansaugsystem zugeführt wird. Zum Beispiel offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 358750-1992 [Stand der Technik 2] ein Verfahren, in dem ein Vergleich gezogen wird zwischen der Soll-Kraftstoffdampf-Durchflussrate und der erfassten Kraftstoffdampf-Durchflussrate gemäß den Motorbetriebszuständen, wodurch die Stellung des Ableitungs-Steuerungsventils gemäß dem Ergebnis des Vergleichs gesteuert wird und die Geschwindigkeit zum Öffnen/Schließen des Ableitungs-Steuerungsventils gemäß der erfassten Konzentration des Kraftstoffdampfes verändert wird. Weiterhin offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 245461-1990 [Stand der Technik 3] ein Verfahren zum graduellen Steigern der Stellung des Ableitungs-Steuerungsventils, wenn das von dem Luft-Verhältnis-Sensor erfasste Luft-Verhältnis geringer als der Sollwert ist.
Ebenso wird vorgeschlagen, eine geeignete Steuerung des Luft-Verhältnisses vorzusehen, wenn Kraftstoffdampf dem Ansaugsystem zugeführt wird. Zum Beispiel offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 131962-1987 [Stand der Technik 4] ein Verfahren, bei dem im Vorhinein eine Ableitung durchgeführt wird, so dass es fast keine Veränderung des Luft-Verhältnisses gibt, und, wenn ei ne Ableitung erhöht wird, wird der Kompensations-Koeffizient auf Grundlage des Kompensations-Koeffizienten für die Luft-Verhältnis-Steuerung vorhergesagt; die Vorhersage wird als der Kompensations-Koeffizient synchron mit der Zeit verwendet, wenn die Ableitung tatsächlich erhöht wird, wodurch die Luft-Verhältnis-Fluktuation trotz hoher Ableitung überprüft wird. Darüber hinaus offenbaren die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 71536-1988, die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 139941-1987 und die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 190541-1988 [Stand der Technik 5] ein Verfahren zur Erhöhung eines Luft-Verhältnis-Regelungsgewinns während der Ableitung aus dem Behälter oder innerhalb einer vorgegebenen Zeit, nachdem mit dem Ableiten begonnen wurde.
Trotz aller Bemühungen um eine Verbesserung der Ableitungs-Steuerung kann Kraftstoffdampf nicht dem Verbrennungsmotor zugeführt und dort verbrannt werden, wenn das Rohrsystem verstopft oder beschädigt ist.
Zum Beispiel offenbaren die U.S. Patentanmeldung 5,349,935[Stand der Technik 6] und die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 272417-1993 [Stand der Technik 7] ein Verfahren zum Anwenden von Druck auf einen Teil des Rohrsystems und zum Erfassen des Rohrausfalls auf Grundlage dieses Drucks.
GB-A-2 269 028 offenbart ein Verfahren zur Ableitungs-Steuerung von sich in einem Kohlebehälter gespeicherten verdampften Kraftstoff, damit verdampfter Kraftstoff nicht nach außen abgegeben wird. Das Verfahren verhindert eine ungünstige Wirkung auf die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung, indem es die Abweichung des Lernwerts für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis entfernt, der sich aus der Ableitung aus dem Behälter ergibt. Die Ableitung aus dem Behälter wird gemäß der Füllmenge des Behälters gesteuert, so dass eine Überfüllung auch bei Zuständen hoher Verdunstung, wie hohe Temperaturen oder große Höhe, verhindert werden kann. Die Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Lernwerts an jeder Adresse einer Abbildung, die aus einer Ableitung aus dem Behälter resultiert, wird berechnet und der Mittelwert der Abweichungen von dem Lernwert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturverhältnis für jede Adresse wird abgezogen. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturwert wird unter Verwendung der Ergebnisse der Subtraktion für jede Adresse aktualisiert. Die Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgrund der Ableitung aus dem Behälter kann verbessert werden, indem die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Lernwerte aktualisiert werden, ohne Berücksichtigung von durch eine Ableitung aus dem Behälter verursachten Abweichungen. Die Ableitungsmenge des Kraftstoffdampfes wird auf Grundlage eines angenommenen Füllgrades des Behälters ermittelt und gemäß dem angenommenen Füllgrad des Behälters gesteuert.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Stand der Technik (1) versucht, eine akkurate Steuerung durch Erfassen der tatsächlichen Strömgeschwindigkeit von Kraftstoffdampf vorzusehen. Dies erfordert jedoch eine große Anzahl von zusätzlichen Sensoren, um die Menge der dem Behälter zugeführten Luft und die Gesamtmenge von Luft und Kraftstoffdampf von dem Behälter zu dem Ansaugsystem des Motors zu erhalten. Dies führt zu zusätzlichen Kosten und ist nicht bevorzugt.
Gemäß dem Stand der Technik (2) verändern sich Betriebszustände des Motors dauernd und zeigen dabei eine sich momentan in Umwandlung befindende wesentliche Veränderung. Dies verursacht einerseits eine schnelle Veränderung der Soll-Strömgeschwindigkeit des Kraftstoffdampfes. Andererseits ändert sich die Ableitung-Strömgeschwindigkeit langsamer als die Betriebszustände des Motors aufgrund eines Ventilations-Widerstands in dem kleinen Rohr, das den Behälter mit dem Ansaugsystem verbindet, und einer Anfangsgeschwindigkeit des in dem Behälter aufgenommenen Kraftstoffdampfes. Somit findet zeitweise eine Abweichung zwischen dem Sollwert und dem erfassten Wert statt, was zu einem Versagen einer akkuraten Steuerung führt.
Gemäß dem Stand der Technik (2) wird die Öffnungsgeschwindigkeit des Ableitungs-Steuerungsventils in Übereinstimmung mit dem erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnis verändert. In diesem Fall betrifft die Bewegung nur das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Demgemäß wird, auch wenn zum Beispiel fast kein Kraftstoffdampf erzeugt wird, das Ableitungs-Steuerungsventil graduell in Übereinstimmung mit dem erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnis geöffnet. Dies führt zu einer durchschnittlichen Zunahme der Zeit, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil weniger geöffnet ist. Im Ergebnis wird die durchschnittliche Ableitungsrate abnehmen und unerwünschter Kraftstoffdampf in dem Behälter behalten.
Darüber hinaus wird, auch wenn viel Kraftstoffdampf erzeugt wird, das Ableitungs-Steuerungsventil graduell geöffnet. Währenddessen wird unabhängig von der Konzentration Kraftstoffdampf an das Ansaugsystem des Motors geliefert. Dies wird von dem Problem begleitet, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf die „fette" Seite überzogen wird.
Der Vorschlag weist ebenso das Problem auf, dass die beabsichtigte Bewegung nicht sichergestellt werden kann, wenn die Signalform des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors aufgrund einer schlechten Vertei lung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu den Zylindern durch hohe Frequenzen gestört wird.
Gemäß diesem Vorschlag wird eine Steuerung vorgesehen, um das Ableitungs-Steuerungsventil unabhängig von einem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu öffnen, wenn bei dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor ein Fehler auftritt, so dass er ständig „mager" anzeigt. Dies wird nicht bevorzugt.
Gemäß dem Stand der Technik (4) ändern sich Betriebszustände und die Restmenge einer Verdampfungsaufnahme dauernd. Dies bringt das Problem mit sich, dass ein genauer Steuerungswert nicht sichergestellt werden kann, indem der Koeffizient in dem Fall einer größeren Ableitungsrate auf Grundlage der Steuerungsmenge des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in dem Fall einer geringen Ableitungsrate vorhergesagt wird.
Gemäß dem Stand der Technik (5) wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von der Menge Kraftstoffdampfes erhöht. Dies erschwert es, eine akkurate Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sicherzustellen.
Der Stand der Technik (5) und der Stand der Technik (6) liefern exzellente Vorschläge, in denen ein Ausfall des Ableitungs-Rohrsystems durch Anwenden von Druck erfasst wird. Wenn der Druckzustand zurückgesetzt wird, um eine Zufuhr von Kraftstoffdampf an den Verbrennungsmotor zu beginnen, wird der unter Druck gesetzte Kraftstoffdampf plötzlich in den Verbrennungsmotor eingebracht, was zu einer Verschlechterung der Funktionsfähigkeit und der Abgaskomponenten führt. Dieses Problem wird in diesen Vorschlägen nicht angesprochen.
Der Stand der Technik (7) ist ein einfacher und exzellenter Vorschlag, der eine Diagnose-Vorrichtung vorsieht, welche den Schalter verwendet, um die Druckzustände in dem unter Druck gesetzten Ableitungs-Rohrsystem zu erfassen. Er hat das Problem, dass eine korrekte Diagnose nur sichergestellt werden kann, wenn dieser Schalter im normalen Betrieb läuft.
Wenn zum Beispiel der Motor gestoppt wird, während Druck auf das Ableitungs-Rohrsystem ausgeübt wird und auch das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird, wird aufgrund einer hervorragenden Luftundurchlässigkeit normaler Druck in dem normalen Rohrsystem verringert. Wenn ein Versuch unternommen wird, die nächste Diagnose unter dieser Bedingung zu beginnen, zeigt der Schalter aufgrund eines verbleibenden Überdrucks vom Anfang noch immer den hohen Druck an. Dementsprechend wird es unmöglich, festzustellen, ob der Schalter normal ist oder nicht. Dies führt zu einem Ausfall der normalen Diagnose des Ableitungs-Rohrsystems. Dieser Vorschlag kann einen normalen Diagnosevorgang nicht sicherstellen; der normale Diagnosevorgang muss verändert werden oder verbleibender Überdruck muss zuvor reduziert werden.
Es bleibt eine weitere Frage bezüglich wann Druck ausgeübt werden soll. Wie oben beschrieben, wird Kraft auf das Ableitungs-Rohrsystems ausgeübt, während das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen ist. Wird ein Versuch unternommen, Druck anzuwenden, wenn eine normale Ableitungs-Steuerung durchgeführt wird, muss das Ableitungs-Ventil zu diesem Zweck geschlossen sein. Dies reduziert die Möglichkeit, dass in dem Behälter gespeicherter Kraftstoffdampf abgeleitet wird, was zu einem weiteren Problem führt.
Wenn das Ableitungs-Steuerungsventil betätigt wird, um die Durchgängigkeit des Ableitungs-Rohrsystems auf Grundlage des Drucks in dem Ableitungs-Rohrsystem zu diagnostizieren, wird das Ableitungs-Steuerungsventil, auf das beim Schließen des Ventils Druck ausgeübt wurde, wahrscheinlich wegen der anhängenden Kraftstoffdampf-Komponente blockieren; das Ventil funktioniert wahrscheinlich für einige Zeit nicht, nachdem es betätigt wird. Es tritt ein weiteres Problem auf, dass, wenn das Ableitungs-Rohrsystem sehr lang ist, Überdruck für einige Zeit aufgrund des Ventilations-Widerstands verbleibt, auch wenn das Ableitungs-Ventil den normalen Betrieb beginnt. Diese Probleme führen zu einer falschen Einschätzung, dass eine Durchgängigkeit vorhanden ist für einige Zeit, nachdem das Ableitungs-Ventil betätigt wurde.
Im Folgenden werden die Mittel zum Lösen der Probleme beschrieben:
Die Probleme können durch eine Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gelöst werden, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Die Probleme können durch obige Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gelöst werden, welche ferner aufweist ein „fett/mager"-Bewertungsmittel der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, das zwischen einer „fetteren" Seite oder „magereren" Seite als das vorgegebene Luft-Kraftstoff-Verhältnis auswählt, und ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, das den an den Motor gelieferten Innendruck erhöht, indem es das Ableitungs-Steuerungsventil in Öffnungsrichtung durch das Ableitungs-Steuerungsmittel steuert; wobei eine vorgegebene Beschränkung oder Kompensation für die Berechnungsergebnisse der ersten Berechnungsmittel oder die Menge an Kraftstoffdampf in Übereinstimmung mit dem Betrieb der Druckmittel des Ableitungs-Rohrsystems vorgesehen ist.
Die Probleme können durch obige Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gelöst werden, welche ferner aufweist

(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck dieses Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil dieses Ableitungs-Rohrsystems zu erhöhen, wobei das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird; und wobei

Die Probleme können durch obige Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gelöst werden, welche ferner aufweist

(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems zu erhöhen, wobei das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird; wobei Druck von der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor auf das Ableitungs-Rohrsystem ausgeübt wird, bevor die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beginnt.

(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems zu erhöhen, wobei das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird;
(j) ein Druck-Erfassungsmittel, um den Druck des Ableitungs-Rohrsystems zu erfassen; und
(k) ein Ableitungs-Rohrsystem-Diagnosemittel, um einen Ausfall des Ableitungs-Rohrsystems gemäß dem Ergebnis einer Druck-Erfassung durch das Druck-Erfassungsmittel zu diagnostizieren;

(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems zu erhöhen, wobei das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird;
(j) ein Druck-Erfassungsmittel, um den Druck des Ableitungs-Rohrsystems zu erfassen;
(k) ein Ableitungs-Rohrsystem-Diagnosemittel, um einen Ausfall des Ableitungs-Rohrsystems gemäß dem Ergebnis einer Druck-Erfassung durch das Druck-Erfassungsmittel zu diagnostizieren; und
(l) ein Durchgangs-Diagnosemittel, um das Ableitungs-Steuerungsventil für eine bestimmte Zeit zu öffnen und die Durchgängigkeit des Ableitungs-Rohrsystems zu diagnostizieren, einschließlich des Ableitungs-Steuerungsventils, auf Grundlage von Druck des Ableitungs-Rohrsystems, nachdem das Ventil aus dem geschlossenen Zustand geöffnet wurde;

Im Folgenden werden der Betrieb und die Wirkungen der Mittel beschrieben, um die Probleme zu lösen.
Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 sieht ein Mittel zum Verwenden des Steuerungswertes des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel vor, um die Menge des in dem Behälter vorhandenen Kraftstoffdampfes oder die Menge von Kraftstoff zu berechnen, die von dem Behälter an den Motor geliefert wird, da der Steuerungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel der Konzentration des abgeleiteten Kraftstoffdampfes entspricht, wenn der Verbrennungsmotor zum Beispiel in einem stabilen Zustand betrieben wird.
In diesem Fall jedoch muss die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmenge mager sein, um sicherzustellen, dass der Steuerungswert des Luft-Kraftstoff-Steuerungsmittels nicht von einer Motorschwankung und einer säkularen Änderung beeinträchtigt wird.
(2) Es wird vorgesehen, ein zweites Berechnungsmittel zusätzlich zu dem ersten Berechnungsmittel zu verwenden, um die Menge des in dem Behälter aufgenommenen Kraftstoffdampfes oder die Menge des an den Motor gelieferten in Übereinstimmung mit einer Steuerungsgröße des Ableitungs-Steuerungsmittels und/oder des Motor-Betriebszustands-Erfassungswertes zu berechnen, wenn sich der Motor nicht in dem vorgegebenen Betriebszustand befindet.
Wie oben erwähnt, muss der Motor in einem stabilen Zustand betrieben werden, um die aufgenommene Menge von Kraftstoffdampf oder die gelieferte Menge von Kraftstoff unter Verwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels zu berechnen; jedoch wird – überflüssig zu erwähnen – Kraftstoffdampf in anderen Zuständen erzeugt und abgeleitet. Dementsprechend ist es ohne eine fortgesetzte Berechnung der Kraftstoffdampfmenge während dieser Zeit unmöglich, die aufgenommene Menge von Kraftstoffdampf oder die gelieferte Menge von Kraftstoff genau zu berechnen. Somit werden in Fällen, in denen eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels nicht geeignet ist, andere Mittel als die Steuerungsgröße zur Berechnung verwendet.
Wo eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels nicht geeignet ist, ist es vorzuziehen, die Kraftstoffdampfmenge zu berechnen, indem Steuerungsgrößen oder die Größen von Zuständen des Verbrennungsmotors geschätzt werden. Wenn eine große Menge von dem Ableitungs-Steuerungsmittel gesteuert und eine große Menge abgeleitet werden soll, zum Beispiel, wird die in den Verbrennungsmotor eingesaugte Menge erhöht, während die in dem Behälter gespeicherte Menge abnehmen wird. Auch wenn die Ableitungsmenge konstant ist, variiert die tatsächliche Ableitungsmenge gemäß dem auf das Ableitungs-Steuerungsventil ausgeübten Unterdruck, und der Unterdruck differiert je nach Last des Verbrennungsmotors, der Menge eingesaugter Luft, der Drehzahl und der Stellung der Drosselklappe. Dementsprechend wird eine Berechnung von dem Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors durchgeführt.
Andererseits wird ein fortgesetzter Betrieb des Verbrennungsmotors bei hoher Temperatur und Last verursachen, dass die Menge des erzeugten Kraftstoffdampfes zunimmt. Es muss eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße durchgeführt werden, die anzeigt, unter welchen Bedingungen der Verbrennungsmotor gesteuert wird.
(3) Darüber hinaus ist der Anfangswert einer zweiten Berechnung durch das zweite Berechnungsmittel das Ergebnis der ersten Berechnung.
Wenn der Zustand, in dem eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels geeignet ist, sich in den Zustand verändert hat, in dem eine derartige Berechnung nicht geeignet ist, und der Zustand ist wiederum in den geeigneten Zustand zurückgekehrt, ist der Wert, der durch Berechnen unter Anwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels auf den stabilen Zustand erhalten wurde, der zuverlässigste Wert. Somit ist es wünschenswert, den berechneten Wert auf diesen Wert zurückzusetzen oder ihn zu kompensieren. Darüber hinaus ist es wichtig, wenn sich der Zustand in den Zustand verändert hat, in dem eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels nicht geeignet ist, zu bestimmen, an welchem Punkt eine Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf begonnen werden soll. Da der Wert, der durch Berechnen unter Anwendung der Steuerungs größe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels auf den stabilen Zustand erhalten wurde, der zuverlässigste Wert ist, verbessert seine Verwendung als Anfangswert, um eine Berechnung zu beginnen, die Genauigkeit einer Berechnung.
(4) Der Betriebszustand verschiebt sich während der Berechnung durch das zweite Berechnungsmittel zu dem vorgegebenen Betriebszustand hin, und, wenn eine Berechnung von dem ersten Berechnungsmittel durchgeführt wird, wird das Ergebnis der zweiten Berechnung durch das Ergebnis einer Berechnung durch das erste Berechnungsmittel ersetzt, welches nach der Verschiebung implementiert wird.
Dies stellt stabilere und genauere Werte als die Ergebnisse der ersten Berechnung unter dem vorgegebenen Betrieb sicher, wenn eine plötzliche Verschiebungsänderung zu dem vorgegebenen Betriebszustand hin während der zweiten Berechnung unter einem anderen als dem vorgegebenen Betriebszustand auftritt.
(5) Eine Kraftstoffdampfmenge wird von dem Ergebnis der ersten Berechnung und dem Ergebnis der zweiten Berechnung abgeleitet.
Eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels kann oder kann nicht geeignet sein. Es ist wünschenswert, die Ergebnisse durch eine Berechnung auf zweckmäßige Art zu bekommen, und das zu berechnende Element ist eine einzelnes Element; die aufgenommene Menge von Kraftstoffdampf oder die gelieferte Menge von Kraftstoff. Das Ergebnis des ersten Berechnungsergebnisses und das Ergebnis des Ergebnisses der ersten Berechnung müssen nicht als einzelne Elemente angesehen werden, sondern sollten als eine Menge von Kraftstoffdampf abgeleitet werden. Dadurch kann eine genaue Menge von Kraftstoffdampf unabhängig von dem Betriebszustand berechnet werden.
(6) Der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ist in eine Vielzahl von Teilbereiche unterteilt, welche der Motorlast, der Motordrehzahl und der Drosselklappen-Stellung entsprechen, und jedes der Berechnungsmittel wird für jeden einer Vielzahl von Betriebsbereichen verwendet, wodurch das Ergebnis von Berechnungen erhalten wird, die jedem der Betriebsbereiche oder der Menge des Kraftstoffdampfes entsprechen.
Die Menge des an den Verbrennungsmotor gelieferten Kraftstoffdampfes wird beeinflusst von dem Gleichgewicht zwischen dem von dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors erzeugten Unterdruck und dem von dem Kraftstofftank erzeugten Überdruck. Wenn ein vergleichsweise hoher Unterdruck auf das Ansaugsystem ausgeübt wird, ist die von dem Unterdruck angesaugte Menge vorherrschend. Im entgegengesetzten Fall ist die von dem Überdruck des Kraftstoffdampfes ausgestoßene Menge vorherrschend; es bedarf keiner Übereinstimmung zwischen den Charakteristiken beider Seiten. Insbesondere tritt das Problem auf, dass die Menge des gelieferten Kraftstoffdampfes in den oben erwähnten Bereichen eine schlechte Verbindung aufweist, und für beide kann nicht dieselbe Berechnungsformel verwendet werden. Dementsprechend ist das wie oben erwähnte ursprünglich zu berechnende Element ein einzelnes Element; die aufgenommene Menge von Kraftstoffdampf oder die gelieferte Menge von Kraftstoff. Eine dem Betriebsbereich entsprechende genaue Berechnung kann erreicht werden, indem der Betriebsbereich in mehrere Teilbereiche unterteilt wird und für jeden Teilbereich eine Berechnung durchgeführt wird.
(7) Das Ergebnis der Berechnung von den Berechnungsmitteln entsprechend des Betriebsbereiches wird in dem in eine Vielzahl von Teilbereiche unterteilten Betriebsbereich erhalten, oder, wenn die Menge des Kraftstoffdampfes erhalten wurde, wird die Menge aufgenommenen Kraftstoffdampfes oder die Menge zugeführten Kraftstoffdampfes entsprechend dem Betriebsbereich kompensiert, außer dem Bereich gemäß diesen Werten.
In dem Fall von ungleichmäßig auf einen vorgegebenen Betriebsbereich verteilten Abläufen, zum Beispiel im Fall einer Langstreckenfahrt fast ohne Leerlauf, ist es fast nicht möglich, das dem Leerlaufbereich entsprechende Berechnungsergebnis zu erhalten. Wenn in derartigen Fällen plötzlich ein Leerlauf eintritt, entsteht eine Diskrepanz zwischen dem gespeicherten vorherigen Berechnungsergebnis und der tatsächlichen Bedingung des Kraftstoffdampfes, und somit kann keine genaue Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung sichergestellt werden. Um dieses Problem zu lösen, wird die Menge von Kraftstoffdampf oder die gelieferte Menge von Kraftstoffdampf für einen anderen Betriebsbereich kompensiert, als dem, in dem die Berechnung gerade stattfindet, auf Grundlage des gerade berechneten Wertes. Dies liefert eine genaue Menge von Kraftstoffdampf, auch wenn der Betriebsbereich in einen anderen Bereich verschoben wird, nach dem fortgesetzten Betrieb, der in einem vorgegebenen Bereich ungleichmäßig verteilt ist.
(8) Darüber hinaus ist ein Speicherbereich in dem nichtflüchtigen Speicher entsprechend der Vielzahl der Betriebsbereiche reserviert; ist das in jedem der Betriebsbereiche berechnete Ergebnis oder die Menge des Kraftstoffdampfs in dem jedem Betriebsbereich entsprechenden Speicherbereich gespeichert; und die Berechnung der ersten und zweiten Berechnungen wird durchgeführt, indem der ausgelesene Wert für die gespeicherte Menge bei Betrieb in dem Betriebsbe reich verwendet wird, wodurch die Menge des Kraftstoffdampfs erhalten wird.
Die Menge des in dem Behälter gespeicherten Kraftstoffdampfes wird auch beibehalten, wenn der Motor gestoppt wird, so dass die oben berechnete Menge von Kraftstoffdampf auch dann beibehalten werden muss, wenn die Systemstromversorgung abgeschaltet wird. Wie oben erwähnt, wird jedoch die Menge von Kraftstoffdampf für jeden Betriebsbereich berechnet, so dass die berechnete Menge für jeden Betriebsbereich beibehalten wird. Gleichzeitig wird eine genaue Menge von Kraftstoffdampf beim Neustart nach dem Stopp des Motors durch nachfolgende Berechnung des gespeicherten Werts, entsprechend dem betätigten Betriebsbereich, geliefert.
(9) Die Verbrennungs-Steuereinrichtung weist auf ein Berechnungsfunktions-Ausfallerfassungsmittel, um einen Betriebsausfall des Berechnungsmittels zu erfassen, ein Berechnungsfunktions-Erfassungsmittel, um zu zeigen, dass das Betriebsmittel den Ausfall überwunden hat und funktionsfähig ist, und ein Umgebungsbedingungs-Erfassungsmittel, um die Umgebungsbedingungen des Kraftstofftanks, des Behälters und des Ableitungs-Rohrsystems in dem Fall des Berechnungsfunktionsausfalls zu schätzen oder zu erfassen. Die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor setzt zumindest einen Wert aus dem Speicher-Wert, dem berechneten Wert und/oder die Menge von Kraftstoffdampf auf den vorgegebenen Wert oder kompensiert für ihn in Übereinstimmung mit den Umgebungsbedingungen bei dem Berechnungsfunktionsausfalls am Beginn der Berechnungsfunktion.
Wie oben erwähnt, wird die in dem Behälter aufgenommene Menge von Kraftstoffdampf beibehalten, auch wenn der Motor gestoppt wird. Kraftstoffdampf kann abhängig von der Temperatur und atmosphäri schem Druck erzeugt werden und wird in den Kraftstofftank gefüllt und dort gespeichert. Demgemäß können, während die Systemstromversorgung abgeschaltet ist, die Veränderungen der Umgebungsbedingungen nur durch Speicherung der Menge von Kraftstoffdampf, die wie oben beschrieben berechnet wurde, nicht genau verfolgt werden. Um dieses Problem zu lösen, wird der berechnete Wert für die Menge von Kraftstoffdampf auf den vorgegebenen Wert gesetzt oder entsprechend dem Zustand während der Zeit ohne Strom kompensiert, der aus der Zeit, als der Strom abgeschaltet wurde, oder dem Wasser und der atmosphärischen Temperatur nach dem Neustart geschätzt werden kann. Dies liefert eine genauere Menge von Kraftstoffdampf in Übereinstimmung mit Umgebungsbedingungen, wenn der Motor gestoppt ist.
(10) Darüber hinaus weist die Verbrennungs-Steuereinrichtung ein Sensorausfall-Diagnosemittel auf, um den Ausfall des Erfassungsmittel für einen Betrieb des Verbrennungsmotors und/oder einen Ausfall des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittels zu erfassen; und ein Erfassungsmittel für das Erreichen der Steuerungsgrenze, um zu erfassen, ob das Verbrennungsmotor-Steuerungsmittel und/oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel die Grenze des steuerbaren Bereichs erreicht haben/hat. Die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor beendet das Berechnungsmittel, wenn sie erfasst hat, dass das Sensorausfall-Diagnosemittel und/oder das Erfassungsmittel für das Erreichen der Steuerungsgrenze ausgefallen sind/ist oder die Steuerungsgrenze erreicht haben, und setzt die Menge von Kraftstoffdampf auf den getrennt vorgegebenen Wert.
Wenn die Menge von Kraftstoffdampf berechnet wird, werden die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmenge oder der Erfassungswert für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors wie oben erwähnt verwendet. Eine genaue Berechnung der Menge von Kraft stoffdampf ist nicht mehr möglich, wenn der Sensor, der diese erfassen soll, oder der Aktuator, der den Verbrennungsmotor steuern soll, fehlerhaft sind oder sich nicht mehr steuern lassen, da die Steuerungsgrenze aus welchem Grund auch immer erreicht wurde. Um dieses Problem zu lösen, sind ausfallsichere Maßnahmen vorgesehen, zum Beispiel, indem die Berechnung beendet wird und die Menge von Kraftstoffdampf auf den vorgegebenen Wert gesetzt wird.
(11) Die Verbrennungs-Steuereinrichtung weist ein Schwankungssteuerungsmittel auf, um die Schwankungen in dem Berechnungsergebnis oder der Menge von Kraftstoffdampf innerhalb eines vorgegebenen Schwankungsbereiches zu halten, wenn das erste Berechnungsergebnis von dem ersten Berechnungsmittel erhalten wird, oder wenn die Menge von Kraftstoffdampf erhalten wird.
An das Ansaugsystem gelieferter Kraftstoffdampf weist ein Gemisch aus Frischluft aus dem Abzug des Behälters, in dem Behälter gespeicherten Kraftstoffdampf und in dem Kraftstofftank erzeugtem Kraftstoffdampf auf. Tritt eine plötzliche Änderung des Unterdrucks in dem Ansaugsystem auf, verändert sich die Frischluft, was zu einer plötzlichen Veränderung ihrer Konzentration führt. Jedoch findet keine plötzliche Änderung der Menge des tatsächlich gespeicherten Kraftstoffdampfes statt, und zwischen dem berechneten Wert und der tatsächlichen Menge von Kraftstoffdampf tritt aufgrund von Schwankungen der Konzentration von Kraftstoffdampf eine Diskrepanz auf. In dem Fall einer plötzlichen Lastschwankung über einen bestimmten Grad, wie oben erwähnt, können Maßnahmen unternommen werden, wie eine momentane Unterbrechung der Berechnung oder Ähnliches. In dem Fall von Lastschwankungen, ohne dass dieser Punkt erreicht wird, ist es sehr schwierig, das Auftreten dieser Diskrepanz zu verhindern. Dementsprechend müssen, um diese Diskrepanz zu minimieren, plötzliche Änderungen des berechneten Werts kontrolliert werden. Dies liefert den der tatsächlichen Menge von Kraftstoffdampf entsprechenden Wert.
(12) Von dem Schwankungssteuerungsmittel kontrollierte Schwankungen werden durch einen Berechnungsfaktor oder mehrere Berechnungsfaktoren ermittelt, der/die zumindest einen der physikalischen Parameter aufweist/aufweisen, welche die ersten und zweiten Berechnungsergebnisse, die Menge von Kraftstoffdampf, die Betriebsvorgänge des Kraftstoffmotors, die Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Steuerungsmittels, die Steuerungsgröße des Ableitungs-Steuerungsmittels und die Menge des erzeugten Kraftstoffdampfes beeinflussen.
Wie oben erwähnt, geschehen Änderungen der Menge von Kraftstoffdampf im Verhältnis zu den Änderungen der Menge von Frischluft aus dem Abzug des Behälters langsam. Jedoch steigt die Menge von in dem Behälter adsorbiertem, freigesetztem Kraftstoffdampf mit der adsorbierten Menge, so dass es erforderlich ist, den Berechnungswert oder Schwankungsbereich der Menge von Kraftstoffdampf in Übereinstimmung mit der verbleibenden Menge von Kraftstoffdampf, wie erfordert, zu ändern und zu steuern. Darüber hinaus gibt es eine Zunahme der abzuleitenden Menge in Übereinstimmung mit dem Unterdruck, der an das Behälter-Steuerungsventil oder die Ableitungs-Steuerungsgröße angelegt wird, wie oben erwähnt. Die Menge des in dem Behälter-Ableitungs-Rohrsystems verbleibenden Kraftstoffdampfes wird von den die Erzeugung von Kraftstoffdampf beeinflussenden physikalischen Parametern verändert, einschließlich atmosphärischer Druck, Lufttemperatur, Temperatur des Kühlwassers, Temperatur des Kraftstoffs, Eigenschaften des Kraftstoffs und Druck innerhalb der Passage von Kraftstoffdampf, die von dem Kraftstofftank über den Behälter zu dem Motor-Ansaugsystem führt. Es ist auch erforderlich, den Schwankungsbereich in Übereinstimmung damit zu steuern, wenn notwendig. Darüber hinaus kann, da die Steuerungsgröße der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung der Menge von Kraftstoffdampf entspricht, eine gewisse Menge von Kraftstoffdampf aus dem Behälter entweichen, wenn die Steuerungsgröße der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung eine große Änderung hinsichtlich der Steuerungsgröße des Behälters darstellt. Dies erfordert eine Änderung des Schwankungsbereiches in Übereinstimmung mit der Steuerungsgröße der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung, wie erforderlich.
Somit kann der Wert in Übereinstimmung zu der tatsächlichen Menge von Kraftstoffdampf erhalten werden, indem der Schwankungsbereich von den festen Werten gemäß den Abweichungen der Adsorptionsmenge, verschiedener physikalischer Parameter und der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verändert und gesteuert wird.
(13) Die Steuereinrichtung des Verbrennungsmotors weist ein Ableitungs-Steuerungsmittel auf, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems mit dem geschlossenen gehaltenen Ableitungs-Steuerungsventil zu erhöhen, und sieht eine vorgegebene Beschränkung oder Kompensation der Berechnungsergebnisse durch das erste Berechnungsmittel oder der Menge von Kraftstoffdampf in Übereinstimmung mit dem Betrieb des für den Druck verantwortlichen Mittels des Ableitungs-Rohrsystems vor.
Die Menge von in dem Kraftstofftank erzeugtem Kraftstoffdampf wird von einem Überdruck in einem System beeinflusst, in dem ein Schwund aus dem Ableitungs-Rohrsystem und die Funktion aus der Überdruck-Bedingung diagnostiziert werden, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen ist und ein Überdruck auf das Ableitungs-Rohrsystem ausgeübt wird. Somit kann durch die Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf kein genauer Berechnungswert erhalten werden, wie es normalerweise der Fall ist. Dieses Problem wird gelöst, indem die Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf beschränkt wird oder in Übereinstimmung mit der Anwendung von Überdruck kompensiert wird.
(14) Darüber hinaus ist vorzuziehen, dass die Steuereinrichtung des Verbrennungsmotors ein Mittel aufweist, um zumindest einen der Umgebungsbedingungsparameter für den Kraftstofftank, den Behälter und das Ableitungs-Rohrsystem, sowie Kraftstoffbedingungsparameter zu erfassen, und eine Beschränkung für das Berechnungsmittel in Übereinstimmung mit der Erfassung vorzusehen oder das erste Berechnungsergebnis, das zweite Berechnungsergebnis und/oder die Menge von Kraftstoffdampf zu kompensieren.
Wie oben erwähnt, wenn der Zustand nicht geeignet ist, in dem eine Berechnung unter Verwendung der Steuerungsgröße der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße durchgeführt wird, ist es vorzuziehen, den Erfassungswert für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors zur Berechnung zu verwenden. Vorzugsweise sollten Mittel vorhanden sein, um direkt oder indirekt die Umgebungsparameter zu erfassen, die dadurch nicht erfasst werden können, aber die Erzeugung von Kraftstoffdampf beeinflussen, wie atmosphärischer Druck, Lufttemperatur, Temperatur des Kühlwassers, Temperatur des Kraftstoffs, Eigenschaften des Kraftstoffs und der Druck innerhalb der Passage von Kraftstoffdampf, die von dem Kraftstofftank über den Behälter zu dem Motor-Ansaugsystem führt, sowie Kraftstoffbedingungsparameter zu erfassen, wie Eigenschaften des Kraftstoffs und die verbleibende Menge von Kraftstoff. Es ist ebenso bevorzugt, eine Berechnung zu beenden oder eine Kompensation für den Berechnungswert vorzusehen, wenn es ungeeignet ist, die Menge von Kraftstoffdampf gemäß diesen Erfassungsergebnissen zu berech nen. In derartigen Fällen, kann vermieden werden, dass falsche Werte erhalten werden, indem eine Berechnung beendet oder eine Kompensation für den Berechnungswert vorgesehen wird.
(15) Eine genaue Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung wird realisiert unter Verwendung eines Mittels, um Charakteristiken der Steuerung der Geschwindigkeit des Ableitungs-Steuerungsventils, der Stellung des Ableitungs-Steuerungsventils und/oder der Steuerungsgeschwindigkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Berechnungsergebnissen oder der Menge von Kraftstoffdampf zu ändern.
Wie oben erwähnt, zeigen die ersten und zweiten Berechnungswerte oder die Menge von Kraftstoffdampf die Menge von in dem Behälter aufgenommenem Kraftstoffdampf oder die Menge von Kraftstoffdampf, die von dem Behälter an den Verbrennungsmotor geliefert wurde.
Sie beeinflussen offensichtlich das Verhältnis zwischen Luft und Kraftstoff, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wurden. Da jedoch nicht der Kraftstoffdampf von dem Sensor oder einer ähnlichen Vorrichtung gemessen wird, ist es schwierig, eine genaue Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des schlussendlich an den Motor gelieferten Kraftstoffgasgemisches sicherzustellen. Demgemäß ist vorgesehen, die genaue Menge von Kraftstoffdampf auf oben erwähnte Art zu berechnen und die Charakteristiken zu ändern, damit sie mit der Menge von Kraftstoffdampf übereinstimmen, wenn die Geschwindigkeit der Ableitungs-Steuerung und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung berechnet werden, wodurch eine genauere Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung sichergestellt wird.
(16) Die Steuereinrichtung des Verbrennungsmotors weist auf ein Kraftstoffzufuhr-Abstell-Mittel für verringerte Geschwindigkeit, um eine Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungsmotor abzustellen, wobei das Kraftstoffzufuhr-Abstell-Mittel die Kraftstoffzufuhr nach einer vorgegebenen Zeit nach dem Erfassen der Geschwindigkeitsreduzierung abstellt und ermittelt, ob das Ableitungs-Steuerungsventil während der vorgegebenen Zeitdauer in den Ableitungs-Abstell-Zustand in Übereinstimmung mit dem ersten Berechnungsergebnis, dem zweiten Berechnungsergebnis und/oder der Menge von Kraftstoffdampf versetzt werden soll oder nicht; und ein Mittel, um die Ableitungs-Steuerungsgröße auf die ermittelte Ableitungs-Abstell-Bedingung zu setzen.
Wenn die Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungsmotor während der Geschwindigkeitsreduzierung eingestellt wird, verursacht ein plötzlicher Stopp der Kraftstoffzufuhr eine plötzliche Drehmomentänderung, die zu Erschütterungen führen. Um dies zu verhindern, wird die Kraftstoffzufuhr an alle Zylinder nach einer bestimmten Toleranzzeit allgemein eingestellt. Anders gesagt, wenn nur die Zufuhr von Kraftstoffdampf von dem Ableitungs-Steuerungsventil während der Toleranzzeit unterbrochen wird, treten sehr wahrscheinlich Veränderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf. Dementsprechend ist bevorzugt, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beizubehalten, wobei das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird. Wenn eine große Menge von Kraftstoffdampf in dem Behälter gespeichert ist, wird eine überschüssige Menge von Kraftstoffdampf dem System zugeführt, wo eine Ableitung durch den Unterdruck des Ansaugrohrs durchgeführt wird, und dies erhöht unerwartet das Abgas. Um dieses Problem zu lösen, wird entsprechend der Menge von Kraftstoffdampf ermittelt, ob das Ableitungs-Steuerungsventil während der Toleranzzeit geschlossen werden soll oder nicht; dann wird eine Ableitung durchgeführt.
(17) Die vorliegende Erfindung sieht eine weitere Form der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, die aufweist:

(a) einen Kraftstofftank;
(b) einen Behälter, um Kraftstoffdampf aufzunehmen;
(c) ein Ableitungs-Rohrsystem, das von dem Kraftstofftank über den Behälter zu einem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors führt;
(d) ein Ableitungs-Steuerungsmittel, das auf das in dem Ableitungs-Rohrsystem installierte Ableitungs-Steuerungsventil wirkt und das an den Motor zu liefernde Volumen von Kraftstoffdampf steuert;
(e) ein Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Betriebszustand des Motors zu erfassen;
(f) ein Steuerungsmittel für den Verbrennungsmotor, um den Motor gemäß den Betriebszuständen zu steuern;
(g) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des an den Motor gelieferten Kraftstoffgasgemisches zu erfassen;
(h) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern; und
(i) ein „fett/ mager"-Bewertungsmittel, um zwischen einer „fetteren" Seite oder „magereren" Seite als das vorgegebene Luft-Kraftstoff-Verhältnis auszuwählen;

Wenn das Ableitungsventil in einer Öffnungsrichtung gesteuert wird, ist bevorzugt, das Ventil graduell zu öffnen, damit die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ihm folgen kann. Die vorliegende Erfindung sieht ein bestimmtes Verfahren dafür vor. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor „mager" anzeigt, kann angenommen werden, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung folgt. Wenn das Ventil zum Öffnen gesteuert wird, während der Sensor „mager" anzeigt, wird das Ableitungs-Steuerungsventil unabhängig von dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis geöffnet, für den Fall, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor fehlerhaft ist, in dem Modus, der „mager" anzeigt. Um dieses Problem zu lösen, wird derart gesteuert, dass das Ableitungs-Steuerungsventil nur wenig geöffnet wird, wenn sich der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor von „fett" zu „mager" ändert.
Dies verhindert, dass dem Verbrennungsmotor zuviel Kraftstoffdampf zugeführt wird.
(18) Das „fett/mager"-Bewertungsmittel bewertet das Erfassen des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittels auf Grundlage des durch einen Tiefpassfilter gefilterten Signals.
Eine übermäßige Ventilöffnung tritt auf, wenn eine Steuerung wie oben erwähnt durchgeführt wird, unter Verwendung des Signals, wenn die Ausgabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors durch eine hohe Frequenz aufgrund von Schwankungen von geliefertem Gasgemisch zwischen Zylindern. Um dieses Problem zu lösen, wird die Ausgabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors von dem Tiefpassfilter gefiltert und das daraus resultierende Ventil wird verwendet, um eine übermäßige Kraftstoffzufuhr zu vermeiden, auch wenn die Ausgabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors durch hohe Frequenzen gestört wird.
(19) Der Verbrennungsmotor, der ein Mehrzylindermotor ist, ist für einige der Zylinder gruppiert, und jede dieser Gruppen ist mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel versehen. Die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor weist auf:

(a) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel für jede Gruppe, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Kraftstoffgasgemisches auf das Soll-Verhältnis für jede Gruppe in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern;
(b) ein Filtermittel, um das Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittels für jede Gruppe mittels Tiefpassfilter zu filtern;
(c) ein „fett/mager"-Bewertungsmittel, um zu bestimmen, ob der durch das Filtermittel erhaltene Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungswert nach dem Filtern „fetter" oder „magerer" ist als jedes vorgegebene Luft-Kraftstoff-Verhältnis; und
(d) ein Mittel, um die Ableitungs-Steuerungsgröße derart zu steuern, dass es um den vorgegebenen Bereich erhöht wird, wenn sich die Bewertung des „fett/mager"-Bewertungsmittels von „fetter" zu „magerer" verschoben hat, und um die Steuerungsgröße ansonsten beizubehalten;

Wenn das Ableitungs-Steuerungsventil wie oben in einem System geöffnet wird, in dem die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren für entsprechende Bänke V-förmig gestaltet sind und eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung getrennt durchgeführt wird, gibt es nur ein Ableitungs-Steuerungsventil, auch wenn es zwei oder mehr Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren gibt. Somit wird das Ventil gesteuert, sich bei gegenseitiger Erfassung einer Verschiebung von „fett" zu „mager" der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signale zu öffnen. Dieses Verfahren sieht ein genaueres Luft-Kraftstoff-Verhältnis für jede Bank vor. In diesem Fall wird zweifellos, wie oben erwähnt, das Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors vorzugsweise durch einen Tiefpassfilter gefiltert.
(20) Darüber hinaus weist die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Ausfalldiagnosemittel auf, das ermittelt, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel für jede Gruppe fehlerhaft ist oder nicht. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Ausfalldiagnosemittel einen Ausfall in einem der Vielzahl von Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmitteln erfasst hat, wird die Verschiebung von „fetter" zu „magerer" erfasst unter Verwendung der Ergebnisse des Filterns der Erfassungsergebnisse normal arbeitender Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel durch den Tiefpassfilter, und die Ableitungs-Steuerungsgröße wird derart gesteuert, um sie in Übereinstimmung mit der Verschiebung zu erhöhen.
Wenn das Ableitungs-Steuerungsventil zum Öffnen gesteuert wird, indem auf die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren in dem Motor mit V-förmig angeordneten Zylindern Bezug genommen wird, wie oben angeführt, wird der normale Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor verwendet, um das Ventil zum Öffnen in dem Fall zu steuern, dass einer der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren fehlerhaft wird. Dieses Verfahren sieht fast dieselbe Ableitungs-Steuerung vor wie eine normale Ableitungs-Steuerung.
(21) Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Ausfalldiagnosemittel einen Ausfall in einer Gruppe oder in beiden Gruppen, die aus der Vielzahl von Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmitteln besteht/bestehen, erfasst hat, wird das gruppen weise Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel der Gruppe mit dem erfassten Ausfall angehalten und die Steuerungsgröße dieses Ableitungs-Steuerungsmittel wird auf einen vorgegebenen Wert gesetzt oder ein Grenzwert wird auf diese Steuerungsgröße gesetzt.
Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor ausfällt, kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht gesteuert werden und der Betrieb wird unterbrochen. Falls das Ableitungs-Steuerungsventil geöffnet wird, wenn ein anderer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor ausfällt, wie oben erwähnt, kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Bank auf der Seite, wo eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung angehalten wurde, nicht gesteuert werden und eine übermäßige Konzentration des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses tritt ein. In diesem Fall ist es notwendig, das Öffnen des Ableitungs-Steuerungsventils geringer zu halten, um sicherzustellen, dass eine übermäßige Konzentration des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Bank auf der Seite eintritt, wo eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung angehalten wurde.
Darüber hinaus ist bevorzugt, dass die folgenden Maßnahmen getroffen werden, wenn beide Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren ausfallen: Wie oben erwähnt, können eine Kompensierung und Steuerung durchgeführt werden, indem das Signal eines anderen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors verwendet wird, wenn einer der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren ausfällt. Eine Steuerung ist nicht möglich, wenn beide Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren ausfallen; somit ist eine einfache Öffnung des Ableitungs-Steuerungsventils nicht möglich. Wenn jedoch das Ableitungs-Steuerungsventil offen gelassen wird, wird Kraftstoffdampf von dem Verbrennungsmotor nicht vollständig verbrannt und der Behälter wird aufgefüllt, was dazu führt, dass der Kraftstoffdampf in die Umgebung entlassen wird. Dies sollte vermieden werden. Um dieses Problem zu lösen, wird die Stellung des Ableitungs-Steuerungsventil soweit auf einen vorgegebenen Wert gesetzt, dass eine übermäßige Konzentration des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht auftritt, oder es wird eine Begrenzung (oberer Grenzwert) vorgesehen, um sicherzustellen, dass das Ventil sich nicht über die vorgegebene Stellung hinaus öffnet.
(22) Es ist notwendig, dass die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor eine der Mengen von Kraftstoffdampf ableitet von den ersten und zweiten Berechnungsergebnissen durch die ersten und zweiten Berechnungsmittel und aus dem Ergebnis dieser Berechnung eine Verschiebung von „fetter" zu „magerer" erfasst, und den Bereich der Erhöhung der Ableitungs-Steuerungsgröße in Übereinstimmung mit dieser Verschiebung verändert und steuert gemäß zumindest einem der ersten und zweiten Berechnungsergebnisse, der Menge von Kraftstoffdampf und/oder der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel.
Wenn das Ableitungs-Steuerungsventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, wird es bevorzugt graduell geöffnet, nachdem die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ihm gefolgt ist, wie oben erwähnt. Wenn die Geschwindigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ausreicht, um hinsichtlich der Menge von abzuleitendem Kraftstoffdampf zu folgen, ist es bevorzugt, das Ableitungs-Steuerungsventil schneller in eine offenere Stellung zu öffnen. Dies verhindert, dass der Kraftstoffdampf in dem Ableitungs-Rohrsystem verbleibt.
(23) Das Ableitungs-Steuerungsventil wird in der Öffnungsrichtung von dem Ableitungs-Steuerungsmittel gesteuert, und Charakteristiken dieses Ableitungs-Steuerungsmittels werden verändert und gesteuert gemäß zumindest einem der ersten und zweiten Berechnungsergebnisse und/oder der Menge von Kraftstoffdampf, wenn die dem Motor zugeführte Menge von Kraftstoffdampf erhöht wird.
Wenn angenommen wird, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungs-Geschwindigkeit hinsichtlich der abzuleitenden Menge von Kraftstoffdampf auf Grundlage der Steuerungsgröße des Ableitungs-Steuerungsventils, der ersten und zweiten Berechnungsergebnisse und/oder der Menge von Kraftstoffdampf ausreichend folgen kann, dann wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungs-Geschwindigkeit erhöht, um sicherzustellen, dass kein Problem auftritt, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil schneller in eine offenere Stellung geöffnet wird, wodurch nachfolgende Charakteristiken verbessert werden. Dies stellt ein wirksames Ableiten von Kraftstoffdampf sicher und verhindert, dass Kraftstoffdampf in dem Ableitungs-Rohrsystem verbleibt.
(24) Die vorliegende Erfindung sieht eine weitere Form der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor vor, die aufweist:

(a) einen Kraftstofftank;
(b) einen Behälter, um Kraftstoffdampf aufzunehmen;
(c) ein Ableitungs-Rohrsystem, das von dem Kraftstofftank über den Behälter zu einem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors führt;
(d) ein Ableitungs-Steuerungsmittel, das auf das in dem Ableitungs-Rohrsystem installierte Ableitungs-Steuerungsventil wirkt und das an den Motor zu liefernde Volumen von Kraftstoffdampf steuert;
(e) ein Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Betriebszustand des Motors zu erfassen;
(f) ein Steuerungsmittel für den Verbrennungsmotor, um den Motor gemäß den Betriebszuständen zu steuern;
(g) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des an den Motor gelieferten Kraftstoffgasgemisches zu erfassen;
(h) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern; und
(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems mit dem geschlossenen gehaltenen Ableitungs-Steuerungsventil zu erhöhen;
(j) ein Mittel, um die Öffnungsgeschwindigkeit des Ableitungs-Steuerungsventil zu verringern, oder ein Mittel, um die Reaktions-Charakteristik der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zu erhöhen, wenn der Verschluss des Ableitungs-Steuerungsventils freigegeben wird, nachdem auf das Ableitungs-Rohrsystem Druck ausgeübt wurde.

In einer Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem System, in dem eine Diagnose bei geöffnetem Ableitungs-Steuerungsventil und unter Ausübung von Druck auf das Ableitungs-Rohrsystem durchgeführt wird, sieht die vorliegende Erfindung eine bestimmte Technik für die Steuerung der Veränderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vor, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil geöffnet ist. Das heißt, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil nach Ausübung von Druck geöffnet wird, wird Kraftstoffdampf in das Ansaugsystem des Verbrennungsmotors durch den ausgeübten Überdruck gedrückt. Ein normaler Steuerungsvorgang kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht steuern, was das Problem einer Verschlechterung der Abgaskomponenten entstehen lässt. Um dieses Problem zu lösen, wird, wenn nach Anwenden von Druck auf das Ableitungs-Rohrsystem des Systems das Ableitungs-Steuerungsventil geöffnet wird, eine Kompensation durchgeführt, so dass die Öffnungsgeschwindigkeit des Ventils verringert wird oder die Geschwindigkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung erhöht wird, wodurch sichergestellt wird, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung der Zunahme von Kraftstoffdampf folgen kann.
(25) Die vorliegende Erfindung sieht eine weitere Form der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor vor, die aufweist:

(a) einen Kraftstofftank;
(b) einen Behälter, um Kraftstoffdampf aufzunehmen;
(c) ein Ableitungs-Rohrsystem, das von dem Kraftstofftank über den Behälter zu dem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors führt;
(d) ein Ableitungs-Steuerungsmittel, das auf das in dem Ableitungs-Rohrsystem installierte Ableitungs-Steuerungsventil wirkt und das an den Motor zu liefernde Volumen von Kraftstoffdampf steuert;
(e) ein Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Betriebszustand des Motors zu erfassen;
(f) ein Steuerungsmittel für den Verbrennungsmotor, um den Motor gemäß den Betriebszuständen zu steuern;
(g) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des an den Motor gelieferten Kraftstoffgasgemisches zu erfassen;
(h) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern; und
(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems mit dem geschlossenen gehaltenen Ableitungs-Steuerungsventil zu erhöhen;

(26) Die Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor weist vorzugsweise ferner eine sekundäre Luftzufuhr-Vorrichtung auf, um der Abgasanlage des Verbrennungsmotors Frischluft zuzuführen, wobei teilweise oder die ganze Zeit die Druckausübung auf das Ableitungs-Rohrsystem beibehalten wird, während der Zeit, in der die sekundäre Luftzufuhr-Vorrichtung in Betrieb ist.
Das Ableitungs-Rohrsystem wird geöffnet, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen gehalten wird, wie oben erwähnt. Wenn versucht wird, während einer normalen Ableitungs-Steuerung Druck anzuwenden, muss für diesen Zweck das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen werden. Dies verringert die Möglichkeit, dass der in dem Behälter gespeicherte Kraftstoffdampf abgeleitet wird, und muss vermieden werden. Wie oben beschrieben, hängt eine Ableitungs-Steuerung eng mit einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zusammen und funktioniert im Grunde nicht, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung nicht funktioniert. Eine Ableitungs-Steuerung wird deaktiviert, bevor eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beginnt und das Ableitungs-Steuerungsventil wird geschlossen gehalten. Dementsprechend wird die Öffnungszeit für das Ableitungs-Steuerungsventil eingespart, und die Effizienz der Ableitung von Kraftstoffdampf wird durch Ausüben von Druck auf das Ableitungs-Rohrsystem verbessert, bevor die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beginnt oder die sekundäre Luftzufuhr-Vorrichtung in Betrieb ist.
(27) Die vorliegende Erfindung sieht eine Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor vor, die aufweist:

(a) einen Kraftstofftank;
(b) einen Behälter, um Kraftstoffdampf aufzunehmen;
(c) ein Ableitungs-Rohrsystem, das von dem Kraftstofftank über den Behälter zu dem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors führt;
(d) ein Ableitungs-Steuerungsmittel, das auf das in dem Ableitungs-Rohrsystem installierte Ableitungs-Steuerungsventil wirkt und das an den Motor zu liefernde Volumen von Kraftstoffdampf steuert;
(e) ein Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Betriebszustand des Motors zu erfassen;
(f) ein Steuerungsmittel für den Verbrennungsmotor, um den Motor gemäß den Betriebszuständen zu steuern;
(g) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des an den Motor gelieferten Kraftstoffgasgemisches zu erfassen;
(h) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern;
(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems mit dem geschlossenen gehaltenen Ableitungs-Steuerungsventil zu erhöhen;
(j) ein Druck-Erfassungsmittel, um den Druck des Ableitungs-Rohrsystems zu erfassen; und
(k) ein Ableitungs-Rohrsystem-Diagnosemittel, um einen Ausfall des Ableitungs-Rohrsystems gemäß dem Ergebnis einer Druck-Erfassung durch das Druck-Erfassungsmittel zu diagnostizieren;

Ein Druck-Erfassungsmittel ist in einem System erforderlich, in dem eine Diagnose durch auf das Ableitungs-Rohrsystem ausgeübten Druck durchgeführt wird. Wenn zum Beispiel ein Druckschalter als das Mittel benutzt wird, wird sein Betrieb von einem Restdruck beeinflusst. Wenn das Erfassungsmittel bereits den hohen Druck anzeigt, wenn die Diagnose beginnt, ist nicht bekannt, ob das Erfas sungsmittel selbst fehlerhaft ist oder nicht, was zu einer unrichtigen Diagnose des Ableitungs-Rohrsystems führt. In einem derartigen Fall kann ein Diagnosefehler oder eine fehlende Diagnose durch Verwendung folgender Mittel vermieden werden; ein Mittel zum Ändern des Diagnosevorgangs für das Ableitungs-Rohrsystem und zum Setzen entweder des Diagnoseergebnisses oder der Diagnosehistorie in den vorgegebenen Zustand, zum Beispiel, das Mittel, welches die aktuelle Diagnose der nächsten Diagnose überlässt, ohne die aktuelle Diagnose zu implementieren, unter der Annahme, dass im Moment in dem Ableitungs-Rohrsystem keine Schwierigkeiten auftreten.
(28) Die vorliegende Erfindung sieht eine weitere Form der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor vor, die aufweist:

Wie oben erwähnt, hat ein vor dem Beginn der Diagnose verbleibender Überdruck eine ungünstige Wirkung auf das Ergebnis einer Diagnose in einem System, in dem eine Diagnose durch Ausüben von Druck auf das Ableitungs-Rohrsystem durchgeführt wird. Um den Druck vor dem Beginn der Diagnose zu verringern, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen ist, wird das Ventil für eine vorgegebene Zeit offen gehalten, wodurch ein Restdruck reduziert wird.
(29) Die vorliegende Erfindung sieht eine weitere Form der Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor vor, die aufweist:

(a) einen Kraftstofftank;
(b) einen Behälter, um Kraftstoffdampf aufzunehmen;
(c) ein Ableitungs-Rohrsystem, das von dem Kraftstofftank über den Behälter zu dem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors führt;
(d) ein Ableitungs-Steuerungsmittel, das auf das in dem Ableitungs-Rohrsystem installierte Ableitungs-Steuerungsventil wirkt und das an den Motor zu liefernde Volumen von Kraftstoffdampf steuert;
(e) ein Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Betriebszustand des Motors zu erfassen;
(f) ein Steuerungsmittel für den Verbrennungsmotor, um den Motor gemäß den Betriebszuständen zu steuern;
(g) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des an den Motor gelieferten Kraftstoffgasgemisches zu erfassen;
(h) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern;
(i) ein Ableitungs-Rohrsystem-Druckmittel, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems mit dem geschlossenen gehaltenen Ableitungs-Steuerungsventil zu erhöhen;
(j) ein Druck-Erfassungsmittel, um den Druck des Ableitungs-Rohrsystems zu erfassen;
(k) ein Ableitungs-Rohrsystem-Diagnosemittel, um einen Ausfall des Ableitungs-Rohrsystems gemäß dem Ergebnis einer Druck-Erfassung durch das Druck-Erfassungsmittel zu diagnostizieren; und
(l) ein Durchgangs-Diagnose-Mittel, um das Ableitungs-Steuerungsventil für eine vorgegebene Zeit zu öffnen und die Durchgängigkeit des Ableitungs-Rohrsystems, einschließlich des Ableitungs-Steuerungsventils, auf der Grundlage von Druck des Ableitungs-Rohrsystems zu diagnostizieren, nachdem das Ventil aus der geschlossenen Stellung geöffnet wurde;

Wie oben erwähnt, tritt, wenn die Durchgängigkeit des Ableitungs-Rohrsystems auf Grundlage von Druck in dem Ableitungs-Rohrsystem durch aktivieren des Ableitungs-Steuerungsventils diagnostiziert wird, ein Problem auf, das aufgrund des Festsitzens des Ableitungs-Steuerungsventils und des Überdrucks, der für einige Zeit nach dem Aktivieren verbleibt, leicht einen Bewertungsfehler verursacht.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine genaue Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf in dem Betriebsbereich, der von den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors, der Motorlast, der Motordrehzahl und der Drosselklappen-Stellung bestimmt wird. Darüber hinaus wird ein Nachsteuern der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung durch Steuerung des Ableitungs-Steuerungsventils entsprechend der Bewertung „fett/mager" des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sichergestellt, und dies ermöglicht, Charakteristiken der optimalen Ableitungs-Steuerung, Verbrennungsmotor-Steuerung und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zu erhalten. Wenn der Ausfall des Ableitungs-Rohrsystems mithilfe auf das Ableitungs-Rohrsystem ausgeübten Druck diagnostiziert wird, wird auch eine Diagnose ermöglicht, ohne die Beherrschbarkeit des Verbrennungsmotors zu verschlechtern, wodurch eine Steuerung des Motors mit verringerten Veränderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sichergestellt wird. Gleichzeitig sieht sie ein Erfassen des Ausfalls des Ableitungs-Rohrsystems ohne falsche Beurteilung vor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, welche die Systemkonfiguration eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine schematische Zeichnung, welche die Struktur des Ableitungs-Steuerungsventils darstellt.
3 ist eine Zeichnung, welche die Antriebsschaltung des Ableitungs-Steuerungsventils darstellt.
4 ist eine Zeichnung, welche die Verarbeitung der Ableitungs-Steuerung zeigt.
5 ist eine Zeichnung, die den Basisausgabewert der Ableitungs-Steuerung darstellt.
6 ist eine Zeichnung, welche die dynamische Begrenzung der Ableitungs-Steuerung darstellt.
7 ist eine Zeichnung, welche die Beziehung zwischen der Signalbewegung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und der Bewegung der dynamischen Begrenzung darstellt.
8 ist eine Zeichnung, welche die Verarbeitung der dynamischen Begrenzung der Ableitungs-Steuerung darstellt.
9 ist eine Zeichnung, welche die Menge von Kraftstoffdampf und die Schrittbreite der dynamischen Begrenzung der Ableitungs-Steuerung zeigt.
10 ist eine Zeichnung, welche die Verarbeitung der Kraftstoffeinspritz-Steuerung zeigt.
11 ist eine Zeichnung, welche die Beziehung zwischen dem Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α zeigt.
12 ist eine Zeichnung, welche die Verarbeitung zur Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf zeigt.
13 ist eine weitere Zeichnung, welche die Verarbeitung zur Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf zeigt.
14 ist abermals eine Zeichnung, welche die Verarbeitung zur Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf zeigt.
15 ist eine Zeichnung, welche die Menge von Kraftstoffdampf und den Schwankungssteuerungsbereich für die Menge von Kraftstoffdampf zeigt.
16 ist eine Zeichnung, welche die Verarbeitung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zeigt.
17 ist eine Zeichnung, welche die Verarbeitung der Diagnose des Ableitungs-Rohrsystems zeigt.
18 ist ein Blockdiagramm, das die innere Struktur der Steuereinrichtung 6 darstellt.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 1 werden von dem Drehzahl-Sensor 2, dem Sensor 3 der Kühlmittel-Temperatur, dem Sensor 4 des angesaugten Luftvolumens und dem Sensor 5 der Drosselklappen-Stellung erfasst, und ebenfalls erfasst von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 7. Diese erfassten Ergebnisse werden in die Steuereinrichtung 6 gegeben, welche die Einspritzvorrichtung 8, die Zündspule (nicht gezeigt), die Zündkerze 9 und das Luftzufuhr-Steuerungsventil 10 während einer Leerlaufzeit steuert, und entsprechend wird der Betrieb des Verbrennungsmotors gesteuert. In dem Kraftstofftank 11 erzeugter Kraftstoffdampf wird in dem Behälter 12 aufgenommen und dem Ansaugsystem des Motors 1 über das Ableitungs-Steuerungsventil 13 unter Steuerung durch die Steuereinrichtung 6 zugeführt. Darüber hinaus wird unter Steuerung durch die Steuereinrichtung 6 auf das Ableitungs-Rohrsystem von der Überdruck-Anwendungs-Vorrichtung 14 ein Überdruck ausgeübt. Der ausgeübte Druck wird von der Druck-Erfassungsvorrichtung 20 erfasst, und diese Information wird an die Steuereinrichtung 6 gesendet.
Die Steuereinrichtung 6 umfasst das Ableitungs-Steuerungsmittel, das Steuerungsmittel für den Motor, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, das Schwankungsbereich-Steuerungsmittel, das fett/mager-Bewertungsmittel, das Kraftstoffzufuhr-Abstell-Mittel bei verringerter Geschwindigkeit, das Ableitungs-Rohrsystem-Diagnosemittel und das Durchgangs-Diagnosemittel. Die Steuereinrichtung 6 weist auf die Eingangsschaltung 191, einen Analog-Digital-Wandler 192, eine Zentraleinheit (CPU) 193, ROM 194, RAM 195 und die Ausgangsschaltung 196, wie in 18 gezeigt wird. Die Eingangsschaltung 191 empfängt das Eingangssignal 190 (Signale von dem Sensor 3 der Kühlmittel-Temperatur, dem Sensor 4 des angesaugten Luftvolumens, dem Sensor 5 der Drosselklappen-Stellung und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 7), entfernt Rauschkomponenten aus dem Signal und gibt das Signal an den Analog-Digital-Wandler 192 aus. Der Analog-Digital-Wandler 192 wandelt das Signal von der analogen in die digitale Form und gibt das Ergebnis an die Zentraleinheit 193 aus. Die Zentraleinheit 193 empfängt das Ergebnis des von analoger in digitale Form gewandelten Signals und führt das in dem ROM 194 gespeicherte vorgegebene Programm aus, wodurch oben genannte Steuerungen und Diagnosen implementiert werden. Darüber hinaus werden das Ergebnis der arithmetischen Operation und das Ergebnis der Analog-Digital-Wandlung temporär in dem RAM 195 gespeichert. Darüber hinaus wird das Ergebnis der Berechnung als ein Steuerungsausgabesignal 197 über die Ausgangsschaltung 196 ausgegeben und zur Steuerung der Einspritzvorrichtung 8 verwendet. Es sei jedoch angemerkt, dass die Konfiguration der Steuereinrichtung 6 nicht auf die oben angeführte Beschreibung beschränkt ist.
2 ist ein schematisches Diagramm des Ableitungs-Steuerungsventils. Dieses Ableitungs-Steuerungsventil 13 weist auf den Ventilmechanismus 13a und das Magnetventil 13b. Wenn das Magnetventil 13b unter Strom gesetzt wird, wird der Ventilmechanismus 13a geöffnet, wodurch der Durchlass für den Kraftstoffdampf geöffnet wird. Umgekehrt wird der Ventilmechanismus 13a geschlossen, wenn das Magnetventil 13b von der Stromquelle getrennt wird, wodurch der Durchlass für den Kraftstoffdampf geschlossen wird.
3 stellt das Verfahren zum Betätigen des Magnetventils 13b dar. Ein Ende des Magnetventils wird an die Stromversorgung 21 angeschlossen, während das andere Ende mit der Transistorschaltung 6a verbunden wird. Diese kann aus FET (Feldeffekttransistor) oder Ähnlichem bestehen. Die Transistorschaltung 6a wird von dem an/aus-Arbeitszyklus-Signal 6b gesteuert. Eine Änderung dieses an/aus-Arbeitszyklussteuerungsverhältnisses verändert auch das Verhältnis, wenn das Ventil offen ist, und das Verhältnis, wenn das Ventil geschlossen ist. Dies ist im Wesentlichen gleich zur Änderung der Öffnung des Durchlasses für den Kraftstoffdampf, wodurch die abzulei tende Menge von Kraftstoffdampf gesteuert wird. Das Ableitungs-Steuerungsventil 13 kann realisiert werden unter Verwendung des Schrittmotors, des Gleichstrom-Servomotors und des linearen Magnetventils. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass es kostengünstiger ist.
Im Folgenden wird das Ableitungs-Steuerungsmittel unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Dieser Vorgang wird in vorgegebenen Zeit-Intervallen durchgeführt. Die Information über den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 wird in Schritt 41 eingegeben. Diese Information besteht aus Drehzahl und Last des Motors 1, dem Signal des Kühlmittel-Temperatur-Sensors 3, dem Signal des Sensors 5 der Drosselklappen-Stellung und dem Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 7. Auf der Grundlage der in Schritt 41 erhaltenen Information bezüglich dem Betriebszustand wird in Schritt 42a eine Verifizierung durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Ableitungs-Steuerung begonnen hat oder nicht. Dies wird zum Beispiel abhängig davon durchgeführt, ob der Motor 1 angelassen wurde und aufgewärmt ist, der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 7 angesprochen hat oder die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung begonnen hat. Dann fährt als Reaktion auf das Ergebnis der Verifizierung in Schritt 42a die Steuerung fort zu Schritt 46c, wenn sie in Schritt 42b ermittelt hat, dass die Ableitungs-Steuerung noch nicht begonnen hat. In Schritt 46c wird der tatsächliche Ausgabewert ermittelt, um das Ableitungs-Steuerungsventil 13 zu schließen, und die Steuerung geht weiter zu Schritt 49. Dieser tatsächliche Ausgabewert wird als ein Wert für den Arbeitszyklus gesetzt und beendet dadurch den aktuellen Vorgang.
Wenn festgestellt wurde, dass die Ableitungs-Steuerung begonnen hat, geht die Steuerung weiter zu Schritt 50a, um zu ermitteln, ob die Drehzahl des Motors 1 reduziert ist oder nicht. Wenn in Schritt 50a festgestellt wurde, dass der Motor 1 verlangsamt wurde, wird in Schritt 50b eine Verifizierung durchgeführt, ob das Ableitungs-Steuerungsventil 13 bei der Verlangsamung geschlossen ist oder nicht. Dies wird, wie später beschrieben wird, auf der Grundlage der berechneten Menge von Kraftstoffdampf implementiert, wenn der Kraftstoff abgestellt ist oder die Zeit sich in der Toleranzzeit für ein Abstellen des Kraftstoffzufuhrs befindet. Wenn in Schritt 50c als Reaktion auf das Ergebnis von Schritt 50b festgestellt wird, dass die Menge von Kraftstoffdampf unzulässig hoch ist und das Ableitungs-Steuerungsventil geschlossen werden soll, geht die Steuerung zu Schritt 46c weiter. In Schritt 46c wird der tatsächliche Ausgabewert ermittelt, um das Ableitungs-Steuerungsventil 13 zu schließen, und der tatsächliche Ausgabewert wird als der Wert für den Arbeitszyklus gesetzt und beendet dadurch den aktuellen Vorgang.
Die Steuerung geht weiter zu Schritt 43, wenn in Schritt 50a keine Verlangsamung erfasst wurde oder wenn in Schritt 50b festgestellt wurde, dass die Kraftstoffzufuhr nicht abgestellt wurde, und die Ableitungs-Steuerung kann geschlossen werden, da die Menge von Kraftstoffdampf während der Toleranzzeit für ein Abstellen der Kraftstoffzufuhr unzureichend ist. In Schritt 43 wird der grundlegende Ausgabewert berechnet. Der grundlegende Ausgabewert wird als eine Funktion aus der Last und der Drehzahl des Verbrennungsmotors erhalten, wie in 5 gezeigt wird. Der hier erhaltene grundlegende Ausgabewert wird in Schritt 44a mit dem endgültigen tatsächlichen Ausgabewert verglichen, und es wird verifiziert, ob die dynamische Begrenzung (die später beschrieben wird) beendet werden muss oder nicht. Wenn in Schritt 44a verifiziert wurde, dass der tatsächliche Ausgabewert den grundlegenden Ausgabewert bereits erreicht hat, wird in Schritt 44b festgestellt, dass die dynamische Begrenzung beendet wurde, und die Steuerung geht weiter zu Schritt 47a.
Wenn in Schritt 44b festgestellt wurde, dass die dynamische Begrenzung weitergeführt werden soll, geht die Steuerung zu Schritt 45 weiter, um die dynamische Begrenzung (die später beschrieben wird) zu implementieren. Der tatsächliche Ausgabewert wird in Schritt 46b auf den von der dynamischen Begrenzung erhaltenen Wert gesetzt und die Steuerung fährt mit Schritt 47a fort. In Schritt 47a wird eine Verifizierung hinsichtlich eines Ausfalls durchgeführt, zum Beispiel, ob das Signal aufgrund eines Drahtbruchs oder Kurzschlusses ausgefallen ist. Wenn in Schritt 47b festgestellt wurde, dass es keinen Ausfall gibt, geht die Steuerung zu Schritt 49, wo der tatsächliche Ausgabewert als der Wert für den Arbeitszyklus festgesetzt wird und beendet dadurch den aktuellen Vorgang. Wenn in Schritt 47b festgestellt wurde, dass es einen Ausfall gibt, wird der tatsächliche Ausgabewert in Schritt 48 auf den ausfallsicheren Wert zurückgesetzt, und die Steuerung geht zu Schritt 49, wo der tatsächliche Ausgabewert als der Wert für den Arbeitszyklus festgesetzt wird und beendet dadurch den aktuellen Vorgang. In diesem Fall kann der tatsächliche Ausgabewert, statt ihn auf den ausfallsicheren Wert zu setzen, auf einen kleineren Wert angepasst werden, indem der tatsächliche Ausgabewert unter den vorgegebenen Wert gesetzt wird, indem eine Kompensation durchgeführt wird, um sicherzustellen, dass der tatsächliche Ausgabewert um einen vorgegebenen Prozentsatz verringert wird, oder indem die Charakteristiken verändert werden, so dass diese Beschränkungen wahrscheinlich greifen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der grundlegende Ausgabewert gemäß dem Betriebszustand des Motors 1 gesetzt. Dies bringt den Vorteil, dass die optimale Steuerung der Ableitungs-Steuerungsgröße in jedem Bereich möglich ist. Darüber hinaus funktioniert eine dynamische Begrenzung nur solange, bis der tatsächliche Ausgabewert den grundlegenden Ausgabewert erreicht; danach verschiebt sich die Ableitungs-Steuerungsgröße gemäß der Bewegung des grundlegenden Ausgabewerts. Dies stellt eine sehr wirksames Ableiten sicher und ermöglicht gleichzeitig, dass die Ableitung beginnen kann, ohne eine ungünstige Wirkung auf die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zu haben. Diese Vorteile können mit einer einfachen Struktur erreicht werden.
Im Folgenden wird die dynamische Begrenzung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Dieser Vorgang wird in vorgegebenen Zeit-Intervallen durchgeführt. Das Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors wird in Schritt 60 erhalten, und in Schritt 66 wird verifiziert, ob das Signal aufgrund eines Drahtbruchs oder Kurzschlusses ausgefallen ist. Wenn festgestellt wurde, dass es ausgefallen ist, geht die Steuerung zu Schritt 65. In diesem Fall kann eine Verschiebung des Signals des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors nicht erfasst werden, somit kann der Schritt der dynamischen Begrenzung nicht fortgeführt werden. Dementsprechend wird der vorherige tatsächliche Ausgabewert in Schritt 65 gehalten, wodurch der Vorgang der dynamischen Begrenzung beendet wird.
Wenn in Schritt 66 festgestellt wurde, dass es keinen Ausfall gibt, wird das Signal in Schritt 61 gefiltert. Dies kann von dem Tiefpassfilter durch die lineare Gleichung des Verzögerungstyps durchgeführt werden, wie in dem mathematischen Ausdruck 1 dargestellt wird, ist aber nicht darauf beschränkt.
Dabei bezeichnet gf einen Filtergewinn (gf ≤ 1), O₂ ist das Signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, O₂f stellt das Signal nach dem Filtern dar, und die tiefgestellten Indexe (i) und (i – 1) zeigen entsprechend den aktuellen Wert und den vorherigen Wert an. O2f(i) = gf × O2 + (1 – gf) × O2f(i–1) Mathematischer Ausdruck 1
In Schritt 62 wird das Signal O₂f nach dem Filtern mit dem „mageren" Bewertungsergebnis verglichen, und es wird verifiziert, ob sich das Signal O₂f von „fett" zu „mager" verschoben hat. Wenn in Schritt 63 aus dem Ergebnis dieser Verifizierung festgestellt wird, dass es sich verschoben hat, geht die Steuerung zu Schritt 64a, wo die Schrittweite einer dynamischen Begrenzung gemäß der Menge von Kraftstoffdampf ermittelt wird, wie später beschrieben wird. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Menge von Kraftstoffdampf und der Schrittweite einer dynamischen Begrenzung. Unter Verwendung der in Schritt 64a ermittelten Schrittweite wird diese Schrittweite zu dem vorherigen tatsächlichen Ausgabewert in Schritt 64b hinzugefügt, wodurch der Vorgang der dynamischen Begrenzung beendet wird.
Wenn in Schritt 63 festgestellt wurde, dass das Signal O₂f sich nicht von „fett" zu „mager" verschoben hat, geht die Steuerung zu Schritt 65, wo der vorherige tatsächliche Ausgabewert gehalten wird, wodurch der Vorgang der dynamischen Begrenzung beendet wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Verschiebung von „fett" zu „mager" aus dem durch Filtern des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Signals erhaltenen Wert festgestellt. Dies liefert den Vorteil, gegenüber Schwankungen von Rauschen oder Luft-Kraftstoff-Verhältnissen in verschiedenen Zylindern hoch widerstandsfähig zu sein. Darüber hinaus wird ein Filtern in einer einfachen linearen Gleichung des Verzögerungstyps ausgedrückt. Das Computerprogramm für eine dynamische Begrenzung kann in Blöcken realisiert werden. Dies hat den Vorteil, dass es die Computerprogrammierung erleichtert.
7 zeigt den Unterschied im Betrieb gemäß dem Vorhandensein oder dem Fehlen des Filterns hinsichtlich der dynamischen Begrenzung. Die Bezugsziffer 70 stellt den Fall dar, wenn der Betrieb auf Grundlage des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signals nach dem Filtern durchgeführt wird, während die Bezugsziffer 71 den Fall darstellt, wenn der Betrieb vor dem Filtern durchgeführt wird.
8 zeigt den Fall, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor für jede Bank vorgesehen ist, wie in dem Motor mit V-förmig angeordneten Zylindern. Dieser Vorgang wird in vorgegebenen Intervallen durchgeführt. In Schritt 60 wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signal in das System wie in 6 eingegeben. In diesem Fall jedoch wird dies hinsichtlich der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren für beide Bänke durchgeführt. Dann wird in Schritt 66 verifiziert, ob beide Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signale aufgrund eines Drahtbruchs oder Kurzschlusses fehlerhaft sind. Wenn festgestellt wurde, dass beide fehlerhaft sind, geht die Steuerung zu Schritt 65. In diesem Fall kann eine Verschiebung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signals nicht erfasst werden, so dass der Schritt der dynamischen Begrenzung nicht durchgeführt werden kann. Dementsprechend wird der vorherige tatsächliche Ausgabewert in Schritt 65 gehalten, wodurch der Vorgang der dynamischen Begrenzung beendet wird.
Wenn in Schritt 66 festgestellt wurde, dass zumindest eines der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signale fehlerfrei ist, wird in Schritt 67 eine Bewertung durchgeführt, um festzustellen, ob beide normal funktionieren oder nur eines. Wenn beide als normal funktionierend ermittelt werden, geht die Steuerung zu Schritt 61b, wo beide Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signale gefiltert werden. Dann wird in Schritt 68 das Signal, auf das Bezug genommen werden soll, gewählt, um nach dem Filtern wechselweise auf die Signale verweisen zu können. Wenn in Schritt 67 festgestellt wurde, dass nur eines der Signale normal funktioniert, geht die Steuerung zu Schritt 61c, wo das normale Signal ausgewählt und gefiltert wird.
In den nächsten Schritten 62 bis 65 wird basierend auf dem gewählten Signal dieselbe Verarbeitung wie in 6 durchgeführt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Verarbeitung beider Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signale durchgeführt, so dass das Computerprogramm für eine dynamische Begrenzung in Blöcken realisiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass es die Computerprogrammierung erleichtert.
10 zeigt das Steuerungsverfahren für die Kraftstoffeinspritzmenge. Dieses Verfahren wird in vorgegebenen Intervallen durchgeführt. Eine Information über den Betriebszustand des Motors wird in Schritt 81 eingegeben. Gemäß dem Betriebszustand wird in Schritt 81 die grundlegende Menge von eingespritztem Kraftstoff berechnet. Tp wird aus dem Quotienten zwischen der Motordrehzahl Ne und der Menge angesaugter Luft Qa berechnet, wie in dem mathematischen Ausdruck 2 dargestellt ist. Man beachte, dass K eine proportionale Konstante ist. Tp = K × (Qa/Ne) Mathematischer Ausdruck 2
Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signal wird in Schritt 83 zugeführt und die Steuerungsgröße α des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird gemäß dem Ergebnis erhalten. 11 zeigt die Beziehung zwischen α und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signal. Die Kraftstoffeinspritzmenge Ti wird in Schritt 85 berechnet. Ti wird erhalten aus dem Produkt zwischen Tp und α, wie in dem mathematischen Ausdruck 3 dargestellt ist. COEF stellt einen Kompensations-Koeffizienten dar, der in Übereinstimmung mit der Temperatur des Kühlmittels oder ähnlichem vorgegeben wird.
Ts bezeichnet ein Kompensationselement einer Einspritzvorrichtungs-Charakteristik. Ti = COEF × Tp × α + Ts Mathematischer Ausdruck 3
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 12, 13 und 14 das Verfahren zur Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf beschrieben. Dieses Verfahren wird in vorgegebenen Zeit-Intervallen durchgeführt. Information über den Betriebszustand des Motors wird in Schritt 100 eingegeben, wie schon bei Schritt 81. Dieser kann zum Beispiel abhängig davon ermittelt werden, ob dieses Verfahren zum ersten Mal durchgeführt wurde oder nicht.
Wenn in Schritt 101 festgestellt wurde, dass es sich um einen Anfangszustand handelt, geht die Steuerung zu Schritt 121 von 13. Schritt 121 empfängt die Information über die nach dem Abschalten der Systemstromversorgung vergangene Zeit (T_down). T_down kann zum Beispiel gemessen werden, indem die Klemmenspannung der von der Systemstromversorgung geladenen Integrierschaltung gelesen wird, wenn die Systemstromversorgung angeschaltet wird und beginnt. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf diesen Vorgang beschränkt. Schritt 122 empfängt eine Information über die Wassertemperatur beim Zeitpunkt des Anschaltens. Dann liest Schritt 123 den Speicherwert von Kraftstoffdampf in dem nichtflüchtigen Speicher (EVPMEM(n)) aus. Dieser Wert wird einmal auf die Menge von Kraftstoffdampf gesetzt (EVP(n)). Der Buchstabe „n" in (EVPMEM(n)) und (EVP(n)) bezeichnet den Identifikator in dem Betriebsbereich. Der Kontext der Schritte 121 bis 123 ist nicht wichtig; das tatsächliche Computerprogramm muss nicht notwendigerweise gemäß ihrer Reihenfolge implementiert werden.
Der Schritt 124 bestätigt, ob der Betrieb zum ersten Mal durchgeführt wird oder nicht. Dies wird dadurch ermittelt, ob die in Schritt 121 erhaltene Zeit T_down ausreichend lang ist oder nicht. Es kann zum Beispiel auch dadurch ermittelt werden, ob die in Schritt 122 erhaltene Temperatur TWs eine ausreichend niedrige Temperatur ist oder nicht. Wenn in Schritt 124 festgestellt wurde, dass der Betrieb zum ersten Mal durchgeführt wurde, geht die Steuerung zu Schritt 126, um den Anfangswert für die Menge von Kraftstoffdampf auszuwählen. Dies wird erreicht, indem (EVP(n)) in Übereinstimmung mit der in Schritt 122 erhaltenen Information über die Wassertemperatur zum Zeitpunkt des Anschaltens auf den vorgegebenen Wert gesetzt wird.
Dieses wird folgendermaßen gesetzt: EVP(n) = f(TWs) Mathematischer Ausdruck 4
Wenn in Schritt 124 festgestellt wurde, dass der Betrieb nicht zum ersten Mal durchgeführt wurde, geht die Steuerung zu Schritt 125. Der Zustand von Kraftstoffdampf wird geschätzt, wenn der Motor abgestellt wird, wodurch der erforderliche Kompensations-Koeffizient berechnet wird, um den Anfangswert von EVP(n) festzusetzen. Zum Beispiel kompensiert dies EVP(n) als Funktion aus T_down und TWs. Das heißt, eine Berechnung wird wie folgt durchgeführt: EVP(n) = EVP(n) × f(Tdown) × f(TWs) Mathematischer Ausdruck 5
Dies wird in Schritt 127 als Anfangswert gesetzt.
Wenn in Schritt 101 festgestellt wurde, dass der Zustand kein Anfangszustand ist, geht die Steuerung zu Schritt 102, wo verifiziert wird, ob der Sensor und Ähnliches fehlerhaft ist, um den Betriebszustand des Verbrennungsmotors oder des Drehzahlreglers oder Ähnliches zum Steuern des Motors zu erfassen.
Dann überprüft Schritt 103, ob sich die Steuerungsgröße α des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses oder die Kraftstoffeinspritzmenge Ti an der Steuerungsgrenze befinden oder nicht. Dann wird in Schritt 104 der atmosphärische Druck erfasst. Dieser kann aus dem Erfassungswert eines in dem System eingebauten Sensors für atmosphärischen Druck oder aus dem internen Inferenz-Wert erhalten werden. Der Kontext der Schritte 102 bis 104 ist nicht wichtig; das tatsächliche Computerprogramm muss nicht notwendigerweise gemäß ihrer Reihenfolge implementiert werden.
Schritt 105 ermittelt, ob Kraftstoffdampf berechnet werden soll oder nicht. Dies wird dadurch ermittelt, ob verschiedene in den Schritten 102 bis 104 erhaltene Ausfälle und Steuerungsgrenzen erfasst oder erreicht wurden oder ob der atmosphärische Druck sehr niedrig ist. Wenn bestimmt wurde, dass kein Kraftstoffdampf berechnet werden soll, geht die Steuerung zu Schritt 135 in 14, wo EVP(n) auf den ausfallsicheren Zustand KEVPF(n) gesetzt wird. Dadurch wird eine Auswahl unterschiedlicher ausfallsicherer Werte gemäß unterschiedlichen Bereichen ermöglicht.
Wenn bestimmt wurde, dass Kraftstoffdampf berechnet werden soll, geht die Steuerung zu Schritt 106, um EVP(n) entsprechend dem zu berechnenden aktuellen Betriebsbereich zu wählen. Dann ermittelt Schritt 108, ob der aktuelle Betriebsbereich eine Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf unter Verwendung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α ermöglicht oder nicht. Dadurch wird die Stabilität in dem aktuellen Betriebsbereich verifiziert und überprüft, ob sich derartige Schwankungsbereiche für die Motordrehzahl, die Last, die Drosselklappen-Stellung und Ähnliches innerhalb des vorgegebenen Bereichs befinden. Zugleich wird verifiziert, ob eine lernende Steuerung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung ausreichend durchgeführt wird oder nicht, und ob der Luft-Kraftstoff-Sensor bereits aktiviert wurde oder nicht. Dann liest Schritt 109 den in Schritt 107 gewählten Wert EVP(n) aus.
Auf Grundlage des Ergebnisses der im vorherigen Schritt 108 durchgeführten Verifizierung ermittelt der Schritt 110, ob die Menge von Kraftstoffdampf unter Verwendung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α berechnet werden kann. Wenn bestimmt wurde, dass dies möglich ist, geht die Steuerung zu Schritt 111, um zuerst α auszulesen. Dann berechnet sie den Durchschnitt von α (α ave), um den Berechnungswert zu mitteln. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden, indem α in vorgegebenen Zeitabständen abgetastet wird und deren Durchschnittswert berechnet wird. Es ist auch möglich, indem der Durchschnittswert von Spitzenwerten berechnet wird, wenn P Komponenten erzeugt werden, wenn die herkömmliche PI-Steuerung zur Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung verwendet wird. Dann wird in Schritt 113 EVP(n) unter Verwendung von α ave berechnet. Wenn α ave ein ausgleichender Koeffizient ist und die Berechnung mit 1.0 als Mittel durchgeführt wird, wird EVP(n) durch die Abweichung von diesem Mittelwert erhalten, wie in dem folgenden Ausdruck gezeigt wird: EVP(n) = 1.0 – α ave ≥ 0 Mathematischer Ausdruck 6
Hier ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoffdampfes nach „fett" verschoben. Demgemäß kann, solange dieser Ausdruck ver wendet wird, EVP(n) kein negativer Wert sein. Demgemäß wird die Mindestbeschränkung bei Null gesetzt, um sicherzustellen, dass der Wert der Berechnung Null ist. Dann wird der Schwankungsbereich des aus dem mathematischen Ausdruck 6 erhaltenen Werts kontrolliert, um sicherzustellen, dass die Änderung von dem vorherigen Wert nicht übermäßig groß ist. Zuerst wird in Schritt 114a der Schwankungssteuerungswert erhalten. Dieser kann, wie in 15 gezeigt, zum Beispiel in Übereinstimmung mit dem vorherigen EVP(n) ermittelt werden. Er kann zum Beispiel ermittelt werden in Übereinstimmung mit den Parametern, einschließlich der Abweichung von dem Mittelwert von α, der Größe der Ableitungs-Steuerung und dem atmosphärischen Druck, welche die Erzeugung von Kraftstoffdampf beeinflussen können. Der in Schritt 113 berechnete Wert (1) und der vorherige EVP(n) werden verglichen; wenn der Unterschied größer ist als der in Schritt 114a ermittelte Steuerungswert, wird der Schwankungsbereich in Schritt 114b gesteuert, um sicherzustellen, dass der Unterschied unter dem Steuerungswert gehalten wird. Der auf diese Weise erhaltene Wert wird in Schritt 115 als EVP(n) gehalten. Als ein Ergebnis dieses Verfahrens können der in den Schritten 125 und 126 erhaltene Anfangswert oder die Menge von Kraftstoffdampf, die aus dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors berechnet wurde (wird später beschrieben), in den mit α berechneten Wert neu geschrieben werden.
Wurde in Schritt 110 ermittelt, dass die Berechnung nicht mit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α durchgeführt wird, geht die Steuerung zu Schritt 131, wo die Menge von Kraftstoffdampf gemäß der Zustandsgröße des Verbrennungsmotors 1 berechnet wird. Wenn die Ableitungs-Steuerungsgröße und der Unterdruck des Ansaugsystems erhöht werden, wird die abzuleitende Menge erhöht und die in dem Behälter gespeicherte Menge von Kraftstoffdampf verrin gert. Demgemäß wird die Abweichung von α unter Verwendung der Parameter kompensiert, wie in dem folgenden Ausdruck gezeigt wird: EVP(n) = EVP(n)(i–1) + (1.0 – α) × Kf Mathematischer Ausdruck 7 Kf = f(Qa, CPD) Mathematischer Ausdruck 8wobei CPD die Ableitungs-Steuerungsgröße und EVP(n)_(i–1) den vorherigen Wert von EVP(n) darstellt.
Der vorherige Wert von EVP(n) wird wie oben erwähnt verwendet. Somit wird der vorherige mit α berechnete Wert notwendigerweise als ein Anfangswert in dem Berechnungswert EVP(n)_(i–1) verwendet; deshalb ist die Kontinuität von EVP(n) auch bei einer Zustandsänderung nicht verloren, wie in den Fällen, wo α für den vorherigen Wert (Bewertung in Schritt 110: JA), aber nicht für den aktuellen Wert (Bewertung in Schritt 110: NEIN) verwendet wird.
In den Schritten 114a und 114b wird der Schwankungsbereich wie in obigem Fall gesteuert, und der auf diese Weise berechnete Wert wird als EVP(n) in Schritt 113 gehalten.
In Schritt 134 wird für EVP(n) des Betriebsbereiches (m) kompensiert, der nicht das Ziel der aktuellen Berechnung ist. Dies ermöglicht das Problem zu vermeiden, dass eine große Diskrepanz in dem auszulesenden EVP(n) auftritt, auch wenn es eine Änderung in de Betriebsbereich gibt. Ein Beispiel dieser Kompensation wird unten angeführt. Diese kann realisiert werden, wenn die Größe für die Änderung von EVP(n) in dem Bereich(n) als ein Ziel für die aktuelle Berechnung mal dem vorgegebenen Koeffizient (Kc), wie unten gezeigt, in EVP(n) in dem Bereich (n), der kein Ziel für die aktuelle Berech nung ist, reflektiert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf diesen Vorgang beschränkt.
EVP(m)(i) = EVP(m)(i–1) + Kc × {EVP(n)(i) – EVP(n)(i–1)} Mathematischer Ausdruck 9
Danach ermittelt Schritt 116, ob Überdruck auf die Diagnose des Ableitungs-Rohrsystems ausgeübt wird, oder ob sich die Zeit innerhalb der vorgegebenen Zeit nach der Druckanwendung befindet; das heißt, er bewertet, ob Überdruck in dem Ableitungs-Rohrsystem verbleibt oder nicht. Wenn ermittelt wurde, dass noch immer Überdruck vorhanden ist, geht die Steuerung zu Schritt 117, und EVP(n) wird auf den vorgegebenen Wert KEVP(n) gesetzt. Auf diese Weise wird die Menge von Kraftstoffdampf zwangsläufig auf einen großen Wert gesetzt; unter Bezugnahme auf diesen Wert wird der Zustand auf den Zustand voreingestellt, in dem eine große Menge von Kraftstoffdampf erzeugt wird, in der Steuerung, wo Steuerungscharakteristiken geeignet angepasst werden, wodurch ein Wiederbeginn der Ableitung vorbereitet wird.
Nach den Schritten 135 und 117 werden die in obigem Vorgang berechneten EVP(n) und EVP(m) in den nichtflüchtigen Speichern EVPMEM(n) beziehungsweise EVPMEM(m) gespeichert, wodurch der Vorgang der Berechnung der Menge von Kraftstoffdampf beendet wird.
Im Folgenden wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Dieser Vorgang wird in vorgegebenen Zeit-Intervallen durchgeführt. Zuerst erhält Schritt 150 die Information über den Betriebszustand des Verbrennungsmotors, ähnlich wie bei den oben erwähnten Schritten 41, 81 und 100. Dann erhält Schritt 151 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor-Signal; in Schritt 152a wird ermittelt, ob das Signal aufgrund eines Drahtbruchs oder Kurzschlusses fehlerhaft ist, wie in dem Fall von Schritt 66. Wenn ermittelt wurde, dass es fehlerhaft ist, oder dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor in Schritt 152b nicht aktiviert wurde, geht die Steuerung zu Schritt 159, wo die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α auf 1.0 gesetzt wird, wodurch die Verarbeitung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beendet wird.
Ein „Stopp" der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel in dieser Spezifikation bedeutet, dass es keine aufeinander folgende Kompensation der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α in Übereinstimmung mit dem Ausgabesignal von dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 7 gibt; es zeigt nicht die Bedingung an, wo die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α nicht gesetzt ist und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches überhaupt nicht gesteuert wird.
Schritt 152b verifiziert, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aktiviert wurde oder nicht; das heißt, er bewertet, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung begonnen werden kann oder nicht. Zum Beispiel können die Kühlmittel-Temperatur des Motors und die seit dem Start vergangene Zeit zusätzlich zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor selbst verwendet werden.
Hat Schritt 152a ermittelt, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor nicht fehlerhaft ist, und Schritt 152b hat ermittelt, dass der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor aktiviert wurde, geht die Steuerung zu Schritt 153, um die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung zu beginnen.
Schritt 153 ermittelt den Geschwindigkeitswert für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung (P, I), der als Standard dient. Dann liest Schritt 154 den in den 12 bis 14 berechneten Wert EVP(n) aus. Der Schritt 155a ermittelt, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungscharakteristik geändert werden soll oder nicht, wenn eine dynamische Begrenzung in der vorherigen Ableitungssteuerung arbeitet. Darüber hinaus ermittelt Schritt 155b, ob sich die oben erwähnte Ableitungs-Steuerungsgröße innerhalb des vorgegebenen Bereichs befindet oder nicht, und ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungscharakteristik geändert werden soll oder nicht. Darüber hinaus ermittelt Schritt 155c, ob sich die oben erwähnte Menge von Kraftstoffdampf EVP(n) in dem vorgegebenen Wertebereich befindet oder nicht, und ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungscharakteristik geändert werden soll oder nicht, da die Menge von Kraftstoffdampf die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beeinflusst.
Wenn in einem der oben erwähnten Schritte 155a, 155b und 155c ermittelt wurde, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungscharakteristik geändert werden soll, geht die Steuerung zu Schritt 156 und ermittelt, wie weit die P- und I-Komponenten des Geschwindigkeitswertes der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung im jeweiligen Fall kompensiert werden sollen. Unter Verwendung dieses Kompensationswertes werden die P- und I-Komponenten in Schritt 157 kompensiert und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α wird in Schritt 158 gemäß dem Wert gesetzt, wodurch die Verarbeitung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beendet wird.
Wenn in einem der oben erwähnten Schritte 155a, 155b und 155c ermittelt wurde, dass die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungscharakteristik nicht geändert werden soll, wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsgröße α in Schritt 158 ohne jegliche Kompensation gesetzt, wodurch die Verarbeitung der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung beendet wird.
Im Folgenden wird das Diagnose-Verfahren des Ableitungs-Rohrsystems unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. Das hier beschriebene Verfahren stellt den Ablauf einer Reihe von Verfahren und Arbeitsvorgängen für diese Diagnose dar; der tatsächliche Programmablauf des Computers ist nicht notwendigerweise derart gestaltet.
Zuerst wird in Schritt 170 die Information über den Betriebszustand des Verbrennungsmotors eingegeben, wie bei den Schritten 41, 81, 100 und 150. Dann erhält Schritt 171 das Signal, das den Druck des Ableitungs-Rohrsystems anzeigt. Dies kann zum Beispiel das den Druck darstellende Druck-Sensor-Signal oder das Schalter-Signal sein, das bei dem vorgegebenen Druck umgekehrt wird. Dann ermittelt Schritt 172, ob dies unmittelbar nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors 1 oder unmittelbar vor dem Ausschalten geschieht oder nicht. Wenn dies unmittelbar geschieht, geht die Steuerung zu Schritt 186, wo das Ableitungs-Steuerungsventil 13 um die vorgegebene Größe geöffnet wird. Dadurch kann der in dem Ableitungs-Rohrsystem verbleibende Überdruck in den Verbrennungsmotor 1 abgegeben werden, und es wird verhindert, dass Kraftstoffdampf direkt in die Umgebung abgegeben wird.
Wenn Schritt 172 feststellt, dass dies weder unmittelbar nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors 1 noch unmittelbar vor dem Ausschalten geschieht, geht die Steuerung zu Schritt 173. Wenn Schritt 173 festgestellt hat, dass das in Schritt 171 erhaltene Ableitungs-Rohrsystem-Drucksignal den hohen Druck von Anfang an des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 anzeigt, geht die Steuerung zu Schritt 181, wodurch die Diagnose der Undichtheit des Rohrsystems übersprungen wird. Dies verhindert die Möglichkeit eines Diagnosefehlers für die Undichtheit des Rohrsystems aufgrund von Restdruck.
Wenn Schritt 173 festgestellt hat, dass das Signal den hohen Druck nicht von Anfang an des Betriebs anzeigt, wird eine Bewertung durchgeführt, um festzustellen, ob die Diagnosebedingungen für das Ableitungs-Rohrsystem erfüllt sind oder nicht. Dies wird zum Beispiel dadurch ermittelt, ob sich die Last und Drehzahl des Verbrennungsmotors 1, die Drosselklappen-Stellung und die Temperatur des Kühlwassers innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs befinden oder nicht. Wenn festgestellt wurde, dass die Diagnosebedingungen nicht erfüllt werden, wird die Diagnose in diesem Zustand beendet. Wenn dagegen festgestellt wurde, dass die Diagnosebedingungen erfüllt sind, geht die Steuerung zu Schritt 175, um festzustellen, ob die Druck-Anzeigevorrichtung 20 des Rohrsystems fehlerhaft ist. Dies ermöglicht, festzustellen, ob das Ausgabesignal einen Drahtbruch oder Kurzschluss anzeigt, zum Beispiel, wenn die Druck-Anzeigevorrichtung 20 des Rohrsystems ein den Druck anzeigender Drucksensor ist. Eine Diagnose wird durchgeführt, indem verifiziert wird; ob der Druckmesser im Fall des Signals, das bei dem vorgegebenen Druck umgekehrt wird, korrekt ein- oder ausschaltet. Auf Grundlage des Ergebnisses der Diagnose geht, wenn in Schritt 176 festgestellt wurde, dass die Druck-Anzeigevorrichtung fehlerhaft ist, die Steuerung zu Schritt 185.
Wenn Schritt 176 feststellt, dass die Druck-Anzeigevorrichtung 20 des Rohrsystems fehlerfrei ist, geht die Steuerung zu Schritt 117 und das Ableitungs-Steuerungsventil 13 wird geschlossen. Der Schritt 117 ist nicht unbedingt notwendig, wenn definitiv sichergestellt ist, dass das Ableitungs-Steuerungsventil 13 wegen anderer Gründe geschlossen wird, zum Beispiel, wenn die Ableitungssteuerung nicht begonnen wird, weil die sekundäre Luftpumpe 18 betätigt und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung eingestellt wurde; aufgrunddessen ist das Ableitungs-Steuerungsventil 13 bestimmt geschlossen. In Schritt 178a wird erforderlicher Druck auf das Rohrsystem ausgeübt. Zu diesem Zweck kann die Druckpumpe 14 für eine bestimmte Zeit betrieben werden oder der Vorgang kann solange fortgesetzt werden, bis die Druck-Anzeigevorrichtung 20 des Rohrsystems den vorgegebenen Wert anzeigt. Nachdem die Druckzufuhr beendet ist, verifiziert Schritt 179a, wie der Druck fällt. Diese Verifizierung kann beispielsweise durchgeführt werden, indem die erforderliche Zeit gemessen wird, bis der Druck um eine vorgegebene Größe sinkt, oder indem der Betrag gemessen wird, um den der Druck innerhalb der vorgegebenen Zeit gefallen ist. Wenn der Druckabfall größer als der vorgegebene Wert ist, stellt Schritt 180 fest, dass das Rohrsystem undicht ist, und die Steuerung geht zu Schritt 185.
Wenn Schritt 180 feststellt, dass das Rohrsystem dicht ist, geht die Steuerung zu Schritt 181, um zu ermitteln, ob das Ableitungs-Steuerungsventil geöffnet werden kann oder nicht. Wenn das Ableitungs-Steuerungsventil 13 wegen einem anderen Grund geschlossen ist, zum Beispiel aufgrund dessen, dass die Ableitungs-Steuerung nicht begonnen hat, da die sekundäre Luftpumpe 18 betätigt und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung eingestellt wurde, wird ermittelt, ob ein derartiger Grund zurückgesetzt und das Ableitungs-Steuerungsventil 13 geöffnet werden kann oder nicht.
Wenn Schritt 181 festgestellt hat, dass das Ableitungs-Steuerungsventil 13 geöffnet werden kann, geht die Steuerung zu Schritt 182, um das Ableitungs-Steuerungsventil 13 zu betätigen. Nach dem Ablauf der in Schritt 183 vorgegebenen Zeit wird auf eine Verstopfung des Rohrsystems hin untersucht. In der Überprüfung auf eine Verstopfung wird in Schritt 178b Druck auf das Rohrsystem ausgeübt, ähnlich wie im Fall von Schritt 178a. In Schritt 179b wird ermittelt, wie weit der Druck gefallen ist, ähnlich wie im Fall von Schritt 179a. Wenn der Druckabfall geringer ist als der vorgegebene Wert, stellt Schritt 184 fest, dass das Rohrsystem verstopft ist, und die Steuerung geht zu Schritt 185.
Eine Fehleranzeige wird von einer Fehler-Alarmlampe 19 auf Grundlage der Diagnose gegeben, die in einem der oben erwähnten Schritte 176, 180 und 184 zur Feststellung eines Fehlers durchgeführt wurde. Wenn Schritt 184 feststellt, dass das Rohrsystem nicht verstopft ist, wird eine Reihe von Vorgängen beendet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Druck-Anzeigevorrichtung 20 des Rohrsystems in Schritt 175 einer Diagnose unterzogen, wenn die Diagnosebedingungen des Rohrsystems erfüllt werden, wodurch eine sehr zuverlässige Diagnose sichergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung sieht eine genaue Berechnung der in dem Behälter aufgenommenen Menge von Kraftstoffdampf oder der Menge von Kraftstoffdampf vor, die aus dem Behälter dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, und stellt die Charakteristiken für die optimale Ableitungssteuerung, die Steuerung des Verbrennungsmotors und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung in Übereinstimmung mit diesen Werten sicher. Sie stellt auch sicher, dass eine Diagnose durchgeführt wird, ohne die Steuerbarkeit des Motors zu verschlechtern, wenn ein Fehler festgestellt wurde, indem Druck auf das Ableitungs-Rohrsystem ausgeübt wird. Dies stellt eine Steuerung des Verbrennungsmotors mit minimalen Änderungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sicher, und gleichzeitig können ohne falsche Beurteilung in dem Ableitungs-Rohrsystem Fehler erfasst werden.

Claims

Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor, die aufweist: (a) einen Kraftstofftank (11); (b) einen Behälter (12), um Kraftstoffdampf aufzunehmen; (c) ein Ableitungs-Rohrsystem, das von dem Kraftstofftank (11) über den Behälter (12) zu einem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors (1) führt; (d) ein Ableitungs-Steuerungsmittel, das auf ein in dem Ableitungs-Rohrsystem installiertes Ableitungs-Steuerungsventil (13) wirkt und das an den Motor (1) zu liefernde Volumen von Kraftstoffdampf steuert; (e) ein Erfassungsmittel für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Betriebszustand des Motors (1) zu erfassen; (f) ein Steuerungsmittel (6) für den Verbrennungsmotor, um den Motor gemäß den Betriebszuständen zu steuern; (g) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsmittel (7), um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines an den Motor (1) gelieferten Kraftstoffgasgemisches zu erfassen; und (h) ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittel, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch eine Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf ein Soll-Verhältnis gemäß dem Ergebnis des Erfassens des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu steuern; dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung (6) aufweist ein erstes Berechnungsmittel, das die Abweichung von einem festgelegten Wert der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Steuerungsmittels, der ein vorbestimmter Wert zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gemäß dem Betriebszustand des Motors zu dem Soll-Verhältnis ist, verwendet, um die Menge des in dem Behälter (12) aufgenommenen Kraftstoffdampfes und/oder die Menge des an den Motor (1) gelieferten Kraftstoffdampfes zu berechnen, wenn das Ableitungs-Steuerungsventil (13) geöffnet ist und sich der Verbrennungsmotor (1) in einem vorgegebenen Betriebszustand befindet; und ein zweites Berechnungsmittel, um die Menge des in dem Behälter (12) aufgenommenen Kraftstoffdampfes oder die Menge des an den Motor (1) gelieferten Kraftstoffdampfes gemäß einer Steuerungsgröße des Ableitungs-Steuerungsmittels und/oder des Motor-Betriebszustands-Erfassungswertes zu berechnen, wenn sich der Motor (1) nicht in dem vorgegebenen Betriebszustand befindet.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verbrennungsmotor (1) in einem vorgegebenen Betriebszustand befindet und die Menge des Kraftstoffdampfes EVP(n) in dem Betriebsbereich n gemäß der Gleichung EVP(n) = 1 – α ave ≥ 0berechnet wird, wobei α ave den Mittelwert der Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses darstellt.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangswert einer zweiten Berechnung durch das zweite Berechnungsmittel das Ergebnis der ersten Berechnung ist.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Betriebszustand während der Berechnung durch das zweite Berechnungsmittel zu dem vorgegebenen Betriebszustand hin verschiebt, und, wenn eine Berechnung von dem ersten Berechnungsmittel durchgeführt wird, das Ergebnis der zweiten Berechnung durch das Ergebnis einer Berechnung durch das erste Berechnungsmittel ersetzt wird, welches nach der Verschiebung implementiert wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstoffdampfmenge von dem Ergebnis der ersten Berechnung und dem Ergebnis der zweiten Berechnung abgeleitet wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors (1) in eine Vielzahl von Teilbereiche unterteilt ist, welche der Motorlast, der Motordrehzahl und der Drosselklappen-Stellung entsprechen, und dass jedes der Berechnungsmittel für jeden einer Vielzahl von Betriebsbereichen verwendet wird, wodurch die jedem der Betriebsbereiche entsprechende Menge des Kraftstoffdampfes erhalten wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Ergebnisse der ersten und zweiten Berechnungen von den Berechnungsmitteln entsprechend des Betriebsbereiches in dem in eine Vielzahl von Teilbereiche unterteilten Betriebsbereich erhalten wurden, oder, wenn die Menge des Kraftstoffdampfes erhalten wurde, die Verbrennungs-Steuereinrichtung die Menge aufgenommenen Kraftstoffdampfes oder die Menge zugeführten Kraftstoffdampfes entsprechend dem Betriebsbereich, außer dem Bereich gemäß diesen Werten, kompensiert.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicherbereich in dem nichtflüchtigen Speicher entsprechend der Vielzahl der Betriebsbereiche reserviert ist; die in jedem der Betriebsbereiche berechnete Menge des Kraftstoffdampfs in dem jedem Betriebsbereich entsprechenden Speicherbereich gespeichert ist; und die Berechnung durchgeführt wird, indem der ausgelesene Wert für die aufgenommene Menge bei Betrieb in dem Betriebsbereich verwendet wird, wodurch die Menge des Kraftstoffdampfs erhalten wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungs-Steuereinrichtung (6) ein Schwankungssteuerungsmittel aufweist, um die Schwankungen in dem Berechnungsergebnis oder der Menge von Kraftstoffdampf innerhalb eines vorgegebenen Schwankungsbereiches zu halten, wenn das erste Berechnungsergebnis von dem ersten Berechnungsmittel erhalten wird, oder, wenn die Menge von Kraftstoffdampf erhalten wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Schwankungssteuerungsmittel gesteuerte Schwankungen durch einen Berechnungsfaktor oder mehrere Berechnungsfaktoren ermittelt werden, der/die ferner zumindest einen der physikalischen Parameter aufweist/aufweisen, welche die Berechnungsergebnisse, die Menge von Kraftstoffdampf, die Betriebsvorgänge des Kraftstoffmotors, die Steuerungsgröße des Luft-Kraftstoff- Steuerungsmittels, die Steuerungsgröße des Ableitungs-Steuerungsmittels und die Menge des erzeugten Kraftstoffdampfes beeinflussen.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) des Verbrennungsmotors ferner ein Mittel aufweist, um Charakteristiken der Steuerung der Geschwindigkeit des Ableitungs-Steuerungsventils, der Stellung des Ableitungs-Steuerungsventils und/oder der Steuerungsgeschwindigkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Berechnungsergebnissen oder der Menge von Kraftstoffdampf zu ändern.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitungs-Steuerungsventil (13) in der Öffnungsrichtung der Ableitungs-Steuerungsmittel gesteuert wird, und Charakteristiken des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungsmittels gemäß dem ersten Berechnungsergebnis, dem zweiten Berechnungsergebnis und/oder der Menge von Kraftstoffdampf verändert und gesteuert werden, wenn die Menge von an den Verbrennungsmotor (1) geliefertem Kraftstoffdampf erhöht wird.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) des Verbrennungsmotors ferner ein Ableitungs-Steuerungsmittel aufweist, um den Innendruck des Ableitungs-Rohrsystems durch einen Teil des Ableitungs-Rohrsystems mit dem geschlossenen gehaltenen Ableitungs-Steuerungsventil (13) zu erhöhen, und eine vorgegebene Beschränkung oder Kompensation der Berechnungsergebnisse durch das erste Berech nungsmittel oder der Menge von Kraftstoffdampf in Übereinstimmung mit dem Betrieb des für den Druck verantwortlichen Mittels des Ableitungs-Rohrsystems vorsieht.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) des Verbrennungsmotors ein Mittel aufweist, um zumindest einen der Umgebungsbedingungsparameter für den Kraftstofftank (11), den Behälter (12) und das Ableitungs-Rohrsystem, sowie Kraftstoffbedingungsparameter zu erfassen, und eine Beschränkung für das Berechnungsmittel in Übereinstimmung mit der Erfassung vorsieht oder das erste Berechnungsergebnis, das zweite Berechnungsergebnis und/oder die Menge von Kraftstoffdampf kompensiert.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) des Verbrennungsmotors ferner ein Mittel aufweist, um Charakteristiken der Steuerung der Geschwindigkeit des Ableitungs-Steuerungsventils, der Stellung des Ableitungs-Steuerungsventils und/oder der Steuerungsgeschwindigkeit des Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Berechnungsergebnissen oder der Menge von Kraftstoffdampf zu ändern.
Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) des Verbrennungsmotors ferner aufweist: (a) ein Kraftstoffzufuhr-Abstell-Mittel für verringerte Geschwindigkeit, um eine Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungsmotor abzustellen, wobei das Kraftstoffzufuhr-Abstell-Mittel die Kraftstoffzufuhr nach einer vorgegebenen Zeit nach dem Er fassen der Geschwindigkeitsreduzierung abstellt und ermittelt, ob das Ableitungs-Steuerungsventil (13) während der vorgegebenen Zeitdauer in den Ableitungs-Abstell-Zustand in Übereinstimmung mit dem ersten Berechnungsergebnis, dem zweiten Berechnungsergebnis und/oder der Menge von Kraftstoffdampf versetzt werden soll oder nicht; und (b) ein Mittel, um die Ableitungs-Steuerungsgröße auf die ermittelte Ableitungs-Abstell-Bedingung zu setzen.