DE10038655B4

DE10038655B4 - Luftkraftstoffverhältnisregelgerät für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10038655B4
Application number: DE10038655A
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Yamashita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: DE10038655A1; US6311482B1; JP2001050086A

Abstract

Luftkraftstoffverhältnisregelgerät für eine Brennkraftmaschine (1; 51) mit: einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Katalysator (14, 15), die an stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten eines Abgaskanals (12) einer Brennkraftmaschine (1; 51) Für die Abgasreinigung montiert sind; einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (7) für die Einspritzung einer Kraftstoffmenge in einen Zylinder der Brennkraftmaschine (1; 51) in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1; 51); und einer Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung zum Ändern eines mageren und fetten Betrages eines Luftkraftstoffverhältnisses durch abwechselndes Erhöhen und Vermindern des Betrags für die Korrektur der Menge der Kraftstoffeinspritzung, wobei die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung ein Mager-/Fettumschalten des Abgasluftkraftstoffverhältnisses bei einem Intervall durchführt, das eine Periode, während der die mageren und fetten Bestandteile in dem Abgas mit dem stromaufwärtigen Katalysator (14) reagieren, und eine Periode danach einschließt, während der nichtreagierendes Abgas durch den stromaufwärtigen Katalysator (14) hindurch tritt, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftkraftstoffverhältnisregelgerät eine erste Regelung (403) des Mager-/Fettumschaltens des Abgasluftkraftstoffverhältnisses, bei der kaum...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luftkraftstoffverhältnisregelgerät für Brennkraftmaschinen, die einen Katalysator verwenden zum Reinigen von Abgasen auf der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Abgasleitung der Brennkraftmaschine, um dadurch das Luftkraftstoffgemischverhältnis durch Regulieren der Kraftstoffeinspritzmenge in die Zylinder zu regeln gemäß Betriebszuständen der Brennkraftmaschine.
Als eine herkömmliche Technologie zum Aufwärmen eines Abgasreinigungskatalysators in einer kurzen Zeitperiode wird das Mager-/Fettumschalten vorgeschlagen, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen und zu vermindern, um abwechselnd Kraftstoff abzumagern und anzufetten in Relation zu dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis (λ = 1). Das Mager-/Fettumschalten wird durchgeführt für die Zufuhr von Sauerstoff (O₂) und unverbranntem Kraftstoff (HC und CO) zu dem Katalysator durch Erhöhen oder Vermindern der einzuspritzenden Kraftstoffmenge für eine Reaktion und Erwärmen in der Anwesenheit des Katalysators, um dadurch die Katalysatortemperatur anzuheben zum Erzielen einer frühen Aktivierung des Katalysators. Wenn im Allgemeinen das Mager-/Fettumschalten ausgeführt wird, wird das Sollluftkraftstoffverhältnis umgeschaltet durch Abmagern und Anfetten des Kraftstoffs in Intervallen von 1 bis 5 Einspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen.
Das Verfahren zum Bewirken der Katalysatoraktivierung durch Mager-/Fettumschalten ist jedoch nur wirksam zum Aufwärmen eines Katalysators von einem kalten Zustand. Bei einem System, bei dem Katalysatoren in Reihe in der Abgasleitung angeordnet sind, wird jedoch der stromaufwärtige Katalysator früh erwärmt. Wenn das Mager-/Fettumschalten aufrechterhalten wird nach der Vollendung des Aufwärmens des Katalysators, wird der Katalysator auf der stromaufwärtigen Seite überhitzt, wobei die zulässige Temperatur überschritten wird. Wenn jedoch das Mager-/Fettumschalten angehalten wird bei der Vollendung des Katalysatorerwärmens bei einem Versuch, diesen Nachteil zu vermeiden, wird ein derartiges Problem stattfinden, dass der Katalysator auf der stromabwärtigen Seite nicht auf eine Solltemperatur sinken wird.
In dem Dokument JP 8-158858 A ist ein vorderer Katalysator an der stromaufwärtigen Seite der Abgasleitung montiert, während ein Hauptkatalysator an der stromabwärtigen Seite angeordnet ist. Während der Periode der Aktivierung des vorderen Katalysators nach dem Start des Motors steigt die Abgastemperatur an, um zwangsweise den vorderen und Hauptkatalysator zu aktivieren. Nach der Aktivierung des vorderen Katalysators wird der Abgastemperaturanstieg angehalten und der Hauptkatalysator wird aktiviert durch die Verwendung des Mager-/Fettumschaltens, das das Luftkraftstoffverhältnis erhöht und vermindert. Das Überhitzen des vorderen Katalysators kann verhindert werden.
Bei diesem Gerät wird jedoch das Mager-/Fettumschalten ausgeführt nach der Aktivierung des vorderen Katalysators. Das Erwärmen des vorderen Katalysators kann nicht verhindert werden, wodurch ein Problem des Überhitzens des Katalysators auftritt. Auch wenn versucht wird, das Erwärmen des vorderen Katalysators zu hemmen, wird ein derartiges Problem auftreten, dass sich eine Aktivierungswirkung des Hauptkatalysators verschlechtert.
Aus der WO 98/46868 A1 ist ein Luftkraftstoffverhältnisregelgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, das das Mager-/Fettumschalten schrittweise mit einer Frequenz von zunächst 2 Hz, dann 1 Hz und schließlich 0,5 Hz ausführt, um den stromabwärtigen Katalysator, d. h. einen NOx-Katalysator, abschnittsweise von Schwefel zu befreien.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Luftkraftstoffverhältnisregelgeräts für Brennkraftmaschinen, das in der Lage ist, die Temperatur beider in Reihe in einer Abgasleitung vorgesehener Katalysatoren geeignet zu steuern, um dadurch eine wirksamere Reinigung des Abgases zu gewährleisten.
Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe ein Luftkraftstoffverhältnisregelgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Die Unteransprüche befassen sich mit Weiterbildungen der Erfindung.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Bei den Zeichnungen:
zeigt 1 ein schematisches Diagramm eines Luftkraftstoffverhältnisregelgeräts gemäß einem Vergleichsbeispiel, das nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
zeigt 2 ein schematisches Diagramm eines bei dem Vergleichsbeispiel vorgesehenen Abgassystems;
zeigt 3 ein Zeitgebungsdiagramm eines Betriebs einer bei dem Vergleichsbeispiel ausgeführten Mager-/Fettumschaltregelung;
zeigt 4 ein Ablaufdiagramm einer bei dem Vergleichsbeispiel ausgeführten Kraftstoffeinspritzregelroutine;
zeigt 5 ein Ablaufdiagramm eines Teils einer bei dem Vergleichsbeispiel ausgeführten Sollluftkraftstoffverhältniseinrichteroutine;
zeigt 6 ein Ablaufdiagramm des anderen Teils der bei dem Vergleichsbeispiel ausgeführten Sollluftkraftstoffverhältniseinrichteroutine;
zeigt 7 ein Ablaufdiagramm einer bei dem Vergleichsbeispiel ausgeführten Drehmomentkorrekturroutine;
zeigt 8 ein Ablaufdiagramm einer bei dem Vergleichsbeispiel ausgeführten Regelwertkorrekturroutine;
zeigt 9 ein Zeitgebungsdiagramm eines Betriebs der Regelwertkorrektur bei dem Vergleichsbeispiel;
zeigen 10A und 10B Zeitgebungsdiagramme von Sensorausgangswellenformen jeweils vor und nach der Katalysatorverschlechterung;
zeigt 11 ein Zeitgebungsdiagramm, das insbesondere den Betrieb einer Luftkraftstoffverhältnisregelung bei dem Vergleichsbeispiel zeigt;
zeigt 12 ein Zeitgebungsdiagramm eines Übergangs der Katalysatortemperatur während einer Verschlechterung und Regenerierung eines NO_x Katalysators bei dem Vergleichsbeispiel;
zeigt 13 ein Zeitgebungsdiagramm eines Übergangs der Katalysatortemperatur während einem Motorstart bei dem Vergleichsbeispiel;
zeigt 14 ein Ablaufdiagramm eines Teils der bei einem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführten Luftkraftstoffverhältnisregelroutine der vorliegenden Erfindung;
zeigt 15 ein schematisches Diagramm eines Hybridmotorfahrzeugs bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
16 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Teils der bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführten Luftkraftstoffverhältnisregelroutine.
Vergleichsbeispiel
Ein Luftkraftstoffverhältnisregelgerät gemäß einem nicht zur Erfindung gehörigen Vergleichsbeispiel ist in 1 gezeigt. Bei dem vorliegenden Vergleichsbeispiel ist das Luftkraftstoffverhältnisregelgerät ausgeführt für einen Benzinmotor (Brennkraftmaschine) 1 für Kraftfahrzeuge. Bei diesem Gerät wird die in den Motor einzuspritzende Kraftstoffmenge reguliert, um das Luftkraftstoffgemischverhältnis mittels einer elektronischen Regeleinheit (ECU) 30 zu regeln. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von Katalysatoren 14 und 15 in einer Abgasleitung 12 angeordnet zum Reinigen der Abgase, die durch eine Mager-/Fettumschaltregelung aktiviert werden, wodurch ein System zum wirksamen Reinigen der Abgase geschaffen wird.
Wie insbesondere in 1 gezeigt ist, ist der Motor 1 ein Vierzylinderviertaktmotor der fremdgezündeten Art. In den Motor 1 hinein zuzuführende Ansaugluft wird angesaugt bei einem Luftreiniger und tritt durch eine Ansaugleitung 3, eine Drosselklappe 4, einen Druckausgleichsbehälter 5 und einen Ansaugkrümmer 6 von der stromaufwärtigen Seite aus hindurch. Die Ansaugluft wird dann in jedem Ansaugkrümmer 6 mit von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 7 eingespritztem Kraftstoff vermischt, die an jedem Ansaugkrümmer 6 montiert ist. Das somit gebildete Luftkraftstoffgemisch mit einem vorgegebenen Luftkraftstoffverhältnis wird zu jedem Zylinder zugeführt. Dabei wird der Öffnungs- und Schließvorgang der Drosselklappe 4 elektronisch gesteuert durch ein Drosselklappenstellglied 8.
Jeder Zylinder des Motors ist mit einer Zündkerze 9 versehen, die das Luftkraftstoffgemisch in jedem Zylinder zündet bei einem vorgegebenen Zeitpunkt. Ein sogenanntes DLI System (verteilerlose Zündung) wird eingesetzt, das die Zündenergie von einer Zündspule unmittelbar zu der Zündkerze 9 in jedem Zylinder zuführt und nicht über einen Verteiler. Das von jedem Zylinder herauskommende Abgas nach der Verbrennung tritt durch Abgaskrümmer 11 hindurch und durch die Abgasleitung 12. Nach dem Hindurchtreten durch einen in der Abgasleitung 12 vorgesehenen Dreiwegekatalysator 14 strömt das Abgas weiter durch einen NO_x Katalysator 15 hindurch und wird dann schließlich in die Atmosphäre abgegeben.
Der Dreiwegekatalysator 14 hat eine relativ kleine Kapazität und wirkt als ein Startkatalysator, der schnell aktiviert wird bei der Motorstartperiode. Der NO_x Katalysator 15 ist von einer Adsorptionsreduktionsart, die wirkt zum Adsorbieren von in den Abgasen vorhandenem NO_x während einer Verbrennung hauptsächlich bei einem mageren Luftkraftstoffverhältnis und dann die NO_x wieder abgibt nach der Reduktion mit fetten Bestandteilen (CO, HC etc.), die während der Verbrennung mit dem mageren Luftkraftstoffverhältnis adsorbiert wurden.
In der Ansaugleitung 3 ist ein Ansaugdrucksensor 22 vorgesehen zum Erfassen eines Unterdrucks in der Ansaugleitung (Ansaugdruck PM) an der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 4. Die Drosselklappe 4 ist mit einem Drosselsensor 23 gekoppelt zum Erfassen eines Öffnungswinkelbetrags der Drosselklappe 4 (Drosselöffnungswinkel TH). Der Drosselsensor 23 wirkt als ein Ausgang eines analogen Signals in Übereinstimmung mit dem Drosselöffnungswinkel TH. Der Drosselsensor 23 hat einen eingebauten Leerlaufschalter, der auch ein Erfassungssignal abgibt, wenn sich die Drosselklappe 4 bei ihrer vollständig geschlossenen Position befindet.
In den Zylinderblock des Motors 1 ist ein Kühlmitteltemperatursensor 24 eingebaut. Der Kühlmitteltemperatursensor 24 erfasst die Motorkühlmitteltemperatur Thw. An einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle ist ein Motordrehzahlsensor 25 montiert zum Erfassen der Drehzahl des Motors 1 (Motordrehzahl Ne). Der Motordrehzahlsensor 25 gibt 24 Impulssignale in gleichmäßigen Intervallen ab bei jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle, das heißt bei 720°KW (Kurbelwinkel).
In der Abgasleitung 12 ist ein Luftkraftstoffverhältnissensor 26 der Grenzstromart an der stramaufwärtigen Seite des Dreiwegekatalysators 14 angeordnet und eine Lamdasonde 27 (hintere Lamdasonde) ist an der stromabwärtigen Seite des NO_x Katalysators 15 montiert. Der Luftkraftstoffverhältnissensor 26 gibt ein breites lineares Luftkraftstoffverhältnissignal (AF) ab proportional zu der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas (oder der Konzentration von Kohlenmonoxid CO in dem unverbrannten Gas). Die hintere Lamdasonde 27 gibt ein elektromotorisches Kraftsignal (VOX2) ab, das anzeigt, dass sich das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases ändert, das heißt ein mageres oder fettes Gemisch. Bei der stromabwärtigen Seite des NO_x Katalysators 15 ist ein Katalysatortemperatursensor 28 vorgesehen zum Erfassen der Temperatur des NO_x Katalysators 15.
Die ECU 30 ist aufgebaut als ein arithmetischer Berechnungsschaltkreis einschließlich einer CPU 31, eines ROM 32, eines RAM 33 und eines Sicherungs-RAM 34. Die ECU 30 ist mit jedem Sensor und Stellglied verbunden über einen Bus 37, einen Eingangsanschluss 35 und einen Ausgangsanschluss 36. Der Eingangsanschluss 35 dient dem Eingeben eines Erfassungssignals von jedem Sensor und der Ausgangsanschluss 36 dient dem Abgeben eines Steuersignals zu jedem Stellglied. Die ECU 30 gibt Erfassungssignale (Ansaugdruck PM, Drosselöffnungswinkel TH, Kühlmitteltemperatur Thw, Motordrehzahl Ne, Luftkraftstoffverhältnis AF etc.) von den verschiedenen Sensoren über den Eingangsanschluss 35 ein. Dann werden derartige Steuersignale zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge TAU und des Zündzeitpunkts Ig berechnet auf der Grundlage dieser verschiedenen Werte und abgegeben zu den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 7 und den Zündkerzen 9 über den Ausgangsanschluss 36. Die ECU 30 treibt auch das Drosselklappenstellglied 8 an, um den Öffnungswinkel der Drosselklappe 4 einzustellen, wodurch die Ansaugluftmenge gesteuert wird, die zu dem Motor 1 zuzuführen ist.
Das vorliegende Vergleichsbeispiel beabsichtigt das Anheben der Temperatur des stromabwärtigen NO_x, Katalysators 15 auf einen geeigneten Wert ohne Überhitzen des stromaufwärtigen Dreiwegekatalysators 14, der in der Abgasleitung 12 vorgesehen ist. Um dieses Ziel zu verwirklichen, wird eine Mager-/Fettumschaltregelung verwendet, um abwechselnd das Luftkraftstoffverhältnis zu ändern zwischen einem mageren Verhältnis und einem fetten Verhältnis relativ zu dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis (λ = 1). Die Temperatur des stromaufwärtigen und stromabwärtigen Katalysators 14 und 15 kann gesteuert werden wie erwünscht insbesondere durch Einstellen der mageren und fetten Umschaltperiode (die Anzahl der Einspritzungen) bei der Mager-/Fettumschaltregelung.
Die vorstehende Mager-/Fettumschaltregelung wird hier unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben. In 2 bezeichnet ein Punkt A einen Luftkraftstoffverhältnismesspunkt unmittelbar vor dem Dreiwegekatalysator 14 und der Punkt B bezeichnet einen Luftkraftstoffverhältnismesspunkt unmittelbar vor dem NO_x Katalysator 15.
Das Abgas mit der mageren oder fetten Atmosphäre wird unmittelbar zu dem Dreiwegekatalysator 14 zugeführt, der sich nahe dem Motor 1 befindet, wenn das Luftkraftstoffverhältnis in dem Abgas von dem Motor 1 abgegeben wird, während die Mager-/Fettumschaltregelung geändert wird zwischen fett und mager, wodurch eine Reaktion der mageren Bestandteile (O₂) und der fetten Bestandteile (HC, CO) der Abgase vor und nach dem Umschalten des Luftkraftstoffverhältnisses ermöglicht wird. Das heißt, bei dem Punkt A unmittelbar vor dem Dreiwegekatalysator 14 reagieren die mageren Bestandteile und die fetten Bestandteile in dem in 3 gezeigten schraffierten Abschnitt, wodurch die Temperatur des Dreiwegekatalysators 14 in einem gewissen Ausmaß angehoben wird. Der schraffierte Abschnitt in 3 zeigt die mageren Bestandteile oder die fetten Bestandteile, die für eine Reaktion zeitweilig in dem Dreiwegekatalysator 14 verbleiben. Die Menge des mageren oder fetten Luftkraftstoffgemisches hängt von der Katalysatorkapazität ab.
Wenn sich der Zustand des mageren oder fetten Luftkraftstoffgemisches fortsetzt, wird keine weitere Reaktion stattfinden zwischen den mageren und fetten Bestandteilen, wobei die Reaktion beendet wird. Deshalb tritt das Abgas ohne eine Reaktion durch den Dreiwegekatalysator 14 hindurch, wobei Wärme abgegeben wird, um dadurch das Absenken der Temperatur des Dreiwegekatalysators 14 graduell zu beginnen. Wegen der Mager-/Fettumschaltregelung wiederholt die Temperatur des Dreiwegekatalysators 14 das leichte Ansteigen und den Abfall. Im Allgemeinen bleibt jedoch die Katalysatortemperatur unverändert.
In der Zwischenzeit werden jedoch die mageren und fetten Bestandteile des Abgases, das durch den Dreiwegekatalysator 14 hindurchgetreten ist, vermischt beim Strömen in der Abgasleitung 12, wodurch ein durchschnittliches Luftkraftstoffgemischverhältnis bei dem Punkt B unmittelbar vor dem NO_x Katalysator 15 erreicht wird, wie in 3 gezeigt ist. Da dabei das Abgas einschließlich der mageren und fetten Bestandteile in einem gewissen Ausmaß gemittelt ist und zu dem NO_x Katalysator 15 zugeführt wird an der stromabwärtigen Seite, wird eine exotherme Reaktion bei dem NO_x Katalysator 15 beschleunigt, was zu einem nahezu gleichförmigen Temperaturanstieg des NO_x Katalysators 15 führt.
Bei der im Allgemeinen herkömmlich eingesetzten Mager-/Fettumschaltregelung wird das Mager-/Fettumschalten bewirkt in Intervallen von ungefähr 1 bis 5 Einspritzungen. Bei der Mager-/Fettumschaltregelung des vorliegenden Vergleichsbeispiel wird jedoch das Mager-/Fettumschalten in Intervallen von ungefähr 20 bis 100 Einspritzungen durchgeführt. Das Mager-/Fettumschaltintervall (Anzahl der Einspritzungen) während dem Mager-/Fettumschalten wird vorzugsweise so eingerichtet, dass der Erwärmungswert und der Wärmefreigabewert gleich sind, wodurch die Temperatur des Dreiwegekatalysators 14 gehalten werden kann ohne einen Anstieg oder einen Abfall.
Als Nächstes wird eine Berechnung durch die CPU 31 zum Verwirklichen der vorstehend angeführten Mager-/Fettumschaltregelung erläutert unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme in 4 bis 8. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Kraftstoffeinspritzregelroutine, die durch die CPU 31 auszuführen ist. Die Routine wird ausgeführt bei jeder Kraftstoffeinspritzung in jeden Zylinder (alle 180°KW).
Wenn zuerst beim Schritt 101 die Routine in 4 gestartet wird, werden Ergebnisse der Sensorerfassung eingelesen, die den Motorbetriebszustand andeuten (Motordrehzahl Ne, Ansaugdruck PM und Kühlmitteltemperatur Thw). Bei dem folgenden Schritt 102 wird eine Grundeinspritzmenge Tp bei jeder Motordrehzahl Ne und Ansaugdruck PM berechnet unter Verwendung eines Grundeinspritzkennfelds, das in dem ROM 32 vorher gespeichert ist. Dann beim Schritt 200 wird ein Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG auf ein Istluftkraftstoffverhältnis geregelt.
Anschließend beim Schritt 103 wird ein Luftkraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient FAF eingerichtet auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Istluftkraftstoffverhältnis AF (Sensorerfassungswert) und dem Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG. Bei dem vorliegenden Vergleichsbeispiel wird die Luftkraftstoffverhältnisrückführregelung (F/B) auf der Grundlage der fortgeschrittenen Regeltheorie ausgeführt. Der auf der Grundlage des Ausgangs des Luftkraftstoffverhältnissensors 26 eingerichtete FAF Wert wird auf eine derartige Weise korrigiert, dass sich der Mittelwert FAF vermindert, um die eingespritzte Kraftstoffmenge zu reduzieren, wenn die Ausgangsspannung VOX2 der hinteren Lamdasonde 27 auf der stromabwärtigen Seite des NO_x Katalysators eine Vergleichsreferenzspannung überschreitet in Übereinstimmung mit dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis. Es ist verständlich, dass natürlich die Rückführregelung bewirkt werden kann durch das PID Regelverfahren (proportional + integral + differenzierend).
Nach dem Einrichten des FAF Werts beim Schritt 104 wird die folgende Gleichung verwendet zum Berechnen der endgültigen Kraftstoffeinspritzmenge TAU aus der Grundeinspritzmenge Tp, dem Luftkraftstoffverhältniskorrekturkoeffizienten FAF und anderen Korrekturkoeffizienten FALL (verschiedene Korrekturkoeffizienten, wie beispielsweise Kühlmittelkorrektur, Klimaanlagenlast etc.). TAU = Tp·FAF·FALL
Nach der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge TAU wird ein Regelsignal proportional zu dem TAU Wert zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 7 abgegeben, wodurch diese Routine beendet wird.
Die vorstehend angeführte Rückführregelung wird ausgeführt, wenn die Rückführbedingungen erfüllt sind. Das heißt, dass die Kühlmitteltemperatur Thw eine vorgegebene Temperatur überschreitet, der Motor weder bei einem Hochdrehzahl- noch bei einem Hochlastzustand betrieben wird und dass der Luftkraftstoffverhältnissensor 26 sich in einem aktivierten Zustand befindet. Wenn die Rückführbedingungen nicht eingerichtet sind, wird das Luftkraftstoffverhältnis im offenen Regelkreis gesteuert (FAF = 1,0).
Als Nächstes wird die Sollluftkraftstoffverhältniseinrichteprozedur (Routine beim Schritt 200) erläutert unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme in 5 und 6. In dieser Routine wird die Fettregelung zeitweilig durchgeführt in dem Verlauf der Magerregelung. Das heißt, dass ein fettes Spülen durchgeführt wird. Bei der Magerregelung und der Fettspülregelung wird das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG wie erforderlich eingerichtet. Dabei wird das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG so eingerichtet, dass das Luftkraftstoffverhältnis variiert relativ zu dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis (λ = 1) abwechselnd zwischen mager und fett relativ zu dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis.
Das Fettspülen beabsichtigt die Reduktion und Freigabe hauptsächlich von in dem NO_x Katalysator 15 adsorbierten NO_x mit den fetten Bestandteilen, wodurch die NO_x Reinigungskapazität des Katalysators wiederhergestellt wird. Die Mager-/Fettumschaltregelung wird durchgeführt, um nur die Temperatur des NO_x Katalysators 15 an der stromabwärtigen Seite zu erhöhen, ohne einen Anstieg der Temperatur des Dreiwegekatalysators 15 an der stromaufwärtigen Seite.
Zunächst wird beim Schritt 201 in 5 eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Marke FDITH bei ”1” eingerichtet ist, die das Durchführen der Mager-/Fettumschaltregelung anzeigt. Beim Schritt 202 wird auch überprüft, ob der NO_x Katalysator 15 einen Temperaturanstieg benötigt durch die Mager-/Fettumschaltregelung. Beispielsweise wird beim Schritt 202 ein ”JA” bestimmt:

(1) wenn der Motor kalt gestartet wird;
(2) wenn der NO_x Katalysator 15 inaktiv wird wegen eines Temperaturabfalls nach einem langen Leerlaufbetrieb; oder
(3) wenn durch eine andere (nicht gezeigte) Routine ermittelt wird, dass der NO_x Katalysator 15 mit Schwefel verschlechtert ist.

Der vorstehende Punkt (1) kann ermittelt werden durch eine Information von einem Zündschlüsselvorgang, einer Kühlmitteltemperatur Thw etc. Der vorstehende Punkt (2) kann ermittelt werden durch Überwachen der Temperatur des NO_x Katalysators 15 auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses durch den Katalysatortemperatursensor 28.
Die Verschlechterung des NO_x Katalysators 15, die in dem vorstehenden Punkt (3) angeführt ist, wird folgendermaßen ermittelt. Das heißt, dass bei der Fettregelung der Ausgang VOX2 der hinteren Lamdasonde 27 überwacht wird, wodurch die NO_x Adsorptionskapazität des NO_x Katalysators 15 geschätzt wird auf der Grundlage des Spitzenwerts von VOX2 oder dem Zeitintegral (Flächenbereich) der Änderung von VOX2. Dann wird der Grad der Katalysatorverschlechterung erfasst auf der Grundlage der somit geschätzten NO_x Adsorptionskapazität. Dabei wird ermittelt, dass, je größer der Spitzenwert von NO_x ist oder je größer das Zeitintegral (Flächenbereich) der Änderung von VOX2 ist, der Grad der Katalysatorverschlechterung um so größer ist, der durch die gesenkte NO_x Adsorptionskapazität des NO_x Katalysators 15 verursacht ist. Wie insbesondere aus 10A und 10B ersichtlich ist, unterscheidet sich der Spitzenwert des Ausgangs der hinteren Lamdasonde VOX2, wenn sich der Grad der Katalysatorverschlechterung unterscheidet. Da der Spitzenwert in 10B größer ist als der in 10A, kann ermittelt werden, dass die Katalysatorverschlechterung fortgeschritten ist.
Wenn bei beiden Schritten 201 und 202 ein ”NEIN” ermittelt wird, wird das Sallluftkraftstoffverhältnis AFTG eingerichtet, um zeitweilig die Fettregelung (Fettspülen) im Verlauf der Magerregelung bei Schritten 203 bis 210 durchzuführen. Wenn ein ”JA” ermittelt wird bei einem aus dem Schritt 201 oder Schritt 203, wird das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG eingerichtet, um die Mager-/Fettumschaltregelung bei Schritten 211 bis 221 und 230 in 6 durchzuführen.
Beim Schritt 203 wird ermittelt, ob der durch einen Zykluszähler CC gegebene Wert, der jede Kraftstoffeinspritzung zählt, Null ist oder nicht. Die Routine schreitet zum Schritt 204 fort bei dem Zustand, dass der Zykluszähler 0 ergibt. Beim Schritt 204 werden die Magerzeit TL und die Fettzeit TR eingerichtet auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und des Ansaugdrucks PM. Wenn Schritt 203 ein ”NEIN” ermittelt (CC ≠ 0), wird die Verarbeitung beim Schritt 204 übersprungen.
Die Magerzeit TL und die Fettzeit TR entsprechen einer Kraftstoffeinspritzhäufigkeit bei jedem mageren Luftkraftstoffverhältnis und einer Kraftstoffeinspritzhäufigkeit bei jedem fetten Luftkraftstoffverhältnis. Grundsätzlich werden um so größere Werte eingerichtet, je höher die Motordrehzahl oder je höher der Ansaugdruck PM ist. Die Magerzeit TL ist gegeben durch Multiplizieren der Fettzeit TR mit einem vorgegebenen Faktor (TL = TR × vorgegebener Faktor). Der vorgegebene Faktor eines fixen Werts von ungefähr ”50” ist befriedigend und kann eingerichtet werden als ein variabler Wert in Übereinstimmung mit derartigen Motorbetriebszuständen wie Ne und PM.
Anschließend beim Schritt 205 wird der Zykluszähler CC um ”1” hochgezählt und bei dem folgenden Schritt 206 wird überprüft, ob das Ablesen des Zykluszählers einen Wert äquivalent zu der Magerzeit TL erreicht hat. Wenn das Ablesen des Zykluszählers CC größer als TL ist, wird das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG auf der Grundlage von Ne und PM eingerichtet auf einen mageren Regelwert beim Schritt 207. Nach dem Einrichten des AFTG Werts wird die Routine beendet, dann wird zum Schritt 103 in 4 zurückgegangen (Einrichten von FAF).
Der AFTG Wert beim Schritt 207 wird ermittelt unter Bezugnahme auf ein vorgegebenes Sollluftkraftstoffverhältniskennfeld auf der Grundlage beispielsweise der Motordrehzahl Ne und des Ansaugdrucks PM, wobei ein Wert in Übereinstimmung von beispielsweise A/F = 20 bis 23 eingerichtet wird. Wenn die Magerregelbedingungen nicht eingerichtet sind wegen einem unstetigen Betrieb, wird der AFTG Wert in der Nähe des stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnisses eingerichtet (A/F = 14,7). Dabei wird das Luftkraftstoffverhältnis geregelt durch die Magerregelung, die beim Schritt 207 eingerichtet wird.
Wenn dabei das Ablesen des Zykluszählers CC ≥ TL ergibt, wird das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG auf einen Fettregelwert beim Schritt 208 eingerichtet. Der AFTG Wert beim Schritt 208 kann eingerichtet werden als ein fixer Wert in dem Fettbereich und kann auch eingerichtet werden als ein variabler Wert über einen Kennfeldbezug auf der Grundlage von Ne und PM. Wenn der Kennfeldbezug ausgeführt wird, wird der AFTG Wert auf eine derartige Weise eingerichtet, dass der Grad der Kraftstoffanreicherung um so höher wird, je höher die Motordrehzahl Ne oder der Ansaugdruck PM ist.
Danach wird beim Schritt 209 eine Überprüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob der durch den Zykluszähler CC gelesene Wert einen Wert äquivalent zu der Gesamtzeit TR ”TL + TR” erreicht hat. Wenn das Ablesen des Zykluszählers CC < TL + TR ergibt, wird die Routine beendet und es wird zum Schritt 103 in 4 zurückgegangen. Dabei wird das Luftkraftstoffkraftstoffverhältnis durch die Fettregelung geregelt unter Verwendung des beim Schritt 208 eingerichteten AFTG.
Wenn der Zykluszähler CC ≥ TL + TR ergibt und der Schritt 209 ein ”JA” ermittelt hat, wird der Zykluszähler CC auf ”0” gelöscht beim Schritt 210. Danach wird die Routine beendet und es wird zum Schritt 103 in 4 zurückgegangen. Mit dem Löschen des Zykluszählers ermittelt Schritt 203 ein ”JA” durch die folgende Routine, wobei die Magerzeit TL und die Fettzeit TR neu eingerichtet werden. Dann wird die Magerregelung und die Fettspülregelung wieder bewirkt auf der Grundlage der Magerzeit TL und der Fettzeit TR.
Wenn in der Zwischenzeit ein Temperaturanstieg des NO_x Katalysators 15 erforderlich ist wegen einer Verschlechterung oder Nichtaktivierung des NO_x Katalysators 15, wobei Schritt 202 ein ”JA” ermittelt, schreitet die Routine zum Schritt 211 in 6 fort. Beim Schritt 211 wird eine ”1” eingerichtet bei der Marke FDITH, dann beim Schritt 212 wird der Zykluszähler auf ”0” gelöscht. Anschließend beim Schritt 213 werden die Magerzeit TLD und die Fettzeit TRD eingerichtet. Beim Schritt 214 werden die Mager- und Fettgrade (die Regelwerte) eingerichtet.
Die Magerzeit TLD und die Fettzeit TRD werden eingerichtet gemäß der Motordrehzahl Ne und dem Ansaugdruck PM als ein Intervall einschließlich einer Periode, während der die mageren und fetten Bestandteile in dem Abgas mit dem Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite reagieren, und danach einer Periode, während der ein nichtreagierendes Abgas durch den Dreiwegekatalysator 14 hindurch tritt. Beispielsweise werden TLD und TRD bei kurzen Werten während einem Hochdrehzahl-, Hochlastmotorbetrieb eingerichtet, bei dem das Abgas mit einer hohen Geschwindigkeit strömt. Dabei wird Bezug genommen, dass TLD und TRD auf die Zeit eingerichtet werden, wenn die Kraftstoffeinspritzhäufigkeit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 7 ungefähr 20 bis 100 Einspritzungen entspricht. Der Magergrad und der Fettgrad werden eingerichtet in Übereinstimmung mit dem Bereich des Temperaturanstiegs des NO_x Katalysators 15, der ermittelt wird durch die Mager-/Fettumschaltregelung. Je größer beispielsweise der Sollbereich des Temperaturanstiegs ist, um so größer wird der Magergrad und der Fettgrad eingerichtet. Es ist auch bevorzugt, dass TLD, TRD und der Mager-/Fettgrad bei fixen Werten voreingerichtet werden.
Es ist jedoch wünschenswert, dass TLD, TRD und der Mager-/Fettgrad so eingerichtet werden, dass der Mittelwert des Luftkraftstoffverhältnisses das stöchiometrische Luftkraftstoffverhältnis (λ = 1) wird und dass das Zeitintegral des Luftkraftstoffverhältnisses bei der mageren Seite und das Zeitintegral des Luftkraftstoffverhältnisses bei der fetten Seite miteinander übereinstimmen, wodurch Motordrehmomentvariationen während dem Mager-/Fettumschalten gesteuert werden können.
Dann beim Schritt 215 wird eine Mager-/Fettumschaltzeitgebung bei dem Mager-/Fettumschalten ermittelt gemäß dem Ablesen des Zykluszählers CC. Während der Anfangsperiode des Mager-/Fettumschaltens wird ein ”NEIN” beim Schritt 215 ermittelt, wobei zum Schritt 230 fortgeschritten wird, wobei der Regelwert des Luftkraftstoffverhältnisses korrigiert wird in Übereinstimmung mit dem Ausgang VOX2 der hinteren Lamdasonde 27.
Bei der Korrektur des Regelwerts, wie in 8 gezeigt ist, wird beim Schritt 231 ermittelt, ob der Ausgang VOX2 bei der hinteren Lamdasonde 27 0,45 V überschreitet oder nicht, das heißt, ob das fette Luftkraftstoffgemisch auf der stromabwärtigen Seite des NO_x Katalysators 15 vorhanden ist oder nicht. Wenn das Luftkraftstoffgemisch fett ist (VOX2 > 0,45 V), wird das Luftkraftstoffgemisch abgemagert durch Erhöhen des Regelwerts (A/F Wert) um einen vorgegebenen Wert β beim Schritt 232. Wenn dabei der angezeigte Regelwert mager ist, wird der Magergrad erhöht um den vorgegebenen Wert β und umgekehrt, wenn der Regelwert fett ist, wird der Fettgrad vermindert um den vorgegebenen Wert β. Wenn darüber hinaus das Luftkraftstoffgemisch mager ist (VOX2 ≤ 0,45 V), wird das Luftkraftstoffgemisch angereichert durch Vermindern des Regelwerts (A/F Wert) um den vorgegebenen Wert β beim Schritt 233. Das heißt, wenn dabei der Regelwert mager ist, wird der Magergrad um β vermindert und umgekehrt, wenn der Regelwert fett ist, wird der Fettgrad um β erhöht.
Die Korrektur des Regelwerts wird unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Da VOX2 > 0,45 vor der Zeit ta gilt, wird das Luftkraftstoffgemisch graduell abgemagert ungeachtet des Regelwerts. Da VOX ≤ 0,45 von der Zeit ta bis zur Zeit tb gilt, wird das Luftkraftstoffgemisch graduell angefettet entweder mager oder fett.
Diese Korrektur des Regelwerts kann nur durchgeführt werden bei der Umschaltzeitgebung, wenn der Ausgang VOX2 der hinteren Lamdasonde 27 bei 0,45 V geändert wird, oder nur wenn die Mager-/Fettumschaltung des Regelwerts durchgeführt wird.
Beim Schritt 230 schreitet die Routine zum Schritt 218 fort, bei dem der Regelwert als das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG eingerichtet wird. Beim Schritt 218 wird entweder das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG auf der fetten Seite oder das Sollluftkraftstoffverhältnis AFTG auf der mageren Seite eingerichtet auf der Grundlage des stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnisses (λ = 1).
Als Nächstes wird beim Schritt 219 das Ablesen des Zykluszählers CC um ”1” hochgezählt. Bei dem folgenden Schritt 220 wird ermittelt, ob das Mager-/Fettumschalten beendet ist oder nicht. Wenn das Mager-/Fettumschalten nicht beendet ist, wird die Routine, so wie sie ist, beendet und dann wird zum Schritt 103 in 4 zurückgekehrt.
Wenn die Routine anschließend ausgeführt wird, ermittelt Schritt 201 von 5 ein ”JA”, und dann wird zum Schritt 215 von 6 fortgeschritten. Bei der Mager-/Fettumschaltzeitgebung (CC = TLD oder TRD), ermittelt Schritt 215 ein ”JA”. Darüber hinaus beim Schritt 216 wird der Regelwert zwischen fett und mager umgekehrt. Als Nächstes beim Schritt 217 wird der Zykluszähler CC auf ”0” gelöscht. Danach beim Schritt 218 wird der Regelwert dabei als das Sollluftkraftstaffverhältnis AFTG eingerichtet. Beim Schritt 219 wird der Zykluszähler CC um ”1” hochgezählt.
Beim Schritt 220 beim Ermitteln des Endes des Mager-/Fettumschaltens wird ein ”JA” ermittelt nach dem Verstreichen einer voreingestellten Zeit zum Wiederherstellen des verschlechterten Katalysators (verschlechtert durch Schwefel), beispielsweise wenn das Mager-/Fettumschalten durchgeführt wurde zum Wiederherstellen des verschlechterten Katalysators. Wenn das Mager-/Fettumschalten durchgeführt wurde zum Aktivieren des NO_x Katalysators 15, ermittelt Schritt 220 auch ein ”JA”, wenn die Temperatur des NO_x Katalysators 15, die durch den Katalysatortemperatursensor 28 erfasst wird, eine vorgegebene Aktivierungstemperatur erreicht hat. Wenn das Mager-/Fettumschalten beendet ist, wird die Routine beendet nach dem Löschen der Marke FDITH auf ”0” beim Schritt 221, und dann wird zu dem Schritt 103 in 4 zurückgekehrt.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Motordrehmomentkorrekturroutine zum Erhöhen oder Vermindern des Motordrehmoments während dem Mager-/Fettumschalten. Die Routine wird ausgeführt mittels der CPU 31 bei einer vorgegebenen Zeitperiode. Der Korrekturbetrag des Zündzeitpunkts oder der Korrekturbetrag des Drosselöffnungswinkels, der eingerichtet wird durch die Routine, wird reflektiert in einer Zündzeitpunktregelroutine oder einer (nicht gezeigten) Drosselregelroutine auf eine herkömmliche Weise.
Insbesondere wird zunächst beim Schritt 301 ermittelt, ob die Marke FDITH gleich ”1” ist oder nicht. Wenn FDITH gleich ”0” gilt und das Mager-/Fettumschalten nicht ausgeführt wird, schreitet die Routine zum Schritt 302 fort. Beim Schritt 302 wird keine Motordrehmomentkorrektur durchgeführt zum Halten des Drehmoments, wodurch die Verarbeitung abgeschlossen ist.
Wenn FDITH = 1 gilt und das Mager-/Fettumschalten bewirkt wird, schreitet die Verarbeitung zum Schritt 303 fort, bei dem eine Entscheidung durchgeführt wird, ob der Zykluszähler CC sich innerhalb von dem Bereich ”α bis TRD + α” befindet oder nicht. ”α” bezeichnet eine vorgegebene Verzögerungszeit. Wenn beim Schritt 303 ”JA” gilt, wird die Korrektur des beim Schritt 304 verminderten Drehmomentbetrags durchgeführt. Insbesondere wird der Zündzeitpunkt soweit wie vorgegeben verzögert und die Drosselöffnung wird geregelt zu der geschlossenen Seite durch den vorgegebenen Verminderungsbetrag für die Korrektur der Ansaugluftmenge.
Wenn darüber hinaus ”NEIN” ermittelt wird beim Schritt 303, wird eine Korrektur durchgeführt durch Erhöhen des Drehmoments beim Schritt 305. Insbesondere wird der Zündzeitpunkt vorverlegt um einen vorgegebenen Betrag und die Drosselöffnung wird geregelt zu der offenen Seite hin um einen vorgegebenen Betrag, wodurch die Ansaugluftmenge auf erhöhende Weise korrigiert wird.
11 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm, das die unter Bezugnahme auf 4 bis 7 beschriebene Regelung detaillierter darstellt. In 11 repräsentiert die Zeit t4 bis Zeit t7 eine Periode des Mager-/Fettumschaltens. Das Luftkraftstoffverhältnis wird geregelt durch Abmagern des Luftkraftstoffgemisches während der Zeitperiode t1 bis zu der Zeit t2 (Zykluszähler CC = Periode von 0 bis TL), um dadurch NO_x aus dem Abgas in dem NO_x Katalysator 15 zu adsorbieren. Während der Periode der Zeit t2 bis t3 (Zykluszähler CC = Periode von TL nach TL + TR), wird die Fettspülregelung durchgeführt, um die adsorbierten NO_x aus dem NO_x Katalysator 15 zu reduzieren und abzugeben durch in dem Abgas vorhandene unverbrannte Gasbestandteile (HC, CO). Die Magerregelung und die Fettspülregelung des Luftkraftstoffverhältnisses werden wiederholt durchgeführt gemäß der Magerzeit TL und der Fettzeit TR. Vor der Zeit t4 beträgt das Verhältnis der Magerregelung zu der Fettspülregelung beispielsweise 500 Einspritzungen zu 10 Einspritzungen.
Wenn danach ”1” eingerichtet wird bei der Marke FDITH bei der Zeit t4, werden TLD, TRD und die Mager-/Fettgrade durch die Mager-/Fettumschaltregelung eingerichtet. Bei der Zeit t4 bis t5 wird die Fettregelung bewirkt bis der Zykluszähler CC die Zeit äquivalent zu TRD erreicht, und bei der Zeit t5 und t6 wird die Magerregelung durchgeführt bis der Zykluszähler CC die Zeit äquivalent zu TRD + TLD erreicht. Nach der Zeit t4 wird die Mager-/Fettumschaltregelung durchgeführt bei den Mager-/Fettumschaltzyklen von ungefähr 20 bis 100 Einspritzungen. In 11 ist jedoch die Korrektur des Regelwerts (Schritt 230 in 6) gemäß dem Ausgang VOX2 der hinteren Lamdasonde 27 nicht dargestellt.
Bei der nach der Zeit t4 zu bewirkenden Mager-/Fettumschaltregelung wird eine Motordrehmomentkorrektur durchgeführt durch Erhöhen oder Vermindern des Drehmoments nach einer Verzögerung der vorgegebenen Zeit α. Das heißt, dass in der Periode des Zykluszählers CC = α bis TRD + α die Motordrehmomentkorrektur durchgeführt durch Vermindern des Zündverzögerungswinkels und der Ansaugluftmenge zum Zweck der Reduktion des Motordrehmoments in Relation zu der Fettregelung von der Zeit t4 zu der Zeit t5. In der Periode des Zykluszählers CC = TRD + α bis TRD + TLD, 0 bis α wird die Drehmomenterhöhungskorrektur durchgeführt durch Erhöhen des Zündvorverstellwinkels und der Ansaugluftmenge zum Zweck des Erhöhens des Motordrehmoments in Relation zu der Magerregelung von der Zeit t5 zu der Zeit t6.
Nach der Mager-/Fettumschaltregelung bei der Zeit t7 wird die Marke FDITH gelöscht. Dann nach der Zeit t7 werden die magere und die fette Spülregeleng neu gestartet. Mit dem Löschen der Marke FDITH wird die Drehmomentkorrektur angehalten, kann aber fortgesetzt werden für die spezifische Zeitperiode α.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 12 und 13 das Verhalten eines Temperaturanstiegs des NO_x Katalysators 15 während der Wiederherstellung der Reinigungskapazität des NO_x Katalysators 15 und beim Kaltstart des Motors erläutert.
12 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm des Übergangs einer Katalysatortemperatur während dem Mager-/Fettumschalter, das ausgeführt wird zum Zweck der Wiederherstellung des durch Schwefel verschlechterten NO_x Katalysators 15. In 12 werden vor der Zeit t11 die magere und fette Spülregelung durchgeführt. Dabei wird der stromaufwärtige Dreiwegekatalysator 14 bei der Temperatur von ungefähr 600°C gehalten, während der stromabwärtige NO_x Katalysator 15 bei der Temperatur von ungefähr 400°C gehalten wird.
Bei der Zeit t11 wird eine Schwefelverschlechterung des NO_x Katalysators 15 erfasst und ein ”1” wird eingerichtet bei der Marke FDITH. Nach der Zeit t11 wird die Mager-/Fettumschaltregelung bewirkt, wodurch die Temperatur des Dreiwegekatalysators 14 leicht ansteigt auf ungefähr 620°C, während die Temperatur des NO_x Katalysators 15 um ungefähr 100°C bis 150°C auf ungefähr 500°C bis 550°C ansteigt. Diesem hochtemperierten NO_x Katalysator 15 werden fette Bestandteile zugeführt, um Bariumsulfat BaSO₄ zu reduzieren, das durch die Schwefelverschlechterung erzeugt wird, und den Schwefel freizugeben, um dadurch den NO_x Katalysator 125 zu regenerieren.
Bei der vorliegenden Zeit t12, d. h. bei der vorgegebenen Zeit für die Regenerierung des verschlechterten Katalysators, wird nach der Regenerierung des NO_x Katalysators 15 die Marke FDITH auf ”0” gelöscht, wodurch das Mager-/Fettumschalten beendet wird. Danach kehren die Temperaturen des Dreiwegekatalysators 14 und des NO_x Katalysators 15 zu den ursprünglichen Werten zurück (600°C und 400°C).
13 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm des Übergangs der Katalysatortemperatur während dem Mager-/Fettumschalten, das bewirkt wird zum Zweck der Aktivierung des NO_x Katalysators 15 bei dem Kaltstart des Motors 1.
Wenn in 13 der Motor 1 bei der Zeit t21 gestartet wird, wird der Zündzeitpunkt zu der Verzögerungsseite (Nacheilend) gesteuert, wodurch eine frühe Aktivierung des Dreiwegekatalysators 14 auf der stromaufwärtigen Seite beschleunigt wird. Der Prozess des Zündverzögerungswinkels bei dem Motorstart ist gut bekannt und wird deshalb bei dem Betrieb der CPU 31 nicht beschrieben.
Wenn bei der Zeit t22 die Temperatur des Dreiwegekatalysators 14 die vorgegebene Aktivierungstemperatur erreicht (beispielsweise 350°C), wodurch die Aktivierung des Dreiwegekatalysators 14 abgeschlossen wird, wird der Zündzeitpunkt zurückgebracht zu dem normalen Zeitpunkt, um dadurch stattdessen die Mager-/Fettumschaltregelung durchzuführen. In 13 wird jedoch zur Vereinfachung die Zündzeitpunktkorrektur für die Drehmomentkorrektur während dem Mager-/Fettumschalten nicht durchgeführt.
Danach beim Durchführen der Mager-/Fettumschaltregelung startet der NO_x Katalysator 15 einen schnellen Temperaturanstieg. Während dem Mager-/Fettumschalten wird der Temperaturanstieg des stromaufwärtigen Dreiwegekatalysators 14 gehemmt. Nur die Temperatur des stromabwärtigen NO_x Katalysators 15 steigt an. Dann bei der Zeit t23 erreicht die Temperatur des NO_x Katalysators 15 eine vorgegebene Aktivierungstemperatur, wodurch das Mager-/Fettumschalten beendet wird.
Gemäß dem vorstehenden Vergleichsbeispiel ergeben sich die folgenden Vorteile.

(a) Da bei der Mager-/Fettumschaltregelung die mageren Bestandteile und die fetten Bestandteile in dem Abgas ohne Reaktion durch den Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite hindurch treten, kann der NO_x Katalysator 15 auf der stromabwärtigen Seite in seiner Temperatur geeignet angehoben werden, ohne unnötigerweise den Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite zu erwärmen, und demgemäß können die Abgase befriedigend gereinigt werden. Da darüber hinaus das Überhitzen des Dreiwegekatalysators 14 verhindert wird, kann eine Verschlechterung verhindert werden.
(b) Während dem Motorbetrieb, wobei die Abgase mit hoher Geschwindigkeit strömen, werden die Mager-/Fettumschaltintervalle verkürzt und der Magergrad und der Fettgrad werden eingerichtet gemäß einem gewünschten Bereich des Temperaturanstiegs bei dem NO_x Katalysator 15 auf der stromabwärtigen Seite. Deshalb ist es möglich, dem NO_x Katalysator 15 eine geeignete Menge an mageren und fetten Bestandteilen zuzuführen, die notwendig sind für den gewünschten Temperaturanstieg des NO_x Katalysators 15.
(c) Die Mager-/Fettumschaltregelung wird so ausgeführt, dass das mittlere Luftkraftstoffverhältnis während dem Mager-/Fettumschalten das stöchiometrische Luftkraftstoffverhältnis wird. Deshalb können Motordrehmomentsschwankungen geregelt werden, die von dem Betrag des Luftkraftstoffverhältnisses herrühren.
(d) Wenn der Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite ein Katalysator mit einer relativ kleinen Kapazität ist für ein schnelles Aufwärmen des Motors und wenn der NO_x Katalysator 15 auf der stromabwärtigen Seite als ein Hauptkatalysator verwendet wird, wird nur der NO_x Katalysator 15 auf der stromabwärtigen Seite manchmal inaktiv während dem Motorbetrieb. Es ist jedoch möglich, die Temperatur nur des NO_x Katalysators 15 für eine effiziente Aktivierung anzuheben.
(e) Wenn der verschlechterte NO_x Katalysator 15 regeneriert wird, ist es möglich, die Abgasreinigungskapazität des NO_x Katalysators 15 geeignet wiederherzustellen durch Erhöhen der Temperatur nur des NO_x Katalysators 15 für die Katalysatorregenerierung ohne Anheben der Temperatur des Dreiwegekatalysators 14.
(f) Bei der Mager-/Fettumschaltregelung wird die Korrektur des Motordrehmoments durchgeführt durch Erhöhen und Vermindern des Drehmoments, um die Motordrehmomentänderungen zu regeln, die bei der in Intervallen mit einem großen Betrag bewirkten Mager-/Fettumschaltregelung auftreten, wodurch die Verwirklichung einer guten Fahrbarkeit ermöglicht wird.

Erstes Ausführungsbeispiel
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel werden der stromaufwärtige Katalysator und der stromabwärtige Katalysator sukzessive aktiviert nach dem Start des Motors. Bei diesem Aktivierungsprozess werden Details der Mager-/Fettumschaltregelung geändert. Das heißt, dass nach dem Start des Motors die erste Mager-/Fettumschaltregelung (die erste Regelung) mit relativ kurzen Mager-/Fettumschaltintervallen durchgeführt wird bis zur Aktivierung des Dreiwegekatalysators 14 auf der stromaufwärtigen Seite und die zweite Mager-/Fettumschaltregelung (die zweite Regelung) mit relativ langen Mager-/Fettumschaltintervallen durchgeführt wird bis zu der Aktivierung des NO_x Katalysators 15 auf der stromabwärtigen Seite.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist deshalb eine zusätzliche Verarbeitungsroutine vorgesehen, wie in 14 gezeigt ist. Beim Schritt 401 nach dem Start des Motors wird ermittelt, ob der Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite aktiviert ist oder nicht. Bei dem folgenden Schritt 402 wird ermittelt, ob der NO_x Katalysator 15 auf der stromabwärtigen Seite aktiviert ist. Die Entscheidung der Aktivierung der Katalysatoren 14 und 15 kann ausgeführt werden zweckmäßig bei dem Verstreichen einer spezifischen Zeit seit dem Motorstart und kann auch ausgeführt werden in Übereinstimmung mit einem erfassten Wert eines Katalysatortemperatursensors.
Wenn der Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite inaktiv ist (”NEIN” beim Schritt 401), schreitet die Routine zum Schritt 403 fort, wobei die erste Mager-/Fettumschaltregelung ausgeführt wird. Der Dreiwegekatalysator 14 wird früher erwärmt als der NO_x Katalysator 15. Bei einem ”NEIN” beim Schritt 401 wird ermittelt, dass beide Katalysatoren auf der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite inaktiv sind. Wenn nur der NO_x Katalysator 15 auf der stromabwärtigen Seite inaktiv ist (”NEIN” beim Schritt 401), geht die Routine auch zum Schritt 404, wobei die zweite Mager-/Fettumschaltregelung durchgeführt wird. Wenn ein ”JA” ermittelt wird bei jedem der Schritte 401 und 402, wird keine Mager-/Fettumschaltregelung ausgeführt und eine normale Luftkraftstoffverhältnisregelung wird ausgeführt.
Details der ersten und zweiten Regelroutine sind grundsätzlich dieselben wie jene, die bei dem Vergleichsbeispiel beschrieben sind und werden deshalb hier nicht beschrieben. Nur ein kleiner Unterschied besteht darin jedoch, dass bei der ersten Mager-/Fettumschaltregelung nichtreagierendes Abgas kaum durch den Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite hindurch tritt. Die magere und fette Regelung werden umgeschaltet in Intervallen (Einspritzfrequenz), wobei fast die gesamten mageren und fetten Bestandteile mit dem Dreiwegekatalysator 14 reagieren, wodurch die Aktivierung des Dreiwegekatalysators 14 beschleunigt wird. Bei der zweiten Mager-/Fettumschaltregelung werden die magere und fette Regelung umgeschaltet in Intervallen (Einspritzfrequenz), bei denen die nichtreagierenden Abgase durch den Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite hindurch treten können, wodurch ein Temperaturanstieg des Dreiwegekatalysators 14 gehemmt wird und demgemäß die Aktivierung des NO_x Katalysators 15 beschleunigt wird.
Insbesondere werden die magere und fette Regelung umgeschaltet in Intervallen von 1 bis 5 Einspritzungen bei der ersten Mager-/Fettumschaltregelung und in Intervallen von 20 bis 100 Einspritzungen bei der zweiten Mager-/Fettumschaltregelung. Es kann frei ermittelt werden, ob die Zündverzögerungsregelung durchgeführt werden sollte oder nicht während einer Periode bis zu der Aktivierung des Dreiwegekatalysators 14 auf der stromaufwärtigen Seite nach dem Start des Motors.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine effiziente Aktivierung des Dreiwegekatalysators 14 und des NO_x Katalysators 14 während dem Aufwärmen des Motors durchzuführen. Dabei kann eine Katalysatorverschlechterung verhindert werden, ohne unnötigerweise den Dreiwegekatalysator 14 auf der stromaufwärtigen Seite zu erwärmen.
Zweites Ausführungsbeispiel
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird die vorstehende Luftkraftstoffverhältnisregelung auf Hybridmotorfahrzeuge angewandt. Als ein Hybridsystem für Kraftfahrzeuge sind im Allgemeinen zwei Arten von Hybridsystemen bekannt. Eines ist ein Reihenhybridsystem, das die Räder mit einem Elektromotor antreibt und die elektrische Energie zu dem Elektromotor zuführt von dem Motor (Brennkraftmaschine). Das andere ist ein Parallelhybridsystem, das die Räder unmittelbar antreibt sowohl mit dem Motor (Brennkraftmaschine) als auch dem Elektromotor. Die vorliegende Erfindung ist auf jedes System anwendbar. 15 zeigt das letztgenannte Hybridsystem. Das in 15 gezeigte Hybridauto weist hauptsächlich einen Motor (Brennkraftmaschine) 51 auf, einen Elektromotor 52, einen Wechselrichter 53 zum Antreiben des Elektromotors 52, eine Batterie 54, die elektrisch verbunden ist mit dem Wechselrichter 53 und eine Motor ECU 55 für die Luftkraftstoffverhältnisregelung und Zündzeitpunktregelung des Motors 51. Die Leistung des Motors 51 oder des Elektromotors 52 wird auf das rechte und linke Antriebsrad über ein Differentialgetriebe 56 übertragen. In der Abgasleitung des Motors 51 ist ein Paar (nicht gezeigter) Abgasreinigungskatalysatoren an der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite montiert.
16 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Teils der Luftkraftstoffverhältnisregelungsroutine, die durch die Motor ECU 55 zu bewirken wird.
Beim Schritt 501 von 16 wird eine Entscheidung durchgeführt, ob der Motor 51 gestartet ist in Übereinstimmung mit einem Fahrzeugfahrzustand oder nicht. Bei dem folgenden Schritt 502 wird eine Entscheidung durchgeführt, ob der Elektroantrieb des Elektromotors 52 sich fortgesetzt hat über eine spezifische Zeitperiode bis zum Start des Motors 51 oder nicht. Wenn ein ”JA” ermittelt wird bei den Schritten 501 und 502, sinkt die Temperatur des Katalysators auf der stromabwärtigen Seite während dem Elektromotorantrieb und es wird angenommen, dass ein Anstieg der Temperatur erforderlich ist. Anschließend schreitet das Programm zum Schritt 503 fort, bei dem die Mager-/Fettumschaltregelung durchgeführt wird. Die Mager-/Fettumschaltregelung führt die Mager-/Fettumschaltung mit relativ langen Intervallen (ungefähr 20 bis 100 Einspritzungen) wie vorstehend angeführt durch.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel werden wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die erste Mager-/Fettumschaltregelung und die zweite Mager-/Fettumschaltregelung umgeschaltet in Übereinstimmung mit dem Aktivierungszustand des stromaufwärtigen und stromabwärtigen Katalysators bei dem Start des Motors.
Das erfindungsgemäße Luftkraftstoffverhältnisregelgerät für Brennkraftmaschinen weist Abgasreinigungskatalysatoren 14, 15 auf, die an der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite des Abgaskanals 12 der Brennkraftmaschine 1 montiert sind, die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 7 zum Einspritzen einer Sollmenge an Kraftstoff in den Zylinder der Brennkraftmaschine hinein in Übereinstimmung mit einem Motorbetriebszustand und die ECU 30. Die ECU ändert das Luftkraftstoffverhältnis zu mageren und fetten Beträgen durch abwechselndes Erhöhen und Vermindern der Kraftstoffeinspritzmenge. Das Mager-/Fettumschalten des Abgasluftkraftstoffverhältnisses wird durchgeführt bei einem Intervall einschließlich einer Periode, während der magere und fette Bestandteile aus dem Abgas mit dem stromaufwärtigen Katalysator reagieren, und einer Periode danach, während der ein nichtreagierendes Abgas durch den stromaufwärtigen Katalysator hindurch tritt.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die vorstehend offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern kann in vielen anderen Arten abgewandelt werden.
Beispielsweise kann der Inhalt der Mager-/Fettumschaltregelung geändert werden in Übereinstimmung mit der Bauweise des Abgassystems. Insbesondere ist die zum Erhöhen der Temperatur des Katalysators erforderliche Reaktionszeit um so länger, je größer die Kapazität des stromabwärtigen Katalysators (NO_x Katalysators 15) ist. Deshalb wird die Mager-/Fettumschaltperiode für die Mager-/Fettumschaltregelung verlängert. Darüber hinaus werden die mageren und fetten Bestandteile um so mehr in der Abgasleitung vermischt, je größer die Kapazität der Abgasleitung ist, die montiert ist zwischen dem stromaufwärtigen Katalysator (Dreiwegekatalysators 14) und dem stromabwärtigen Katalysator (NO_x Katalysators 15). Deshalb wird die Mager-/Fettumschaltperiode der Mager-/Fettumschaltregelung auf ähnliche Weise verlängert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde der Regelwert des Luftkraftstoffverhältnisses gemäß dem Ausgang VOX2 der hinteren Lamdasonde 27 (Schritt 230 in 6) korrigiert. Der Luftkraftstoffverhältniskorrekturfaktor FAF kann jedoch erhöht oder vermindert werden anstelle der Korrektur. Dabei wird empfohlen, den FAF graduell zu vermindern, wenn der Ausgang VOX2 fett ist, und ihn graduell zu erhöhen, wenn der Ausgang VOX2 mager ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Luftkraftstoffverhältnisregelsystem so gestaltet, um eine Rückführregelung des Luftkraftstoffverhältnisses innerhalb dem mageren Bereich zu erzielen. In der Abgasleitung 12 sind der Dreiwegekatalysator 14 und der NO_x Katalysator 15 in der Abgasleitung 12 vorgesehen. Diese Bauweise kann jedoch geändert werden. Beispielsweise bei dem Luftkraftstoffverhältnisregelsystem für die Luftkraftstoffverhältnisrückführregelung, die bei dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhaltnis durchzuführen ist, kann ein Paar Dreiwegekatalysatoren sowohl an der stromaufwärtigen als auch an der stromabwärtigen Seite der Abgasleitung 12 montiert sein. In jedem Fall ist es beim Durchführen der Mager-/Fettumschaltregelung möglich, die Temperatur des stromabwärtigen Dreiwegekatalysators geeignet anzuheben, ohne unnötigerweise den stromaufwärtigen Dreiwegekatalysator zu erwärmen.
Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel werden sowohl die Zündzeitpunktsregelung und die Ansaugluftmengenregelung eingesetzt zum Zweck der Drehmomentkorrektur während dem Mager-/Fettumschalten. Es kann jedoch nur eine dieser Regelungen ausgeführt werden.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele können auch angewandt werden auf ein Luftkraftstoffverhältnisregelgerät, das mit mehr als drei Stufen von Abgasreinigungskatalysatoren in dem Abgaskanal versehen ist. Dabei sollte die Mager-/Fettumschaltregelung durchgeführt werden mit dem Mager-/Fettumschaltintervall (Kraftstoffeinspritzfrequenz), das so eingestellt ist, dass die Abgase ohne Reaktion durch den stromabwärtigen Katalysator hindurch treten.
Ein Luftkraftstoffverhältnissensor kann verwendet werden als ein Luftkraftstoffverhältnissensor der linearen Ausgangsart anstelle der Lamdasonde 27, die an der stromabwärtigen Seite des NO_x Katalysators montiert ist.

Claims

Luftkraftstoffverhältnisregelgerät für eine Brennkraftmaschine (1; 51) mit: einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Katalysator (14, 15), die an stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten eines Abgaskanals (12) einer Brennkraftmaschine (1; 51) Für die Abgasreinigung montiert sind; einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (7) für die Einspritzung einer Kraftstoffmenge in einen Zylinder der Brennkraftmaschine (1; 51) in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1; 51); und einer Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung zum Ändern eines mageren und fetten Betrages eines Luftkraftstoffverhältnisses durch abwechselndes Erhöhen und Vermindern des Betrags für die Korrektur der Menge der Kraftstoffeinspritzung, wobei die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung ein Mager-/Fettumschalten des Abgasluftkraftstoffverhältnisses bei einem Intervall durchführt, das eine Periode, während der die mageren und fetten Bestandteile in dem Abgas mit dem stromaufwärtigen Katalysator (14) reagieren, und eine Periode danach einschließt, während der nichtreagierendes Abgas durch den stromaufwärtigen Katalysator (14) hindurch tritt, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftkraftstoffverhältnisregelgerät eine erste Regelung (403) des Mager-/Fettumschaltens des Abgasluftkraftstoffverhältnisses, bei der kaum nichtreagierendes Abgas durch den stromaufwärtigen Katalysator (14) hindurch tritt, bei einem relativ kurzen Intervall ausführt, wenn sich der stromaufwärtige und stromabwärtige Katalysator (14, 15) beide in einem inaktiven Zustand befinden, wobei das relative kurze Intervall 1 bis 5 Einspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (7) entspricht; und das Luftkraftstoffverhältnisregelgerät eine zweite Regelung (404) des Mager-/Fettumschaltens des Abgasluftkraftstoffverhältnisses, bei der das nichtreagierende Abgas durch den stromaufwärtigen Katalysator (14) hindurch tritt, bei einem relativ langen Intervall ausführt, wenn sich nur der stromabwärtige Katalysator (14) in einem inaktiven Zustand befindet, wobei das relativ lange Intervall 20 bis 100 Einspritzungen durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (7) entspricht.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1, wobei die erste Regelung (403) bis zu der Aktivierung des stromaufwärtigen Katalysators (14) nach dem Starten der Brennkraftmaschine (1; 51) ausgeführt wird; und die zweite Regelung (404) bis zu der Aktivierung des stromabwärtigen Katalysators (15) nach der Aktivierung des stromaufwärtigen Katalysators (14) ausgeführt wird.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der stromaufwärtige Katalysator (14) eine Reinigungskapazität zum frühen Aufwärmen hat und der stromabwärtige Katalysator (15) eine größere Reinigungskapazität als der stromaufwärtige Katalysator (14) hat.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der stromabwärtige Katalysator (15) ein NOx-Katalysator ist, der NOx aus den Abgasen adsorbiert; und bei der zweiten Regelung (404) das Mager-/Fettumschalten des Luftkraftstoffverhältnisses durch die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung durchgeführt wird zum Regenerieren des NOx-Katalysators (15).
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei der zweiten Regelung (404) die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung das Mager-/Fettumschalten bei derartigen Intervallen durchführt, dass ein Erwärmungswert und eine von dem stromaufwärtigen Katalysator (14) freigegebene Wärmemenge nahezu gleich sind.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei bei der zweiten Regelung (404) die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung das Mager-/Fettumschaltintervall in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1; 51) einrichtet und es verkürzt, wenn sich eine Abgasgeschwindigkeit erhöht.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei der zweiten Regelung (404) die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung die Mager-/Fettgrade in Übereinstimmung mit einem Temperaturanstieg im stromabwärtigen Katalysator (15) einrichtet, so dass die Mager-/Fettgrade erhöht werden, wenn sich der Temperaturanstieg erhöht.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei bei der zweiten Regelung (404) die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung das Luftkraftstoffverhältnis so einstellt, dass das mittlere Luftkraftstoffverhältnis beim Mager-/Fettumschalten das stöchiometrische Luftkraftstoffverhältnis wird.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach Anspruch 8, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen Luftkraftstoffverhältnissensor (27), der weiter stromabwärts vom stromabwärtigen Katalysators (15) montiert ist, um dadurch das Luftkraftstoffverhältnis zu korrigieren, damit es durch die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinrichtung ansprechend auf Erfassungsergebnisse des fetten Luftkraftstoffverhältnisses und des mageren Luftkraftstoffverhältnisses jeweils zu der mageren Seite und zu der fetten Seite eingestellt wird.
Luftkraftstoffverhältnisregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Brennkraftmaschine (51) zusammen mit einem Elektromotor (52) als Antriebsquellen an einem Hybridmotorfahrzeug montiert ist; und das Mager-/Fettumschalten des Luftkraftstoffverhältnisses durchgeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine (51) gestartet wird, und die Kraftstoffeinspritzmenge geregelt wird, nur nachdem der Elektromotor (52) kontinuierlich für eine vorgegebene Zeit betrieben wurde.