DE102014201757B4

DE102014201757B4 - Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102014201757B4
Application number: DE102014201757.2A
Authority: DE
Inventors: Takuo Watanuki; Hideki Hagari; Tomokazu Makino
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2034-02-01
Also published as: JP5642233B1; CN104279068B; CN104279068A; US20150013640A1; DE102014201757A1; JP2015017569A; US9341135B2

Abstract

Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung, umfassend:ein in einem Einlassrohr eines Verbrennungsmotors (1) vorgesehenes Drosselventil (4);eine Einlassrohrinnendruck-Detektionseinheit (7), die eingerichtet ist, als einen Einlassrohrinnendruck einen Druck im Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (4) zu detektieren;eine Volumeneffizienz-Entsprechungswert-Berechnungseinheit (20), welche eingerichtet ist, einen Volumeneffizienz-Entsprechungswert als einen Index zu berechnen, der eine Luftmenge anzeigt, die aus dem Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (4) in einen Zylinder des Verbrennungsmotors (1) fließt;eine Zylindereinlassluftflussraten-Abschätzeinheit (20), die eingerichtet ist, eine beim Steuern des Verbrennungsmotors (1) eingesetzte Zylindereinlassluftflussrate abzuschätzen, basierend auf dem detektierten Einlassrohrinnendruck und dem berechneten Volumeneffizienz-Entsprechungswert;eine Drosseleffektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine einem Drosselöffnungsgrad des Drosselventils (4) entsprechende Drosseleffektivöffnungsfläche zu berechnen, basierend auf der geschätzten Zylindereinlassluftflussrate;eine Drosselöffnungsgradlerneinheit (23), welche eingerichtet ist, die Beziehung zwischen der berechneten Drosseleffektivöffnungsfläche und dem Drosselöffnungsgrad zu lernen;einen Drosselöffnungsgradsensor (13), der einen Drosselöffnungsgrad des Drosselventils (4) detektiert;eine Drosselflussraten-Abschätzeinheit (20), welche eingerichtet ist, eine Drosselflussrate von Luft abzuschätzen, welche das Drosselventil (4) passiert und in den Verbrennungsmotor (1) aufgenommen wird, basierend auf dem detektierten Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Drosselöffnungsgraderlernens;einen Abgasrückführpfad (14), der das Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (4) mit einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors (1) verbindet;ein Abgasrückführventil (16), das den Abgasrückführpfad (14) so öffnet oder schließt, dass eine Rückführmenge an Abgas im Verbrennungsmotor (1) gesteuert wird;eine Abgasrückführmengen-Berechnungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine Abgasrückführmenge zu berechnen, basierend auf der abgeschätzten Zylindereinlassluftflussrate und der abgeschätzten Drosselflussrate;eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) zu berechnen, basierend auf der berechneten Abgasrückführmenge;einen EGR-Öffnungsgradsensor (15), der einen Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) detektiert; undeine Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit (20), welche eingerichtet ist, die Beziehung zwischen dem detektierten Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) und der berechneten Effektivöffnungsfläche des Abgasrückführventils (16) zu lernen und eine Abgasrückführmenge abzuschätzen, basierend auf der Beziehung zwischen einer Steuerabgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche, die basierend auf dem Lernen berechnet wird, und einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16), wobei die durch die Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit (20) abgeschätzte Abgasrückführmenge beim Steuern des Verbrennungsmotors (1) eingesetzt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung und genauer auf eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung, die mit einer Abgasrückführmengenabschätzeinheit zum Abschätzen einer bei der Steuerung eines Verbrennungsmotors eingesetzten Abgasrückführmenge zu sehen ist.
Beschreibung verwandten Stands der Technik
Gemäß DE 10 2007 025 432 A1 wird eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt, die vorgesehen ist, um zuzulassen, dass ein Drosselöffnungsausmaß gemäß einer Soll-Motoreinlassluftstromgröße selbst während eines Übergangsbetriebs gesteuert wird. Die Berechnungseinheit für eine aktuelle Zylindereinlassluftstromgröße bzw. -menge berechnet ein Reaktionsverzögerungsmodel für ein Einlasssystem aus einem Volumeneffizienz-Äquivalenzwert, der aus einer Drehzahl eines Motors berechnet ist, und einem Einlassverteilerdruck, einem Einlassrohrvolumen und einem Versatz von jedem von Zylindern, und berechnet eine aktuelle Zylindereinlassluftmenge aus einer aktuellen Motoreinlassluftmenge, die von einem Luftstromsensor enthalten ist, und dem Reaktionsverzögerungsmodell. Die Einlassluftstromgrößen-Steuereinheit steuert das Drosselöffnungsausmaß gemäß der Soll-Motoreinlassluftmenge.
Aus DE 10 2006 057 922 A1 ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt. Bei einer Drosselsteuerung wird eine Drosselöffnung mit ausreichender Steuergenauigkeit unter Berücksichtigung des Betriebszustandes eines Motors trotz Variationen in Bezug auf einen Drosselkörper und auf verschiedene Arten von Sensoren eingestellt. Ein effektiver Zielöffnungsbereich wird anhand einer Zieleinlassluftmenge, eines Umgebungsdruckes, eines Einlassrohrinnendruckes und einer Einlasslufttemperatur unter Verwendung einer Durchflussratenformel für einen drosselartigen Durchflussmesser berechnet. Eine Zieldrosselöffnung wird anhand einer Korrelations-Kennlinie berechnet. Eine aktuelle effektive Öffnungsfläche wird anhand der Einlassluftmenge, des Umgebungsdrucks, des Einlassrohrinnendruckes und der Einlasslufttemperatur unter Verwendung der zuvor genannten Durchflussratenformel berechnet, und eine Lerndrosselöffnung wird anhand der Korrelations-Kennlinie berechnet. Die Zieldrosselöffnung wird mit Hilfe eines Drosselöffnungslernwertes korrigiert, der anhand einer Abweichung zwischen der Zieldrosselöffnung und der Lerndrosselöffnung berechnet wird.
Aus DE 60 2004 001 299 T2 ist in Motorsteuersystem bekannt, das ist konfiguriert, um die Schätzgenauigkeit einer frischen Ansaugluftmenge und einer gesamten Ansaugluftmenge, die in die Brennkammern strömt, zu verbessern. Das Motorsteuersystem ist konfiguriert zum Schätzen eines geschätzten EGR-Ratenwerts unter Verwendung eines primären Verzögerungsprozesses für eine Ziel-EGR-Rate, Berechnen eines volumetrischen Wirkungsgradäquivalenzwerts basierend auf dem geschätzten EGR-Ratenwert Regr, schätzen einen geschätzten Frischlufteinlasswert, der in die Brennkammer fließt, basierend auf einer Änderungsrate eines Volumeneffizienzäquivalenzwerts des geschätzten EGR-Ratenwerts und des Volumeneffizienzäquivalenzwerts und schätzen einen geschätzten Gesamt-Ansaugluftmengenwert, der das EGR-Gas enthält, basierend auf dem geschätzten Frischlufteinlasswert und dem geschätzten EGR-Ratenwert.
Um einen Verbrennungsmotor angemessen zu steuern, ist es wichtig, die Menge an Luft, die in einen Zylinder aufgenommen wird, genau zu berechnen und Kraftstoffsteuerung und Zündzeitpunktsteuerung in Übereinstimmung mit der in den Zylinderfluss aufgenommenen Luftmenge durchzuführen. Im Allgemeinen gibt es als Verfahren zum Messen der in einen Zylinder eines Verbrennungsmotor aufgenommenen Luftmenge zwei Verfahren, nämlich ein Verfahren (nachfolgend als ein AFS-Verfahren bezeichnet), bei welchem eine Luftflussrate durch einen Luftflusssensor (nachfolgend als ein AFS, Luftflusssensor (Air Flow Sensor) bezeichnet) gemessen wird, der auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe in einem Einlassrohr eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und ein Verfahren (als ein S/D (Geschwindigkeitsdichte, Speed Density) Verfahren bezeichnet), bei welchem ein Einlassverteilerdrucksensor zum Messen des Innendrucks eines Einlassverteilers (nachfolgend als ein Einlassverteilerdruck bezeichnet) als der generische Name eines Einlassrohrs, das einen Spitzentank und den Einlassverteiler beinhaltet, gelegen an der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe in einem Einlassrohr, vorgesehen ist und die Flussrate von in einen Zylinder aufgenommener Luft basierend auf dem durch den Einlassverteilerdrucksensor gemessenen Einlassverteilerdruck und der Drehzahl des Verbrennungsmotors abgeschätzt wird. Zusätzlich existiert auch ein Verfahren, bei dem diese Sensoren gleichzeitig vorgesehen sind und die vorstehenden Verfahren anhand des Fahrzustands umgeschaltet werden, und ein Verfahren, das ein AFS-Verfahren ist, aber einen gemessenen Einlassverteilerdruck einsetzt.
In Bezug auf Kraftstoffsteuerung in einem Verbrennungsmotor kann, wenn eine Rückkopplungssteuerung auf solch eine Weise durchgeführt werden kann, dass primär ein Kraftstoff, dessen Menge ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine Zylindereinlassluftflussrate verursacht, eingespritzt wird, eine praktisch exzellente Steuerbarkeit erhalten werden; jedoch muss eine Zündtimingsteuerung bei einem Zündverstellwinkel, der eine maximale Abgabe verursacht (nachfolgend als ein MBT (minimales Funkenvorstellen für bestes Drehmoment) bezeichnet) in Übereinstimmung nicht nur mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Zylindereinlassluftflussrate, sondern auch anderen Faktoren wie etwa der Temperatur des Verbrennungsmotors, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht, Kraftstoffeigenschaft und das Abgasrückführverhältnis (nachfolgend als ein EGR (Abgasrückführung (Exhaust Gas Recirculation)-Verhältnis bezeichnet) durchgeführt werden. Das EGR-Verhältnis bezeichnet das Verhältnis der EGR-Menge zur Einlassluftflussrate.
Von den vorstehenden Faktoren, die dem MBT Effekte bereitstellen können, können beispielsweise die Temperatur des Verbrennungsmotors oder ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht, durch einen Kühlmitteltemperatursensor im Verbrennungsmotor bzw. einen Klopfsensor detektiert werden; in Bezug auf die Kraftstoffeigenschaft kann bestimmt werden, ob der Kraftstoff Normalbenzin oder Superbenzin ist, basierend darauf, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht.
Derweil gibt es in Bezug auf das EGR-Verhältnis zwei Verfahren, das heißt ein Verfahren (nachfolgend als ein externes EGR bezeichnet), in welchem ein EGR-Ventil in einem EGR-Pfad vorgesehen ist, der das Abgasrohr mit dem Einlassrohr des Verbrennungsmotors verbindet und die EGR-Menge basierend auf dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils gesteuert wird, und ein Verfahren (nachfolgend als eine interne EGR bezeichnet), bei dem ein variabler Ventiltiming-Mechanismus (nachfolgend als VVT (Variable Valve Timing, variabler Ventilzeitpunkt) bezeichnet), der die Öffnungs-/Schließzeitpunkte eines Einlassventils und eines Auslassventils variabel macht, vorgesehen ist und abhängig von der Öffnungs-/Schließzeit des WT ein Überlappungszeitraum, während dem das Einlassventil und das Auslassventil gleichzeitig geöffnet sind, so geändert wird, dass die Menge an EGR, die durch Verbleiben des Abgas im Zylinder verursacht wird, gesteuert wird; in einigen Fällen werden beide Methoden gleichzeitig eingesetzt. Beim externen EGR-Steuerverfahren kann das EGR-Verhältnis ungefähr aus dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils, dem Abgasdruck und dem Einlassrohrinnendruck berechnet werden.
In der nachfolgenden Erläuterung bezeichnen eine EGR und ein EGR-Verhältnis, wenn auf diese Weise einfach ausgedrückt, eine externe EGR bzw. ein externes EGR-Verhältnis.
Weil in den letzten Jahren, um die Kraftstoffkosten weiter zu reduzieren und die Abgabe weiter zu erhöhen, üblicherweise ein Verbrennungsmotor mit einer externen EGR und einem VVT für ein Einlassventil und ein Auslassventil eingesetzt werden (nachfolgend als ein Einlass-/Auslass-VVT bezeichnet), ändert sich die aus dem Einlassverteiler in den Zylinder aufgenommene Luftmenge sehr, abhängig von dem Öffnungsgrad oder dem Ventiltiming des EGR-Ventils; daher, wenn der Effekt des Öffnungsgrads oder des Ventiltimings des EGR-Ventils nicht berücksichtigt wird, wird die Genauigkeit der Berechnung der in den Zylinder im gesamten Antriebsbereich aufgenommene Luftmenge einschließlich des stabilen und transienten Modus schwer beeinträchtigt, insbesondere in einem S/D-Verfahren.
Weil, wenn der Öffnungsgrad des Ventilzeitpunkts des EGR-Ventils sich ändert, die Reaktion verzögert ist, verursacht die Tatsache, dass während des transienten Fahrens der sich ändernde Öffnungsgrad oder der Ventilzeitpunkt des EGR-Ventils nicht mit dem Öffnungsgrad oder dem Ventilzeitpunkt des EGR-Ventils koinzidieren, die während stabilen Fahrens eingestellt worden sind, dass die Genauigkeit der Berechnung der Luftflussrate stark beeinträchtigt ist.
Daher ist bis heute als ein Verfahren gemäß dem S/D-Verfahren, des Abschätzens einer Zylindereinlassluftflussrate das in Patentdokument 1 offenbarte Verfahren vorgeschlagen worden. Patentdokument 1 offenbart, dass die in einen Zylinder aufgenommene Luftmenge aus dem Einlassverteilerdruck MAP, der Volumeneffizienz VE, dem Zylindervolumen V und der Temperatur T berechnet wird; jedoch wird in Patentdokument 1 angenommen, dass die Parameter eines Verbrennungsmotors, wie etwa Öffnungsgrad und Ventiltiming des EGR-Ventils, sich nicht ändern. Vorausgesetzt, dass EGR oder das Einlass/Auslass-VVT auf das in Patentdokument 1 offenbarte S/D-Verfahren angewendet wird, ist es vorstellbar, dass die Volumeneffizienz VE zu einem Zeitpunkt, wenn der Öffnungsgrad des EGR-Ventils mit dem Steuerkennfeld für den Öffnungsgrad des EGR-Ventils koinzidiert, oder zu einer Zeit, wenn der Ventilzeitpunkt mit dem Steuerkennfeld für den Ventilzeitpunkt koinzidiert, als ein Kennfeldwert eingestellt wird; jedoch verursacht, obwohl jegliches Problem während des stabilen Fahrens bereitend, das vorstehende Verfahren, das die Genauigkeit der Berechnung der Luftmenge während transienten Fahrens stark beeinträchtigt ist. Somit wird gemäß dem Öffnungsgrad des Ventilzeitpunkts des EGR-Ventils eine große Anzahl von Kennfeldern für die Volumeneffizienz VE so vorbereitet, dass die Genauigkeit des Berechnens der Luftmenge bezüglich Beeinträchtigung während transienten Fahrens reduziert werden kann.
In den letzten Jahren ist es üblich geworden, dass ein Verbrennungsmotor gesteuert wird, indem als ein Index das Abgabedrehmoment des Verbrennungsmotors eingesetzt wird; selbst wenn das Abgabedrehmoment abgeschätzt wird, ändert sich die thermische Effizienz gemäß der Zylindereinlassluftflussrate und dem EGR-Verhältnis. Entsprechend, um das vorstehende MBT zu berechnen, und weiter, um das Drehmoment und die thermische Effizienz abzuschätzen, ist es erforderlich, die Zylindereinlassluftflussrate und das EGR-Verhältnis genau zu berechnen. Um das EGR-Verhältnis genau zu ermitteln, ist es erforderlich, die EGR-Flussrate genau zu berechnen.
Daher ist derzeit als ein Verfahren zum Berechnen einer EGR-Flussrate und eines EGR-Verhältnisses das in Patentdokument 2 offenbarte Verfahren vorgeschlagen worden. Patentdokument 2 offenbart ein Verfahren, in welchem die EGR-Flussrate basierend auf einer Abgasmenge, die aus der Öffnungsfläche eines EGR-Ventils erhalten wird, und einer Abgasmenge, die aus einem Öffnungsflächenbefehlswert für das EGR-Ventil ermittelt wird, berechnet wird, und dann wird das EGR-Verhältnis abgeschätzt. Mit einer einfachen Konfiguration ermöglicht es das in Patentdokument 2 offenbarte Verfahren, eine EGR-Flussrate zu berechnen, indem eine vorab bereitgestellte „EGR-Ventilöffnungsgrad versus Flussraten-Charakteristik“ und die Öffnungsfläche eines EGR-Ventils eingesetzt wird (Referenz des Stands der Technik)

Patentdokument 1: JP H08- 303 293 A
Patentdokument 2: JP H07- 279 774 A

Jedoch ist es im Fall, bei dem das in Patentdokument 1 offenbarte konventionelle Verfahren auf den Öffnungsgrad eines EGR-Ventils oder ein Einlass-/Auslass-VVT angewendet wird, erforderlich, ein Kennfeld für die Volumeneffizienz VE in Übereinstimmung mit dem Öffnungsgrad des EGR-Ventils und den entsprechenden Ventilzeitpunkten des Einlass-/Auslass-WTs einzustellen. Wenn zum Beispiel 6 Muster, die alle für den Öffnungsgrad des EGR-Ventils, des Einlass-VVT und des Auslass-VVT eingestellt sind, werden 216 (= 6 x 6 x 6) Teile von Kennfeldern erforderlich. Somit hat es Probleme damit gegeben, dass, weil Angleichen und Dateneinstellen eine große Anzahl von Mannstunden erfordern, die Arbeit unrealistisch wird, und dass ein Mikrocomputer als ECT (Motorsteuereinheit, Engine Control Unit)) sehr viel Speicherkapazität verlangt.
Das in Patentdokument 1 offenbarte S/D-Verfahren hat ein Problem dahingehend, dass während transienten Fahrens und in einer vorgegebenen Zeit danach die Zylindereinlassluftflussrate nicht genau geschätzt werden kann. Ursprünglich bezeichnet der Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizient Kv die Beziehung zwischen dem Einlassverteilerdruck, der Innentemperatur des Einlassverteilers (nachfolgend als eine Einlassverteilertemperatur bezeichnet), und eine Zylindereinlassluftflussrate; es wird als eine dimensionslose Zahl unter der Bedingung abgeleitet, dass die Beziehung zwischen der Zylindereinlassluftflussrate, den Innendruck und der Temperatur des Einlassverteilers, und dem Innendruck und der Temperatur des Auslassverteilers, was ein Abgasrohr aus dem Abgasventil zum Katalysator ist, ausgeglichen ist. Weiterhin ist empirisch bekannt, dass dieses Gleichgewicht selbst dann aufrechterhalten wird, wenn sich ein Fahrpunkt einmal zu einem anderen Punkt ändert und dann zum ursprünglichen Punkt zurückkehrt; daher ist es vorstellbar, dass beim S/D-Verfahren diese Natur verwendet wird und die Zylindereinlassluftflussrate basierend auf dem Einlassverteilerdruck, der Einlassverteilertemperatur und dem Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv unter der Annahme geschätzt wird, dass die Beziehung zwischen dem Einlassverteilerdruck, der Einlassverteilertemperatur, der Zylindereinlassluftflussrate und dem Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv immer konstant ist.
Wenn jedoch dem Niedrigbelastungsfahren transient Hochbelastungs-Fahren folgt, oder wenn dem Hochbelastungsfahren transient das Niedrigbelastungsfahren folgt, ändert sich insbesondere die Innentemperatur des Abgasverteilers stark (beispielsweise von 400°C auf 800°C) ; es braucht einige Zeit (beispielsweise mehrere Sekunden bis 30 Sekunden), bevor sich die Temperatur stabilisiert. In diesem Fall geht während der Dauer von einem Zeitpunkt, wenn die transiente Änderung auftritt, bis zu einem Zeitpunkt, wenn sich die Innentemperatur des Abgasverteilers stabilisiert, das Gleichgewicht der Beziehung zwischen dem Einlassverteilerdruck, der Einlassverteilertemperatur und der Zylindereinlassluftflussrate verloren; mit anderen Worten ermöglicht es das S/D-Verfahren nicht, genau die Zylindereinlassluftflussrate zu berechnen, bis sich die Innentemperatur des Abgasverteilers stabilisiert. Dies liegt möglicherweise daran, dass aufgrund der unterschiedlichen Innentemperaturen des Abgasverteilers sich die interne EGR-Menge ändert. Beim AFS-Verfahren tritt anders als beim S/D-Verfahren kein Fehler beim Abschätzen der Zylindereinlassluftflussrate auf, selbst während der vorstehenden Dauer von einem Zeitpunkt, wenn die transiente Änderung auftritt, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Innentemperatur des Abgasverteilers.
Das in Patentdokument 2 offenbarte Verfahren hat ein Problem damit, dass, wenn sich aufgrund einer zeitlichen Änderung die Öffnungsgrad-Charakteristik des EGR-Ventils ändert, die vorab vorbereitete Flussraten-Charakteristik und die tatsächliche Flussraten-Charakteristik voneinander abweichen und daher die Schätzgenauigkeit beeinträchtigt wird. Die Öffnungsgradversus-Flussraten-Charakteristik eines EGR-Ventils kann sich abhängig nicht nur von Differenzen zwischen Produkten ändern, sondern auch der Bedingung eines montierten Verbrennungsmotors.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist implementiert worden, um die vorstehenden Probleme bei der konventionellen Technologie zu lösen; deren Aufgabe ist es, eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung bereitzustellen, die eine Abgasrückführungsmengen-Abschätzeinheit beinhaltet, die eine EGR-Flussrate mit einer Genauigkeit abschätzen kann, die hinreicht, um den Verbrennungsmotor geeignet zu steuern.
Eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein in einem Einlassrohr eines Verbrennungsmotors vorgesehenes Drosselventil; eine Einlassrohrinnendruck-Detektionseinheit, die als einen Einlassrohrinnendruck einen Druck im Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils detektiert; eine Volumeneffizienzentsprechungswert-Berechnungseinheit, die einen Volumeneffizienzentsprechungswert als einen Index berechnet, der eine Luftmenge anzeigt, die aus dem Einlassrohr an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils in einen Zylinder des Verbrennungsmotors fließt; eine Zylindereinlassluftflussraten-Schätzeinheit, die eine beim Steuern des Verbrennungsmotors eingesetzte Zylindereinlassluftflussrate schätzt, basierend auf dem detektierten Einlassrohrinnendruck und dem berechneten Volumeneffizienzberechnungswert; eine Drosseleffektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit, die eine Drosseleffektivöffnungsfläche entsprechend einem Drosselöffnungsgrad des Drosselventils berechnet, basierend auf der geschätzten Zylindereinlassluftflussrate; eine Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit, welche die Beziehung zwischen der berechneten Drosseleffektivöffnungsfläche und dem Drosselöffnungsgrad erlernt; einen Drosselöffnungsgradsensor, der einen Drosselöffnungsgrad des Drosselöffnungsgrads detektiert; eine Drosselflussraten-Schätzeinheit, die eine Drosselflussrate von Luft abschätzt, welche das Drosselventil passiert und in den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, basierend auf dem detektierten Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Drosselöffnungsgradlernens; einen Abgasrückführungspfad, der das Einlassrohr an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils mit einem Auslassrohr des Verbrennungsmotors verbindet; ein Abgasrückführventil, das den Abgasrückführungspfad so öffnet oder schließt, dass eine Rückführmenge an Abgas im Verbrennungsmotor gesteuert wird; eine Abgasrückführmengen-Berechnungseinheit, die eine Abgasrückführmenge berechnet, basierend auf der geschätzten Zylindereinlassluftflussrate und der geschätzten Drosselflussrate; eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit, die eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils berechnet, basierend auf der geschätzten Abgasrückführmenge; einen Abgasrückführventil-Öffnungsgradsensor, der einen Öffnungsgrad des Abgasrückführventils detektiert; und eine Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit, welche die Beziehung zwischen dem detektierten Öffnungsgrad des Abgasrückführventils und der berechneten Effektivöffnungsfläche des Abgasrückführventils erlernt und eine Abgasrückführmenge schätzt, basierend auf der Beziehung zwischen einer Steuerabgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche, die basierend auf dem Lernen berechnet wird, und einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils. Die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die durch die Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit geschätzte Abgasrückführmenge bei der Steuerung des Verbrennungsmotors einsetzt.
Eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, dass selbst wenn aufgrund von Ablagerungen wie etwa Ruß und dergleichen sich die Flussraten-Charakteristik ändert oder selbst wenn aufgrund von Änderung im Zeitverlauf das EGR-Ventil nicht arbeitet, die EGR-Flussrate genau geschätzt wird.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das schematisch einen Verbrennungsmotor illustriert, auf den die Verbrennungsmotor-Steuerung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
3 ist ein Kennfeld zum Berechnen von Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten, die in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden;
4 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Implementieren des Drosselöffnungsgrad-Erlernens in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
5 ist ein Kennfeld, das eine Drosselöffnungsgrad-versus-Effektivöffnungsflächen-Charakteristik repräsentiert, die in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
6 ist ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen dem Drosselöffnungsgrad und dem Lernwert repräsentiert, die in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
7 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen einer Drosselflussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
8 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen der Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
9 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Implementieren von EGR-Effektivöffnungsflächen-Lernen in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
10 ist ein Kennfeld, welches die Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und der effektiven Öffnungsfläche repräsentiert, das in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
11 ist ein Kennfeld, welches die Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und dem Lernwert repräsentiert, welche in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
12 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozedur zum Berechnen der EGR-Flussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
13 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozedur zum Anwenden von Filterverarbeitung auf eine EGR-Flussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; und
14 ist ein Graph, der den zeitlichen Übergang einer EGR-Flussrate zum Zeitpunkt, wenn eine Filterverarbeitung auf die EGR-Flussrate angewendet wird, in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Nachfolgend wird eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches schematisch einen Verbrennungsmotor illustriert, auf welchen eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird. In 1 wird auf der stromaufwärtigen Seite des im Einlasssystem eines Verbrennungsmotors 1 enthaltenen Einlassrohrs ein elektronisch gesteuertes Drosselventil (nachfolgend einfach als eine Drossel bezeichnet) 4, die elektrisch gesteuert werden kann, bereitgestellt, um so die Einlassluftflussrate zu justieren. Um den Öffnungsgrad der Drossel 4 zu messen, wird ein Drosselöffnungssensor 3 vorgesehen.
Ein Atmosphärenlufttemperatursensor 2 zum Messen der Atmosphärenlufttemperatur wird auf der stromaufwärtigen Seite der Drossel 4 im Einlassrohr vorgesehen. Weiterhin werden ein Einlassverteilerdrucksensor 7 als eine Einlassrohrinnendruck-Detektionseinheit, welche den Druck (nachfolgend als Einlassverteiler bezeichnet) in einem Raum (nachfolgend als Einlassverteiler bezeichnet), der einen Spitzentank 5 und einen Einlassverteiler 6 beinhaltet, bereitgestellt auf der stromabwärtigen Seite der Drossel 4, misst, und einen Einlasslufttemperatursensor 8, der die Temperatur innerhalb des Einlassverteilers (nachfolgend als Einlassverteilertemperatur bezeichnet) misst, bereitgestellt. Es kann auch gestattet werden, dass anstelle des Bereitstellens des Einlasslufttemperatursensors 8, der die Einlassverteilertemperatur misst, ein durch den Atmosphärenlufttemperatursensor 2 ermittelter Messwert so eingesetzt wird, dass die Einlassverteilertemperatur aus der Atmosphärenlufttemperatur geschätzt wird, obwohl sich streng genommen die geschätzte Temperatur von der unter Verwendung des Einlasslufttemperatursensors 8 gemessenen Temperatur unterscheidet. Andererseits kann gestattet werden, dass anstelle des Atmosphärenlufttemperatursensors 2 der Einlasslufttemperatursensor 8 eingesetzt wird, so dass die Atmosphärenlufttemperatur aus einer Einlassverteilertemperatur abgeschätzt wird.
Ein Injektor 9 zum Einspritzen eines Kraftstoffs wird in der Nähe des den Einlassverteiler 6 beinhaltenden Einlassventils und der Innenseite des Zylinders des Verbrennungsmotors vorgesehen; ein Einlass-WT 10 und ein Auslass-VVT 11 zum Ändern des Ventilzeitpunkts werden im Einlassventil bzw. dem Auslassventil vorgesehen; eine Zündspule 12 zum Antreiben einer Zündkerze, die einen Funken in einem Zylinder erzeugt, wird auf dem Zylinderkopf vorgesehen. Ein Katalysator und ein O₂-Sensor, die nicht illustriert sind, werden im Abgaskrümmer 13 vorgesehen. In 1 wird auf der stromaufwärtigen Seite des im Einlasssystem eines Verbrennungsmotors 1 enthaltenen Einlassrohrs ein elektronisch gesteuertes Drosselventil (nachfolgend einfach als eine Drossel bezeichnet) 4 bereitgestellt, das elektrisch so gesteuert werden kann, dass eine Einlassluftflussrate justiert wird. Ein Abgasrückführventil (nachfolgend als ein EGR-Ventil bezeichnet) 16 zum Steuern einer Abgasrückführmenge (nachfolgend als eine EGR-Flussrate bezeichnet) wird auf dem EGR-Pfad 14 vorgesehen; um den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 16 zu messen, wird ein EGR-Öffnungsgradsensor 15 darin bereitgestellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert. In 2 wird ein durch den Drosselöffnungssensor 3 gemessener Öffnungsgrad 0 der Drossel 4, ein durch den Einlassverteilerdrucksensor 7 gemessener Einlassverteilerdruck Pb, ein durch den Einlasslufttemperatursensor 8 gemessene Einlassverteilertemperatur Tb, ein durch den EGR-Öffnungsgradsensor 15 gemessener Öffnungsgrad Est des EGR-Ventils 16 und ein durch einen Atmosphärendrucksensor 17 gemessener Atmosphärendruck Pa an einer Elektroniksteuereinheit (nachfolgend als ECU bezeichnet) 20 eingegeben.
Anstelle des Atmosphärendrucksensors 17 zum Messen eines Atmosphärendrucks kann entweder eine Einheit zum Abschätzen des Atmosphärendrucks oder ein ein in der ECU 20 inkorporierter Atmosphärendrucksensor eingesetzt werden. Messwerte werden auch an der ECU 20 aus verschiedenen Sensoren 18 (einschließlich Gaspedalöffnungsgradsensors und eines Kurbelwinkelsensors, die unillustriert sind) eingegeben. In der ECU 20 berechnet eine Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizient-Berechnungseinheit 21 den Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv. Eine Zylinderflussratenberechnungseinheit 22 berechnet eine Zylinderflussrate Qa_all unter Verwendung des Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv, des Einlassverteilerdrucks Pb und der Einlassverteilertemperatur Tb. Eine Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit 23 berechnet einen Drosselöffnungsgradlernwert θlrn aus einer Drosseleffektivöffnungsfläche Sth, die basierend auf der berechneten Zylinderflussrate Qa_all und dem Drosselöffnungsgrad 0 berechnet wird.
Während gleichmäßigen Fahrens berechnet eine Drosselflussratenberechnungseinheit 24 eine Drosselflussrate Qth unter Verwendung der Zylinderflussrate Qa_all, die durch ein Verfahren berechnet wird, welches dasselbe wie das konventionelle S/D-Verfahren ist. Während transienten Fahrens berechnet die Drosselflussratenberechnungseinheit 24 die Drosselflussrate Qth unter Verwendung einer Steuerdrossel-Effektivöffnungsfläche Sth_ctl, die basierend auf dem Drosselöffnungsgradlernwert θlrn und einem während gleichmäßigen Fahrens ermittelten Drosselöffnungsgrad 0 berechnet ist. Eine Drossellernabschluss-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit 25 berechnet eine Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn, basierend auf der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth.
Eine EGR-Effektivöffnungsflächenlerneinheit 26 berechnet eine EGR-Flussrate Qae unter Verwendung der Zylinderflussrate Qa_all und der Drosselflussrate Qth; dann berechnet die EGR-Effektivöffnungsflächenlerneinheit 26 eine EGR-Effektivöffnungsfläche Segr unter Verwendung der berechneten EGR-Flussrate Qae und der Einlassverteilertemperatur Tb. Eine EGR-Basiseffektivöffnungsfläche Segr_bse wird aus dem EGR-Ventilöffnungsgrad Est berechnet; dann wird ein EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn unter Verwendung der EGR-Effektivöffnungsflächen Segr und der EGR-Basis-Effektivöffnungsflächen Segr_bse berechnet. Der EGR-Effektivöffnungsflächennlernwert Klrn wird als ein Lernwert gemäß dem EGR-Ventilöffnungsgrad Est gespeichert; dann wird eine Steuer-EGR-Effektivöffnungsfläche Segr_ctl basierend auf dem gespeicherten Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn und der EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse berechnet.
Eine Steuer-EGR-Fehlerratenberechnungseinheit 27 berechnet eine Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl unter Verwendung der EGR-Effektivöffnungsflächen Segr_ctl. Ein EGR-Verhältnis wird aus der Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl, der Drosselflussrate Qth und dem Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv berechnet; dann werden basierend auf dem berechneten EGR-Verhältnis der Injektor 9, die Zündspule 12 und dergleichen angetrieben. Ein gewünschtes Drehmoment wird basierend auf verschiedenen Arten von eingegebenen Datenobjekten wie etwa dem Gaspedal-Öffnungsgrad und dergleichen berechnet; eine gewünschte Zylindereinlassluftflussrate zum Erzielen des berechneten gewünschten Drehmomentes wird berechnet; ein gewünschter Drosselöffnungsgrad, ein gewünschter Einlass-VVT-Phasenwinkel und ein gewünschter Abgas-WT-Phasenwinkel werden so berechnet, dass die erwünschte Zylindereinlassluftflussrate erzielt wird; basierend auf diesen gewünschten Werten werden der Öffnungsgrad der elektronisch gesteuerten Drossel 4 und die entsprechenden Phasenwinkel des Einlass-VVT 10 und des Auslass-VVT 11 gesteuert. Weiterhin werden ebenfalls verschiedene andere Arten von Aktuatoren gesteuert, wie es nötig sein mag.
Als Nächstes wird die Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienz-Berechnungseinheit 21 in 2 im Detail erläutert. 3 ist ein Kennfeld zum Berechnen von Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten, die in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Die Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizient-Berechnungseinheit 21 führt die Berechnung durch, basierend auf der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors und dem Verhältnis des Einlassverteilerdrucks Pb zum Atmosphärendruck Pa, ermittelt beispielsweise aus dem in 3 repräsentierten Kennfeld. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne 3000 (1/min) beträgt und das Verhältnis des Einlassverteilerdrucks Pb zum Atmosphärendruck Pa 0,6 beträgt, ist Kv 0,9. Weil sich der Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizient Kv abhängig vom Ventiltiming ändert, ist ein Kennfeld entsprechend der Änderung beim variablen Ventiltiming erforderlich. Wenn jeder der Änderungsbereiche des Einlassventils und des Auslassventils von 0 degCA bis 50 degCA reicht und ein Kennfeld für jeweils 10 degCA vorbereitet wird, sind 36 (6 x 6) Kennfelder erforderlich. Im Allgemeinen werden zwei Kennfelder vorbereitet, nämlich ein Kennfeld entsprechend dem gewünschten Ventiltiming abhängig von der Fahrbedingung und ein Kennfeld zu einem Zeitpunkt, wenn das variable Ventiltiming nicht arbeitet. Es versteht sich, dass Kv nicht durch ein Kennfeld, sondern durch Berechnung ermittelt werden kann.
Als Nächstes wird die Zylinderflussratenberechnungseinheit 22 in 2 im Detail erläutert. Die Zylinderflussrate Qa_all wird basierend auf dem Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv und dem Einlassverteilerdruck Pb berechnet. $Q a_a l l = \frac{P b \cdot V c \cdot K v}{T (n) \cdot R \cdot (T b + 273)}$
wobei Qa_all, Vc, T(n), und R Zylinderflussrate [g/s], Zylindervolumen [L], der Alle-180°-Kurbelwinkelzeitraum [s] bzw. die Gaskonstante [(kJ/(kg ·K)] sind. Die Zylinderflussrate Qa_all und der Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv sind durch Gleichung (1) gegeben; daher, wenn der Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv berechnet worden ist, wird die Zylinderflussrate Qa_all berechnet.
Als Nächstes wird die in der ECU 20 in 2 durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit 23, die Drosselflussratenberechnungseinheit 24, die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit 25, die EGR-Effektivöffnungsflächenlerneinheit 26 und die Steuer-EGR-Fehlerratenberechnungseinheit 27 durchgeführte Verarbeitung im Detail unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm erläutert, das über Unterbrechungsverarbeitung (z.B. jede BTDC76degCA Unterbrechungsverarbeitung) zu implementieren ist, die bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel durchgeführt wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Implementieren des Drosselöffnungsgradlernens in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Die Schritte 101 bis 109 im in 4 repräsentierten Flussdiagramm werden durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit 23 in 2 implementiert. In 4 wird die Zylinderflussrate Qa_all im Schritt 101 berechnet; im Schritt 102 wird, basierend auf der in Schritt 101 ermittelten Zylinderflussrate Qa_all die Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth über Gleichung (2) unten berechnet. $S t h = \frac{Q a_a l l}{α_{a} \cdot σ_{a} \cdot ρ_{a}}$
wobei Sth, Qa_all, αa, σa und ρa die Drosseleffektivöffnungsfläche [mm²], die Zylinderflussrate [g/s], die Einlassrohr-(Atmosphären)-Innenschallgeschwindigkeit [m/s], die dimensionslose Flussrate [g/s], bzw. die Einlassrohrinnen-(Atmosphären)-Dichte sind.
Weil die Beziehung zwischen der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth_ctl und der Zylinderflussrate Qa_all, gegeben durch die vorstehende Gleichung (2), etabliert ist, wird die Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth ermittelt, wenn die entsprechenden Konstanten ermittelt sind. Die Konstanten αa, σa und ρa sind durch Gleichungen (3), (4) und (5) unten definiert. $α_{a} = \sqrt{κ \cdot R \cdot T b}$
wobei K, R und Tb spezifisches Wärmeverhältnis (1,4, wenn das Gas Luft ist), die Gaskonstante [kJ/(kg ·K)] bzw. die Einlassrohrinnentemperatur (die Einlasslufttemperatur gleich der Atmosphärenlufttemperatur) sind.
Weil die Einlassrohr-Innenschallgeschwindigkeit αa eine Funktion der Einlasslufttemperatur ist, kann gestattet sein, dass die Berechnung über die Gleichung (3) nicht in der ECU durchgeführt wird und als ein Kennfeld bezüglich der Temperatur Ergebnisse der zuvor durchgeführten Berechnung vorbereitet werden. Weil die Konstante einem Gas entspricht, wird die Gaskonstante R vorab definiert. Weil Luft ein Gas innerhalb des Einlassrohrs ist, kann die Gaskonstante von Luft eingestellt werden oder kann die Gaskonstante als ein Schätzwert variiert werden. $σ_{a} = \sqrt{\frac{2}{κ - 1} [{(\frac{Pb}{Pa})}^{\frac{2}{κ}} - {(\frac{Pb}{Pa})}^{\frac{κ + 1}{κ}}]}$
wobei K, Pb und Pa spezifisches Wärmeverhältnis (1,4, wenn das Gas Luft ist), der Einlassverteilerdruck [kPa] bzw. der Atmosphärendruck [kPa] sind. Weil die dimensionslose Flussrate σa eine Funktion des Verhältnisses des Einlassverteilerdrucks Pb zum Atmosphärendruck Pa ist, kann gestattet werden, dass die Berechnung über die Gleichung (4) nicht in der ECU durchgeführt wird und als ein Kennfeld bezüglich des Verhältnisses des Einlassverteilerdrucks Pb zum Atmosphärendruck Pa Ergebnisse von vorab durchgeführter Berechnung vorbereitet werden. $ρ_{a} = \frac{P a}{R \cdot T b}$
wobei Pa, R und Tb Atmosphärendruck [kPa], Gaskonstante [kJ/(kg ·K)] bzw. Einlassrohrinnentemperatur (= Einlasslufttemperatur = Atmosphärenlufttemperatur) sind.
Im Schritt 103 wird ein Lern-Drosselöffnungsgrad θsth basierend auf der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth, die in Schritt 102 ermittelt ist, berechnet. Beispielsweise wird als ein Kennfeld, das in 5 repräsentiert ist, eine Drosselöffnungsgrad-versus-Effektivöffnungsflächen-Charakteristik vorab vorbereitet. Mit anderen Worten ist 5 ein Kennfeld, das eine Drosselöffnungsgrad-vs.-Effektivöffnungsflächen-Charakteristik repräsentiert, die in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Weil, wie in Gleichung (2) repräsentiert, die Effektivöffnungsfläche proportional zur Flussrate ist, kann eine Drosselöffnungsgrad-versus-Flussratencharakteristik eingesetzt werden. Der Lern-Drosselöffnungsgrad θsth entsprechend der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth wird berechnet.
Im Schritt 105 wird die Drosselöffnungsgraddifferenz Δth basierend auf dem Lern-Drosselöffnungsgrad θsth, der in Schritt 103 ermittelt wurde, und dem in Schritt 104 ermittelten Drosselöffnungsgrad θ berechnet. Die Differenz zwischen dem Lern-Drosselöffnungsgrad θsth und dem Drosselöffnungsgrad θ wird berechnet. Diese Differenz ist die Drosselöffnungsgraddifferenz Δth.
In Schritt 106 wird festgestellt, ob ein Drossellernen untersagt ist oder nicht. In dem Fall, bei dem das Drossellernen gestattet ist, folgt dem Schritt 106 der Schritt 107; in einem Fall, bei dem das Drossellernen untersagt ist, folgt dem Schritt 106 der Schritt 109. Beim konventionellen S/D-Verfahren ist die Bedingung, unter der das Drossellernen untersagt ist, beispielsweise, dass die Umgebungsbedingung, wie etwa die Wassertemperatur, ungeeignet ist, dass der aktuelle Zeitpunkt in einem gleichmäßigen Fahrbereich ist, oder an einem Punkt, wo eine vorbestimmte Zeit nach einem transienten Fahren verstrichen ist, dass die Zylinderflussrate sich ändert, dass es eine Differenz zwischen dem gewünschten Wert des WT-Ventils und dessen Steuerwert gibt oder dergleichen, und wenn die Untersagungsbedingung etabliert ist, wird das Drosselklappenuntersagungsflag eingestellt; jedoch, weil das Ergebnis des Drossellernens beim EGR-Öffnungsgradlernen eingesetzt wird, wird das Drossellernen nur gestattet, wenn die Lernuntersagungsbedingung etabliert ist und die EGR-Operation während gleichmäßigem Fahren stoppt (z.B., wenn der EGR-Ventilöffnungsgrad „0“ ist).
Im Schritt 107 wird nur in dem Fall, bei dem in 6 festgestellt wird, dass das Lernen gestattet ist, der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn basierend auf der in Schritt 105 ermittelten Drosselöffnungsgraddifferenz Δth berechnet und wird aktualisiert. Der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn mag nicht die Drosselöffnungsgraddifferenz Δth sein, sondern kann das Verhältnis oder dergleichen sein, solang wie die Differenz zwischen dem Lerndrosselöffnungsgrad θsth und dem Drosselöffnungsgrad 0 zu sehen ist. Der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn wird in einem Lern-Bereich entsprechend der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth gespeichert. Der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn kann eingesetzt werden, so wie er ist; alternativ kann er mit einer vorgegebenen Verstärkung multipliziert werden oder eine vorgegebene Verstärkung kann zu ihm hinzu addiert werden. Die Inhalte des Lern-Bereichs sind beispielsweise jene in dem in 6 repräsentierten Kennfeld. 6 ist ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Drosselöffnungsgrad und dem Lernwert repräsentiert, die in der Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
Das Speichern des Drosselöffnungsgradlernwerts θlrn in einem Lernbereich entsprechend der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth ermöglicht es, den Drosselöffnungsgrad detailliert zu erlernen; somit, selbst wenn das Lernen untersagt ist, kann der Drosselöffnungsgrad 0 genau berechnet werden. Der berechnete Wert kann direkt eingesetzt werden, ohne im lernenden Bereich gespeichert zu werden, obwohl die Genauigkeit beeinträchtigt ist.
Im Schritt 109 wird der gewünschte Drosselöffnungsgrad θtgt basierend auf dem Drosselöffnungsgradlernwert θlrn, der in Schritt 107 ermittelt und gespeichert wird, und einem in Schritt 108 ermittelten gewünschten Drosselbasisöffnungsgrad θbse berechnet. In dem Fall, bei dem als eine Differenz der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn gespeichert wird, wird der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn den gewünschten Drosselbasisöffnungsgrad θbse hinzu addiert, so dass der gewünschte Drosselöffnungsgrad Drosselöffnungsgrad θtgt berechnet werden kann.
7 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozedur zum Berechnen einer Drosselflussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Die Schritte 201 bis 210 im in 7 repräsentierten Flussdiagramm werden durch die Drosselflussratenberechnungseinheit 24 in 2 implementiert. Im in 7 repräsentierten Schritt 202 wird die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn basierend auf der in Schritt 201 ermittelten Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth berechnet. Die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn wird aus dem Maximalwert der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth zu einer Zeit berechnet, wenn das Drosselöffnungsgradlernen zumindest einmal durchgeführt worden ist. Die Details der Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn werden später beschrieben.
Im Schritt 203 wird festgestellt, ob das Drossellernen abgeschlossen ist oder nicht. Im Fall, bei dem das Drossellernen abgeschlossen worden ist, folgt dem Schritt 203 der Schritt 205; in dem Fall, bei dem Drossellernen nicht abgeschlossen worden ist, folgt dem Schritt 203 der Schritt 210. Die Bestimmung darüber, ob das Drossellernen abgeschlossen worden ist oder nicht, wird beispielsweise durch Bestimmen durchgeführt, ob die gewünschte Drosseleffektivöffnungsfläche, die ein Referenzwert des gewünschten Drosselöffnungsgrads θtgt ist, kleiner ist als die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn, welches der Maximalwert der Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth zu einer Zeit ist, wenn das Drosselöffnungsgradlernen zumindest einmal durchgeführt worden ist, oder nicht. Mit anderen Worten, wenn der Drosselöffnungsgrad in einer kleineren Region als der Effektivöffnungsfläche zu einer Zeit gesteuert wird, wenn das Drossellernen zumindest einmal implementiert worden ist, wird festgestellt, dass das Drossellernen abgeschlossen worden ist.
Im Schritt 205 wird ein Steuerdrosselöffnungsgrad θctl basierend auf dem in Schritt 204 ermittelten Drosselöffnungsgradlernwert θlrn berechnet. Der Drosselöffnungsgradlernwert θlrn wird zum Drosselöffnungsgrad in der Drosselöffnungsgrad-versus-Effektivöffnungsflächen-Charakteristik addiert, so dass der Steuerdrosselöffnungsgrad θctl berechnet werden kann und daher kann die Steuerdrosselöffnungsgrad θctl versus Drosseleffektivöffnungsflächen Sth Charakteristik ermittelt werden.
Im Schritt 207 wird die Steuerdrossel-Effektivöffnungsfläche Sth_ctl basierend auf dem in Schritt 206 ermittelten Drosselöffnungsgrad θ berechnet. Die Steuerdrossel-Effektivöffnungsfläche Sth_ctl kann aus dem Drosselöffnungsgrad 0 in der Steuerdrosselöffnungsgrad θctl versus Drosseleffektivöffnungsflächen Sth Charakteristik berechnet werden. Im Schritt 208 wird die Drosselflussrate Qth über die Gleichung (6) unten berechnet, basierend auf der in Schritt 207 ermittelten Steuerdrossel-Effektivöffnungsfläche Sth_ctl. $Q t h = \frac{S t h_c t l}{α_{a} \cdot σ_{a} \cdot ρ_{a}}$
wobei Qth, Sth_ctl, αa, σa und ρa die Drosselflussrate [g/s], die Steuerdrossel-Effektivöffnungsfläche [mm²], die Einlassrohrinnen-(Atmosphären)-Schallgeschwindigkeit [m/s], die dimensionslose Flussrate [g/s], bzw. die Einlassrohrinnen-(Atmosphären)-Dichte sind. Weil die Beziehung zwischen der Drosselflussrate Qth und der Steuerdrossel-Effektivöffnungsfläche Sth_ctl, gegeben durch die Gleichung (6) etabliert ist, wird die Drosselflussrate Qth ermittelt, wenn die entsprechenden Konstanten ermittelt sind. Die Konstanten αa, σa und ρa werden durch die vorstehenden Gleichungen (3), (4) und (5) ermittelt.
Im Schritt 210 wird die Drosselflussrate Qth basierend auf der in Schritt 209 ermittelten Zylinderflussrate Qa_all und der erwähnten EGR-Flussrate Qae_ctl berechnet. Die Drosselflussrate Qth kann aus der Differenz zwischen der Zylinderflussrate Qa_all und der Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl berechnet werden.
Als Nächstes wird die Berechnung der Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn, die im Schritt 202 in 7 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf ein in 8 repräsentiertes Flussdiagramm erläutert. Diese Verarbeitung wird in der Unterbrechungsverarbeitung (beispielsweise BTDC75degCA Unterbrechungsverarbeitung) im Zyklus eines vorbestimmten Kurbelwinkels durchgeführt. 8 ist ein Flussdiagramm, welches die Prozedur zum Berechnen einer Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Die Schritte 301 bis 309 in dem in 8 repräsentierten Flussdiagramm werden durch die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit 25 in 2 implementiert.
Im Schritt 301 des in 8 repräsentierten Flussdiagramms wird festgestellt, ob das Drossellern-SW untersagt ist oder nicht. In einem Fall, bei dem das Drossellernen gestattet ist, folgt dem Schritt 301 der Schritt 304; in dem Fall, bei dem das Drossellernen rückzusetzen ist, folgt dem Schritt 301 der Schritt 302. Wenn beispielsweise eine Auswahlbestimmung für den Einlassverteilerdruck suggeriert, dass der gelernte Wert selbst nicht zuverlässig ist, wird ein Drossellern-SW-Untersagungsflag gesetzt und es wird festgestellt, dass das Lernen zurückzusetzen ist. Im Schritt 302 wird aufgrund der Bestimmung des Lernrücksetzens die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn rückgesetzt (= 0).
Im Schritt 304 wird die Filterverarbeitung gemäß Gleichung (7) unten auf die in Schritt 303 ermittelte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sth angewendet. $S t h f (n) = K_{1} \cdot S t h f (n - 1) + (1 - K_{1}) \cdot S t h (n)$
wobei Sthf(n), Sth(n), Sthf(n-1) und Kl die gefilterte Drosseleffektivöffnungsfläche [mm²], die aktuelle Drosseleffektivöffnungsfläche [mm²], die unmittelbar vorherige gefilterte Drosseleffektivöffnungsfläche [mm²]bzw. die Filterkonstante (beispielsweise wird ein Wert ungefähr zwischen 0,9 und 0,99 eingesetzt) sind.
Um die Gleichung (7) zu implementieren, ist die unmittelbar vorherige gefilterte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n-1) erforderlich. Entsprechend wird im Schritt 305 die gefilterte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n), welche das Ergebnis der Filterverarbeitung ist, so gespeichert, dass sie als Sthf(n-1) eingesetzt werden kann. Weil sie in Schritt 305 gespeichert wird, was der unmittelbar vorherige Prozess ist, kann die gefilterte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n) als die unmittelbar vorherige Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n-1) im vorliegenden Prozess des Schritts 306 eingesetzt werden.
Dann wird im Schritt 307 festgestellt, ob die gefilterte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n) größer als der vorherige Wert ist. Im Schritt 308 wird als Spitzenhalteverarbeitung die gefilterte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n) in der Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn(n) gespeichert, basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung im Schritt 307. Mit anderen Worten wird in dem Fall, bei dem Sthf(n) > Sth_lrn(n) ist, ein Aktualisieren gestattet und dann wird die gefilterte Drossel-Effektivöffnungsfläche Sthf(n) in der Sth_lrn(n) gespeichert; in jeglichen anderen Fällen wird die Aktualisierung untersagt und dann wird eine Halteverarbeitung auf Sth_lrn(n) angewendet (Sth_lrn(n) = Sth_lrn(n-1)). Die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn(n) wird so gespeichert, dass sie als Sth_lrn(n-1) eingesetzt werden kann.
Weil sie in Schritt 308 gespeichert ist, was der unmittelbar vorherige Prozess ist, kann die Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn(n) als die unmittelbar vorherige Drossellernabschluss-Effektivöffnungsfläche Sth_lrn(n-1) im folgenden Prozess des Schritts 309 eingesetzt werden.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Implementieren des EGR-Öffnungsflächenlernens in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Die Schritte 401 bis 411 im in 9 repräsentierten Flussdiagramm werden durch die EGR-Effektivöffnungsflächenlerneinheit 26 in 2 implementiert. Im Schritt 402 des Flussdiagramms in 9 wird die EGR-Flussrate Qae berechnet. Die Differenz zwischen der Zylinderflussrate Qa_all und der Drosselflussrate Qth, die in Schritt 401 ermittelt wird, ist die EGR-Flussrate Qae.
Im Schritt 403 wird Filterverarbeitung (beispielsweise Erste-Ordnungsverzögerungs-Filterverarbeitung) auf die berechnete EGR-Flussrate Qae angewendet. In vielen Fällen dringt kleinstes Messrauschen in den Ausgabewert eines in der Berechnung über die Gleichung (1) verwendeten Sensors ein; somit kann in dem Fall, bei dem die EGR-Flussrate Qae unter Verwendung der durch die Gleichung (1) ermittelten Zylinderflussrate Qa_all berechnet wird, ein Fehler auftreten. Rauschkomponenten können durch Ausführen der Filterverarbeitung abgeschwächt werden. Die EGR-Flussrate Qae, von der Messrauschkomponenten reduziert worden sind, wird so eingesetzt, dass der Effekt eines in einem Sensor enthaltenen kleinsten Detektionsfehlers eliminiert werden kann; somit können die Berechnungen danach implementiert werden. Die Details der Filterverarbeitung werden später beschrieben.
Im Schritt 404 wird festgestellt, ob das EGR-Öffnungsgradlernen untersagt ist oder nicht. In dem Fall, bei dem das Lernen gestattet ist, folgt dem Schritt 404 der Schritt 405; in dem Fall, wo das Lernen untersagt ist, folgt dem Schritt 404 der Schritt 408. Die Bedingung, unter welcher das EGR-Öffnungsgradlernen untersagt ist, ist beispielsweise, dass die Umgebungsbedingung, wie etwa die Wassertemperatur, ungeeignet ist, dass der aktuelle Zeitpunkt im gleichmäßigen Fahrbereich oder an einem Punkt ist, wenn eine vorgegebene Zeit nach transientem Fahren verstrichen ist, dass der EGR-Ventilöffnungsgrad sich ändert, dass es eine Differenz zwischen dem gewünschten Wert des VVT-Ventils und dessen Steuerwert gibt, oder dergleichen, und wenn die Untersagungsbedingung etabliert ist, wird das EGR-Ventilöffnungsgradlern-Untersagungsflag gesetzt; weil jedoch die Drosselflussrate Qth zum Erhöhen der Genauigkeit des EGR-Öffnungsgradlernens während transienten Fahrens eingesetzt wird, wird das Lernen nur gestattet, wenn die Lernuntersagungsbedingung und die Drossellernabschluss-Untersagungsbedingung (der Schritt 203 in 7) etabliert sind.
Im Schritt 405 wird die EGR-Effektivöffnungsfläche Segr über die Gleichung (8) unten, basierend auf der EGR-Flussrate Qae, berechnet. $S e g r = \frac{Q a e}{α_{a} \cdot σ_{a} \cdot ρ_{a}}$
wobei Segr, Qae, αe, σe und ρe die EGR-Effektivöffnungsfläche [mm²], die EGR-Flussrate Qae [g/s], die Abgasrohrinnenschallgeschwindigkeit [m/s], die dimensionslose Flussrate bzw. die Abgasrohrinnendichte sind. Weil die Beziehung zwischen der EGR-Effektivöffnungsfläche Segr und der EGR-Flussrate Qae, gegeben durch die vorstehende Gleichung (8), etabliert ist, wird die EGR-Effektivöffnungsfläche Segr ermittelt, wenn die entsprechenden Konstanten ermittelt werden. Die Konstanten αe, σe und ρe sind durch die Gleichungen (9), (10) und (11) unten definiert. $α_{e} = \sqrt{κ \cdot R \cdot T e x}$
wobei K, R und Tex das spezifische Wärmeverhältnis (1,4, wenn das Gas Luft ist), die Gaskonstante [kJ/(kg·K)] bzw. die Abgasrohrinnentemperatur sind.
Die Abgasrohrinnentemperatur Tex kann durch einen in dem Abgasrohr vorgesehenen Temperatursensor gemessen werden oder kann beispielsweise aus einem Kennfeld berechnet werden, welches die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und eine Verbrennungsmotor-Fülleffizienz Ec (berechnet aus der Einlassluftmenge) beinhaltet. Weil die AbgasrohrInnenschallgeschwindigkeit αe eine Funktion der Abgastemperatur ist, kann es gestattet werden, dass die Berechnung über die Gleichung (9) in der ECU nicht durchgeführt wird und als ein Kennfeld bezüglich der Temperatur Ergebnisse einer vorab durchgeführten Berechnung vorbreitet werden. Weil sie die Konstante bezüglich eines Gases ist, wird die Gaskonstante R vorab definiert. Die Zusammensetzung des Gases im Abgasrohr ändert sich abhängig von dem Verbrennungszustand; jedoch kann zur Einfachheit die Gaskonstante von Luft gesetzt sein; alternativ kann gestattet sein, dass der Verbrennungszustand abgeschätzt wird und die Gaskonstante als variabel betrachtet wird. $σ_{e} = \sqrt{\frac{2}{κ - 1} [{(\frac{P b}{P e x})}^{\frac{2}{κ}} - {(\frac{P b}{P e x})}^{\frac{κ + 1}{κ}}]}$
wobei K, Pb und Pex spezifisches Wärmeverhältnis (1,4, wenn das Gas Luft ist), Einlassverteilerdruck [kPa] bzw. Abgasrohrinnendruck [kPa] sind. Die Abgasrohrinnentemperatur Tex kann durch einen im Abgasrohr vorgesehenen Sensor gemessen werden oder kann beispielsweise aus einem Kennfeld berechnet werden, das die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und eine Verbrennungsmotor-Fülleffizienz Ec (berechnet aus der Einlassluftmenge) beinhaltet. Weil die dimensionslose Flussrate σe eine Funktion des Verhältnisses des Einlassverteilerdrucks Pb zum perspektivische Abgasrohrinnendruck Pex ist, kann gestattet werden, dass die Berechnung über die Gleichung (10) nicht in der ECU durchgeführt wird und als ein Kennfeld bezüglich des Verhältnisses des Einlassverteilerdrucks Pb zu dem Abgasrohrinnendruck Pex Ergebnisse von vorab durchgeführter Berechnung vorbereitet werden. $ρ_{e} = \frac{P e x}{R \cdot T e x}$
wobei Pex, R und Tex der Abgasrohrinnendruck [kPa], die Gaskonstante [kJ/(kg-K)] bzw. die Abgasrohrinnentemperatur sind. Pex und Tex werden über die Gleichungen (9) und (10) ermittelt.
Im Schritt 407 wird die EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse basierend auf dem im Schritt 406 ermittelten EGR-Öffnungsgrad Est berechnet. Beispielsweise wird ein Kennfeld, wie in 10 repräsentiert, bezüglich einer EGR-Ventilöffnungsgrad versus Effektivöffnungsflächen-Charakteristik vorab vorbereitet. Das heißt, dass 10 ein Kennfeld ist, das die Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und der Effektivöffnungsfläche, eingesetzt in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, repräsentiert. Weil, wie in der Gleichung (8) repräsentiert, die effektive Öffnungsfläche proportional zur Flussrate ist, kann eine EGR-Ventilöffnungsgrad versus Flussraten-Charakteristik eingesetzt werden. Die dem EGR-Ventilöffnungsgrad Est entsprechende EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse wird aus einem solchen Kennfeld berechnet.
Im Schritt 410 wird der EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn basierend auf der EGR-Basiseffektivöffnungsfläche Segr_bse und der EGR-Effektivöffnungsfläche Segr berechnet. Mit anderen Worten wird die Differenz zwischen der EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse und der EGR-Effektivöffnungsfläche Segr berechnet. Diese Differenz ist der EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn. Anstelle der Differenz zwischen der EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse und der EGR-Effektivöffnungsfläche Segr kann ein anderer Wert, wie etwa das Verhältnis oder dergleichen eingesetzt werden, solange die vorstehende Differenz gesehen werden kann.
Der EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn wird in einer Lernregion entsprechend dem EGR-Ventilöffnungsgrad Est gespeichert. Der EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn kann so wie er ist eingesetzt werden; alternativ kann er mit einer vorgegebenen Verstärkung multipliziert werden oder es kann eine vorgegebene Verstärkung zu ihm hinzu addiert werden. Die Inhalte der Lernregion sind beispielsweise jene eines in 11 repräsentierten Kennfelds. Das heißt, dass 11 ein Kennfeld ist, das die Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und dem Lernwert repräsentiert, der in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Das Speichern des EGR-Effektivöffnungsflächenlernwerts Kirn in einer Lernregion entsprechend dem EGR-Ventilöffnungsgrad Est ermöglicht es, das Lernen im Detail durchzuführen; somit, selbst wenn das Lernen untersagt ist, kann die EGR-Flussrate genau berechnet werden. Der berechnete Wert kann direkt eingesetzt werden, ohne in der Lernregion gespeichert zu werden, obwohl die Genauigkeit beeinträchtigt wird.
Im Schritt 408, wie es bei Schritt 407 der Fall ist, wird die EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse basierend auf dem im Schritt 409 ermittelten EGR-Ventilöffnungsgrad Est berechnet; dann folgt dem Schritt 408 der Schritt 411. Im Schritt 411 wird die beim Durchführen der Steuerung einzusetzende Steuer-EGR-Effektivöffnungsfläche Segr_ctl basierend auf dem gespeicherten EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn und der EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse berechnet. In dem Fall, wo als eine Differenz der EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert Klrn gespeichert worden ist, wird er zur EGR-Basis-Effektivöffnungsfläche Segr_bse addiert, so dass die Steuer-EGR-Effektivöffnungsfläche Segr_ctl berechnet werden kann.
12 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen einer EGR-Flussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Die Schritte 501 bis 505 im in 12 repräsentierten Flussdiagramm werden durch die Steuer-EGR-Fehlerratenberechnungseinheit 27 in 2 implementiert. Im Schritt 502 des Flussdiagramms in 12 wird die Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl aus der Steuer-EGR-Effektivöffnungsfläche Segr_ctl berechnet, die im Schritt 501 ermittelt wird. Eine Beziehung ähnlich zur Gleichung (8) wird zwischen der Steuer-EGR-Effektivöffnungsfläche Segr_ctl und der Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl etabliert; somit wird die Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl ermittelt.
Im Schritt 504 wird das EGR-Verhältnis aus der Steuer-EGR-Flussrate Qae_ctl, der in Schritt 503 ermittelten Drosselflussrate Qth und dem Volumeneffizienz-Korrekturkoeffizienten Kv berechnet; dann werden im Schritt 505 entsprechende Steuerbeträge für den Injektor, die Zündspule und dergleichen berechnet und dann wird die Verarbeitung beendet.
Wie oben beschrieben, wird die EGR-Effektivöffnungsfläche erlernt, so dass die Änderung über die Jahre des EGR-Ventils berücksichtigt werden kann; daher kann die bei der Durchführung der Steuerung eingesetzte EGR-Flussrate genau abgeschätzt werden und damit ist es nicht erforderlich, die Differenz zwischen der Zylinderflussrate und der Drosselflussrate einzusetzen, die sich wahrscheinlich ändert.
Als Nächstes wird die in Schritt 403 in 9 durchgeführte Filterverarbeitung, das heißt die durch die EGR-Effektivöffnungsflächenlerneinheit 26 in der ECU 20 durchgeführte Verarbeitung im Detail unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm erläutert. 13 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur zum Anwenden der Filterverarbeitung auf eine EGR-Flussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Diese Verarbeitung wird in einer Unterbrechungsverarbeitung (beispielsweise einer BTDC75degCA Unterbrechungsverarbeitung) im Zyklus eines vorgegebenen Kurbelwinkels durchgeführt.
Im Schritt 601 des Flussdiagramms in 13 wird die EGR-Flussrate Qae ermittelt. Nachfolgend wird in Schritt 602 festgestellt, ob der EGR-Ventilöffnungsgrad sich nicht um das Gleiche oder mehr als einen vorgegebenen Wert ab dem unmittelbar vorherigen Wert verändert hat. In dem Fall, wo festgestellt wird, dass sich der EGR-Ventilöffnungsgrad nicht um gleich oder mehr als einen vorgegebenen Wert vom unmittelbar vorherigen Wert geändert hat, folgt dem Schritt 602 der Schritt 603; im Fall, bei dem festgestellt wird, dass sich der EGR-Ventilöffnungsgrad gleich wie oder mehr als ein vorgegebener Wert gegenüber dem unmittelbar vorherigen Wert verändert hat, folgt dem Schritt 602 der Schritt 604. Im Schritt 604 wird festgestellt, ob der unmittelbar vorherige EGR-Ventilöffnungsgrad sich nicht um das Gleiche oder mehr als ein vorgegebener Wert gegenüber dem zweitvorherigen Wert verändert hat. Im Fall, bei dem festgestellt wird, dass der unmittelbar vorherige EGR-Ventilöffnungsgrad sich nicht um das Gleiche oder mehr als ein vorgegebener Wert gegenüber dem zweitvorherigen Wert verändert hat, folgt dem Schritt 603 der Schritt 605; im Fall, wo festgestellt wird, dass der unmittelbar vorherige EGR-Ventilöffnungsgrad sich um gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert gegenüber dem zweifach vorherigen Wert geändert hat, folgt dem Schritt 603 der Schritt 604. Im Schritt 604 wird ein EGR-Ventilöffnungsgradlern-Untersagungsflag gesetzt; dann folgt dem Schritt 604 der Schritt 607. Im Schritt 605 wird das EGR-Ventilöffnungsgradlern-Untersagungsflag gelöscht; dann folgt dem Schritt 605 der Schritt 606.
Im Schritt 606 wird eine Filterverarbeitung entsprechend der Gleichung (12) unten auf die EGR-Flussrate Qae angewendet. $Q a e f (n) = K_{1} \cdot Q a e f (n - 1) + (1 + K_{1}) \cdot Q a e (n)$
wobei Qaef(n), Qua(n), Qae(n-1) und K1 die gefilterte EGR-Flussrate [g/s], die aktuelle EGR-Flussrate [g/s], die unmittelbar vorherige EGR-Flussrate [g/s] bzw. die Filterkonstante (beispielsweise wird ein Wert ungefähr zwischen 0,9 und 0,99 eingesetzt) sind.
Um die Gleichung (12) zu implementieren, wird die unmittelbar vorherige, gefilterte EGR-Flussrate Qaef(n-1) benötigt. Entsprechend wird im Schritt 607 die gefilterte EGR-Flussrate Qaef(n), die das Ergebnis der Filterverarbeitung ist, so gespeichert, dass sie als Qaef(n-1) eingesetzt werden kann. Im Fall, bei dem festgestellt wird, dass sich der EGR-Ventilöffnungsgrad geändert hat, das heißt dem Fall, bei dem das EGR-Ventilöffnungsgradlern-Untersagungsflag im in 13 repräsentierten Flussdiagramm gesetzt worden ist, wird die EGR-Flussrate Qae(n), auf welche die Filterverarbeitung nicht angewendet worden ist, so wie sie ist, gespeichert.
Weil sie in Schritt 607 gespeichert ist, was der unmittelbar vorherige Prozess ist, kann die gefilterte EGR-Flussrate Qaef(n) als die unmittelbar vorherige gefiltert EGR-Flussrate Qaef(n-1) im folgenden Prozess des Schrittes 608 eingesetzt werden. Die vorstehende Filterverarbeitung kann den Effekt eines kleinsten Sensordetektionsfehlers eliminieren.
Selbst eine plötzliche Änderung bei der in 14 repräsentierten Flussrate kann auch über das unten beschriebene Verfahren berücksichtigt werden. 14 ist ein Graph, der den zeitlichen Übergang einer EGR-Flussrate zum dem Zeitpunkt repräsentiert, wenn die Filterverarbeitung auf die EGR-Flussrate in einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird; die Abszisse bezeichnet die Zeit und die Ordinate bezeichnet die EGR-Flussrate. In 14 bezeichnen die gestrichelte Linie, die gepunktete Linie und die durchgezogene Linie im Graph jeweils die ungefilterte EGR-Flussrate, konstant gefilterte EGR-Flussrate und EGR-Flussrate zu einer Zeit, wenn die in der Filterverarbeitung eingesetzte EGR-Flussrate jedes Mal aktualisiert wird, wenn sich der EGR-Ventilöffnungsgrad ändert.
Im Fall, bei dem die Filterverarbeitung konstant durchgeführt wird, tritt eine Flussratendifferenz, wie durch den schraffierten Bereich, von der ungefilterten EGR-Flussrate in einer Zeit zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 auf. Eine Änderung im EGR-Ventilöffnungsgrad wird detektiert, das EGR-Ventilöffnungsgradlernen wird untersagt, wenn sich der EGR-Ventilöffnungsgrad ändert, und die bei der Filterverarbeitung eingesetzte unmittelbar vorherige EGR-Flussrate wird aktualisiert, so dass sich die Flussrate wie durch die durchgezogene Linie angezeigt ändert; somit kann die Flussratendifferenz reduziert werden und damit fehlerhaftes Lernen des EGR-Ventilöffnungsgrades zu einem Zeitpunkt, wenn sich der EGR-Ventilöffnungsgrad ändert, verhindert werden.
Wie oben beschrieben, ermöglicht es die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, die Zylindereinlassluftflussrate und eine Drosselflussrate über das S/D-Verfahren abzuschätzen, mit einer hinreichenden Genauigkeit, um angemessen den Verbrennungsmotor zu steuern, entweder während konstanten Fahrens oder transienten Fahrens. Selbst wenn sich aufgrund von Ablagerungen wie etwa Ruß und dergleichen, die Flussraten-Charakteristik ändert, oder selbst wenn aufgrund einer Änderung über die Zeit das EGR-Ventil nicht arbeitet, kann die EGR-Ventilöffnungsgrad versus Flussraten-Charakteristik (effektive Öffnungsflächen-Charakteristik) aus der abgeschätzten Zylindereinlassluftflussrate und einer geschätzten Drosselflussrate erlernt werden; daher ermöglicht es das Ergebnis des Lernens, die EGR-Flussrate exakt abzuschätzen. Entsprechende Steuerelemente können anhand der abgeschätzten EGR-Flussrate eingestellt werden.
Die vorstehende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist diejenige, die durch Umsetzen der nachfolgenden Erfindung in die Praxis erhalten wird.
(1) Eine Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung, umfassend:

ein in einem Einlassrohr eines Verbrennungsmotors vorgesehenes Drosselventil;
eine Einlassrohrinnendruck-Detektionseinheit, die als einen Einlassrohrinnendruck einen Druck im Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils detektiert;
eine Volumeneffizienz-Entsprechungswert-Berechnungseinheit, welche einen Volumeneffizienz-Entsprechungswert als einen Index berechnet, der eine Luftmenge anzeigt, die aus dem Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils in einen Zylinder des Verbrennungsmotors fließt;
eine Zylindereinlassluftflussraten-Abschätzeinheit, die eine beim Steuern des Verbrennungsmotors eingesetzte Zylindereinlassluftflussrate abschätzt, basierend auf dem detektierten Einlassrohrinnendruck und dem berechneten Volumeneffizienz-Entsprechungswert;
eine Drosseleffektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit, die eine, einem Drosselöffnungsgrad des Drosselventils entsprechende Drosseleffektivöffnungsfläche berechnet, basierend auf der geschätzten Zylindereinlassluftflussrate;
eine Drosselöffnungsgradlerneinheit, welche die Beziehung zwischen der berechneten Drosseleffektivöffnungsfläche und dem Drosselöffnungsgrad erlernt;
einen Drosselöffnungsgradsensor, der einen Drosselöffnungsgrad des Drosselventils detektiert;
eine Drosselflussraten-Abschätzeinheit, welche eine Drosselflussrate von Luft, welche das Drosselventil passiert,
abschätzt, und in den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, basierend auf dem detektierten Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Drosselöffnungsgraderlernens;
einen Abgasrückführpfad, der das Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils mit einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors verbindet;
ein Abgasrückführventil, das den Abgasrückführpfad so öffnet oder schließt, dass eine Rückführmenge an Abgas im Verbrennungsmotor gesteuert wird;
eine Abgasrückführmengen-Berechnungseinheit, die eine Abgasrückführmenge berechnet, basierend auf der abgeschätzten Zylindereinlassluftflussrate und der abgeschätzten Drosselflussrate;
eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit, die eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils berechnet, basierend auf der abgeschätzten Abgasrückführmenge;
einen EGR-Öffnungsgradsensor, der einen Öffnungsgrad des Abgasrückführventils detektiert; und
eine Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit, welche die Beziehung zwischen dem detektierten Öffnungsgrad des Abgasrückführventils und der berechneten Effektivöffnungsfläche des Abgasrückführventils erlernt und eine Abgasrückführmenge abschätzt, basierend auf der Beziehung zwischen einer Steuerabgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche, die basierend auf dem Lernen berechnet wird, und einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils, wobei die durch die Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit abgeschätzte Abgasrückführmenge beim Steuern des Verbrennungsmotors eingesetzt wird.

In einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß (1) wird die Beziehung zwischen einem EGR-Ventilöffnungsgrad und einer Effektivöffnungsfläche basierend auf der aus einer vorab eingestellten Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und der Effektivöffnungsflächen ermittelten EGR-Effektivöffnungsfläche erlernt; somit, weil, selbst wenn die Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und der Effektivöffnungsfläche sich ändert, die richtige Öffnungsgrad versus Effektivöffnungsflächen-Charakteristik aufrecht erhalten werden kann, die EGR-Flussrate genau abgeschätzt werden kann.
(2) Die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter beinhaltend:

eine Abgasrückführventilbasis-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit, welche eine Abgasrückführventilbasis-Effektivöffnungsfläche basierend auf dem detektierten Öffnungsgrad des Abgasrückführventils berechnet; und
eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächenlernwert-Berechnungseinheit, die einen Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächenlernwert berechnet, basierend auf der berechneten Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche und der berechneten Abgasrückführventilbasis-Effektivöffnungsfläche,
wobei die Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit die Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche unter Verwendung des Einlassrohrinnendrucks, des Abgasrohrinnendrucks, der Abgasrohrinnenschallgeschwindigkeit, der Abgasrohrinnendichte und der Abgasrückführmenge berechnet, und wobei die Berechnung der Steuer-Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche durch Korrigieren der Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche basierend auf dem berechneten Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächenlernwert durchgeführt wird.

In einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß (2), wird die bei der Durchführung der Steuerung eingesetzte EGR-Effektivöffnungsfläche unter Verwendung eines erlernten EGR-Effektivöffnungsflächenlernwerts berechnet, so dass die EGR-Flussrate ohne Einsetzen einer EGR-Flussrate abgeschätzt werden kann, welche aus der Differenz zwischen einer änderbaren Zylindereinlassluftflussrate und einer Drosselflussrate ermittelt wird.
(3) Die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem von (1) und (2),
wobei während des gleichmäßigen Fahrens des Verbrennungsmotors die Drosselflussraten-Abschätzeinheit den Betrieb des Abgasrückführventils stoppt und dann die Drosselflussrate basierend auf dem detektierten Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Erlernens des Drosselöffnungsgrads abschätzt, und
wobei während des transienten Antriebs des Verbrennungsmotors die Drosselflussraten-Abschätzeinheit das Lernen durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit stoppt und dann die Drosselflussrate abschätzt, basierend auf dem Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Lernens des Drosselöffnungsgrads.
In einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß (3) wird es ermöglicht, eine Drosselflussrate während transienter Änderung genau zu berechnen, was erforderlich ist, um einen EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert zu berechnen.
(4) Die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem der (1) bis (3), wobei die Steuerabgas-Rückführventileffektivöffnungsfläche nur berechnet wird, wenn das Lernen durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit abgeschlossen worden ist.
In einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß (4) kann die Beziehung zwischen dem EGR-Ventilöffnungsgrad und der Effektivöffnungsfläche genau gelernt werden, basierend auf einer genauen Drosselflussrate zu einem Zeitpunkt, wenn das Lernen des Drosselöffnungsgrads abgeschlossen worden ist.
(5) Die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem von (1) bis (4), wobei der Betrieb des Abgasrückführventils gestoppt gehalten wird, bis das Lernen durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit abgeschlossen ist.
In einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß (5) kann der Drosselöffnungsgrad genau gelernt werden, basierend auf einer genauen Zylindereinlassluftflussrate zu einer Zeit, wenn die EGR gestoppt ist.
(6) Die Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem von (2) bis (5), weiter beinhaltend eine Lernwertspeichereinheit, welche den erlernten Wert der Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche anhand des Öffnungsgrads des Abgasrückführventils speichert, wobei die Lernwertspeichereinheit den erlernten Wert der Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche als ein Kennfeld entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils speichert.
In einer Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß (6) wird der EGR-Effektivöffnungsflächenlernwert gespeichert, als ein Kennfeld entsprechend dem EGR-Ventilöffnungsgrad in einer Speichereinheit; somit kann eine detaillierte Korrektur durchgeführt werden und kann die EGR-Flussrate genau zu einer Zeit berechnet werden, wenn das Lernen untersagt ist.

Claims

Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung, umfassend: ein in einem Einlassrohr eines Verbrennungsmotors (1) vorgesehenes Drosselventil (4); eine Einlassrohrinnendruck-Detektionseinheit (7), die eingerichtet ist, als einen Einlassrohrinnendruck einen Druck im Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (4) zu detektieren; eine Volumeneffizienz-Entsprechungswert-Berechnungseinheit (20), welche eingerichtet ist, einen Volumeneffizienz-Entsprechungswert als einen Index zu berechnen, der eine Luftmenge anzeigt, die aus dem Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (4) in einen Zylinder des Verbrennungsmotors (1) fließt; eine Zylindereinlassluftflussraten-Abschätzeinheit (20), die eingerichtet ist, eine beim Steuern des Verbrennungsmotors (1) eingesetzte Zylindereinlassluftflussrate abzuschätzen, basierend auf dem detektierten Einlassrohrinnendruck und dem berechneten Volumeneffizienz-Entsprechungswert; eine Drosseleffektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine einem Drosselöffnungsgrad des Drosselventils (4) entsprechende Drosseleffektivöffnungsfläche zu berechnen, basierend auf der geschätzten Zylindereinlassluftflussrate; eine Drosselöffnungsgradlerneinheit (23), welche eingerichtet ist, die Beziehung zwischen der berechneten Drosseleffektivöffnungsfläche und dem Drosselöffnungsgrad zu lernen; einen Drosselöffnungsgradsensor (13), der einen Drosselöffnungsgrad des Drosselventils (4) detektiert; eine Drosselflussraten-Abschätzeinheit (20), welche eingerichtet ist, eine Drosselflussrate von Luft abzuschätzen, welche das Drosselventil (4) passiert und in den Verbrennungsmotor (1) aufgenommen wird, basierend auf dem detektierten Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Drosselöffnungsgraderlernens; einen Abgasrückführpfad (14), der das Einlassrohr auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (4) mit einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors (1) verbindet; ein Abgasrückführventil (16), das den Abgasrückführpfad (14) so öffnet oder schließt, dass eine Rückführmenge an Abgas im Verbrennungsmotor (1) gesteuert wird; eine Abgasrückführmengen-Berechnungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine Abgasrückführmenge zu berechnen, basierend auf der abgeschätzten Zylindereinlassluftflussrate und der abgeschätzten Drosselflussrate; eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) zu berechnen, basierend auf der berechneten Abgasrückführmenge; einen EGR-Öffnungsgradsensor (15), der einen Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) detektiert; und eine Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit (20), welche eingerichtet ist, die Beziehung zwischen dem detektierten Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) und der berechneten Effektivöffnungsfläche des Abgasrückführventils (16) zu lernen und eine Abgasrückführmenge abzuschätzen, basierend auf der Beziehung zwischen einer Steuerabgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche, die basierend auf dem Lernen berechnet wird, und einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16), wobei die durch die Abgasrückführmengen-Abschätzeinheit (20) abgeschätzte Abgasrückführmenge beim Steuern des Verbrennungsmotors (1) eingesetzt wird.
Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter beinhaltend: eine Abgasrückführventilbasis-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit (20, 405), welche eingerichtet ist, eine Abgasrückführventilbasis-Effektivöffnungsfläche basierend auf dem detektierten Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) zu berechnen; und eine Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächenlernwert-Berechnungseinheit (20, 410), die eingerichtet ist, einen Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächenlernwert zu berechnen, basierend auf der berechneten Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche und der berechneten Abgasrückführventilbasis-Effektivöffnungsfläche, wobei die Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächen-Berechnungseinheit (20, 407) dafür eingerichtet ist, die Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche unter Verwendung des Einlassrohrinnendrucks, des Abgasrohrinnendrucks, der Abgasrohrinnenschallgeschwindigkeit, der Abgasrohrinnendichte und der Abgasrückführmenge zu berechnen, und wobei die Berechnung der Steuer-Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche durch Korrigieren der Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche basierend auf dem berechneten Abgasrückführventil-Effektivöffnungsflächenlernwert durchgeführt wird.
Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Drosselflussraten-Abschätzeinheit (20) dafür eingerichtet ist, während des gleichmäßigen Fahrens des Verbrennungsmotors (1) den Betrieb des Abgasrückführventils (16) zu stoppen und dann die Drosselflussrate basierend auf dem detektierten Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Erlernens des Drosselöffnungsgrads abzuschätzen, und wobei die Drosselflussraten-Abschätzeinheit (20) dafür eingerichtet ist, während des transienten Antriebs des Verbrennungsmotors (1) das Lernen durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit (23) zu stoppen und dann die Drosselflussrate abzuschätzen, basierend auf dem Drosselöffnungsgrad und dem Ergebnis des Lernens des Drosselöffnungsgrads.
Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerabgas-Rückführventileffektivöffnungsfläche nur berechnet wird, wenn das Lernen durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit (23) abgeschlossen worden ist.
Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Betrieb des Abgasrückführventils gestoppt gehalten wird, bis das Lernen durch die Drosselöffnungsgrad-Lerneinheit (23) abgeschlossen ist.
Verbrennungsmotor-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, weiter beinhaltend eine Lernwertspeichereinheit (20), welche eingerichtet ist, den erlernten Wert der Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche anhand des Öffnungsgrads des Abgasrückführventils (16) zu speichern, wobei die Lernwertspeichereinheit (20) eingerichtet ist, den erlernten Wert der Abgasrückführventil-Effektivöffnungsfläche als ein Kennfeld entsprechend einem Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (16) zu speichern.