DE102016107680A1 - Steuersystem eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors ist vorgesehen. Der Verbrennungsmotor hat einen Turbolader (20), einen Bypasskanal (41), ein Wastegateventil (42), einen Abgasrezirkulationskanal (31) und ein Abgasrezirkulationsventil (32). Das Steuersystem hat eine Ventilschließerfassungseinrichtung (66) und eine elektronische Steuereinheit (60). Die Ventilschließerfassungseinrichtung (66) ist so aufgebaut, dass sie einen Start eines Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils (42) erfasst. Die elektronische Steuereinheit (60) ist so aufgebaut, dass sie einen Vorgang zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils (32) startet, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils (42) durch die Ventilschließerfassungseinrichtung (66) erfasst worden ist, so dass sowohl das Wastegateventil (42) als auch das Abgasrezirkulationsventil (32) während des Aufladens durch den Turbolader (20) geschlossen sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors, der mit einem Turbolader und einem Abgasrezirkulationssystem versehen ist.
  • 2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Es ist ein Verbrennungsmotor bekannt, der mit einem Turbolader mit einer Abgasturbine ausgestattet ist (sh. beispielsweise die offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2012-97639 A ). Der in JP 2012-97639 A beschriebene Verbrennungsmotor hat einen Bypasskanal, der mit einem Abschnitt eines Abgaskanals in Kommunikation steht, der stromaufwärtig der Abgasturbine in der Richtung der Abgasströmung angeordnet ist, wobei ein Abschnitt des Abgaskanals stromabwärtig der Abgasturbine angeordnet ist, und ein sogenanntes Wastegateventil, das den Bypasskanal blockiert. Der in JP 2012-97639 A beschriebene Verbrennungsmotor hat auch ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System), das Abgas in dem Abgaskanal in einen Einlasskanal rezirkulieren lässt. Das EGR-System hat einen EGR-Kanal, der mit dem Abgaskanal und dem Einlasskanal des Verbrennungsmotors in Kommunikation steht, und ein EGR-Ventil, das den EGR-Kanal blockiert.
  • Da in dem mit dem Turbolader und dem EGR-System versehenen Verbrennungsmotor der Einlassluftdruck (der sogenannte Einlasskrümmerdruck) in einem Abschnitt des Einlasskanals, der sich stromabwärtig eines Kompressors in der Richtung der Einlassluftströmung befindet, während des Aufladens durch den Turbolader zunimmt, kann ein Teil der Einlassluft in dem Einlasskanal durch den EGR-Kanal zurückströmen und in den Abgaskanal austreten aufgrund des erhöhten Einlasskrümmerdrucks. Um die Leckage der Einlassluft zu vermeiden, wird erachtet, das EGR-Ventil dann zu schließen, wenn der Einlasskrümmerdruck aufgrund des Aufladens durch den Turbolader erhöht worden ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es benötigt eine gewisse Zeit ab dem Starten des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils, bis das EGR-Ventil in einen Zustand (geschlossener Zustand) versetzt ist, bei dem der EGR-Kanal durch das EGR-Ventil blockiert ist. Daher kann selbst dann, wenn der Vorgang zum Schließen des EGR-Ventils bei erhöhtem Einlasskrümmerdruck gestartet worden ist, ein Austreten der Einlassluft in den Abgaskanal durch den EGR-Kanal stattfinden, bevor das EGR-Ventil in den geschlossenen Zustand versetzt ist.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors, das in günstiger Weise die Leckage der Einlassluft in den Abgaskanal über einen Abgasrezirkulationskanal einschränken kann.
  • Es ist ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung geschaffen worden. Der Verbrennungsmotor hat einen Turbolader, einen Bypasskanal, ein Wastegateventil, einen Abgasrezirkulationskanal und ein Abgasrezirkulationsventil. Der Turbolader hat eine Abgasturbine, die in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Der Bypasskanal lässt einen Abschnitt des Abgaskanals, der sich stromaufwärtig der Abgasturbine in einer Richtung der Abgasströmung befindet, mit einem Abschnitt des Abgaskanals kommunizieren, der sich stromabwärtig der Abgasturbine befindet. Das Wastegateventil ist so aufgebaut, dass es den Bypasskanal öffnet und schließt. Der Abgasrezirkulationskanal lässt den Abgaskanal mit einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors kommunizieren. Das Abgasrezirkulationsventil ist so aufgebaut, dass es den Abgasrezirkulationskanal öffnet und schließt. Das Steuersystem hat eine Ventilschließerfassungseinrichtung und eine elektronische Steuereinheit. Die Ventilschließerfassungseinrichtung ist so aufgebaut, dass sie den Beginn eines Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils erfasst. Die elektronische Steuereinheit ist so aufgebaut, dass sie einen Vorgang zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils startet, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils durch die Ventilschließerfassungseinrichtung erfasst wird, so dass sowohl das Wastegateventil als auch das Abgasrezirkulationsventil während des Aufladens durch den Turbolader geschlossen werden.
  • Gemäß dem Steuersystem des vorstehend erläuterten Aspekts der Erfindung kann, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils erfasst wird, der Vorgang zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils (EGR-Ventil) gestartet werden, ohne dass auf eine anschließende Erhöhung des Einlassluftdrucks gewartet wird. Daher kann das EGR-Ventil in den geschlossenen Zustand versetzt werden, bevor der Einlasskrümmerdruck auf ein derart hohes Niveau zugenommen hat, dass eine Leckage von Einlassluft über den EGR-Kanal auftreten würde, wenn das EGR-Ventil in einem offenen Zustand ist. Demgemäß kann die Leckage der Einlassluft in den Abgaskanal über den EGR-Kanal vorteilhaft während des Aufladens durch den Turbolader eingeschränkt werden.
  • Das Steuersystem gemäß dem vorstehend erläuterten Aspekt der Erfindung kann des Weiteren eine Druckerfassungseinrichtung aufweisen, die so aufgebaut ist, dass sie einen Einlassluftdruck in einem Abschnitt des Einlasskanals erfasst, der sich stromabwärtig eines Kompressors des Turboladers in einer Richtung der Einlassluftströmung befindet. Die elektronische Steuereinheit kann so aufgebaut sein, dass sie eine Öffnung des Abgasrezirkulationsventils unter Verwendung einer vorbestimmten Öffnung ändert, die sich von einer Öffnung eines gänzlich geschlossenen Ventils als eine öffnungsventilseitige Grenzöffnung unterscheidet, wenn der durch die Druckerfassungseinrichtung erfasste Einlassluftdruck gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Druck während des Vorgangs zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils ist. Die elektronische Steuereinheit kann so aufgebaut sein, dass sie die Öffnung des Abgasrezirkulationsventils zu der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils ändert, wenn der Einlassluftdruck, der durch die Druckerfassungseinrichtung erfasst wird, höher als der vorbestimmte Druck während des Vorgangs zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils ist.
  • Je früher das EGR-Ventil in den geschlossenen Zustand versetzt ist, desto kürzer ist die Zeitspanne, in der das Abgas in den Einlasskanal über den EGR-Kanal rezirkuliert; wobei daher die Menge an in den Einlasskanal rezirkuliertem Abgas (die EGR-Menge) reduziert wird.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Steuersystem wird, wenn der Einlasskrümmerdruck nicht so hoch wie während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils ist, d.h. wenn das Abgas in den Einlasskanal über den EGR-Kanal rezirkulieren kann und keine Möglichkeit einer Leckage der Einlassluft in den Abgaskanal über den EGR-Kanal besteht, die Öffnung des EGR-Ventils zu einer Öffnung geändert, die gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Öffnung ist, die sich von der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils unterscheidet (die vorbestimmte Öffnung oder eine Öffnung, die kleiner als die vorbestimmte Öffnung ist). Da das EGR-Ventil unter Verwendung der vorbestimmten Öffnung als die öffnungsventilseitige Grenzöffnung geöffnet werden kann, kann das Abgas in den Einlasskanal über den EGR-Kanal rezirkulieren. Daher kann die EGR-Menge im Vergleich zu dem System erhöht werden, bei dem die Öffnung des EGR-Ventils zu derjenigen des gänzlich geschlossenen Ventils unabhängig von dem Einlasskrümmerdruck geändert wird. Da darüber hinaus das EGR-Ventil zu der vorbestimmten Öffnung geschlossen werden kann, kann die Öffnung des EGR-Ventils sofort zu derjenigen des gänzlich geschlossenen Ventils geändert werden, wenn das EGR-Ventil anschließend so betrieben wird, dass es in den geschlossenen Zustand versetzt wird. Dann kann gemäß dem vorstehend beschriebenen System, wenn der Einlasskrümmerdruck während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils hoch ist, die Öffnung des EGR-Ventils zu derjenigen des gänzlich geschlossenen Ventils geändert werden, so dass die Leckage von Einlassluft in den Abgaskanal über den EGR-Kanal in günstiger Weise eingeschränkt werden kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht des allgemeinen Aufbaus eines Steuersystems eines Verbrennungsmotors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm der Prozedur eines EGR-Ventil-Schließprozesses des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 3 zeigt ein Zeitablaufdiagramm eines Beispiels zum Ausführen des EGR-Ventil-Schließprozesses des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm der Prozedur eines EGR-Ventil-Schließprozesses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm eines Beispiels zum Ausführen des EGR-Ventil-Schließprozesses des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors als ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Wie dies in 1 gezeigt ist, sind in einem Einlasskanal 11 des Verbrennungsmotors 10 ein Kompressor 21 eines Turboladers 20, eine Zwischenkühleinrichtung 12, die die Einlassluft kühlt, und eine Drossel 13, die die Kanalquerschnittsfläche des Einlasskanals 11 ändert, in dieser Reihenfolge unter Betrachtung von der stromaufwärtigen Seite der Einlassluftströmung montiert. In einem Abgaskanal 14 des Verbrennungsmotors 10 sind eine Abgasturbine 22 des Turboladers 20 und eine Abgasbehandlungsvorrichtung 15, die das Abgas reinigt, in dieser Reihenfolge unter Betrachtung von der stromaufwärtigen Seite der Abgasströmung montiert. In dem Turbolader sind ein Kompressorrad 21A, das in dem Kompressor 21 vorgesehen ist, und ein Turbinenrad 22A, das in der Abgasturbine 22 vorgesehen ist, miteinander gekuppelt.
  • Der Verbrennungsmotor 10 ist außerdem mit einem EGR-System 30 ausgestattet zum Zurückkehrenlassen von einem Anteil des Abgases in dem Abgaskanal 14 als Abgasrezirkulationsgas (EGR-Gas) zu dem Einlasskanal 11. Das EGR-System 30 hat einen EGR-Kanal 31 als einen Kanal, durch den das EGR-Gas rezirkuliert. Der EGR-Kanal 31 lässt einen Abschnitt des Abgaskanals 14, der sich stromaufwärtig der Abgasturbine 22 in der Richtung der Strömung des Abgases befindet, mit einem Abschnitt des Einlasskanals 11 kommunizieren, der sich stromabwärtig des Drosselventils 13 in der Richtung der Strömung der Einlassluft befindet. In dem EGR-Kanal 31 sind ein EGR-Ventil 32 zum Steuern der Menge an EGR-Gas, die durch den EGR-Kanal 31 tritt, und ein EGR-Kühler 33 zum Kühlen des EGR-Gases montiert. Durch eine Betriebssteuerung des EGR-Ventils 32 wird die Menge an EGR-Gas, die durch den EGR-Kanal 31 tritt, nämlich die EGR-Menge des EGR-Systems 30, gesteuert.
  • Der Verbrennungsmotor 10 ist des Weiteren mit einem Wastegateventilmechanismus 40 versehen, der ermöglicht, dass das Abgas strömt, während es die Abgasturbine 22 umgeht (Bypass). Der Wastegateventilmechanismus 40 hat einen Bypasskanal 41, der einen Abschnitt des Abgaskanals 14, der sich stromaufwärtig der Abgasturbine 22 befindet, mit einem Abschnitt des Abgaskanals 14 in Kommunikation bringt, der sich stromabwärtig der Abgasturbine 22 befindet, und ein sogenanntes Wastegateventil (ein Steuerventil) 42, das zum Blockieren des Bypasskanals 41 betreibbar ist. Ein Aktuator 43 der Membranart, der unter einer Druckdifferenz arbeitet, die auf eine in ihn eingebaute Membran aufgebracht wird, ist mit dem Wastegateventil 42 verbunden, und ein Druckdifferenzsteuerventil 44 zum Einstellen der auf die Membran aufgebrachten Druckdifferenz ist mit dem Aktuator 43 verbunden. Durch eine Betriebssteuerung des Druckdifferenzsteuerventils 44 wird die Öffnung des Wastegateventils 42 so gesteuert, dass die über den Bypasskanal 41 abgegebene Menge an Abgas gesteuert wird.
  • Der Verbrennungsmotor 10 ist mit verschiedenen Sensoren versehen zum Erfassen der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10. Die Sensoren umfassen beispielsweise einen Drehzahlsensor 61, der die Drehzahl (Verbrennungsmotordrehzahl NE) einer (nicht gezeigten) Abgabewelle des Verbrennungsmotors 10 erfasst, einen Öffnungssensor 62, der die Öffnung (Drosselöffnung TA) des Drosselventils 13 erfasst, und einen Öffnungssensor 63, der die Öffnung (EGR-Öffnung EA) des EGR-Ventils 32 erfasst. Die vorstehend genannten verschiedenen Sensoren umfassen auch einen Gaspedalpositionssensor 64, der den Betätigungsbetrag (Gaspedalbetätigungsbetrag ACC) eines Gaspedalbetätigungselementes 16 erfasst, und einen Drucksensor 65 als eine Druckerfassungseinrichtung, die einen Einlassluftdruck (Einlasskrümmerdruck P) in einem Abschnitt des Einlasskanals 11 erfasst, der sich stromabwärtig des Drosselventils 13 in der Einlassluftströmung befindet. Andere Sensoren, wie beispielsweise ein Öffnungssensor 66, der die Öffnung (Wastegateventilöffnung WA) des Wastegateventils 42 erfasst, sind ebenfalls vorgesehen.
  • Der Verbrennungsmotor 10 ist mit einer peripheren Einrichtung in der Form einer elektronischen Steuereinheit 60 versehen, die beispielsweise einen Mikrocomputer umfasst. Die elektronische Steuereinheit 60 empfängt Abgabesignale der verschiedenen Sensoren, führt verschiedene Berechnungen auf der Basis der Abgabesignale aus, und führt verschiedene Steuerungen in Zusammenhang mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors 10, wie beispielsweise eine Betätigungssteuerung des Drosselventils 13, des EGR-Ventils 32 und des Wastegateventils 42 gemäß den Berechnungsergebnissen aus. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die elektronische Steuereinheit 60 der vorstehend erwähnten Ventilschließerfassungseinrichtung.
  • Die Betätigungssteuerung (Betriebssteuerung) des Drosselventils 13 (Drosselsteuerung) wird in der folgenden Weise ausgeführt. Genauer gesagt wird ein Steuersollwert (Solldrosselöffnung Tta) der Öffnung des Drosselventils 13 auf der Basis des Gaspedalbetätigungsbetrags ACC und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet. Dann wird der Betrieb des Drosselventils 13 so gesteuert, dass die Solldrosselöffnung Tta und die Istdrosselöffnung TA zueinander gleich werden.
  • Die Betriebssteuerung oder Betätigungssteuerung des EGR-Ventils 32 (EGR-Steuerung) wird in der folgenden Weise ausgeführt. Genauer gesagt wird ein Steuersollwert (Soll-EGR-Öffnung Tea) der Öffnung des EGR-Ventils 32 auf der Basis der Verbrennungsmotorlast und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet. Dann wird die Betätigung des EGR-Ventils 32 so gesteuert, dass die Soll-EGR-Öffnung Tea und die Ist-EGR-Öffnung EA zueinander gleich werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Wert (= GA/NE), der durch Dividieren der Einlassluftmenge GA des Verbrennungsmotors 10, die auf der Basis des Einlasskrümmerdrucks P und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet wird, durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE erhalten wird, als die Verbrennungsmotorlast angewendet. Die Einlassluftmenge GA, die Kraftstoffeinspritzmenge Q oder ein Wert (= Q/NE), der durch Dividieren der Kraftstoffeinspritzmenge Q durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE erhalten wird, kann beispielsweise ebenfalls als die Verbrennungsmotorlast angewendet werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist in einem Verbrennungsmotorbetriebsbereich, bei dem ein Aufladen durch den Turbolader 20 nicht ausgeführt wird (genauer gesagt in einem Niedriglast-Niedrigdrehzahl-Betriebsbereich, bei dem die Einlassluftmenge GA gering ist und die Verbrennungsmotordrehzahl NE gering ist), das EGR-Ventil 32 offen, und das EGR-System 30 führt eine Rezirkulation des EGR-Gases in den Einlasskanal 11 aus. Andererseits ist in einem Verbrennungsmotorbetriebsbereich, bei dem durch den Turbolader 20 ein Aufladen ausgeführt wird (genauer gesagt ein Hochlastbetriebsbereich, bei dem die Einlassluftmenge GA hoch ist, oder ein Hochdrehzahlbetriebsbereich, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl NE hoch ist), das EGR-Ventil 32 geschlossen, und das EGR-System führt eine Rezirkulation des EGR-Gases in den Einlasskanal 11 nicht aus.
  • Die Betriebssteuerung oder Betätigungssteuerung des Wastegateventils 42 (Wastegateventilsteuerung) wird in der folgenden Weise ausgeführt. Genauer gesagt wird ein Steuersollwert (Solleinlasskrümmerdruck Tp) des Einlasskrümmerdrucks P auf der Basis des Gaspedalbetätigungsbetrages ACC und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet. Dann wird der Betätigungsbetrag des Druckdifferenzsteuerventils 44 per Rückführung gesteuert (geregelt), und die Öffnung des Wastegateventils 42 wird so eingestellt, dass der Solleinlasskrümmerdruck Tp und der Einlasskrümmerdruck P zueinander gleich werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Verbrennungsmotorbetriebsbereich, bei dem durch den Turbolader 20 das Aufladen ausgeführt wird (genauer gesagt in dem Hochlastbetriebsbereich, bei dem die Einlassluftmenge hoch ist, oder dem Hochdrehzahlbetriebsbereich, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl NE hoch ist) das Wastegateventil 42 geschlossen, und die Abgabe des Abgases über den Bypasskanal 41 wird angehalten. Andererseits ist in dem Verbrennungsmotorbetriebsbereich, bei dem das Aufladen durch den Turbolader 20 nicht ausgeführt wird (genauer gesagt in dem Niedriglast-Niedrigdrehzahl-Betriebsbereich, bei dem die Einlassluftmenge gering ist und die Verbrennungsmotordrehzahl NE gering ist), das Wastegateventil 42 offen, und das Abgas kann über den Bypasskanal 41 abgegeben werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Ausführen der EGR-Steuerung das EGR-Ventil 32 in dem Betriebsbereich geschlossen, bei dem das Aufladen durch den Turbolader 20 ausgeführt wird und der Einlasskrümmerdruck P erhöht ist. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich, dass ein Anteil der Einlassluft in dem Einlasskanal 11 zurück durch den EGR-Kanal 31 bei erhöhtem Einlasskrümmerdruck P strömt und in den Abgaskanal 14 austritt.
  • In diesem Zusammenhang benötigt es eine gewisse Zeit ab Beginn des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils 32, bis das EGR-Ventil 32 in einen Zustand (geschlossener Zustand) versetzt ist, bei dem das Ventil 32 den EGR-Kanal 31 blockiert. Daher nimmt in dem Fall, bei dem der Einlasskrümmerdruck P schnell zunimmt, wenn beispielsweise das Fahrzeug beschleunigt, selbst wenn der Vorgang zum Schließen des EGR-Ventils 32 zu dem Zeitpunkt gestartet hat, bei dem der Verbrennungsmotor in den Betriebsbereich gebracht worden ist, bei dem der Einlasskrümmerdruck P erhöht ist, der Einlasskrümmerdruck P auf ein hohes Niveau in der Zeit zu, bei der das EGR-Ventil 32 in den geschlossenen Zustand versetzt ist, und es kann sein, dass die Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 austritt. Das Austreten (Leckage) der Einlassluft in den Abgaskanal 14 kann unerwünscht zu verschiedenen Problemen, wie beispielsweise zu einem Auftreten einer Fehlzündung in dem Verbrennungsmotor 10, zu einer Verschlechterung des Fahrvermögens und zu einer schlechten Beschleunigung führen.
  • In dem vorstehend beschriebenen Verbrennungsmotor 10 schaltet, wenn der Verbrennungsmotorbetriebsbereich von einem Nicht-Aufladebereich zu einem Aufladebereich schaltet, wie beispielsweise dann, wenn das Gaspedalbetätigungselement 16 so betätigt wird, dass das Fahrzeug beschleunigt, das Wastegate-Ventil 42 aus einem Zustand (offener Zustand), bei dem der Bypasskanal 41 nicht durch das Ventil 42 blockiert ist, in einen Zustand (geschlossener Zustand) bei dem der Bypasskanal 41 blockiert ist.
  • Im Hinblick auf den vorstehend dargelegten Punkt wird in diesem Ausführungsbeispiel bestimmt, ob der Vorgang zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 gestartet worden ist, im Ansprechen auf den Übergang des Verbrennungsmotorbetriebsbereichs von dem Nicht-Aufladebereich zu dem Aufladebereich. Dann wird, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 erfasst worden ist, der Vorgang zum Schließen des EGR-Ventils 32 gestartet. Indem die Wastegate-Ventilsteuerung und die EGR-Steuerung in der vorstehend beschriebenen Weise ausgeführt werden, sind das Wastegate-Ventil 42 und das EGR-Ventil 32 zu dem Zeitpunkt des Aufladens durch den Turbolader 20 geschlossen.
  • Nachstehend ist ein Prozess (EGR-Ventil-Schließprozess) zum Schließen des EGR-Ventils 32 in der vorstehend erläuterten Weise detailliert beschrieben. 2 zeigt die Prozedur des EGR-Ventil-Schließprozesses. Eine Steuerroutine, die in dem Flussdiagramm von 2 gezeigt ist, in der schematisch die Prozedur des EGR-Ventil-Schließprozesses gezeigt ist, wird durch die elektronische Steuereinheit 60 ausgeführt, wobei sie eigentlich als eine Unterbrechungsroutine ausgeführt wird, die zu vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt wird. Außerdem wird der EGR-Ventil-Schließprozess als ein Teil des Prozesses bei der EGR-Steuerung ausgeführt.
  • Wie dies in 2 gezeigt ist, wird am Anfang dieser Routine die Wastegate-Ventilöffnung WA durch den Öffnungssensor 66 erfasst (Schritt S11), und es wird bestimmt, ob die folgende Bedingung (A) und die folgende Bedingung (B) beide erfüllt sind (Schritt S12). Die Bedingung (A) ist, dass das Wastegate-Ventil 42 geschlossen ist. Genauer gesagt ändert sich die Wastegate-Ventilöffnung WA gegenwärtig zu einer Öffnung zur geschlossenen Ventilseite oder einer kleineren Öffnung. Die Bedingung (B) ist, dass die Öffnung des Wastegate-Ventils 42, die größer als eine kritische Öffnung JV1 ist, gleich wie oder kleiner als die kritische Öffnung JV1 geworden ist. Genauer gesagt war die beim letzten Zyklus dieser Routine erfasste Wastegate-Ventilöffnung WA größer als die kritische Öffnung JV1, und die Wastegate-Ventilöffnung WA, die in diesem Zyklus der Routine erfasst wird, ist gleich wie oder geringer als die kritische Öffnung JV1. Als kritische Öffnung JV1 wird zuvor eine Öffnung bestimmt, die geringfügig kleiner als die maximale Öffnung (die Öffnung des gänzlich offenen Ventils) innerhalb eines Öffnungssteuerbereiches ist.
  • Wenn sowohl die Bedingung (A) als auch die Bedingung (B) erfüllt sind (Schritt S12: JA), wird bestimmt, dass der Vorgang zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 gestartet worden ist, und die minimale Öffnung (die Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils) innerhalb des Öffnungssteuerbereiches wird als die Soll-EGR-Öffnung Tea festgelegt (Schritt S13). In diesem Fall wird die Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils als die Soll-EGR-Öffnung Tea festgelegt, bis das EGR-Ventil 32 in den geschlossenen Zustand versetzt ist.
  • Wenn andererseits eine der Bedingungen (A) und (B) oder beide nicht erfüllt ist/sind (Schritt S12: NEIN), wird der Schritt S13 nicht ausgeführt, und der gegenwärtige Zyklus dieser Routine wird beendet. Nachstehend ist der Vorgang beschrieben, der durch Ausführen des EGR-Ventil-Schließprozesses verursacht wird.
  • In dem in 3 gezeigten Beispiel ist vor einem Zeitpunkt t11 der Verbrennungsmotor in einem stabilen Betriebszustand, bei dem die Drosselöffnung TA konstant ist. Außerdem ist das EGR-Ventil 32 in dem geschlossenen Zustand, und die Rezirkulation des Abgases über den EGR-Kanal 31 wird nicht ausgeführt. Da des Weiteren der Verbrennungsmotor 10 in einem Betriebsbereich ist, bei dem das Aufladen durch den Turbolader 20 nicht ausgeführt wird, ist das Wastegate-Ventil 42 in einem gänzlich offenen Zustand.
  • Bei dem Zeitpunkt t11 wird, wenn der Verbrennungsmotor 10 in einen Betriebsbereich gebracht wird, bei dem das EGR-Ventil 32 zu öffnen ist, das EGR-Ventil 32 geöffnet. Dann wird nach dem Zeitpunkt t11 die Soll-EGR-Öffnung Tea (gezeigt durch eine Strich-Punkt-Linie mit einem Punkt in 3) auf der Basis der Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen berechnet, und der Betrieb des EGR-Ventils 32 wird auf der Basis der Soll-EGR-Öffnung Tea gesteuert.
  • Anschließend wird bei einem Zeitpunkt t12 das Gaspedalbetätigungselement 16 zum Beschleunigen des Fahrzeugs betätigt. Somit wird nach dem Zeitpunkt t12 die Drosselöffnung TA erhöht. Da zu diesem Zeitpunkt der Solleinlasskrümmerdruck Tp zunimmt, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag AC zunimmt, wird ein Vorgang zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 gestartet, um so den Isteinlasskrümmerdruck P gemäß der Zunahme des Solleinlasskrümmerdrucks Tp zu erhöhen.
  • Bei einem Zeitpunkt t13 wird die Wastegate-Ventilöffnung WA, die größer als die kritische Öffnung JV1 war, gleich wie oder geringer als die kritische Öffnung JV1 (sie wird nämlich gleich der kritischen Öffnung JV1 oder einer Öffnung, die näher zu der Öffnung des geschlossenen Ventils ist als die kritische Öffnung JV1). Zu diesem Zeitpunkt sind die vorstehend aufgezeigten Bedingungen (A) und (B) beide erfüllt, und der Beginn des Vorgangs zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 wird erfasst. Da es sehr wahrscheinlich ist, dass der Turbolader 20 tatsächlich das Aufladen nach dem Zeitpunkt t13 startet, wird die Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils als die Soll-EGR-Öffnung Tea gesetzt. In dieser Weise wird der Vorgang zum Schließen des EGR-Ventils 32 gestartet. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 erfasst wird, der Vorgang zum Schließen des EGR-Ventils 32 gestartet werden, ohne dass auf eine anschließende Erhöhung des Einlasskrümmerdrucks P gewartet wird.
  • Dann wird nach dem Zeitpunkt t13 das EGR-Ventil 32 sofort zu der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils geschlossen. Daher kann das EGR-Ventil 32 in den geschlossenen Zustand zu einem Zeitpunkt (Zeitpunkt t14) gesetzt werden, bevor der Einlasskrümmderdruck P bis zu einem derartig hohen Niveau erhöht worden ist, bei dem ein Austreten (Leckage) der Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 auftreten würde, wenn das EGR-Ventil 32 in dem offenen Zustand ist. Somit ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, in günstiger Weise ein Austreten (Leckage) der Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 während des Aufladens durch den Turbolader 20 zu vermeiden oder einzuschränken.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein nachstehend beschriebener Effekt erzielt.
    • (1) Während des Aufladens durch den Turbolader 20 kann die Leckage der Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 in vorteilhafter Weise eingedämmt werden.
  • Ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben. Insbesondere sind hauptsächlich die Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Dieses Ausführungsbeispiel und das erste Ausführungsbeispiel unterscheiden sich voneinander lediglich im Hinblick auf die Prozedur des EGR-Ventil-Schließprozesses. Nachstehend ist der EGR-Ventil-Schließprozess von diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. In der nachstehend dargelegten Beschreibung sind die gleichen Bezugszeichen den Bauteilen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zugewiesen, und die detaillierte Beschreibung dieser Bauteile unterbleibt.
  • 4 zeigt die Prozedur des EGR-Ventil-Schließprozesses. Eine in dem Flussdiagramm von 4 gezeigte Steuerroutine, die schematisch die Prozedur des EGR-Ventil-Schließprozesses zeigt, wird durch die elektronische Steuereinheit 60 tatsächlich als eine Unterbrechungsroutine ausgeführt, die unter vorgegebenen Zeitintervallen ausgeführt wird. Der EGR-Ventil-Schließprozess wird als ein Teil eines Prozesses bei der EGR-Steuerung ausgeführt.
  • Wie dies in 4 gezeigt ist, wird am Anfang dieser Routine die Wastegate-Ventilöffnung WA durch den Öffnungssensor 66 erfasst, und der Einlasskrümmerdruck P wird durch den Drucksensor 65 erfasst (Schritt S21). Dann wird bestimmt, ob die vorstehend erwähnten Bedingungen (A) und (B) beide erfüllt sind (Schritt S12).
  • Wenn die Bedingungen (A) und (B) beide erfüllt sind (Schritt S12: JA), wird bestimmt, dass der Vorgang zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 gestartet worden ist, und es wird bestimmt, ob der Einlasskrümmerdruck P höher als ein vorbestimmter Druck JP ist (Schritt S23). Als der vorbestimmte Druck JP wird ein bestimmter Druck, der geringfügig niedriger als der Umgebungsdruck ist, zuvor bestimmt und in der elektronischen Steuereinheit 60 gespeichert.
  • Wenn der Einlasskrümmerdruck P gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Druck JP ist, wird die Soll-EGR-Öffnung Tea auf der Basis der Verbrennungsmotorlast und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet, und die Soll-EGR-Öffnung Tea wird einem Überwachungsprozess unter Verwendung einer vorbestimmten Öffnung JV2 unterworfen, die sich von der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils als eine Grenzöffnung an der Seite des offenen Ventils unterscheidet (Schritt S24). Genauer gesagt wird, wenn die auf der Basis der Verbrennungsmotorlast und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnete Soll-EGR-Öffnung Tea gleich wie oder größer als die vorbestimmte Öffnung JV2 ist, die vorbestimmte Öffnung JV2 als eine neue Soll-EGR-Öffnung Tea bestimmt. Wenn andererseits die auf der Basis der Verbrennungsmotorlast und der Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnete Soll-EGR-Öffnung Tea geringer als die vorbestimmte Öffnung JV2 ist, wird die somit berechnete Soll-EGR-Öffnung Tea so, wie sie ist, als die Soll-EGR-Öffnung Tea bestimmt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein geeigneter Steuerbereich der Wastegate-Ventilöffnung WA auf der Basis von Ergebnissen von verschiedenen Experimenten und Simulationen erlangt. Wenn die Wastegate-Ventilöffnung WA in dem somit erlangten Steuerbereich ist, ermöglicht das Wastegate-Ventil 42, dass die Abgasströmung über den Bypasskanal 41 geführt wird, und das EGR-Ventil 32 kann prompt (sofort) in den gänzlich geschlossenen Zustand gebracht werden, wenn der Einlasskrümmerdruck P höher als der vorbestimmte Druck JP wird, so dass eine Leckage von Einlassluft in den Abgaskanal 14 geeignet eingedämmt werden kann. Die der Obergrenze von diesem Steuerbereich entsprechende Öffnung wird zuvor als die vorstehend aufgezeigte vorbestimmte Öffnung JV2 in der elektronischen Steuereinheit 60 gespeichert.
  • Wenn andererseits der Einlasskrümmerdruck P höher als der vorbestimmte Druck JP ist, wird die minimale Öffnung (die Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils) in dem Öffnungssteuerbereich als die Soll-EGR-Öffnung Tea festgelegt (Schritt S25). In diesem Fall wird die Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils als die Soll-EGR-Öffnung Tea festgelegt, bis das EGR-Ventil 32 in den gänzlich geschlossenen Zustand gesetzt ist.
  • Wenn eine der Bedingungen (A) und (B) oder beide nicht erfüllt ist/sind (Schritt S12: NEIN), beendet die elektronische Steuereinheit 60 den gegenwärtigen Zyklus dieser Routine, ohne die Schritte S23 bis S25 auszuführen.
  • Nachstehend ist der Vorgang beschrieben, der durch das Ausführen des EGR-Ventil-Öffnungsprozesses verursacht wird. In dem in 5 gezeigten Beispiel ist vor dem Zeitpunkt t21 der Verbrennungsmotor 10 in einem stabilen Betriebszustand, bei dem die Drosselöffnung TA konstant ist. Außerdem ist das EGR-Ventil 32 in dem geschlossenen Zustand, und die Rezirkulation des Abgases über den EGR-Kanal 31 wird nicht ausgeführt. Da außerdem der Verbrennungsmotor 10 in einem Betriebsbereich ist, in dem das Aufladen nicht durch den Turbolader 20 ausgeführt wird, ist das Wastegate-Ventil 42 in einem gänzlich offenen Zustand. Außerdem ist, da das Aufladen nicht durch den Turbolader 20 ausgeführt wird, der Einlasskrümmerdruck P bei einem niedrigen Niveau.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 10 in einen Betriebsbereich gebracht wird, bei dem das EGR-Ventil 32 zu öffnen ist, wird bei einem Zeitpunkt t21 das EGR-Ventil 32 geöffnet. Danach wird nach dem Zeitpunkt t21 die Soll-EGR-Öffnung Tea (angezeigt durch eine Strich-Punkt-Linie mit einem Punkt in 5) auf der Basis der Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen berechnet, und der Betrieb des EGR-Ventils 32 wird auf der Basis der Soll-EGR-Öffnung Tea gesteuert.
  • Anschließend wird bei dem Zeitpunkt t22 das Gaspedalbetätigungselement 16 zum Beschleunigen des Fahrzeugs betätigt. Somit wird nach dem Zeitpunkt t22 die Drosselöffnung TA vergrößert. Da zu diesem Zeitpunkt der Solleinlasskrümmerdruck Tp zunimmt, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag ACC zunimmt, wird der Vorgang zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 gestartet, um so den Isteinlasskrümmerdruck P gemäß der Zunahme des Solleinlasskrümmerdrucks Tp zu erhöhen.
  • Bei dem Zeitpunkt t23 wird die Wastegate-Ventilöffnung WA, die größer als die kritische Öffnung JV1 war, gleich wie oder geringer als die kritische Öffnung JV1. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden vorstehend aufgezeigten Bedingungen (A) und (B) beide erfüllt, und der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegate-Ventils 42 wird erfasst. Da es hochgradig wahrscheinlich ist, dass der Turbolader 20 tatsächlich mit dem Aufladen nach dem Zeitpunkt t23 beginnt, beginnt das EGR-Ventil 32 damit, zu schließen. Genauer gesagt wird, da der Einlasskrümmerdruck P niedriger als der vorbestimmte Druck JP ist, die Öffnung des EGR-Ventils 32 unter Verwendung der vorbestimmten Öffnung JV2 als die Grenzöffnung an der Seite des geschlossenen Ventils geändert. Als ein Ergebnis wird in diesem Ausführungsbeispiel, nachdem das EGR-Ventil 32 zu der vorbestimmten Öffnung JV2 geschlossen worden ist (Zeitpunkt t23–t24), die Öffnung des EGR-Ventils 32 bei der vorbestimmten Öffnung JV2 gehalten (nach dem Zeitpunkt t24).
  • Je früher das EGR-Ventil 32 in den geschlossenen Zustand gesetzt wird, desto kürzer wird die Zeitspanne, in der das Abgas in den Einlasskanal 11 über den EGR-Kanal 31 rezirkuliert; wobei daher die Menge an Abgas, die in den Einlasskanal 11 rezirkuliert (die EGR-Menge), reduziert wird.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn der Einlasskrümmerdruck P während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils 32 nicht so hoch ist, wenn nämlich das Abgas in den Einlasskanal 11 über den EGR-Kanal 31 rezirkulieren kann, und keine Möglichkeit einer Leckage von Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 besteht, die Öffnung des EGR-Ventils 32 zu einer Öffnung geändert, die gleich wie oder kleiner als die vorbestimmte Öffnung JV2 ist. Da zu diesem Zeitpunkt das EGR-Ventil 32 geöffnet werden kann, indem die vorbestimmte Öffnung JV2 als die Grenzöffnung an der Seite des geöffneten Ventils verwendet wird, kann das Abgas in den Einlasskanal 11 über den EGR-Kanal 31 rezirkulieren. Daher kann die EGR-Menge zunehmen im Vergleich zu dem System, bei dem die Öffnung des EGR-Ventils 32 auf jene des gänzlich geschlossenen Ventils geändert wird, und zwar unabhängig von dem Einlasskrümmerdruck P.
  • Wenn dann der Einlasskrümmerdruck P höher als der vorbestimmte Druck JP zu einem Zeitpunkt t25 wird, wird die Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils als die Soll-EGR-Öffnung Tea festgelegt. Als ein Ergebnis wird nach dem Zeitpunkt t25 das EGR-Ventil 32 prompt zu der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils geschlossen. Da in diesem Ausführungsbeispiel das EGR-Ventil 32 zu einer Öffnung geschlossen werden kann, die gleich wie oder kleiner als die vorbestimmte Öffnung JV2 ist, während der Einlasskrümmerdruck P niedriger als der vorbestimmte Druck JP ist, kann die Öffnung des EGR-Ventils 32 prompt zu derjenigen des gänzlich geschlossenen Ventils geändert werden, wenn der Einlasskrümmerdruck P gleich wie oder höher als der vorbestimmte Druck JP wird, und das EGR-Ventil 32 wird so betrieben, dass es in den geschlossenen Zustand gesetzt wird.
  • Indem das EGR-Ventil 32 in der vorstehend beschriebenen Weise geschlossen wird, ist es möglich, das EGR-Ventil 32 zu einem Zeitpunkt (Zeitpunkt t26) in den geschlossenen Zustand zu versetzen, bevor der Einlasskrümmerdruck P auf ein derart hohes Niveau zunimmt, dass eine Leckage von Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 auftreten würde, wenn das EGR-Ventil 32 in dem offenen Zustand ist (wäre). Somit kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Leckage von Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 in vorteilhafter Weise während des Aufladens durch den Turbolader 20 eingedämmt werden.
  • Wie dies vorstehend erläutert ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Effekt, wie er nachstehend unter (2) beschrieben ist, zusätzlich zu dem vorstehend unter (1) beschriebenen Effekt erzielt.
    • (2) Wenn der Einlasskrümmerdruck P gleich wie oder niedriger als der vorbestimmte Druck JP während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils 32 ist, wird die Öffnung des EGR-Ventils 32 geändert, wobei die vorbestimmte Öffnung JV2, die sich von der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils unterscheidet, als die Grenzöffnung an der Seite des geöffneten Ventils verwendet wird. Wenn der Einlasskrümmerdruck P höher als der vorbestimmte Druck JP während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils 32 ist, wird das EGR-Ventil 32 zu der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils geschlossen. Daher kann die EGR-Menge im Vergleich zu dem System erhöht werden, bei dem die Öffnung des EGR-Ventils 32 auf jene des gänzlich geschlossenen Ventils geändert wird, und zwar unabhängig von dem Einlasskrümmerdruck P. Darüber hinaus kann das EGR-Ventil 32 zu einer Öffnung (Öffnungsgröße) geschlossen werden, die gleich wie oder größer als die vorbestimmte Öffnung JV2 ist, wenn der Einlasskrümmerdruck P gleich wie oder niedriger als der vorbestimmte Druck JP während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils 32 ist; wobei daher, wenn das EGR-Ventil 32 anschließend so betätigt wird, dass es in den geschlossenen Zustand gesetzt wird, die Öffnung des EGR-Ventils 32 prompt zu derjenigen des gänzlich geschlossenen Ventils geändert werden kann. Dann wird, wenn der Einlasskrümmerdruck P während des Vorgangs zum Schließen des EGR-Ventils 32 hoch ist, die Öffnung des EGR-Ventils 32 zu jener des gänzlich geschlossenen Ventils geändert, und die Leckage von Einlassluft in den Abgaskanal 14 über den EGR-Kanal 31 kann in günstiger Weise eingedämmt werden.
  • Jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann wie nachstehend erörtert geändert werden. Der Umstand, dass der Vorgang zum Schließen des Wastegateventils 42 gestartet worden ist, kann auf der Basis einer Änderung der Wastegateventilöffnung WA von der Öffnung des gänzlich offenen Ventils ausgehend bestimmt werden. Genauer gesagt kann bei dem Schritt S12 der EGR-Ventil-Schließroutine bestimmt werden, ob die Wastegateventilöffnung WA, die während des Ausführens des letzten Zyklus dieser Routine erfasst worden ist, die Öffnung des gänzlich offenen Ventils ist, und die Wastegateventilöffnung WA, die während des Ausführens dieses Zyklus der gleichen Routine erfasst wird, geringer ist als die Öffnung des gänzlich offenen Ventils.
  • Der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils 42 kann auf der Basis von derartigen Parametern erfasst werden, wie beispielsweise ein Steuerbefehlswert des Druckdifferenzsteuerventils 44 und eine Druckdifferenz der Membran des Aktuators 43 außer der Wastegateventilöffnung WA. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass der Vorgang zum Schließen des Wastegateventils 42 gestartet worden ist, auf der Basis einer Änderung des Steuerbefehlswertes des Druckdifferenzsteuerventils 44 von einem Wert, der geringer ist als ein vorbestimmter Wert (d.h. ein Wert, bei dem die Wastegateventilöffnung WA größer als die kritische Öffnung JV1 ist) auf einen Wert, der gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist (d.h. ein Wert, bei dem die Wastegateventilöffnung WA gleich wie oder kleiner als die kritische Öffnung JV1 ist). Es kann außerdem bestimmt werden, dass der Vorgang zum Schließen des Wastegateventils 42 gestartet worden ist, auf der Basis einer Änderung der Druckdifferenz der Membran 43 von einem Wert, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist (d.h. ein Wert, bei dem die Wastegateventilöffnung WA größer als die kritische Öffnung JV1 ist), auf einen Wert, der gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist (d.h. ein Wert, bei dem die Wastegateventilöffnung WA gleich wie oder geringer als die kritische Öffnung JV1 ist).
  • Als Aktuator des Wastegateventils 42 kann ein elektrischer Drehmotor angewendet werden.
  • Das Steuersystem des Verbrennungsmotors ist wie vorstehend beschrieben vorgesehen. Der Verbrennungsmotor hat den Turbolader 20, den Bypasskanal 41, das Wastegateventil 42, den Abgasrezirkulationskanal 31 und das Abgasrezirkulationsventil 32. Das Steuersystem hat die Ventilschließerfassungseinrichtung 66 und die elektronische Steuereinheit 60. Die Ventilschließerfassungseinrichtung 66 ist so aufgebaut, dass sie einen Start eines Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils 42 erfasst. Die elektronische Steuereinheit 60 ist so aufgebaut, dass sie einen Vorgang zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils 32 startet, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils 42 durch die Ventilschließerfassungseinrichtung 66 erfasst worden ist, so dass sowohl das Wastegateventil 42 als auch das Abgasrezirkulationsventil 32 während des Aufladens durch den Turbolader 20 geschlossen sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012-97639 A [0002, 0002, 0002]

Claims (2)

  1. Steuersystem eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor einen Turbolader (20), einen Bypasskanal (41), ein Wastegateventil (42), einen Abgasrezirkulationskanal (31) und ein Abgasrezirkulationsventil (32) aufweist, wobei der Turbolader (20) eine Abgasturbine aufweist, die in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, wobei der Bypasskanal (41) eine Kommunikation eines Abschnittes des Abgaskanals, der sich stromaufwärtig der Abgasturbine in einer Richtung der Abgasströmung befindet, mit einem Abschnitt des Abgaskanals bewirkt, der sich stromabwärtig der Abgasturbine befindet, wobei das Wastegateventil (42) so aufgebaut ist, dass es den Bypasskanal (41) öffnet und schließt, wobei der Abgasrezirkulationskanal (31) eine Kommunikation des Abgaskanals mit einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors bewirkt, wobei das Abgasrezirkulationsventil (32) so aufgebaut ist, dass es den Abgasrezirkulationskanal (31) öffnet und schließt, wobei das Steuersystem Folgendes aufweist: eine Ventilschließerfassungseinrichtung (66), die so aufgebaut ist, dass sie einen Start eines Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils (42) erfasst; und eine elektronische Steuereinheit (60), die so aufgebaut ist, dass sie einen Vorgang zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils (32) startet, wenn der Start des Vorgangs zum Schließen des Wastegateventils (42) durch die Ventilschließerfassungseinrichtung (66) erfasst wird, so dass sowohl das Wastegateventil (42) als auch das Abgasrezirkulationsventil (32) während eines Aufladens durch den Turbolader (20) geschlossen sind.
  2. Steuersystem gemäß Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Druckerfassungseinrichtung (65), die so aufgebaut ist, dass sie einen Einlassluftdruck in einem Abschnitt des Einlasskanals erfasst, der stromabwärtig eines Kompressors des Turboladers (20) in einer Richtung der Einlassluftströmung sich befindet, wobei die elektronische Steuereinheit (60) so aufgebaut ist, dass sie eine Öffnung des Abgasrezirkulationsventils (32) ändert unter Verwendung einer vorbestimmten Öffnung, die sich von einer Öffnung eines gänzlich geschlossenen Ventils unterschiedet, als eine Grenzöffnung an der Seite des geöffneten Ventils, wenn der durch die Druckerfassungseinrichtung (65) erfasste Einlassluftdruck gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Druck während des Vorgangs zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils (32) ist, und die elektronische Steuereinheit (60) so aufgebaut ist, dass sie die Öffnung des Abgasrezirkulationsventils (32) zu der Öffnung des gänzlich geschlossenen Ventils ändert, wenn der durch die Druckerfassungseinrichtung (65) erfasste Einlassluftdruck höher als der vorbestimmte Druck während des Vorgangs zum Schließen des Abgasrezirkulationsventils (32) ist.
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JP6173523B1 (ja) * 2016-04-26 2017-08-02 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012097639A (ja) 2010-11-01 2012-05-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

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