Die
Erfindung betrifft generell einen Verbrennungsmotor. Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einem Abgasrückführungsmittel
(AGR-Mittel; AGR = Abgasrückführung).The
The invention generally relates to an internal combustion engine. Especially
The invention relates to an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation means
(EGR means, EGR = exhaust gas recirculation).
In
einem Verbrennungsmotor mit einem AGR-Mittel wird ein Teil des Abgases über
einen Seiteneinlass in eine Brennkammer rückgeführt
(für einen Common-Rail Dieselmotor mit AGR-Mittel siehe bspw. JP-A-2006-132524 entsprechend DE 10 2005 047 723
A1 ). Wenn auch in winziger Menge ist zuweilen Schwefel
(S) in Kraftstoff oder Schmiermittel des Verbrennungsmotors enthalten.
Für den Fall, dass der Motor ein AGR-Mittel aufweist, zirkuliert
aus diesem Grund auch Schwefeloxid zusammen mit dem Abgas, das als
Ergebnis der Verbrennung eines Schwefelgehalts in einem solchen
Kraftstoff erzeugt wird.In an internal combustion engine having an EGR means, a part of the exhaust gas is returned to a combustion chamber via a side inlet (for a common rail diesel engine with EGR means, see, for example, FIG. JP-A-2006-132524 corresponding DE 10 2005 047 723 A1 ). Even if in tiny amounts sometimes sulfur (S) is contained in fuel or lubricant of the internal combustion engine. For this reason, in the case of the engine having EGR means, sulfur oxide also circulates together with the exhaust gas generated as a result of combustion of a sulfur content in such a fuel.
Wenn
die Temperatur auf einen Säuretaupunkt fällt,
kondensiert Schwefeltrioxid (SO3) unter den
Schwefeloxiden und wird zu schwefeliger Säure mit Dampf.
Dementsprechend wird der Motor durch die kondensierte schwefelige
Säure einer korrosiven Atmosphäre ausgesetzt,
wenn SO3 in dem rückgeführten
Abgas enthalten ist. Insbesondere hat eine Injektionsdüse
eines Injektors zum Injizieren von Kraftstoff eine vergleichsweise
niedrige Temperatur. Daher wird die kondensierte schwefelige Säure leicht angelagert,
sodass die Injektionsdüse schnell korrodiert.When the temperature drops to an acid dew point, sulfur trioxide (SO 3 ) condenses under the sulfur oxides and becomes sulfurous acid with steam. Accordingly, the engine is exposed to a corrosive atmosphere by the condensed sulfurous acid when SO 3 is contained in the recirculated exhaust gas. In particular, an injection nozzle of an injector for injecting fuel has a comparatively low temperature. Therefore, the condensed sulfuric acid is easily attached so that the injection nozzle quickly corrodes.
Die
vorliegende Erfindung behandelt mindestens einen der obigen Nachteile.
Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor
aufzuzeigen, der eine Kondensation von im Abgas enthaltenem Schwefeltrioxid
(SO3) und eine die Kondensation begleitende
Korrosion durch Einstellung einer Menge von Schwefeltrioxid reduziert.The present invention addresses at least one of the above disadvantages. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an internal combustion engine, which reduces a condensation of sulfur trioxide (SO 3 ) contained in the exhaust gas and a concomitant corrosion by adjusting an amount of sulfur trioxide.
Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, ist
ein Verbrennungsmotor vorgesehen, der einen Motorhauptkörper,
eine Injektionsdüse, ein Abgasrückführmittel
(AGR-Mittel) und ein Mittel zur Einstellung einer Menge von Schwefeltrioxid
(SO3) beinhaltet. Der Motorhauptkörper
beinhaltet eine Brennkammer. Kraftstoff wird durch die Injektionsdüse
in Ansaugluft injiziert, die in die Brennkammer gesaugt wird. Das
AGR-Mittel dient zur Rückführung zumindest eines
Teils des von der Brennkammer ausgespeisten Abgases in die Brennkammer.
Das Mittel zur Einstellung einer SO3 Menge
dient zur Reduktion von Schwefeltrioxid, das in der Ansaugluft enthalten
ist, die in die Brennkammer gesaugt wird, auf eine Menge, bei der
eine Kondensation des Schwefeltrioxids vermeidbar ist, basierend
auf einer Temperatur der Injektionsdüse und einem Säuretaupunkt
von Schwefeltrioxid.In order to achieve the object of the present invention, there is provided an internal combustion engine including an engine main body, an injection nozzle, an exhaust gas recirculation (EGR) agent, and a sulfur trioxide (SO 3 ) adjusting agent. The engine main body includes a combustion chamber. Fuel is injected through the injection nozzle into intake air, which is drawn into the combustion chamber. The EGR means serves to return at least part of the exhaust gas fed from the combustion chamber into the combustion chamber. The SO 3 amount adjusting agent serves to reduce sulfur trioxide contained in the intake air sucked into the combustion chamber to an amount in which condensation of the sulfur trioxide is avoidable based on a temperature of the injection nozzle and an acid dew point of sulfur trioxide.
Die
Erfindung kann zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und deren Vorteilen am besten von der folgenden Beschreibung, den
anhängenden Ansprüchen und den beigefügten
Zeichnungen nachvollzogen werden, in denen sind:The
Invention can be combined with additional tasks, features
and its advantages best from the following description, the
appended claims and appended claims
Drawings are understood in which are:
1:
ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Dieselmotors entsprechend
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt; 1 1 is a diagram illustrating a configuration of a diesel engine according to an embodiment of the invention;
2:
ein Block-Diagramm, das eine elektrische Konfiguration des Dieselmotors
entsprechend dem Ausführungsbeispiel darstellt; 2 1 is a block diagram illustrating an electric configuration of the diesel engine according to the embodiment;
3:
Ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Konzentration und
einem Taupunkt von Schwefeltrioxid entsprechend dem Ausführungsbeispiel
darstellt; und 3 FIG. 15 is a graph showing the relationship between a concentration and a dew point of sulfur trioxide according to the embodiment; FIG. and
4:
eine schematische Darstellung, die einen Ablauf der Einstellung
einer SO3 Menge durch den Dieselmotor entsprechend
dem Ausführungsbeispiel darstellt. 4 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a procedure of setting an amount of SO 3 by the diesel engine according to the embodiment. FIG.
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird folgend mit Verweis
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ein als Verbrennungsmotor
dienender Dieselmotor ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel
in 1 dargestellt. Ein Dieselmotor (10) beinhaltet
einen als Verbrennungsmotorkörper dienenden Hauptkörper
(11), einen Injektor (12), ein Ansaugsystem (13),
ein Abgassystem (14), einen AGR-Teil (AGR-Mittel) (15),
einen Kraftstoffversorgungsteil (16), einen Lader (17)
und ein Steuerungsteil (18). Der Motorhauptkörper
(11) beinhaltet Zylinder (21) und einen Kolben
(22), der sich in dem Zylinder (21) hin- und herbewegt.
Der Motorhauptkörper (11) beinhaltet eine Brennkammer
(23), die zwischen dem Zylinder (21) und dem Kolben
(22) gebildet ist. Der Injektor (12) beinhaltet
an dessen vorderen Ende eine Injektionsdüse (24)
und ist so angeordnet, dass er den Motorhauptkörper (11)
durchdringt. Die an der vorderen Seite des Injektors (12)
befindliche Injektionsdüse (24) ist zur Brennkammer
(23) zugänglich angeordnet. Dementsprechend ist
der Dieselmotor (10) des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ein Direkteinspritzungs-Dieselmotor, der Kraftstoff aus dem Injektor
(12) in die Brennkammer (23) injiziert.An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A diesel engine serving as an internal combustion engine is according to the embodiment in 1 shown. A diesel engine ( 10 ) includes a main body serving as an engine body ( 11 ), an injector ( 12 ), an intake system ( 13 ), an exhaust system ( 14 ), an EGR part (AGR) ( 15 ), a fuel supply part ( 16 ), a loader ( 17 ) and a control part ( 18 ). The engine main body ( 11 ) includes cylinders ( 21 ) and a piston ( 22 ) located in the cylinder ( 21 ) back and forth. The engine main body ( 11 ) includes a combustion chamber ( 23 ) between the cylinder ( 21 ) and the piston ( 22 ) is formed. The injector ( 12 ) includes at its front end an injection nozzle ( 24 ) and is arranged so that it the engine main body ( 11 ) penetrates. The on the front side of the injector ( 12 ) located injection nozzle ( 24 ) is to the combustion chamber ( 23 ) arranged accessible. Accordingly, the diesel engine ( 10 ) of the present embodiment, a direct injection diesel engine, the fuel from the injector ( 12 ) in the combustion chamber ( 23 ).
Das
Ansaugsystem (13) beinhaltet ein Ansaugpassagen-Bildungselement
(26), das eine Ansaugpassage (25) bildet. Ein
Endbereich des Ansaugpassage-Bildungselements (26) ist
zu einer Ansaugöffnung (27) geformt und der andere
Endbereich ist an den Motorhauptkörper (11) angeschlossen. Dementsprechend
ist die Ansaugpassage (25) zwischen der Ansaugöffnung
(27) und der Brennkammer (23) angeschlossen. Frischluft,
die in die Brennkammer (23) des Motorhauptkörpers
(11) gezogen wird, wird durch die Ansaugöffnung
(27) gesaugt. Der Motorhauptkörper (11)
beinhaltet an einem Endbereich der Ansaugpassage (25) auf
Seiten der Brennkammer (23) ein Ansaugventil (28).
Das Ansaugventil (28) öffnet und schließt
den Übergang zwischen der Ansaugpassage (25) und
der Brennkammer (23).The intake system ( 13 ) includes a suction passage forming member ( 26 ), which has a suction passage ( 25 ). An end portion of the suction passage forming member (FIG. 26 ) is to a suction port ( 27 ) and the other end portion is attached to the engine main body (FIG. 11 ) connected. Accordingly, the intake passage ( 25 ) between the intake opening ( 27 ) and the combustion chamber ( 23 ) connected. Fresh air into the Brennkam mer ( 23 ) of the engine main body ( 11 ) is drawn through the suction port ( 27 ) sucked. The engine main body ( 11 ) includes at an end portion of the intake passage ( 25 ) on the side of the combustion chamber ( 23 ) an intake valve ( 28 ). The intake valve ( 28 ) opens and closes the transition between the intake passage ( 25 ) and the combustion chamber ( 23 ).
Das
Abgassystem (14) beinhaltet ein Auslasspassage-Bildungselement
(32), das eine Auslasspassage (31) bildet. Ein
Endbereich des Auslasspassage-Bildungselements (32) ist
zu einer Auslassöffnung (33) geformt und der andere
Endbereich des Bildungselements (32) ist an den Motorhauptkörper (11)
angeschlossen. Dementsprechend ist die Auslasspassage (31)
zwischen der Brennkammer (23) und der Auslassöffnung
(33) angeschlossen. Das von dem Motorhauptkörper
(11) ausgespeiste Abgas wird durch die Auslassöffnung
(33) in die Atmosphäre entlassen. Der Motorhauptkörper
(11) beinhaltet an einem Endbereich der Auslasspassage
(31) auf Seiten der Brennkammer (23) ein Auslassventil
(34). Das Auslassventil (34) öffnet und
schließt den Übergang zwischen der Auslasspassage
(31) und der Brennkammer (23). Zusätzlich
beinhaltet das Abgassystem (14) einen Katalysator (35).
Der Katalysator (35) beinhaltet zum Beispiel einen Oxidationskatalysator
zum Oxidieren von im Abgas enthaltenem Kohlenwasserstoff (HC) oder
Kohlenmonoxid (CO), einen Reduktionskatalysator zur Reduktion von
Stickstoffoxid (NOx) im Abgas und einen Diesel-Partikelfilter (DPF)
zum Auffangen von Partikeln im Abgas.The exhaust system ( 14 ) includes an outlet passage forming element ( 32 ), which has an outlet passage ( 31 ). An end portion of the outlet passage forming member (FIG. 32 ) is to an outlet opening ( 33 ) and the other end region of the educational element ( 32 ) is connected to the engine main body ( 11 ) connected. Accordingly, the outlet passage ( 31 ) between the combustion chamber ( 23 ) and the outlet opening ( 33 ) connected. That of the engine main body ( 11 ) exhaust gas is exhausted through the outlet ( 33 ) to the atmosphere. The engine main body ( 11 ) includes at an end portion of the exhaust passage ( 31 ) on the side of the combustion chamber ( 23 ) an exhaust valve ( 34 ). The outlet valve ( 34 ) opens and closes the transition between the outlet passage ( 31 ) and the combustion chamber ( 23 ). In addition, the exhaust system includes ( 14 ) a catalyst ( 35 ). The catalyst ( 35 ) includes, for example, an oxidation catalyst for oxidizing hydrocarbon (HC) or carbon monoxide (CO) contained in exhaust gas, a reduction catalyst for reducing nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas, and a diesel particulate filter (DPF) for trapping particulates in exhaust gas.
Der
AGR-Teil (15) beinhaltet ein AGR-Passage-Bildungselement
(42), ein AGR-Ventil (43), einen AGR-Kühler
(44) und einen Aktuator (431). Das Bildungselement
(42) bildet eine AGR-Passage (41). Die AGR-Passage
(41) ist zwischen der Auslasspassage (31) und
der Ansaugpassage (25) angeschlossen. Ein Teil des vom
Motorhauptkörper (11) in die Auslasspassage (31)
ausgespeisten Abgases wird durch die AGR-Passage (41) zur Ansaugpassage (25)
zurückgeführt. Infolgedessen fließt das
Abgas, das von der AGR-Passage (41) zurückgeführt
wurde, zusammen mit durch die Ansaugöffnung (27)
gesaugter Frischluft in die Brennkammer (23). Das AGR-Ventil
(43) wird durch den Aktuator (431) betrieben,
um die AGR-Passage (41) von ihrem vollständig offenen
Zustand zu ihrem vollständig geschlossenen Zustand zu öffnen
und zu schließen und dabei eine Durchflussmenge des von
der Auslasspassage (31) zu der Ansaugpassage (25)
zurückgeführten Abgases zu regulieren. Wenn die
AGR-Passage (31) durch das AGR-Ventil (43) geschlossen
wird, wird das in der Auslasspassage (31) fließende
Abgas nicht zu der Ansaugpassage (25) zurückgeführt.
Der AGR-Kühler (44) ist in der AGR-Passage (41)
angeordnet, um das von der Auslasspassage (31) zu der Ansaugpassage
(25) zurückgeführte Abgas zu kühlen.
Das Abgas gibt durch den Durchgang durch den AGR-Kühler
(44) Wärme ab, sodass die Temperatur des Abgases
sinkt.The AGR part ( 15 ) includes an EGR passage educational element ( 42 ), an EGR valve ( 43 ), an EGR cooler ( 44 ) and an actuator ( 431 ). The educational element ( 42 ) forms an EGR passage ( 41 ). The EGR passage ( 41 ) is between the outlet passage ( 31 ) and the intake passage ( 25 ) connected. Part of the engine main body ( 11 ) in the outlet passage ( 31 ) exhaust gas is exhausted through the EGR passage ( 41 ) to the intake passage ( 25 ) returned. As a result, the exhaust gas flowing from the EGR passage ( 41 ), together with through the suction opening ( 27 ) sucked fresh air into the combustion chamber ( 23 ). The EGR valve ( 43 ) is controlled by the actuator ( 431 ) operated the EGR passage ( 41 ) to open and close from its fully open condition to its fully closed condition while maintaining a flow rate from the exhaust passageway ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) Regulate recirculated exhaust gas. If the EGR passage ( 31 ) through the EGR valve ( 43 ) is closed, this is in the outlet passage ( 31 ) flowing exhaust gas not to the intake passage ( 25 ) returned. The EGR cooler ( 44 ) is in the EGR passage ( 41 ) arranged to the from the outlet passage ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) to cool recirculated exhaust gas. The exhaust gas passes through the passage through the EGR cooler ( 44 ) Heat so that the temperature of the exhaust gas decreases.
Der
Kraftstoffversorgungsteil (16) speist Kraftstoff an den
Injektor (12). Der Kraftstoffversorgungsteil (16)
beinhaltet eine Kraftstoffpumpe (46) und ein Common-Rail
(47). Die Kraftstoffpumpe (46) beaufschlagt aus
einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) gesaugten Kraftstoff mit
Druck und speist den Kraftstoff dann in das Common-Rail (47)
aus. Das Common-Rail (47) speichert den in der Kraftstoffpumpe
(46) mit Druck beaufschlagten Kraftstoff mit seinem kumulierten
Druck. Das Common-Rail (47) ist an die Injektoren (12)
angeschlossen, die jeweils für die Brennkammern (23)
des Motorhauptkörpers (11) vorgesehen sind. Dementsprechend
wird der in dem Common-rail (47) gespeicherte Kraftstoff
in die Injektoren (12) gespeist.The fuel supply part ( 16 ) feeds fuel to the injector ( 12 ). The fuel supply part ( 16 ) includes a fuel pump ( 46 ) and a common rail ( 47 ). The fuel pump ( 46 ) pressurizes fuel sucked from a fuel tank (not shown) and then feeds the fuel into the common rail ( 47 ) out. The common rail ( 47 ) stores in the fuel pump ( 46 ) Pressurized fuel with its cumulative pressure. The common rail ( 47 ) is connected to the injectors ( 12 ), each for the combustion chambers ( 23 ) of the engine main body ( 11 ) are provided. Accordingly, in the common rail ( 47 stored fuel into the injectors ( 12 ).
Der
Lader (17) beinhaltet eine Turbine (51) und einen
Kompressor (52). Die Turbine (51) ist in der Auslasspassage
(31) angeordnet, um durch einen Abgasstrom gedreht zu werden.
Der Kompressor (52) ist in der Ansaugpassage (25)
angeordnet, um die in der Ansaugpassage (25) fließende
Ansaugluft mit Druck zu beaufschlagen. Die Turbine (51)
und der Kompressor (52) sind über eine Welle (53)
verbunden. Wenn die Turbine (51) durch den Abgasstrom gedreht
wird, wird diese Rotation folglich über die Welle (53)
zum Kompressor (52) übertragen, sodass auch der
Kompressor (53) rotiert. Demzufolge wird die in der Ansaugpassage
(25) fließende Ansaugluft durch die Rotation des
Kompressors (52) mit Druck beaufschlagt. Wie oben beschrieben,
beaufschlagt der Lader (17) die Ansaugluft durch die Energie
des Abgases mit Druck, d. h. er lädt sie auf. Der Lader
(17) beinhaltet einen Zwischenkühler (54)
in der Ansaugpassage (25). Die Ansaugluft, deren Temperatur
infolge der Aufladung der Ansaugluft durch den Lader (17)
angestiegen ist, gibt in dem Zwischenkühler (54)
Wärme ab, sodass die Temperatur der Ansaugluft abfällt.The loader ( 17 ) includes a turbine ( 51 ) and a compressor ( 52 ). The turbine ( 51 ) is in the outlet passage ( 31 ) to be rotated by an exhaust gas flow. The compressor ( 52 ) is in the intake passage ( 25 ) arranged in the intake passage ( 25 ) to apply flowing intake air with pressure. The turbine ( 51 ) and the compressor ( 52 ) are about a wave ( 53 ) connected. When the turbine ( 51 ) is rotated by the exhaust gas flow, this rotation is consequently transmitted via the shaft ( 53 ) to the compressor ( 52 ), so that the compressor ( 53 ) rotates. Consequently, in the intake passage ( 25 ) flowing intake air by the rotation of the compressor ( 52 ) is pressurized. As described above, the loader ( 17 ) the intake air by the energy of the exhaust gas with pressure, ie he charges it. The loader ( 17 ) includes an intercooler ( 54 ) in the intake passage ( 25 ). The intake air, the temperature of which is due to the charging of the intake air by the supercharger ( 17 ) has increased in the intercooler ( 54 ) Heat so that the temperature of the intake air drops.
Das
Steuerungsteil (18) beinhaltet einen Mikrocomputer, der
einen Prozessor (CPU = central processing unit), einen Festwertspeicher
(ROM = read only memory) und einen Schreib-Lese-Speicher (RAM =
random access memory) hat. Das Steuerungsteil (18) ist
mit dem Injektor (12), dem AGR-Ventil (43) und
der Kraftstoffpumpe (46) verbunden. Der Injektor (12)
führt gemäß einem von dem Steuerungsteil
(18) ausgegebenen Treibersignal Kraftstoffinjektion durch
die Injektionsdüse (24) aus und stoppt diese.
Die Kraftstoffpumpe (46) verändert ihre Kraftstoff-Ausspeiserate
gemäß dem Treibersignal von dem Steuerungsteil
(18), um den Druck des Kraftstoffs zu steuern, der in das
Common-Rail (47) und den Injektor (12) gespeist
wird. Das AGR-Ventil (43) wird durch das von dem Steuerungsteil
(18) an den Aktuator (431) ausgegebene Treibersignal
betrieben. Das AGR-Ventil steuert einen Öffnungsgrad der
AGR-Passage (41), um die Durchflussmenge des von der Auslasspassage
(31) zu der Ansaugpassage (25) zurückgeführten
Abgases zu regulieren.The control part ( 18 ) includes a microcomputer having a processor (CPU), a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM). The control part ( 18 ) is connected to the injector ( 12 ), the EGR valve ( 43 ) and the fuel pump ( 46 ) connected. The injector ( 12 ) performs according to one of the control part ( 18 ) output driver signal fuel injection through the injection nozzle ( 24 ) and stops them. The fuel pump ( 46 ) changes its fuel exhaust rate according to the drive signal from the control part (FIG. 18 ) to control the pressure of the fuel injected into the common rail ( 47 ) and the injector ( 12 ) is fed. The EGR valve ( 43 ) by the control part ( 18 ) to the actuator ( 431 ) issued Driver signal operated. The EGR valve controls an opening degree of the EGR passage ( 41 ) to the flow rate of the exhaust passage ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) Regulate recirculated exhaust gas.
In 2 ist
eine elektrische Konfiguration des das Steuerungsteil (18)
beinhaltenden Dieselmotors (10) dargestellt. Das Steuerungsteil
(18) ist mit einem Drehgeschwindigkeitssensor (61),
einem Gaspedalöffnungssensor (62) und einem Wassertemperatursensor
(63) verbunden. Der Drehgeschwindigkeitssensor (61)
erfasst eine Drehgeschwindigkeit eines Teils des Motorhauptkörpers
(11), d. h. eine Drehgeschwindigkeit einer Kurbelwelle
(nicht dargestellt), und gibt die erfasste Drehgeschwindigkeit als ein
elektrisches Signal an das Steuerungsteil (18) aus. Der
Gaspedalöffnungssensor (62) erfasst den Öffnungsgrad
eines Gaspedals (nicht dargestellt) und gibt den erfassten Öffnungsgrad
als ein elektrisches Signal an das Steuerungsteil aus. Der Wassertemperatursensor
(63) erfasst die Temperatur eines Kühlmittels
des Motorhauptkörpers (11) und gibt die erfasste
Kühlmitteltemperatur als ein elektrisches Signal an das
Steuerungsteil (18) aus.In 2 is an electrical configuration of the control part ( 18 ) containing diesel engine ( 10 ). The control part ( 18 ) is connected to a rotational speed sensor ( 61 ), an accelerator opening sensor ( 62 ) and a water temperature sensor ( 63 ) connected. The rotational speed sensor ( 61 ) detects a rotational speed of a part of the engine main body (FIG. 11 ), ie a rotational speed of a crankshaft (not shown), and outputs the detected rotational speed as an electrical signal to the control part (FIG. 18 ) out. The accelerator opening sensor ( 62 ) detects the opening degree of an accelerator pedal (not shown) and outputs the detected opening degree as an electric signal to the control part. The water temperature sensor ( 63 ) detects the temperature of a coolant of the engine main body ( 11 ) and outputs the detected coolant temperature as an electrical signal to the control part ( 18 ) out.
Das
Steuerungsteil (18) ist an ein Teil zur Ermittlung der
Schwefelmenge (64), einen Luftstromsensor (65),
einen Ladedrucksensor (66), einen Ansaugluft-Temperatursensor
(67) und an einen AGR-Temperatursensor (68) angeschlossen.
Das Teil zur Ermittlung der Schwefelmenge (64) ermittelt die
in Kraftstoff und Schmiermittel enthaltene Schwefelmenge. Eine geringe
Menge von Schwefel ist zuweilen in Kraftstoff und Schmiermittel
enthalten. Die in Kraftstoff und Schmiermittel enthaltene Schwefelmenge
ist ein in Abhängigkeit der Art von Kraftstoff und Schmiermittel
bekannter Wert. Demnach ermittelt das Teil zur Ermittlung der Schwefelmenge
(68) die Schwefelmenge gemäß den für
den Dieselmotor (10) genutzten Arten von Kraftstoff und
Schmiermittel. Der Luftstromsensor (65) ist in der Ansaugpassage
(25) angeordnet, um eine Durchflussmenge der in der Ansaugpassage
(25) fließenden Ansaugluft zu ermitteln. Der Luftstromsensor
(65) ist näher auf der Seite der Ansaugöffnung
(27) angeordnet als das AGR-Mittel (15) und der
Lader (17). Aus diesem Grund erkennt der Luftstromsensor
(65) eine Durchflussmenge von Frischluft aus der Ansaugluft.
Der Luftstromsensor (65) gibt eine erfasste Durchflussmenge
von Frischluft als elektronisches Signal an das Steuerungsteil (18)
aus. Der Ladedrucksensor (66) ist in der Ansaugpassage
(25) angeordnet, um den Druck der Ansaugluft zu erfassen,
die durch den Lader (17) aufgeladen wurde, d. h. den Druck
der Ansaugluft, die in die Brennkammer (23) gesaugt wird. Der
Ladedrucksensor (66) gibt den erfassten Druck der Ansaugluft
als elektrisches Signal an das Steuerungsteil (18) aus.
Der Ansaugluft-Temperatursensor (67) ist in der Ansaugpassage
(25) angeordnet, um eine Temperatur der in der Ansaugpassage
(25) fließenden Ansaugluft zu erfassen.The control part ( 18 ) is connected to a part for determining the amount of sulfur ( 64 ), an airflow sensor ( 65 ), a boost pressure sensor ( 66 ), an intake air temperature sensor ( 67 ) and to an EGR temperature sensor ( 68 ) connected. The part for determining the amount of sulfur ( 64 ) determines the amount of sulfur contained in fuel and lubricant. A small amount of sulfur is sometimes contained in fuel and lubricant. The amount of sulfur contained in fuel and lubricant is a known value depending on the type of fuel and lubricant. Accordingly, the part for determining the amount of sulfur ( 68 ) the amount of sulfur in accordance with that for the diesel engine ( 10 ) used types of fuel and lubricants. The air flow sensor ( 65 ) is in the intake passage ( 25 ) arranged to a flow rate in the intake passage ( 25 ) to determine flowing intake air. The air flow sensor ( 65 ) is closer to the side of the suction port ( 27 ) arranged as the EGR agent ( 15 ) and the loader ( 17 ). For this reason, the air flow sensor ( 65 ) a flow rate of fresh air from the intake air. The air flow sensor ( 65 ) outputs a detected flow rate of fresh air as an electronic signal to the control part ( 18 ) out. The boost pressure sensor ( 66 ) is in the intake passage ( 25 ) arranged to detect the pressure of the intake air passing through the loader ( 17 ), ie the pressure of the intake air entering the combustion chamber ( 23 ) is sucked. The boost pressure sensor ( 66 ) is the detected pressure of the intake air as an electrical signal to the control part ( 18 ) out. The intake air temperature sensor ( 67 ) is in the intake passage ( 25 ) arranged to a temperature of the in the intake passage ( 25 ) to capture flowing intake air.
Der
Ansaugluft-Temperatursensor (67) gibt die erfasste Temperatur
der Ansaugluft als elektrisches Signal an das Steuerungsteil (18)
aus. Der AGR-Temperatursensor (68) erfasst eine Temperatur des
von der Auslasspassage (31) zur Ansaugpassage (25)
durch die AGR-Passage (41) zurückgeführten
Abgases. Der AGR-Temperatursensor (68) gibt die erfasste
Temperatur des Abgases an das Steuerungsteil (18) als elektrisches
Signal aus.The intake air temperature sensor ( 67 ) is the detected temperature of the intake air as an electrical signal to the control part ( 18 ) out. The EGR temperature sensor ( 68 ) detects a temperature of the outlet passage ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) through the EGR passage ( 41 ) recirculated exhaust gas. The EGR temperature sensor ( 68 ) gives the detected temperature of the exhaust gas to the control part ( 18 ) as an electrical signal.
Das
Steuerungsteil (18) beinhaltet ein Teil zur Berechnung
der Injektionsmenge (71), ein Teil (Mittel) zur Ermittlung
der Düsentemperatur (72), ein Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73) und ein
Teil (Mittel) zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge
(74). Das Teil zur Berechnung der Injektionsmenge (71),
das Teil zur Ermittlung der Düsentemperatur (72),
das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73)
und das Teil zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge
werden als Software durch ein Computerprogramm realisiert, das durch
das Steuerungsteil (18) ausgeführt wird. Das Teil
zur Berechnung der Injektionsmenge (71), das Teil zur Ermittlung
der Düsentemperatur (72), das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung und das Teil zur Berechnung
der eingesaugten SO3-Menge können
auch als Hardware realisiert sein.The control part ( 18 ) includes a part for calculating the injection quantity ( 71 ), a part (means) for determining the nozzle temperature ( 72 ), part of the SO 3 amount setting ( 73 ) and part (means) for calculating the amount of SO 3 sucked in ( 74 ). The part for calculating the injection quantity ( 71 ), the part for determining the nozzle temperature ( 72 ), the SO 3 amount adjustment part ( 73 ) and the SO 3 sucked amount calculating part are realized as software by a computer program executed by the control part (FIG. 18 ) is performed. The part for calculating the injection quantity ( 71 ), the part for determining the nozzle temperature ( 72 ), the SO 3 amount setting part, and the SO 3 amount sucking part can also be realized as hardware.
Das
Teil zur Berechnung der Injektionsmenge (71) berechnet
eine Menge an aus dem Injektor (12) injiziertem Kraftstoff
basierend auf der Drehgeschwindigkeit eines Teils des Motorhauptkörpers (11),
die durch den Drehgeschwindigkeitssensor (61) erfasst wird,
und dem Öffnungsgrad des Gaspedals, welcher durch den Gaspedalöffnungssensor
(62) erfasst wird. Das Teil zur Ermittlung der Düsentemperatur
(72) ermittelt eine Temperatur der Injektionsdüse (24)
des Injektors (12). Die Temperatur der Injektionsdüse
(24) korreliert mit der Drehgeschwindigkeit des Teils des
Motorhauptkörpers (11), der Kraftstoffinjektionsmenge
und der Kühlmitteltemperatur. Daher schätzt das
Teil zur Ermittlung der Düsentemperatur (72) die
Temperatur der Injektionsdüse (24) basierend auf
der Motordrehgeschwindigkeit, die durch den Drehgeschwindigkeitssensor
(61) erfasst wird, der Kraftstoffinjektionsmenge, die durch
das Teil zur Berechnung der Injektionsmenge (71) berechnet wird,
und der Kühlmitteltemperatur, die durch den Wassertemperatursensor
(63) erfasst wird. Die Temperatur der Injektionsdüse
(24) ist beispielsweise in dem Festwertspeicher (ROM) des
Steuerungsteils (18) als ein Kennfeld abgelegt, das mit
der Drehgeschwindigkeit des Teils des Motorhauptkörpers
(11), der Injektionsmenge und der Kühlmitteltemperatur korreliert
ist. Demnach ermittelt das Teil zur Ermittlung der Düsentemperatur
(72) die Temperatur der Injektionsdüse (24)
unter Bezugnahme auf das Kennfeld, basierend auf der ermittelten
Drehgeschwindigkeit des Teils des Motorhauptkörpers (11), Injektionsmenge
und Kühlmitteltemperatur. Alternativ kann das Teil zur
Ermittlung der Düsentemperatur (72) die Temperatur
der Injektionsdüse (24) direkt durch einen für
die Injektionsdüse (24) vorgesehenen Temperatursensor
ermitteln.The part for calculating the injection quantity ( 71 ) calculates an amount of from the injector ( 12 ) injected fuel based on the rotational speed of a part of the engine main body ( 11 ) detected by the rotational speed sensor ( 61 ), and the degree of opening of the accelerator pedal which is detected by the accelerator pedal opening sensor ( 62 ) is detected. The part for determining the nozzle temperature ( 72 ) determines a temperature of the injection nozzle ( 24 ) of the injector ( 12 ). The temperature of the injection nozzle ( 24 ) correlates with the rotational speed of the part of the engine main body ( 11 ), the fuel injection amount and the coolant temperature. Therefore, the nozzle temperature estimation part estimates ( 72 ) the temperature of the injection nozzle ( 24 ) based on the engine rotational speed determined by the rotational speed sensor ( 61 ), the fuel injection amount detected by the injection quantity calculating part (FIG. 71 ) and the coolant temperature detected by the water temperature sensor ( 63 ) is detected. The temperature of the injection nozzle ( 24 ) is, for example, in the read-only memory (ROM) of the control part ( 18 ) is stored as a map that is related to the rotational speed of the part of the engine main body ( 11 ), the injection amount and the coolant temperature is correlated. Thus, the part for determining the nozzle temperature ( 72 ) the temperature of the injection nozzle ( 24 ) with reference to the Map, based on the determined rotational speed of the part of the engine main body ( 11 ), Injection quantity and coolant temperature. Alternatively, the part for determining the nozzle temperature ( 72 ) the temperature of the injection nozzle ( 24 ) directly through one for the injection nozzle ( 24 ) determine the temperature sensor.
Das
Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73) sowie
das AGR-Ventil (43) bilden ein Mittel zur SO3-Mengen-Einstellung.The part about the SO 3 amount setting ( 73 ) and the EGR valve ( 43 ) form a means of adjusting SO 3 levels.
Das
Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73) steuert
zusammen mit dem AGR-Ventil (43) die SO3-Menge,
die in der Ansaugluft enthalten ist, welche in die Brennkammer (23)
gesaugt wird. Insbesondere reduziert das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung
(73), basierend auf einer Temperatur der Injektionsdüse
(24) und einem Säuretaupunkt von SO3,
in der Ansaugluft enthaltenes SO3 auf eine
solche Menge, dass eine Kondensation von SO3 vermieden
wird. Das Teil zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge
(74) berechnet die Maximalmenge von SO3,
die für die in die Brennkammer (23) eingesaugte
Ansaugluft zulässig ist. Die Maximalmenge an SO3, die in der in die Brennkammer (23)
eingesaugten Ansaugluft zulässig ist, wird aus einer Beziehung
zwischen der Temperatur der Injektionsdüse (24)
und dem Säuretaupunkt berechnet, die in 3 dargestellt
ist. Der Säuretaupunkt von SO3 ist
weithin bekannt, zum Beispiel als Beziehung zwischen einer SO3-Konzentration im Abgas und der Temperatur. Diese
Beziehung zwischen der Temperatur der Injektionsdüse (24)
und dem Säuretaupunkt ist zum Beispiel in dem Festwertspeicher
(ROM) des Steuerungsteils (18) als Kennfeld abgelegt. Dementsprechend
berechnet das Teil zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge
(74) die maximale Menge an SO3,
die in der in die Brennkammer (23) eingesaugten Ansaugluft
zulässig ist, aus einer Temperatur der Injektionsdüse
(24), die von dem Teil zur Ermittlung der Düsentemperatur
ermittelt wird.The part about the SO 3 amount setting ( 73 ) controls together with the EGR valve ( 43 ) the amount of SO 3 contained in the intake air which enters the combustion chamber ( 23 ) is sucked. In particular, the part reduces the SO 3 amount setting ( 73 ), based on a temperature of the injection nozzle ( 24 ) And an acid dew point of SO 3, in the intake air SO 3 contained in such an amount that a condensation of SO 3 is avoided. The part for calculating the amount of SO 3 sucked in ( 74 ) calculates the maximum amount of SO 3 required for the combustion chamber ( 23 ) sucked intake air is allowed. The maximum amount of SO 3 that enters the combustion chamber ( 23 ) intake air is allowed, is determined from a relationship between the temperature of the injection nozzle ( 24 ) and acid dew point, which in 3 is shown. The acid dew point of SO 3 is well known, for example, as a relationship between a SO 3 concentration in the exhaust gas and the temperature. This relationship between the temperature of the injection nozzle ( 24 ) and the acid dew point is, for example, in the read-only memory (ROM) of the control part ( 18 ) filed as a map. Accordingly, the part calculated to calculate the amount of SO 3 sucked in ( 74 ) the maximum amount of SO 3 that enters the combustion chamber ( 23 ) sucked intake air is allowed from a temperature of the injection nozzle ( 24 ), which is determined by the part for determining the nozzle temperature.
Das
Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73) berechnet
eine maximal zulässige AGR-Menge aus der Maximalmenge von
SO3, die von dem Teil zur Berechnung der
eingesaugten SO3-Menge (74) berechnet
wird, der Menge von Schwefel, die von dem Teil zur Ermittlung der
Schwefelmenge (64) ermittelt wird, der Durchflussmenge
von Frischluft, die durch den Luftstromsensor (65) erfasst
wird, dem Ladedruck, der von dem Ladedrucksensor (66) erfasst
wird, der Temperatur der Ansaugluft, die von dem Ansaugluft-Temperatursensor
(67) erfasst wird, und der Temperatur des Abgases, die
von dem AGR-Temperatursensor (68) erfasst wird. Jede der
Größen von Schwefelmenge, Durchflussmenge von
Frischluft, Ladedruck und Ansauglufttemperatur beeinflussen die
SO3-Menge, die infolge der Verbrennung von Treibstoff
in der Brennkammer (23) erzeugt wird. Deshalb berechnet
das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung die
maximal zulässige AGR-Menge mit der Maximalmenge von SO3, die von dem Teil zur Berechnung der eingesaugten
SO3-Menge berechnet wird, und der Temperatur
des rückgeführten Abgases zusätzlich
zu der Schwefelmenge, der Durchflussmenge von Frischluft, dem Ladedruck
und der Ansauglufttemperatur als den rechnerischen Größen.
Wenn die Durchflussmenge von Abgas, das von der Auslasspassage (31)
zu der Ansaugpassage (25) durch den AGR-Teil (15)
rückgeführt wird, größer wird
als die maximal zulässige AGR-Menge, erreicht das in dem
Abgas enthaltene SO3 den Säuretaupunkt
mit Bezug auf die Temperatur der Injektionsdüse (24), sodass
sich das SO3 als schwefelige Säure
an die Injektionsdüse (24) anlagern kann. Entsprechend ändert
das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73)
den Öffnungsgrad des AGR-Ventils (43) basierend
auf der berechneten, maximal zulässigen AGR-Menge, um die
Durchflussmenge des aus der Auslasspassage (31) zu der
Ansaugpassage (25) rückgeführten Abgases
auf die maximal zulässige AGR-Menge einzustellen.The part about the SO 3 amount setting ( 73 ) calculates a maximum allowable amount of EGR from the maximum amount of SO 3 that is derived from the SO 3 sucked amount calculating portion ( 74 ), the amount of sulfur emitted by the sulfur 64 ), the flow rate of fresh air through the air flow sensor ( 65 ), the boost pressure generated by the boost pressure sensor ( 66 ), the temperature of the intake air detected by the intake air temperature sensor ( 67 ) and the temperature of the exhaust gas emitted by the EGR temperature sensor ( 68 ) is detected. Each of the quantities of sulfur, flow rate of fresh air, boost pressure and intake air temperature affect the amount of SO 3 resulting from the combustion of fuel in the combustion chamber (FIG. 23 ) is produced. Therefore, the part calculates the SO 3 rates setting the maximum EGR amount to the maximum amount of SO 3, which is computed by the part for calculating the sucked amount of SO 3, and the temperature of recirculated exhaust gas in addition to the amount of sulfur, the flow rate of fresh air, the boost pressure and the intake air temperature as the calculated quantities. If the flow rate of exhaust gas from the exhaust passage ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) through the EGR part ( 15 ) is greater than the maximum allowable EGR amount, the SO 3 contained in the exhaust gas reaches the acid dew point with respect to the temperature of the injection nozzle ( 24 ), so that the SO 3 as sulfuric acid to the injection nozzle ( 24 ) can attach. Accordingly, the part changes to the SO 3 amount setting ( 73 ) the degree of opening of the EGR valve ( 43 ) based on the calculated, maximum allowable EGR amount to the flow rate of the exhaust passage ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) of recirculated exhaust gas to the maximum allowable EGR quantity.
Vorausgesetzt,
dass eine AGR-Menge, die in einem normalen Betriebszustand mit der
SO3-Menge aus der Berechnung festgelegt
ist, eine normale AGR-Menge ist, ist in einem solchen Fall die maximal zulässige
AGR-Menge geringer als die normale AGR-Menge, d. h. (normale AGR-Menge) > (maximal zulässige
AGR-Menge). Folglich wird der Anteil von Abgas in der in die Brennkammer
(23) fließenden Ansaugluft reduziert, sodass die
in der Ansaugluft enthaltene SO3-Menge abnimmt.In this case, provided that an EGR amount determined from the calculation in a normal operating state with the SO 3 amount from the calculation is a normal EGR amount, then the maximum allowable EGR amount is less than the normal EGR amount , ie (normal EGR quantity)> (maximum permissible EGR quantity). Consequently, the proportion of exhaust gas in the combustion chamber ( 23 ) reduces intake air, so that the amount of SO 3 contained in the intake air decreases.
Als
nächstes wird im Folgenden mit Bezug auf 4 ein
Ablauf einer AGR-Steuerung durch den Dieselmotor (10) mit
der vorbeschriebenen Konfiguration erklärt. Wenn der Betrieb
des Dieselmotors (10) gestartet wird, ermittelt das Steuerungsteil
(18) die Drehgeschwindigkeit eines Teils des Motorhauptkörpers
(11) (S101). Das Steuerungsteil (18) ermittelt die
Drehgeschwindigkeit eines Teils des Motorhauptkörpers (11)
von dem Drehgeschwindigkeitssensor (61). Weiterhin ermittelt
das Steuerungsteil (18) die Kraftstoffinjektionsmenge (S102)
und es ermittelt die Kühlmitteltemperatur (S103). Das Steuerungsteil (18)
ermittelt die Kraftstoffinjektionsmenge, die von dem Teil zur Berechnung
der Injektionsmenge (71) berechnet wird basierend auf dem
durch den Gaspedalöffnungssensor (62) erfassten Öffnungsgrad
des Gaspedals und der durch den Drehgeschwindigkeitssensor (61)
erfassten Drehgeschwindigkeit des Teils der Motorhauptkörpers
(11). Zusätzlich ermittelt das Steuerungsteil
(18) die Kühlmitteltemperatur von dem Wassertemperatursensor
(63).Next, with reference to FIG 4 a sequence of EGR control by the diesel engine ( 10 ) with the configuration described above. When the operation of the diesel engine ( 10 ) is started, the control part determines ( 18 ) the rotational speed of a part of the engine main body ( 11 ) (S101). The control part ( 18 ) determines the rotational speed of a part of the engine main body ( 11 ) from the rotational speed sensor ( 61 ). Furthermore, the control part determines ( 18 ) the fuel injection amount (S102) and determines the coolant temperature (S103). The control part ( 18 ) determines the fuel injection amount that is determined by the injection quantity calculation part (FIG. 71 ) is calculated based on the accelerator opening sensor ( 62 ) detected opening degree of the accelerator pedal and by the rotational speed sensor ( 61 ) detected rotational speed of the part of the engine main body ( 11 ). In addition, the control part determines ( 18 ) the coolant temperature of the water temperature sensor ( 63 ).
Wenn
das Steuerungsteil (18) die Drehgeschwindigkeit des Teils
des Motorhauptkörpers (11), die Kraftstoffinjektionsmenge
und die Kühlmitteltemperatur ermittelt, berechnet das Steuerungsteil
(18) aus diesen die Temperatur der Injektionsdüse
(24) (S104). Die Temperatur der Injektionsdüse
(24) ist in dem Festwertspeicher (ROM) als Kennfeld abgelegt, das
mit der Drehgeschwindigkeit des Teils des Motorhauptkörpers
(11), der Kraftstoffinjektionsmenge und der Kühlmitteltemperatur
korreliert. Folglich berechnet das Steuerungsteil (18)
die Temperatur der Injektionsdüse (24) unter Nutzung
des Kennfelds basierend auf der ermittelten Drehgeschwindigkeit
des Teils des Motorhauptkörpers (11), der Kraftstoffinjektionsmenge
und der Kühlmitteltemperatur.If the control part ( 18 ) the rotational speed of the part of the engine main body ( 11 ), the fuel injection amount and the Kühlmitteltem determines the temperature, calculates the control part ( 18 ) from these the temperature of the injection nozzle ( 24 ) (S104). The temperature of the injection nozzle ( 24 ) is stored in the read-only memory (ROM) as a map, which with the rotational speed of the part of the engine main body ( 11 ), the fuel injection amount and the coolant temperature. Consequently, the control part calculates ( 18 ) the temperature of the injection nozzle ( 24 ) using the map based on the detected rotational speed of the part of the engine main body (FIG. 11 ), the fuel injection amount and the coolant temperature.
Das
Teil zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge
(74) berechnet die maximale Menge von SO3,
die zu dem Säuretaupunkt korrespondiert (S105), basierend
auf der in (S104) berechneten Temperatur der Injektionsdüse
(24). Vorgegeben, dass die berechnete Temperatur der Injektionsdüse (24)
der Säuretaupunkt ist, wird die maximal zulässige
Menge von SO3 für die Ansaugluft
bei dieser Temperatur der Injektionsdüse (24)
aus der Korrelation in 3 berechnet. Die Korrelation
in 3 ist in dem Festwertspeicher (ROM) des Steuerungsteils
(18) als Kennfeld abgelegt. Dementsprechend berechnet das Teil
zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge basierend
auf der bei (S104) berechneten Temperatur der Injektionsdüse
(24) die maximale Menge von SO3 aus
dem Kennfeld. Wie oben angeführt, berechnet das Teil zur
Berechnung der eingesaugten SO3-Menge die
Maximalmenge von SO3.The part for calculating the amount of SO 3 sucked in ( 74 ) calculates the maximum amount of SO 3 corresponding to the acid dew point (S <b> 105) based on the injection nozzle temperature calculated in (S <b> 104) (S <b> 104). 24 ). Given that the calculated temperature of the injection nozzle ( 24 ) is the acid dew point, the maximum allowable amount of SO 3 for the intake air at this temperature of the injection nozzle ( 24 ) from the correlation in 3 calculated. The correlation in 3 is in the read-only memory (ROM) of the control part ( 18 ) filed as a map. Accordingly, the SO 3 sucked amount calculating part calculates based on the injection nozzle temperature calculated at (S <b> 104) (FIG. 24 ) the maximum amount of SO 3 from the map. As stated above, the SO 3 sucked amount calculating part calculates the maximum amount of SO 3 .
Darauf
folgend ermittelt das Steuerungsteil (18) die Schwefelmenge
von dem Teil zur Ermittlung der Schwefelmenge (64). Zudem
ermittelt das Steuerungsteil (18) die Durchflussmenge von
Frischluft von dem Luftstromsensor (65) (S107), es ermittelt
den Ladedruck von dem Ladedrucksensor (66) (S108), es ermittelt
die Ansauglufttemperatur von dem Ansaugluft-Temperatursensor (67)
(S109) und es ermittelt die Temperatur des rückgeführten
Abgases von dem AGR-Temperatursensor (68) (S110). Das Teil zur
SO3-Mengen-Einstellung (73) berechnet
die maximal zulässige AGR-Menge aus der in (S105) berechneten
Maximalmenge von SO3, der Durchflussmenge
von Frischluft, dem Ladedruck, der Ansauglufttemperatur und der
Abgastemperatur, die in (S106) bis (S110) ermittelt wurden (S111).
Die maximal zulässige AGR-Menge korreliert mit der maximalen
Menge von SO3, der Schwefelmenge, der Durchflussmenge
von Frischluft, Ladedruck, der Ansauglufttemperatur und der Abgastemperatur.
Deshalb berechnet das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung
(73) die maximal zulässige AGR-Menge basierend
auf diesen Werten aus dem in dem Festwertspeicher (ROM) des Steuerungsteils
(18) abgelegten Kennfeld.Subsequently, the control part determines ( 18 ) the amount of sulfur from the part for determining the amount of sulfur ( 64 ). In addition, the control part determines ( 18 ) the flow rate of fresh air from the air flow sensor ( 65 ) (S107), it detects the boost pressure from the boost pressure sensor ( 66 ) (S108), it determines the intake air temperature from the intake air temperature sensor ( 67 ) (S109) and determines the temperature of the recirculated exhaust gas from the EGR temperature sensor ( 68 ) (S110). The part about the SO 3 amount setting ( 73 ) calculates the maximum allowable EGR amount from the maximum amount of SO 3 calculated in (S105), the flow amount of fresh air, the boost pressure, the intake air temperature, and the exhaust gas temperature determined in (S106) to (S110) (S111). The maximum allowable amount of EGR correlates with the maximum amount of SO 3 , the amount of sulfur, the flow rate of fresh air, boost pressure, intake air temperature, and exhaust gas temperature. Therefore, the part calculates to the SO 3 amount setting ( 73 ) the maximum permissible EGR quantity based on these values from that in the read-only memory (ROM) of the control part ( 18 ) stored map.
Das
Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73) legt
die bei (S111) berechnete maximal zulässige AGR-Menge als
Soll-AGR-Menge fest (S112). Dann ändert das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung
den Öffnungsgrad des AGR-Ventils (43) mit der
festgelegten maximal zulässigen AGR-Menge als Soll-AGR-Menge
(S113). Demzufolge wird die Durchflussmenge von aus der Auslasspassage
(31) zu der Ansaugpassage (25) rückgeführtem
Abgas gemäß dem Öffnungsgrad des AGR-Ventils
(43) reguliert. In diesem Fall ist die maximal zulässige
AGR-Menge geringer als die normale AGR-Menge. Dementsprechend nimmt
die Durchflussmenge des von der Auslasspassage (31) zu
der Ansaugpassage (25) rückgeführten Abgases
ab und die Menge an SO3, die zusammen mit
dem Abgas in die Brennkammer gesaugt wird, wird verringert. Das
hat zur Folge, dass SO3, das in die Brennkammer
(23) eingesaugt wird, nicht die SO3-Konzentration
am Säuretaupunkt bei der erfassten Temperatur der Injektionsdüse
(24) überschreitet, sodass die Kondensation von
SO3 auf der Injektionsdüse (24)
als schwefelige Säure vermindert wird.The part about the SO 3 amount setting ( 73 ) sets the maximum allowable EGR amount calculated at (S111) as the target EGR amount (S112). Then, the SO3 amount setting part changes the opening degree of the EGR valve ( 43 ) with the set maximum allowable EGR amount as the target EGR amount (S113). As a result, the flow rate from the exhaust passage (FIG. 31 ) to the intake passage ( 25 ) recirculated exhaust gas according to the opening degree of the EGR valve ( 43 ). In this case, the maximum allowable EGR amount is less than the normal EGR amount. Accordingly, the flow rate of the from the exhaust passage ( 31 ) to the intake passage ( 25 ) recirculated exhaust gas and the amount of SO 3 , which is sucked together with the exhaust gas into the combustion chamber, is reduced. As a result, SO 3 entering the combustion chamber ( 23 ), not the SO 3 concentration at the acid dew point at the detected temperature of the injection nozzle ( 24 ), so that the condensation of SO 3 on the injection nozzle ( 24 ) is reduced as sulfurous acid.
In
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt das
Teil zur SO3-Mengen-Einstellung die SO3-Menge ein, die zusammen mit der Ansaugluft
in die Brennkammer (23) gesaugt wird. Folglich vermindert
das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung basierend
auf der Temperatur der Injektionsdüse (24) und
dem Säuretaupunkt von SO3 die Anlagerung
von kondensiertem SO3 auf der Injektionsdüse
(24), d. h. die Anlagerung von schwefeliger Säure.
Also wird durch die Reduktion der in der Ansaugluft enthaltenen
SO3-Menge die Anlagerung von kondensiertem SO3, d. h. schwefeliger Säure, auf
der Injektionsdüse egal welcher Temperatur der Injektionsdüse
(24) reduziert. Somit wird die Kondensation von im Abgas enthaltenem
SO3 verringert und eine durch das kondensierte
SO3, d. h. schwefelige Säure, verursachte Korrosion
der Injektionsdüse (24) wird vermindert.In the above-described embodiment, the SO 3 amount setting part adjusts the amount of SO 3 , which together with the intake air into the combustion chamber (FIG. 23 ) is sucked. Consequently, the part reduces the SO 3 amount adjustment based on the temperature of the injection nozzle (FIG. 24 ) and the acid dew point of SO 3, the addition of condensed SO 3 on the injection nozzle ( 24 ), ie the addition of sulphurous acid. Thus, by reducing the amount of SO 3 contained in the intake air, the accumulation of condensed SO 3 , ie sulphurous acid, on the injection nozzle does not matter which temperature of the injection nozzle ( 24 ) reduced. Thus, the condensation of SO 3 contained in the exhaust gas is reduced and corrosion of the injection nozzle caused by the condensed SO 3 , ie sulphurous acid ( 24 ) is reduced.
In
dem Ausführungsbeispiel wird die maximal zulässige
Menge von SO3 für die Ansaugluft,
die in die Brennkammer (23) gesaugt wird, durch das Teil zur
Berechnung der eingesaugten SO3-Menge (74) berechnet.
Das bedeutet, das Teil zur Berechnung der eingesaugten SO3-Menge (74) berechnet die größte
Menge, die für in der Ansaugluft enthaltenes SO3 zulässig ist. Dann stellt das
Teil zur SO3-Mengen-Einstellung die Durchflussmenge
von Abgas, das durch das AGR-Teil (15) in die Brennkammer (23)
rückgeführt wird, basierend auf der berechneten maximalen
SO3-Menge ein. Wenn die maximal zulässige
SO3-Menge geringer wird, macht das Teil
zur SO3-Mengen-Einstellung beispielsweise
die Durchflussmenge von Abgas geringer, das durch das AGR-Teil (15)
in die Brennkammer (23) rückgeführt wird.
Wenn die maximal für die Ansaugluft zulässige SO3-Menge klein wird, wird die Durchflussmenge
von SO3 beinhaltendem rückgeführtem
Abgas durch das AGR Teil (15) begrenzt. Somit wird die
durch kondensiertes SO3 verursachte Korrosion
der Injektionsdüse (24) reduziert.In the embodiment, the maximum allowable amount of SO 3 for the intake air entering the combustion chamber (FIG. 23 ) is sucked through the part for calculating the amount of SO 3 sucked in ( 74 ). That is, the part for calculating the sucked SO 3 amount ( 74 ) calculates the largest amount permitted for SO 3 contained in the intake air. Then, the SO 3 amount setting part sets the flow rate of exhaust gas passing through the EGR part (FIG. 15 ) in the combustion chamber ( 23 ), based on the calculated maximum amount of SO 3 . If the maximum allowable SO 3 amount is smaller, the flow rate of the exhaust gas makes the part of the SO 3 rates setting, for example, less that (through the EGR part 15 ) in the combustion chamber ( 23 ) is returned. When the maximum amount of SO 3 allowed for the intake air becomes small, the flow rate of SO 3 -containing recirculated exhaust gas is detected by the EGR part (FIG. 15 ) limited. Thus, the corrosion caused by condensed SO 3 becomes the injection nozzle ( 24 ) reduced.
In
dem Ausführungsbeispiel berechnet das Teil zur Berechnung
der eingesaugten SO3-Menge die maximale
SO3-Menge basierend auf der Temperatur der
Injektionsdüse (24). Demnach wird durch die Ermittlung
der Temperatur der Injektionsdüse (24) die maximale
SO3-Menge berechnet, die mit dem Säuretaupunkt
korreliert ist. Also wird die durch das kondensierte SO3 verursachte
Korrosion der Injektionsdüse (24) durch die Nutzung
einer einfachen Methode reduziert. Weiterhin stellt das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung (73) in dem
Ausführungsbeispiel auf der Basis der maximalen SO3-Menge, der Schwefelmenge, die in der Brennkammer
(23) verbrennt, der Frischluftmenge, dem Ladedruck, der Temperatur
des rückgeführten Abgases und der Temperatur der
Ansaugluft die Durchflussmenge des durch das AGR-Teil in die Brennkammer
(23) zurückgeführten Abgases ein. Der
in Kraftstoff und Schmiermittel enthaltene Schwefel verbrennt in
der Brennkammer (23). Die Menge dieses Schwefels wird durch
die Arten von Kraftstoff und Schmiermittel festgestellt. Aus diesem
Grund ermittelt das Teil zur SO3-Mengen-Einstellung
die enthaltene Schwefelmenge in Abhängigkeit von den Arten
von Kraftstoff und Schmiermittel. Die in die Brennkammer (23)
gesaugte Ansaugluft beinhaltet durch das AGR-Mittel (15)
rückgeführtes Abgas und neu angesaugte Frischluft.
Die Menge dieser Frischluft wird durch die Durchflussmenge des Abgases
ermittelt, das durch das AGR-Mittel (15) rückgeführt
wird. Auf der Grundlage von diesen berechnet das Mittel zur SO3-Mengen-Einstellung (73) die Durchflussmenge
des durch das AGR-Mittel (15) in die Brennkammer (23)
rückfließenden Abgases. Daher wird die Durchflussmenge
des rückfließenden Abgases nach dem Betriebszustand
des Motorhauptkörpers (11) reguliert und die durch
SO3 hervorgerufene Korrosion der Injektionsdüse
(24) wird dabei verringert.In the embodiment, the SO 3 sucked amount calculating part calculates the maximum SO 3 amount based on the temperature of the injection nozzle (FIG. 24 ). Accordingly, by determining the temperature of the injection nozzle ( 24 ) calculates the maximum amount of SO 3 correlated with the acid dew point. Thus, the corrosion of the injection nozzle caused by the condensed SO 3 ( 24 ) reduced by using a simple method. Furthermore, the part on the SO 3 amount setting ( 73 ) in the embodiment on the basis of the maximum amount of SO 3, the amount of sulfur in the combustion chamber ( 23 ), the amount of fresh air, the boost pressure, the temperature of the recirculated exhaust gas and the temperature of the intake air, the flow rate of the through the EGR part into the combustion chamber ( 23 ) recirculated exhaust gas. The sulfur contained in fuel and lubricant burns in the combustion chamber ( 23 ). The amount of this sulfur is determined by the types of fuel and lubricant. For this reason, the SO 3 amount setting part determines the amount of sulfur contained depending on the kinds of the fuel and the lubricant. The into the combustion chamber ( 23 ) sucked intake air by the EGR means ( 15 ) recirculated exhaust gas and newly aspirated fresh air. The amount of this fresh air is determined by the flow rate of the exhaust gas produced by the EGR agent ( 15 ) is returned. On the basis of these, the means for adjusting SO 3 levels ( 73 ) the flow rate of the EGR agent ( 15 ) in the combustion chamber ( 23 ) recirculating exhaust gas. Therefore, the flow rate of the returning exhaust gas after the operating state of the engine main body ( 11 ) and caused by SO 3 corrosion of the injection nozzle ( 24 ) is reduced.
Es
werden Abwandlungen der obigen Ausführungsform beschrieben.
Die obige Ausführungsform wurde am Beispiel eines Direkteinspritzungs-Dieselmotors
(10) beschrieben. Jedoch kann die Erfindung auch auf einen
Benzinmotor mit einem AGR-Mittel genauso angewandt werden, wie auf
den Dieselmotor. Als Technik zur Kraftstoffversorgung kann die Erfindung
nicht nur bei einem Direkteinspritzungsmotor (direct-injection engine),
sondern auch bei einem Porteinspritzungsmotor (port-injection engine)
angewendet werden. Die Erfindung kann bei Verbrennungsmotoren mit
beliebiger, beispielsweise linearer oder drehender Kolbenbewegung
angewendet werden. Statt eines Common-Rail-Systems kann auch ein
Pumpe-Düse-System oder eine andere Kraftstoffeinspeisung
vorgesehen sein.Modifications of the above embodiment will be described. The above embodiment was based on the example of a direct injection diesel engine ( 10 ). However, the invention can also be applied to a gasoline engine having an EGR means as well as the diesel engine. As a technique for fuel supply, the invention can be applied not only to a direct-injection engine but also to a port-injection engine. The invention can be applied to internal combustion engines with any, for example linear or rotary piston movement. Instead of a common rail system, a pump-nozzle system or another fuel feed can be provided.
Alternativ
oder zusätzlich zu den erwähnten Kennfeldern können
auch Wertetabellen, Funktionen oder Kurven zur Ermittlung, insbesondere
Berechnung verwendet werden. Die einzelnen Ablaufschritte des Steuerungsablaufs
können ggf. vertauscht oder mehrfach ausgeführt
werden. Die Werte eines Zyklus können zwischengespeichert
und für einen oder mehrere folgende Zyklen verwendet werden,
z. B. als Vorgabewerte, Vergleichwerte o. dgl.. Zu Beginn des Ablaufs
oder bei bestimmten Systemzuständen können anstatt
oder zusätzlich zu den ermittelten Werten Standardwerte
verwendet werden. Die oben beschriebene Erfindung ist nicht auf
das obige Ausführungsbeispiel beschränkt und kann
auf verschiedene Ausführungsbeispiele angewendet werden, ohne
von dem Erfindungszweck abzuweichen.alternative
or in addition to the mentioned maps
also tables of values, functions or curves for the determination, in particular
Calculation can be used. The individual process steps of the control process
may be reversed or executed multiple times
become. The values of a cycle can be buffered
and used for one or more subsequent cycles,
z. B. as default values, comparative values o. The like .. At the beginning of the process
or in certain system states can instead
or default values in addition to the determined values
be used. The invention described above is not on
the above embodiment is limited and can
be applied to various embodiments, without
to deviate from the purpose of the invention.
Ansaugluft
(engl. intake air) ist dasjenige Gas, das in die Brennkammer eingesaugt
ist. Es kann aus einem rückgeführten Abgasanteil
und einem neu angesaugten Frischluftanteil bestehen.intake
(intake air) is the gas that is sucked into the combustion chamber
is. It can be made from a recirculated exhaust gas component
and a newly sucked fresh air content.
Es
kann ein System zur Einstellung, insbesondere Begrenzung, des SO3-Gehalts in dem bei der Verbrennung in der
Brennkammer entstehenden und mit kalten Motorteilen in Kontakt tretenden
Abgas vorgesehen sein. Der SO3-Gehalt setzt
sich aus dem im rückgeführten Abgas bereits enthaltenen SO3-Anteil und dem bei der Verbrennung aus
Kraftstoff und Schmiermittel neu entstehendem SO3-Anteil zusammen.
Die Gesamtkonzentration an SO3 in der Brennkammer
wird so niedrig gehalten, dass eine Kondensation an kalten Motorteilen,
insbesondere am Injektor vermieden oder zumindest wesentlich vermindert
wird. Die Beeinflussung der Gesamtkonzentration von SO3 kann über
die Menge des rückgeführten Abgases und des darin
enthaltenen SO3-Anteils erfolgen. Die maximale
SO3-Konzentration, bei der noch keine Kondensation
auftritt, kann durch eine bekannte Relation zwischen dem Säuretaupunkt
von SO3 und der Temperatur eines kalten
Motorteils bzw. des dort entsprechend abgekühlten Abgases
abgeleitet werden. Die Einstellung der SO3-Menge
kann durch Steuerung oder durch Regelung erfolgen. Die Menge an
durch das AGR-Mittel rückgeführtem Abgas sowie
dessen SO3-Gehalt können durch
geeignete Messmittel erfasst und in die Berechnung einbezogen werden.
Der Schwefelgehalt von Kraftstoff und/oder Schmiermittel kann durch
ein geeignetes Messmittel erfasst werden.There may be provided a system for adjusting, in particular limiting, the SO 3 content in the exhaust gas produced during combustion in the combustion chamber and coming into contact with cold engine parts. The SO 3 content is made up 3 content and the newly nascent during the combustion of fuel and lubricant SO 3 content of the already contained in the recirculated exhaust gas SO. The total concentration of SO 3 in the combustion chamber is kept so low that condensation on cold engine parts, in particular on the injector avoided or at least substantially reduced. The influencing of the total concentration of SO 3 can take place via the amount of recirculated exhaust gas and the SO 3 fraction contained therein. The maximum SO 3 concentration at which condensation does not yet occur can be derived by a known relation between the acid dew point of SO 3 and the temperature of a cold engine part or of the exhaust gas cooled accordingly there. The adjustment of the SO 3 amount can be done by control or by regulation. The amount of exhaust gas recirculated by the EGR agent and its SO 3 content can be detected by suitable measuring means and included in the calculation. The sulfur content of fuel and / or lubricant can be detected by a suitable measuring means.
Die
Menge an rückgeführtem Abgas kann auch in Abhängigkeit
von der Menge des zur Verbrennung gelangenden Kraftstoffs eingestellt
werden.The
Amount of recirculated exhaust gas can also be dependent
set by the amount of the fuel to be burned
become.
Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann leicht in den Sinn
kommen. Die Erfindung ist daher in ihrem weiteren Sinne nicht beschränkt
auf die spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung
und die erläuternden Beispiele, die gezeigt oder beschrieben
worden sind.additional
Advantages and modifications are easily apparent to the skilled person
come. The invention is therefore not limited in its broader sense
on the specific details, the representative device
and the illustrative examples shown or described
have been.
-
1010
-
Dieselmotordiesel engine
-
1111
-
MotorhauptkörperEngine main body
-
1212
-
Injektorinjector
-
1313
-
Ansaugsystemintake system
-
1414
-
Abgassystemexhaust system
-
1515
-
Abgasrückführung
(AGR) (AGR-Mittel)Exhaust gas recirculation
(AGR) (AGR funds)
-
1616
-
KraftstoffversorgungFuel supply
-
1717
-
Laderloaders
-
1818
-
Steuerungsteilcontrol part
-
2121
-
Zylindercylinder
-
2222
-
Kolbenpiston
-
2323
-
Brennkammercombustion chamber
-
2424
-
Injektionsdüseinjection nozzle
-
2525
-
Ansaugpassageintake passage
-
2626
-
Ansaugpassage-BildungselementIntake passage forming member
-
2727
-
Ansaugöffnungsuction
-
2828
-
Ansaugventilintake valve
-
3131
-
Auslasspassageoutlet passage
-
3232
-
Auslasspassage-BildungselementOutlet passage forming member
-
3333
-
Auslassöffnungoutlet
-
3434
-
Auslassventiloutlet valve
-
3535
-
Katalysatorcatalyst
-
4141
-
AGR-PassageEGR passage
-
4242
-
AGR-Passage-BildungselementEGR passage forming member
-
4343
-
AGR-VentilAGR valve
-
4444
-
AGR-KühlerEGR cooler
-
4646
-
KraftstoffpumpeFuel pump
-
4747
-
Common-RailCommon rail
-
5151
-
Turbineturbine
-
5252
-
Kompressorcompressor
-
5353
-
Wellewave
-
5454
-
Zwischenkühlerintercooler
-
6161
-
DrehgeschwindigkeitssensorThe angular velocity sensor
-
6262
-
GaspedalöffnungssensorAccelerator opening sensor
-
6363
-
WassertemperatursensorWater Temperature Sensor
-
6464
-
Teil
zur Ermittlung der Schwefelmengepart
to determine the amount of sulfur
-
6565
-
LuftstromsensorAir flow sensor
-
6666
-
LadedrucksensorBoost pressure sensor
-
6767
-
Ansaugluft-TemperatursensorIntake air temperature sensor
-
6868
-
AGR-TemperatursensorEGR temperature sensor
-
7171
-
Teil
zur Berechnung der Injektionsmengepart
for calculating the injection quantity
-
7272
-
Teil/Mittel
zur Ermittlung der DüsentemperaturPart / central
for determining the nozzle temperature
-
7373
-
Teil
zur SO3-Mengen-EinstellungPart about the SO 3 amount setting
-
7474
-
Teil/Mittel
zur Berechnung der eingesaugten SO3-MengePart / means for calculating the amount of absorbed SO 3
-
431431
-
Aktuatoractuator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list
The documents listed by the applicant have been automated
generated and is solely for better information
recorded by the reader. The list is not part of the German
Patent or utility model application. The DPMA takes over
no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
- JP 2006-132524
A [0002] JP 2006-132524 A [0002]
-
- DE 102005047723 A1 [0002] DE 102005047723 A1 [0002]