DE19506980C2 - Regelungsverfahren für die Kraftstoffeinspritzung einer Verbrennungskraftmaschine, welche mit einem Katalysator zur Reduzierung von NO¶x¶ versehen ist, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Regelungsverfahrens - Google Patents
Regelungsverfahren für die Kraftstoffeinspritzung einer Verbrennungskraftmaschine, welche mit einem Katalysator zur Reduzierung von NO¶x¶ versehen ist, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses RegelungsverfahrensInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung
der Kraftstoffeinspritzung einer Verbrennungskraftmaschine und auf eine
Regelungsvorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung zum Ausführen des Ver
fahrens sowie insbesondere auf ein Verfahren zum Regeln der Kraft
stoffeinspritzung einer Verbrennungskraftmaschine bzw. eines Verbren
nungsmotors, welche bzw. welcher mit einem Katalysator zur Reduzierung
von NOx, welcher die NOx-Konzentration des Abgases auf das geringst
mögliche Maß ohne Verwendung einer Mehrzahl von Katalysatoren
reduziert, und mit einer Regelungsvorrichtung für die Kraftstoffeinspritzung
zum Ausführen des Verfahrens versehen ist.
Zum Stand der
Technik wird in diesem Zusammenhang auf
die DE 38 27 780 A1 verwiesen.
Obwohl die abgasreinigende Fähigkeit einer Abgasreinigungstechnik
gemäß einer Erfindung, welche z. B. in der offengelegten japanischen
Patentschrift Nr. 63-100919 (Kokai) offenbart ist, welche einen NOx-reduzierenden
Katalysator verwendet, wirksam ist, wenn ein mageres
Luft/Kraftstoff-Gemisch angewendet wird, ist die abgasreinigende Fähigkeit
derselben Technik nicht zuverlässig, wenn ein stöchiometrisches
Luft/Kraftstoff-Gemisch mit einer verhältnismäßig geringen Sauerstoffkonzentration
angewendet wird. Eine ähnliche Technik ist in der offengeleg
ten japanischen Patentschrift Nr. 5-133260 (Kokai) beschrieben.
Diese bekannten Techniken benötigen zumindest zwei Arten von Kataly
satoren, nämlich einen NOx-reduzierenden Katalysator und einen Oxida
tionskatalysator oder einen Drei-Wege-Katalysator. Obwohl Drei-Wege-
Katalysatoren angewendet worden sind und wirksame Drei-Wege-Katalysa
toren verfügbar sind, besteht ein Wunsch nach der Entwicklung von
wirksamen NOx-reduzierenden Katalysatoren.
Die vorliegende Erfindung erfolgte auf der Basis einer Tatsache, daß ein
Drei-Wege-Katalysator, der durch Aufbringen von Rh, Pt und/oder Pd
und La auf einen porösen Träger hergestellt wird, eine NOx-reduzierende
Fähigkeit hat, wenn ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch zur Verbren
nung angewendet wird, und daß sich die NOx-reduzierende Fähigkeit des
Drei-Wege-Katalysators mit der Betriebsdauer des Verbrennungsmotors
bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch verschlechtert.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Regelungsverfahren für
die Kraftstoffeinspritzung, welches in der Lage ist, den Drei-Wege-Kataly
sator hinsichtlich seiner Fähigkeit voll ausnutzen zu lassen, sowie eine
Steuervorrichtung für die Kraftstoffeinspritzung zum Ausführen des Regelungsverfahrens für die Kraftstoffeinspritzung zu
schaffen.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung
durch ein Regelungsverfahren gemäß
Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß
Anspruch 5 erreicht.
Die vorliegende Erfindung mißt die Betriebsdauer einer Verbrennungs
kraftmaschine bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch und führt das
magere Luft/Kraftstoff-Gemisch zu und mißt ein stöchiometrisches Luft/
Kraftstoff-Gemisch oder ein bezüglich des Kraftstoffes fettes Luft/
Kraftstoff-Gemisch abwechselnd bei einem Zeitverhältnis, um das NOx-
Reduzierungsverhältnis auf einem hohen Niveau zu halten, während das
magere Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird. Zum Beispiel ist bei
einem LA4-Modus das NOx-Reduzierungsverhältnis von dem Verhältnis
der Betriebsdauer der Verbrennungskraftmaschine bei einem mageren
Luft/Kraftstoff-Gemisch zu dem des Betriebes bei einem stöchiometri
schen Luft/Kraftstoff-Gemisch (welches hiernachfolgend als "LS-Verhältnis"
bezeichnet wird) abhängig. Deshalb ist die Regelung des LS-Verhältnis
ses wichtig.
Die NOx-reduzierende Fähigkeit des Drei-Wege-Katalysators, der unter
Aufbringung von Rh, Pt und/oder Pd und La auf einen porösen Träger
hergestellt wird, ist wirksam, wenn ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch
einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, die NOx-reduzierende Fähigkeit
des Drei-Wege-Katalysators verschlechtert sich mit der Betriebsdauer des
Verbrennungsmotors bei dem mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch, und die
ursprüngliche NOx-reduzierende Fähigkeit des Drei-Wege-Katalysators
kann wiederhergestellt werden, wenn der Drei-Wege-Katalysator einem
Abgas ausgesetzt wird, das von dem bei einem stöchiometrischen Luft/
Kraftstoff-Gemisch arbeitenden Verbrennungsmotor ausgestoßen wird.
Deshalb muß das LS-Verhältnis richtig geregelt werden, damit der Drei-
Wege-Katalysator wirksam funktionieren kann, wenn der Verbrennungs
motor bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch arbeitet.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Luft/Kraftstoff-Zufuhrsystems ist,
das durch eine Regelungsvorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegen
den Erfindung geregelt wird;
Fig. 2 ein Blockdiagramm der Regelungsvorrichtung für die Kraftstoff
einspritzung zur Regelung des Luft/Kraftstoff-Zufuhrsystems nach
Fig. 1 ist;
Fig. 3 ein Diagramm ist, das die Variation des NOx-reduzierenden
Verhaltens eines Drei-Wege-Katalysators bezüglich der Zeit
zeigt, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch die Regelungs
vorrichtung für die Kraftstoffeinspritzung gemäß Fig. 2 geregelt
wird;
Fig. 4 ein Diagramm ist, das die Abhängigkeit des NOx-Reduzierungs
verhältnisses, bei welchem der Drei-Wege-Katalysator, welcher
bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird, NOx reduziert,
von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das die Variation des NOx-Reduzierungsver
hältnisses, bei welchem der Drei-Wege-Katalysator; der bei der
vorliegenden Erfindung angewendet wird, NOx reduziert, mit der
Zeit zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem NOx-Redu
zierungsverhältnis, bei welchem der Drei-Wege-Katalysator, der
bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird, NOx reduziert,
und dem LS-Verhältnis zeigt;
Fig. 7 ein Diagramm ist zur Unterstützung der Erklärung des ge
wünschten NOx-Reduzierungsverhältnisses des Katalysators, der
bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
Fig. 8 ein Diagramm ist, das ein geeignetes Luft/Kraftstoff-Verhältnis
als eine Funktion von Parametern zeigt, welche den Betriebs
zustand des Verbrennungsmotors angeben;
Fig. 9 ein Flußdiagramm des mit der Regelungsvorrichtung nach Fig.
2 für die Kraftstoffeinspritzung auszuführenden Regelungsver
fahrens für die Kraftstoffeinspritzung ist; und
Fig. 10 ein Diagramm zur Unterstützung der Erklärung des Regelungs
verfahrens für die Kraftstoffeinspritzung der vorliegenden Erfin
dung in Zusammenhang mit Parametern ist, die den Betriebs
zustand des Verbrennungsmotors angeben.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 7 (hiernachfolgend
einfach als "Motor" bezeichnet) mit einem Luft/Kraftstoff-Zufuhrsystem
versehen, das durch eine Regelungsvorrichtung für die Kraftstoffeinsprit
zung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung geregelt wird. Das Luft/Kraftstoff-Zufuhrsystem weist ein
Lufteinlaßsystem und ein Kraftstoffeinspritzsystem auf. Das Lufteinlaßsy
stem weist auf: einen Luftfilter 1 mit einer Lufteinlaßöffnung 2, durch
welche Luft durch die Saugwirkung des Motors 7 angesaugt wird, einen
Luftströmungsmesser 3, eine Lufteinlaßleitung 4, eine Drosselklappe 5
mit einem Drosselklappenelement zum Regulieren der Einlaßluftströ
mungsrate, einen Sammler 6 und eine Einlaßsammelleitung 8 zum Ver
teilen der Einlaßluft zu den Zylindern (von denen nur einer gezeigt ist)
des Motors 7. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist auf: einen Kraftstoff
tank 9, welcher den Kraftstoff wie z. B. Benzin enthält, eine Kraftstoff
pumpe 10 zum Heraufpumpen des Kraftstoffes von dem Kraftstofftank 10
und Ausgeben des Kraftstoffes mittels Druck, einen Kraftstoffdämpfer 11,
einen Kraftstoffilter 12, Kraftstoffeinspritzventile 13 (von denen nur eins
gezeigt ist) und einen Kraftstoffdruckregler 14 zum Beibehalten des
Kraftstoffdruckes innerhalb eines angegebenen Bereiches. Der Kraftstoff
wird in die Verzweigungsleitungen der Einlaßsammelleitung 8 durch die
Kraftstoffeinspritzventile 13 eingespritzt, welche jeweils an den Verzwei
gungsleitungen der Einlaßsammelleitung 8 vorgesehen sind. Das Kraft
stoffeinspritzsystem wird durch die Regelungsvorrichtung 15 für die
Kraftstoffeinspritzung geregelt bzw. gesteuert.
Der Luftströmungsmesser 3 gibt ein Signal, welches eine Einlaßluftströ
mungsrate darstellt, an die Regelungsvorrichtung 15 für die Kraftstoffein
spritzung. Ein Drosselsensor 18 erfaßt die Öffnung der Drosselklappe 5
und gibt ein Signal, welches die Öffnung der Drosselklappe 5 darstellt,
an die Regelungsvorrichtung 15 für die Kraftstoffeinspritzung. Ein
Verteiler 16 ist mit einem Kurbelwinkelsensor versehen, welcher ein
Bezugswinkelsignal REF, welches den Kurbelwinkel der Kurbelwelle des
Motors 7 kennzeichnet, sowie ein Winkelsignal POS zum Erfassen der
Motordrehzahl an die Regelungsvorrichtung 15 für die Kraftstoffeinsprit
zung. Ein Sauerstoffsensor 21, der in der Abgassammelleitung des
Motors 7 vorgesehen ist, erfaßt die Sauerstoffkonzentration des Abgases
zum Abschätzen des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und gibt
ein Erfassungssignal an die Regelungsvorrichtung 15 für die Kraftstoff
einspritzung. Der Sauerstoffsensor 21 ist nicht in der Lage, das tatsächli
che Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen. Der Sauerstoffsensor 21
liefert eine Ausgabe von etwa 1 V, wenn ein bezüglich des Kraftstoffes
fettes Luft/Kraftstoff-Gemisch, d. h. ein Luft/Kraftstoff-Gemisch mit einem
Luft/Kraftstoff-Verhältnis, welches kleiner als ein stöchiometrisches Luft/-
Kraftstoff-Verhältnis ist, zugeführt wird, und liefert eine Ausgabe in der
Größenordnung von 0,2 V, wenn ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch,
d. h. ein Luft/Kraftstoff-Gemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das
größer als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, zugeführt
wird. Am wünschenswertesten ist es, einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-
Sensor zu verwenden, der in der Lage ist, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Luft/Kraftstoff-Gemisches tatsächlich zu bestimmen, falls er vorhan
den ist, und zwar anstelle des Sauerstoffsensors 21. Die Abgasleitung ist
mit einem Drei-Wege-Katalysator 20 versehen, der die toxischen Kom
ponenten einschließlich CO, Kohlenwasserstoffe und NOx des Abgases in
nicht-toxische Substanzen umwandeln kann. Der Drei-Wege-Katalysator
ist in der Lage, NOx zu reduzieren, was nachfolgend erklärt wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Regelungsvorrichtung 15 für die Kraft
stoffeinspritzung als prinzipielle Komponenten eine MPU (micro-processor
unit = Mikroprozessoreinheit), ein EPROM (erasable programmable
ROM = löschbares programmierbares ROM), ein RAM und eine E/A-
Schnittstelle auf. Die MPU verarbeitet Signale, die durch Sensoren zum
Erfassen der Werte von Parametern bereitgestellt werden, welche den
Betriebszustand des Motors 7 kennzeichnen, und zwar einschließlich eines
Motordrehzahlsensors und eines Motorlastsensors und die dem Motor
über die E/A-Schnittstelle zugeführt werden, und liefert ein Impulssignal
an die Kraftstoffeinspritzventile 13. Die Impulsbreite des Impulssignals
wird auf der Basis der Werte der Parameter bestimmt, so daß ein
Luft/Kraftstoff-Gemisch eines gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
dem Motor 7 zugeführt wird. Die MPU liefert des weiteren ein Zünd
spulen-Steuersignal an eine Zündspule 17, um die Einspritzzeiten zu
steuern. Somit regelt die Regelungsvorrichtung 15 für die Kraftstoffein
spritzung sowohl das Luft/Kraftstoff-Verhältnis als auch die Einspritzzei
ten.
In beispielhafter Weise zeigt Fig. 3 die Variation der NOx-reduzierenden
Fähigkeit des Drei-Wege-Katalysators 20 mit der Betriebsdauer des
Motors 7, in welcher das gemessene NOx-Reduzierungsverhältnis auf der
vertikalen Achse nach oben gemessen wird und die Zeit nach rechts auf
der horizontalen Achse gemessen wird. In Fig. 3 sind die Zeitintervalle,
die bei "L" angegeben sind, jene, in denen ein mageres Luft/Kraftstoff-
Gemisch zugeführt wird, und sind bei "S" jene, in denen ein stöchiome
trisches Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird. Wie es klar aus Fig. 3
erkennbar ist, ist das NOx-Reduzierungsverhältnis nahezu gleich 100%,
während das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird.
Wenn ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, verringert sich
das NOx-Reduzierungsverhältnis allmählich mit der Zeit und verringert
sich im schlechtesten Fall auf einen Wert in der Größenordnung von
50% oder darunter. Der Drei-Wege-Katalysator 20 wird durch Auf
bringen von Rh, Pt und/oder Pd und La auf einen porösen Träger
hergestellt. Die NOx-reduzierende Fähigkeit des Drei-Wege-Katalysators
ist abhängig von den jeweiligen Mengen dieser katalytischen Metalle,
wobei die NOx-reduzierende Fähigkeit durch Aufbringen zusätzlicher
katalytischer Metalle auf den porösen Träger erhöht werden kann. Im
allgemeinen verringert sich die NOx-reduzierende Fähigkeit des Drei-
Wege-Katalysators mit der Betriebsdauer des Motors bei einem mageren
Luft/Kraftstoff-Gemisch, wobei es theoretisch unmöglich ist, eine der
artigen Tendenz zu ändern, was ausführlicher nachfolgend unter Bezug
auf die Fig. 4 und 5 beschrieben wird.
Fig, 4 zeigt die Abhängigkeit des NOx-Reduzierungsverhältnisses von dem
Luft/Kraftstoff-Verhältnis, wenn der Motor 7 in einem stationären Zu
stand arbeitet. Wenn ein bezüglich des Kraftstoffes fettes Luft/Kraft
stoff-Gemisch zugeführt wird, d. h. wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in
einem Bereich eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist, in dem das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis kleiner ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-
Verhältnis von 14,7, ist das NOx-Reduzierungsverhältnis im wesentlichen
100%. Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis über das stöchiometrische
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ansteigt, verringert sich das NOx-Reduzierungs
verhältnis allmählich und verringert sich faktisch auf Null, wenn das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis etwa 22 ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das
NOx-Reduzierungsverhältnis am anfänglichen Betrieb sehr hoch, nachdem
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von einem hohen Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
das höher ist als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, auf ein
niedriges Luft/Kraftstoff-Verhältnis geändert wurde, das niedriger als das
stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, da der Drei-Wege-Katalysa
tor 20 in der Lage ist, NOx zu absorbieren. In diesem Zustand ver
ringert sich das NOx-Reduzierungsverhältnis mit der Zeit und verringert
sich faktisch auf Null in etwa zwei Minuten. Das hohe anfängliche
NOx-Reduzierungsverhältnis kann durch Ändern des Luft/Kraftstoff-Ver
hältnisses von dem hohen Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das höher ist als das
stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, auf das niedrige Luft/Kraft
stoff-Verhältnis wiederhergestellt werden, das niedriger ist, als das stö
chiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Somit kann die NOx-reduzieren
de Fähigkeit des Drei-Wege-Katalysators 20 zyklisch durch Ändern des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zwischen einem niedrigen Luft/Kraftstoff-
Verhältnis und einem hohen Luft/Kraftstoff-Verhältnis geändert werden.
Das NOx-Reduzierungsverhältnis wird nun weiter unter Bezug auf Fig. 6
untersucht. Im Hinblick auf die NOx-reduzierende Fähigkeit des Drei-
Wege-Katalysators 20 sei angenommen, daß die Dauer der Zufuhr eines
mageren Luft/Kraftstoff-Gemisches beispielsweise zwei Minuten sei und
das LS-Verhältnis variiert wird; d. h. die Dauer der Zufuhr eines mageren
Luft/Kraftstoff-Gemisches ist fest, während die Dauer der Zufuhr eines
stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Gemisches variiert wird. Wie es klar
aus Fig. 6 ersichtlich ist, variiert das NOx-Reduzierungsverhältnis mit dem
LS-Verhältnis. Wenn z. B. die NOx-Konzentration des Abgases des
Motors 7 unter eine NOx-Konzentration begrenzt wird, die in dem
Emissionsstandard spezifiziert ist, während der Motor 7 in dem LA4-
Modus arbeitet, kann ein gewünschtes NOx-Reduzierungsverhältnis auf der
Basis der bekannten NOx-Konzentration des Abgases des Motors 7
berechnet werden. In dem in Fig. 7 veranschaulichten Fall ist das
gewünschte NOx-Reduzierungsverhältnis etwa 80%. Unter erneuter
Bezugnahme auf Fig. 6 ist das NOx-Reduzierungsverhältnis 80%, wenn
das LS-Verhältnis 50% ist; d. h. wenn das LS-Verhältnis auf 50% gesetzt
wird, ist die NOx-Konzentration des Abgases konform mit dem im
Emissionsstandard spezifizierten Wert.
Fig. 8 zeigt die von dem Motor 7 für verschiedene Betriebszustände
benötigte Luft/Kraftstoff-Verhältnisse. Ein Bereich A ist ein Bereich, bei
dem ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, in welchem λ
<< 1 und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis 22 oder darüber ist; ein Bereich
B ein Bereich ist, bei dem ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird,
bei dem λ = 1 ist; und ein Bereich C ein Bereich der Zufuhr eines
bezüglich des Kraftstoffes fetten Luft/Kraftstoff-Gemisches ist, in welchem
λ < 1 ist, um die notwendige Leistungsabgabe zu sichern und den
Motor 7 zu schützen. Die Bereiche A, B und C können in einem
einzigen Kennfeld bzw. in verschiedenen Kennfeldern spezifiziert werden.
Im allgemeinen werden Luft/Kraftstoff-Gemische in den Bereichen A und
B für Abgastests bei dem Betrieb in dem LA4-Modus zugeführt. Das
Ausmaß bzw. die Größe des Bereiches A ist von der überschüssigen
Leistungsabgabe des Motors 7 abhängig.
Ein Regelungsverfahren für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der vor
liegenden Erfindung wird nun hiernachfolgend unter Bezug auf Fig. 9
beschrieben, in welcher lediglich Schritte gezeigt sind, die in Verbindung
mit der vorliegenden Erfindung einschließlich der eines Motorregelungssy
stems gezeigt sind.
In Schritt 101 werden Parameter, welche den Betriebszustand des Motors
7 kennzeichnen, wie z. B. Motordrehzahl Ne und Motorlast L gemessen,
und einer der Bereiche A, B und C, die in Fig. 8 gezeigt sind, wird
ausgewählt. In Schritt 102 wird ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhält
nis bestimmt. In Schritt 103 erfolgt eine Anfrage, um zu erkennen, ob
eine Ungleichheit λ << 1 erfüllt ist oder nicht. Wenn die Antwort in
Schritt 103 negativ ist, wird das Regelungsverfahren für das Luft/Kraft
stoff-Verhältnis beendet. Wenn in Schritt 103 die Antwort bejahend ist,
beginnt ein Zeitgeber die Zeit T(λ < 1) der Dauer eines Zustandes in
dem Bereich A in Schritt 104 zu messen. Dann erfolgt eine Anfrage in
Schritt 105, ob eine festgelegte Zeitspanne {X}, z. B. zwei Minuten,
während der ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, wie es
in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben ist, verstrichen ist. Wenn die
festgelegte Zeitspanne {X} noch nicht verstrichen ist, wird der Regelbe
trieb zum beibehalten des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für den Bereich
A fortgesetzt. Wenn die festgelegte Zeitspanne {X} verstrichen ist, wird
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-
Verhältnis (λ 1) in Schritt 106 eingestellt. Selbst wenn das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis geändert wird, muß der Motor 7 durch die Motor
regelungseinrichtung so geregelt werden, daß der Betriebszustand des
Motors 7 sich überhaupt nicht ändert. In Schritt 107 mißt ein Zeitgeber
die Zeit T (λ < 1) der Dauer der Zufuhr eines stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Gemisches. In Schritt 108 wird die durch den Zeitgeber
gemessene Zeitspanne T (λ < 1) mit einer Bezugszeitspanne K*T(λ <
1) verglichen. Wenn die Zeitspanne T(λ < 1) kürzer ist als die Bezugs
zeitspanne K*T(λ < 1), kehrt die Prozedur zu Schritt 106 zurück, um
den Regelungsbetrieb fortzusetzen. Wenn die durch den Zeitgeber
gemessene Zeitspanne T(λ < 1) länger ist als die Bezugszeitspanne
K*T(λ < 1), werden die Zeitgeber rückgesetzt. In der Bezugszeitspanne
K*T(λ < 1) ist K das LS-Verhältnis, welches wahlweise gemäß der NOx-
Konzentration, welche in dem Emissionsstandard spezifiziert ist, und dem
gewünschten NOx-Reduzierungsverhältnis bestimmt wird. Fig. 10 ist ein
Kennfeld eines K = LS-Verhältnisses für Motorlast und Motordrehzahl.
Obwohl das Ausführungsbeispiel unter einer Annahme beschrieben wor
den ist, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des mageren Luft/Kraftstoff-
Gemisches 22 ist, kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des mageren Luft/
Kraftstoff-Gemisches wahlweise in Verbindung mit dem LS-Verhältnis
bestimmt werden.
Obwohl die Erfindung in ihrem bevorzugten Beispiel mit einem gewissen
Grad an Spezifik beschrieben worden ist, sind in klarer Weise viele
Änderungen und Variationen darin möglich. Es soll deshalb verstanden
werden, daß die vorliegende Erfindung anderweitig als speziell hier
beschrieben ausgeführt werden kann, ohne von deren Schutzumfang und
Geist abzuweichen.
Claims (4)
1. Regelungsverfahren für die Kraftstoffeinspritzung, welches das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis eines einer Verbrennungskraftmaschine zuzufüh
renden Luft/Kraftstoff-Gemisches regelt, welche in ihrem Abgassy
stem mit einem Katalysator zur Reduzierung von NOx versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Luft/Kraftstoff-Gemisch eines
stöchiometrischen oder eines bezüglich des Kraftstoffes fetten Luft/
Kraftstoff-Verhältnisses und ein zweites Luft/Kraftstoff-Gemisch eines
bezüglich des Kraftstoffes mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
abwechselnd während jeweiligen vorbestimmten Zeitintervallen zu
geführt werden.
2. Regelungsverfahren für die Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1,
bei welchem das Verhältnis K des Zeitintervalls, in welchem das
erste Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, zu dem Zeitintervall, in
dem das zweite Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, wahlweise
auf der Basis der NOx-Konzentration des Abgases der Verbrennungs
kraftmaschine, der NOx-Konzentration, die in einem Emissionsstan
dard spezifiziert ist, und des NOx-Reduzierungsverhältnisses des
Katalysators zur Reduzierung von NOx bestimmt wird.
3. Regelungsverfahren für die Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1,
bei welchem das Verhältnis K des Zeitintervalls, in welchem das
erste Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, zu dem Zeitintervall, in
dem das zweite Luft/Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, entsprechend
Parametern bestimmt wird, welche den Betriebszustand der Ver
brennungskraftmaschine kennzeichnen.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2
oder 3, gekennzeichnet durch einen Sauerstoffsensor (21) zum Ab
schätzen des tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Gemisches, der in einer
Abgassammelleitung der Verbrennungskraftmaschine (7) vorgesehen
ist und der ein entsprechendes Signal einer Regelungsvorrichtung
(15) für die Bestimmung des Luft/Kraftstoff-Gemisches und des
Einspritzzeitintervalls des Kraftstoffs zuführt.
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