DE10208426A1 - Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine - Google Patents
Gerät zum Steuern einer DieselkraftmaschineInfo
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Abstract
Eine Dieselkraftmaschine (1) hat ein EGR-System (5, 6). Eine elektronische Steuereinheit (13) führt zwei Steuerverfahren für die Dieselkraftmaschine aus und ändert deren Steuerverfahren. Das erste Steuerverfahren ist eine prädominante Kraftstoffsteuerung, die zunächst eine Kraftstoffmenge bestimmt. Das zweite Steuerverfahren ist eine prädominante Luftsteuerung, die zunächst eine Luftmenge bestimmt und dann eine Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der bestimmten Luftmenge bestimmt. Die ECU (13) führt die prädominante Luftsteuerung aus, es sei denn, die Kraftmaschine (1) hat eine Fehlfunktion oder ist in einer Startphase oder in einer Leerlaufphase.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum
Steuern einer Dieselkraftmaschine für ein Fahrzeug.
Gemäß einer herkömmlichen Steuervorrichtung für eine
Dieselkraftmaschine wird ein Abgabemoment durch Ändern einer
der Kraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge gesteuert. Die
Kraftstoffmenge wird auf der Grundlage eines Betätigungsgrads
eines Beschleunigungspedals und einer Drehzahl der
Kraftmaschine bestimmt. Dann wird eine in einen Zylinder
einzuführende Luftmenge in Abhängigkeit der in den Zylinder
eingespritzten Kraftstoffmenge definiert. Die Luftmenge
enthält Frischluft und EGR-Gas, das durch ein Abgas-
Rückführungssteuersystem (EGR-System) geliefert wird. Daher
wird gemäß der herkömmlichen Steuerung für die
Dieselkraftmaschine die Kraftstoffmenge bestimmt und
zugeführt, bevor die Einlassluftmenge definiert wird. Diese
Steuerung kann als eine prädominante Kraftstoffsteuerung
bezeichnet werden.
Kürzlich wurde gefordert, eine Sauerstoffkonzentration (O2)
im Abgas genau auf einen Sollwert zu steuern, um eine
neuartige Verbrennungssteuerung durchzuführen oder um einen
Dieselstickstoffoxid-Katalysator oder einen
Dieselpartikelfilter (DPF) wiederherzustellen.
Jedoch ist es gemäß der herkömmlichen Steuerung schwierig,
die O2-Konzentration genau auf den Sollwert zu steuern, da
eine Luftsteuerung mit einem langsamen Ansprechverhalten
zwangsläufig mit der Kraftstoffsteuerung mit einem schnellen
Ansprechverhalten kombiniert ist. Es ist zum Beispiel
schwierig, jede der O2-Konzentrationen entsprechend einer
jeweiligen Verbrennung zu steuern, und die O2-Konzentration
kann in einer Übergangsphase abseits von dem Sollwert sein.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum
Steuern der Dieselkraftmaschine vorzusehen, das dazu in der
Lage ist, die O2-Konzentration genau zu steuern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine in die
Kraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der
Grundlage einer in die Kraftmaschine einzuführenden
geschätzten Sauerstoffmenge bestimmt. Daher folgt eine
Kraftstoffsteuerung, die ein schnelles Ansprechverhalten hat,
einer Luftsteuerung, die ein langsames Ansprechverhalten hat.
Infolgedessen ist es möglich, eine O2-Konzentration im Abgas
genau zu steuern.
Die Kraftmaschine kann so korrigiert werden, dass sich eine
durch einen O2-Sensor erfasste tatsächliche O2-Konzentration
zu einer Soll-O2-Konzentration annähert.
Die Dieselkraftmaschine kann ein Drosselventil haben, das so
gesteuert wird, dass es einen Öffnungsgrad des Drosselventils
vergrößert, wenn sich ein Sollmoment erhöht.
Die Dieselkraftmaschine kann eine variable Turbovorrichtung
haben, die so gesteuert ist, dass ein aufgeladener (bzw.
verstärkter) Einlassdruck vorgesehen wird, der sich erhöht,
wenn sich ein Sollmoment erhöht.
Die Dieselkraftmaschine hat ein EGR-System, das durch ein
Verfahren einer offenen Steuerung, ein Verfahren einer
offenen Steuerung mit einer Lernkorrektur oder durch ein
Regelungsverfahren mit einer kleinen Regelverstärkung
gesteuert wird.
Die Soll-O2-Konzentration kann zu einer fetteren Seite als in
einer stationären Phase versetzt werden, wenn ein
tatsächliches Moment verglichen mit einem Soll-Moment zu
niedrig ist.
Falls ein tatsächliches Moment verglichen mit einem Soll-
Moment zu niedrig ist, dann kann das Drosselventil zu einer
Öffnungsseite angetrieben, werden, ein EGR-Ventil kann zu
einer Schließseite angetrieben werden, oder eine variable
Turbovorrichtung kann zu einer Wirkseite angetrieben werden.
Das Gerät kann eine prädominante Kraftstoffsteuerung zum
Bestimmen einer Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines
Betriebszustands der Kraftmaschine ausführen, bevor eine in
die Kraftmaschine einzuführende Sauerstoffmenge bestimmt
wird, wenn die Kraftmaschine in einer Startphase oder in
einer Leerlaufphase ist.
Das Gerät kann eine prädominante Kraftstoffsteuerung zum
Bestimmen einer Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines
Betriebszustands der Kraftmaschine ausführen, bevor eine in
die Kraftmaschine einzuführende Sauerstoffmenge bestimmt
wird, wenn in dem Einlass- und Auslasssystem eine
Fehlfunktion erfasst wird.
Fig. 1 zeigt eine Blockdarstellung eines Steuersystems für
eine Dieselkraftmaschine gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Flusskarte einer allgemeinen Ansicht des
Steuerprozesses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt eine Flusskarte eines Steuerprozesses einer
prädominanten Luftsteuerung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine Abbildung zum Bestimmen eines Sollmoments
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Abbildung zum Bestimmen einer Soll-
Aufladung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine Abbildung zum Bestimmen eines Öffnungsgrads
eines Drosselventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 zeigt eine Abbildung zum Bestimmen eines Basis-
Öffnungsgrads eines EGR-Ventils gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine Abbildung zum Bestimmen eines Soll-EGR-
Verhältnisses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine Abbildung zum Bestimmen einer Soll-O2-
Konzentration gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung einer Korrelation
zwischen einem Öffnungsgrad eines Beschleunigungspedals und
der O2-Konzentration in einem stationären Zustand und in
einem Übergangszustand.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das bei
einem Dieselkraftmaschinen-Steuersystem angewendet wird, wird
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist das Dieselkraftmaschinen-
Steuersystem an eine Kraftmaschine 1 mit einem EGR-System
anpassbar, das einen Teil des Abgases zu einer Einlassseite
zurückführt. Die Kraftmaschine 1 hat ein
Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Leitung, das in
einer gemeinsamen Leitung gestauten Kraftstoff zuführt. Der
Kraftstoff wird durch je eine an einem Zylinderkopf
angeordnete Einspritzvorrichtungen 2 in Zylinder
eingespritzt. Das EGR-System hat einen EGR-Kanal 5, der mit
einem Abgasrohr 4 und einem Einlassrohr 3 verbunden ist, und
ein EGR-Ventil 6. Das EGR-Ventil reguliert eine EGR-Menge,
die eine durch den EGR-Kanal 5 strömende Abgasmenge ist.
Das Einlassrohr 3 hat eine Luftdurchsatzmessvorrichtung 7 und
einen Verdichter 8A einer variablen Turbovorrichtung 8 (bzw.
Turbolader), die sich an einer stromaufwärtigen Seite eines
Verbindungspunkts mit dem EGR-Kanal 5 befinden. Das
Einlassrohr 3 hat eine Drossel (Dieseldrossel) 9 an einer
stromabwärtigen Seite des Verbindungspunkts. Das Einlassrohr
3 hat einen Drucksensor 10 und einen Temperatursensor 11 an
einer stromabwärtigen Seite der Drossel 9. Der Drucksensor 10
erfasst einen Luftdruck in dem Einlassrohr 3 und gibt ein
Signal ab, das einen erfassten Druck Pd angibt. Der
Temperatursensor 11 erfasst eine Lufttemperatur in dem
Einlassrohr 3 und gibt ein Signal ab, das eine erfasste
Temperatur Td angibt.
Das Abgasrohr 4 hat eine Turbine 8B der variablen
Turbovorrichtung 8 an einer stromabwärtigen Seite eines
Verbindungspunkts mit dem EGR-Kanal 5. Die variable
Turbovorrichtung 8 hat einen Mechanismus zum Ändern eines
Aufladungsdrucks wie zum Beispiel einen variablen
Begrenzungsdurchgang. Das Abgasrohr 4 hat einen O2-Sensor 12
an einer stromabwärtigen Seite der Turbine 8A. Der O2-Sensor
12 erfasst eine Sauerstoffkonzentration (O2) im Abgas und
gibt ein Signal ab, das eine tatsächliche O2-Konzentration
O2d angibt. Die Turbovorrichtung 8 lädt (bzw. verstärkt) den
Einlassluftdruck in dem Einlassrohr 3.
Das System hat eine elektrische Steuereinheit (ECU) 13, die
das System steuert. Jedes der Abgabesignale von der
Luftdurchsatzmessvorrichtung 7, dem Drucksensor 10, dem
Temperatursensor 11 und dem O2-Sensor werden in die ECU 13
eingegeben.
Das System hat eine Winkelerfassungsvorrichtung 14, einen
Wassertemperatursensor 15, einen Beschleunigungssensor 17 und
dergleichen. Die ECU 13 gibt Abgabesignale von diesen
Sensoren ein. Der Winkelsensor 14 erzeugt ein Signal, das
einen Drehwinkel der Kraftmaschine 1 und eine Drehzahl NE der
Kraftmaschine 1 angibt. Der Wassertemperatursensor 15 erfasst
eine Temperatur eines Kühlmittels der Kraftmaschine 1. Der
Beschleunigungssensor 17 erzeugt ein Signal, das einen
Betätigungsgrad Acc eines Beschleunigungspedals 16 angibt,
das durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird.
Ein Steuerfluss der ECU 13 wird unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Die ECU 13 führt eine Hauptroutine
gemäß der Fig. 2 aus.
Die ECU 13 führt nach einem Initialisierungsprozess einen
Schritt 100 aus. Bei dem Schritt 100 wird ein
Kraftmaschinenbetriebszustand erfasst. Zum Beispiel gibt die
ECU 13 die Drehzahl NE, den Betätigungsgrad Acc des
Beschleunigungspedals 16, die Wassertemperatur Tw und
dergleichen ein.
Bei einem Schritt 200 wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 1
in einer Startphase ist oder nicht. Zum Beispiel wird die
Drehzahl NE oder eine Information über ein Betätigungssignal
einer Startvorrichtung oder dergleichen für die Bestimmung
verwendet. Falls die Startphase bestimmt wird, dann schreitet
die Routine zu einen Schritt 700 weiter. Falls erfasst wird,
dass die Kraftmaschine 1 nicht in der Startphase ist, dann
schreitet die Routine zu einen Schritt 300 weiter.
Bei dem Schritt 300 wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 in
einer Leerlaufphase ist oder nicht. Zum Beispiel werden der
Betätigungsgrad Acc, ein Signal von einem Leerlaufschalter,
eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Signal, das eine Position
einer Schaltstufe angibt, und dergleichen zum Bestimmen der
Leerlaufphase verwendet. Falls die Kraftmaschine 1 in der
Leerlaufphase ist, dann schreitet die Routine zu dem Schritt
700 weiter. Falls die Kraftmaschine 1 nicht in der
Leerlaufphase ist, dann schreitet die Routine zu dem Schritt
400 weiter.
Bei dem Schritt 400 wird eine Diagnose für Sensoren und
Aktuatoren in dem Einlasssystem und dem Abgassystem
ausgeführt. Zum Beispiel wird eine Fehlfunktion von
Systemelementen auf der Grundlage von Signalen von den
Sensoren, eines Verbindungszustands von elektronischen
Schaltungen, eines Prüfvorgangs eines Betriebs oder eines
Ansprechverhaltens von Systemelementen oder dergleichen
erfasst. Zum Beispiel wird zumindest eine oder mehrere
Fehlfunktionen der Drossel 9, des EGR-Ventils 6, der
Luftdurchsatzmessvorrichtung 7, des Drucksensors 10, des
Temperatursensors 11 oder dergleichen erfasst. In diesem
Schritt werden Fehlfunktionen erfasst, die einen
Schätzprozess bei dem Ausführungsbeispiel beeinflussen.
Bei einem Schritt 500 verzweigt die Routine entsprechend der
Bestimmung bei dem Schritt 400. Falls irgendetwas fehlerhaft
ist oder eine Fehlfunktion erfasst wird, dann schreitet die
Routine zu dem Schritt 700 weiter, andernfalls schreitet die
Routine zu dem Schritt 600 weiter.
Bei dem Schritt 600 führt die ECU 13 die prädominante
Luftsteuerung aus, die später beschrieben wird.
Bei dem Schritt 700 führt die ECU 13 die prädominante
Kraftstoffsteuerung aus. Bei der prädominanten
Kraftstoffsteuerung wird im Allgemeinen eine in einen
Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der Grundlage
eines geforderten Moments bestimmt, bevor eine
Einlassluftmenge bestimmt wird. Daher wird die
Einlassluftmenge, die sich auf eine Einlass-Sauerstoffmenge
bezieht, auf der Grundlage der Kraftstoffmenge abhängig
bestimmt. Die Einlassluftmenge enthält EGR-Gas.
Falls bei dem Schritt 200 die Startphase erfasst wird, dann
muss die Kraftmaschine 1 sofort gestartet werden. Es ist
wichtiger, die Kraftmaschine 1 zu starten, als die O2-
Konzentration durch die prädominante Luftsteuerung auf einen
Sollwert zu steuern. Zum sofortigen Start der Kraftmaschine
ist es notwendig, ausreichend Kraftstoff einzuspritzen und
ausreichend Luft einzuführen, indem das Drosselventil
vollständig geöffnet wird. Die prädominante
Kraftstoffsteuerung ist dazu wirksam, ausreichend Kraftstoff
und Luft zum Verbessern eines Startvorgangs der Kraftmaschine
1 zu liefern.
Falls bei dem Schritt 300 die Leerlaufphase erfasst wird,
dann ist die prädominante Luftsteuerung nicht notwendig, da
die O2-Konzentration relativ stationär ist, und die Drehzahl
während der Leerlaufphase kann durch die prädominante
Kraftstoffsteuerung noch genauer gesteuert werden, da die
prädominante Kraftstoffsteuerung das Moment noch direkter
steuert. Insbesondere mindert die prädominante
Kraftstoffsteuerung vielmehr ein Überschwingen und ein
Unterschwingen der Drehzahl, wenn sich eine Last wie zum
Beispiel von einer Klimaanlage, einem Wechselrichter oder
dergleichen während der Leerlaufphase ändert.
Falls bei dem Schritt 500 die Fehlfunktion erfasst wird, dann
kann die prädominante Kraftstoffsteuerung die Kraftstoffmenge
auf der Grundlage der Sauerstoffmenge fehlerhaft bestimmen,
da die in die Kraftmaschine 1 einzuführende Sauerstoffmenge
nicht präzise geschätzt werden kann. Im Gegensatz dazu kann
die prädominante Kraftstoffsteuerung die Kraftmaschine auf
der Grundlage der Drehzahl NE und des Betätigungsgrads Acc
bestimmen. Daher ändert sich die Kraftstoffmenge nicht stark,
auch wenn eine Fehlfunktion in dem Einlasssystem und dem EGR-
System auftritt. Die Kraftmaschine 1 kann weiter betreibbar
sein, auch wenn ein Teil des Systems fehlerhaft ist, und das
Fahrzeug kann weiterhin bewegbar sein.
Bei dem Schritt 600 wird die prädominante Luftsteuerung gemäß
Fig. 3 ausgeführt.
Bei einem Schritt 6010 wird ein für die Kraftmaschine 1
erforderliches Soll-Moment Tt erhalten. Zum Beispiel wird das
Soll-Moment Tt auf der Grundlage einer in Fig. 4 gezeigten
Abbildung berechnet. Das Soll-Moment Tt ist durch Parameter,
der Drehzahl NE und dem Betätigungsgrad Acc des
Beschleunigungspedals 16 abgebildet. Im Allgemeinen ist bei
einer Dieselkraftmaschine das Soll-Moment Tt durch eine Soll-
Kraftstoffmenge Qt ersetzbar, da das Moment und die
Kraftstoffmenge einander nahezu entsprechen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Soll-Kraftstoffmenge
Qt nur eine vorläufige Kraftstoffmenge, und eine
einzuspritzende tatsächliche Kraftstoffmenge wird nicht
direkt aus der Soll-Kraftstoffmenge bestimmt. Und zwar wird
die Soll-Kraftstoffmenge Qt in dem Programm nur als eine
Variable zum Definieren von mehreren Abbildungen verwendet.
Die Soll-Kraftstoffmenge Qt ist nur eine Variable, die eine
Bedeutung für das Soll-Moment Tt hat. Seit kurzem wird ein
Moment häufig nur als ein Moment für letztere gehandhabt
(diese kann als eine Momentenbedarfssteuerung oder als eine
momentenbasierte Steuerung bezeichnet werden), und daher wird
das Soll-Moment Tt bei der Beschreibung von diesem
Ausführungsbeispiel verwendet.
Bei einem Schritt 6020 wird eine Aufladung (bzw. Verstärkung)
gesteuert. Zum Beispiel wird der Drucksteuermechanismus der
variablen Turbovorrichtung 8 so betätigt, dass ein Solldruck
erhalten wird. Der Solldruck wird als eine Soll-Aufladung Pt
erhalten, die auf der Grundlage der Drehzahl NE und des Soll-
Moments Tt berechnet wird, indem eine in der Fig. 5 gezeigte
Abbildung berücksichtigt wird. Ein durch die Turbovorrichtung
8 vorgesehener Einlassluftdruck nähert sich dem Solldruck.
Der Solldruck Pt wird so erhalten, dass sich der Solldruck
erhöht, wenn sich das Soll-Moment erhöht, das auf der
Grundlage von zumindest dem Betätigungsgrad Acc des
Beschleunigungspedals 16 und der Drehzahl NE der
Kraftmaschine 1 erhalten wird. Falls die Kraftmaschine 1 eine
variable Turbovorrichtung 8 hat, dann sollte der Schritt 6020
übersprungen werden.
Bei einem Schritt 6030 wird das Drosselventil 9 gesteuert.
Zum Beispiel wird ein Öffnungsgrad TH des Drosselventils 9
auf der Grundlage der Drehzahl NE und des Soll-Moments Tt
berechnet, indem eine in Fig. 6 gezeigte Abbildung
berücksichtigt wird. Dann wird das Drosselventil 9 so
betätigt, dass der Öffnungsgrad Th erhalten wird.
Im Allgemeinen ändert sich bei einem Benzinmotor der
Öffnungsgrad des Drosselventils proportional zu dem
Betätigungsgrad des Beschleunigungspedals. Es ist sowohl bei
der herkömmlichen Benzinkraftmaschine als auch bei diesem
Ausführungsbeispiel vorzuziehen, eine Charakteristik zu
verwenden, bei der sich eine Luftmenge proportional zu dem
Öffnungsgrad des Drosselventils 9 ändert. Jedoch wird bei
diesem Ausführungsbeispiel die prädominante
Kraftstoffsteuerung während der Startphase und während der
Leerlaufphase aktiviert. Daher wird bei diesem
Ausführungsbeispiel das Drosselventil 9 während der
Startphase vollständig geöffnet, und es wird während der
Leerlaufphase halb geöffnet oder geschlossen.
Gemäß der Kraftmaschine 1, die das EGR-System hat, wird das
EGR-Verhältnis normalerweise höher festgelegt, wenn sich eine
Last verringert. Dies bedeutet, dass eine Frischluftmenge
verringert wird, wenn sich die Last verringert, oder anders
gesagt wird eine Frischluftmenge verringert, wenn sich der
Betätigungsgrad des Beschleunigungspedals verringert.
Infolgedessen kann die gleiche Wirkung durch das EGR-System
anstatt durch eine Begrenzung der Einlassluft durch das
Drosselventil erhalten werden. Daher können das Drosselventil
9 und der Schritt 6030 überflüssig sein, um die prädominante
Luftsteuerung durchzuführen. Es ist jedoch vorzuziehen, das
Drosselventil 9 anzuordnen, da die Steuerbarkeit des Moments
durch das Drosselventil weitaus besser ist.
Das Drosselventil 9 kann in einer elektrisch steuerbaren
Bauart ausgeführt sein, die einen DC-Motor, einen
Schrittmotor, einen Drehmomentenmotor oder dergleichen hat.
Das Drosselventil 9 kann in einer mechanischen Bauart
ausgeführt sein, die mit dem Beschleunigungspedal 16
mechanisch gekoppelt ist. Der Öffnungsgrad des Drosselventils
der mechanischen Bauart ist in der Startphase und in der
Leerlaufphase zu klein. Daher wird die Einlassluftmenge zu
stark begrenzt, und es kann bezüglich des Startvorgangs der
Kraftmaschine und beim Halten einer stationären
Leerlaufdrehzahl ein Nachteil auftreten. Jedoch ist die
mechanische Bauart hinsichtlich der Kosten vorteilhaft.
Bei einem Schritt 6040 wird ein Basisgrad EGRb für das EGR-
Ventil 6 berechnet. Zum Beispiel wird der Basisgrad EGRb auf
der Grundlage der Drehzahl NE und des Soll-Moments Tt
berechnet, indem eine in der Fig. 7 gezeigte Abbildung
berücksichtigt wird. Bei dieser Berechnung wird die EGR-Menge
vermehrt, da der Basisgrad EGRb kleiner festgelegt wird, wenn
sich das Soll-Moment Tt verringert.
Bei einem Schritt 6050 wird eine EGR-Steuerung ausgeführt.
Bei diesem Schritt wird ein Soll-EGR-Verhältnis EGKr
berechnet, und ein Lernprozess zur Korrektur wird ausgeführt.
Im Allgemeinen wird bei der Lernkorrektur eine Differenz
gelernt, die zu einer Betätigungsgröße zu addieren ist, die
durch eine offene Steuerung erhalten wird. Die zu lernende
Differenz wird als ein Wert so berechnet, dass sich ein
Zielwert dem Sollwert in einer stationären Phase annähert.
Das Soll-EGR-Verhältnis EGRr wird auf der Grundlage der
Drehzahl NE und des Soll-Moments Tt berechnet, indem eine in
der Fig. 8 gezeigte Abbildung berücksichtigt wird. Bei einem
Lernprozess wird eine Differenz zwischen einem tatsächlichen
EGR-Verhältnis und dem Soll-EGR-Verhältnis EGRr erfasst und
gelernt. Dann wird ein Soll-Öffnungsgrad des EGR-Ventils 6
bestimmt, indem die gelernte Differenz zu einem Öffnungsgrad
addiert wird, der durch eine offene Steuerung erhalten wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das tatsächliche EGR-
Verhältnis auf der Grundlage der Signale von den Sensoren
geschätzt. Zum Beispiel kann das tatsächliche EGR-Verhältnis
durch den folgenden Prozess geschätzt werden. Zuerst wird
eine Einlassluftmenge auf der Grundlage eines
Aufladungsdrucks (Einlassdruck Pd) geschätzt. Als nächstes
wird eine Differenz zwischen der geschätzten Einlassluftmenge
und der durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung 7 gemessenen
Luftmenge als eine EGR-Menge berechnet. Dann wird das EGR-
Verhältnis erhalten, indem die berechnete EGR-Menge durch die
geschätzte Einlassluftmenge dividiert wird.
Im Allgemeinen wird eine EGR-Regelung unter Verwendung eines
Signals von der Luftdurchsatzmessvorrichtung für eine präzise
EGR-Steuerung verwendet. Jedoch schwankt die in den Zylinder
eingeführte Luftmenge bei der EGR-Regelung über die Zeit.
Daher wird bei der prädominanten Luftsteuerung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel die Schwankung der Luftmenge direkt zu
einer Schwankung der Kraftstoffmenge gewandelt, da bei dieser
Steuerung die Kraftstoffmenge auf der Grundlage der O2-
Konzentration festgelegt wird. Infolgedessen wird eine
unerwünschte Momentenschwankung erzeugt.
Daher ist zum Implementieren der Erfindung eine offene
Steuerung oder eine Regelung mit einer kleinen
Regelverstärkung vorzuziehen, die zum Unterdrücken einer
Abweichung der Einlassluft ausreichend ist. Die
Regelverstärkung bewirkt einen Wirkbetrag unter Verwendung
eines Regelungsverfahrens, so dass sich ein Zielwert dem
Sollwert annähert.
Jedoch kann sich bei diesem Ausführungsbeispiel die EGR-Menge
entsprechend einem Einfluss von Herstellungstoleranzfehlern
der Kraftmaschine 1 verschieben, auch wenn der Öffnungsgrad
des EGR-Ventils 6 fest ist. Daher wird bei dem
Ausführungsbeispiel nicht nur die offene Steuerung sondern
auch eine Lernkorrektursteuerung verwendet.
Das EGR-Ventil 6 hat einen Aktuator, der ein Vakuumaktuator,
ein Schrittmotoraktuator, ein Aktuator mit einem linearen
Soleneoid, ein DC-Motoraktuator oder dergleichen sein kann.
Im Falle des Vakuumaktuators kann die ECU 13 einen
Pulsdauerwert haben, der ein Verhältnis bezüglich eines
Vakuumkanals und eines Atmosphärendruckkanals ist, und sie
kann den Pulsdauerwert als einen Wert zum Definieren des
Basisgrads und eines Lerngrads verwenden. Im Falle des
Schrittmotor-Aktuators kann die Schrittzahl als ein Wert zum
Definieren des Basisgrads und eines Lernwerts verwendet
werden. Im Falle des Aktuators mit dem linearen Solenoid kann
ein Pulsdauer- oder ein Stromstärkewert als ein Wert zum
Definieren des Basisgrads und eines Lernwerts verwendet
werden. Im Falle eines linearen Soleneoids mit einem
Hubsensor kann ein Hubbetrag als ein Wert zum Definieren des
Basisgrads und eines Lernwerts verwendet werden.
Bei einem Schritt 6060 wird eine Soll-O2-Konzentration O2ts
im Abgas für eine stationäre Phase berechnet. Die Soll-O2-
Konzentration O2ts wird auf der Grundlage der Drehzahl NE und
des Sollmoments Tt berechnet, indem eine in der Fig. 9
gezeigte Abbildung berücksichtigt wird. Die Soll-O2-
Konzentration O2ts wird unter Berücksichtigung einer
Anforderung wie zum Beispiel hinsichtlich Abgasauflagen und
des Fahrverhaltens definiert. Die Soll-O2-Konzentration O2ts
wird auf der Grundlage von angepassten Werten erhalten, die
durch "Trial-and-Error" definiert werden, um die Emissionen
wie zum Beispiel NOx, PM, HC und CO in einem Bereich zu
unterdrücken, in dem die Emissionssteuerung ziemlich wichtig
ist. In einem Bereich, in dem die Last höher ist und ein
höheres Moment sehr wichtig ist, soll die Soll-O2-
Konzentration O2ts so erhalten werden, dass ein gutes
Fahrverhalten erzielt wird.
Bei einem Schritt 6070 wird eine Soll-O2-Konzentration O2tt
im Abgas für eine Übergangsphase berechnet. Es ist ein Ziel
bei diesem Schritt, ein gutes Fahrverhalten in einer
Beschleunigungsphase zu halten.
Das Sollmoment Tt wird auf der Grundlage der Drehzahl NE und
des Betätigungsgrads Acc bestimmt. Die Soll-O2-Konzentration
wird auf der Grundlage des Sollmoments Tt und der Drehzahl NE
bestimmt. Daher wird die Soll-O2-Konzentration O2ts für die
stationäre Phase entsprechend einer Änderung der
Betätigungsgrads des Beschleunigungsgrads definiert, wie dies
in der Fig. 10 gezeigt ist. Wenn jedoch das
Beschleunigungspedal bei einer starken Beschleunigung schnell
betätigt wird, dann wird eine in den Zylinder eingeführte
Sauerstoffmenge allmählich erhöht, da das System eine
Verzögerung hat, bis eine durch das Beschleunigungspedal
geforderte Luft dem Zylinder zugeführt ist. Falls nur eine
Kraftstoffmenge zugeführt wird, die der Sauerstoffmenge
entspricht, dann wird eine Kraftstoffmenge entsprechend einer
Betätigung des Beschleunigungspedals daher nicht vermehrt,
und die Bedienperson (Fahrer) bemerkt eine ungenügende
Beschleunigung. Das Gefühl der ungenügenden Beschleunigung
kann bis zu einem gewissen Maß bei einer normalen
Saugkraftmaschine akzeptabel sein. Jedoch kann sich bei einer
Turboladerkraftmaschine ein Beschleunigungsgefühl merklich
verschlechtern, da dort ein Turboloch auftritt. Des Weiteren
kann die bei der herkömmlichen Dieselkraftmaschine verwendete
prädominante Kraftstoffsteuerung ein gutes
Beschleunigungsgefühl bewirken, aber sie kann die O2-
Konzentration nicht genau steuern, da der Kraftstoff zuerst
eingespritzt wird, um ein gefordertes Moment zu erhalten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die O2-Konzentration
genau gesteuert und das Fahrverhalten wird verbessert, indem
die Soll-O2-Konzentration zu einer fetten Seite verschoben
wird. Im Falle einer Erfassung der Beschleunigungsphase wird
die Soll-O2-Konzentration zum Beispiel dadurch korrigiert,
dass sie zu einer fetten Seite von der Soll-O2-Konzentration
für die stationäre Phase verschoben wird, wie dies in der
Fig. 10 gezeigt ist.
Die Beschleunigungsphase kann auf der Grundlage eines
Änderungsverhältnisses des Betätigungsgrads des
Beschleunigungspedals oder eines Änderungsverhältnisses des
Sollmoments Tt erfasst werden. Außerdem kann die
Beschleunigungsphase dann erfasst werden, wenn eine Differenz
zwischen dem Sollmoment Tt und einem tatsächlichen Moment zu
groß ist, oder anders gesagt wenn das tatsächliche Moment
verglichen mit dem Sollmoment zu niedrig ist. Das
tatsächliche Moment kann durch eine tatsächliche
Krafteinspritzmenge ersetzt werden. Im Falle der vorstehend
beschriebenen Erfassung wird die Soll-O2-Konzentration O2tt
dadurch bestimmt, dass die Soll-O2-Konzentration O2ts zu der
fetten Seite um einen vorbestimmten Betrag verschoben wird.
Es ist vorzuziehen, den Verschiebungsbetrag entsprechend
einer Beschleunigungsstärke zu ändern. Die Soll-O2-
Konzentration O2tt kann auf einen vorbestimmten Wert an der
fetten Seite in einer vorbestimmten Periode fixiert sein, und
die Soll-O2-Konzentration kann dann durch allmähliches
Verringern des Verschiebungsbetrags geändert werden.
Bei einem Schritt 6080 wird eine Soll-O2-Konzentration O2t
auf der Grundlage der vorstehend genannten Werte O2ts und
O2tt bestimmt. Zum Beispiel wird in der stationären Phase der
Wert O2ts als die Soll-O2-Konzentration festgelegt, und in
der Übergangsphase wird der Wert O2tt als die Soll-O2-
Konzentration festgelegt.
Bei einem Schritt 6090 wird die Kraftstoffmenge berechnet. In
diesem Schritt wird eine in den Zylinder einzuführende
Sauerstoffmenge auf der Grundlage der Informationen wie zum
Beispiel das Signal von der Luftdurchsatzmessvorrichtung 7
geschätzt. Bei dieser Schätzung ist es möglich, mehrere
Verfahren zu verwenden, wie zum Beispiel ein Verfahren zum
Berechnen der Sauerstoffmenge unter Verwendung einer
Übertragungsfunktion, die eine Übertragungsverzögerung des
Einlasssystems berücksichtigt, in dem Luft von einer Position
der Luftdurchsatzmessvorrichtung 7 zu dem Zylinder strömt,
oder ein Verfahren zum Berechnen der Sauerstoffmenge auf der
Grundlage eines physikalischen Modells des Einlasssystems.
Des Weiteren soll die in den Zylinder einzuführende
Sauerstoffmenge im Falle einer Ausführung der EGR-Steuerung
unter Berücksichtigung einer Sauerstoffmenge in dem EGR-Gas
geschätzt werden. Daher werden bei diesen
Ausführungsbeispielen eine EGR-Gasmenge und eine
Sauerstoffkonzentration des EGR-Gases berechnet.
Die EGR-Gasmenge kann auf der Grundlage des bei dem Schritt
6050 berechneten Soll-EGR-Verhältnisses berechnet werden.
Außerdem kann die EGR-Gasmenge auf der Grundlage eines
Signals, das einen Druck Pd angibt, und eines Signals, das
eine durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung erfasste
Luftmenge angibt, unter Verwendung eines physikalischen
Modells berechnet werden, das ein Gasgleichgewicht in dem
Einlasskrümmer berücksichtigt.
Die Sauerstoffkonzentration des EGR-Gases wird durch die O2-
Konzentration im Abgas bei einer vorherigen Verzögerungszeit
erhalten, da das EGR-System eine Verzögerungszeit hat, in der
das EGR-Gas durch den EGR-Kanal 5 zu dem Einlassrohr 3
gelangt. Die O2-Konzentration kann durch ein Abgabesignal von
dem O2-Sensor 12 erhalten werden. Außerdem kann die O2-
Konzentration durch einen vorherigen Wert der O2-
Konzentration erhalten werden, der auf der Grundlage einer
Information über eine befohlene Kraftstoffmenge unter
Verwendung eines physikalischen Modells oder durch einen
früheren Wert der Soll-O2-Konzentration erhalten wird, die
gemäß der vorstehenden Beschreibung berechnet wird.
Die O2-Konzentration in dem EGR-Gas wird durch Multiplizieren
der EGR-Gasmenge mit der O2-Konzentration berechnet, die
durch die vorstehend erwähnten Verfahren erhalten werden. Bei
diesem Ausführungsbeispiel wird die O2-Konzentration im EGR-
Gas durch die tatsächliche O2-Konzentration erhalten, die in
der früheren Verzögerungszeit durch den O2-Sensor 12 erfasst
wird.
Eine Frischluftmenge, die in der in den Zylinder eingeführten
Einlassluft enthalten ist, wird auf der Grundlage des Signals
von der Luftdurchsatzmessvorrichtung berechnet, wie dies
vorstehend beschrieben ist. Eine Sauerstoffkonzentration der
Frischluft kann auf der Grundlage einer
Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre erhalten werden. Eine
Sauerstoffmenge der Frischluft wird dadurch erhalten, dass
die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre mit der
Frischluftmenge multipliziert wird.
Dann wird eine Sauerstoffmenge der in den Zylinder
einzuführenden Einlassluft erhalten, indem die
Sauerstoffmenge des EGR-Gases und die Sauerstoffmenge der
Frischluft addiert werden.
Die Kraftstoffmenge wird schließlich auf der Grundlage der in
den Zylinder einzuführenden Sauerstoffmenge berechnet, die
durch das vorstehend beschriebene Verfahren geschätzt ist,
und sie wird auf der Grundlage der Soll-O2-Konzentration
berechnet, die in dem Schritt 6080 definiert ist.
Bei einem Schritt 6100 wird ein Einspritzsignal für die
Einspritzvorrichtung 2 abgegeben. Die bei dem Schritt 6090
berechnet Kraftstoffmenge wird in eine Pulsbreite des
Einspritzsignals für die Einspritzvorrichtung 2 umgewandelt.
Die Einspritzvorrichtung 2 wird durch das Signal von der ECU
13 aktiviert und spritzt Kraftstoff in den entsprechenden
Zylinder in einer Zeitperiode ein, die durch die Breite des
Pulses dargestellt ist.
Falls die geschätzte Sauerstoffmenge einen Fehler hat oder
falls eine Kraftstoffeinspritzmenge einen Fehler hat, die
durch einen Herstellungstoleranzfehler der
Einspritzvorrichtung 2 oder dergleichen hervorgerufen werden,
dann kann die O2-Konzentration einen Fehler haben, die als
ein Verhältnis von diesen Werten definiert ist. Daher wird
die Kraftstoffmenge vorzugsweise so korrigiert, dass ein
Einfluss des Fehlers aufgehoben wird. Zum Beispiel kann eine
korrigierte Kraftstoffmenge Qc erhalten werden, indem die bei
dem Schritt 6090 berechnete Kraftstoffmenge und eine
Korrekturmenge Qfb addiert werden, so dass die tatsächliche
O2-Konzentration, die durch den O2-Sensor 12 erfasst wird,
sich der Soll-O2-Konzentration O2t annähert.
Bei dem vorstehend beschriebenen System werden die folgenden
Vorteile erzielt. Bei diesem System wird die in die
Kraftmaschine 1 einzuführende Sauerstoffmenge geschätzt, und
die Kraftstoffmenge wird auf der Grundlage der geschätzten
Sauerstoffmenge bestimmt. Es ist daher möglich, die
Kraftstoffsteuerung, die ein schnelles Ansprechverhalten hat,
an eine Luftsteuerung anzupassen, die ein langsames
Ansprechverhalten hat. Infolgedessen ist es möglich, die O2-
Konzentration im Abgas verglichen mit der herkömmlichen
prädominanten Kraftstoffsteuerung genau auf den Sollwert zu
steuern. Des Weiteren wird die Kraftstoffmenge auf der
Grundlage eines Fehlers zwischen der durch den O2-Sensor 12
erfassten tatsächlichen O2-Konzentration und dem Sollwert
korrigiert, indem ein Regelungsprozess angewendet wird. Daher
ist es möglich, die Fehler der Sauerstoffmenge und der
Kraftstoffmenge zu kompensieren, auch wenn die geschätzte
Sauerstoffmenge einen Fehler hat oder die einzuspritzende
Kraftstoffmenge einen Fehler hat, die durch einen
Herstellungstoleranzfehler der Einspritzvorrichtung 2
hervorgerufen werden. Infolgedessen ist es möglich, eine
Steuerbarkeit der O2-Konzentration zu verbessern.
Wenn das tatsächliche Moment verglichen mit dem Sollmoment zu
niedrig ist, dann wird die Soll-O2-Konzentration auf einen
fetteren Wert als die Soll-O2-Konzentration für die
stationäre Phase festgelegt. Daher ist es möglich, ein
ungenügendes Beschleunigungsgefühl zu reduzieren und eine
Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern.
Bei der herkömmlichen EGR-Regelung schwankt die Luftmenge in
einem bestimmten Zustand, da eine Regelverstärkung zum
Verbessern eines Ansprechverhaltens des EGR-Ventils 6 hoch
ist. Falls die prädominante Luftsteuerung mit der
herkömmlichen EGR-Regelung kombiniert wird, dann kann die
Kraftstoffmenge daher entsprechend der Schwankung der
Luftmenge schwanken. Infolgedessen kann das Fahrverhalten
verschlechtert sein. Im Gegensatz dazu ist es bei dem
gegenwärtigen Ausführungsbeispiel möglich, eine unerwünschte
Momentenschwankung zu verhindern und ein gutes Fahrverhalten
vorzusehen, indem die offene Steuerung oder die offene
Steuerung mit dem Lernkorrekturprozess ausgeführt werden, die
kaum eine Schwankung der Luftmenge erzeugen.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Steuerverfahren von der
prädominanten Luftsteuerung zu der prädominanten
Kraftstoffsteuerung geändert, wenn die Startphase oder die
Leerlaufphase erfasst wird. Daher ist es möglich, einen
Startvorgang der Kraftmaschine 1 zu verbessern. Außerdem ist
es möglich, eine Steuerbarkeit des Moments zu verbessern, da
die prädominante Kraftstoffsteuerung das Moment viel direkter
steuert.
Falls die Fehlfunktion des Einlasssystems und des
Auslasssystems erfasst wird, dann wird das Steuerverfahren zu
der prädominanten Kraftstoffsteuerung geändert. Wenn zum
Beispiel die Fehlfunktion bei dem Drosselventil 9, dem EGR-
Ventil 6, der Luftdurchsatzmessvorrichtung 7 oder dergleichen
auftritt, dann kann die ECU 13 die Sauerstoffmenge nicht
genau schätzen. Daher kann die auf der Grundlage der
Sauerstoffmenge bestimmte Kraftstoffmenge stark schwanken. Im
Gegensatz dazu kann die prädominante Kraftstoffsteuerung die
Kraftstoffmenge auf der Grundlage der Drehzahl NE und des
Betätigungsgrads Acc des Beschleunigungspedals definieren.
Daher schwankt die Kraftstoffmenge nicht, auch wenn eine
Fehlfunktion bei dem Einlass- und dem Auslasssystem auftritt,
und die Kraftstoffmenge kann innerhalb eines normalen
Bereichs aufrechterhalten werden.
Falls das tatsächliche Moment verglichen mit dem Sollmoment
zu niedrig ist, dann kann zumindest eine der folgenden
Steuerungen zum Verhindern einer Verschlechterung des
Fahrverhaltens bewirkt werden. Zum Beispiel kann das
Drosselventil 9 zu einer Öffnungsseite angetrieben werden,
das EGR-Ventil 6 kann zu einer Schließseite angetrieben
werden oder die variable Turbovorrichtung 8 kann zu einer
Wirkseite (aktive Seite) angetrieben werden. Falls die
variable Turbovorrichtung 8 zu der Wirkseite angetrieben
wird, dann wird die Frischluftmenge erhöht, so dass das
Beschleunigungsgefühl und das Fahrverhalten verbessert
werden. Derartige Steuerungen können allein oder in
Kombination in den Schritten 6060 bis 6080 verwendet werden.
Auch wenn die Erfindung zusammen mit ihren bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben ist, sollte klar sein, dass
verschiedene Änderungen und Abwandlungen für einen Fachmann
offensichtlich sind. Derartige Änderungen und Abwandlungen
sollen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung
enthalten sein, der in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.
Eine Dieselkraftmaschine (1) hat ein EGR-System (5, 6). Die
elektronische Steuereinheit (13) führt zwei Steuerverfahren
für die Dieselkraftmaschine aus und ändert diese
Steuerverfahren. Das erste Steuerverfahren ist eine
prädominante Kraftstoffsteuerung (700), die zunächst eine
Kraftstoffmenge bestimmt. Das zweite Steuerverfahren ist eine
prädominante Luftsteuerung (600), die zunächst eine Luftmenge
bestimmt, und dann eine Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von
der bestimmten Luftmenge bestimmt. Die ECU (13) führt die
prädominante Luftsteuerung aus, es sei denn, die
Kraftmaschine (1) hat eine Fehlfunktion oder ist in einer
Startphase oder einer Leerlaufphase.
Claims (9)
1. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine, die ein EGR-
System aufweist, das einen Teil eines Abgases zu einer
Einlassluft rückführt, mit:
einer EGR-Steuereinrichtung (6050) zum Steuern eines EGR-Ventils (6) des EGR-Systems derart, dass ein EGR- Verhältnis erzielt wird, wobei das EGR-Verhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine erhalten wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gerät des Weiteren Folgendes aufweist:
eine Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080) zum Erhalten einer Soll-O2-Konzentration des Abgases auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine;
eine Sauerstoffschätzeinrichtung (6090) zum Schätzen einer in die Kraftmaschine einzuführenden Sauerstoffmenge, wobei die Sauerstoffmenge das EGR-Gas enthält; und
eine Kraftstoffmengenbestimmungseinrichtung (6090) zum Bestimmen einer in die Kraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf der Grundlage der in der Sauerstoffschätzeinrichtung geschätzten Sauerstoffmenge, so dass die in der Sollwerterhaltungseinrichtung erhaltene Soll- O2-Konzentration erzielt wird.
einer EGR-Steuereinrichtung (6050) zum Steuern eines EGR-Ventils (6) des EGR-Systems derart, dass ein EGR- Verhältnis erzielt wird, wobei das EGR-Verhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine erhalten wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gerät des Weiteren Folgendes aufweist:
eine Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080) zum Erhalten einer Soll-O2-Konzentration des Abgases auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine;
eine Sauerstoffschätzeinrichtung (6090) zum Schätzen einer in die Kraftmaschine einzuführenden Sauerstoffmenge, wobei die Sauerstoffmenge das EGR-Gas enthält; und
eine Kraftstoffmengenbestimmungseinrichtung (6090) zum Bestimmen einer in die Kraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf der Grundlage der in der Sauerstoffschätzeinrichtung geschätzten Sauerstoffmenge, so dass die in der Sollwerterhaltungseinrichtung erhaltene Soll- O2-Konzentration erzielt wird.
2. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß Anspruch
1, das des Weiteren Folgendes aufweist:
einen O2-Sensor (12), der in einem Abgasrohr (4) der Kraftmaschine zum Erfassen einer tatsächlichen O2- Konzentration angeordnet ist; und
eine Korrektureinrichtung (6090) zum Korrigieren der in der Kraftstoffbestimmungseinrichtung bestimmten Kraftstoffmenge derart, dass sich die durch den O2-Sensor erfasste tatsächliche O2-Konzentration der Soll-O2- Konzentration annähert.
einen O2-Sensor (12), der in einem Abgasrohr (4) der Kraftmaschine zum Erfassen einer tatsächlichen O2- Konzentration angeordnet ist; und
eine Korrektureinrichtung (6090) zum Korrigieren der in der Kraftstoffbestimmungseinrichtung bestimmten Kraftstoffmenge derart, dass sich die durch den O2-Sensor erfasste tatsächliche O2-Konzentration der Soll-O2- Konzentration annähert.
3. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß Anspruch
1 oder 2, das des Weiteren Folgendes aufweist:
ein Drosselventil (9), das in einem Einlassrohr (3) der Kraftmaschine angeordnet ist; und
eine Drosselsteuereinrichtung (6030) zum Steuern eines Öffnungsgrads des Drosselventils derart, dass sich der Öffnungsgrad des Drosselventils erhöht, wenn sich ein Sollmoment erhöht, wobei das Sollmoment zumindest auf der Grundlage eines Betätigungsgrads eines Beschleunigungspedals und einer Drehzahl der Kraftmaschine erhalten wird.
ein Drosselventil (9), das in einem Einlassrohr (3) der Kraftmaschine angeordnet ist; und
eine Drosselsteuereinrichtung (6030) zum Steuern eines Öffnungsgrads des Drosselventils derart, dass sich der Öffnungsgrad des Drosselventils erhöht, wenn sich ein Sollmoment erhöht, wobei das Sollmoment zumindest auf der Grundlage eines Betätigungsgrads eines Beschleunigungspedals und einer Drehzahl der Kraftmaschine erhalten wird.
4. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 3, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine variable Turbovorrichtung (8), die einen variablen Mechanismus zum Ändern einer Aufladung hat; und
eine Turbosteuereinrichtung (6020) zum Steuern des variablen Mechanismus derart, dass sich ein durch die Turbovorrichtung gelieferter Druck einem Solldruck annähert, der so erhalten wird, dass sich der Solldruck erhöht, wenn sich ein Sollmoment erhöht, das zumindest auf der Grundlage eines Betätigungsgrads eines Beschleunigungspedals und einer Drehzahl der Kraftmaschine erhalten wird.
eine variable Turbovorrichtung (8), die einen variablen Mechanismus zum Ändern einer Aufladung hat; und
eine Turbosteuereinrichtung (6020) zum Steuern des variablen Mechanismus derart, dass sich ein durch die Turbovorrichtung gelieferter Druck einem Solldruck annähert, der so erhalten wird, dass sich der Solldruck erhöht, wenn sich ein Sollmoment erhöht, das zumindest auf der Grundlage eines Betätigungsgrads eines Beschleunigungspedals und einer Drehzahl der Kraftmaschine erhalten wird.
5. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 4, wobei die EGR-Steuereinrichtung (6050)
eine offene Steuerung, eine offene Steuerung mit einer
Lernkorrektur oder eine Regelung mit einer kleinen
Regelverstärkung ausführt, wobei die Lernkorrektur eine
Differenz lernt, die zu einem Wirkbetrag zu addieren ist, der
durch die offene Steuerung erhalten wird, so dass sich ein
Zielwert dem Sollwert in einer stationären Phase annähert,
wobei die kleine Regelverstärkung einen Wirkbetrag unter
Verwendung eines Regelungsverfahrens erhält, so dass sich ein
Zielwert dem Sollwert annähert.
6. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 5, wobei die
Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080) eine
Einrichtung (6070, 6080) aufweist, um die Soll-O2-
Konzentration zu einer fetteren Seite als in einer
stationären Phase zu verschieben, wenn ein tatsächliches
Moment zu niedrig ist verglichen mit einem Sollmoment, das
zumindest auf der Grundlage eines Betätigungsgrads des
Beschleunigungspedals und einer Drehzahl der Kraftmaschine
erhalten wird.
7. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 6, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Ausführen von zumindest einer
Steuerung zum Antreiben eines Drosselventils (9) zu einer
Öffnungsseite, einer Steuerung zum Antreiben des EGR-Ventils
(6) zu einer Schließseite oder einer Steuerung zum Antreiben
einer variablen Turbovorrichtung (8) zu einer Wirkseite, wenn
ein tatsächliches Moment verglichen mit einem Sollmoment zu
niedrig ist, das zumindest auf der Grundlage eines
Betätigungsgrads des Beschleunigungspedals und einer Drehzahl
der Kraftmaschine erhalten wird.
8. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 7, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung zum Bestimmen einer Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine, bevor eine in die Kraftmaschine einzuführende Sauerstoffmenge bestimmt wird; und
eine Einrichtung (200, 300) zum Aktivieren der Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung anstelle einer Einrichtung (600) für eine prädominante Luftsteuerung einschließlich der Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080), der Sauerstoffschätzeinrichtung (6090) und der Kraftstoffmengenbestimmungseinrichtung (6090), wenn die Kraftmaschine in einer Startphase oder in einer Leerlaufphase ist.
eine Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung zum Bestimmen einer Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine, bevor eine in die Kraftmaschine einzuführende Sauerstoffmenge bestimmt wird; und
eine Einrichtung (200, 300) zum Aktivieren der Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung anstelle einer Einrichtung (600) für eine prädominante Luftsteuerung einschließlich der Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080), der Sauerstoffschätzeinrichtung (6090) und der Kraftstoffmengenbestimmungseinrichtung (6090), wenn die Kraftmaschine in einer Startphase oder in einer Leerlaufphase ist.
9. Gerät zum Steuern einer Dieselkraftmaschine gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 8, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung zum Bestimmen einer Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine, bevor eine in die Kraftmaschine einzuführende Sauerstoffmenge bestimmt wird; und
eine Einrichtung (500) zum Aktivieren der Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung anstelle einer Einrichtung (600) für eine prädominante Luftsteuerung einschließlich der Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080), der Sauerstoffschätzeinrichtung (6090) und der Kraftstoffmengenbestimmungseinrichtung (6090), wenn eine Fehlfunktion bezüglich einer Funktion eines Einlasssystems und eines Abgassystems erfasst wird, die zum Schätzen der Sauerstoffmenge in der Sauerstoffschätzeinrichtung notwendig ist.
eine Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung zum Bestimmen einer Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine, bevor eine in die Kraftmaschine einzuführende Sauerstoffmenge bestimmt wird; und
eine Einrichtung (500) zum Aktivieren der Einrichtung (700) für eine prädominante Kraftstoffsteuerung anstelle einer Einrichtung (600) für eine prädominante Luftsteuerung einschließlich der Sollwerterhaltungseinrichtung (6060, 6070, 6080), der Sauerstoffschätzeinrichtung (6090) und der Kraftstoffmengenbestimmungseinrichtung (6090), wenn eine Fehlfunktion bezüglich einer Funktion eines Einlasssystems und eines Abgassystems erfasst wird, die zum Schätzen der Sauerstoffmenge in der Sauerstoffschätzeinrichtung notwendig ist.
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