DE102013108225A1

DE102013108225A1 - Abgasrückführungs-Steuervorrichtung und Verfahren für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102013108225A1
Application number: DE102013108225.4A
Authority: DE
Inventors: Takumi Hatou
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2014-02-13
Also published as: JP2014034921A

Abstract

Ein Bestimmungsabschnitt der Vorrichtung vergleicht einen erfassten Rückführungszustand eines Abgasrückführungssystems mit einem Referenz-Rückführungszustand, welcher vorher gespeichert wurde, und bestimmt dadurch, ob ein Risiko besteht, dass ein Rückführungsventil aufgrund abgelagerter Verbrennungsprodukte verstopft. Falls die Bestimmung ergibt, dass das Risiko vorhanden ist, wird das Ventil (23a, 43a) wiederholt um einen kleinen Betrag nahe der vollständig geschlossenen Position des Ventils (23a, 43a) geöffnet und geschlossen, wodurch Verbrennungsprodukte vom Ventil (23a, 43a) abgekratzt werden. Diese Bestimmung und die Reinigungsmaßnahme werden durchgeführt, wenn die Maschine (10) von einem laufenden zu einem gestoppten Zustand übergegangen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[Technisches Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführungs-(EGR)-Steuervorrichtung und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine.
[Stand der Technik]
Eine Brennkraftmaschine für ein Auto enthält eine Abgasrückführungs-(EGR)-Vorrichtung, welche die maximale Verbrennungstemperatur im Zylinder durch Einführen eines Teils eines Abgases, welches durch eine Abgasleitung in eine Einlassleitung fließt, und durch Mischen des Abgases in der Einlassluft, reduziert, um dadurch giftige Substanzen (z. B. Stickoxide) zu reduzieren, die im Abgas enthalten sind.
Die EGR-Vorrichtung enthält eine EGR-Leitung bzw. ein entsprechendes Leitungssystem, welches zwischen einem Abgassystem und einem Einlasssystem bzw. Ansaugsystem der Maschine verbunden ist, und ein EGR-Ventil (hiernach vereinfacht als „Ventil” bezeichnet), dessen Ventilöffnungsgrad einstellbar ist, ist in dem EGR-Leitungssystem vorgesehen. Das heißt, es wird gewährleistet, dass ein Betrag des Abgases, der rückzuführen ist (hiernach wird dieses Abgas, das rückzuführen ist, als „EGR-Gas” bezeichnet) durch Einstellen des Öffnungsgrads des EGR-Ventils gesteuert wird.
Die EGR-Vorrichtung von diesem Typ enthält außerdem eine Abgasrückführungs-(EGR)-Passage, welche das EGR-Leitungssystem enthält, wie beispielsweise eine ringförmige rohrförmige Düse, die in ein Ventilgehäuse gepasst ist. Solch eine EGR-Passage tendiert dazu, mit Oxiden behaftet zu sein, wie beispielsweise Stickoxid, oder Karbiden (hiernach werden diese Substanzen als „Verbrennungsprodukte” bezeichnet), die im EGR-Gas enthalten sind. Die Verbrennungsprodukte sind Kohlenwasserstoff (HC), Kohlenstoff (C), Öl und dergleichen zuzuschreiben, welche im Abgas enthalten sind. Die Verbrennungsprodukte weisen eine hohe Viskosität auf und setzen sich daher graduell bzw. schrittweise ab, wie beispielsweise an einem äußeren peripheren Abschnitt des EGR-Ventils, einer Antriebswelle des EGR-Ventils und einer Innenwandoberfläche der EGR-Passage. Wenn die Verbrennungsprodukte zwischen der äußeren Peripherie des EGR-Ventils und der inneren Wandoberfläche der EGR-Passage, oder zwischen der Antriebswelle und der inneren Wandoberfläche der EGR-Passage abgelagert werden, wird es schwierig, das EGR-Ventil zu öffnen und zu schließen (hiernach als „Unbeweglichkeit des EGR-Ventils” bezeichnet), wodurch die Einstellung des Öffnungsgrads des EGR-Ventils nicht beliebig durchgeführt werden kann. Dadurch kann bei der EGR-Vorrichtung das Problem auftreten, dass das EGR-Gas nicht in die Einlassleitung eingeführt werden kann, oder ein geeigneter Betrag an EGR-Gas nicht erhalten werden kann. Diese Probleme treten insbesondere dann auf, wenn das Antriebsdrehmoment zum Durchführen der Öffnen-und-Schließen-Betriebe des EGR-Ventils klein ist, oder wenn der Öffnungsgrad (d. h., entsprechend dem Öffnungswinkel) des EGR-Ventils nur über einen sehr kleinen Winkel gesteuert wird.
Als eine Maßnahme dagegen wird das EGR-Ventil Öffnen-und-Schließen-Betrieben ausgesetzt, die wiederholt um nur einen vorbestimmten Grad in der Nähe der vollständig geschlossenen Position des Ventils stattfinden. Somit wird durch das EGR-Ventil eine Ablagerung abgekratzt, um dadurch zu verhindern, dass das Ventil unbeweglich wird (diese Maßnahme wird hiernach als „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” bezeichnet). Um die „Unbeweglichkeitsvermeindungsmaßnahme” effizient auszuführen, wird im Patentdokument JP 2007-064166 A beispielsweise eine Ventilsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine offenbart. Bei dieser Vorrichtung ist der Zustand zum Starten der „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” auf kurz nach dem Maschinenstopp beschränkt, das heißt, ein Intervall, in welchem sich die Zündkerze in einem Aus-Zustand befindet.
Eine weitere Ventilsteuervorrichtung für eine Verbrennungsvorrichtung ist in Patentdokument JP 2007-032356 A offenbart. Bei dieser Vorrichtung kann beim Durchführen von Ventil-Öffnen-und-Schließen-Betrieben zum Verhindern, dass das Ventil unbeweglich wird, wenn der Grad des Öffnen-und-Schließens des Ventils nicht einen vorbestimmten Wert nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit erreicht, gewährleistet werden, dass das Ventil in einer unterschiedlichen Richtung geöffnet und geschlossen werden kann. Somit werden die Öffnen-und-Schließen-Betriebe in einer verhältnismäßig kurzen Zeit durchgeführt, um die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme abzuschließen.
Eine weitere Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine ist im Patentdokument JP 2008-038636 A offenbart. Bei dieser Vorrichtung wird ein Betrag von Verbrennungsprodukten auf Basis der Betriebszustände der Brennkraftmaschine berechnet. Der Berechnungsbetrag wird aufaddiert, um einen Betrag bzw. eine Menge von Ablagerungen in einer Gaspassage abzuschätzen, in welcher eine Drosselklappe vorgesehen ist. Basierend auf dem abgeschätzten Betrag bzw. der entsprechenden Menge wird die Drosselklappe ausgelenkt, um die Ablagerung zu entfernen.
Ferner ist auch im Patentdokument JP 2006-070852 A eine EGR-Vorrichtung offenbart. Diese Vorrichtung ist geeignet, um hoch temperiertes Abgas zu kühlen und das gekühlte Abgas zu einer Maschineneinlassseite rückzuführen, während Verbrennungsprodukte, die in einer EGR-Passage oder auf einem Ventil abgelagert sind, entfernt werden.
Ferner ist eine weitere Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine im Patentdokument JP 2008-075517 A offenbart. Bei dieser Vorrichtung wird, wenn die Maschine gestoppt wird, die Temperatur der Ablagerung bei dem Maschinenstopp auf Basis der Gebrauchsumgebung einer EGR-Vorrichtung während eines Maschinenbetriebs abgeschätzt bzw. angenommen. Basierend auf der angenommenen Temperatur und der Außenumgebung der EGR-Vorrichtung, wird eine Annahme einer Zeit gemacht, welche vergehen würde, von da an, wenn die Maschine gestoppt wird, bis dahin, wenn eine Ablagerung bis zu einem gewissen Grad verfestigt ist. Wenn die angenommene Zeit abgelaufen ist, wird die „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” vorgenommen.
Ferner offenbart Patentdokument JP 2010-174651 A eine Einlassluftsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine. Bei dieser Vorrichtung wird, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt werden soll, ein Einlassdrosselventil in einer Einlassluftpassage bzw. Ansaugluftpassage der Brennkraftmaschine auf einen vorbestimmten Ventilöffnungsgrad gedrosselt. Danach wird eine Veränderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine erfasst, bis die Brennkraftmaschine vollständig stoppt. Wenn die Veränderung der Drehzahl einen vorbestimmten Wert überschreitet, werden Verbrennungsprodukte, die sich um das Einlassdrosselventil abgelagert haben, entfernt.
In den Patentdokumenten JP-2007-064166 A , JP 2007-032356 A , JP 2008-075517 A und JP 2010-174651 A , die vorstehend dargestellt sind, wird die „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” während eines Maschinenstopps ausgeführt. Diesbezüglich wird derzeit ein Leerlauf-Stopp-System als Maßnahme gegen einen Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs verwendet. In dem Leerlauf-Stopp-System wird eine Maschine automatisch gestoppt, wenn vorbestimmte Stopp-Bedingungen erfüllt sind, und anschließend, wenn vorbestimmte Neustartbedingungen erfüllt sind, wir die Maschine neu gestartet. Daher erhöht ein derartiges Leerlauf-Stopp-System die Anzahl der Maschinenstopps, das heißt, die Anzahl der „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahmen”. Dies führt zu einem Problem einer Erhöhung des Abriebbetrags in einem Gleitabschnitt des EGR-Ventils und zur Reduzierung der Lebensdauer des EGR-Ventils und des Aktors zum Drehen bzw. Auslenken des EGR-Ventils.
In dem Patentdokument JP 2008-038636 A wird die „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” ausgeführt, während sich die Maschine dreht. In diesem Fall werden die Öffnen-und-Schließen-Betriebe des EGR-Ventils durchgeführt, um einen vorbestimmten Öffnungsgrad in der Nähe der vollständig geschlossenen Position des Ventils zu erzielen. Daher kann die „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” nicht ausgeführt werden, wenn das Ventil nicht in die Zielposition gebracht werden kann.
Im Patentdokument JP 2006-070852 A wird die „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” ausgeführt, während die Maschine dreht. Dies führt zu dem Problem einer Komplikation der Konfiguration der Vorrichtung, da eine Bypasspassage und ein Bypassventil erforderlich sind, um ein hoch temperiertes Abgas zum EGR-Ventil zu leiten.
Aus den vorstehend dargelegten Gründen ist es deshalb erwünscht, eine Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welche geeignet ist, das Timing zum Ausführen der „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” nach einem Maschinenstopp zu optimieren, um zu verhindern, dass Öffnen-und-Schließen-Betriebe des Ventils unnötig ausgeführt werden, und um die Lebensdauer des Ventils zu verlängern und den Leistungsverbrauch zu reduzieren.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die als beispielhafte Ausführungsform erläutert wird, enthält eine Einlasspassage (15), eine Abgaspassage (51), eine Rückführpassage (21, 41), ein Ventil (23a, 43a) und einen Rückführungszustand-Erfassungsabschnitt (23b, 43b, 24, 44). Durch die Einlasspassage (15) passiert Einlassluft der Brennkraftmaschine (10). Durch die Abgaspassage (51) passiert Abgas der Brennkraftmaschine (10). Die Rückführungspassage (21, 41) führt das Abgas von der Abgaspassage (51) zur Einlasspassage (15) zurück. Das Ventil (23a, 43a) ist in der Rückführungspassage (21, 41) vorgesehen, um eine Durchflussrate des Abgases, das durch die Rückführungspassage (21, 41) rückgeführt wird, einzustellen. Der Rückführungszustand-Erfassungsabschnitt (23b, 43b, 24, 44) erfasst einen Zustand einer Rückführung des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt.
Die Abgasrückführungs-Steuervorrichtung weist eine CPU zum Steuern der Abgasrückführung einer Brennkraftmaschine auf, wobei die CPU einen Bestimmungsabschnitt und einen Befehlsinformations-Ausgabeabschnitt aufweist.
Der Bestimmungsabschnitt vergleicht einen erfassten Rückführungszustand mit einem Referenz-Rückführungszustand, der im Voraus gespeichert wird, und bestimmt basierend auf dem Vergleich, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht. Bei der Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme führt der Bestimmungsabschnitt Öffnen-und-Schließen-Betriebe des Ventils (23a, 43a) wiederholt um nur einen vorbestimmten Grad nahe der vollständig geschlossenen Position des Ventils durch, um Verbrennungsprodukte abzukratzen.
In einem Fall, in welchem der Bestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist, gibt der Befehlsinformations-Ausgabeabschnitt eine Befehlsinformation aus, welche das Ausführen der Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme enthält, und zwar zu einem Zeitpunkt, wenn die Brennkraftmaschine von einem Umdrehungszustand in einen gestoppten Zustand gewechselt ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann das Timing des Durchführens der „Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme” nach einem Maschinenstopp optimiert werden, um zu verhindern, dass Öffnen-und-Schließen-Betriebe unnötig durchgeführt werden, wodurch die Lebensdauer des Ventils verlängert und der Leistungsverbrauch reduziert werden können. Ferner kann die vorstehend beschriebene Konfiguration ohne Verändern des Aufbaus der Brennkraftmaschine, welche eine gemäß des Standes der Technik ist, realisiert werden. Die vorstehende Konfiguration kann zum Beispiel nur durch Anpassen der Programmausstattung zum Steuern der Brennkraftmaschine realisiert werden, wodurch Herstellungskosten reduziert werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 ein Diagramm zum Darstellen einer Konfiguration einer Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2 ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Prozesses einer Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung;
3 ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines Ablaufs der in 2 dargestellten Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung;
4 ein Flussdiagramm zum Darstellen eines weiteren Beispiels des Prozesses der Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung;
5 ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels von Kennfelddaten zum Berechnen eines Referenzwerts einer EGR-Durchflussrate im Flussdiagramm, das in 4 dargestellt ist;
6 ein Diagramm zum Darstellen eines Konzepts der in 4 dargestellten Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung; und
7 ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines Ablaufs der in 4 dargestellten Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit Bezug auf die zugehörigen 1 bis 7 wird hiernach eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 stellt eine Abgasrückführungs-Steuervorrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine (hiernach vereinfacht als Vorrichtung 1 bezeichnet) bezüglich der vorliegenden Erfindung schematisch dar. Die Vorrichtung 1 ist beispielsweise für eine Brennkraftmaschine zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug konfiguriert. 1 stellt ein Beispiel einer Dieselmaschine dar. Die Konfiguration einer solchen Dieselmaschine ist bereits bekannt, weshalb deren Konfiguration nur grob beschrieben wird.
Die Vorrichtung 1 enthält eine Maschine 10 (allgemeiner Begriff für Zylinder 11, Zuführpumpe 12, Common-Rail-Einheit 13 und Injektoren 14), eine Einlassleitung 15, eine Abgasleitung 51, ein Hochdruck-EGR-System 20, ein Niederdruck-EGR-System 40 und eine ECU (elektronische Steuereinheit) 60.
Luft wird von einem Einlasskrümmer 31 eingelassen bzw. angesaugt, welcher mit einem Ausgleichstank integriert ist. Die Luft, die vom Einlasskrümmer 31 eingelassen bzw. angesaugt wird, wird zur Maschine 10, beispielsweise durch die Einlassleitung 15, zugeführt. Das Abgas von der Maschine 10 wird durch die Abgasleitung 51 vom Fahrzeug nach außen emittiert. Die Einlassleitung 15 enthält einen Temperatursensor und einen Drucksensor (welche beide nicht dargestellt sind), anders als eine Einlassdrossel 16, ein Luftflussmeter 32 und ein Zwischenkühler 35. Der Temperatursensor erfasst eine Temperatur im Einlasskrümmer 31, während der Drucksensor einen Druck im Einlasskrümmer 31 erfasst. Ein Einlassvolumen wird durch Einstellen des Öffnungsgrads der Einlassdrossel 16 gesteuert. Das Luftflussmeter 32 erfasst ein Einlassvolumen. Der Zwischenkühler 35 kühlt Einlassluft, um zu ermöglichen, dass so viel Luft wie möglich von der Einlassleitung 15 zur Maschine 10 übertragen werden kann.
Die Abgasleitung 51 enthält einen Abgasdrucksensor 58. Der Abgasdrucksensor 58 erfasst einen Druck innerhalb der Abgasleitung 51 und öffnet/schließt ein Abgasdruckregelventil 59 auf Basis eines Erfassungswerts. Ein Turbolader 33 enthält eine Turbine 33b in der Abgasleitung 51 und einen Kompressor 33a in der Abgasleitung 15. Die Turbine 33b wird durch das Abgas derart angetrieben, dass sie eine Antriebskraft auf den Kompressor 33a überträgt. Unter Verwendung der Antriebskraft komprimiert der Kompressor 33a die Einlassluft derart, dass viel mehr Luft zur Maschine 10 übertragen wird.
Ein DOC 52, welcher als Diesel-Oxidationskatalysator dient, oxidiert unverbranntes Gas (HC und CO), das von der Maschine 10 emittiert wird.
Ein DPF 53, welcher als Dieselpartikelfilter dient, nimmt PM (Feinstaub bzw. Partikel), die von der Maschine 10 emittiert werden, auf. Der DPF 53 weist zum Beispiel eine Honigwabenstruktur auf, in welcher die Zellen auf einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite alternativ bzw. abwechselnd aufgefüllt werden. Die PM, die im Abgas enthalten sind, welches emittiert wird, während die Maschine 10 betrieben wird, werden im Inneren der Wand des DPF 53 angesammelt oder durch die Oberfläche des DPF 53 gesammelt, wenn die PM durch den DPF 53 passieren. Der DPF 53 kann ein DPF sein, welcher den Oxidationskatalysator unterstützt.
Wenn bestimmt wird, dass ein angenommener Wert des Betrags der PM, die sich auf dem DPF 53 abgesetzt haben, einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Temperatur des DPF 53 erhöht, zum Beispiel durch eine Nacheinspritzung nach einer Haupteinspritzung in einem Zylinder der Maschine, wodurch die abgesetzten PM verbrennen und der DPF 53 regeneriert wird. In diesem Fall wird, als das Verfahren zum Annehmen bzw. Bestimmen des Betrags der Absetzung bzw. der Rückstände von PM im DPF 53, eine Druckdifferenz (anteroposteriorer Differenzialdruck) zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des DPF 53 gemessen, zum Beispiel unter Verwendung eines Differenzialdrucksensors 56, und der Betrag bzw. die Menge an PM wird basierend auf dem gemessenen Wert und einem Kennfeld, das im Voraus erhalten wird, und die Beziehung zwischen einem Differenzialdruck und einem PM-Annahmebetrag darstellt, angenommen.
Abgastemperatursensoren 54, 55 und 57 sind in dieser Reihenfolge stromaufwärts des DOC 52, stromabwärts des DOC 52 (das heißt stromaufwärts des DPF 53) und stromabwärts des DPF 53 vorgesehen, um den DOC 52 und den DPF 53 vor hoch temperiertem Abgas zu schützen.
Die Hochdruck-EGR-Systeme 20 und die Niederdruck- bzw. Unterdruck-EGR-Systeme 40 dienen jeweils als Leitungssystem für eine Abgasrückführung von der Abgasleitung 51 zur Einlassleitung 15. Das Hochdruck-EGR-System 20 enthält eine EGR-Leitung 21, einen EGR-Kühler 22, eine Ventileinheit 23, einen Differenzialdrucksensor 24 und einen Durchflussratensensor 25. Der Differenzialdrucksensor 24 misst eine Druckdifferenz des Abgases zwischen der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite eines Ventils 23a. Das Hochdruck-EGR-System 20 führt das Abgas von stromaufwärts der Turbine 33b stromabwärts des Kompressors 33a zurück (und weiter stromabwärts der Einlassdrossel 16). Die Ventileinheit 23 enthält neben dem Ventil 23a einen Ventilöffnungsgradsensor 23b, der einen Öffnungsgrad des Ventils 23a erfasst.
Das Niederdruck-EGR-System 40 enthält eine EGR-Leitung 41, einen EGR-Kühler 42, eine Ventileinheit 43, einen Differenzialdrucksensor 44 und einen Durchflussratensensor 45. Der Differenzialdrucksensor 44 misst eine Druckdifferenz des Abgases zwischen der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite eines Ventils 53a. Das Niederdruck-EGR-System 40 führt das Abgas von der Stromabwärtsseite der Turbine 33b des Turboladers 33 (und weiter von stromabwärts des DPF 53) zur Stromaufwärtsseite des Kompressors 33a zurück. Die Ventileinheit 43 enthält, neben dem Ventil 43a, einen Ventilöffnungsgradsensor 43b, der einen Öffnungsgrad des Ventils 43a erfasst.
Im Hochdruck-EGR-System 20 und im Niederdruck-EGR-System 40 wird ein Betrag eines Abgases, das zurückzuführen ist, basierend auf dem Öffnungsgrad der Ventile 23a und 43a entsprechend eingestellt, welche durch jeweilige Motoren angetrieben bzw. angesteuert werden. Zum Beispiel wird in dem Hochdruck-EGR-System 20 ein Antriebssignal von der ECU 60 an den Motor ausgegeben, der das Ventil 23a antreibt, so dass gewährleistet werden kann, dass die Durchflussrate des Abgases in der EGR-Leitung 21, welche durch den Durchflussratensensor 25 erfasst wird, einen vorbestimmten Wert darstellt. Alternativ wird ein anderes bzw. weiteres Antriebssignal von der ECU 60 an den Motor, der das Ventil 23a antreibt, ausgegeben, so das gewährleistet wird, dass das Ventil 23a auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad gestellt werden kann, basierend auf einem Erfassungswert des Ventilöffnungsgradsensors 23b. Das Niederdruck-EGR-System 40 wird auf eine ähnliche Weise betätigt.
Ferner wird ein Abgas, das rückzuführen ist (hiernach kann dieses Abgas als „EGR-Gas” bezeichnet werden) durch die EGR-Kühler 22 und 24 derart gekühlt, dass eine Rückführung von deutlich mehr Abgas möglich ist. Eine Rückführung des Abgases durch diese EGR-Systeme kann die Verbrennungstemperatur in der Maschine verringern und den Betrag bzw. die Menge an NOx, das von der Maschine emittiert wird, reduzieren.
In einem Zustand, in welchem eine hohe Last an der Maschine 10 anliegt, kann durch den Turbolader 33 ein erforderlicher Eingangsdruck gewährleistet werden (das heißt, die Durchflussrate des Abgases, das auf die Seite der Turbine 33b geleitet wird, wird sichergestellt). Daher kann, in diesem Zustand, das Hochdruck-EGR-System 20 die Menge an EGR-Gas, die von der Abgaspassage rückgeführt werden kann, alleine nicht sicher gewährleisten. Daher wird, um einen nachteiligen Effekt des Anstiegs des Einlassdrucks, der durch das Turboladen des Turboladers 33 induziert wird, zu vermeiden, eine Abgasrückführung im Niederdruck-EGR-System 40 ausgeführt, welches mit einer Stromaufwärtsseite der Einlasspassage bezüglich des Kompressors 33a kommunizieren kann. Dadurch wird ein ausreichender Betrag bzw. eine entsprechende Menge des EGR-Gases in dem Zustand, in welchem Einlassluft im Hochlastbereich turbogeladen wird, sichergestellt. Selbstverständlich muss diese Konfiguration nicht notwendiger Weise das Niederdruck-EGR-System 40 enthalten.
Es sollte berücksichtigt werden, dass die EGR-Leitung 21 in den Ansprüchen der „ersten Rückführungspassage” 21 entspricht, welche das Abgas von stromaufwärts bezüglich der Turbine 33b, die in der Abgaspassage vorgesehen ist, nach stromabwärts bezüglich des Kompressors 33a, der in der Einlasspassage vorgesehen ist, rückführt. Ferner entspricht die EGR-Leitung 41 der „zweiten Rückführungspassage” 41, welche das Abgas von stromabwärts bezüglich der Turbine, welche in der Abgaspassage vorgesehen ist, nach stromaufwärts bezüglich des Kompressors, welcher in der Einlasspassage vorgesehen ist, rückführt.
Die ECU 60 ist als ein gewöhnlicher Computer konfiguriert, welcher eine CPU 60a, einen nichtflüchtigen Speicher (ROM) 60b, einen RAM (nicht dargestellt), eine Signaleingangs/-ausgangsschaltung und eine A/B-Wandlerschaltung (nicht dargestellt) enthält. Die ECU 60 nimmt verschiedene Berechnungen bezüglich der Vorrichtung 1 vor. 1 stellt durch die gestrichelte Linie und die strichpunktierte Linie beispielhaft eine Informationsübertragung bzw. einen Informationsempfang zwischen der ECU 60 und verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 1 dar. Genauer gesagt, steuert die ECU 60 zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzung in den Injektoren 14 der Maschine 10, einen Öffnungsgrad der Einlassdrossel 16 und einen Öffnungsgrad der Ventile 23a und 43a.
Ferner erfasst die ECU 60 Messwerte, wie jene des Luftdurchflussmeters 32 des Differenzialdrucksensors 24 und 44, des Durchflussratensensors 25 und 45, des Differenzialdrucksensors 56, des Abgastemperatursensors 45, 55 und 57 und des Abgasdrucksensors 58. Ferner erfasst die ECU 60 auch den Zustand des Maschinendrehzahlsensors 17, welcher die Drehzahl der Maschine 17 erfasst, und den Zustand eines Zündschalters 61, welcher die Maschine 10 startet/stoppt.
2 stellt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Prozesses einer Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung dar. Bezüglich 2 wird hiernach der Prozess einer Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung beschrieben, welche durch die CPU 60a gemäß einem Programm durchgeführt wird, welches im Speicher 60b der ECU 60 gespeichert ist. Zuerst bestimmt die CPU 60a, ob die Maschine gestartet worden ist oder nicht. Das heißt, die CPU 60a erfasst den Zustand des Zündschalters 61, um zu bestimmen, ob sich der Zündschalter 61 in einem Ein-Zustand befindet oder nicht (Schritt S11).
Falls sich der Zündschalter 61 im Ein-Zustand befindet und die Maschine somit bei Schritt S11 gestartet worden ist („JA”), erfasst die CPU 60a den Zustand des Maschinendrehzahlsensors 17, um zu bestimmen, ob sich die Maschine 10 in einem Leerlaufmodus befindet oder nicht, in welchem sich die Drehzahl der Maschine 10 in einem vorbestimmten Leerlaufdrehzahlbereich befindet (Schritt S12). In dem Leerlaufmodus ist die Veränderung der Drehzahl der Maschine 10 im Vergleich zu einem Laufmodus klein. Daher ist auch die Veränderung des Ventilöffnungsgrads, der Durchflussrate des EGR-Gases (EGR-Durchflussrate), oder des Werts, der von dem Differenzialdrucksensoren erhalten wird, klein. Somit kann die CPU 60a genauer bestimmen, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist.
Falls sich die Maschine 10 im Leerlaufmodus befindet („JA” bei Schritt S12), erfasst die CPU 60a den Zustand von jedem der Ventile 23a und 43a (hiernach als „Ventilzustand” bezeichnet) (Schritt S13). Zumindest einer der folgenden Ventilzustände wird verwendet:

– Öffnungsgrad des Ventils 23a und 43a, Befehlswert der durch die CPU 60a berechnet wird und zur Ventileinheit 23 und 43 ausgegeben wird, oder Spannungswert, der vom Ventilöffnungsgradsensor 23b und 43b erhalten wird.
– Ausgangswert des Differenzialdrucksensors 24 und 44. Da jeder Differenzialdrucksensor eine Spannung gemäß einem Spannungswert ausgibt, wird dieser Spannungswert erfasst und derart beispielsweise einer A/D-Wandlung zum Berechnen eines Differenzialdrucks unterzogen.

Falls sich die Maschine 10 nicht im Leerlaufmodus befindet („NEIN” bei Schritt S12), kann der vorliegende Prozess beendet werden.
Anschließend überprüft die CPU 60a, ob der Referenzwert oder der Ventilzustand gespeichert worden ist oder nicht (Schritt S14). Für gewöhnlich wird gewährleistet, dass der Referenzwert im nichtflüchtigen Speicher 60b bereits bei einer Überprüfung in der Fabrik gespeichert ist (sogenannter Initialwert). Alternativ kann der Referenzwert im nichtflüchtigen Speicher 60b aber auch nach einer Initialisierung der Betriebszustände der Maschine (Löschen des Speichers 60b) gespeichert werden, was durch einen Fahrzeughändler oder in einer Werkstatt durchgeführt wird.
Falls der Referenzwert des Ventilzustands noch nicht gespeichert worden ist („NEIN” bei Schritt S14), wird der erfasste Ventilzustand im Speicher 60b als Referenzwert gespeichert (Schritt S15). Danach wird der vorliegende Prozess beendet.
Falls hingegen der Referenzwert des Ventilzustands gespeichert worden ist („JA” bei Schritt S14), bestimmt die CPU 60a, ob der Leerlaufmodus derjenige ist, der nach dem Laufen aufgetreten ist oder nicht, basierend auf einem oder mehreren der folgenden Bedingungen (Schritt S22):

– Der Leerlaufmodus ist ein Leerlaufmodus, welcher nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit aufgetreten ist, nachdem der Zündschalter 61 eingeschaltet worden ist.
– Der Leerlaufmodus ist ein Leerlaufmodus, welcher nach einer vorbestimmten Dauer eines Modus aufgetreten ist, in welchem die Drehzahl der Maschine 10 den Leerlaufdrehzahlbereich überschreitet (dieser Modus kann auch als „Laufmodus” bezeichnet werden), nachdem der Zündschalter 61 eingeschaltet worden ist, oder nachdem die Maschine 10 in den Leerlaufmodus eingetreten ist.

Falls der Leerlaufmodus nicht derjenige ist, welcher nach dem Laufen aufgetreten ist („NEIN” bei Schritt S22), wird der vorliegende Prozess beendet. Falls der Leerlaufmodus hingegen derjenige ist, welcher nach dem Laufen aufgetreten ist („JA” bei Schritt S22), wird der erfasste Ventilzustand mit dem Referenzwert verglichen (Schritt S16). Anschließend bestimmt die CPU 60a, ob der Differenzwert zwischen dem erfassten Ventilzustand und dem Referenzwert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht (Schritt S17). Da der Betrag bzw. die Menge an Ablagerungen der Verbrennungsprodukte im Laufmodus größer ist, kann die CPU 60a diese Bestimmung nur im Notfall machen, wodurch die Prozessverarbeitungslast der ECU 60 reduziert wird.
Falls die Differenz zwischen den beiden gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist („JA” bei Schritt S17), stellt die CPU 60a ein Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag auf dem Speicher 60b ein (Schritt 18). Falls die Differenz zwischen beiden hingegen nicht größer als der vorbestimmte Wert ist („NEIN” bei Schritt S17), wird nichts unternommen.
Falls der Zündschalter 61 ausgeschaltet wird, oder falls sich die Maschine 10 im Leerlauf-Stopp-Modus befindet, und die Maschine 10 somit gestoppt wird („JA” bei Schritt 19), bestimmt die CPU 60a, ob das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag eingestellt worden ist oder nicht (Schritt S20). Falls das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag nicht eingestellt worden ist („NEIN” bei Schritt S20), wird der vorliegende Prozess beendet.
Falls das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag hingegen eingestellt worden ist („JA” bei Schritt S20), wird das Ventil 23a und 43a Öffnen-und-Schließen-Betrieben wiederholt um nur einen bestimmten Grad nahe der vollständig geschlossenen Position des Ventils unterzogen. Somit führt die CPU 60a die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme aus, um zu ermöglichen, dass das Ventil die abgelagerten Verbrennungsprodukte abkratzt (Schritt 21). In diesen Fall wird das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag auf dem Speicher 60b gelöscht.
Die Bestimmung, ob der Leerlaufmodus auch nach dem Laufen aufgetreten ist oder nicht, muss nicht notwendiger Weise ausgeführt werden. Somit kann auf Schritt S22, der in 2 dargestellt ist, auch verzichtet werden. Dies ist deshalb so, da der Ventilzustand im Leerlaufmodus vor dem Laufen im Wesentlichen gleich dem Referenzwert sein kann und somit die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme als nicht durchgeführt betrachtet wird.
Bei dem Vergleich des Ventilzustands im in 2 dargestellten Prozess mit dem Referenzwert kann die Differenz zwischen einem Erfassungswert des Ventilöffnungsgrads und dem Referenzwert des Ventilöffnungsgrads einen vorbestimmten Wert überschreiten, und die Differenz zwischen einer Druckdifferenz und dem Referenzwert des Differenzialdrucks kann einen vorbestimmten Wert überschreiten. In solch einem Fall kann gewährleistet werden, dass die CPU 60a bestimmt, dass die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist. Mit dieser Konfiguration ist die CPU 60a geeignet, genauer zu bestimmen, ob die Verbrennungsprodukte am Ventil und dessen Nähe vorliegen oder nicht. Zur gleichen Zeit ist die CPU 60a geeignet, eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahe nur dann auszuführen, wenn sie unbedingt notwendig ist.
3 stellt ein Zeitdiagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen einem Zustand des Zündschalters 61 (IG), einer Drehzahl der Maschine 10 (NE), einer EGR-Durchflussrate (das heißt einem Wert des Durchflussratensensors), einem EGR-Differenzialdrucks (das heißt, einem Wert des Differenzialdrucksensors) und einem Ventilöffnungsgrad (kann auch als Wert des Ventilöffnungsgradsensors bezeichnet werden) dar, welche im Prozess, der in 2 dargestellt ist, berücksichtigt werden. Die Beziehung wird bei dem Hochdruck-EGR-Sysstem 20 und dem Niederdruck-EGR-System 40 angewandt.
Wenn die IG-Übergänge bzw. Wechsel von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand stattfinden, während die Maschine 10 in den Leerlaufmodus (IDL) eintritt, zeigen die EGR-Durchflussrate, der EGR-Differenzialdruck und der Ventilöffnungsdruck entsprechende vorbestimmte Werte (IDL-Durchflussrate, IDL-Differenzialdruck und IDL-Ventilöffnungsgrad) (der Zustand A1 in 3).
In dem Fall, in welchem die Drehzahl der Maschine 10 höher als die des Leerlaufmodus wird, wird das Ventil in eine Ausrichtung von Null Grad gebracht, wenn die Drehzahl der Maschine 10 gleich oder größer als eine vorbestimmte Drehzahl wird. Hierbei wird auch die EGR-Durchflussrate Null. Außerdem überschreitet der EGR-Differenzialdruck, welcher auf dem Abgasdruck beruht, den IDL-Differenzialdruck während der Beschleunigung, bei welcher Kraftstoff eingespritzt wird (das heißt, während des Anstiegs der Maschinendrehzahl), aber fällt während der Verzögerung bzw. Abbremsung, bei welcher Kraftstoff nicht eingespritzt wird (das heißt, während einer Verringerung der Maschinendrehzahl) unter den IDL-Differenzialdruck. In 3 verändert sich der EGR-Differenzialdruck gemäß dem Zustand einer Kraftstoffeinspritzung im Laufmodus, in welchem die Drehzahl der Maschine im Wesentlichen konstant ist, und zwar auf einem Level höher als das im Leerlaufmodus (die Zustände B1 und B2 in 3).
Wenn die Maschine 10 vom Laufmodus in den Leerlaufmodus wechselt, zeigen die EGR-Durchflussrate, der EGR-Differenzialdruck und der Ventilöffnungsgrad die jeweiligen vorbestimmten Werte (IDL-Durchflussrate, IDL-Differenzialdruck und IDL-Ventilöffnungsgrad) (der Zustand A2 in 3).
Wenn die Maschine 10 in den Leerlauf-Stopp-Modus wechselt (in diesem Fall ist IG in einem Ein-Zustand), zeigen die EGR-Durchflussrate, der Ventilöffnungsgrad und der EGR-Differenzialdruck Null an (der Zustand C in 3). Wenn die Maschine 10 vom Leerlauf-Stopp-Modus in den Leerlaufmodus wechselt, zeigen die EGR-Durchflussrate, der EGR-Differenzialdruck und der Ventilöffnungsgrad die vorbestimmten Werte (IDL-Durchflussrate, IDL-Differenzialdruck und IDL-Ventilöffnungsgrad) (der Zustand A3 in 3).
Falls die vorstehend erwähnte Ablagerung am Ventil (23a, 43a) und in der Nähe desselben vorliegt, wird die Durchflussrate, die durch den Durchflussratensensor (25, 45) erfasst wird, kleiner als die IDL-Durchflussrate. Daher gibt die ECU 60, um die Durchflussrate zu erhöhen, einen Befehl aus, um das Ventil zu einem gewissen Öffnungsgrad zu bringen, um eine größere Öffnung zu erzielen, als die bei dem normalen IDL-Ventilöffnungsgrad. Im Zustand A4 in 3 ist der EGR-Ventilöffnungsgrad, der durch die durchgehende Linie angezeigt wird, ein tatsächlicher Ventilöffnungsgrad (das heißt, der ursprüngliche Ventilöffnungsgrad), während derjenige, der durch die gestrichelte Linie angezeigt wird, ein IDL-Ventilöffnungsgrad ist (das heißt, ein Referenzwert).
Wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen Ventilöffnungsgrad und dem IDL-Ventilöffnungsgrad gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, wird die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme ausgeführt, wenn die Maschine das nächste Mal gestoppt wird (das heißt in einem Aus-Zustand des Zündschalters oder im Leerlauf-Stopp-Modus) (der Zustand D in 3).
Wenn die Ablagerungen im Ventil 23a und 43a und in der Nähe desselben vorliegen, wird der EGR-Differenzialdruck, der durch den Differenzialdrucksensor 24 und 44 erfasst wird (angezeigt durch die durchgehende Linie in 3), kleiner als der IDL-Differenzialdruck (das heißt, der Referenzwert, der durch die gestrichelte Linie in
3 angezeigt wird). Falls die Differenz zwischen dem tatsächlichen EGR-Differenzialdruck und dem IDL-Differenzialdruck gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, wird die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme ausgeführt, wenn die Maschine das nächste Mal gestoppt wird (der Zustand D in 3).
Mit Bezug auf 4 wird hiernach ein weiteres Beispiel des Prozesses einer Unbeweglichkeitsvermeidungssteuerung beschrieben. Zuerst bestimmt die CPU 60a, ob die Maschine gestartet worden ist oder nicht (Schritt S31), das heißt, die CPU 60a erfasst den Zustand des Zündschalters 61, um zu Bestimmen, ob der Zündschalter 61 in einem Ein-Zustand ist oder nicht.
Falls der Zündschalter 61 in einem Ein-Zustand ist und die Maschine gestartet worden ist („JA” bei Schritt S31), erfasst die CPU 60a den Zustand des Maschinendrehzahlsensors 17, um zu bestimmen, ob die Maschine 10 im Leerlaufmodus ist oder nicht, in welchem die Drehzahl der Maschine 10 innerhalb des vorbestimmten Leerlaufdrehzahlbereichs liegt (Schritt S32).
Falls sich die Maschine 10 im Leerlaufmodus befindet („JA” bei Schritt S32), erfasst die CPU 60a den Zustand einer Durchflussrate des Abgases in der EGR-Leitung 21 und 41, das heißt, erfasst einen Wert eines Durchflussratenssensors 25 und 45 (Schritt S33). Anschließend erfasst die CPU 60a den Zustand des Ventils 23a, 43a (das heißt, den „Ventilzustand”) (Schritt S43). Zumindest einer der folgenden Zustände wird als der Ventilzustand verwendet (Details sind gleich jenen, welche mit Bezug auf 2 erläutert wurden):

– Öffnungsgrad des Ventils 23a und 43a
– Ausgabewert des Differenzialdrucksensors 24 und 44

Anschließend berechnet die CPU 60a, basierend auf dem Ventilzustand, einen Referenzwert der Durchflussrate des Abgases (das heißt, den Wert der Durchflussrate des Abgases in einem Zustand, in welchem keine Ablagerung in der EGR-Leitung vorliegt) (Schritt S35). Wie in 5 dargestellt, wird der Referenzwert im Speicher 60b im Voraus als ein Kennfeldwert gespeichert, welcher basierend auf der Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Ventils 23a und 43a und dem Differenzialdruck ist. Dies kann die Zeit, welche für die Berechnung des Referenzwerts der Durchflussrate des Abgases und für den Vergleich zwischen dem Referenzwert und dem tatsächlichen Messwert benötigt wird, verkürzen.
Wie in 6 dargestellt, wird der erfasste Zustand der Durchflussrate (tatsächlicher Messwert) mit dem Referenzwert der Durchflussrate, welcher auf dem Ventilzustand basiert, verglichen (Schritt S36). Anschließend bestimmt die CPU 60a, ob die Differenz zwischen beiden gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. (Schritt S37).
Falls die Differenz zwischen den beiden Werten gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist („JA” bei Schritt S37), stellt die CPU 60a das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag auf dem Speicher 60b ein (Schritt S38). Falls die Differenz zwischen beiden Werten hingegen nicht größer als der vorbestimmte Wert ist („NEIN” bei Schritt S37), wird nichts unternommen.
Anschließend bestimmt die CPU 60a, ob die Maschine 10 gestoppt worden ist oder nicht, und zwar nachdem der Zündschalter 61 ausgeschaltet worden ist, oder nachdem die Maschine 10 in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten ist (Schritt S39). Falls die Maschine gestoppt worden ist („JA” bei Schritt S39), bestimmt die CPU 60a, ob das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag eingestellt worden ist oder nicht (Schritt S40). Falls das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme-Flag nicht eingestellt worden ist („NEIN” bei Schritt S40), wird der vorliegende Prozess beendet.
Falls hingegen das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßname-Flag eingestellt worden ist („JA” bei Schritt S40), wird das Ventil 23a und 43a den Öffnen-und-Schließen-Betrieben nur in einem vorbestimmten Grad nahe der vollständig geschlossenen Position des Ventils entsprechend zugewiesen. Anschließend führt die CPU 60a die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme aus, um zu ermöglichen, dass das Ventil die Ablagerungen der Verbrennungsprodukte abkratzt (Schritt S41). In diesem Fall wird das Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßname-Flag aus dem Speicher 60b gelöscht.
7 stellt eine Beziehung zwischen einem Zustand des Zündschalters 60 (IG), einer Drehzahl der Maschine 10 (NE), einer EGR-Durchflussrate (das heißt, einem Wert des Durchflussratensensors), einem EGR-Differenzialdruck (das heißt einem Wert des Differenzialdrucksensors) und einem Ventilöffnungsgrad (oder einem Wert des Ventilöffnungsgradsensors) dar, welche in dem in 4 dargestellten Prozess berücksichtigt werden. Die Beziehung wird bezüglich des Hochdruck-EGR-Systems 20 und des Niederdruck-EGR-Systems 40 hergestellt. Es sollte verstanden werden, dass die Zustände ähnlich jenen in 3 sind und mit denselben Bezugszeichen versehen sind, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
Falls die vorstehend erwähnten Ablagerungen am Ventil 23a und 43 und in der Nähe desselben vorliegen, wird die EGR-Durchflussrate, die durch den Durchflussratensensor 25 und 45 erfasst wird, kleiner als ein normaler Wert, oder der Wert des Differenzialdrucksensors wird niedriger als ein normaler Wert. Demnach wird das Ventil unter der Steuerung der ECU 60 in bzw. zu einem Öffnungsgrad zum Erreichen einer größeren Öffnung gebracht, um dadurch die Durchflussrate aufrecht zu erhalten. Der Kennfeldwert der EGR-Durchflussrate, der auf dem Ventilöffnungsgrad oder dem Wert des Differenzialdrucksensors basiert (die durchgehende Linie im Zustand E in 7), wird jedoch größer als der tatsächliche Messwert (die strich-doppelpunktierte Linie im Zustand E in 7). Das heißt, die EGR-Durchflussrate ist bezüglich des Ventilöffnungsgrads, der durch die ECU 60 angewiesen wird, klein.
Daher wird, wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert der EGR-Durchflussrate und dem Kennfelddatenwert (das heißt, Referenzwert) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme durchgeführt, wenn die Maschine das nächste Mal gestoppt wird (das heißt, im Aus-Zustand des Zündschalters 61 oder im Leerlauf-Stopp-Zustand) (dem Zustand D in 7).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-064166 A [0005, 0011]
JP 2007-032356 A [0006, 0011]
JP 2008-038636 A [0007, 0012]
JP 2006-070852 A [0008, 0013]
JP 2008-075517 A [0009, 0011]
JP 2010-174651 A [0010, 0011]

Claims

Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, aufweisend: eine Einlasspassage (15), durch welche Einlassluft einer Brennkraftmaschine (10) passiert; eine Abgaspassage (51), durch welche Abgas der Brennkraftmaschine (10) passiert; eine Rückführungspassage (21, 41), welche das Abgas von der Abgaspassage (51) zur Einlasspassage (15) rückführt, dadurch gekennzeichnet, dass: die Abgasrückführungs-Steuervorrichtung ferner aufweist, ein Ventil (23a, 43a), welches in der Rückführungspassage (21, 41) vorgesehen und geeignet ist, um eine Durchflussrate des Abgases, welches dadurch rückgeführt wird, einzustellen; einen Rückführungszustand-Erfassungsabschnitt (23b, 43b, 24, 44), welcher einen Zustand einer Rückführung des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; und eine CPU zum Steuern der Abgasrückführung der Brennkraftmaschine, wobei die CPU aufweist, ein Bestimmungsmittel, welches den erfassten Rückführungszustand mit einem Referenz-Rückführungszustand, welcher im Voraus gespeichert wird, vergleicht und basierend auf dem Vergleich bestimmt, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, wobei die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme eine Maßnahme ist, welche Verbrennungsprodukte durch wiederholtes Durchführen von Öffnen-und-Schließen-Betrieben des Ventils (23a, 43a) um nur einen vorbestimmten Grad nahe der vollständig geschlossenen Position des Ventils abkratzt; ein Befehlsinformations-Ausgabemittel, welches eine Befehlsinformation zu der Zeit, wenn die Brennkraftmaschine von einem Umdrehungszustand in einen gestoppten Zustand gewechselt ist, in einem Fall, in welchem der Bestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahe erforderlich ist, ausgibt, wobei die Befehlsinformation das Ausführen der Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme enthält.
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zeitpunkt des Erfassen des Zustands der Rückführung des Abgases in die Rückführungspassage (21, 41) ein Zeitpunkt ist, bei welchem der Umdrehungszustand der Brennkraftmaschine in den Leerlaufzustand verändert wird.
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rückführungszustand-Erfassungsabschnitt (23b, 43b, 24, 44) einen Ventilöffnungsgrad-Erfassungssensor (23b, 43b) enthält, und das Bestimmungsmittel bestimmt, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, basierend auf einem Vergleich eines Erfassungswerts des Öffnungsgrads des Ventils mit einem Referenzwerts des Öffnungsgrad.
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rückführungszustand-Erfassungsabschnitt (23b, 43b, 24, 44) einen Differenzialdrucksensor (24, 44) erhält, welcher eine Druckdifferenz des Abgases zwischen einer Stromaufwärtsseite und einer Stromabwärtsseite eines Ventils (23a) misst; und das Bestimmungsmittel bestimmt, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, basierend auf einem Vergleich eines erfassten Werts des Differenzialsdrucks mit einem Referenzwert des Differenzialdrucks.
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rückführungszustand-Erfassungsabschnitt (23b, 43b, 24, 44) einen Durchflussratensensor (25) enthält, welcher eine Durchflussrate des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) misst; und das Bestimmungsmittel bestimmt, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, basierend auf einem Vergleich eines erfassten Werts der Durchflussrate mit einem Referenzwert der Durchflussrate.
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Rückführungspassage eine erste Rückführungspassage (21) ist, welche das Abgas von der Stromaufwärtsseite einer Turbine (33b), welche in der Abgaspassage (51) angeordnet ist, zu der Stromabwärtsseite eines Kompressors (33a), welcher in der Einlasspassage (15) angeordnet ist, rückführt.
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Rückführungspassage eine zweite Rückführungspassage (41) ist, welche das Abgas von der Stromabwärtsseite einer Turbine (33b), welche in der Abgaspassage (51) angeordnet ist, zu einer Stromaufwärtsseite eines Kompressors (33a), welcher in der Einlasspassage (15) angeordnet ist, rückführt.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch: Erfassen, durch eine CPU, eines Zustands einer Rückführung des Abgases in einer Rückführungspassage (21, 41) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, wobei eine Rückführungspassage (21, 41) das Abgas von der Abgaspassage (51) zu der Einlasspassage (15) rückführt; Vergleichen, durch die CPU, des erfassten Rückführungszustands mit einem Referenz-Rückführungszustand, der im Voraus gespeichert wird und, basierend auf dem Vergleich, bestimmt, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, wobei die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme eine Maßnahme ist, welche Verbrennungsprodukte durch wiederholtes Durchführen von Öffnen-und-Schließen-Betrieben eines Ventils (23a, 43a) um nur einen vorbestimmten Grad nahe der vollständig geschlossenen Position des Ventils abkratzt, und ein Ventil (23a, 34a) in der Rückführungspassage (21, 41) vorgesehen und geeignet ist, um eine Durchflussrate des Abgases, welches dadurch Rückgeführt wird, einzustellen; und Ausgeben einer Befehlsinformation, durch die CPU, zu der Zeit, wenn die Brennkraftmaschine von einem Umdrehungszustand zu einen gestoppten Zustand gewechselt ist, in einem Fall, in welchem bestimmt wird, dass die Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist, wobei die Befehlsinformation das Ausführen der Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme enthält.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren nach Anspruch 8, wobei der Zeitpunkt zum Erfassen des Zustands der Rückführung des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) ein Zeitpunk ist, bei welchem der Umdrehungszustand der Brennkraftmaschine in den Leerlaufzustand verändert wird.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Schritt zum Erfassen eines Zustands einer Rückführung des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) einen Schritt zum Erfassen eines Öffnungsgrads des Ventils (23a, 43) enthält; und der Schritt zum Bestimmen, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, auf einem Vergleich eines erfassten Werts des Öffnungsgrads des Ventils mit einem Referenzwerts des Öffnungsgrad basiert.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Schritt zum Erfassen eines Zustands einer Rückführung eines Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) einen Schritt zum Messen einer Druckdifferenz des Abgases zwischen der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite eines Ventils (23a) enthält; und der Schritt zum Bestimmen, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, auf einem Vergleich eines erfassten Werts des Differenzialdrucks mit einem Referenzwert des Differenzialdrucks basiert.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Schritt zum Erfassen eines Zustands einer Rückführung des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) einen Schritt zum Messen einer Durchflussrate des Abgases in der Rückführungspassage (21, 41) enthält; und der Schritt zum Bestimmen, ob eine Unbeweglichkeitsvermeidungsmaßnahme erforderlich ist oder nicht, auf einem Vergleich eines erfassten Werts der Durchflussrate mit einem Referenzwert der Durchflussrate basiert.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Rückführung des Abgases von der Stromaufwärtsseite einer Turbine (33b), welche in der Abgaspassage (51) angeordnet ist, zu einer Stromabwärtsseite eines Kompressors (33a), welcher in der Einlasspassage (15) angeordnet ist, durchgeführt wird.
Abgasrückführungs-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Rückführung des Abgases von der Stromabwärtsseite einer Turbine (33b), welche in der Abgaspassage (51) angeordnet ist, zu einer Stromaufwärtsseite eines Kompressors (33a), welcher in der Einlasspassage (15) angeordnet ist, durchgeführt wird.