DE102014211714B4

DE102014211714B4 - Steuerung des Motorzündzeitpunkts während AGR-Modusübergängen

Info

Publication number: DE102014211714B4
Application number: DE102014211714.3A
Authority: DE
Inventors: c/o SUZUKI MOTOR CORP. Kato Hirotaka
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: CN104279112B; CN104279112A; JP2015014257A; DE102014211714A1

Abstract

System für einen Verbrennungsmotor, umfassend:ein Abgasrückführungssystem (9) mit einem Abgasrückführungs-Ventil in einem Abgasrückführungs-Durchgang; undeine Steuereinrichtung (25) eingerichtet zum Betreiben des Abgasrückführungs-Systems (9) in einem ersten Modus ohne Abgasrückführung, eingerichtet zum Betreiben des Abgasrückführungs-Systems (9) in einem zweiten Modus, in dem das Abgasrückführungs-Ventil (24) aktiv gehalten wird, um eine Abgasrückführungs-Rate auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) zu steuern, eingerichtet zum Bestimmen eines Zielzündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) als Reaktion auf einen Übergang von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus oder von dem zweiten Modus zu dem ersten Modus, und eingerichtet zum Steuern einer Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) während eines Zeitraums zur Einstellung eines Motorzündzeitpunkts, bis dieser den Zielzündzeitpunkt erreicht, wobei die Steuereinrichtung (25) umfasst:ein Modul (33) eingerichtet zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts, um durch Steuern einer Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) einen Übergangszündzeitpunkt zu bestimmen, undein Modul (34) eingerichtet zur Steuerung des Zündzeitpunkts, um auf Basis des Übergangszündzeitpunkts, der durch das Modul (33) eingerichtet zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts bestimmt wurde, einen Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors (1) zu steuern, undein Modul (31) eingerichtet zur Schätzung der Abgasrückführungs-Rate, um auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) eine Schätzung der Abgasrückführungs-Rate des Verbrennungsmotors (1) bereitzustellen, und wobeidas Modul (33) eingerichtet zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts dazu ausgebildet ist, die Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors (1), des Massenluftstroms der Ansaugluft in den Verbrennungsmotor (1), und der durch das Modul (31) eingerichtet zur Schätzung der Abgasrückführungs-Rate bereitgestellten Schätzung der Abgasrückführungs-Rate zu steuern, wobei die Veränderung des Zündzeitpunkts in Bezug auf die Zeit umso kleiner wird, je niedriger die Motordrehzahl oder je höher der Massenluftstrom der Ansaugluft oder je größer der Unterschied zwischen der Schätzung der Abgasrückführungs-Rate und einer Abgasrückführungs-Rate bei Erreichen des Zielzündzeitpunkts wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung des Motorzündzeitpunkts während Abgasrückführungs(AGR)-Modusübergängen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Auf dem Gebiet von Verbrennungsmotoren ist ein System zur Verringerung der NOx-Emission und zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs durch ein AGR-System, das eine Rückführung eines Teils des Abgases als AGR-Gas zur Motoransaugseite vornimmt, bekannt.
Bei einem solchen System wird als Reaktion auf den Betriebszustand eines Verbrennungsmotors ein Zielmassenstrom des AGR-Gases bestimmt und als Reaktion auf den Zielmassenstrom ein Ventilöffnungsbefehl bestimmt. Als Reaktion auf den Ventilöffnungsbefehl wird ein AGR-Ventil gesteuert.
Besonders bei einem Verbrennungsmotor mit einem geringen Hubraum besteht zur Erreichung sowohl einer Kraftstoffersparnis als auch von Ausgangsleistung die Notwendigkeit, bis zu einem hohen Lastbereich eine große Menge an AGR-Gas zurückzuführen und die AGR in einem Volllastbereich, in dem der Massenluftstrom am größten ist, zur Erfüllung der Leistungsanforderung abzustellen.
Manchmal kann es bei einem solchen Verbrennungsmotor bei einer Änderung von einer Zündzeitpunktkennlinie für einen AGR-AUS-Modus zu einer anderen Zündzeitpunktkennlinie für einen AGR-EIN-Modus während eines Modusübergangs der AGR von dem AGR-AUS-Modus, in dem keine AGR erfolgt, um die Leistungsanforderung zu erfüllen, zu dem AGR-EIN-Modus, in dem viel AGR-Gas zur Motoransaugseite zurückgeführt wird, zu einem Klopfen des Motors kommen.
In diesem Fall wird das Motorklopfen herkömmlicherweise nach der Feststellung des Motorklopfens durch eine Vorrichtung, wie etwa einen Klopfsensor, durch Verzögern des Zündzeitpunkts vermieden.
Doch dieses Verfahren der Verzögerung des Zündzeitpunkts bei Feststellung eines Klopfens kann dazu führen, dass eine übermäßige Last auf den Verbrennungsmotor ausgeübt wird, wenn ein großer Unterschied zwischen einem erforderlichen Zündzeitpunkt für den AGR-AUS-Modus und einem erforderlichen Zündzeitpunkt für den AGR-EIN-Modus besteht, da die Steuerung zur Unterdrückung des Motorklopfens nicht zufriedenstellend arbeitet und die Höhe der Verzögerung des Zündzeitpunkts bei einem Maximum behält.
Zur Behandlung dieses Problems offenbart die Druckschrift JP 4 069 361 B2 (Patentliteraturbeispiel 1), die auch als US 6 729 301 B2 veröffentlicht ist, eine Steuerung zur Regulierung der Zündungsverzögerung. Gemäß dieser Steuerung reguliert eine AGR-Steuereinrichtung eine Ventilöffnung eines AGR-Ventils auf Basis einer Ziel-AGR-Rate, die abhängig von dem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors veränderlich ist, stellt sie auf Basis des Betriebszustands eine Schätzung der AGR-Rate bereit, bestimmt sie auf Basis eines Verhältnisses zwischen der Schätzung der AGR-Rate und der Ziel-AGR-Rate eine Höhe der Verzögerung des Zündzeitpunkts, und verzögert sie den Zündzeitpunkt auf Basis der bestimmten Höhe der Verzögerung des Zündzeitpunkts. Dies macht es möglich, während eines Übergangszeitraums, in dem die AGR-Rate variiert, ein Klopfen, das durch eine zu große Vorverstellung der Zündung verursacht wird, zu verhindern.
STAND DER TECHNIK
Die Druckschrift JP 4 069 361 B2 berücksichtigt jedoch nicht die Zeit, die nötig ist, bis die Einstellung des Zündzeitpunkts zum Erreichen eines Zielzündzeitpunkts, der einer Ziel-AGR-Rate entspricht, endet, weshalb sie die Zeit, die der Zündzeitpunkt braucht, um den Zielzündzeitpunkt zu erreichen, nicht steuert.
Dies macht es schwierig, den Motorzündzeitpunkt mit einer passenden Zeiteinstellung auf den Zielzündzeitpunkt einzustellen, so dass das Klopfen während eines Modusübergangs der AGR, bei dem die AGR-Rate variiert, nicht beseitigt werden kann.
Die Druckschrift JP H08 74 716 A offenbart die Korrektur eines Zündzeitpunkts in einem Verbrennungsmotor, der über ein Abgasrückführungs-System verfügt. Dabei wird bei Veränderung des Öffnungsgrads des AGR-Steuerventils der Zündzeitpunkt u.a. basierend auf der Motordrehzahl, dem Volumen des Ansaugrohrs und dem Öffnungsgrads des AGR-Steuerventils korrigiert.
Das Dokument JP 2001 263 119 A offenbart eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei dem eine Ansaugluftmenge zum Zeitpunkt des Schaltens eines AGR-Systems korrigiert wird, um die tatsächlich der Verbrennungskammer zugeführte Ansaugluftmenge zu berechnen. Basierend auf dieser berechneten Luftansaugmenge wird der Zündzeitpunkt gesteuert.
In dem Dokument JP H11 201 010 A ist eine Vorrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunkts für einen Verbrennungsmotor gezeigt. Dabei wird ein vorverschobener Zündzeitpunkt auf der Basis einer geschätzten AGR-Rate korrigiert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein System zur Steuerung des Zündzeitpunkts für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei dem ein Zündzeitpunkt als Reaktion auf einen Modusübergang der AGR einen Zielzündzeitpunkt mit einem passenden Zeitablauf erreicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, umfassend:

ein Abgasrückführungs(AGR)system mit einem AGR-Ventil in einem AGR-Durchgang; und
eine Steuereinrichtung zum Betreiben des AGR-Systems in einem ersten Modus ohne Abgasrückführung, zum Betreiben des AGR-Systems in einem zweiten Modus, in dem das AGR-Ventil aktiv gehalten wird, um eine Abgasrückführungs(AGR)rate auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors zu steuern, zum Bestimmen eines Zielzündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors als Reaktion auf einen Übergang von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus oder von dem zweiten Modus zu dem ersten Modus, und zum Steuern einer Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors während eines Zeitraums zur Einstellung eines Motorzündzeitpunkts, bis dieser den Zielzündzeitpunkt erreicht.

Erfindungsgemäß umfasst die Steuereinrichtung: ein Modul zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts, um durch Steuern einer Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors einen Übergangszündzeitpunkt zu bestimmen, und ein Modul zur Steuerung des Zündzeitpunkts, um auf Basis des Übergangszündzeitpunkts, der durch das Modul zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts bestimmt wurde, einen Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors zu steuern.
Erfindungsgemäß umfasst die Steuereinrichtung ein Modul zur Schätzung der AGR-Rate, um auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors eine Schätzung der AGR-Rate des Verbrennungsmotors bereitzustellen, wobei das Modul zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts die Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors, des Massenluftstroms der Ansaugluft in den Verbrennungsmotor, und der durch das Modul zur Schätzung der AGR-Rate bereitgestellten Schätzung der AGR-Rate steuert, wobei die Veränderung des Zündzeitpunkts in Bezug auf die Zeit umso kleiner wird, je niedriger die Motordrehzahl oder je höher der Massenluftstrom der Ansaugluft oder je größer der Unterschied zwischen der Schätzung der AGR-Rate und einer AGR-Rate bei Erreichen des Zielzündzeitpunkts ist.
Somit wird erfindungsgemäß immer dann, wenn als Reaktion auf einen Modusübergang der AGR eine Notwendigkeit zur Änderung des Zündzeitpunkts auftritt, eine Änderungshöhe des Zündzeitpunkts gemäß dem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors gesteuert, und erreicht ein Übergangszündzeitpunkt durch Ändern des Zündzeitpunkts und der Zeit, die bis zum Ende der Einstellung des Zündzeitpunkts auf den Zielzündzeitpunkt nötig ist, je nach dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors einen Zielzündzeitpunkt mit dem passenden Zeitablauf, was einen Betrieb des Verbrennungsmotors mit dem passenden Zündzeitpunkt möglich macht.
Da erfindungsgemäß eine Änderungshöhe des Zündzeitpunkts durch das Modul zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts gesteuert wird und ein Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors durch das Modul zur Steuerung des Zündzeitpunkts gesteuert wird, erreicht ein Zündzeitpunkt den Zielzündzeitpunkt mit dem passenden Zeitablauf, was einen Betrieb des Verbrennungsmotors mit dem passenden Zündzeitpunkt möglich macht.
Erfindungsgemäß wird eine Schätzung der AGR-Rate auf Basis des Betriebszustands eines Verbrennungsmotors bereitgestellt und eine Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors, des Massenluftstroms der Ansaugluft in den Verbrennungsmotor und der Schätzung der AGR-Rate in dem Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei die Veränderung des Zündzeitpunkts in Bezug auf die Zeit umso kleiner wird, je niedriger die Motordrehzahl oder je höher der Massenluftstrom der Ansaugluft oder je größer der Unterschied zwischen der Schätzung der AGR-Rate und einer AGR-Rate bei Erreichen des Zielzündzeitpunkts ist, was es möglich macht, die Zeit, die bis zum Ende der Einstellung des Zündzeitpunkts auf den Zielzündzeitpunkt nötig ist, je nach dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu ändern, was eine Änderung des Zündzeitpunkts mit dem passenden Zeitablauf möglich macht.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm, das eine erste Ausführungsform eines Systems zur Steuerung des Zündzeitpunkts nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus, das eine bei der ersten Ausführungsform verwendete Zündzeitpunktsteuerung repräsentiert.
3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Signal, welches eine AGR-Rate angibt, und ein anderes Signal, welches einen gemäß dem Algorithmus gegebenen Zündzeitpunkt angibt, repräsentiert.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus, das eine bei einer zweiten Ausführungsform eines Systems zur Steuerung des Zündzeitpunkts verwendete Zündzeitpunktsteuerung repräsentiert.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Unter besonderer Bezugnahme auf 1 bis 3 wird die erste Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In 1 ist ein Motor (oder ein Verbrennungsmotor) 1 als Vierzylinder-Reihen-Benzinmotor mit Saugrohreinspritzung zur Verwendung in einem Fahrzeug als Antriebsquelle zum Antrieb von Rädern zur Ermöglichung einer Bewegung des Fahrzeugs konfiguriert.
Der Motor 1 ist ein Viertakt-Verbrennungsmotor, in dem jeder Kolben in Zylindern 2a bis 2d während zwei gesonderten Umdrehungen der Motorkurbelwelle in einem einzelnen thermodynamischen Zyklus vier gesonderte Takte - Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen - ausführt und die Zündung zwischen dem Verdichten und dem Arbeiten stattfindet.
Dieser Motor 1 ist so konfiguriert, dass er durch Rückführen eines Teils des Abgases als AGR-Gas zu der Motoransaugseite die NOx-Emissionen verringert und den Kraftstoffverbrauch verbessert.
Der Motor 1 weist eine Steuereinrichtung in der Form einer elektronischen Steuereinheit (ECU) (oder einer Steuereinrichtung) 25 auf. Die ECU 25 verfügt für einen hochleistungsfähigen Motorbetrieb über eine integrierte Steuerung der Komponente des Motors 1.
Der Motor 1 weist vier Zylinder 2a bis 2d und Zündkerzen 21a bis 21d auf, wovon jede in einer zugehörigen der in oberen Abschnitten der jeweiligen Zylinder 2a bis 2d gebildeten Verbrennungskammern angeordnet ist.
An dem Hauptkörper des Motors 1 sind ein Kurbelwellenpositionssensor 11, der die Drehposition der Motorkurbelwelle detektiert, ein Nockenwellenpositionssensor 12, der die Drehposition der Motornockenwelle detektiert, und ein Motorkühlmittelsensor 13, der die Temperatur des Motorkühlmittels detektiert, bereitgestellt.
Mit der Ansaugseite, die mit Ansaugöffnungen der Zylinder 2a bis 2d ausgebildet ist, sind Ansaugdurchgänge in Ansaugzuleitungen 3a bis 3d eines Ansaugkrümmers 3 verbunden. An der Ansaugseite sind jede der Ansaugöffnungen der Zylinder 2a bis 2d und ein gemeinsamer Ansaugkanal 4 durch den Ansaugkrümmer 3 miteinander gekoppelt.
Ein Luftfilter 5, der zur Reinigung der Ansaugluft ausgeschaltet ist, ist an dem äußersten stromaufwärts befindlichen Ende des Ansaugkanals 4 installiert. Stromabwärts von dem Ansaugkanal 4 sind ein Massenluftstromsensor 14, der ein Signal bereitstellt, das einen Massenluftstrom (mass airflow, MAF) der Ansaugluft angibt, und ein Drucksensor 15, der ein Signal bereitgestellt, das einen Druck der Ansaugluft angibt, installiert. In der Nähe des äußersten stromabwärts befindlichen Endes des Ansaugkanals 4 ist ein Drosselventil 23 installiert, das den Massenstrom der Ansaugluft reguliert.
Jeder der Ansaugdurchgänge, die in den Ansaugzuleitungen 3a bis 3d gebildet sind, ist mit einer Saugrohrkraftstoffeinspritzdüse 22a bis 22d für eine Saugrohreinspritzung versehen.
Andererseits ist mit der Auslassseite, die mit Abgasöffnungen der Zylinder 2a bis 2d ausgebildet ist, ein Abgaskanal 6 verbunden. Stromabwärts von dem Abgaskanal 6 sind ein Katalysator 7, der zur Reinigung des Abgases ausgestaltet ist, und ein Abgasdurchgang 8 installiert. Stromaufwärts und stromabwärts von dem Katalysator 7 sind ein Vor-Katalysator-Abgassensor 16 und ein Nach-Katalysator-Abgassensor 17 installiert, die jeweils die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas detektieren.
Der Motor 1 umfasst einen Abgasrückführungs(AGR)durchgang 9, der eine Verbindung zwischen der Motoransaugung stromabwärts von dem Drosselventil 23, d.h., dem Ansaugkrümmer 3, und dem Motorauslass stromabwärts von dem Katalysator 7, d.h. dem Abgasdurchgang 8, bereitstellt, um durch Rückführen eines Teils des Abgases als AGR-Gas zu der Motoransaugung eine AGR vorzunehmen. Entsprechend bildet der AGR-Durchgang 9 ein Abgasrückführungs(AGR)system.
Der AGR-Durchgang 9 ist versehen mit einem Abgasrückführungs(AGR)ventil 24, das dazu ausgebildet ist, die Menge des AGR-Gases, die von dem Abgasdurchgang 8 abgeleitet wird, zu regulieren, und mit einer Kühlvorrichtung 10, die dazu ausgebildet ist, die Temperatur des AGR-Gases zu verringern, und sich an jener Seite des Abgasrückführungsventils 24 befindet, die sich nahe an dem Abgasdurchgang 8 befindet. Entsprechend bildet das AGR-Ventil 24 ein AGR-Steuerventil.
Durch Ausführen des Programms, das vorab in ihrem Speicher gespeichert wurde, bestimmt die Motor-ECU (oder eine Steuereinrichtung) 25 auf Basis der detektierten Informationen, die von den verschiedenen Sensoren gesammelt wurden, Zielwerte von Steuerparametern, wie etwa der Kraftstoffeinspritzmenge, der AGR-Rate und des Zündzeitpunkts, und steuert sie auf Basis der Zielwerte die Zündkerzen 21a bis 21d, die Einspritzdüsen 22a bis 22d, das Drosselventil 23 und das AGR-Ventil 24 auf eine solche Weise, dass der Motor 1 effizient betrieben wird.
Verschiedene Sensoren, wie der Kurbelwellenpositionssensor 11, der Nockenwellenpositionssensor 12, der Kühlmitteltemperatursensor 13, der Massenluftstromsensor 14, der Drucksensor 15 und der AGR-Sensor 16, kommunizieren mit einem Eingangsanschluss der Motor-ECU 25.
Verschiedene Vorrichtungen, wie die Zündkerzen 21a bis 21d, die Einspritzdüsen 22a bis 22d, das Drosselventil 23 und das AGR-Ventil 24, kommunizieren mit einem Ausgangsanschluss der Motor-ECU 25.
In dem Motor 1 verläuft die über den Luftfilter 5 in den Ansaugdurchgang 4 eingebrachte Ansaugluft durch das Innere einer jeden der Ansaugzuleitungen 3a bis 3d des Ansaugkrümmers 3, nachdem sie einer Durchflussregulierung gemäß der Öffnung des Drosselventils 23 unterzogen wurde, und wird sie während des Öffnens des zugehörigen von Ansaugventilen, die nicht in der Zeichnung gezeigt sind, in den zugehörigen der Zylinder 2a bis 2d eingebracht, nachdem sie Kraftstoff, der von der zugehörigen der Einspritzdüsen 22a bis 22d eingespritzt wurde, erhalten hat.
Der eingespritzte Kraftstoff, der in jeden Zylinder eingebracht wird, wird nach einer Zündung durch die zugehörige der Zündkerzen 21a bis 21d des Zylinders 2a bis 2d verbrannt.
Das Abgas, das sich aus der Verbrennung ergibt, wird beim Öffnen des zugehörigen Auslassventils, das nicht in der Zeichnung gezeigt ist, aus dem Zylinder ausgestoßen und über den Abgaskanal 6, den Katalysator 7 und den Abgasdurchgang 8 abgegeben.
Ein Teil des Abgases wird als AGR-Gas von dem Abgasrückführungsdurchgang 9 gemäß der Öffnung des Abgasrückführungsventils 24 zu dem Ansaugkrümmer 3 zurückgeführt.
Die Motor-ECU 25 ist so konfiguriert, dass sie gemäß dem Betriebszustand des Motors 1, zum Beispiel der Motordrehzahl und der Last, bestimmt, ob oder ob nicht eine AGR ausgeführt werden kann. Zum Beispiel verwendet die Motor-ECU 25 eine Kennlinie, in der unter Verwendung der Motordrehzahl und der Last nachgeschlagen werden kann, ob oder ob nicht die AGR ausgeführt werden kann.
Im Besonderen bestimmt die Motor-ECU 25 die Motordrehzahl (U/min) des Motors 1 aus Impulsen, die durch den Kurbelwellenpositionssensor 11 erzeugt werden.
Die Motor-ECU 25 bestimmt auf Basis von Signalen von dem Massenluftstromsensor 14 den Massenstrom der Ansaugluft pro Zeiteinheit, der als „Massenluftstrom“ bezeichnet wird, um durch diese Massenstromrate die Motorlast des Motors 1 zu bestimmen.
Die Kennlinie, in der unter Verwendung der Motordrehzahl und der Last des Motors 1 nachgeschlagen werden kann, ist in einen AGR-EIN-Bereich (oder einen zweiten Modus), in dem die AGR gewählt wird, und einen AGR-AUS-Bereich (oder einen ersten Modus), in dem die AGR nicht gewählt wird, unterteilt, woraus auf Basis der Motordrehzahl und der Last bestimmt wird, zu welchen dieser Bereiche (oder welchem aus dem ersten Modus und dem zweiten Modus) der aktuelle Zustand des Motorbetriebs gehört.
Die Motor-ECU 25 bestimmt, dass eine AGR angefordert wird, wenn durch die gegenwärtigen Werte der Motordrehzahl und der Last des Motors 1 der AGR-EIN-Bereich (oder der zweite Modus) spezifiziert wird, und öffnet das AGR-Ventil 24. Dann wird AGR-Gas durch den Abgasrückführungsdurchgang 9 zu dem Ansaugkrümmer 3 zurückgeführt.
Zu dieser Zeit bestimmt die Motor-ECU 25 zum Beispiel aus einer Kennlinie, in der die passenden Werte der AGR-Rate in Bezug auf verschiedene Zustände der Motordrehzahl und der Last des Motors 1 festgelegt sind, eine Ziel-AGR-Rate, und steuert sie das Öffnen des AGR-Ventils 24 so, dass die AGR-Rate in dem Ansaugkrümmer 3 zu der Ziel-AGR-Rate wird.
Die Motor-ECU 25 bestimmt zum Beispiel aus einer Kennlinie, in der die passenden Zündzeitpunkte in Bezug auf verschiedene Werte der AGR-Rate in dem Ansaugkrümmer 3 festgelegt sind, einen Zielzündzeitpunkt gemäß der Ziel-AGR-Rate, und verschiebt den Zündzeitpunkt auf den Zielzündzeitpunkt.
Andererseits, wenn die Werte der Motordrehzahl und der Last des Motors 1 den AGR-AUS-Bereich (oder den ersten Modus) anzeigen, bestimmt die Motor-ECU 25, dass keine AGR angefordert wird, und schließt sie das AGR-Ventil 24 vollständig.
Ferner wirkt die Motor-ECU 25 als System zur Steuerung des Zündzeitpunkts, das ein Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate, ein Modul 32 zur Bestimmung des Zielzündzeitpunkts, ein Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts (amount of ignition timing alteration, AITA), und ein Modul 34 zur Steuerung des Zündzeitpunkts umfasst, um während eines Wechsels von dem AGR-AUS-Bereich zu dem AGR-EIN-Bereich (oder von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus) eine Steuerung des Zündzeitpunkts auszuführen.
Das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate ist so betriebsfähig, dass es als Reaktion auf einen Wechsel von dem AGR-AUS-Zustand zu dem AGR-EIN-Zustand (oder von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus) eine Schätzung der AGR-Rate im Inneren des Ansaugkrümmers 3 bereitstellt.
Da die Ausführung der Schätzung der AGR-Rate, die weiter unten erwähnt wird, gemäß einem vorbestimmten Abtastzyklus wiederholt wird, werden die Daten einschließlich einer Schätzung der AGR-Rate, die während der gegenwärtigen Ausführung durch eine Berechnung bestimmt wurden, ferner für eine spätere Verwendung bei der nächsten Ausführung gespeichert.
Im Besonderen berechnet das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate auf Basis des folgenden Ausdrucks eine Zeitkonstante τ₁ , welche die Zeit repräsentiert, die nötig ist, um die gesamte Luft im Inneren des Ansaugkrümmers 3 durch frische Luft zu ersetzen. $\begin{array}{l} Zeitkonstante τ_{1} [s] = Kapazit \ddot{a} t des Ansaugkr \ddot{u} mmers [L] \div volumetrischer Wirkungs - \\ grad \div {(Hubraum [L] \div 2) \times (Motordrehzahl [U / min] \div 60 [s])} \end{array}$
wobei die Kapazität des Ansaugkrümmers und der Hubraum Werte sind, die eindeutig aus Spezifikationswerten des Motors 1 gewählt sind. Der volumetrische Wirkungsgrad ist der Massenluftstrom der Ansaugluft, der auf Basis des Signals von dem Massenluftstromsensor 14 berechnet wird, geteilt durch den Hubraum.
Das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate berechnet aus der Zeitkonstanten τ₁ auf Basis der folgenden Gleichung (2) einen Koeffizienten k₂ , der verwendet wird, um eine Schätzung der AGR-Rate bereitzustellen. ${Koeffizient k}_{2} = Abtastzyklus [s] \div Zeitkonstante τ_{1}$
wobei der Abtastzyklus ein Intervall zwischen benachbarten zwei Ausführungen der Schätzung ist.
Dieser Koeffizient k₂ ist das Verhältnis des Massenluftstroms der frischen Luft während eines Abtastzyklus in Bezug auf die Kapazität des Ansaugkrümmers 3.
Das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate verwendet diesen Koeffizienten k₂ , um durch die folgende Gleichung (3) eine Schätzung der AGR-Rate zu berechnen. $\begin{array}{l} Sch \ddot{a} tzung der AGR - Rate (i) = Sch \ddot{a} tzung der AGR - Rate (i - 1) + k_{2} \times (Ziel - AGR - Rate - \\ Sch \ddot{a} tzung der AGR - Rate (i - 1) \end{array}$
wobei die Schätzung der AGR-Rate (i-1) eine Schätzung der AGR-Rate ist, die während der vorhergehenden Ausführung berechnet wurde. Bei Ausführung der Verarbeitung unmittelbar nach einem Wechsel zu dem AGR-EIN-Zustand ist keine solche während der vorhergehenden Ausführung berechnete Schätzung der AGR-Rate gespeichert, weshalb sie als AGR-Rate für den AGR-AUS-Zustand zum Beispiel aus einer Kennlinie, die die Motordrehzahl und die Last verwendet, ermittelt wird. In diesem Fall eines Wechsels von dem AGR-AUS-Zustand zu dem AGR-EIN-Zustand wird die AGR-Rate für den AGR-AUS-Zustand aus der Kennlinie ermittelt.
Zusätzlich wird, wie vorher erwähnt, eine Ziel-AGR-Rate zum Beispiel aus der Kennlinie, die die Motordrehzahl und die Last verwendet, ermittelt. Ferner kann die Ziel-AGR-Rate bei Beginn der AGR ermittelt werden und der so ermittelte Wert für die spätere Verwendung gespeichert werden.
Das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate stellt gemäß der Gleichung (3) durch eine AGR-Rate für den Massenluftstrom der Frischluft während eines Abtastzyklus eine Schätzung der AGR-Rate bereit.
Unter Verwendung der wie oben ermittelten Ziel-AGR-Rate wird das Modul 32 zur Bestimmung des Zielzündzeitpunkts so betriebsfähig, dass es aus der Ziel-AGR-Rate einen Zielzündzeitpunkt aus einer Kennlinie bestimmt, in der die passenden Werte für den Zündzeitpunkt in Bezug auf verschiedene Werte der AGR-Rate festgelegt sind. Der Zielzündzeitpunkt kann bei Beginn der AGR ermittelt werden und der so ermittelte Wert für die spätere Verwendung gespeichert werden.
Das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts (AITA) wird so betriebsfähig, das es die Änderungshöhe des Zündzeitpunkts des Motors 1 auf Basis der Motordrehzahl und der Last des Motors 1 steuert, und berechnet einen erforderlichen Zündzeitpunkt, bei dem es sich um ein Zündzeitpunkt nach der Änderung handelt.
Im Anschluss an die Ausführung der oben beschriebenen Schätzung der AGR-Rate durch das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate wird die Ausführung der Berechnung des erforderlichen Zündzeitpunkts, die nachstehend beschrieben ist, veranlasst. Das heißt, die Ausführung der Berechnung wird gemäß der gleichen Abtastperiode wie jener der oben genannten Schätzung der AGR-Rate wiederholt, und die Daten einschließlich des erforderlichen Zündzeitpunkts, die während der gegenwärtigen Ausführung berechnet wurden, werden für die spätere Verwendung während der nächsten Ausführung gespeichert.
Im Besonderen berechnet das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts unter Verwendung des Koeffizienten k₂ , der durch das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate berechnet wurde, auf Basis der folgenden Gleichung (4) einen Koeffizienten k₃ , der zur Berechnung des erforderlichen Zündzeitpunkts verwendet wird. ${Koeffizient k}_{3} = {Koeffizient k}_{2} \times α \times β$
In dieser Gleichung stellt jedes aus α und β einen Koeffizienten der allmählichen Veränderung für den Zündzeitpunkt dar. Das System ist so gestaltet, dass sich der Wert von α je nach unterschiedlichen Motordrehzahlen und Lasten des Motors 1 verändert, wobei er zum Beispiel durch Nachschlagen in einer Kennlinie, die die Motordrehzahl und die Last verwendet, bestimmt werden kann.
Das System ist so konfiguriert, dass sich der Wert von β je nach unterschiedlichen Werten der Schätzung der AGR-Rate, die durch das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate bereitgestellt werden, verändert, wobei er als Reaktion auf die Schätzung der AGR-Rate zum Beispiel durch Nachschlagen in einer Tabelle (oder einer Kennlinie), die die Schätzung der AGR-Tage verwendet, bestimmt werden kann.
Da sich der Grad des Klopfens als Reaktion auf eine Änderung des Zündzeitpunkts je nach unterschiedlichen Motordrehzahlen, Lasten und AGR-Raten verändert, ist das System so konfiguriert, dass die Werte von α und β wie oben erwähnt variieren.
Im Besonderen ist das System so konfiguriert, dass der Wert von α umso kleiner wird, je niedriger die Motordrehzahl oder je höher die Motorlast, d.h., der Massenluftstrom der Ansaugluft, ist. Zudem ist das System so konfiguriert, dass der Wert von β umso kleiner wird, je größer der Unterschied zwischen einer Schätzung der AGR-Rate und einer AGR-Rate bei Erreichen des Zielzündzeitpunkts ist.
Das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts verwendet den oben genannten Koeffizienten k₃ und den Zielzündzeitpunkt, der durch das Modul 32 zur Bestimmung des Zielzündzeitpunkts bestimmt wurde, um mit der folgenden Gleichung (5) einen erforderlichen Zündzeitpunkt, der als „Übergangszündzeitpunkt“ bezeichnet werden kann, zu berechnen. $\begin{array}{l} Erforderlicher Z \ddot{u} ndzeitpunkt (i) = erforderlicher Z \ddot{u} ndzeitpunkt (i - 1) + k_{3} \times {Zielz \ddot{u} nd - \\ zeitpunkt - erforderlicher Z \ddot{u} ndzeitpunkt (i - 1)} \end{array}$
wobei der erforderliche Zündzeitpunkt (i-1) ein erforderlicher Zündzeitpunkt ist, das bei der vorhergehenden Ausführung berechnet wurde. Bei Ausführung der Verarbeitung unmittelbar nach einem Wechsel zu dem AGR-EIN-Zustand ist kein solcher während einer vorhergehenden Ausführung berechneter erforderlicher Zündzeitpunkt gespeichert, weshalb es als erforderlichen Zündzeitpunkt für den AGR-AUS-Zustand zum Beispiel aus einer Kennlinie, die die Motordrehzahl und die Last verwendet, ermittelt wird. In diesem Fall eines Wechsels von dem AGR-AUS-Zustand zu dem AGR-EIN-Zustand wird der erforderliche Zündzeitpunkt für den AGR-AUS-Zustand aus der Kennlinie ermittelt.
Durch die Gleichung (5) berechnet das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts einen erforderlichen Zündzeitpunkt durch Erhöhen des vorhergehenden erforderlichen Zündzeitpunkts um eine Änderungshöhe, die durch die Koeffizienten der allmählichen Veränderung α und β gesteuert wird.
Im Hinblick auf den erforderlichen Zündzeitpunkt, das durch die Gleichung (5) berechnet wurde, wird die Änderungshöhe größer, wenn der Koeffizient k₃ größer wird (der Grad des Ansprechens hoch ist) und daher die Zeit, die zum Erreichen des Zielzündzeitpunkts erforderlich ist, kurz wird. Das heißt, die Änderungshöhe, welche die Zeit, die zum Erreichen des Zielzündzeitpunkts erforderlich ist, beeinflusst, wird kleiner, wenn die Motordrehzahl geringer wird oder die Motorlast höher wird oder der Unterschied zwischen der Schätzung der AGR-Rate und der AGR-Rate bei Erreichen des Zielzündzeitpunkts größer wird, so dass die Zeit, die zum Erreichen des Zielzündzeitpunkts erforderlich ist, lang wird.
Das Modul 34 zur Steuerung des Zündzeitpunkts steuert die Zündkerzen 21a bis 21d gemäß dem erforderlichen Zündzeitpunkt, der durch das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts berechnet wurde, um den Motor 1 mit einem passenden Zündzeitpunkt zu betreiben.
Mit dieser Konfiguration erzielt die Motor-ECU 25 durch Ausführen des oben genannten Steuerprogramms eine Steuerung der Änderung des Zündzeitpunkts bei einem Wechsel von dem AGR-AUS-Zustand zu dem AGR-EIN-Zustand. Im Besonderen wird das in dem Ablaufdiagramm von 2 dargestellte Steuerprogramm (oder Steuerverfahren) ausgeführt.
Da die Ausführung der durch das Ablaufdiagramm von 2 beschriebenen Verarbeitung gemäß einem vorab festgelegten Abtastzyklus wiederholt wird, wird die Ausführung der Verarbeitung nach der vorhergehenden Ausführung der Verarbeitung für einen dem Abtastzyklus entsprechenden Zeitraum in einen Wartezustand gebracht und die Verarbeitung nach dem Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums wiederaufgenommen.
Wie in dem Ablaufdiagramm von 2 gezeigt, detektiert die Motor-ECU 25 nach einer Überprüfung, ob der AGR-AUS-Bereich gewählt ist (Schritt S11), einen Wechsel von dem AGR-AUS-Bereich zu dem AGR-EIN-Bereich (Schritt S12).
Sofern die Überprüfung in Schritt S11 nicht ergibt, dass der AGR-AUS-Bereich gewählt ist, wiederholt die Motor-ECU 25 außerdem die Verarbeitung, bis die Überprüfung ergibt, dass der AGR-AUS-Bereich gewählt ist. Überdies wiederholt die Motor-ECU 25 die Verarbeitung bei Schritt S12, bis sie einen Wechsel von AGR-AUS zu AGR-EIN (oder von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus) detektiert.
Wenn in Schritten S11 und S12 der Wechsel von AGR-AUS zu AGR-EIN detektiert wird, berechnet das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate die Zeitkonstante τ₁ zur Verwendung bei der Bereitstellung einer Schätzung der AGR-Rate im Inneren des Ansaugkrümmers 3 (Schritt S13).
Dann berechnet das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate in Schritt S14 den Koeffizienten k₂ , der zur Berechnung der Schätzung der AGR-Rate verwendet wird, aus der Zeitkonstanten τ₁ , und berechnet es unter Verwendung dieses Koeffizienten k₂ die Schätzung der AGR-Rate.
Als nächstes berechnet das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts in Schritt S15 den Koeffizienten k₃ , der zur Berechnung des erforderlichen Zündzeitpunkts verwendet wird, aus dem Koeffizienten k₂ .
Dann berechnet das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts in Schritt S15 unter Verwendung dieses Koeffizienten k₃ den erforderlichen Zündzeitpunkt.
Das Modul 34 zur Steuerung des Zündzeitpunkts steuert die Zündkerzen 21a bis 21d unter Verwendung des erforderlichen Zündzeitpunkts als Zündzeitpunkt, um den Motor 1 zu betreiben.
Dann bestimmt die Motor-ECU 25, ob der berechnete erforderliche Zündzeitpunkt dem Zielzündzeitpunkt gleich ist (Schritt S16), und wenn sie nicht bestimmt, dass der erstgenannte dem letztgenannten gleich ist, kehrt das Programm zu Schritt S14 zurück, nachdem die Ausführung der Verarbeitung für den Zeitraum, der dem Abtastzyklus entspricht, in einen Wartezustand gebracht wurde.
Wenn sie in Schritt S16 bestimmt, dass der erforderliche Zündzeitpunkt dem Zielzündzeitpunkt gleich ist, bestimmt die Motor-ECU 24, dass der Vorgang zur Steuerung der Änderung des Zündzeitpunkts abgeschlossen ist, und initialisiert sie Werte, die als Ergebnis der Verarbeitung gespeichert wurden (Schritt S17), und wiederholt sie dann die Verarbeitung, die mit der Detektion eines Wechsels von AGR-AUS zu AGR-EIN beginnt, durch eine Rückkehr zu Schritt S11, nachdem die Verarbeitung für die Zeitdauer, die dem Abtastzyklus entspricht, in einen Wartezustand gebracht wurde.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun der Betrieb der oben genannten Ausführungsform beschrieben werden.
Die obere Kurve in 3 zeigt, wie sich die durch das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate berechnete Schätzung der AGR-Rate im Inneren des Ansaugkrümmers 3 unmittelbar nach einem Wechsel von AGR-AUS zu AGR-EIN verändert.
Die untere Kurve in 3 zeigt, wie sich der durch das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts berechnete erforderliche Zündzeitpunkt unmittelbar nach dem Wechsel von AGR-AUS zu AGR-EIN verändert.
Unmittelbar nach einem Wechsel von AGR-AUS zu AGR-EIN zu einem Zeitpunkt T1 beginnt sich der Zündzeitpunkt zu dem Zielzündzeitpunkt hin zu verändern, und verändert er sich allmählich, bis zu einem Zeitpunkt T2, zu dem die Schätzung der AGR-Rate die Ziel-AGR-Rate erreicht und der Zündzeitpunkt den Zielzündzeitpunkt erreicht.
Bei dieser Ausführungsform wird der Zündzeitpunkt unmittelbar nach dem Wechsel in der AGR dazu gebracht, sich zu einem passenden Zündzeitpunktswert zu verändern. Ferner wird auch die Zeitdauer bis zu dem Zeitpunkt T2, zu dem der Zündzeitpunkt den Zielzündzeitpunkt erreicht, steuerbar auf einen passenden Wert eingestellt.
Da der Zündzeitpunkt dazu gebracht wird, sich gemäß dem Koeffizienten k₃ , der durch die Motordrehzahl, die Last und die AGR-Rate bestimmt wird, zu verändern, ist es daher möglich, den Motor während der Veränderung des Zündzeitpunkts zu dem Zielzündzeitpunkt mit dem passenden Zündzeitpunkt zu betreiben.
Und da die Änderungshöhe des Zündzeitpunkts (die Änderungsempfindlichkeit) dazu gebracht wird, sich gemäß dem Koeffizienten k₃ , der durch die Motordrehzahl, die Last und die AGR-Rate bestimmt wird, zu verändern, kann die Dauer von dem Zeitpunkt, zu dem eine Änderung von AGR-AUS zu AGR-EIN vorgenommen wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zündzeitpunkt den Zielzündzeitpunkt erreicht, gemäß dem Betriebszustand des Motors 1 variieren.
Bei dieser Ausführungsform wurde ein System zur Steuerung des Zündzeitpunkts für einen Vierzylinder-Reihen-Benzinmotor mit Saugrohreinspritzung beschrieben, doch ist die Motorart nicht darauf beschränkt und umfasst sie zum Beispiel einen Benzinmotor mit Zylinderdirekteinspritzung, bei dem der Kraftstoff direkt in jeden Zylinder eingespritzt wird, oder einen V-Motor.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Systems zur Steuerung des Zündzeitpunkts nach der vorliegenden Erfindung. Da diese Ausführungsform der oben beschriebenen Ausführungsform weitestgehend entspricht, werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und unter Bezeichnung gleicher Abschnitte mit gleichen Bezugszeichen nur die charakteristischen Abschnitte beschrieben und die anderen Abschnitte weggelassen.
In 1 führt eine Motor-ECU 25 eine in einem Ablaufdiagramm von 4 dargestellte Verarbeitung aus, indem sie während eines Wechsels von AGR-EIN zu AGR-AUS (Aufhebung der AGR) eine Schätzung der AGR-Rate im Inneren eines Ansaugkrümmers 3 bereitstellt und die Zündzeitpunkte der Zündkerzen 21a bis 21d gemäß den Ergebnissen dieser Schätzung steuert.
Die Ausführung der durch das Ablaufdiagramm von 4 beschriebenen Verarbeitung wird gemäß einem Abtastzyklus, der gemäß der Verarbeitungsstrategie festgelegt wurde, wiederholt, und eine Schätzung der AGR-Rate und ein erforderlicher Zündzeitpunkt, die während einer Ausführung berechnet wurden, werden zur Verwendung bei einer weiteren nächsten Ausführung gespeichert.
Im Besonderen detektiert die Motor-ECU 25, wie in dem Ablaufdiagramm von 4 gezeigt, nach der Überprüfung, dass der AGR-EIN-Bereich gewählt ist (Schritt S21), einen Wechsel von dem AGR-EIN-Bereich zu dem AGR-AUS-Bereich (oder von dem zweiten Modus zu dem ersten Modus) (Schritt S22).
Sofern die Überprüfung in Schritt S21 nicht ergibt, dass der AGR-EIN-Bereich gewählt ist, wiederholt die Motor-ECU 25 außerdem die Verarbeitung, bis die Überprüfung ergibt, dass der AGR-EIN-Bereich gewählt ist. Überdies wiederholt die Motor-ECU 25 die Verarbeitung bei Schritt S22, bis sie einen Wechsel von AGR-EIN zu AGR-AUS detektiert.
Wenn in Schritt S21 und S22 der Wechsel von AGR-EIN zu AGR-AUS detektiert wird, berechnet ein Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate die Zeitkonstante τ₁ zur Verwendung bei der Bereitstellung einer Schätzung der AGR-Rate im Inneren des Ansaugkrümmers 3 (Schritt S13).
Im Anschluss an diesen Schritt berechnet das Modul 31 zur Schätzung der AGR-Rate eine Schätzung der AGR-Rate (Schritt S23). Bei Ausführung der Verarbeitung unmittelbar nach einem Wechsel zum AGR-AUS-Zustand ist keine während der vorhergehenden Ausführung berechnete Schätzung der AGR-Rate gespeichert, weshalb sie als AGR-Rate für den AGR-EIN-Zustand zum Beispiel aus einer Kennlinie, die die Motordrehzahl und die Last verwendet, ermittelt wird. In diesem Fall eines Wechsels von dem AGR-AUS-Zustand zu dem AGR-EIN-Zustand wird die AGR-Rate für den AGR-AUS-Zustand aus der Kennlinie ermittelt.
Dann berechnet das Modul 33 zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts in Schritt S24 unter Verwendung des Koeffizienten k₃ einen erforderlichen Zündzeitpunkt. Doch bei Ausführung der Verarbeitung unmittelbar nach einem Wechsel zu dem AGR-AUS-Zustand ist kein während der vorhergehenden Ausführung gespeicherter erforderlicher Zündzeitpunkt gespeichert, weshalb er als erforderlicher Zündzeitpunkt für den AGR-EIN-Zustand zum Beispiel aus einer Kennlinie, die die Motordrehzahl und die Last verwendet, ermittelt wird. In diesem Fall eines Wechsels von dem AGR-EIN-Zustand zu dem AGR-AUS-Zustand wird der erforderliche Zündzeitpunkt für den AGR-EIN-Zustand aus der Kennlinie ermittelt.
Das Modul 34 zur Steuerung des Zündzeitpunkts steuert die Zündkerzen 21a bis 21d unter Verwendung des erforderlichen Zündzeitpunkts als Zündzeitpunkt, um den Motor 1 zu betreiben.
Dann bestimmt die Motor-ECU 25 auf die gleiche Weise wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform, ob der berechnete erforderliche Zündzeitpunkt dem Zielzündzeitpunkt gleich ist (Schritt S16), und wenn sie nicht bestimmt, dass der erstgenannte dem letztgenannten gleich ist, kehrt das Programm zu Schritt S23 zurück, nachdem die Ausführung der Verarbeitung für den Zeitraum, der dem Abtastzyklus entspricht, in einen Wartezustand gebracht wurde.
Wenn sie in Schritt S16 bestimmt, dass der erforderliche Zündzeitpunkt dem Zielzündzeitpunkt gleich ist, bestimmt die Motor-ECU 24, dass der Vorgang zur Steuerung der Änderung des Zündzeitpunkts abgeschlossen ist, und initialisiert sie Werte, die als Ergebnis der Verarbeitung gespeichert wurden (Schritt S17), und wiederholt sie dann die Verarbeitung, die mit der Detektion eines Wechsels von AGR-EIN zu AGR-AUS beginnt, durch eine Rückkehr zu Schritt S21, nachdem die Verarbeitung für die Zeitdauer, die dem Abtastzyklus entspricht, in einen Wartezustand gebracht wurde.
Da der Zündzeitpunkt dazu gebracht wird, sich gemäß dem Koeffizienten k₃ , der durch die Motordrehzahl, die Last und die AGR-Rate bestimmt wird, zu verändern, kann daher die Dauer von dem Zeitpunkt, zu dem ein Wechsel von AGR-AUS zu AGR-EIN vorgenommen wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zündzeitpunkt den Zielzündzeitpunkt erreicht, gemäß dem Betriebszustand des Motors 1 variieren und ist es möglich, den Zündzeitpunkt mit der passenden Zeiteinstellung auf den Zielzündzeitpunkt zu regulieren.
Darüber hinaus wird unmittelbar nach einem Wechsel von AGR-EIN zu AGR-AUS aufgrund der Wahrscheinlichkeit, dass in dem Ansaugkrümmer 3 AGR-Gas zurückgeblieben ist, der Zündzeitpunkt von dem Zielzündzeitpunkt vorverstellt, während AGR-Gas vorhanden ist, wodurch die Kraftstoffersparnis verbessert wird.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart wurden, ist offensichtlich, dass Fachleute verschiedene Änderungen hinzufügen können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Alle diese Abwandlungen und Äquivalente sollen in den folgenden Ansprüchen enthalten sein.

Claims

System für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Abgasrückführungssystem (9) mit einem Abgasrückführungs-Ventil in einem Abgasrückführungs-Durchgang; und eine Steuereinrichtung (25) eingerichtet zum Betreiben des Abgasrückführungs-Systems (9) in einem ersten Modus ohne Abgasrückführung, eingerichtet zum Betreiben des Abgasrückführungs-Systems (9) in einem zweiten Modus, in dem das Abgasrückführungs-Ventil (24) aktiv gehalten wird, um eine Abgasrückführungs-Rate auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) zu steuern, eingerichtet zum Bestimmen eines Zielzündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) als Reaktion auf einen Übergang von dem ersten Modus zu dem zweiten Modus oder von dem zweiten Modus zu dem ersten Modus, und eingerichtet zum Steuern einer Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) während eines Zeitraums zur Einstellung eines Motorzündzeitpunkts, bis dieser den Zielzündzeitpunkt erreicht, wobei die Steuereinrichtung (25) umfasst: ein Modul (33) eingerichtet zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts, um durch Steuern einer Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) einen Übergangszündzeitpunkt zu bestimmen, und ein Modul (34) eingerichtet zur Steuerung des Zündzeitpunkts, um auf Basis des Übergangszündzeitpunkts, der durch das Modul (33) eingerichtet zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts bestimmt wurde, einen Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors (1) zu steuern, und ein Modul (31) eingerichtet zur Schätzung der Abgasrückführungs-Rate, um auf Basis des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (1) eine Schätzung der Abgasrückführungs-Rate des Verbrennungsmotors (1) bereitzustellen, und wobei das Modul (33) eingerichtet zur Steuerung der Änderungshöhe des Zündzeitpunkts dazu ausgebildet ist, die Änderungshöhe des Zündzeitpunkts auf Basis der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors (1), des Massenluftstroms der Ansaugluft in den Verbrennungsmotor (1), und der durch das Modul (31) eingerichtet zur Schätzung der Abgasrückführungs-Rate bereitgestellten Schätzung der Abgasrückführungs-Rate zu steuern, wobei die Veränderung des Zündzeitpunkts in Bezug auf die Zeit umso kleiner wird, je niedriger die Motordrehzahl oder je höher der Massenluftstrom der Ansaugluft oder je größer der Unterschied zwischen der Schätzung der Abgasrückführungs-Rate und einer Abgasrückführungs-Rate bei Erreichen des Zielzündzeitpunkts wird.