DE19816799B4

DE19816799B4 - System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE19816799B4
Application number: DE19816799A
Authority: DE
Inventors: Toshikatsu Wako Takanohashi; Hiroshi Wako Ohno
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: GB2326252B; JPH10288065A; DE19816799A1; US5992144A; GB2326252A; GB9806832D0

Abstract

System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, mit dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemisches geregelt wird, welches einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, der ein Abgassystem aufweist, wobei das Regelungssystem umfasst:
eine im Abgassystem angeordnete Abgas-Reinigungseinrichtung, in welcher ein Stickoxid-Absorptionmittel untergebracht ist, mit dem Stickoxide absorbiert werden, die in den Abgasen vorhanden sind, welche von dem Motor abgegeben werden; und
eine Reduktionseinrichtung, mit der von dem Stickoxid-Absorptionsmittel absorbierte Stickoxide reduziert werden, indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Gemisches angereichert wird; wobei die Reduktionseinrichtung den Grad der Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches auf einen höheren Wert einstellt, wenn der Durchsatz oder die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase ansteigt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reduktionseinrichtung die Zeitdauer, während der die Anreicherung andauern soll, auf einen längeren Wert einstellt, wenn mindestens entweder die Drehzahl oder die Motorlast ansteigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, mit dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemisches geregelt wird, welches einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, der ein Abgassystem aufweist, wobei das Regelungssystem umfasst:
eine im Abgassystem angeordnete Abgas-Reinigungseinrichtung, in welcher ein Stickoxid-Absorptionsmittel untergebracht ist, mit dem Stickoxide absorbiert werden, die in den Abgasen vorhanden sind, welche von dem Motor abgegeben werden, und eine Reduktionseinrichtung, mit der von dem Stickoxid-Absorptionsmittel absorbierte Stickoxide reduziert werden, indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Gemisches angereichert wird; wobei die Reduktionseinrichtung den Grad der Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches auf einen höheren Wert einstellt, wenn der Durchsatz oder die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase ansteigt.
Ein derartiges System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist beispielsweise durch die EP 0 560 991 A1 bekannt geworden.
Wenn ein Verbrennungsmotor unter Bedingungen betrieben wird, in denen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Gemisches auf einen magereren als den stöchiometrischen Wert eingestellt ist, so dass eine sogenannte Magerverbrennungsregelung durchgeführt wird, wird wahrscheinlich eine erhöhte Menge an Stickoxiden (hiernach als "NOX" bezeichnet) von dem Motor abgegeben. Um diesen Nachteil zu überwinden, ist üblicherweise eine Abgas-Reinigungseinrichtung vorgesehen, in welcher ein NOx absorbierendes NOx-Absorptionsmittel untergebracht ist, und welche im Abgassystem des Motors angeordnet ist und hierdurch die vom Motor abgegebenen Abgase reinigt. Das NOx-Absorptionsmittel absorbiert NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist und folglich die Konzentration des im Abgas vorhandenen Sauerstoffes relativ hoch ist, d. h. dass die Menge an NOx groß ist (dieser Zustand wird hiernach als "Abgas-Magerzustand" bezeichnet). Dagegen desorbiert es das absorbierte NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fetter als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist und folglich die Konzentration des im Abgas vorhandenen Sauerstoffes gering ist, d.h., daß die Menge an HC und CO groß ist (dieser Zustand wird hiernach als "Abgas-Fettzustand" bezeichnet). Im Abgas-Fettzustand arbeitet die Abgas-Reinigungseinrichtung mit dem NOx-Absorptionsmittel so, daß das vom NOx-Absorptionsmittel desorbierte NOx durch Reaktion mit HC und CO zu Stickstoffgas reduziert wird, welches in die Luft abgegeben wird, und HC und CO in Dampf und Kohlendioxid oxidiert werden, welche ebenfalls in die Luft abgegeben werden.
Die Kapazität des NOx-Absorptionsmittels, NOx zu absorbieren, ist jedoch begrenzt. Daher kann die Regelung der Magerverbrennung nicht über eine längere Zeitdauer fortgesetzt werden. Zur Überwindung dieses Nachteils ist z.B. aus der JP 6-294319 (Kokai) ein herkömmliches Verfahren zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bekannt, bei welchem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zeitweise fetter gemacht wird, um NOx zu desorbieren, welches vom NOx-Absorptionsmittel absorbiert wurde, und um das auf diese Weise desorbierte NOx zu reduzieren. In der vorliegenden Beschreibung wird diese zeitweise Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, durch die NOx desorbiert wird, als "Reduktionsanreicherung" bezeichnet.
Nach diesem Verfahren zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird der Grad der Reduktionsanreicherung auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Menge an pro Zeiteinheit abgegebenem Abgas kleiner ist. Mit anderen Worten, der Grad der Reduktionsanreicherung wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Abgasmenge größer ist. Diese Einstellung basiert darauf, daß, wenn die pro Zeiteinheit abgegebene Abgasmenge kleiner und demgemäß die Menge an im Abgas vorhandenem HC und CO kleiner ist, das vom NOx-Absorptionsmittel desorbierte NOx nicht in ausreichendem Matte reduziert werden kann, wenn der Grad der Reduktionsanreicherung oder der Anreicherung des dem Motor zugeführten Gemisches konstant ist.
Ferner ist ein herkömmliches Regelverfahren zum Beispiel aus der JP 7-54695 (Kokai) bekannt, bei welchem das Luft-Kraftstoff-Gemisch zeitweise auf einen fetteren als den stöchiometrischen Wert eingestellt und dann zu einem magereren Wert hin verändert wird, indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines einem Verbrennungsmotor zugeführten Gemisches, in dessen Abgassystem ein drei-Wege-Katalysator angeordnet ist, von einem stöchiometrischen zu einem magereren Wert geändert wird, wodurch die Emissionsmenge an NOx unmittelbar nach der Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einem magereren Wert hin reduziert wird. Nach dieser Methode, bei welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zeitweise angereichert wird, wird im drei-Wege-Katalysator gespeicherter Sauerstoff freigegeben, so daß die Speicherkapazität des drei-Wege-Katalysators für Sauerstoff verbessert wird und hierdurch die Emissionsmenge an NOx unmittelbar nach der Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einem magereren Wert hin reduziert wird.
Das Verfahren gemäß der JP 6-294319 (Kokai) hat jedoch den folgenden Nachteil: Wenn eine grobe Abgasmenge pro Zeitein heit von dem Motor abgegeben wird, erhöht sich die Temperatur des NOx-Absorptionsmittels, wodurch sich die Menge an von dem NOx-Absorptionsmittel desorbiertem NOx erhöht. Wenn der Grad der Anreicherung dann verringert wird, kann das NOx nicht in ausreichendem Maß reduziert werden. Eine größere pro Zeiteinheit abgegebene Abgasmenge bedeutet ferner einen größeren Abgasdurchsatz (Volumen/Zeit) und somit eine größere Strömungsgeschwindigkeit des Abgases (Volumen/(Zeit x Querschnittsfläche)), was einen ungenügenden Kontakt zwischen HC und CO und dem NOx-Absorptionsmittel (Katalysator) zur Folge hat.
Dies führt ebenfalls zu einer ungenügenden Reduktion des NOx. In der Folge steigt ungünstigerweise die NOx-Emissionsmenge, wenn der Abgasdurchsatz steigt.
Wenn das Verfahren gemäß der JP 7-54695 (Kokai) für die Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors angewendet wird, welcher mit einer Abgas-Reinigungseinrichtung ausgerüstet ist, in der ein NOx-Absorptionsmittel untergebracht ist, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem stöchiometrischen zu einem magereren Wert hin verändert wird, kann überdies ein zu dem oben genannten Nachteil ähnlicher Nachteil auftreten. Dieser besteht darin, daß sich die NOx-Emissionsmenge in ungünstiger Weise erhöht, wenn die Reduktionsanreicherung zum ersten Mal durchgeführt und dann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen magereren Wert geregelt wird, wenn der Grad der Reduktionsanreicherung unabhängig vom Abgasdurchsatz konstant oder der Grad der Reduktionsanreicherung kleiner gemacht wird, wenn sich der Abgasdurchsatz erhöht.
Aus der eingangsgenannten EP 0 560 991 A1 ist ein System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bekannt, mit dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines einen Motor zugeführten Gemisches geregelt wird. Das System weist ein in einem Abgaskanal des Motors angeordnetes No_x-Absorbens mit einem Katalysator auf. Das Abgas strömt während des Betriebs des Motors kontinuierlich in das NO_x Absorbens. Dabei absorbiert das Absorbens NO_x, sobald das Abgas mager ist, und gibt das absorbierende NO_x frei, sobald die Sauerstoffkonzentration des Abgases abgesenkt wird, so dass, wenn das Abgas fett ist oder das stöchiometrische Luft-Krafstoff-Verhältnis aufweist, unverbrannter Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid im Abgas mit dem freigegebenen NO_x reagieren, um dadurch das NO_x zu reduzieren. Weiterhin wird der Grad der Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des dem Motor zugeführten Gemisches auf einen höheren Wert einstellt, wenn der Durchsatz oder die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase ansteigt, nämlich beruhend auf dem Verständnis, dass die Beschleunigung des Motors zu einem Anstieg des Durchsatzes oder der Strömungsgeschwindigkeit der Abgase führt.
Weiterhin ist aus der DE 196 26 405 A1 eine Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt, die eine Luft-Kraftstoff-Verhältnisbestimmungsschaltung, die ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Abgasen bestimmt, die stromaufwärts eines Katalysators strömen, zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase aufweist, damit dieses mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt. Weiterhin sind eine Sorptionssubstanzmengenbestimmungsschaltung, die die Menge der Substanzen, die im Katalysator sorbiert sind, bestimmt, und eine Soll-Luft-Kraftstoff-Bestimmungsschaltung vorgesehen, die das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt, so dass die Menge der Substanzen, die durch die Sorptionssubstanzmengenbestimmungsschaltung bestimmt wurde, in einen vorgegebenen Bereich fällt. Die Sorptionssubstanzenmengenbestimmungsschaltung bestimmt die Menge der im Katalysator sorbierten Substanzen auf der Grundlage des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das durch die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsschaltung bestimmt wurde, unter Verwendung eines Katalysatormodells, das unter Verwendung von Parameter aufgestellt wurde, die die Absorptionsreaktion der Abgaskomponenten, die in den Katalysator eintreten, die Oxidations-Reduktionsreaktion der Substanzen, die im Katalysator sorbiert sind, mit den Abgaskomponenten, die Desorptionsreaktion der im Katalysator sorbierten Substanzen und einen nicht-umgesetzten Abschnitt der Abgaskomponenten anzeigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelsystem zu schaffen das einen Anstieg der Emissionsmenge an NO_x in einem weiten Betriebszustandsbereich des Motors verhindert und hierdurch günstige Abgasemissionseigenschaften beibehalten werden.
Die oben genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Vorzugsweise stellt die Reduktionseinrichtung ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bis zu dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches angereichert werden muss, auf einen fetteren Wert ein, wenn mindestens entweder die Drehzahl oder die Motorlast ansteigt.
Die Reduktionseinrichtung ist vorzugsweise betriebsbereit, wenn die Abmagerungsregelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, mit der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches zu einem magereren als dem stöchiometrischen Wert abgemagert wurde, über eine vorgegebene Zeitdauer durchgeführt wurde.
Die vorgegebene Zeitdauer wird stärker bevorzugt abhängig von den Betriebsbedingungen des Motors festgelegt.
Noch stärker bevorzugt wird die vorgegebene Zeitdauer auf einen kürzeren Wert eingestellt, wenn mindestens entweder die Drehzahl oder die Motorlast höher ist.
Die Reduktionseinrichtung wird vorzugsweise dann sofort eingesetzt, wenn der Motor von einem Betriebszustand, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen stöchiometrischen oder fetteren Wert geregelt war, in einen Betriebszustand verstellt wird, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen magereren als den stöchiometrischen Wert geregelt wird.
Die oben genannten und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung verdeutlicht.
1 zeigt ein Blockschaltbild, welches schematisch die gesamte Anordnung eines Verbrennungsmotors und eines erfindungsgemäßen Regelsystems für dessen Luft-Kraftstoff-Verhältnis darstellt;
2 zeigt ein Flußdiagramm, in dem eine Hauptroutine dargestellt ist, mit der eine Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt wird, die auf ein Ausgangssignal von einem Sensor für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis anspricht, welcher in 1 dargestellt ist;
3 zeigt ein Flußdiagramm, in dem eine Subroutine dargestellt ist, mit der eine Reduktionsanreicherung durchgeführt wird, welche im Schritt S3 in 2 ausgeführt wird;
4 zeigt eine Fortsetzung des Flußdiagramms von 3;
5A zeigt eine CTSV-Map, die in der in 3 dargestellten Routine verwendet wird;
5B zeigt eine KCMDRR-Map, welche in der in 4 dargestellten Routine verwendet wird; und
6A bis 6C bilden zusammen ein Zeitdiagramm, in dem der Zusammenhang zwischen Parametern dargestellt ist, welche bei der Durchführung der Reduktionsanreicherung verwendet werden, wobei:
in 6A eine Veränderung eines endgültigen Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Koeffizients KCMDM dargestellt ist;
in 6B eine Veränderung des Zählwerts eines Zeitgebers tmRR dargestellt ist; und
in 6C eine Veränderung des Zählwerts eines Zählers CTRR dargestellt ist.
Die Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. In dieser ist schematisch die gesamte Anordnung eines Verbrennungsmotors und eines für diesen vorgesehenen Regelsystems für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis dargestellt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet in dieser Figur einen Verbrennungsmotor (hiernach einfach als "Motor" bezeichnet), welcher zum Beispiel vier Zylinder aufweist. Mit dem Zylinderblock des Motors 1 ist ein Einlaßrohr 2 verbunden, in dem eine Drosselklappe 3 angeordnet ist. Ein Drosselklappen-Öffnungssensor (θTH) 4 ist mit der Drosselklappe 3 verbunden und erzeugt ein der erfaßten Öffnung θTH der Drosselklappe entsprechendes elektrisches Signal. Dieses Signal wird an eine elektronische Regeleinheit 5 (hiernach als "ECU" bezeichnet) weitergeleitet, mit der der Motor geregelt wird.
Für jeden Zylinder sind Kraftstoff-Einspritzventile 6 vorgesehen, von denen nur eines dargestellt ist. Sie sind im Einlaßrohr 2 zwischen Motor 1 und Drosselklappe 3 und etwas stromaufwärts eines nicht dargestellten Einlaßventiles angeordnet. Die Kraftstoff-Einspritzventile 6 sind mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe und elektrisch mit der ECU 5 verbunden, so daß die Öffnungszeiten der Ventile durch Signale von dieser geregelt werden können.
Ferner ist ein Einlaßrohr-Absolutdrucksensor (PBA) 7 vorgesehen, welcher mit dem Inneren des Einlaßrohres 2 in Verbindung steht, unmittelbar stromabwärts der Drosselklappe 3 angeordnet ist und ein elektrisches Signal an die ECU 5 leitet, welches dem erfaßten Absolutdruck PBA innerhalb des Einlaßrohres 2 entspricht. Ein Einlaßluft-Temperatursensor (TA) 8 ist in das Innere des Einlaßrohres 2 stromabwärts des PBA-Sensors 7 eingesetzt und liefert ein elektrisches Signal an die ECU 5, welches der erfaßten Einlaßluft-Temperatur TA entspricht.
Ein Motor-Kühlmitteltemperatursensor (TW) 9, welcher einen Thermistor oder ähnliches umfallt, ist im Zylinderblock befestigt und liefert ein elektrisches Signal an die ECU 5, welches der erfaßten Motor-Kühlmitteltemperatur TW entspricht.
Gegenüber einer Nockenwelle oder einer Kurbelwelle (jeweils nicht dargestellt) des Motors 1 ist ein Motor-Drehzahlsensor (NE) 10 und ein zylinderselektiver Sensor (CYL) 11 angeordnet. Der NE-Sensor 10 erzeugt einen TDC-Signalimpuls jeweils an einem vorgegebenen Kurbelwinkel (z.B. jedesmal wenn die Kurbelwelle um 180 Grad dreht, wenn es sich bei dem Motor um einen Vierzylindermotor handelt). Dieser Winkel entspricht jeweils einem vorgegebenen Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt (TDC) eines jeden Zylinders, welcher dem Beginn des Saughubs des Zylinders entspricht. Der CYL-Sensor 11 erzeugt einen Signalimpuls bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel eines bestimmten Zylinders des Motors 1. Diese Signalimpulse werden an die ECU 5 geleitet.
In einem Abgasrohr 12, welches mit dem Zylinderblock des Motors 1 verbunden ist, ist eine Abgas-Reinigungseinrichtung 16 angeordnet, mit der vom Motor abgegebene Abgase gereinigt werden. In der Abgas-Reinigungseinrichtung 16 ist ein NOx-Absorptionsmittel, mit dem Stickoxide (NOx) absorbiert werden, und ein Katalysator untergebracht, mit dem die Oxidation und die Reduktion von HC, CO und NOx durchgeführt werden. Das NOx-Absorptionsmittel hat die Eigenschaft, daß es NOx absorbiert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor 1 zugeführten Gemisches magerer als stöchiometrisch und folglich die Konzentration des im Abgas vorhandenen Sauerstoffes relativ hoch ist, d.h. wenn die Menge an NOx groß ist (im Abgas-Magerzustand), wohingegen es das absorbierte NOx desorbiert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fetter als stöchiometrisch und demzufolge die Konzentration des im Abgas vorhandenen Sauerstof fes gering ist, d.h. wenn die Menge an HC und CO groß ist (im Abgas-Fettzustand). Die Abgas-Reinigungseinrichtung 16 arbeitet im Abgas-Magerzustand so, daß NOx in das NOx-Absorptionsmittel hinein absorbiert wird. Andererseits arbeitet die Abgas-Reinigungseinrichtung 16 im Abgas-Fettzustand so, daß vom NOx-Absorptionsmittel desorbiertes NOx durch Reaktion mit HC und CO in Stickstoffgas reduziert wird, wobei das Stickstoffgas in die Luft abgegeben wird, und so, daß HC und CO in Dampf und CO₂ oxidiert werden, welche ebenfalls in die Luft abgegeben werden. Das NOx-Absorptionsmittel ist z.B. aus Bariumoxid (BaO) und der Katalysator z.B. aus Platin (Pt) gebildet. Das NOx-Absorptionsmittel hat die Eigenschaft, daß es das absorbierte NOx leichter desorbiert, wenn dessen Temperatur ansteigt. Das NOx-Absorptionsmittel desorbiert NOx, wenn sich die Sauerstoffkonzentration verringert, so daß sich die erzeugte Menge an NOx im Abgas-Magerzustand sogar verringert.
Wie oben beschrieben wurde, kann das Absorptionsmittel jedoch kein NOx mehr absorbieren, wenn das NOx-Absorptionsmittel NOx einmal bis zum vollen Umfang seiner Kapazität absorbiert hat. Daher wird eine Reduktionsanreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt, um die Desorption von NOx und dessen Reduktion zu bewirken. Wenn der Grad der Anreicherung zu gering ist, wird bei dieser Reduktionsanreicherung das desorbierte NOx nur in ungenügendem Maße reduziert, wohingegen, wenn der Grad der Anreicherung zu groß ist, HC und CO in großen Mengen abgegeben werden. Daher muß der Grad der Anreicherung in den Betriebsbedingungen des Motors angemessener Art und Weise geregelt werden, um günstige Abgasemissionseigenschaften beizubehalten.
Im Abgasrohr 12 ist stromaufwärts von der Abgas-Reinigungseinrichtung 16 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 14 mit linearem Ausgang (hiernach als "LAF-Sensor" bezeichnet) angeordnet, welcher ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Wert fast proportional zur Konzentration des in den vom Motor abgegebenen Abgasen vorhandenen Sauerstoffes (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) ist und welches an die ECU 5 geleitet wird.
Der Motor 1 umfallt eine Ventilzeitsteuerung-Umschalteinrichtung 30, welche die Ventilzeitsteuerung der nicht dargestellten Ein- und Auslaßventile zwischen einer Hochgeschwindigkeits-Ventilzeitsteuerung, welche für den Betrieb des Motors in einem Hochgeschwindigkeits-Betriebsbereich geeignet ist, und einer Niedergeschwindigkeits-Ventilzeitsteuerung verändert, welche für den Betrieb des Motors in einem Niedergeschwindigkeits-Betriebsbereich geeignet ist. Das Umschalten der Ventilzeitsteuerung umfaßt das Umschalten der Größe des Ventilhubes des Ventils. Wenn die Niedergeschwindigkeits-Ventilzeitsteuerung gewählt ist, wird ferner eines der beiden Einlaßventile stillgelegt, wodurch eine stabile Verbrennung sogar dann gewährleistet ist, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf ein magereres als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt wird.
Die Ventilzeitsteuerung-Umschalteinrichtung 30 verändert den Ventilzeitsteuerung mittels Hydraulikdruck. Ein elektromagnetisches Ventil, mit dem der Hydraulikdruck verändert wird, und ein Hydraulikdrucksensor, welche jeweils nicht dargestellt sind, sind mit der ECU 5 elektrisch verbunden. Ein dem erfaßten Hydraulikdruck entsprechendes Signal wird an die ECU 5 geleitet, welche wiederum das elektromagnetische Ventil regelt und so die Ventilzeitsteuerung entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors ändert.
Die ECU 5 umfaßt eine Eingangsschaltung 5a, welche folgende Funktionen hat: Formen der Wellenformen der Eingangssignale von unterschiedlichen Sensoren einschließlich jener, die oben erwähnt wurden, Verschieben der Spannungspegel der Ausgangssignale der Sensoren auf einen vorgegebenen Pegel, Umwandeln analoger Signale von Sensoren mit analogem Ausgang in digitale Signale, usw.. Die ECU 5 umfaßt ferner eine zentrale Verarbeitungseinheit 5b (hiernach als "CPU" bezeichnet), eine Speicherschaltung 5c, in welcher die unterschiedlichen Betriebsprogramme gespeichert sind, welche von der CPU 5b ausgeführt werden, und in welcher die von dieser stammenden Berechnungsergebnisse gespeichert werden, etc., und eine Ausgangsschaltung 5d, welche die Treibersignale an die Kraftstoff-Einspritzventile 6, etc., ausgibt.
Die CPU 5b arbeitet so, daß sie auf die oben genannten unterschiedlichen Motorparametersignale, welche von den unterschiedlichen Sensoren kommen, anspricht und die Betriebsbedingungen feststellt, unter denen der Motor 1 betrieben wird, wie zum Beispiel den Rückkoppelungs-Regelbereich für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration im Abgas geregelt wird, und andere Bereiche mit offenem Regelkreis, welche vom Rückkoppelungs-Regelbereich für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter schiedlich sind. Die CPU 5b berechnet auf der Basis der festgestellten Betriebsbedingungen des Motors eine Kraftstoffeinspritzzeitdauer TOUT, während der die Kraftstoff-Einspritzventile 6 jeweils geöffnet sein müssen. Diese Berechnung erfolgt synchron mit der Erzeugung von TDC-Signalimpulsen unter Verwendung der folgenden Gleichung (1): TOUT = TI × KCMDM × KLAF × K1 + K2 ... (1) wobei TI einen Basiswert der Kraftstoffeinspritz-Zeitdauer TOUT des Kraftstoff-Einspritzventiles 6 darstellt, welcher gemäß der Motor-Drehzahl NE und des Einlaßrohr-Absolutdruckes PBA bestimmt wird.
KCMDM ist der endgültige Soll-Koeffizient für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und wird erhalten, indem eine kraftstoffkühlungsabhängige Korrektur an einem Soll-Koeffizient KCMD für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorgenommen wird, welcher gemäß den Motor-Betriebsparametern bestimmt wird, wie zum Beispiel der Motor-Drehzahl NE, des Einlaßrohr-Absolutdrucks PBA, und der Motor-Kühlmitteltemperatur TW, wie weiter unten beschrieben ist. Der KCMD-Wert ist proportional zum Resziprokwert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F, d.h. zum Kraftstoff-Luft-Verhältnis F/A, und ist auf den Wert 1,0 gesetzt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den stöchiometrischen Wert annimmt. Der KCMD-Wert wird daher auch als das Soll-Äquivalenzverhältnis bezeichnet.
KLAF ist ein Korrekturkoeffizient für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und wird durch eine PID-Regelung so berechnet, daß ein erfaßtes Äquivalenzverhältnis KACT, welches in Antwort auf ein Ausgangssignal vom LAF-Sensor 14 bestimmt wurde, gleich dem Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD wird.
K1 und K2 sind andere Korrekturkoeffizienten bzw. Korrekturvariablen, welche gemäß den Motor-Betriebsparametern so festgelegt werden, daß die Betriebscharakteristiken des Motors, wie zum Beispiel der Kraftstoffverbrauch und die Fähigkeit des Motors zu beschleunigen, optimiert werden.
Die CPU 5b liefert Treibersignale an die Kraftstoff-Einspritzventile 6 über die Ausgangsschaltung 5d, so daß diese während der Kraftstoff-Einspritzzeitdauer TOUT geöffnet sind, welche durch die obige Berechnung erhalten wurde.
2 zeigt eine Hauptroutine, mit der der Korrekturkoeffizient KLAF für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet wird, indem das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD bestimmt und die PID-Regelung so durchgeführt wird, daß das erfaßte Äquivalenzverhältnis KACT gleich dem Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD wird. Diese Routine wird synchron mit der Erzeugung z.B. von TDC-Signalimpulsen ausgeführt.
Im Schritt S1 wird zunächst das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD bestimmt. Der KCMD-Wert wird im Grunde gemäß der Motor-Drehzahl NE und des Einlaßrohr-Absolutdruckes PBA bestimmt. Wenn der Motor 1 in einem Zustand ist, in dem die Motor-Kühlmitteltemperatur TW niedrig ist, oder in einem vorgegebenen Hochlastzustand ist, wird der KCMD-Wert auf einen dieser Bedingung entsprechenden Wert eingestellt.
Im Schritt S2 wird die kraftstoffkühlungsabhängige Korrektur am Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD durchgeführt und hierdurch der endgültige Soll-Koeffizient KCMDM für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung der folgenden Gleichung (2) berechnet: KCMDM = KCMD × KETC ... (2) wobei KETC ein kraftstoffkühlungsabhängiger Korrekturkoeffizient ist, welcher auf einen größeren Wert gesetzt wird, wenn der KCMD-Wert ansteigt. Die kraftstoffkühlungsabhängige Korrektur wird im Hinblick auf die Tatsache durchgeführt, daß der Kraftstoffkühlungseffekt aufgrund der Kraftstoffeinspritzung größer ist, wenn der KCMD-Wert und somit die Kraftstoff-Einspritzmenge ansteigt.
Beim Schritt S3 wird ein Regelvorgang zur Reduktionsanreicherung durchgeführt, welcher in den 3 und 4 dargestellt ist, und beim Schritt S4 wird das Ausgangssignal vom LAF-Sensor 14 in das Äquivalenzverhältnis umgewandelt, so daß das erfaßte Äquivalenzverhältnis KACT berechnet werden kann. Bei dem folgenden Schritt S5 wird die PID-Regelung auf der Basis der Differenz zwischen dem erfaßten Äquivalenzverhältnis KACT und dem Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD durchgeführt und so der Korrekturkoeffizient KLAF für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart berechnet, daß das erfaßte Äquivalenzverhältnis KACT gleich dem Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD wird.
In den 3 und 4 ist eine Subroutine dargestellt, mit der der Regelvorgang für die Reduktionsanreicherung durchgeführt wird, welcher im Schritt S3 in 2 ausgeführt wird.
Zuerst wird im Schritt S11 bestimmt, ob ein Rückkoppelungs-Regelungsflag FLAFFB gleich "1" ist. Wenn das Flag FLAFFB auf "1" gesetzt ist, bedeutet dies, daß der Motor 1 sich in dem Rückkoppelungs-Regelbereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses befindet, in dem die Rückkoppelungs-Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses so durchzuführen ist, daß sie auf das Ausgangssignal vom LAF-Sensor 14 anspricht. Wenn FLAFFB = 1 gilt, was bedeutet, daß der Motor sich im Rückkoppelungs-Regelbereich befindet, wird im Schritt S12 bestimmt, ob ein Magerverbrennungsregelungsflag FKBSMJG gleich "0" ist. Das FKBSMJG-Flag zeigt an, wenn es auf "0" gesetzt ist, daß sich der Motor 1 in einem Magerverbrennungsregelbereich befindet, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen magereren als den stöchiometrischen Wert eingestellt ist. Wenn FKBSMJG = 0 gilt, was bedeutet, daß sich der Motor 1 in dem Magerverbrennungsregelbereich befindet, wird in Schritt S13 bestimmt, ob das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD gleich dem vorgegebenen Äquivalenzverhältnis KCMDLB oder kleiner (zum Beispiel 0,98) als dieses ist, welches auf einen etwas magereren Wert als der stöchiometrische Wert eingestellt ist.
Wenn irgendeine der Antworten auf die Abfragen der Schritte S11 bis S13 negativ (NEIN) ist, wird ein Reduktionsanreicherungsflag FRROK, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, daß die Reduktionsanreicherung durchgeführt wird, auf "0" gesetzt, und gleichzeitig wird im Schritt S14 ein Zähler CTRR auf einen ersten vorgegebenen Wert CTRRINT1 (vgl. 6C) gesetzt. Anschließend wird diese Routine beendet, ohne daß die Reduktionsanreicherung durchgeführt wird.
Wenn die Antworten auf die Abfragen der Schritte S11 bis S13 andererseits alle positiv (JA) sind, was bedeutet, daß die Bedingungen zur Durchführung der Magerverbrennungsregelung vorliegen, geht das Programm zum Schritt S15, in dem eine in 5A dargestellte CTSV-Map abgerufen und ein Inkrement-CTSV des Zählwertes des Zählers CTRR bestimmt wird. Die CTSV-Map ist so gesetzt, daß das Inkrement-CTSV entsprechend der Motor-Drehzahl NE und des Einlaßrohr-Absolutdruckes PBA bestimmt wird. Insbesondere wird das Inkrement-CTSV auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Motor-Drehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA ansteigt.
Beim folgenden Schritt S16 wird der Zählwert des Zählers CTRR um den Wert CTSV inkrementiert, und dann wird im Schritt S17 bestimmt, ob der so inkrementierte Wert des Zählers CTRR gleich wie oder größer als ein vorgegebener Grenzwert CTRRACT ist (vgl. 6C), welcher kleiner ist als der erste vorgegebene Wert CTRRINT1. Sobald die Bedingungen für die Durchführung der Magerverbrennungsregelung erfüllt sind, wird der Zähler CTRR auf den ersten vorgegebenen Wert CTRRINT1 gesetzt (siehe Schritt S14); folglich gilt CTRR ≥ CTRRACT. Dann geht das Programm zum Schritt S18.
Beim Schritt S18 wird bestimmt, ob das Reduktionsanreicherungsflag FRROK gleich "1" ist. Wenn diese Abfrage zum ersten Mal gemacht wird, gilt FRROK = 0. Daher wird das Flag FRROK beim Schritt S19 auf "1" gesetzt. Dann wird beim Schritt S21 festgestellt, ob die Motor-Drehzahl NE höher ist als ein erster vorgegebener Wert NKCMDRRL (zum Beispiel 1000 UPM) . Wenn NE > NKCMDRRL gilt, wird beim Schritt S22 festgestellt, ob die Motor-Drehzahl NE höher ist als ein zweiter vorgegebener Wert NKCMDRRH (z.B. 2000 UPM), welcher höher ist als der erste vorgegebene Wert NKCMDRRL. Wenn NE ≤ NKCMRRL gilt, was bedeutet, daß der Motor sich in einem Bereich niedriger Drehzahl befindet, wird beim Schritt S25 ein rückwärts zählender Zeitgeber tmRR auf einen vorgegebenen Wert TMRRL gesetzt (zum Beispiel 300 msec), welcher dem niedrigen Drehzahlbereich angemessen ist. Anschließend geht das Programm zu Schritt S26. Wenn NKCMRRL < NE ≤ NKCMDRRH gilt, was bedeutet, daß sich der Motor in einem mittleren Drehzahlbereich befindet, wird der Zeitgeber tmRR auf einen vorgegebenen Wert TMRRM gesetzt (z.B. 500 msec), welcher einem mittleren Drehzahlbereich angemessen ist und länger ist als der Wert TMRRL beim Schritt S24. Anschließend geht das Programm zum Schritt S26. Wenn andererseits NE > NKCMDRRH gilt, was bedeutet, daß sich der Motor in einem hohen Drehzahlbereich befindet, wird der Zeitgeber tmRR auf einen vorgegebenen Wert TMRRH (zum Beispiel 800 msec) gesetzt, welcher dem hohen Drehzahlbereich angemessen und länger ist als der Wert TMRRM beim Schritt S23. Anschließend geht das Programm zum Schritt S26. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Zählwert des Zeitgebers tmRR auf einen längeren Wert gesetzt, wenn sich der NE-Wert er höht, dies ist jedoch nicht zwingend. Alternativ kann der Zählwert des Zeitgebers tmRR abhängig von einem Anstieg des Einlaßrohr-Absolutdruckes PBA anstelle des NE-Wertes oder zusätzlich zum NE-Wert auf einen längeren Wert gesetzt werden.
Beim Schritt S26 wird der Zeitgeber tmRR gestartet, welcher in den Schritten S23, S24 oder S25 eingestellt wurde (siehe 6B, Zeitpunkt t1). Dann wird eine KCMDRR-Map von 5B abgerufen und ein Soll-Äquivalenzverhältnis KCMDRR für die Reduktionsanreicherung im Schritt S28 bestimmt. Der endgültige Soll-Koeffizient KCMDM für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird auf das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMDRR zur Reduktionsanreicherung im Schritt S29 gesetzt. Anschließend wird die vorliegende Routine beendet.
Die KCMDRR-Map ist so definiert, daß das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMDRR zur Reduktionsanreicherung abhängig von der Motor-Drehzahl NE und dem Einlaßrohr-Absolutdruck PBA bestimmt wird. Insbesondere wird der KCMDRR-Wert auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Motor-Drehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA ansteigt. Alle Map-Werte des KCMDRR-Wertes werden auf Werte größer als 1,0 gesetzt.
Wenn das Reduktionsanreicherungsflag FRROK auf "1" gesetzt ist und so die Reduktionsanreicherung im Schritt S19 gestartet wird, wird in der folgenden Ausführungsschleife dieser Routine die Antwort auf die Frage von Schritt S18 positiv (JA). Daher geht das Programm zu Schritt S27, bei dem bestimmt wird, ob der Zählwert des Zeitgebers tmRR gleich "0" ist. Wenn diese Frage zum ersten Mal gestellt wird, gilt tmRR > 0, und daher geht das Programm zum Schritt S28. Wenn dagegen im Schritt S27 tmRR = 0 gilt (siehe Zeitpunkt t2 in 6), wird das Reduktionsanreicherungsflag FRROK im Schritt S30 auf "0" und der Zählwert des Zählers CTRR auf einen zweiten vorgegebenen Wert CTRRINT2 (z.B. 0) gesetzt, welcher kleiner ist als der vorgegebene Grenzwert CTRRACT im Schritt S31. Anschließend wird die Reduktionsanreicherung beendet. Wenn die Schritte S30 und S31 ausgeführt werden, wird der endgültige Soll-Koeffizient KCMDM für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf dem Wert gehalten, welcher in Schritt S2 in 2 berechnet wurde, und daher wird die Magerverbrennungsregelung gestartet.
Danach werden die Schritte S16 und S17 wiederholt ausgeführt, d.h. die Magerverbrennungsregelung wird durchgeführt, und wenn der Zählwert des Zählers CTRR den vorgegebenen Grenzwert CTRRACT erreicht (Zeitpunkt t3 in 6), geht das Programm zum Schritt S18 ff. und führt die Reduktionsanreicherung durch.
Die 6A bis 6C bilden zusammen ein Zeitdiagramm, welches dazu dient, den in den 3 und 4 dargestellten Vorgang zu erläutern. 6A zeigt eine Veränderung des endgültigen Soll-Koeffizienten KCMDM für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, 6B eine Veränderung des Zählwerts des Zeitgebers tmRR und 6C eine Veränderung des Zählwerts des Zählers CTRR. KCMDMO in 6A ist ein Wert (1,0), welcher dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht, und KCMDML ist ein Wert, welcher einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 22 entspricht. Die 6A bis 6C zeigen zusammen beispielhafte Veränderungen der jeweiligen Parameter, welche vorkommen, wenn sich die Betriebsbedingungen des Motors von einem Zustand, in dem die Bedingungen für eine Magerverbrennungsregelung nicht erfüllt sind, zu einem Zustand hin verschieben, in dem die Bedingungen im Zeitpunkt t1 erfüllt sind. Wenn die Bedingungen für eine Magerverbrennungsregelung erfüllt sind, wird zuerst die Reduktionsanreicherung vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 durchgeführt und dann die Magerverbrennungsregelung gestartet. Zum Zeitpunkt t2 wird der Zähler CTRR auf den zweiten vorgegebenen Wert CTRRINT2 gesetzt. Der Zeitgeber tmRR wird auf einen längeren Wert gesetzt, wenn die Motor-Drehzahl NE höher ist als bei den Schritten S21 bis S25, und das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMDRR für die Reduktionsanreicherung wird auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Motordrehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA höher ist. Entsprechend wird der Grad der Anreicherung auf einen größeren Wert geregelt, wenn die Motor-Drehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA höher ist. Wenn sich die Motor-Drehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA erhöht, erhöht sich der Abgasdurchsatz (Volumen/Zeit) oder die Abgas-Strömungsgeschwindigkeit (Volumen/(Zeit × Querschnittsfläche)), und daher wird der Grad der Reduktionsanreicherung auf einen größeren Wert geregelt, wenn sich der Abgasdurchsatz oder die Abgasströmungsgeschwindigkeit erhöht.
Wenn die Betriebsbedingung des Motors von einem Zustand, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder einen fetteren Wert geregelt wird, zu einem Zustand hin verändert wird, in dem die Magerverbrennungsregelung durchgeführt wird, wird daher zuerst die Reduktionsanreicherung und dann die Magerverbrennungsregelung durchgeführt. Daneben wird der Grad der Reduktionsanreicherung auf einen größeren Wert geregelt, wenn die Motor-Drehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA höher ist. Folglich kann die Reduktionsanreicherung den Betriebsbedingungen des Motors entsprechend durchgeführt werden, wodurch günstige Abgasemissionseigenschaften beibehalten werden, ohne daß sich die Emissionsmengen an NOx oder HC und CO erhöhen.
Wenn der Zählwert des Zählers CTRR den vorgegebenen Grenzwert CTRRACT während der Ausführung der Magerverbrennungsregelung zum Zeitpunkt t3 in 6 erreicht, wird der Zeitgeber tmRR auf einen der vorgegebenen Werte TMRRL, TMRRM und TMRRH gesetzt, welche abhängig von der Motor-Drehzahl NE ausgewählt werden. Gleichzeitig wird das Soll-Äquivalenzverhältnis KCMDRR zur Reduktionsanreicherung entsprechend der Motor-Drehzahl NE und dem Einlaßrohr-Absolutdruck PBA festgelegt, wodurch die Reduktionsanreicherung gestartet wird. Wenn der Zählwert des Zeitgebers tmRR zum Zeitpunkt t4 in 6 gleich "0" wird, wird danach die Reduktionsanreicherung beendet und der Zähler CTRR auf den zweiten vorgegebenen Wert CTRRINT2 zurückgesetzt. Danach wird, solange Magerverbrennungsregelungsbedingungen vorliegen, nach dem Zeitpunkt t4 der gleiche Vorgang wiederholt durchgeführt, welcher vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t4 durchgeführt worden war.
Auf diese Weise wird, jedesmal wenn die Magerverbrennungsregelung während einer vorgegebenen Zeitdauer (TL1, TL2, TL3,...) andauert, welche durch den Zählwert des Zählers CTRR und den vorgegebenen Grenzwert CTRRACT bestimmt wurde, die Reduktionsanreicherung durchgeführt. Der Grad der Reduktionsanreicherung wird auf einen größeren Wert geregelt, wenn die Motor-Drehzahl NE und/oder die der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA höher ist. Folglich kann die Reduktionsanreicherung den Betriebsbedingungen des Motors entsprechend durchgeführt werden, wodurch günstige Abgasemissionseigenschaften beibehalten werden, ohne daß sich die Emissionsmengen an NOx oder HC und CO erhöhen.
Wenn der Zählwert des Zählers CTRR den vorgegebenen Grenzwert CTRRACT erreicht, wird festgestellt, daß die Magerverbrennungsregelung während der vorgegebenen Zeitdauer durchgeführt wurde (TL1, TL2, TL3,...). Das Inkrement-CTSV des Zählwerts des Zählers CTRR wird auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die Motor-Drehzahl NE und/oder der Einlaßrohr-Absolutdruck PBA höher ist. Je größer das Inkrement-CTSV, umso kürzer ist die vorgegebene Zeitdauer (TL1, TL2, TL3, ...), während der die Magerverbrennungsregelung durchgeführt werden muß. Somit wird die Dauer oder das Zeitverhältnis der Durchführung der Reduktionsanreicherung mit einem Anstieg des Abgasdurchsatzes erhöht, so daß hierdurch die Reduktionsanreicherung den Betriebsbedingung des Motors entsprechend durchgeführt wird.
Um das Verständnis des in den 3 und 4 dargestellten Vorganges zu erleichtern, sind die Zeitdiagramme der 6A bis 6C so dargestellt, daß das Zeitverhältnis der Durchführung der Magerverbrennungsregelung (= TL /(TR + TL)) kleiner ist als das tatsächliche Zeitverhältnis. Mit anderen Worten ist das Zeitverhältnis der Durchführung der Reduktionsanreicherung (= TR /(TR + TL)) größer als das tatsächliche Zeitverhältnis. Da das Inkrement-CTSV des Zählwerts des Zählers CTRR entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors variiert, erhöht sich der Zählwert des Zählers CTRR nicht immer in linearer Weise, wie aus 6C ersichtlich ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind unterschiedliche Modifikationen möglich. Obwohl im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Regelung des Grades der Reduktionsanreicherung in Abhängigkeit vom Abgasdurchsatz das Inkrement-CTSV des Zählwerts des Zählers CTRR, die Dauer der Durchführung der Reduktionsanreicherung (der Zählwert des Zeitgebers tmRR) und das festgelegte Luft-Kraftstoff-Verhältnis KCMDRR verändert wurden, ist dies nicht zwingend. Es handelt sich dabei nur um einige der Parameter, welche geändert werden können. Alternativ kann die Zeitdauer der Durchführung der Reduktionsanreicherung abhängig von der Motor-Drehzahl NE und/oder der Motorlast eingestellt werden. Ferner kann die Zeitdauer der Durchführung der Reduktionsanreicherung (der Zählwert des Zeitgebers tmRR) auf der Basis der Motorlast bestimmt werden, wie zum Beispiel dem Einlaßrohr-Absolutdruck PBA zusammen mit oder an Stelle der Motor-Drehzahl NE.

Claims

System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, mit dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemisches geregelt wird, welches einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, der ein Abgassystem aufweist, wobei das Regelungssystem umfasst: eine im Abgassystem angeordnete Abgas-Reinigungseinrichtung, in welcher ein Stickoxid-Absorptionmittel untergebracht ist, mit dem Stickoxide absorbiert werden, die in den Abgasen vorhanden sind, welche von dem Motor abgegeben werden; und eine Reduktionseinrichtung, mit der von dem Stickoxid-Absorptionsmittel absorbierte Stickoxide reduziert werden, indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Gemisches angereichert wird; wobei die Reduktionseinrichtung den Grad der Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches auf einen höheren Wert einstellt, wenn der Durchsatz oder die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase ansteigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionseinrichtung die Zeitdauer, während der die Anreicherung andauern soll, auf einen längeren Wert einstellt, wenn mindestens entweder die Drehzahl oder die Motorlast ansteigt.
System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionseinrichtung ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bis zu dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches angereichert werden muss, auf einen fetteren Wert einstellt, wenn mindestens entweder die Drehzahl oder die Motorlast ansteigt.
System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionseinrichtung betriebsbereit ist, wenn die Abmagerungsregelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, mit der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches zu einem magereren als dem stöchiometrischen Wert abgemagert wurde, während einer vorgegebenen Zeitdauer angedauert hat.
System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer abhängig von den Betriebsbedingungen des Motors festgelegt wird.
System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer auf einen kürzeren Wert eingestellt wird, wenn mindestens entweder die Drehzahl oder die Motorlast höher ist.
System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionseinrichtung sofort betriebsbereit ist, wenn der Motor von einem Betriebszustand, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen stöchiometrischen oder fetteren Wert geregelt war, in einen Betriebszustand verstellt wird, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches auf einen magereren als den stöchiometrischen Wert geregelt wird.