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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für
eine interne Verbrennungsmaschine vom Kompressionszündungstyp.
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US 5,433,074 und
EP 0 962 638 B1 zeigen beispielhaft
eine interne Verbrennungsmaschine mit einem NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator
(NOx storagereduction catalyst). Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator
speichert Stickstoffoxid (NOx) zu einem Zeitpunkt, bei der eine
Magerverbrennung durchgeführt wird. Wenn das gespeicherte
NOx einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird eine fette
Verbrennung zum Säubern des gespeicherten Stickoxides durchgeführt.
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Ein
Einlasssystem der Maschine wird schematisch in 6 gezeigt.
Eine Einlassleitung 101 ist mit einer Leitung 102 für
eine Abgasrückführung (Exhaust Gas Recirculation
= EGR) verbunden. Ein Drosselventil 103 ist in der Einlassleitung 101 vorgesehen.
Das Drosselventil 103 erzeugt eine Druckdifferenz ΔP
zwischen einem stromaufwärtigen Druck Pa und einem stromabwärtigen
Druck Pb.
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Wenn
eine fette Verbrennung durchgeführt wird, ist relativ viel
frische Luft (Einlassluft) notwendig, um ein entsprechendes Drehmoment
zu erzeugen. Für den Fall jedoch, dass der Einlassdruck
bei einer großen Höhe relativ niedrig ist, verringert
sich der stromaufwärtige Druck Pa und die Druckdifferenz ΔP
wird klein, so dass die Einlassluftgröße bzw. -menge
sich verringert.
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Um
die Druckdifferenz ΔP auch bei großer Höhe
im gleichen Umfang aufrechtzuerhalten, sollte der stromabwärtige
Druck Pb verringert werden und eine EGR-Gasmenge bzw. Abgasrückführmenge verringert
werden. Falls jedoch die EGR-Gasmenge verringert wird, wird eine
Sauerstoffkonzentration der Einlassluft in der Verbrennungskammer
vergrößert, so dass die Verbrennung aktiviert
wird.
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7 zeigt
eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Kurbelwellenwinkel und
einer Wärmeerzeugungsrate darstellt. Die durchgezogene
Kurvenlinie stellt dabei den Fall einer großen Höhe
dar und die unterbrochen gezeichnete Kurvenlinie stellt den Fall
einer niedrigen Höhe dar. Im Falle der großen
Höhe, bei der die Sauerstoffkonzentration der Einlassluft
aufgrund der Verringerung der EGR-Gasmenge erhöht ist,
tritt die Verbrennung schnell auf, so dass die Wärmeerzeugungsrate schnell
ansteigt. Somit wird bei großer Höhe ein Druckgradient
(ΔP/Δφ), der eine Änderung des
Verbrennungsdrucks relativ zu einer Änderung des Kurbelwellenwinkels
anzeigt, groß verglichen mit dem bei niedriger Höhe.
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Ein
derartiger Anstieg des Druckgradienten verursacht eine Erhöhung
in der NOx-Menge und dem Verbrennungsgeräusch. Um das Verbrennungsgeräusch
zu verringern, kann der Kraftstoffeinspritzdruck verringert werden.
Wenn jedoch der Kraftstoffeinspritzdruck verringert wird, wird ebenso
die Kraftstoffeinspritzmenge verringert und es kann verstärkt Rauch
bzw. Ruß auftreten.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorhergehend erläuterten
Probleme entstanden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Steuervorrichtung für eine interne Verbrennungsmaschine
vom Kompressionszündungstyp vorzusehen, welche in der Lage
ist, einen Anstieg in der NOx-Menge und dem Verbrennungsgeräusch
auch dann zu vermeiden, falls ein Einlassdruck relativ niedrig ist.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist die Steuervorrichtung zur Anwendung bei
einer Verbrennungsmaschine vom Kompressionszündungstyp
mit einer EGR-Einrichtung zum Rückführen eines
Teils des Abgases zu einer Einlassleitung sowie mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung
zum Einspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer ausgerüstet. Die
Steuervorrichtung enthält eine Einlassdruckerfassungseinrichtung
zum Erfassen des Einlassdrucks in der Einlassleitung, eine EGR-Steuereinrichtung
zum Steuern eines Abgasrückführungsverhältnisses
gemäß dem durch die Einlassdruckerfassungseinrichtung
erfassten bzw. detektierten Einlassdruck, sowie eine Kraftstoffeinspritzzeitsteuereinrichtung
zum Verzögern des Kraftstoffeinspritzzeit punkts gemäß einem
Einlassdruckabfall, der durch die Einlassdruckerfassungseinrichtung
erfasst wird.
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Gewöhnlicherweise
wird die Kraftstoffeinspritzung derart ausgeführt, dass
ein Kraftstoff zu einem Zeitpunkt gezündet wird, wenn ein
Kolben sich in der Nähe des oberen Totpunktes befindet.
Zu diesem Zeitpunkt sind Druck und Temperatur in der Verbrennungskammer
maximal und der Kraftstoff kann am wirksamsten verbrannt werden.
Falls die Kraftstoffeinspritzung verzögert ist, verringern
sich Druck und Temperatur in der Verbrennungskammer, so dass die
Kraftstoffverbrennung deaktiviert ist.
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Demnach
ist die Aktivierung der Verbrennung, selbst wenn das EGR-Verhältnis
verringert und eine Sauerstoffkonzentration der Einlassluft erhöht wird,
durch eine Verzögerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts
beschränkt. Als Ergebnis können, da eine schnelle
Kraftstoffverbrennung zur Verringerung eines Druckgradienten eines
Verbrennungsdrucks vermieden werden kann, NOx und Verbrennungsgeräusch
ohne ein Nachlassen bzw. eine Verringerung eines Drehmoments verringert
werden.
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Selbst
wenn der Einlassdruck niedrig ist, können NOx und ein Verbrennungsgeräusch
zum Erhalten einer komfortablen Fahrbarkeit verringert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
in einer solchen Art und Weise verzögert, dass ein erster
Druckgradient eines Verbrennungsdrucks in einem Falle eines ersten
Einlassdrucks im Wesentlichen gleich zu einem zweiten Druckgradienten
eines Verbrennungsdrucks im Falle eines zweiten Einlassdrucks, welcher
geringer als der erste Einlassdruck ist, ist.
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Selbst
wenn der Einlassdruck abfällt, ist der Druckgradient des
Verbrennungsdrucks unverändert, so dass das Verbrennungsgeräusch
auf ein Ausmaß beschränkt ist, wie vor dem Einlassdruckabfall.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
durch ein Steuerkennfeld und/oder eine Steuerformel, welche eine Beziehung
zwischen dem Einlassdruck und dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt anzeigt,
gesetzt.
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Ein
geeigneter Kraftstoffeinspritzzeitpunkt kann gemäß dem
Steuerkennfeld und/oder der Steuerformel erhalten werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
verzögert, wenn eine fette Verbrennung durchgeführt
wird. Die oben erwähnte Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung
wird nur für eine fette Verbrennung durchgeführt,
in welcher NOx und das Verbrennungsgeräusch erhöht
sind. Die Zunahme von NOx und Verbrennungsgeräusch werden
effizient beschränkt.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher, welche angefertigt
wurde unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
in welchen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet
werden und in welchen:
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1 ein
Blockschaltbild ist, welches den Aufbau eines Maschinensteuersystems
zeigt;
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2 ein
Flussdiagramm ist, welches eine Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Steuerroutine
zeigt;
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3 ein
Kennfeld ist, welches einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zeigt;
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4 eine
graphische Darstellung ist, welche eine Beziehung zwischen einem
Kurbelwellenwinkel, einem Einspritzsteuerpulssignal und einer Wärmeerzeugungsrate
zeigt;
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5 eine
graphische Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen einem Kurbelwellenwinkel und
einem Verbrennungsdruck zeigt;
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6 ein
konzeptionelles Diagramm ist, welches einen Aufbau eines Einlasssystems
zeigt; und
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7 eine
graphische Darstellung ist, welche eine Beziehung zwischen einem
Kurbelwellenwinkel und einer Wärmeerzeugungsrate gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in der
Folge beschrieben.
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(1) Gesamtaufbau:
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Ein
Maschinensteuersystem 1 weist eine Vierzylinder-Dieselmaschine 10 auf,
welche durch eine elektronische Kontrolleinheit (ECU, Electronic Control
Unit) 60 gesteuert wird. 1 zeigt
einen von vier Zylindern.
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Ein
Drosselventil 12, welches durch einen DC-Motor angetrieben
wird und ein Drosselventilstellungssensor 13, welcher eine
Drosselstellung erfasst, befinden sich in einer Einlassleitung 11.
Die Einlassleitung 11 ist mit einer Einlassmündung
jedes Zylinders verbunden.
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Ein
Einlassdrucksensor 14 ist in der Einlassleitung 11 zum
Erfassen eines Einlassdrucks in der Einlassleitung 11 vorgesehen.
Das Signal, das den erfassten Druck angibt, wird zu der ECU 60 gesendet.
Die Maschine 10 ist mit einem Injektor 15 für
jeden Zylinder ausgerüstet. Der Injektor 15 ist
mit einer gemeinsamen Kraftstoffleitung (Common Rail) 16 fluid-verbunden,
welche mit einer Hochdruckpumpe 17 verbunden ist. Die Hochdruckpumpe 17 fördert
Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) und bringt den
unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in die gemeinsame Kraftstoffleitung 16 ein.
Die gemeinsame Kraftstoffleitung 16 speichert den unter
hohem Druck stehenden Kraftstoff. Die gemeinsame Kraftstoffleitung 16 ist
mit einem Drucksensor 18 für die gemeinsame Kraftstoffleitung
(Common Rail-Drucksensor) ausgerüstet, welcher einen Druck
in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 16 erfasst.
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Ein
Einlassventil 21 und ein Auslassventil 22 sind
für eine Einlassmündung und eine Auslassmündung
der Maschine 10 vorgesehen. Wenn das Einlassventil 21 geöffnet
wird, wird die Einlassluft in eine Verbrennungskammer 23 eingeführt
zum Mischen mit Kraftstoff, welcher durch den Injektor 15 eingesprizt
wird. Das Abgas wird in eine Auslass- bzw. Abgasleitung 31 ausgestoßen,
wenn das Auslassventil 22 geöffnet ist.
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Die
Auslassleitung 31 ist mit einem Dieselpartikelfilter (DPF,
Diesel Particulate Filter) 32 und einem NOx-Speicher-Reduktion-Katalysator 33 ausgerüstet.
Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 33 schließt
NOx ein bzw. speichert NOx zu einem Zeitpunkt einer Magerverbrennung.
Wenn das gespeicherte NOx bzw. die gespeicherte NOx-Menge einen bestimmten
Wert überschreitet, wird eine fette Verbrennung zum Säubern
des gespeicherten NOx durchgeführt. Dann kann der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 33 wieder
NOx speichern. Weiterhin wird das gesäuberte NOx durch
ein Hydrocarbon (HC) und/oder Kohlenmonoxid (CO) zu Sauerstoff (O2) und Stickstoff (N2)
reduziert.
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Die
Maschine 10 ist mit einem Abgasrückführungssystem
(EGR-System, Exhaust Gas Recirculation System) zur Rückführung
eines Teils des Abgases in das Einlasssystem ausgerüstet.
Das heißt, eine EGR-Leitung 34 verbindet die Einlassleitung 11 stromabwärts
des Drosselventils 12 und die Auslassleitung 31 fluidisch.
Ein EGR-Kühler 35 ist in der EGR-Leitung 34 zum
Kühlen des EGR-Gases, welches in der EGR-Leitung 34 zurückgeführt
wird, vorgesehen. Ein EGR-Ventil 36 ist an einem Verbindungsteilbereich
zwischen der EGR-Leitung 34 und der Einlassleitung 11 zum
Steuern einer zurückzuführenden EGR-Gasmenge vorgesehen.
Das in das Einlasssystem zurückgeführte EGR-Gas
reduziert eine Verbrennungstemperatur und beschränkt eine Bildung
von NOx. Die ECU 60 steuert einen Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 36 basierend auf einer Maschinenlast, einer
Maschinengeschwindigkeit und dergleichen.
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Ein
Verbrennungsdrucksensor 51 ist in der Verbrennungskammer 23 zum
Erfassen eines Verbrennungsdrucks vorgesehen. Weiterhin weist das Maschinensteuersystem 1 einen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 52, welcher
ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Abgas erfasst, einen
Kurbelwellenwinkelsensor 53, welcher einen Kurbelwellen winkel
erfasst und einen Gaspedalstellungssensor 54, welcher eine Gaspedalstellung
erfasst, auf.
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Die
ECU 60 beinhaltet einen Mikrocomputer, welcher eine CPU,
ein ROM, und ein RAM aufweist. Die ECU 60 führt
Steuerprogramme, welche in dem ROM gespeichert sind, zum Steuern
der Kraftstoffeinspritzung gemäß dem Maschinenzustand
aus. Die ECU erhält Messsignale von dem Drosselventilstellungssensor 13,
dem Einlassdrucksensor 14, dem Drucksensor 18 für
die gemeinsame Kraftstoffleitung, dem Verbrennungsdrucksensor 51,
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 52, dem
Kurbelwellenwinkelsensor 53, dem Gaspedalstellungssensor 54 und dergleichen.
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Weiterhin
berechnet die ECU 60 einen Zündungszeitpunkt basierend
auf dem Messsignal von dem Verbrennungsdrucksensor 51.
Die ECU 60 berechnet besonders basierend auf dem Messsignal von
dem Kurbelwellenwinkelsensor 53 ein Zylindervolumen, welches
einhergehend mit einer hin- und herbewegten Stellung eines Kolbens
variiert. Dann berechnet die ECU 60 ein Wärmeerzeugungsverhältnis
basierend auf dem Zylindervolumen und dem Verbrennungsdruck. Die
ECU 60 definiert einen Zeitpunkt als den Zündzeitpunkt,
zu welchem die Wärmeerzeugungsrate einen vorbestimmten
Wert überschreitet.
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Weiterhin
führt die ECU 60 eine fette Verbrennung zum Säubern
des in dem NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 33 gespeicherten
NOx durch. Um ein entsprechendes Drehmoment zu halten, auch wenn
die fette Verbrennung bei einem niedrigen Einlassdruck durchgeführt
wird, führt die ECU 60 folgende Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung durch.
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(2) Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung
während einer fetten Verbrennung bei niedrigem Einlassdruck:
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(2.1) EGR-Verhältnissteuerung
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Wie
obenstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben,
werden der stromaufwärtige Druck Pa und die Druckdifferenz ΔP
klein, so dass die Menge der Einlassluft verringert wird, wenn der Einlassdruck
bei einer großen Höhe niedrig ist. Wenn die ECU 60 einen
Einlassdruckabfall basierend auf dem Ausgangssignal von dem Einlassdrucksensor 14 erfasst,
führt die ECU 60 eine EGR-Verhältnis-Steuerung
durch, in welcher das EGR-Verhältnis zum Verringern der
EGR-Gasmenge verringert wird, wobei der stromabwärtige
Druck verringert wird und die Druckdifferenz ΔP als ein
Fall der geringen Höhe aufrechterhalten wird.
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(2.2) Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung:
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung
zeigt, welche die ECU 60 ausführt. Obwohl diese
Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung zu bestimmten regelmäßigen
Zeitintervallen durchgeführt wird, wird der berechnete
Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf einen Fall einer fetten Verbrennung
bei einem niedrigen Einlassdruck angewandt. Im Falle einer Magerverbrennung wird
eine normale Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung ohne Berücksichtigung
des Einlassdruckes ausgeführt.
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In
Schritt S1 wird ein Einlassdruck in der Einlassleitung 11 durch
den Einlassdrucksensor 14 erfasst. Eine Kraftstoffeinspritzmenge,
welche für eine fette Verbrennung notwendig ist, wird basierend
auf der Gaspedalstellung und der Maschinengeschwindigkeit gemäß einer
anderen Steuerroutine (nicht gezeigt) berechnet. Ebenso wird die
EGR-Gasmenge basierend auf der berechneten Kraftstoffeinspritzmenge
und dem erfassten Einlassdruck bestimmt.
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In
Schritt S2 wird ein Ziel-Zündungszeitpunkt bestimmt. Das
ROM speichert ein Steuer-Kennfeld, das eine Beziehung zwischen dem
Einlassdruck und dem Ziel-Zündungszeitpunkt anzeigt, wie
in 3 gezeigt ist. In diesem Steuer-Kennfeld wird
der Ziel-Zündungszeitpunkt, wenn der Einlassdruck niedriger
wird, mehr verzögert, so dass eine Zündungs-Wellenform
sich vor und nach dem Einlassdruckabfall nicht ändert.
Es sollte angemerkt sein, dass eine Mehrzahl von Steuer-Kennfeldern
entsprechend der Kraftstoff-Einspritz-Menge gespeichert werden.
Ein geeignetes Steuer-Kennfeld wird gemäß der
berechneten Kraftstoff-Einspritz-Menge ausgewählt.
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Entsprechend
dem Ziel-Zündungszeitpunkt wird vorher bzw. im Vorfeld
ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bestimmt und die ECU 60 steuert
den Injektor 15 in einer solchen Art und Weise, dass er
den Kraftstoff zu dem zuvor ermittelten Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
einspritzt.
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In
Schritt S3, wird ein gegenwärtiger Zündzeitpunkt
basierend auf einem Messsignal des Verbrennungs-Druck-Sensors 51 erfasst.
In Schritt S4 wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in einer derartigen
Weise angepasst, dass der erfasste Zündzeitpunkt mit dem
Ziel-Zündungszeitpunkt übereinstimmt. Besonders,
wenn der erfasste Zündungszeitpunkt früher als
der Ziel-Zündungszeitpunkt ist, verzögert die
ECU 60 einen Ausgabezeitpunkt eines Einspritzsteuerpulssignals
an den Injektor 15. Falls der erfasste Zündungszeitpunkt
später als der Ziel-Zündungszeitpunkt ist, verlegt
die ECU den Ausgabezeitpunkt des Einspritzsteuerpulssignals vor.
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In
Schritt S5 wird bestimmt, ob der erfasste Zündungszeitpunkt
gleich zu dem Ziel-Zündungszeitpunkt ist. Wenn die Antwort
NEIN ist, geht das Verfahren bzw. die Prozedur zurück zu
Schritt S3.
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Wenn
die Antwort JA ist, endet das Verfahren bzw. die Prozedur.
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(3) Vorteile:
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4 ist
eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Einspritzsteuerpulssignal,
der Wärmeerzeugungsrate und dem Kurbelwellenwinkel zeigt.
In einem Fall, in dem der Einlassdruck ein normaler bzw. planmäßiger
Wert ist, gibt die ECU 60 ein Einspritzsteuerpulssignal
IPS1 an einen Treiberkreis (nicht gezeigt) des Injektors 15 zu
einem Zeitpunkt „A” aus. Eine Wellenform der Wärmeerzeugungsrate
wird wie durch „HGR1” bezeichnet gebildet.
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In
einem Fall, in dem eine fette Verbrennung bei einem niedrigen Einlassdruck
durchgeführt wird, ist es notwendig, eine Frischluftmenge
wie gewöhnlich für die Maschine 10 bereitzustellen,
so dass die Druckdifferenz zwischen stromaufwärts und stromabwärts
des Drosselventils 20 wie gewöhnlich erhalten
bleibt.
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Gemäß dem
Maschinensteuersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform
wird die zurückgeführte EGR-Gas-Menge zum Erhalten
der Druckdifferenz reduziert, wenn der Druck stromaufwärts
des Drosselventils 20 (Einlassdruck) abfällt.
In einem Fall, in dem die Maschine 10 mit einem Verstelllader (VNT,
Variable Nozzle Turbo) ausgerüstet ist, kann der Einlassdruck
auf den gewöhnlichen Druck erhöht werden. Wenn
der VNT jedoch im Falle einer geringen Maschinengeschwindigkeit
nicht zureichend arbeitet, ist es notwendig, die EGR-Gas-Menge wie obenstehend
zu verringern.
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Da
die Verringerung der EGR-Gas-Menge die Sauerstoffkonzentration der
Einlassluft, welche in die Verbrennungskammer 23 eingelassen
wird, erhöht, wird die Verbrennung so aktiv, dass die Wärmeerzeugungsrate
schnell ansteigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
wird jedoch der Ausgabezeitpunkt des Einspritzsteuerpulssignals
auf einen Zeitpunkt ”B” verzögert, wie
in 4 gezeigt ist. Demnach wird der eingespritzte
Kraftstoff verbrannt, nachdem die Temperatur und der Druck in der
Verbrennungskammer 23 verringert sind, so dass die Aktivierung
der Verbrennung beschränkt wird.
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Als
Ergebnis wird, auch wenn die Sauerstoffkonzentration in der Einlassluft
erhöht wird, aufgrund der Abnahme des EGR-Verhältnisses,
die Aktivierung der Verbrennung durch eine Verzögerung
des Verbrennungszeitpunkts beschränkt. Eine Wellenform
der Wärmeerzeugungsrate wird durch „HGR2” in 4 bezeichnet.
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5 ist
eine graphische Darstellung, die eine Änderung des Verbrennungsdrucks
bezüglich eines Kurbelwellenwinkels zeigt. In einem Fall,
in dem der Einlassdruck ein planmäßiger oder gewöhnlicher
Wert ist, wird eine Wellenform des Verbrennungsdrucks durch „CP1” in 5 bezeichnet,
welche der Wellenform „HGR2” der Wärmeerzeugungsrate
entspricht. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
wird die Wellen form des Verbrennungsdrucks, da die Wärmeerzeugungsrate
später als normal beginnt zuzunehmen, als „CP2” bezeichnet.
Weiterhin sind ein Druckgradient (dp/dθ) von CP1 und ein
Druckgradient (dp/dθ) von CP2 gleich, so dass eine Zunahme
im Verbrennungsgeräusch beschränkt werden kann.
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Demnach
kann, auch in einem Fall, in dem der Einlassdruck in einer hohen
Höhe niedrig ist, eine komfortable Fahrbarkeit aufrechterhalten
werden und ein Anstieg im Verbrennungsgeräusch kann beschränkt
werden, ohne den Kraftstoffeinspritzdruck und ohne die Kraftstoffeinspritzmenge
zu verringern.
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform werden die Anstiege im NOx
und dem Verbrennungsgeräusch effektiv beschränkt,
da die obenstehend erwähnte Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung
nur für eine fette Verbrennung durchgeführt wird,
in welcher NOx und das Verbrennungsgeräusch erhöht
sind.
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Wenn
die obenstehend erwähnte Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung
in einem Fall eines niedrigen Einlassdrucks in einer großen
Höhe nicht durchgeführt wird und das EGR-Verhältnis
verringert wird, um die zurückzuführende EGR-Gas-Menge
zu verringern, wird die Sauerstoffkonzentration in der Einlassluft
erhöht, und die Verbrennung wird aktiv, so dass die Wärmeerzeugungsrate
schnell ansteigt, um eine Wellenform der Wärmeerzeugungsrate,
welche durch „HGR3” in 4 bezeichnet
wird, zu bilden.
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In
diesem Fall wird, wie durch „CP3” in 5 bezeichnet,
der Verbrennungsdruck schnell erhöht und ein Druckgradient
(dp/dθ) von CP3 wird im Vergleich zu dem planmäßigen
bzw. normalen Fall größer. Solch ein Anstieg im
Druckgradienten verursacht die Anstiege in NOx und einem Verbrennungsgeräusch.
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(4) Modifikationen:
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarte Ausführungsform
beschränkt werden, sondern kann auf einem anderen Weg ohne
ein Verlassen des Gedankens und des Ziels der Erfindung implementiert
werden
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In
der obenstehend beschriebenen Ausführungsform wird der
Zündungszeitpunkt als ein Index, der den Verbrennungszeitpunkt
anzeigt, benutzt. Es kann jedoch auch ein anderer Index verwendet
werden. Zum Beispiel wird ein Zeitpunkt von MFB50 (Mass Fraction
Band 50), zu welchem 50 Massenprozent des Kraftstoffes verbrannt
sind, in einem Zündungszyklus durch den Verbrennungsdrucksensor 51 erfasst.
Dieser Zeitpunkt nach MFB50 kann als der Verbrennungszeitpunkt verwendet
werden.
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In
der obenstehenden Ausführungsform wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
auf der Basis des Steuerkennfeldes, welches in 3 gezeigt
ist, bestimmt. Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt kann basierend auf
einem Steuerkennfeld und einer bestimmten bzw. spezifizierten Formel
bestimmt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5433074 [0002]
- - EP 0962638 B1 [0002]