DE10252303A1

DE10252303A1 - Emissionssteuersystem

Info

Publication number: DE10252303A1
Application number: DE10252303A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Ikemoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Eine (durch Adsorption oder Okklusion) gespeicherte Sauerstoffmenge eines Drei-Wege-Katalysators (13) wird unmittelbar vor einem automatischen Stoppen einer Brennkraftmaschine (1) auf der Grundlage einer in den Drei-Wege-Katalysator (13) strömenden Emissionsmenge und eines durch einen Sensor (25) erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses geschätzt. Beim Neustart der Kraftmaschine nach dem automatischen Stoppen der Kraftmaschine wird Kraftstoff zum Bilden eines Äquivalenzverhältnisses als ein Kehrwert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend der geschätzten Sauerstoffspeichermenge des Drei-Wege-Katalysators (13) eingespritzt. Dadurch kann die Sauerstoffspeichermenge des Drei-Wege-Katalysators (13) schnell zu einem Neutralzustand beim Neustart der Brennkraftmaschine (1) nach dem automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine wiederhergestellt werden, um so ausgezeichnete Emissionen zu erreichen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine, das eine Emissionsreinigungsrate verbessern kann.

Ein übliches Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine ist aus der JP-A-9-88688 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine automatische Start/Stopp-Steuerung zum automatischen Stoppen einer Brennkraftmaschine, wenn ein Fahrzeug für eine lange Zeitperiode gestoppt wird, wenn es in der Stadt an einer roten Ampel wartet, und danach wird die Brennkraftmaschine erneut gestartet, ohne dass ein Startvorgang wie zum Beispiel durch einen Schlüssel durchgeführt wird. Die Steuerung wird als eine Öko-Fahrtsteuerung bezeichnet. Des Weiteren ist die Steuerung durch einen Leerlaufstoppmechanismus verwirklicht. Des Weiteren offenbart die Druckschrift eine Technologie zum vorzugsweisen Durchführen einer Luft/Kraftstoff-Verhältnisregelung bei einer Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung gemäß einem Aktivierungszustand eines A/F-Sensors zum Erfassen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Emissionen. Gemäß der Technologie wird eine Verschlechterung der Emissionen beim erneuten Start der Brennkraftmaschine unterdrückt, indem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird.

Währenddessen wird im Falle eines Fahrzeugs, an dem der Leerlaufstoppmechanismus angebracht ist, oder eines Hybridfahrzeugs, an dem eine Brennkraftmaschine und ein Elektromotor angebracht sind, ein automatisches Stoppen und erneutes Starten der Brennkraftmaschine häufig wiederholt. Dabei wurde ein Zustand eines Katalysators zum Reinigen der Emissionen der Brennkraftmaschine beim erneuten Start der Kraftmaschine nicht berücksichtigt. Daher ist hier ein Nachteil einer Verschlechterung der Emissionen beim erneuten Starten der Kraftmaschine vorhanden, da die Verbrennung nicht bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt wird, das eine optimale Reinigungsrate des Katalysators vorsieht.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine vorzusehen, das die Emissionen beim erneuten Start der Kraftmaschine nach einem automatischen Stopp der Kraftmaschine ausgezeichnet steuern kann.

Gemäß einem Aspekt des Emissionssteuersystems einer Brennkraftmaschine wird eine Sauerstoffspeichermenge eines Katalysators unmittelbar vor einem automatischen Stop der Brennkraftmaschine geschätzt. Beim Neustart der Kraftmaschine wird Kraftstoff durch eine Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung eingespritzt, um so ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis entsprechend der geschätzten Sauerstoffspeichermenge des Katalysators zu erzeugen. Dadurch wird die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators schnell auf einen neutralen Zustand beim Neustart der Kraftmaschine wiederhergestellt. Infolge dessen kann die Emission ausgezeichnet gesteuert werden, wenn die Kraftmaschine erneut gestartet wird.

Die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators kann auf der Grundlage einer in den Katalysator strömenden Emissionsmenge und eines durch einen Sensor erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis geschätzt werden.

Das Schätzen der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators kann fortgesetzt werden, auch wenn die Kraftmaschine automatisch gestoppt wird. Die Luft/Kraftstoff-Steuerung entsprechend der genauen Sauerstoffspeichermenge des Katalysators kann unmittelbar beim Neustart der Kraftmaschine durchgeführt werden, nachdem die Kraftmaschine automatisch gestoppt wurde.

Wenn eine Temperatur des Katalysators, die durch eine Katalysatortemperaturschätzeinrichtung erfasst oder geschätzt wird, gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert beim Neustart der Kraftmaschine ist, nachdem die Kraftmaschine automatisch gestoppt wurde, dann kann vorrangig eine Steuerung zum Anheben der Temperatur durchgeführt werden, damit der Katalysator in einen aktivierten Zustand versetzt wird. Dadurch wird der Katalysator schnell in den aktivierten Zustand wiederhergestellt.

Währenddessen wird beim Stoppen der Kraftmaschine keine Wärme von der Kraftmaschine zu dem Katalysator abgegeben, und daher wird die Temperatur des Katalysators abgesenkt. Wenn die Temperatur des Katalysators abgesenkt wird, dann wird eine Sauerstoffkapazität reduziert, die der Katalysator speichern kann. Auch wenn die Kraftstoffeinspritzung so gesteuert wird, dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis entsprechend einer Sauerstoffspeichermenge erzeugt wird, die unmittelbar vor dem automatischen Stopp der Kraftmaschine geschätzt wird, besteht daher die Befürchtung, dass es schwierig ist, die Sauerstoffspeichermenge auf einen neutralen Zustand beim Neustart der Kraftmaschine wiederherzustellen.

Um das Problem zu lösen, kann die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators auf der Grundlage der Temperatur des Katalysators korrigiert werden, die durch die Katalysatortemperaturschätzeinrichtung erfasst oder geschätzt wird, wenn die Kraftmaschine automatisch gestoppt wird. Auch wenn die Temperatur des Katalysators abgesenkt wird und die Sauerstoffspeichermenge beim Stoppen der Kraftmaschine geändert wird, kann die Sauerstoffspeichermenge dadurch auf der Grundlage der Temperatur des Katalysators korrigiert werden, und daher kann die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators weiterhin genau geschätzt werden, auch wenn die Kraftmaschine gestoppt wird.

Die Temperatur des Katalysators kann unter anderem durch die Außenlufttemperatur, eine Zeitperiode beim Stoppen der Kraftmaschine nach einem Verstreichen einer Zeitperiode, seit der die Kraftmaschine automatisch gestoppt wurde, und einer Emissionstemperatur geschätzt werden.

Der Sensor kann in einem aktivierten Zustand aufrechterhalten werden, auch wenn die Kraftmaschine automatisch gestoppt wird. Eine genaue Luft/Kraftstoff-Steuerung kann unmittelbar beim Neustart der Kraftmaschine durchgeführt werden.

Das Aufrechterhalten des Sensors in dem aktivierten Zustand kann unterbunden werden, wenn eine Bedingung zum Unterbinden einer Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung entsprechend der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators beim Neustart der Kraftmaschine erfüllt ist.

Die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators kann unter anderem durch die Außenlufttemperatur, die Zeitperiode beim Stoppen der Kraftmaschine nach dem Verstreichen einer Zeitperiode, seit der die Kraftmaschine automatisch gestoppt wurde, und der Emissionstemperatur korrigiert werden.

Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen werden ebenso wie die Betriebsweisen und die Funktion der dazugehörigen Bauteile aus der folgenden detaillierten Beschreibung den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich, die allesamt Bestandteil dieser Anmeldung sind. Zu den Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt eine Aufbauskizze eines Emissionssteuersystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur einer Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur beim Bestimmen eines Stopps der Brennkraftmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur zum Schätzen einer Katalysatortemperatur gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Abbildung zum Berechnen eines Anfangswerts der Katalysatortemperatur gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur einer Heizsteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur zum Berechnen einer Sauerstoffspeichermenge gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine Abbildung zum Berechnen eines Dämpfungskoeffizienten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur zum Berechnen eines Soll-Äquivalenzverhältnisses gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur zum Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B- Korrekturkoeffizienten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 zeigt eine Flusskarte einer Verarbeitungsprozedur zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 zeigt eine Zeitkarte eines Betriebsnetzemissionssteuersystems der Brennkraftmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 13 zeigt eine Zeitkarte eines Betriebsnetzemissionssteuersystems der Brennkraftmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend erläutert.
Gemäß der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine (Kraftmaschine) 1 als eine 4-Zylinder-Reihen-Funkenzündungs-Bauart ausgeführt. Dadurch strömt Einlassluft zu einer Luftreinigungsvorrichtung 2, einem Einlasspfad 3, einem Drosselventil 4, einem Zwischenbehälter 5 und einem Einlasskrümmer 6 von der stromaufwärtigen Seite. Die Einlassluft wird mit Kraftstoff gemischt, der aus einer Einspritzvorrichtung (Kraftstoffeinspritzventil) 7 im Inneren des Einlasskrümmers 6 eingespritzt wird, und sie wird so verteilt, dass sie verschiedenen Zylindern als ein Gasgemisch mit einem eingestellten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zugeführt wird. Des Weiteren wird eine von einer Zündschaltung 9 zugeführte Hochspannung so eingespeist, dass sie durch einen Verteiler 10 zu einer Zündkerze 8 verteilt wird, die an einem jeweiligen Zylinder der Kraftmaschine 1 vorgesehen ist, und das Gasgemisch der jeweiligen Zylinder wird bei einer vorbestimmten Zeitgebung gezündet. Des Weiteren strömt das Abgas nach der Verbrennung zu einem Auslasskrümmer 11 und einem Auslasspfad 12. Der Auslasspfad 12 ist mit einem 3-Wege-Katalysator 13 versehen, der eine Katalysatorkomponente aus Platin oder Rhodium sowie ein Additiv aus Zer oder Lanthan trägt. Der Katalysator 13 reinigt CO (Kohlenmonoxide), HC (Kohlenwasserstoffe) oder NO_x (Stickoxide), die schädliche Komponenten in dem Abgas sind.
Eine Abgabewelle (Kurbelwelle) der Kraftmaschine 1 ist mit einem Automatikgetriebe 14 (nachfolgend) zur Vereinfachung als "AT" bezeichnet) mittels eines Drehmomentenwandlers verbunden. Das Fahrzeug wird durch eine Abgabewelle (Antriebswelle) 15 angetrieben, die sich von dem AT 14 erstreckt. Die Abgabewelle 15 ist mit einem Fahrzeugdrehzahlsensor 16 versehen, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V als eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird erfasst.
Des Weiteren ist eine Luftdurchsatzmessvorrichtung 21 an dem Einlasspfad 3 stromabwärts von der Luftreinigungsvorrichtung 2 vorgesehen. Eine Einlassluftmenge QA pro Zeiteinheit, die durch die Luftreinigungsvorrichtung 2 hindurchtritt, wird durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 21 erfasst. Des Weiteren ist ein Drosselöffnungsgradsensor 22 an dem Drosselventil 4 vorgesehen. Ein analoges Signal entsprechend einem Drosselöffnungsgrad TA wird durch den Drosselöffnungsgradsensor 22 erfasst, und jener Zustand, in dem das Drosselventil 4 vollständig geschlossen ist, wird z. B. durch ein EIN/AUS-Signal von einem Leerlaufschalter erfasst. Des Weiteren ist ein Wassertemperatursensor 23 an einem Zylinderblock der Kraftmaschine 1 vorgesehen. Der Wassertemperatursensor 23 erfasst eine Kühlwassertemperatur THW der Kraftmaschine 1.
Ein Drehwinkelsensor 24 ist an dem Verteiler 10 oder an einer anderen Welle vorgesehen. Der Drehwinkelsensor 24 gibt ein Signal ab, das eine Drehzahl NE angibt. Der Drehwinkelsensor 24 gibt 24 Pulssignale bei 2 Umdrehungen der Kurbelwelle ab, nämlich alle 720°CA (Kurbelwinkelgrad).
Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 25 ist an dem Auslasspfad 12 stromaufwärts von dem Katalysator 13 vorgesehen. Der Sensor 25 gibt ein Stromsignal IS entsprechend einem Äquivalenzverhältnis φ auf der Grundlage einer Emissionsgaskomponente ab. Der Sensor 25 ist ein Sensor mit linearer Abgabe, und das Stromsignal Is ist ein Wert, der proportional zu dem Äquivalenzverhältnis φ ist. Das Äquivalenzverhältnis φ gibt eine Kraftstoffüberschussrate an, die durch das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis als Referenzwert ausgedrückt wird. Ein Kehrwert des Äquivalenzverhältnisses φ gibt eine Luftüberschussrate λ an. Der Sensor 25 hat eine Heizvorrichtung 26 zum Heizen eines Sensorelementes zu einem aktivierten Zustand und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zustands.
Eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 30 zum Steuern eines Betriebszustands der Kraftmaschine 1 ist durch eine CPU 31, einen ROM 32, einen RAM 33, einen B/U-(Sicherungs-)RAM 34 als Logikschaltungen gebildet. Die elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 30 wird als eine ECU 30 bezeichnet. Die ECU 30 hat einen Eingabeanschluss 35, einen Abgabeanschluss 36 sowie einen Bus 37.
In die ECU 30 werden verschiedene Sensorsignale wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16, die Einlassluftmenge QA von der Einlassluftdurchsatzmessvorrichtung 21, der Drosselöffnungsgrad TA von dem Drosselöffnungsgradsensor 22, die Kühlwassertemperatur THW von dem Wassertemperatursensor 23, die Kraftmaschinendrehzahl NE von dem Drehwinkelsensor 24 und dergleichen über den Eingabeanschluss 35 eingegeben. Die ECU 30 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge TAU, eine Zündzeitgebung Ig und dergleichen, und sie gibt Steuersignale jeweils zu der Einspritzvorrichtung 7, der Zündschaltung 9 und dergleichen über den Abgabeanschluss 36 ab.
Die ECU 30 erfasst das Äquivalenzverhältnis φ des Gasgemisches auf der Grundlage des Signals Is von dem Sensor 25. Die ECU 30 führt eine sogenannte Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung durch. Beim Normalbetrieb der Kraftmaschine führt die ECU 30 eine Regelung auf der Grundlage des Signals von dem Sensor 25 so durch, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches mit dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zusammenfällt. Auch beim Neustart der Kraftmaschine führt die ECU 30 die Regelung auf der Grundlage des Signals von dem Sensor 25 so durch, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches mit dem Soll- Luft/Kraftstoff-Verhältnis zusammenfällt. Jedoch wird beim Neustart der Kraftmaschine der Soll-Wert entsprechend einer Sauerstoffspeichermenge des Katalysators festgelegt, wenn die Kraftmaschine automatisch gestoppt wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird bei dem Neustart der Kraftmaschine die Steuerung so durchgeführt, dass das tatsächliche Äquivalenzverhältnis φ, das durch den Sensor 25 erfasst wird, mit dem Soll-Äquivalenzverhältnis φref zusammenfällt. Das Soll- Äquivalenzverhältnis φref wird entsprechend der Sauerstoffspeichermenge festgelegt. Die Luft/Kraftstoff- Verhältnisregelung wird dadurch bewirkt, dass ein Regelungskorrekturkoeffizent geändert wird.
Des Weiteren wird die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Steuerung nicht durchgeführt, wenn die Kühlwassertemperatur THW der Kraftmaschine 1 niedrig ist oder wenn die Kraftmaschine bei hoher Last und hoher Drehzahl arbeitet. Des Weiteren berechnet die ECU 30 gemäß einer späteren Beschreibung eine Hauptkraftstoffeinspritzmenge (Hauptkraftstoffeinspritzzeitperiode) aus der Kraftmaschinendrehzahl NE und der Einlassluftmenge QA, die korrigiert die Hauptkraftstoffeinspritzmenge durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Korrekturkoeffizienten FAF oder dergleichen, um so die endgültige Kraftstoffeinspritzmenge (Kraftstoffeinspritzzeitperiode) TAU zu berechnen und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 7 zum Einspritzen von Kraftstoff in einer vorbestimmten Einspritzzeitgebung zu veranlassen.
Des Weiteren korrigiert die ECU 30 die Kraftstoffeinspritzmenge TAU mittels einer F/B-Korrektur, um so eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen Äquivalenzverhältnis φ und dem Soll- Äquivalenzverhältnis φref zu reduzieren. Infolge dessen wird die Sauerstoffspeichermenge OS des 3-Wege-Katalysators 13 in die Nähe der Soll-Sauerstoffspeichermenge OSref als Neutralzustand gesteuert.
In die ECU 30 werden SW-(Schalt)Signale von den folgenden Schaltern eingegeben. Z. B. ist eine Bedienkonsole in der Fahrgastzelle mit einem Ökofahrt SW 41 versehen, der durch einen Fahrer betätigt wird, wenn er die Ökofahrt beabsichtigt. Des Weiteren ist das AT 14 mit einem Neutral-SW 42 zum Erfassen einer Neutralposition versehen. Des Weiteren ist ein nichtdargestelltes Bremspedal mit einem Brems-SW 43 versehen, der eingeschaltet wird ("EIN"), wenn es niedergedrückt wird. Des Weiteren stoppt die ECU 30 die Kraftmaschine 1 automatisch oder startet die Kraftmaschine 1 erneut durch Antreiben einer Startvorrichtung 44 entsprechend einem Befehl von dem Ökofahrt- SW 41 oder einem Fahrzeugzustand.
Als Nächstes wird eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 13 beschrieben. Hierbei zeigt die Fig. 12 eine Zeitkarte, wenn die Sauerstoffspeichermenge OS des 3-Wege-Katalysators 13 einem mageren Luft/Kraftstoff- Verhältnis beim Neustart der Kraftmaschine entspricht. Das Ausführungsbeispiel ist durch durchgezogene Linien dargestellt, und der Stand der Technik ist durch gestrichelte Linien dargestellt. Des Weiteren zeigt die Fig. 13 eine Zeitkarte, bei der die Sauerstoffspeichermenge OS des 3-Wege-Katalysators 13 einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis beim Neustart der Kraftmaschine entspricht.
Des Weiteren gibt der Begriff "entsprechend einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis" jenen Fall an, in dem die Sauerstoffspeichermenge in einen vorbestimmten Bereich fällt. Der vorbestimmte Bereich ist ein Bereich einer Standardsauerstoffspeichermenge, die dann in dem Katalysator 13 gespeichert ist, wenn die Kraftmaschine in einem Zustand eines vergleichsweise mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses automatisch gestoppt wird. Wenn daher die Sauerstoffspeichermenge "dem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis entspricht", dann ist die Sauerstoffspeichermenge größer als in dem Neutralzustand. "Entsprechend einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis" gibt jenen Fall an, bei dem die Sauerstoffspeichermenge in einen vorbestimmten Bereich fällt. Der vorbestimmte Bereich ist ein Bereich einer Standardsauerstoffspeichermenge, die dann in dem Katalysator 13 gespeichert ist, wenn die Kraftmaschine in einem Zustand eines vergleichsweise fetten Luft/Kraftstoff- Verhältnisses automatisch gestoppt wird. Wenn daher die Sauerstoffspeichermenge "dem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis entspricht", dann ist die Sauerstoffspeichermenge kleiner als in dem Neutralzustand.
Eine Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerroutine gemäß der Fig. 2 wird durch die CPU 31 in vorbestimmten Zeitperioden wiederholt durchgeführt.
Bei einem Schritt S101 wird eine Kraftmaschinenstoppbestimmung (Verarbeitung) durchgeführt. Bei einem Schritt 102 wird eine Katalysatortemperaturschätzung durchgeführt. Als Nächstes wird bei einem Schritt S103 eine Heizsteuerung durchgeführt. Bei einem Schritt S104 wird eine Sauerstoffspeichermengenoperation (Schätzung) durchgeführt. Bei einem Schritt 105 wird eine Soll- Äquivalenzverhältnis-φref-Operation durchgeführt. Bei einem Schritt S106 wird eine A/F-Regelungskorrekturkoeffizenten-FAF- Operation durchgeführt. Bei einem Schritt S107 wird eine Kraftstoffeinspritzmengen-TAU-Operation durchgeführt.
Die Fig. 3 zeigt eine Kraftmaschinenstoppbestimmungsverarbeitung.
Gemäß der Fig. 3 wird bei einem Schritt S201 bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestoppt wird. Wenn eine Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S201 nicht erfüllt ist, und zwar wenn die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist, dann schreitet die Operation zu einem Schritt 202 weiter. Bei S202 wird bestimmt, ob der Ökofahrt-SW 41 eingeschaltet ist ("EIN"). Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S202 erfüllt ist, wenn nämlich der Ökofahrt-SW41 eingeschaltet ist ("EIN"), dann schreitet die Operation zu einem Schritt 203 weiter. Bei dem Schritt S203 wird bestimmt, ob der Neutral-SW 42 eingeschaltet ist ("EIN"). Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S203 erfüllt ist, wenn nämlich der Neutral-SW 42 eingeschaltet ist ("EIN") und eine Schaltposition AT 14 auf "N" ist, schreitet die Operation zu einem Schritt S204 weiter. Bei dem Schritt S204 wird bestimmt, ob verschiedene Ökofahrtbedingungen erfüllt sind.
Als die Ökofahrtbedingungen seien insbesondere erwähnt, dass die Kühlwassertemperatur THW gleich wie oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit V "0(km/h)" beträgt, der Brems-SW 43 eingeschaltet ist ("EIN"), nachdem eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V "0(km/h)" beträgt, das eine Kurvensignallampe an der Rechtskurvenseite (nicht dargestellt) ausgeschaltet ist ("AUS"), und ein Leerlaufzustand der Kraftmaschine 1.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt 204 erfüllt ist, wenn nämlich alle der vorstehend beschriebenen Ökofahrtbedingungen erfüllt sind, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S205 weiter, und nach dem Durchführen von Verarbeitungen zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Funkenzündung zum automatischen Stoppen der Kraftmaschine 1 wird die Routine beendet. Eine Zeit t01, die in der Fig. 12 gezeigt ist, oder eine Zeit t11, die in der Fig. 13 gezeigt ist, gibt das Stoppen der Kraftmaschine an. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt 202 nicht erfüllt ist, wenn nämlich der Ökofahrt-SW 41 ausgeschaltet ist ("AUS") oder wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S203 nicht erfüllt ist, wenn nämlich der Neutral-SW 42 ausgeschaltet ist ("AUS") und die Schaltposition des AT 14 nicht an "N" ist oder wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S204 nicht erfüllt ist, wenn nämlich eine der Ökofahrtbedingungen nicht erfüllt ist, dann wird der Betrieb der Kraftmaschine 1 währenddessen fortgeführt, und die Routine wird beendet.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S201 erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 gestoppt wird, dann schreitet die Operation währenddessen zu S206 weiter, und es wird bestimmt, ob der Brems-SW 43 ausgeschaltet ist ("AUS"). Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S206 erfüllt ist, wenn nämlich der Brems-SW 43 ausgeschaltet ist ("AUS") und das Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer gelöst wird und der Fahrer die Absicht hat, das Fahrzeug zu starten, dann schreitet die Operation zu S207 weiter, und nach der Durchführung von Verarbeitungen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Funkenzündung zum Neustart der Kraftmaschine 1 wird die Routine beendet. Die Zeit t02, die in der Fig. 12 gezeigt ist, oder die Zeit t12, die in der Fig. 13 gezeigt ist, gibt den Neustart an. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S206 nicht erfüllt ist, wenn nämlich der Brems-SW 43 ausgeschaltet ist ("AUS") und wenn das Bremspedal durch den Fahrer vollständig niedergedrückt wird, dann wird der automatische Stopp der Kraftmaschine 1 währenddessen fortgeführt, und die Routine wird beendet.
Die Fig. 4 zeigt eine Katalysatortemperaturschätzverarbeitung.
Die Fig. 5 zeigt eine Abbildung zum Berechnen eines Anfangswerts Tini (°C) der Katalysatortemperatur hinsichtlich der Einlassluftmenge QA (g/sec) pro Zeiteinheit.
Gemäß der Fig. 4 wird bei einem Schritt S301 bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestoppt ist. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S301 erfüllt ist, und zwar wenn die Kraftmaschine 1 gestoppt ist, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S302 weiter, und ein Zeitpunkt t01 bis zu einem Zeitpunkt t02, die in der Fig. 12 gezeigt sind, oder ein Zeitpunkt t11 bis zu einem Zeitpunkt t12, die in der Fig. 13 gezeigt sind, geben die Zeitperiode an. Bei einem Schritt S301 wird eine Katalysatortemperatur TMPcat des Drei-Wege-Katalysators 13 durch TMPCat = Tini - k.Tstop berechnet. Hierbei gibt die Abkürzung k einen Temperaturdämpfungskoeffizienten an; die Abkürzung Tstop gibt eine Stoppzeitperiode an, seit der die Kraftmaschine 1 automatisch gestoppt wurde. Wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist, wird der Wert des Katalysatortemperaturanfangswerts Tini umso größer, desto größer die Einlassluftmenge QA ist.
Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S303 weiter, und eine Begrenzungsverarbeitung wird hinsichtlich der Katalysatortemperatur TMPcat durchgeführt. Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S304 weiter, und es wird bestimmt, ob die Katalysatortemperatur TMPcat gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert TMth ist. Nachdem die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S304 erfüllt ist, und zwar wenn die Katalysatortemperatur TMPcat gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist, dann wird die Routine beendet.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S304 nicht erfüllt ist, wenn nämlich die Katalysatortemperatur TMPcat kleiner als der vorbestimmte Wert ist, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S305 weiter, und eine Speichersteuerung beim Neustart wird unterbunden, und die Routine wird beendet. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S103 nicht erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S306 weiter, und der Katalysatortemperaturanfangswert Tini wird auf die Katalysatortemperatur TMPcat festgelegt, um den Katalysatortemperaturanfangswert Tini zu aktualisieren, und danach wird die Routine beendet.
Die Fig. 6 zeigt eine Heizvorrichtungssteuerungsverarbeitung.
Gemäß der Fig. 6 wird zunächst bei einem Schritt S401 bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestoppt ist. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S401 erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 gestoppt ist, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S402 weiter, und es wird bestimmt, ob eine Sauerstoffspeichersteuerung beim nächsten Start durchgeführt wird. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S402 erfüllt ist, wenn nämlich die Sauerstoffspeichersteuerung beim nächsten Start durchgeführt wird, oder wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S401 nicht erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S403 weiter, bei dem eine normale Heizsteuerung durchgeführt wird, und danach wird die Routine beendet.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S402 nicht erfüllt ist, wenn nämlich die Sauerstoffspeichersteuerung nicht beim nächsten Start durchgeführt wird, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S404 weiter, bei dem die Heizsteuerung gestoppt wird, um Energie zu sparen, und danach wird die Routine beendet.
Die Fig. 7 zeigt eine Sauerstoffspeichermengenberechnungsverarbeitung. Die Fig. 8 zeigt eine Abbildung zum Berechnen eines Dämpfungskoeffizienten kcatos hinsichtlich der Katalysatortemperatur TMPcat (°C).
Gemäß der Fig. 7 wird zunächst bei einem Schritt S501 bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestoppt ist. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S501 nicht erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S502 weiter und berechnet einen Änderungsbetrag ΔOS(i) der Sauerstoffspeichermenge des Drei- Wege-Katalysators 13 durch ΔOS(i) ← (φ - φref).QA(i - d). Hierbei bezeichnet die Abkürzung φ ein tatsächliches Äquivalenzverhältnis, das durch den Sensor 25 erfasst wird; die Abkürzung φref bezeichnet das Soll-Äquivalenzverhältnis, und die Abkürzung QA bezeichnet eine Einlassluftmenge, die pro Zeiteinheit zu dem Drei-Wege-Katalysator 13 strömt.
Um des weiteren eine Verzögerungszeit d nach der Kraftstoffeinspritzung bis zum Erfassen des Äquivalenzverhältnisses φ der Emissionen ebenso wie die Einlassluftmenge QA zu berücksichtigen, wird eine vorherige Einlassluftmenge QA(i - d) verwendet, wobei d die Verzögerungszeit vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt i ist. Dabei kann die Verzugszeit d entsprechend der Einlassluftmenge QA geändert werden, auch wenn die Verzugszeit d ein fester Wert sein kann, um die Operationsverarbeitung zu vereinfachen. Je größer die Einlassluftmenge QA ist, desto kürzer kann die Verzugszeit d festgelegt werden, da die Strömungsgeschwindigkeit der Luft umso größer und die tatsächliche Verzugszeit d umso kürzer ist, desto größer die Einlassluftmenge QA ist.
Des weiteren wird die gegenwärtige Sauerstoffspeichermenge OS(i) des Drei-Wege-Katalysators 13 durch OS(i) ← ΔOS(i) + OS(i - 1) berechnet. Hierbei bezeichnet die Abkürzung OS(i-1) einen berechneten Wert der Sauerstoffspeichermenge des Drei-Wege- Katalysators 13 beim vorherigen Mal.
Die Operation bei dem Schritt 502 erreicht die folgende Wirkung. Im Falle von φ = φref wird ΔOS zu 0. Im Falle von φ > φref wird eine große Kraftstoffüberschussrate angegeben, nämlich ein fetter Zustand. Dabei wird der in dem Katalysator gespeicherte Sauerstoff verbraucht und reduziert. Im Falle von φ > φref nimmt ΔOS einen positiven Wert an. Im Falle von φ < φref wird eine kleine Kraftstoffüberschussrate angegeben, nämlich ein magerer Zustand. Im Falle von φ < φref nimmt ΔOS einen negativen Wert an. Daher nimmt die Sauerstoffspeichermenge OS(i) einen positiven Wert entsprechend einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis an. Die Sauerstoffspeichermenge OS(i) nimmt einen negativen Wert entsprechend einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis an. Des weiteren wird im Falle des neutralen Zustands die Sauerstoffspeichermenge OS(i) zu 0. Infolgedessen wird die Sauerstoffspeichermenge OS(i) geschätzt.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S505 erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 gestoppt wird, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S503 weiter, und die gegenwärtige Sauerstoffspeichermenge OS(i) des Drei-Wege- Katalysators 13 wird durch OS(i) ← kcatos.OS(i - 1) berechnet. Hierbei bezeichnet die Abkürzung kcatos einen Dämpfungskoeffizienten hinsichtlich der Katalysatortemperatur TMPcat. Wie dies in der Fig. 8 gezeigt ist, wird der Dämpfungskoeffizient kcatos umso größer, desto höher die Katalysatortemperatur TMPcat ist. Der Dämpfungskoeffizient kcatos ist ein Wert, der gleich wie oder kleiner als 1 ist.
Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S500 weiter, und eine Begrenzungsverarbeitung wird hinsichtlich der gegenwärtigen Sauerstoffspeichermenge OS(i) des Drei-Wege- Katalysators 13 durchgeführt, und danach wird die Routine beendet. Als die Begrenzungsverarbeitung werden Grenzwerte OSmin, OSmax entsprechend den magerseitigen/fettseitigen gesättigten Sauerstoffspeichermengen des Drei-Wege-Katalysators 13 hinsichtlich der Sauerstoffspeichermenge OS(i) verwendet. Zum Beispiel, wenn die Sauerstoffspeichermenge OS(i) in einen Bereich der oberen oder unteren Grenzwerte OSmin und OSmax fällt (OSmin ≤OS(i) ≤ OSmax), dann wird die Sauerstoffspeichermenge OS(i) so übernommen, wie sie ist. Wenn die Sauerstoffspeichermenge OS(i) einen oberen oder einen unteren Grenzwert OSmin (oder OSmax) überschreitet, dann wird die Sauerstoffspeichermenge OS(i) durch den unteren Grenzwert OSmin ersetzt (oder durch den oberen Grenzwert OSmax), und OS(i) ← OSmin (oder OS(I) ← OSmax). Dabei ist eine gesättigte Sauerstoffspeichercharakteristik vorhanden, wobei die gesättigte Sauerstoffspeichermenge des Drei-Wege- Katalysators 13 umso kleiner ist, desto schneller die Strömungsgeschwindigkeit der in den Drei-Wege-Katalysator 13 strömenden Emissionen ist (desto größer die Einlassluftmenge QA ist), auch wenn der obere und der untere Grenzwert OSmin beziehungsweise OSmax feste Werte sein können, um die Operationsverarbeitung zu vereinfachen.
Die Fig. 9 zeigt eine Soll-Äquivalenzverhältnis-φref- Operationsverarbeitung.
Gemäß der Fig. 9 wird zunächst bei einem Schritt S601 bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestoppt ist. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S601 nicht erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S602 weiter und berechnet eine Abweichung OSerror zwischen der Soll-Sauerstoffspeichermenge OSref des Drei-Wege-Katalysators 13 und der gegenwärtigen Sauerstoffspeichermenge OS(i) durch OSerror ← OSref - OS(i).
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S601 erfüllt ist, wenn nämlich die Kraftmaschine 1 gestoppt ist, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S603 weiter und legt einen Anfangswert zum Starten fest. Nach der Verarbeitung des Schrittes S602 oder des Schrittes S603 schreitet die Operation zu einem Schritt S604 weiter und legt eine proportionale Verstärkung kp, eine integrale Verstärkung ki und eine differentiale Verstärkung kd für eine PID-Regelung (Proportional-Integral-Differential-Regelung) mittels einer Abbildung fest. Dabei können die verschiedenen Verstärkungen kp, ki und kd entsprechend einem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 variabel sein, wie zum Beispiel die Einlassluftmenge QA oder ein Einlassdruck, der durch einen nicht-dargestellten Einlassdrucksensor erfasst wird.
Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S605 weiter und berechnet verschiedene Steuerparameter A1, A2, B1, B2 und B3 für die PID-Regelung folgendermaßen unter Verwendung der verschiedenen Verstärkungen kp, ki und kd sowie einem Operationsintervall dt (zum Beispiel eine Zeitperiode, die für eine Umdrehung um 180°CA erforderlich ist (Kurbelwinkelgrad).

A1 ← 1
A2 ← 0
B1 ← kp.(1 + dt/ki + kd/dt)
B2 ← kp.(1 + 2.kd/dt)
B3 ← kp.kd/dt
Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S606 weiter und berechnet einen Soll- Äquivalenzverhältniskorrekturbetrag Δφref aus den verschiedenen Parametern A1, A2, B1, B2 und B3, die Abweichung OSerror sowie das Soll-Äquivalenzverhältnis φref durch Δφref ← B1.OSerror (i) - B2.OSerror (i - 1) + B3.OSerror (i - 2) + A1.φref (i - 1) - A2.φref (i - 2).
Des weiteren wird der Soll-Äquivalenzverhältniskorrekturbetrag Δφref einem Basiswert "1" addiert; das gegenwärtige Soll- Äquivalenzverhältnis φref an der stromaufwärtigen Seite des Drei- Wege-Katalysators 13 wird durch φref ← 1 + Δφref berechnet, und die Routine wird beendet.
Die Fig. 10 zeigt eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B- Korrekturkoeffizienten-FAF-Operationsverarbeitung.
Gemäß der Fig. 10 wird zunächst bei einem Schritt S701 bestimmt, ob eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Steuerbedingung erfüllt ist. Die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Steuerbedingung ist dann erfüllt, wenn die Kühlwassertemperatur THW gleich wie oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist und wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne sowie die Last nicht hoch sind. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S701 erfüllt ist, wenn nämlich alle Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Steuerbedingungen erfüllt sind, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S702 weiter und liest das Soll-Äquivalenzverhältnis φref ein.
Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S703 weiter und bestimmt, ob der erfasste Wert des Sensors 25 in einen vorbestimmten Bereich fällt, der die Luft/Kraftstoff- Verhältnissteuerung aufrecht erhalten kann. Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S703 erfüllt ist, wenn nämlich der erfasste Wert des Sensors 25 in den vorbestimmten Bereich fällt, dann schreitet die Operation zu einem Schritt S704 weiter und liest wahlweise eine optimale F/B-Verstärkung Ikn (N = 1, 2, 3, 4, A) eines F/B-Zustandssystems ein, das in den ROM 32 im voraus gespeichert wurde.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt 703 nicht erfüllt ist, wenn nämlich der erfasste Wert des Sensors 25 außerhalb des vorbestimmten Bereiches ist, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S705 weiter und liest wahlweise die untere F/B-Verstärkung Ikn' (N = 1, 2, 3, 4, A) der F/B- Verstärkung des F/B-Zustandssystems ein, das in dem ROM 32 im voraus gespeichert wurde. Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S706 weiter und berechnet einen Integralterm ZI(K) durch Ersetzen der F/B-Verstärkung Ikn (N = 1, 2, 3, 4) oder Ikn' (N = 1, 2, 3, 4), die bei dem Schritt S704 oder S705 wahlweise gelesen wurden, durch ZI(K) ← ZI(K = 1) + Ka.(φref - φ(K)). Hierbei bezeichnet die Abkürzung Ka eine Integralkonstante, und die Abkürzung φ(K) bezeichnet ein tatsächliches Äquivalenzverhältnis.
Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S707 weiter und berechnet den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B- Korrekturkoeffizienten FAF durch FAF(K) ← ZI(K) + KI.φ(K) + K2.FAF(K - 3) + K3.FAF(K - 2) + K4.FAF(K - 1), um dadurch die Routine zu beenden. Hierbei bezeichnet die Abkürzung FAF(K - 1) den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Korrekturkoeffizienten beim vorherigen Mal, die Abkürzung FAF(K - 2) bezeichnet den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Korrekturkoeffizienten beim vorletzten Mal, die Abkürzung FAF(K - 3) bezeichnet den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Korrekturkoeffizienten beim drittletzten Mal, und die Abkürzungen K1, K2, K3 und K4 bezeichnen F/B-Konstanten.
Wenn die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S701 nicht erfüllt ist, wenn nämlich eine der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B- Steuerbedingungen nicht erfüllt ist, dann schreitet die Operation währenddessen zu einem Schritt S708 weiter und legt den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B-Korrekturkoeffizienten FAF auf "1,0" fest, um dadurch die Routine zu beenden.
Die Fig. 11 zeigt eine Kraftstoffeinspritzmengen-TAU- Operationsverarbeitung.
Gemäß der Fig. 11 wird zunächst bei einem Schritt S801 eine Hauptkraftstoffeinspritzmenge Tp auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Einlassluftmenge QA berechnet. Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S802 weiter und liest den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-F/B- Korrekturkoeffizienten FAF ein. Als Nächstes schreitet die Operation zu einem Schritt S803 weiter und berechnet die endgültige Kraftstoffeinspritzmenge TAU durch TAU ← FAF.Tp.FALL, um dadurch die Routine zu beenden. Hierbei bezeichnet die Abkürzung FALL einen Korrekturkoeffizienten zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge durch einen anderen Faktor als die Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung.
Wie dies in der Fig. 12 und in der Fig. 13 gezeigt ist, kehrt die Sauerstoffspeichermenge OS des Drei-Wege-Katalysators 13 gemäß dem Ausführungsbeispiel schnell zu dem neutralen Zustand von jenem Zustand entsprechend dem mageren Luft/Kraftstoff- Verhältnis oder jenem Zustand entsprechend dem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis beim Neustart zurück, nachdem die Kraftmaschine 1 automatisch gestoppt wurde.
Die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel schätzt die Sauerstoffspeichermenge OS des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der Grundlage der zu dem Drei- Wege-Katalysator 13 strömenden Emissionsmenge und des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch den Sensor 25. Der Zustand des Drei-Wege-Katalysators 13 kann nämlich genau erfasst werden, indem die Sauerstoffspeichermenge OS des Drei-Wege-Katalysators 13 auf der Grundlage der zu dem Drei-Wege-Katalysator 13 strömenden Emissionsmenge geschätzt wird, und zwar eine Menge entsprechend einem Verzug der Einlassluftmenge QA und des durch den Sensor 25 erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Luft/Kraftstoff-Verhältnisregelung auf der Grundlage des Äquivalenzverhältnisses φ durchgeführt. Die Luft/Kraftstoff- Verhältnisregelung kann auf der Grundlage der Luftüberschussrate λ oder des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/F anstelle des Ausführungsbeispieles durchgeführt werden.
Auch wenn die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen einem Fachmann offensichtlich sind. Derartige Änderungen und Abwandlungen sind innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Eine Sauerstoffspeichermenge (durch Adsorption und Okklusion) eines Drei-Wege-Katalysators (13) wird unmittelbar vor einem automatischen Stopp einer Brennkraftmaschine (1) auf der Grundlage einer in den Drei-Wege-Katalysator (13) und eines durch einen Sensor (25) erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses geschätzt. Beim Neustart der Kraftmaschine nach dem automatischen Stopp der Kraftmaschine wird Kraftstoff eingespritzt, um ein Äquivalenzverhältnis zu erzeugen, das ein Kehrwert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend der geschätzten Sauerstoffspeichermenge des Drei-Wege-Katalysators (13) ist. Dadurch kann die Sauerstoffspeichermenge des Drei- Wege-Katalysators (13) schnell zu einem neutralen Zustand beim Neustart der Brennkraftmaschine (1) wiederhergestellt werden, nachdem die Kraftmaschine automatisch gestoppt wurde, um so ausgezeichnete Emissionen zu erhalten.

Claims

1. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine mit:
einem Katalysator (13), der an einem Auslasspfad einer Brennkraftmaschine zum Reinigen von Emissionen der Brennkraftmaschine angeordnet ist;
einer automatischen Start- und Stoppsteuereinrichtung (30, S101) zum Steuern eines automatischen Stopps einer Brennkraftmaschine bei einem vorbestimmten Betriebszustand und zum automatischen Starten der Brennkraftmaschine danach und
einer Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung (30, S107) zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine, um ein vorbestimmtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bilden,
gekennzeichnet durch eine Katalysatorzustandsschätzeinrichtung (30, S104) zum Schätzen einer Sauerstoffspeichermenge des Katalysators unmittelbar vor einem automatischen Stopp der Brennkraftmaschine durch die automatische Start- und Stoppsteuereinrichtung, wobei
die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung den Kraftstoff einspritzt, um ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis entsprechend der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators zu bilden, die durch die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung geschätzt ist, wenn die Brennkraftmaschine nach dem automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine erneut gestartet wird.

2. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, des weiteren mit einem Sensor (25) zum Erfassen des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses aus den Emissionen der Brennkraftmaschine, wobei die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators auf der Grundlage einer in den Katalysator strömenden Emissionsmenge und des durch den Sensor erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses schätzt.

3. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung das Schätzen der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators auch beim automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine fortsetzt.

4. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, des weiteren mit einer Katalysatortemperaturschätzeinrichtung (30, S102) zum Erfassen oder Schätzen einer Temperatur des Katalysators,
wobei die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung eine Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators unterbindet, wenn die Temperatur des Katalysators gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und
wobei sie vorrangig eine Steuerung zum Anheben der Temperatur des Katalysators beim Neustart der Brennkraftmaschine nach dem automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine durchführt.

5. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 4, wobei die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung (30, S104) die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators auf der Grundlage der durch die Katalysatortemperaturschätzeinrichtung erfassten oder geschätzten Temperatur des Katalysators beim automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine korrigiert.

6. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, des weiteren mit einer Katalysatortemperaturschätzeinrichtung (30, S102) zum Erfassen oder Schätzen einer Temperatur des Katalysators, wobei die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators auf der Grundlage der durch die Katalysatortemperaturschätzeinrichtung erfassten oder geschätzten Temperatur des Katalysators beim automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine korrigiert.

7. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Temperatur des Katalysators zumindest durch eine Außenlufttemperatur, eine Zeitperiode des Stopps der Brennkraftmaschine oder eine Temperatur der Emissionen geschätzt wird.

8. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 2, wobei der Sensor auch beim automatischen Stoppen der Brennkraftmaschine in einem aktivierten Zustand aufrecht erhalten wird.

9. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 8, wobei die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung das Aufrechterhalten des Sensors in dem aktivierten Zustand unterbindet, wenn die Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entsprechend der Stauerstoffspeichermenge des Katalysators beim Neustart der Brennkraftmaschine unterbindet, nachdem die Brennkraftmaschine automatisch gestoppt wurde.

10. Emissionssteuersystem einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Katalysatorzustandsschätzeinrichtung die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators zumindest durch die Außenlufttemperatur, die Zeitperiode des Stopps der Brennkraftmaschine oder der Temperatur der Emissionen korrigiert.