DE102013108797B4 - EGR device and EGR valve property detector - Google Patents

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Abstract

EGR-Vorrichtung für eine interne Verbrennungsmaschine (1) mit einem EGR-Rohr (41), welches ein Abgas von einem Abgasabschnitt der internen Verbrennungsmaschine zu einem Einlassabschnitt der internen Verbrennungsmaschine (1) zirkuliert, wobei die EGR-Vorrichtung eine Flussmenge des Abgases, welches in dem EGR-Rohr (41) zirkuliert wird, steuert, wobei die EGR-Vorrichtung aufweist: ein EGR-Ventil (42), welches eine Passage des EGR-Rohrs (41) öffnet oder schließt; einen Differentialdrucksensor (43), welcher einen EGR-Differentialdruck erfasst, welcher ein Differentialdruck in dem EGR-Rohr (41) zwischen einem Druck des Abgases stromaufwärts des EGR-Ventils (42) und einem Druck des Abgases stromabwärts des EGR-Ventils (42) ist; einen Temperatursensor (44), welcher eine EGR-Gastemperatur erfasst, welche eine Temperatur des Abgases in dem EGR-Rohr (41) ist; einen ersten Berechnungsabschnitt (S101), der eine Ziel-EGR-Flussmenge, welche ein Zielwert der Flussmenge des Abgases in dem EGR-Rohr (41) ist, basierend auf einer Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine (1) und einem Drehmoment der internen Verbrennungsmaschine (1), berechnet; einen zweiten Berechnungsabschnitt (S201), welcher einen Ziel-Öffnungsbereich, welcher ein Zielwert eines Öffnungsbereichs des EGR-Ventils (42) ist, basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der EGR-Gastemperatur und der Ziel-EGR-Flussmenge, berechnet; einen dritten Berechnungsabschnitt (S103), welcher einen Öffnungsgradbefehlswert basierend auf dem Zielöffnungsbereich und Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten, welche eine Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils (42) und einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils (42) repräsentieren, berechnet, um diesen an das EGR-Ventil (42) auszugeben; einen vierten Berechnungsabschnitt (S105), der eine EGR-Flussmenge berechnet, welche eine Flussmenge des Abgases in dem EGR-Rohr (41) ist; einen fünften Berechnungsabschnitt (S106), der einen Ist-Öffnungsbereich des EGR-Ventils (42) basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der EGR-Gastemperatur und der EGR-Flussmenge berechnet; ...An EGR apparatus for an internal combustion engine (1) having an EGR pipe (41) that circulates an exhaust gas from an exhaust portion of the internal combustion engine to an inlet portion of the internal combustion engine (1), the EGR apparatus having a flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe (41), the EGR apparatus comprising: an EGR valve (42) opening or closing a passage of the EGR pipe (41); a differential pressure sensor (43) which detects an EGR differential pressure which is a differential pressure in the EGR pipe (41) between a pressure of the exhaust gas upstream of the EGR valve (42) and a pressure of the exhaust gas downstream of the EGR valve (42) is; a temperature sensor (44) which detects an EGR gas temperature which is a temperature of the exhaust gas in the EGR pipe (41); a first calculation section (S101) that sets a target EGR flow amount that is a target value of the flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe (41) based on a rotation speed of the internal combustion engine (1) and a torque of the internal combustion engine (1 ), calculated; a second calculation section (S201) that calculates a target opening area that is a target value of an opening area of the EGR valve (42) based on the EGR differential pressure, the EGR gas temperature, and the target EGR flow amount; a third calculating section (S103) which calculates an opening degree command value based on the target opening area and area-degree characteristic data representing a relationship between the opening area of the EGR valve (42) and an opening degree of the EGR valve (42) to output to the EGR valve (42); a fourth calculating section (S105) that calculates an EGR flow amount that is a flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe (41); a fifth calculation section (S106) that calculates an actual opening area of the EGR valve (42) based on the EGR differential pressure, the EGR gas temperature, and the EGR flow rate; ...

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine EGR-Vorrichtung und einen Eigenschaftsdetektor für ein EGR-Ventil, welches in der EGR-Vorrichtung verwendet wird. Die EGR-Vorrichtung steuert eine Flussmenge eines Abgases, welches von einem Abgasabschnitt einer internen Verbrennungsmaschine zu einem Einlassabschnitt der internen Verbrennungsmaschine zirkuliert.The present disclosure relates to an EGR device and a property detector for an EGR valve used in the EGR device. The EGR device controls a flow amount of an exhaust gas circulating from an exhaust portion of an internal combustion engine to an intake portion of the internal combustion engine.

Herkömmlicherweise ist, beispielsweise mit Bezug auf die japanische Patentanmeldung mit der Nummer JP 2010-084519 A , bekannt, dass eine interne Verbrennungsmaschine mit einer Abgas-Re-Zirkulations-(EGR-)Vorrichtung vorgesehen ist, welche ein Abgas von einem Abgasabschnitt zu einem Einlassabschnitt zirkuliert.Conventionally, for example, with reference to Japanese Patent Application No. JP 2010-084519 A discloses that an internal combustion engine is provided with an exhaust gas recirculation (EGR) device that circulates exhaust from an exhaust section to an inlet section.

Gemäß der JP 2010-084519 A berechnet die EGR-Vorrichtung eine Standard-EGR-Rate basierend auf einer Maschinengeschwindigkeit und einer Beziehung zwischen einer Maschinenlast und der Standard-EGR-Rate. Die Maschinengeschwindigkeit und die Beziehung sind in einem Speicher vorgespeichert. Eine Referenz-EGR-Rate wird basierend auf einer Flussmenge (EGR-Flussmenge) eines Abgases berechnet, welches mit einem Einlassgas zirkuliert. Ein Korrektur-EGR-Wert wird basierend auf der Standard-EGR-Rate und der Referenz-EGR-Rate berechnet. Ein Korrektur-EGR-Öffnungsgrad, welcher ein Wert zum Korrigieren eines Öffnungsgrads eines EGR-Ventils ist, wird basierend auf dem Korrektur-EGR-Wert berechnet. Ein Signal, welches den Korrektur-EGR-Öffnungsgrad repräsentiert, wird zu dem EGR-Ventil übertragen. Die EGR-Flussmenge wird unter Verwendung des Signals durch eine Feedback-Steuerung des EGR-Ventils geeignet eingestellt.According to the JP 2010-084519 A The EGR device calculates a standard EGR rate based on engine speed and a relationship between engine load and the standard EGR rate. The machine speed and the relationship are pre-stored in a memory. A reference EGR rate is calculated based on a flow amount (EGR flow amount) of an exhaust gas circulating with an intake gas. A correction EGR value is calculated based on the standard EGR rate and the reference EGR rate. A correction EGR opening degree, which is a value for correcting an opening degree of an EGR valve, is calculated based on the correction EGR value. A signal representing the correction EGR opening degree is transmitted to the EGR valve. The EGR flow rate is appropriately set by using the signal through a feedback control of the EGR valve.

Gemäß einer Formel (1–5) in der JP 2010-084519 A wird ein Öffnungsbereich bzw. eine Öffnungsfläche des EGR-Ventils benötigt, um die Flussmenge des Abgases zu berechnen. Allerdings ist es schwierig eine Ist-Öffnungsfläche bzw. einen Ist-Öffnungsbereich des EGR-Ventils zu berechnen, wenn die interne Verbrennungsmaschine in Betrieb ist. In diesem Fall wird der Öffnungsbereich basierend auf einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils und basierend auf Daten berechnet, welche eine Fläche-Grad-Beziehung bzw. eine Bereich-Grad-Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils und dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils repräsentieren.According to a formula (1-5) in the JP 2010-084519 A For example, an opening area of the EGR valve is required to calculate the flow amount of the exhaust gas. However, it is difficult to calculate an actual opening area of the EGR valve when the internal combustion engine is in operation. In this case, the opening area is calculated based on an opening degree of the EGR valve and based on data representing an area-degree relationship between the opening area of the EGR valve and the opening degree of the EGR valve ,

Allerdings weist die Bereich-Grad-Beziehung zwischen verschiedenen EGR-Ventilen Schwankungen bzw. Abweichungen auf. Daher ist es schwierig, die EGR-Flussmenge genau zu berechnen oder zu steuern.However, the range-degree relationship between different EGR valves has variations. Therefore, it is difficult to accurately calculate or control the EGR flow rate.

Aus der DE 195 02 368 A1 ist ein Verfahren zur Bildung eines Signals bezüglich der bei einer Brennkraftmaschine rückgeführten Abgasmenge bekannt. Das Signal für die rückgeführte Abgasmenge wird ausgehend von einem Signal für den der Brennkraftmaschine zugeführten Frischgasstrom und einem Signal für den der Brennkraftmaschine insgesamt zugeführten Gasstrom gebildet. Das Signal für den insgesamt zugeführten Gasstrom wird aus einer Reihe von Betriebskenngrößen gebildet. Zu diesen Betriebskenngrößen gehört u. a. der Druck im Ansaugtrakt, der entweder mittels eines Sensors erfasst werden kann oder aus Ersatzsignalen gebildet werden kann. Das Signal für die rückgeführte Abgasmenge kann mit einem dynamischen Korrektursignal versehen werden. Weiterhin kann das Signal für die rückgeführte Abgasmenge bei einem Abgasrückführventil mit Lagerückmeldung zur Ermittlung eines adaptiven Korrektursignals verwendet werden.From the DE 195 02 368 A1 For example, a method of forming a signal with respect to the amount of exhaust gas recirculated in an internal combustion engine is known. The signal for the recirculated exhaust gas amount is formed starting from a signal for the fresh gas flow supplied to the internal combustion engine and a signal for the total of the internal combustion engine supplied gas flow. The signal for the total gas flow supplied is formed from a series of operating parameters. These operating parameters include, among other things, the pressure in the intake tract, which can be detected either by means of a sensor or can be formed from substitute signals. The recirculated exhaust gas quantity signal may be provided with a dynamic correction signal. Furthermore, the signal for the recirculated exhaust gas amount can be used in an exhaust gas recirculation valve with bearing feedback for determining an adaptive correction signal.

Aus der DE 10 2007 009 698 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung bekannt, bei dem Luft über ein mit Hilfe einer Stelleinrichtung zumindest teilweise verschließbares Ansaugrohr mindestens einem Brennraum zugeführt wird und ein Teil der in einem Abgasrohr strömenden Abgase über einen mit Hilfe einer AGR-Ventileinrichtung zumindest teilweise verschließbaren AGR-Kanal in einen Bereich des Ansaugrohres geleitet wird, der zwischen der Stelleinrichtung und dem Brennraum liegt. Um ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung zu schaffen, mit welchem ein zuverlässigerer und emissionsärmerer Betrieb der Brennkraftmaschine über die gesamte Betriebsdauer der Brennkraftmaschine hinweg erreicht wird, wird vorgeschlagen, dass eine erste Größe, die den Massenstrom des durch den AGR-Kanal geleiteten Gases charakterisiert, aus einer Menge von Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine ermittelt wird, die für einen Betriebszustand gelten, in dem sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb befindet und die Stelleinrichtung mindestens im Wesentlichen geschlossen ist.From the DE 10 2007 009 698 A1 a method for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation is known in which air is supplied via an at least partially closable by means of an intake manifold at least one combustion chamber and a portion of the exhaust gases flowing in an exhaust pipe via an EGR valve means at least partially closable EGR Channel is passed into a region of the intake pipe, which is located between the adjusting device and the combustion chamber. In order to provide a method for operating an exhaust gas recirculation internal combustion engine with which a more reliable and lower-emission operation of the internal combustion engine is achieved over the entire service life of the internal combustion engine, it is proposed that a first quantity representing the mass flow of the gas conducted through the EGR channel is determined, is determined from a set of state variables of the internal combustion engine, which apply to an operating state in which the internal combustion engine is in overrun and the actuator is at least substantially closed.

Die vorliegende Offenbarung wird im Hinblick auf die vorstehende Angelegenheit getätigt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine EGR-Vorrichtung, um die EGR-Flussmenge ohne Rücksicht auf eine Schwankung bzw. Abweichung zwischen verschiedenen EGR-Ventilen genau zu steuern, und einen Eigenschaftsdetektor für ein EGR-Ventil, welches in der EGR-Vorrichtung verwendet wird, vorzusehen.The present disclosure is made in view of the above subject matter, and it is an object of the present disclosure an EGR apparatus to accurately control the EGR flow amount regardless of a variation between different EGR valves, and a characteristic detector for an EGR valve used in the EGR device.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine EGR-Vorrichtung an bzw. auf einer internen Verbrennungsmaschine mit einem EGR-Rohr zum Zirkulieren eines Abgases von einem Abgasabschnitt der internen Verbrennungsmaschine zu einem Einlassabschnitt der internen Verbrennungsmaschine befestigt. Die EGR-Vorrichtung steuert eine Flussmenge des Abgases, welches durch das EGR-Rohr zirkuliert wird. Die EGR-Vorrichtung beinhaltet ein EGR-Ventil, einen Differentialdrucksensor, einen Temperatursensor, einen ersten Berechnungsabschnitt, einen zweiten Berechnungsabschnitt, einen dritten Berechnungsabschnitt, einen vierten Berechnungsabschnitt, einen fünften Berechnungsabschnitt, einen sechsten Berechnungsabschnitt, einen siebten Berechnungsabschnitt, und einen Datenkorrekturabschnitt. According to one aspect of the present disclosure, an EGR device is mounted on an internal combustion engine having an EGR pipe for circulating an exhaust gas from an exhaust portion of the internal combustion engine to an intake portion of the internal combustion engine. The EGR device controls a flow amount of the exhaust gas circulated through the EGR pipe. The EGR device includes an EGR valve, a differential pressure sensor, a temperature sensor, a first calculating section, a second calculating section, a third calculating section, a fourth calculating section, a fifth calculating section, a sixth calculating section, a seventh calculating section, and a data correcting section.

Das EGR-Ventil öffnet oder schließt eine Passage des EGR-Rohrs. Der Differentialdrucksensor detektiert bzw. erfasst einen EGR-Differentialdruck, welcher ein Differentialdruck in dem EGR-Rohr zwischen einem Druck des Abgases stromaufwärts des EGR-Ventils und einem Druck des Abgases stromabwärts des EGR-Ventils ist. Der Temperatursensor erfasst eine EGR-Gastemperatur, welche eine Temperatur des Abgases in dem EGR-Rohr ist. Der erste Berechnungsabschnitt berechnet eine Ziel-EGR-Flussmenge, welche eine Zielmenge der Flussmenge des Abgases in dem EGR-Rohr ist, basierend auf einer Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine und basierend auf einem Drehmoment der internen Verbrennungsmaschine. Der zweite Berechnungsabschnitt berechnet einen Zielöffnungsbereich, welcher ein Zielwert eines Öffnungsbereichs eines EGR-Ventils ist, basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der EGR-Gastemperatur und der Ziel-EGR-Flussmenge. Der dritte Berechnungsabschnitt berechnet einen Öffnungsgradbefehlswert, um diesen zu dem EGR-Ventil auszugeben, basierend auf dem Zielöffnungsbereich und Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten bzw. auf einer Fläche-Grad-Kennlinie, welche eine Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils und einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils repräsentieren. Ein vierter Berechnungsabschnitt berechnet eine EGR-Flussmenge, welche die Flussmenge des Abgases in dem EGR-Rohr ist. Der fünfte Berechnungsabschnitt berechnet einen Ist-Öffnungsbereich des EGR-Ventils basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der EGR-Gastemperatur und der EGR-Flussmenge. Der sechste Berechnungsabschnitt berechnet einen Ist-Öffnungsgrad des EGR-Ventils basierend auf den Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten und dem Ist-Öffnungsbereich. Der siebte Berechnungsabschnitt berechnet einen Unterschied zwischen dem Öffnungsgradbefehlswert und dem Ist-Öffnungsgrad. Der Datenkorrekturabschnitt korrigiert die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten basierend auf dem Unterschied, der durch den siebten Berechnungsabschnitt berechnet wird.The EGR valve opens or closes a passage of the EGR pipe. The differential pressure sensor detects an EGR differential pressure which is a differential pressure in the EGR pipe between a pressure of the exhaust gas upstream of the EGR valve and a pressure of the exhaust gas downstream of the EGR valve. The temperature sensor detects an EGR gas temperature, which is a temperature of the exhaust gas in the EGR pipe. The first calculating section calculates a target EGR flow amount that is a target amount of the flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe based on a rotational speed of the internal combustion engine and based on a torque of the internal combustion engine. The second calculation section calculates a target opening area that is a target value of an opening area of an EGR valve based on the EGR differential pressure, the EGR gas temperature, and the target EGR flow amount. The third calculating section calculates an opening degree command value to output to the EGR valve based on the target opening area and area-degree characteristic data, and a surface-degree characteristic indicative of a relationship between the opening area of the EGR valve and an opening degree of the EGR valve Represent EGR valve. A fourth calculating section calculates an EGR flow amount which is the flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe. The fifth calculation section calculates an actual opening area of the EGR valve based on the EGR differential pressure, the EGR gas temperature, and the EGR flow rate. The sixth calculating section calculates an actual opening degree of the EGR valve based on the area-degree characteristic data and the actual opening area. The seventh calculation section calculates a difference between the opening degree command value and the actual opening degree. The data correction section corrects the area-degree characteristic data based on the difference calculated by the seventh calculation section.

Daher, da der Öffnungsbefehlswert des EGR-Ventils unter Verwendung der Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten nach der Korrektur berechnet wird, kann die EGR-Flussmenge ohne einen Effekt auf die Schwankung bzw. Abweichung von bzw. in jedem EGR-Ventil genau gesteuert werden.Therefore, since the opening command value of the EGR valve is calculated using the range-degree characteristic data after the correction, the EGR flow amount can be accurately controlled without an effect on the variation of each EGR valve.

Ferner, sogar obwohl die Bereich-Grad-Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils und dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils aufgrund einer Adhesion bzw. Anhaftung von Ablagerungen in bzw. an dem EGR-Ventil variiert wird, werden die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten jedes Mal derart korrigiert, dass die EGR-Flussmenge genau gesteuert werden kann.Further, even though the area-degree relationship between the opening area of the EGR valve and the opening degree of the EGR valve is varied due to adhesion of deposits in the EGR valve, the area-degree characteristic data becomes each time corrected so that the EGR flow rate can be accurately controlled.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden, welche in Bezug auf die beiliegende Zeichnung getätigt wurde. Es zeigt/es zeigen:The foregoing and other objects, features and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. It shows / show:

1 eine schematische Ansicht einer internen Verbrennungsmaschine, welche mit einer EGR-Vorrichtung vorgesehen ist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 1 12 is a schematic view of an internal combustion engine provided with an EGR device according to a first embodiment of the present disclosure;

2 ein Flussdiagramm, welches eine EGR-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, welche durch eine ECU ausgeführt wird; 2 FIG. 10 is a flowchart showing an EGR control according to the first embodiment, which is executed by an ECU; FIG.

3 einen Graph, welcher eine Bereich-Grad-Beziehung bzw. -Kennlinie zwischen einem Öffnungsbereich des EGR-Ventils und einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; 3 FIG. 12 is a graph showing an area-degree relationship between an opening area of the EGR valve and an opening degree of the EGR valve according to the first embodiment; FIG.

4 einen Graph, welcher ein Korrekturbeispiel für Daten zeigt, welche die Bereich-Grad-Beziehung bzw. -Kennlinie zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils und dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils repräsentiert; 4 FIG. 12 is a graph showing a correction example of data representing the range-degree relationship between the opening area of the EGR valve and the opening degree of the EGR valve; FIG.

5 eine schematische Ansicht eines Eigenschaftsdetektors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 5 a schematic view of a property detector according to a second embodiment of the present disclosure;

6 ein Flussdiagramm, welches eine Eigenschaftsdetektion bzw. -erfassung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, die durch eine ECU zum Erfassen ausgeführt wird; und 6 FIG. 10 is a flowchart showing a property detection according to the second embodiment, which is executed by an ECU for detecting; FIG. and

7 einen Graph; welcher eine Bereich-Grad-Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils und einem Standardwert des Öffnungsbereichs des EGR-Ventils gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 7 a graph; which shows an area-degree relationship between the opening degree of the EGR valve and a standard value of the opening area of the EGR valve according to the second embodiment.

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend beschrieben werden. Bei den Ausführungsformen kann ein Teil, das einem Gegenstand entspricht, der in einer vorausgegangenen Ausführungsform beschrieben wird, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und eine redundante Erläuterung dieses Teils kann weggelassen sein. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration bei einer Ausführungsform beschrieben ist, kann die vorausgegangene Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewandt werden. Die Teile können kombiniert werden, sogar falls es nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, sogar falls es nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass die Kombination keinen Schaden auslöst bzw. nicht schädlich ist.Embodiments of the present disclosure will be described below. In the embodiments, a part corresponding to an article described in a previous embodiment may be denoted by the same reference numeral, and a redundant explanation of this part may be omitted. When only a part of a configuration is described in one embodiment, the foregoing embodiment can be applied to the other parts of the configuration. The parts can be combined, even if it is not explicitly described that the parts can be combined. The embodiments may be partially combined, even though it is not explicitly described that the embodiments may be combined, provided that the combination does not cause damage or is detrimental.

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass ähnliche Komponenten einer Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung, welche ähnlich den Komponenten einer anderen Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. It is noted that similar components of an embodiment of the present description, which are similar to the components of another embodiment, are denoted by the same reference numerals.

(Erste Ausführungsform)First Embodiment

Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.Hereinafter, a first embodiment of the present disclosure will be described.

Ein Körperteil bzw. Gehäuseteil 10 einer internen Verbrennungsmaschine 1, welche in 1 gezeigt, ist, ist mit einem Injektor 11 vorgesehen. Insbesondere kann die interne Verbrennungsmaschine 1 von der Art einer internen Verbrennungsmaschine mit einer Kompressionszündung sein. Der Injektor 11 ist mit einem Common-Rail (nicht näher dargestellt) verbunden, welcher einen Kraftstoff unter hohem Druck sammelt bzw. akkumuliert, so dass der Kraftstoff unter hohem Druck in eine Verbrennungskammer 12 eingespritzt wird. Das Gehäuseteil 10 ist mit einem Geschwindigkeitssensor 13 vorgesehen, welcher eine Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine 1 erfasst.A body part or housing part 10 an internal combustion engine 1 , what a 1 shown is is with an injector 11 intended. In particular, the internal combustion engine 1 be the type of internal combustion engine with a compression ignition. The injector 11 is connected to a common rail (not shown in detail), which accumulates a fuel under high pressure or accumulates, so that the fuel under high pressure in a combustion chamber 12 is injected. The housing part 10 is with a speed sensor 13 provided, which is a rotational speed of the internal combustion engine 1 detected.

Ein Einlassrohr 20 der internen Verbrennungsmaschine 1 ist mit einem Luftmengensensor 21, einem Drosselventil 22, einem Einlassdrucksensor 23, und einem Einlasstemperatursensor 24 vorgesehen. Der Luftmengensensor 21 gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem Massenstrom bzw. einer Menge einer Luft, welche in die Verbrennungskammer 12 fließt, aus. Das Drosselventil 22, welches stromabwärts des Luftmengensensors 21 vorgesehen ist, öffnet eine Passage in dem Einlassrohr 20 oder schließt diese. Der Einlassdrucksensor 23, welcher stromabwärts des Drosselventils 22 vorgesehen ist, gibt ein elektrisches Signal gemäß einem Druck in dem Einlassrohr 20 aus. Der Einlasstemperatursensor 24, welcher stromabwärts des Drosselventils 22 vorgesehen ist, gibt ein elektrisches Signal gemäß einer Temperatur eines Gases aus, welches in die Verbrennungskammer 12 fließt. Zusätzlich kann der Luftmengensensor 21 ein Sensor mit einem heißen Draht sein.An inlet pipe 20 the internal combustion engine 1 is with an air flow sensor 21 , a throttle valve 22 an inlet pressure sensor 23 , and an inlet temperature sensor 24 intended. The airflow sensor 21 gives an electrical signal corresponding to a mass flow or an amount of air, which into the combustion chamber 12 flows, out. The throttle valve 22 , which downstream of the air quantity sensor 21 is provided opens a passage in the inlet pipe 20 or close this. The inlet pressure sensor 23 , which downstream of the throttle valve 22 is provided, outputs an electrical signal according to a pressure in the inlet pipe 20 out. The inlet temperature sensor 24 , which downstream of the throttle valve 22 is provided, outputs an electrical signal according to a temperature of a gas, which in the combustion chamber 12 flows. In addition, the air flow sensor 21 a sensor with a hot wire.

Ein Auslass-Gasrohr bzw. ein Abgasrohr der internen Verbrennungsmaschine 1 ist mit einem Katalysator 31 vorgesehen. Der Katalysator 31 ist ein Oxidationskatalysator zum Reinigen eines Abgases durch Beschleunigung einer Oxidationsreaktion zwischen HC und CO in dem Abgas. Ferner kann der Katalysator 31 winzige Partikel in dem Abgas sammeln, wie z. B. Kohlenstoff.An exhaust gas pipe or an exhaust pipe of the internal combustion engine 1 is with a catalyst 31 intended. The catalyst 31 is an oxidation catalyst for purifying an exhaust gas by accelerating an oxidation reaction between HC and CO in the exhaust gas. Furthermore, the catalyst 31 collect tiny particles in the exhaust, such as For example carbon.

Die interne Verbrennungsmaschine 1 beinhaltet eine EGR-Vorrichtung 40, welche eine Flussrate eines EGR-Gases steuert, welches ein Abgas ist, das von einem Abgasabschnitt zu einem Einlassabschnitt zirkuliert wird. Die Flussmenge des EGR-Gases wird als eine EGR-Flussmenge bezeichnet. Die EGR-Vorrichtung 40 beinhaltet ein EGR-Rohr 41. Das EGR-Rohr 41 zweigt von einem Abgasstrom bei einer Position des Abgasrohres 30 stromaufwärts des Katalysators 31 ab, und ist bei einer Position des Einlassrohres 20 stromabwärts des Drosselventils 22 mit einem Einlass-Gasstrom verbunden.The internal combustion engine 1 includes an EGR device 40 which controls a flow rate of an EGR gas, which is an exhaust gas circulated from an exhaust gas portion to an intake portion. The flow amount of the EGR gas is referred to as an EGR flow amount. The EGR device 40 includes an EGR tube 41 , The EGR pipe 41 branches from an exhaust gas flow at a position of the exhaust pipe 30 upstream of the catalyst 31 from, and is at a position of the inlet pipe 20 downstream of the throttle valve 22 connected to an inlet gas stream.

Das EGR-Rohr 41 ist mit einem EGR-Ventil 42 vorgesehen, welches die EGR-Flussrate durch Öffnen oder Schließen einer Passage des EGR-Rohrs 41 steuert. Das EGR-Ventil 42 beinhaltet einen EGR-Ventilkörper 420 und einen EGR-Antriebsabschnitt 421. Der EGR-Körper 420, welcher die Passage des EGR-Rohrs 41 durch Drehung öffnet oder schließt, kann ein Schmetterlingsventil bzw. eine Drosselklappe sein. Der EGR-Antriebsabschnitt 421 treibt den EGR-Ventilkörper 420 derart an, dass sich dieser entsprechend einem elektrischen Motor dreht.The EGR pipe 41 is with an EGR valve 42 providing the EGR flow rate by opening or closing a passage of the EGR tube 41 controls. The EGR valve 42 includes an EGR valve body 420 and an EGR drive section 421 , The EGR body 420 , which is the passage of the EGR pipe 41 by rotation opens or closes, may be a butterfly valve or a throttle. The EGR drive section 421 drives the EGR valve body 420 such that it rotates in accordance with an electric motor.

Das EGR-Rohr 41 ist ferner mit einem Differentialdrucksensor 43, einem EGR-Gastemperatursensor 44, und einem EGR-Mengensensor 45 vorgesehen. Der Differentialdrucksensor 43 gibt ein elektrisches Signal gemäß einem EGR-Differentialdruck aus, welcher ein Differentialdruck in dem EGR-Rohr 41 zwischen einem Druck des EGR-Gases stromaufwärts des EGR-Ventils 42 und einem Druck des EGR-Gases stromabwärts des EGR-Ventils 42 ist. Der EGR-Gastemperatursensor 44 gibt ein elektrisches Signal gemäß einer EGR-Gastemperatur aus, welche eine Temperatur des EGR-Gases ist. Der EGR-Mengensensor 45 gibt ein elektrisches Signal gemäß einem Massenstrom bzw. der EGR-Flussmenge aus. Zusätzlich kann der EGR-Mengensensor 45 ein Sensor mit einem heißen Draht sein.The EGR pipe 41 is further with a differential pressure sensor 43 , an EGR gas temperature sensor 44 , and an EGR quantity sensor 45 intended. The differential pressure sensor 43 outputs an electric signal according to an EGR differential pressure, which is a differential pressure in the EGR pipe 41 between a pressure of the EGR gas upstream of the EGR valve 42 and a pressure of the EGR gas downstream of the EGR valve 42 is. The EGR gas temperature sensor 44 outputs an electric signal according to an EGR gas temperature, which is a temperature of the EGR gas. The EGR quantity sensor 45 outputs an electric signal according to a mass flow or the EGR flow amount. In addition, the EGR quantity sensor 45 a sensor with a hot wire.

All die Ausgangssignale der verschiedenen vorstehend erwähnten Sensoren werden zu einer ECU 50 übertragen. Die ECU 50 beinhaltet einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, und einem EEPROM. Eine bestimmte Berechnung wird durch die ECU 50 basierend auf den Ausgangssignalen durchgeführt, um die verschiedenen Abschnitte der internen Verbrennungsmaschine 1 zu steuern. Genauer gesagt, führt die ECU 50 eine EGR-Steuerung wie nachstehend beschrieben durch Steuern eines Betriebs des EGR-Ventils 42 aus, und stellt eine Einspritzmenge des Kraftstoffs und eine Einspritzzeit des Kraftstoffs durch Steuern eines Betriebs des Injektors 11 ein.All the output signals of the various sensors mentioned above become an ECU 50 transfer. The ECU 50 includes a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and an EEPROM. A specific calculation is made by the ECU 50 based on the output signals performed to the different sections of the internal combustion engine 1 to control. More precisely, the ECU performs 50 an EGR control as described below by controlling an operation of the EGR valve 42 and provides an injection amount of the fuel and an injection time of the fuel by controlling an operation of the injector 11 one.

Bezugnehmend auf 2, wird ein Betrieb der EGR-Vorrichtung 40 beschrieben werden.Referring to 2 , becomes an operation of the EGR device 40 to be discribed.

Die ECU 50 startet die EGR-Steuerung, welche in 2 gezeigt ist, wenn die interne Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, damit diese läuft, und beendet die EGR-Steuerung, wenn die interne Verbrennungsmaschine 1 nicht läuft.The ECU 50 starts the EGR control, which is in 2 is shown when the internal combustion engine 1 is started to run, and stops the EGR control when the internal combustion engine 1 not running.

Bei S101 berechnet die ECU 50 eine Ziel-EGR-Flussmenge Ge, welche ein Zielwert der EGR-Flussmenge ist, basierend auf einer Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine 1, welche durch den Geschwindigkeitssensor 13 erfasst wird, und basierend auf einem Drehmoment der internen Verbrennungsmaschine 1, welche unter Verwendung der Einspritzmenge des Kraftstoffs berechnet wird. Die Verarbeitung bei S101 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem ersten Berechnungsabschnitt entsprechen.At S101, the ECU calculates 50 a target EGR flow amount Ge which is a target value of the EGR flow amount based on a rotation speed of the internal combustion engine 1 , which by the speed sensor 13 is detected, and based on a torque of the internal combustion engine 1 which is calculated using the injection amount of the fuel. The processing at S101 may correspond to a first calculation section according to the present embodiment.

Bei S102 berechnet die ECU einen Zielöffnungsbereich Ao, welcher ein Zielwert eines Öffnungsbereichs des EGR-Ventils 42 ist, durch die Formel (1). Das Verarbeiten bei S102 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem zweiten Berechnungsabschnitt entsprechen. Genauer gesagt, berechnet die ECU den Zielöffnungsbereich Ao basierend auf der EGR-Flussmenge Ge, welche bei S101 berechnet wird, den EGR-Differentialdruck Dp, welcher durch den Differentialdrucksensor 43 erfasst wird, der EGR-Gastemperatur T, welche durch den EGR-Gastemperatursensor 44 erfasst wird, und einer Gaskonstante C relativ zu einem Zustand des EGR-Gases.At S102, the ECU calculates a target opening area Ao which is a target value of an opening area of the EGR valve 42 is, by the formula (1). The processing at S102 may correspond to a second calculation section according to the present embodiment. More specifically, the ECU calculates the target opening area Ao based on the EGR flow amount Ge, which is calculated at S101, the EGR differential pressure Dp generated by the differential pressure sensor 43 is detected, the EGR gas temperature T, which by the EGR gas temperature sensor 44 is detected, and a gas constant C relative to a state of the EGR gas.

Figure DE102013108797B4_0002
Figure DE102013108797B4_0002

Bei S103 berechnet die ECU 50 einen Öffnungsbefehlswert EGRtrg basierend auf dem Zielöffnungsbereich Ao, welcher bei S102 berechnet wird, und Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten, welche in der ECU 50 vorgespeichert sind. Bezugnehmend auf 3, repräsentieren die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten eine Bereich-Grad-Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich Ao des EGR-Ventils 42 und einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils 42. Das Verarbeiten bei S103 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem dritten Berechnungsabschnitt entsprechen. Dann gibt die ECU 50 den Öffnungsbefehlswert EGRtrg aus, um das EGR-Ventil 42 auf einen Zielöffnungsgrad einzustellen. Zusätzlich sind die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten in dem EEPROM der ECU 50 als eine Abbildung oder funktionale Daten gespeichert.At S103, the ECU calculates 50 an opening command value EGRtrg based on the target opening area Ao calculated at S102 and area-degree characteristic data stored in the ECU 50 are pre-stored. Referring to 3 , the range-degree characteristic data represents an area-degree relationship between the opening area Ao of the EGR valve 42 and an opening degree of the EGR valve 42 , The processing at S103 may correspond to a third calculation section according to the present embodiment. Then the ECU gives 50 the opening command value EGRtrg to the EGR valve 42 to set a target opening degree. In addition, the area-degree attribute data in the EEPROM is the ECU 50 saved as an illustration or functional data.

Bei S104 bestimmt die ECU 50, ob die interne Verbrennungsmaschine 1 in einem stetigen Zustand in Betrieb ist. Genauer gesagt, wenn eine Schwankung der Drehgeschwindigkeit oder eine Schwankung der Last der internen Verbrennungsmaschine 1 gering ist, wie z. B. dass sich die interne Verbrennungsmaschine 1 im Leerlauf befindet, bestimmt die ECU 50, dass die interne Verbrennungsmaschine 1 in einem stetigen Zustand in Betrieb ist (S104: Ja). Dann führt die ECU 50 mit Schritt S105 fort. Allerdings, wenn die Schwankung der Drehgeschwindigkeit oder die Schwankung der Last groß ist, beendet die ECU 50 die EGR-Steuerung.At S104, the ECU determines 50 whether the internal combustion engine 1 in a steady state is in operation. Specifically, when a fluctuation of the rotational speed or a fluctuation of the load of the internal combustion engine 1 is low, such. B. that the internal combustion engine 1 idle, the ECU determines 50 that the internal combustion engine 1 in a steady state is in operation (S104: Yes). Then the ECU leads 50 proceed to step S105. However, if the fluctuation of the rotational speed or the fluctuation of the load is large, the ECU stops 50 the EGR control.

Bei S105 berechnet die ECU 50 eine Ist-EGR-Flussmenge. Das Verarbeiten bei S105 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem vierten Berechnungsabschnitt entsprechen. Genauer gesagt, berechnet die ECU 50 eine Menge eines Gases, welches in die Verbrennungskammer 12 fließt, basierend auf der Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine 1, dem Druck in dem Einlassrohr 20, welcher durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird, und einer Temperatur des Gases, welches in die Verbrennungskammer 12 fließt, welche durch den Einlasstemperatursensor 24 erfasst wird. Ferner berechnet die ECU 50 die Menge der Luft, die in die Verbrennungskammer 12 fließt, basierend auf einem Ausgang des Luftmengensensors 21. Dann berechnet die ECU 50 die Ist-EGR-Flussmenge durch das Subtrahierend der Menge der Luft, die in die Verbrennungskammer 12 fließt, von der Menge des Gases, die in die Verbrennungskammer 12 fließt.At S105, the ECU calculates 50 an actual EGR flow amount. The processing at S105 may correspond to a fourth calculation section according to the present embodiment. Specifically, the ECU calculates 50 an amount of gas entering the combustion chamber 12 flows based on the rotational speed of the internal combustion engine 1 , the pressure in the inlet pipe 20 , which through the inlet pressure sensor 23 is detected, and a temperature of the gas, which enters the combustion chamber 12 flowing through the inlet temperature sensor 24 is detected. The ECU also calculates 50 the amount of air entering the combustion chamber 12 flows based on an output of the air flow sensor 21 , Then the ECU calculates 50 the actual EGR flow rate subtracting the amount of air entering the combustion chamber 12 flows, from the amount of gas entering the combustion chamber 12 flows.

Bei S106 berechnet die ECU 50 einen Ist-Öffnungsbereich Ao des EGR-Ventils 42 durch die Formel (1). Das Verarbeiten bei S106 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem fünften Berechnungsabschnitt entsprechen. Genauer gesagt, berechnet die ECU 50 den Ist-Öffnungsbereich Ao basierend auf dem EGR-Differentialdruck Dp, der EGR-Gastemperatur T, und der Ganskonstanten C, und der EGR-Flussmenge Ge, welche bei S105 berechnet wird. So wie in der vorausgegangenen Beschreibung, kann der Ist-Öffnungsbereich Ao des EGR-Ventils 42 berechnet werden, wenn die interne Verbrennungsmaschine 1 in Betrieb ist.At S106, the ECU calculates 50 an actual opening area Ao of the EGR valve 42 by the formula (1). The processing at S106 may correspond to a fifth calculation section according to the present embodiment. Specifically, the ECU calculates 50 the actual opening area Ao based on the EGR differential pressure Dp, the EGR gas temperature T, and the goose constant C, and the EGR flow amount Ge calculated at S105. As in the foregoing description, the actual opening area Ao of the EGR valve may be 42 calculated when the internal combustion engine 1 is in operation.

Bei S107 berechnet die ECU 50 einen Ist-Öffnungsgrad-Berechnunungswert EGRcal basierend auf dem Ist-Öffnungsbereich Ao, welcher bei S106 berechnet wird, und den Bereich-Eigenschaftsdaten, welche in der ECU 50 vorgespeichert sind. Das Verarbeiten bei S107 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem sechsten Berechnungsabschnitt entsprechen.At S107, the ECU calculates 50 an actual opening degree calculation value EGRcal based on the actual opening area Ao calculated at S106 and the area characteristic data stored in the ECU 50 are pre-stored. The processing at S107 may correspond to a sixth calculation section according to the present embodiment.

Bei S108 berechnet die ECU 50 eine EGR-Ventileigenschaftsdifferenz Kdiff durch die Formel (2). Die EGR-Ventileigenschaftsdifferenz Kdiff ist eine Differenz bzw. ein Unterschied zwischen dem Öffnungsgrad-Befehlswert EGRtrg, welcher bei S103 berechnet wird, und dem Ist-Öffnungsgrad-Berechnungswert EGRcpal, welcher bei S107 berechnet wird. Das Verarbeiten bei S108 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem siebten Berechnungsabschnitt entsprechen. Kdiff = EGRtrg/EGRcal (2) At S108, the ECU calculates 50 an EGR valve characteristic difference Kdiff by the formula (2). The EGR valve characteristic difference Kdiff is a difference between the opening degree command value EGRtrg calculated at S103 and the actual opening degree calculation value EGRcpal calculated at S107. The processing at S108 may correspond to a seventh calculation section according to the present embodiment. Kdiff = EGRtrg / EGRcal (2)

Bei S109 korrigiert die ECU 50 die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten basierend auf der EGR-Ventileigenschaftsdifferenz Kdiff, welche bei S108 berechnet wird, wobei dadurch die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten nach der Korrektur abgespeichert werden. Das Verarbeiten bei S109 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem Datenkorrekturabschnitt entsprechen.At S109, the ECU corrects 50 the range-degree characteristic data based on the EGR valve characteristic difference Kdiff calculated at S108, thereby storing the range-degree characteristic data after the correction. The processing at S109 may correspond to a data correction section according to the present embodiment.

Genauer gesagt, wie in 4 gezeigt, wenn Kdiff größer als 1 ist, dann korrigiert die ECU 50 die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten so, dass der Öffnungsgrad ein Wert einer gepunkteten Linie L1 wird, welcher kleiner ist, als ein jeweiliger Wert einer durchgezogenen Linie L2, welche die Daten repräsentieren, die vorgespeichert sind. Wenn Kdiff kleiner ist als 1, dann korrigiert die ECU 50 die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten so, dass der Öffnungsgrad ein Wert einer punkt-gestrichelten Linie L3 wird, welcher größer ist, als ein entsprechender Wert der durchgezogenen Linie L2.More specifically, as in 4 shown, if Kdiff is greater than 1, then the ECU corrects 50 the area-degree characteristic data so that the opening degree becomes a value of a dotted line L1 which is smaller than a respective value of a solid line L2 representing the data which is prestored. If Kdiff is less than 1 then the ECU corrects 50 the range-degree characteristic data so that the opening degree becomes a value of a dot-dashed line L3 which is larger than a corresponding value of the solid line L2.

Die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten nach der Korrektur können jedem EGR-Ventil 42 entsprechen.The range-grade property data after correction may be any EGR valve 42 correspond.

Daher, da der Öffnungsbefehlswert des EGR-Ventils 42 unter Verwendung der Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten nach der Korrektur berechnet wird, kann die EGR-Flussmenge ohne einen Einfluss einer Schwankung bzw. Abweichung in jedem EGR-Ventil 42 genau gesteuert werden.Therefore, since the opening command value of the EGR valve 42 is calculated using the range-grade attribute data after the correction, the EGR flow amount may be devoid of influence of a variation in each EGR valve 42 be controlled exactly.

Ferner, sogar obwohl die Bereich-Grad-Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils 42 und dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils 42 aufgrund einer Adhesion einer Ablagerung an dem EGR-Ventil 42 verändert wird, werden die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten jedes Mal derart korrigiert, so dass die EGR-Flussmenge genau gesteuert werden kann. Gemäß der ersten Ausführungsform kann bei S105 die Ist-EGR-Flussmenge basierend auf einem Ausgang des EGR-Mengensensors 45 berechnet werden.Further, even though the area-degree relationship between the opening area of the EGR valve 42 and the opening degree of the EGR valve 42 due to adhesion of a deposit to the EGR valve 42 is changed, the area-degree property data is corrected each time so that the EGR flow amount can be accurately controlled. According to the first embodiment, at S105, the actual EGR flow amount may be based on an output of the EGR amount sensor 45 be calculated.

Gemäß der ersten Ausführungsform kann der Unterschied als ein Unterschied bei jedem Öffnungsgrad gespeichert oder korrigiert werden.According to the first embodiment, the difference can be stored or corrected as a difference at each opening degree.

(Zweite Ausführungsform) Second Embodiment

Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird eine Eigenschaft von jedem EGR-Ventil durch einen Eigenschaftsdetektor erfasst, bevor das EGR-Ventil in der internen Verbrennungsmaschine angebracht wird. Die im Wesentlichen gleichen Teile oder Komponenten wie die in der zweiten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen angegeben, und die gleichen Beschreibungen hierfür werden nicht wiederholt werden.Hereinafter, a second embodiment of the present disclosure will be described. According to the second embodiment, a characteristic of each EGR valve is detected by a characteristic detector before the EGR valve is mounted in the internal combustion engine. The substantially same parts or components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the same descriptions thereof will not be repeated.

Sowie dies in 5 gezeigt ist, beinhaltet das EGR-Ventil 42 einen Speicher 422, welcher Unterschiedsdaten als ein erster Speicherabschnitt speichert.As well as in 5 is shown, includes the EGR valve 42 a memory 422 which stores difference data as a first storage section.

Der Eigenschaftsdetektor beinhaltet ein Gebläse 60 und ein Luftrohr 61. Das Gebläse 60 wird durch einen elektrischen Motor angetrieben, um einen Luftfluss zu erzeugen (es bläst Luft). Das Luftrohr 61 führt die Blasluft des Gebläses 60 ein und diese wird durch das Öffnen oder das Schließen durch das EGR-Ventil 42 gesteuert.The property detector includes a blower 60 and an air tube 61 , The fan 60 is powered by an electric motor to create an airflow (it blows air). The air tube 61 guides the blowing air of the blower 60 This is achieved by opening or closing by the EGR valve 42 controlled.

Das Luftrohr 61 ist mit einem Differentialdrucksensor 62, einem Blastemperatursensor 63 und einem Blas-Luftmengensensor 64 vorgesehen. Der Differentialdrucksensor 62 gibt ein elektrisches Signal gemäß einem EGR-Differentialdruck aus, welcher ein Differentialdruck in dem Luftrohr 61 zwischen einem Druck der Blasluft stromaufwärts des EGR-Ventils 42 und einem Druck der Blasluft stromabwärts des EGR-Ventils 42 ist. Der Blas-Temperatursensor 63 gibt ein elektrisches Signal entsprechend einer Blaslufttemperatur aus, welche eine Temperatur der Blasluft ist. Der Blasluftmengensensor 64 gibt ein elektrisches Signal entsprechend der Blasluftmenge aus, welche eine Flussmenge der Blasluft ist. Zusätzlich kann der Blasluftmengensensor 64 ein Sensor mit einem heißen Draht sein.The air tube 61 is with a differential pressure sensor 62 , a blowing temperature sensor 63 and a blown air flow sensor 64 intended. The differential pressure sensor 62 outputs an electric signal according to an EGR differential pressure, which is a differential pressure in the air pipe 61 between a pressure of the blown air upstream of the EGR valve 42 and a pressure of the blown air downstream of the EGR valve 42 is. The blow temperature sensor 63 outputs an electrical signal corresponding to a blown air temperature, which is a temperature of the blown air. The blown air quantity sensor 64 outputs an electric signal corresponding to the amount of blown air, which is a flow amount of the blown air. In addition, the blown air quantity sensor 64 a sensor with a hot wire.

All die Ausgangssignale der vorstehenden verschiedenen Sensoren werden zur Erfassung an eine ECU 65 übertragen. Die ECU 65 zur Erfassung beinhaltet einen Mikrocomputer 650 mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, und einem EEPROM. Die ECU 65 zur Erfassung steuert das Gebläse 60 und das EGR-Ventil 42 und führt eine spezifizierte Berechnung basierend auf den Ausgangssignalen durch, und erfasst die Charakteristik bzw. Eigenschaft von jedem EGR-Ventil 42.All the outputs of the above various sensors are for detection to an ECU 65 transfer. The ECU 65 for detection includes a microcomputer 650 with a CPU, a ROM, a RAM, and an EEPROM. The ECU 65 The blower controls the detection 60 and the EGR valve 42 and performs a specified calculation based on the output signals, and detects the characteristic of each EGR valve 42 ,

Der Mikrocomputer 650 speichert Standardeigenschaftsdaten, welche eine Grad-Bereich-Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils 42 und einem Standardöffnungsbereichswert repräsentiert, wie in 7 gezeigt. Der Standardöffnungsbereichswert ist ein Standardwert (Designwert) des Öffnungsbereichs.The microcomputer 650 stores standard characteristic data showing a degree-range relationship between the opening degree of the EGR valve 42 and a default opening area value, as in 7 shown. The default opening area value is a default value (design value) of the opening area.

Bezugnehmend auf 6, wird ein Betrieb des Eigenschaftsdetektors beschrieben werden.Referring to 6 , an operation of the property detector will be described.

Bei S201 wählt die ECU 65 einen Standardöffnungsgrad aus einer Mehrzahl von Standardöffnungsgraden zum Erfassen aus, und stellt den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 42 auf einen Öffnungsgradbefehlswert gemäß dem ausgewählten Standardöffnungsgrad ein. Das Verarbeiten bei S201 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem Einstellabschnitt entsprechen. Die Standardöffnungsgrade werden beispielsweise vorab auf zehn Level bzw. Pegel bestimmt, und werden in den Mikrocomputer 650 gespeichert. Zuerst kann die ECU 65 den minimalen Öffnungsgrad aus den Standardöffnungsgraden auswählen. Dann kann die ECU 65 der Reihe nach einen größeren Öffnungsgrad jedes Mal dann auswählen, wenn das Verarbeiten wiederholt wird.At S201, the ECU selects 65 a default opening degree of a plurality of standard opening degrees for detection, and sets the opening degree of the EGR valve 42 to an opening degree command value according to the selected standard opening degree. The processing at S201 may correspond to a setting section according to the present embodiment. The default opening degrees, for example, are determined in advance to ten levels, and become the microcomputer 650 saved. First, the ECU 65 select the minimum opening degree from the standard opening degrees. Then the ECU 65 in turn, then select a larger opening degree each time the processing is repeated.

Bei S202 berechnet die ECU 65 einen Standardöffnungsbereichswert Astd basierend auf den Standardeigenschaftsdaten, welche in der ECU 65 gespeichert sind, und dem Standardöffnungsgrad, welcher bei S201 ausgewählt wird. Das Verarbeiten bei S202 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem ersten Berechnungsabschnitt entsprechen.At S202, the ECU calculates 65 a standard opening area value Astd based on the standard property data stored in the ECU 65 are stored, and the default opening degree which is selected at S201. The processing at S202 may correspond to a first calculation section according to the present embodiment.

Bei S203 erfasst die ECU 65 eine Blasluftmenge durch den Blas-Luftmengensensor 64 und stellt die Blasluftmenge auf eine Blasluftmenge Qair gemäß dem Standardöffnungsgrad ein, welcher bei S201 ausgewählt wird, um eine Luft-Blasekapazität des Gebläses 60 einzustellen. Zusätzlich wird die Blasluftmenge vorab für jeden Standardöffnungsgrad bestimmt, und in dem Mikrocomputer 650 gespeichert.At S203, the ECU records 65 a blown air amount through the blown air flow sensor 64 and sets the blown air amount to a blown air amount Qair according to the standard opening degree selected at S201, to an air blow capacity of the blower 60 adjust. In addition, the amount of blown air is determined in advance for each standard opening degree, and in the microcomputer 650 saved.

Bei S204 berechnet die ECU 65 den EGR-Differentialdruck Dp basierend auf dem Ausgang des Differentialdrucksensors 62. Ferner berechnet die ECU 65 bei S204 eine Blaslufttemperatur Tair basierend auf dem Ausgang des Blas-Temperatursensors 63.At S204, the ECU calculates 65 the EGR differential pressure Dp based on the output of the differential pressure sensor 62 , The ECU also calculates 65 at S204, a blow air temperature Tair based on the output of the blow temperature sensor 63 ,

Bei S205 berechnet die ECU 65 den Ist-Öffnungsbereich Ao durch eine Formel (3). Das Verarbeiten bei S205 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem zweiten Berechnungsabschnitt entsprechen. Genauer gesagt berechnet die ECU 65 den Ist-Öffnungsbereich Ao basierend auf der Blasluftmenge Qair, welche bei S203 festgelegt wird, den EGR-Differentialdruck Dp, welcher bei S204 berechnet wird, der Blaslufttemperatur Tair, welche bei S204 berechnet wird, und der Gaskonstanten Cair, relativ zu einem Zustand der Blasluft.At S205, the ECU calculates 65 the actual opening area Ao by a formula (3). The processing at S205 may correspond to a second calculation section according to the present embodiment. More specifically, the ECU calculates 65 the actual opening area Ao based on the blown air amount Qair set at S203, the EGR differential pressure Dp calculated at S204, the blown air temperature Tair calculated at S204, and the gas constant Cair relative to a state of the blown air ,

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Bei S206 berechnet die ECU 65 eine Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff durch eine Formel (4). Die Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff ist eine Differenz zwischen dem Standardöffnungsbereichswert Astd, welcher bei S202 berechnet wird, und dem Ist-Öffnungsbereich Ao, welcher bei S205 berechnet wird. Das Verarbeiten bei S206 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem dritten Berechnungsabschnitt entsprechen. Adiff = Ao/Astd (4) At S206, the ECU calculates 65 an opening area characteristic difference Adiff by a formula (4). The opening area characteristic difference Adiff is a difference between the standard opening area value Astd calculated at S202 and the actual opening area Ao calculated at S205. The processing at S206 may correspond to a third calculation section according to the present embodiment. Adiff = Ao / Astd (4)

Bei S207 speichert die ECU 65 die Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff in dem Speicher 422. Das Verarbeiten bei S207 kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem Differenzspeicherabschnitt entsprechen.At S207, the ECU stores 65 the opening area characteristic difference Adiff in the memory 422 , The processing at S207 may correspond to a differential storage section according to the present embodiment.

Die ECU 65 berechnet die Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff in dem gesamten Bereich des Öffnungsgrads des EGR-Ventils 42 durch Wiederholen des Verarbeitens der Schritte S201 bis S207. Die ECU 65 speichert die Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff des EGR-Ventils 42 in dem Speicher 422.The ECU 65 calculates the opening area characteristic difference Adiff in the entire range of the opening degree of the EGR valve 42 by repeating the processing of steps S201 to S207. The ECU 65 stores the opening area characteristic difference Adiff of the EGR valve 42 in the store 422 ,

Das EGR-Ventil 42, bei welchem die Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff in dem Speicher 422 gespeichert ist, ist mit der ECU 50 der EGR-Vorrichtung 40, welche in bzw. an der internen Verbrennungsmaschine 1 angebracht ist, verbunden. Daten der Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff werden an die ECU 50 ausgegeben.The EGR valve 42 in which the opening area characteristic difference Adiff in the memory 422 is stored with the ECU 50 the EGR device 40 , which in or on the internal combustion engine 1 attached, connected. Opening area characteristic difference difference data Adiff are sent to the ECU 50 output.

Die ECU 50 korrigiert die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten basierend auf der Öffnungsbereichseigenschaftsdifferenz Adiff, wobei dadurch die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten nach der Korrektur gespeichert werden. Die ECU 50 berechnet den Öffnungsgradbefehlswert des EGR-Ventils 40 durch die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten nach der Korrektur. Daher kann die EGR-Flussmenge genau ohne einen Effekt einer Schwankung bzw. einer Abweichung in jedem EGR-Ventil 42 genau gesteuert werden.The ECU 50 corrects the area-degree characteristic data based on the opening-area property difference Adiff, thereby storing the area-degree property data after the correction. The ECU 50 calculates the opening degree command value of the EGR valve 40 by the range-grade property data after the correction. Therefore, the EGR flow amount can accurately be without an effect of a variation in each EGR valve 42 be controlled exactly.

Claims (6)

EGR-Vorrichtung für eine interne Verbrennungsmaschine (1) mit einem EGR-Rohr (41), welches ein Abgas von einem Abgasabschnitt der internen Verbrennungsmaschine zu einem Einlassabschnitt der internen Verbrennungsmaschine (1) zirkuliert, wobei die EGR-Vorrichtung eine Flussmenge des Abgases, welches in dem EGR-Rohr (41) zirkuliert wird, steuert, wobei die EGR-Vorrichtung aufweist: ein EGR-Ventil (42), welches eine Passage des EGR-Rohrs (41) öffnet oder schließt; einen Differentialdrucksensor (43), welcher einen EGR-Differentialdruck erfasst, welcher ein Differentialdruck in dem EGR-Rohr (41) zwischen einem Druck des Abgases stromaufwärts des EGR-Ventils (42) und einem Druck des Abgases stromabwärts des EGR-Ventils (42) ist; einen Temperatursensor (44), welcher eine EGR-Gastemperatur erfasst, welche eine Temperatur des Abgases in dem EGR-Rohr (41) ist; einen ersten Berechnungsabschnitt (S101), der eine Ziel-EGR-Flussmenge, welche ein Zielwert der Flussmenge des Abgases in dem EGR-Rohr (41) ist, basierend auf einer Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine (1) und einem Drehmoment der internen Verbrennungsmaschine (1), berechnet; einen zweiten Berechnungsabschnitt (S201), welcher einen Ziel-Öffnungsbereich, welcher ein Zielwert eines Öffnungsbereichs des EGR-Ventils (42) ist, basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der EGR-Gastemperatur und der Ziel-EGR-Flussmenge, berechnet; einen dritten Berechnungsabschnitt (S103), welcher einen Öffnungsgradbefehlswert basierend auf dem Zielöffnungsbereich und Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten, welche eine Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des EGR-Ventils (42) und einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils (42) repräsentieren, berechnet, um diesen an das EGR-Ventil (42) auszugeben; einen vierten Berechnungsabschnitt (S105), der eine EGR-Flussmenge berechnet, welche eine Flussmenge des Abgases in dem EGR-Rohr (41) ist; einen fünften Berechnungsabschnitt (S106), der einen Ist-Öffnungsbereich des EGR-Ventils (42) basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der EGR-Gastemperatur und der EGR-Flussmenge berechnet; einen sechsten Berechnungsabschnitt (S107), der einen Ist-Öffnungsgrad des EGR-Ventils (42) basierend auf den Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten und dem Ist-Öffnungsbereich berechnet; einen siebten Berechnungsabschnitt (S108), der einen Unterschied zwischen einem Öffnungsgradbefehlswert und dem Ist-Öffnungsgrad berechnet; und einen Datenkorrekturabschnitt (S109), der die Bereich-Grad-Eigenschaftsdaten basierend auf dem Unterschied, der durch den siebten Berechnungsabschnitt berechnet wird, korrigiert.EGR device for an internal combustion engine ( 1 ) with an EGR tube ( 41 ), which is an exhaust gas from an exhaust portion of the internal combustion engine to an inlet portion of the internal combustion engine ( 1 ), wherein the EGR device controls a flow rate of the exhaust gas which is in the EGR tube ( 41 ), wherein the EGR device comprises: an EGR valve ( 42 ), which is a passage of the EGR tube ( 41 ) opens or closes; a differential pressure sensor ( 43 ) which detects an EGR differential pressure which is a differential pressure in the EGR pipe ( 41 ) between a pressure of the exhaust gas upstream of the EGR valve ( 42 ) and a pressure of the exhaust gas downstream of the EGR valve ( 42 ); a temperature sensor ( 44 ), which detects an EGR gas temperature which is a temperature of the exhaust gas in the EGR tube ( 41 ); a first calculation section (S101) that estimates a target EGR flow amount that is a target value of the flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe (FIG. 41 ) is based on a rotational speed of the internal combustion engine ( 1 ) and a torque of the internal combustion engine ( 1 ), calculated; a second calculation section (S201) which determines a target opening area which is a target value of an opening area of the EGR valve (FIG. 42 ) is calculated based on the EGR differential pressure, the EGR gas temperature, and the target EGR flow rate; a third calculation section (S103) which displays an opening degree command value based on the target opening area and area-degree characteristic data indicating a relationship between the opening area of the EGR valve (FIG. 42 ) and an opening degree of the EGR valve ( 42 ) to calculate the EGR valve ( 42 ) issue; a fourth calculating section (S105) that calculates an EGR flow amount that includes a flow amount of the exhaust gas in the EGR pipe (FIG. 41 ); a fifth calculating section (S106) having an actual opening area of the EGR valve (S106) 42 ) based on the EGR differential pressure, the EGR gas temperature and the EGR flow rate; a sixth calculating section (S107) that sets an actual opening degree of the EGR valve (FIG. 42 ) is calculated based on the area-degree property data and the actual opening area; a seventh calculation section (S108) that calculates a difference between an opening degree command value and the actual opening degree; and a data correction section (S109) that corrects the area-degree characteristic data based on the difference calculated by the seventh calculation section. EGR-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der vierte Berechnungsabschnitt die EGR-Flussmenge durch Subtrahieren einer Menge von Luft, welche in eine Verbrennungskammer (12) der internen Verbrennungsmaschine (1) fließt, von einer Menge eines Gases, welches in die Verbrennungskammer (12) fließt, berechnet.An EGR apparatus according to claim 1, wherein said fourth calculating section divides the EGR flow amount by subtracting an amount of air discharged into a combustion chamber (FIG. 12 ) of the internal combustion engine ( 1 ), of an amount of a gas which enters the combustion chamber ( 12 ) flows, calculated. EGR-Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der vierte Berechnungsabschnitt die Menge des Gases, welches in die Verbrennungskammer (12) fließt, basierend auf einem Druck in einem Einlassrohr der internen Verbrennungsmaschine (1), der Drehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine (1) und einer Temperatur des Gases, welches in die Verbrennungskammer (12) fließt, berechnet.An EGR apparatus according to claim 2, wherein said fourth calculating section determines the amount of gas discharged into the combustion chamber (FIG. 12 ) flows based on a pressure in an intake pipe of the internal combustion engine ( 1 ), the rotational speed of the internal combustion engine ( 1 ) and a temperature of the gas entering the combustion chamber ( 12 ) flows, calculated. EGR-Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, ferner aufweisend einen Luftmengensensor (21), welcher ein elektrisches Signal entsprechend einem Luftmassenstrom durch den Einlassabschnitt der Verbrennungsmaschine (1) als einen Ausgang ausgibt, wobei der vierte Berechnungsabschnitt die Menge der Luft, die in die Verbrennungskammer (12) fließt, basierend auf dem Ausgang des Luftmengensensors (21) berechnet.An EGR device according to claim 2 or 3, further comprising an air flow sensor ( 21 ), which generates an electrical signal corresponding to an air mass flow through the inlet section of the combustion engine ( 1 ) outputs as an output, the fourth calculating section determining the amount of air entering the combustion chamber ( 12 ) flows based on the output of the air quantity sensor ( 21 ). EGR-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: einen EGR-Mengensensor (45), welcher ein elektrisches Signal entsprechend einem EGR-Massenstrom durch das EGR-Rohr (41) als einen Ausgang ausgibt, wobei der vierte Berechnungsabschnitt die EGR-Flussmenge basierend auf dem Ausgang des EGR-Mengensensors (45) berechnet.An EGR device according to claim 1, further comprising: an EGR quantity sensor ( 45 ), which generates an electrical signal corresponding to an EGR mass flow through the EGR tube ( 41 output as an output, wherein the fourth calculating section estimates the EGR flow amount based on the output of the EGR amount sensor (FIG. 45 ). Eigenschaftsdetektor für ein EGR-Ventil (42), welches ein EGR-Rohr (41) derart steuert, dass es dieses öffnet oder schließt, wobei das EGR-Rohr (41) ein Abgas von einem Abgasabschnitt der internen Verbrennungsmaschine (1) zu einem Einlassabschnitt der internen Verbrennungsmaschine (1) zirkuliert, und wobei das EGR-Ventil (42) einen ersten Speicherabschnitt (422) aufweist, der Eigenschaftsdetektor für das EGR-Ventil (42) aufweisend: ein Gebläse (60), welches geblasene Luft erzeugt; ein Luftrohr (61), in welchem die Blasluft des Gebläses durch das EGR-Ventil (42) derart gesteuert fließt, dass dieses eine Passage des Luftrohrs öffnet oder schließt; einen Differentialdrucksensor (62), welcher einen EGR-Differentialdruck erfasst, welcher ein Differentialdruck der Luftpassage zwischen einem Druck stromaufwärts des EGR-Ventils (42) und einem Druck stromabwärts des EGR-Ventils (42) ist; einen Temperatursensor (63), welcher eine Blasluft-Temperatur erfasst, welche eine Temperatur der Blasluft ist; einen Blasluftmengensensor (64), welcher eine Menge der geblasenen Luft erfasst, welche eine Flussmenge der geblasenen Luft ist; einen zweiten Speicherabschnitt (650), welcher Standardeigenschaftsdaten speichert, welche eine Beziehung zwischen einem Öffnungsgrad des EGR-Ventils (42) und einem Standardöffnungsbereich des EGR-Ventils (42) repräsentieren; einen Einstellabschnitt (S201), der den Öffnungsgrad des EGR-Ventils (42) auf einen Standardöffnungsgrad zur Erfassung einstellt; einen ersten Berechnungsabschnitt (S202), welcher einen Standardöffnungsbereich relativ zu dem Standardöffnungsgrad zur Erfassung basierend auf den Standardeigenschaftsdaten berechnet; einen zweiten Berechnungsabschnitt (S205), der einen Ist-Öffnungsbereich des EGR-Ventils (42) basierend auf dem EGR-Differentialdruck, der Blaslufttemperatur, und der Blasluftmenge berechnet; einen dritten Berechnungsabschnitt (S206), der einen Unterschied zwischen einem Standardöffnungsbereich und dem Ist-Öffnungsbereich berechnet; und einen Differenzspeicherabschnitt (S207), der die Differenz in dem ersten Speicherabschnitt speichert.Property detector for an EGR valve ( 42 ) containing an EGR tube ( 41 ) such that it opens or closes it, the EGR tube ( 41 ) an exhaust gas from an exhaust portion of the internal combustion engine ( 1 ) to an inlet portion of the internal combustion engine ( 1 ) and wherein the EGR valve ( 42 ) a first memory section ( 422 ), the property detector for the EGR valve ( 42 ) comprising: a blower ( 60 ), which generates blown air; an air tube ( 61 ), in which the blowing air of the blower through the EGR valve ( 42 ) flows controlled so that it opens or closes a passage of the air tube; a differential pressure sensor ( 62 ), which detects an EGR differential pressure, which is a differential pressure of the air passage between a pressure upstream of the EGR valve ( 42 ) and a pressure downstream of the EGR valve ( 42 ); a temperature sensor ( 63 ) which detects a blown air temperature which is a temperature of the blown air; a blown air quantity sensor ( 64 ) which detects an amount of the blown air, which is a flow amount of the blown air; a second memory section ( 650 ) which stores standard characteristic data indicating a relationship between an opening degree of the EGR valve (FIG. 42 ) and a standard opening area of the EGR valve ( 42 represent); an adjusting portion (S201) that determines the opening degree of the EGR valve (FIG. 42 ) to a default opening degree for detection; a first calculating section (S202) which calculates a standard opening area relative to the standard opening degree for detection based on the standard property data; a second calculating section (S205) having an actual opening area of the EGR valve (S205) 42 ) is calculated based on the EGR differential pressure, the blown air temperature, and the blown air amount; a third calculating section (S206) that calculates a difference between a standard opening area and the actual opening area; and a difference storage section (S207) that stores the difference in the first storage section.
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