DE10303471A1 - System zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen basierend auf Motorbetriebszuständen - Google Patents

System zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen basierend auf Motorbetriebszuständen

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Abstract

Ein Verbrennungsmanagementteil einer Motorsteuereinrichtung spricht auf Umgebungsluftdichte- und Motortemperatursignale an, um Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehle festzulegen. Das Verbrennungsmanagement weist einen Datenstrukturbestimmungsblock auf, der basierend auf Luftdichte- und Motortemperaturinformationen sowie auf Informationen hinsichtlich gewünschter Emissionspegel und Motorbetriebszustände (i. e. konstant oder transient) eine geeignete Motordrehzahl/Motorkraftstoffzufuhr-Datenstruktur auswählt. Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Bestimmungsblöcke sprechen wiederum auf aktuelle Motordrehzahl- und Motorkraftstoffzufuhrinformationen an, um die Abgasrückführungsanteil- und Aufladungsstromsteuerbefehle als Funktion der ausgewählten Motordrehzahl/Motorkraftstoffzufuhr-Datenstrukturen zu erzeugen.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zum Steuern des Aufladungsstroms und des Anteils der Abgasrückführung (EGR; engl.: exhaust gas recirculation) bei einem Abgasrückführungssteuersystem für einen Verbrennungsmotor und insbesondere solche Systeme zum Bestimmen und Erzeugen gewünschter Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehle basierend auf aktuellen Motorbetriebszuständen.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Systeme zum Steuern des Abgasrückführungsstroms und/oder der Turboladeraufnahmekapazität sind bekannt und wurden insbesondere in der Hochleistungsdieselmotorindustrie in hohem Maß implementiert. Ein Beispiel eines bekannten Systems 10 zum Bereitstellen einer derartigen Steuerung ist in Fig. 1 gezeigt und umfasst einen Verbrennungsmotor 12 mit einem Ansaugkrümmer 14, der über eine Ansaugleitung 16 mit einem Kompressor 18 eines Turboladers 25 in Fluidverbindung stehend verbunden ist, wobei der Kompressor 18 über eine Ansaugleitung 20 Frischluft erhält. Der Turboladerkompressor 18 ist über eine Antriebswelle 22 mit einer Turboladerturbine 24 mechanisch verbunden, wobei die Turbine 24 über eine Abgasleitung 30 mit einem Abgaskrümmer 28 des Motors 12 und ferner über eine Abgasleitung 26 mit der Umgebung in Fluidverbindung stehend verbunden ist. Ein Abgasrückführungsventil 32 ist in Fluidverbindung mit der Ansaugleitung 16 und der Abgasleitung 30 angeordnet und ein Differentialdrucksensor oder ΔP-Sensor 34 ist über dem Abgasrückführungsventil 32 angeordnet, um über dem Ventil 32 eine Druckänderung oder einen Delta-Druck zu erfassen. Eine elektronische Abgasrückführungsstrom-Steuereinrichtung 36 weist einen ersten Eingang, der ein eine gewünschte Abgasrückführungsventilposition angebendes Signal erhält, und einen ersten Ausgang auf, der über einen Signalweg 38 mit dem Abgasrückführungsventil 32 elektrisch verbunden ist. Bei dem in Fig. 1 gezeigten System ist die Abgasrückführungsstrom-Steuereinrichtung konfiguriert, um das EGR-Positionssignal unmittelbar dem Abgasrückführungsventil 32 zuzuführen. Die Steuereinrichtung 36 umfasst einen zweiten Eingang, der ein einen gewünschten Delta-Druckwert oder einen ΔP-Sollwert angebendes Signal erhält, und einen dritten Eingang, der über einen Signalweg 40 mit dem ΔP- Sensor 34 elektrisch verbunden ist und dort ein einen erfassten Delta-Druck (ΔP) angebendes Signal erhält. Der ΔP-Wert wird an einem Summierknoten 42 von dem ΔP- Sollwert abgezogen und ein dadurch erzeugter ΔP-Fehlerwert wird einer Proportional- Integral-(PI)-Steuereinrichtung 44 oder einer anderen bekannten Steuereinrichtung zugeführt. Ein Ausgang der Steuereinrichtung 44 erzeugt ein variables Turboladergeometriesignal VGT, das verwendet wird, um über einen Signalweg 46 die Aufnahmekapazität und/oder den Wirkungsgrad des Turboladers 25 mittels eines einer Anzahl bekannter Verfahren zu steuern. Im Betrieb wird der Aufladungsstrom zu dem Ansaugkrümmer 14 des Motors 12, der im Sinne der vorliegenden Erfindung als die Summe des Frischluftstroms in die Ansaugleitung 16 und des Abgasrückführungsstroms in die Ansauleitung 16 definiert ist, über die Position des Abgasrückführungsventils 32 und dem Druckunterschied zwischen der Abgasleitung 30 und der Ansaugleitung 16 gesteuert.
  • Ein mit einem Abgasrückführungsstrom-Steuersystem 10 des in Fig. 1 dargestellten Typs verbundenes Problem besteht darin, dass dabei eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen dem Aufladestrom und dem Abgasrückführungsstrom besteht, so dass der Abgasrückführungsstrom und der Frischluftstrom nicht getrennt gesteuert werden können. Sobald der Abgasrückführungsstrom durch die Abgasrückführungsstrom- Steuereinrichtung 36 eingestellt ist, wird der resultierende Aufladungsstrom davon definiert, wie viel Frischluftstrom auch immer verfügbar ist. Das System 10 kann daher hinsichtlich einer NOx-Steuerung oder einer Partikelsteuerung optimiert sein, aber im Allgemeinen nicht für beides. Dementsprechend ist es erwünscht, ein Abgasrückführungssteuersystem bereitzustellen, bei dem der Abgasrückführungsstrom und der Frischluftstrom getrennt gesteuert werden können, um dadurch eine bessere und konsistentere Steuerung des Aufladungsstroms zu erreichen. Systeme zum Erreichen diese Ziels sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nummer 09/773,654 mit dem Titel "System for decoupling EGR flow and turbocharger swallowing capacity/efficiency control mechanisms" und der gleichzeitig anhängigen US- Patentanmeldung Nummer 09/773,151 mit dem Titel "System for managing charge flow and EGR fraction in an internal combustion engine" beschrieben, die beide dem Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen sind und deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.
  • Bei derartigen Systemen ist es jedoch ferner wünschenswert, für konstant Soll-Aufladungsstrom- und -Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehle über einen großen Bereich von Betriebszuständen zu sorgen, um die Motorleistung zu optimieren, wobei auch Motoremissionen unter vorgegebenen Grenzen gehalten werden. Daher wird eine Steuerstrategie benötigt, die in der Lage ist, um für derartige Soll-Aufladungsstrom- und -Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehle zu sorgen, um über einen großen Bereich von Umgebungs- und Anwendungsbedingungen eine konstante Motorleistung zustande zu bringen, wobei Emissionsverordnungen eingehalten werden, die über diese gleichen oder anderen Bedingungen variieren.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorherigen Nachteile der bekannten Technik werden von der vorliegenden Erfindung behandelt. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein System zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen Einrichtungen zum Bestimmen einer aktuellen Umgebungsluftdichte, Einrichtungen zum Bestimmen einer aktuellen Betriebstemperatur eines Verbrennungsmotors, eine Speichereinheit mit einer Anzahl darin gespeicherter Datensätze, wobei jeder Datensatz einen Teilsatz von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil- Steuerbefehlswerten aufweist, die entweder für einen einzelnen Umgebungsdruck oder eine einzelne Motorbetriebstemperatur optimiert sind, und eine Motorsteuereinrichtung, die konfiguriert ist, um einen ersten der Anzahl von Datensätzen auszuwählen, der einen zugeordneten einzelnen Umgebungsdruck oder eine zugeordnete einzelne Motorbetriebstemperatur aufweist, der bzw. die kleiner als eine entsprechende der aktuellen Umgebungsluftdichte und der aktuellen Betriebstemperatur ist oder dieser entspricht, und um einen zweiten der Anzahl von Datensätzen auszuwählen, der einen zugeordneten einzelnen Umgebungsdruck oder eine zugeordnete einzelne Motorbetriebstemperatur aufweist, der bzw. die größer als eine entsprechende der aktuellen Umgebungsluftdichte und der aktuellen Betriebstemperatur ist oder dieser entspricht, wobei die Motorsteuereinrichtung zwischen den ersten und zweiten Datensätzen interpoliert, um Aufladungsstromwert- und Abgasrückführungsanteil- Steuerbefehle zu erzeugen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen basierend auf einem oder mehreren Motorbetriebszuständen bereitzustellen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches System bereitzustellen, das betrieben werden kann, um solche Steuerbefehle basierend auf einer aktuellen Umgebungsluftdichte und/oder Motortemperatur zu erzeugen.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ersichtlicher.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines bekannten EGR- und Turboladeraufnahmekapazitätssteuersystems für einen Verbrennungsmotor.
  • Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Systems zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil- Steuerbefehlen zur Verwendung beim Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Verbrennungsmanagers von Fig. 2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblocks von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Gesamtkraftstoffbestimmungsblocks von Fig. 4 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 6A ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Steuerskalarbestimmungsblocks von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 6B ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des EGR-Off-Skalarbestimmungsblocks von Fig. 6A gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des CHI-Bestimmungsblocks von Fig. 6 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform entweder des CID- oder des CT-CHI-Bestimmungsblocks von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Aufladungsstromreferenzbestimmungsblocks von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 10 ist eine graphische Wiedergabe einer bevorzugten Ausführungsform eines der Aufladungsstrom-CHI- oder -ALPHA-Blöcke von Fig. 9 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform entweder des CHI- oder des ALPHA-Mischblocks von Fig. 11 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 13A und 13B sind schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform des Abgasrückführungsanteil-Referenzbestimmungsblocks von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 14 ist eine grafische Wiedergabe einer bevorzugten Ausführungsform eines der Abgasrückführungsanteil-CHI- oder-ALPHA-Blöcke von Fig. 13A gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Bezugnehmend auf Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Systems 50 zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen zur Verwendung bei einem Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das System 50 umfasst mehrere, mit dem System 10 von Fig. 1 gemeinsame Komponenten auf und daher werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Komponenten anzugeben. Beispielsweise umfasst das System 50 einen Verbrennungsmotor 12 mit einem Ansaugkrümmer 14, der über eine Ansaugleitung 16 mit einem Kompressor 18 eines Turboladers 25 in Fluidverbindung stehend verbunden ist, wobei der Kompressor 18 über eine Ansaugleitung 20 Frischluft erhält. Optional, wie in Fig. 2 in Durchsicht gezeigt, kann das System 50 eine Ansaugluftkühleinrichtung 52 bekannten Aufbaus umfassen, die in Reihe mit der Ansaugleitung 16 zwischen dem Turbolader 18 und dem Ansaugkrümmer 14 angeordnet ist. Der Turboladerkompressor 18 ist über eine Antriebswelle 22 mit einer Turboladerturbine 24 mechanisch verbunden, wobei die Turbine 24 über eine Abgasleitung 30 mit einem Abgaskrümmer 28 des Motors 12 in Fluidverbindung stehend und ferner über eine Abgasleitung 26 mit der Umgebung in Fluidverbindung stehend verbunden ist. Ein Abgasrückführungsventil 32 oder ein anderer Strombegrenzungsmechanismus ist in Fluidverbindung mit einer Abgasrückführungsleitung 54 angeordnet, die in Fluidverbindung mit der Ansaugleitung 16 und der Abgasleitung 30 positioniert ist, und eine Abgasrückführungskühleinrichtung 56 bekannten Aufbaus kann optional in Reihe mit der Leitung 54 zwischen dem Abgasrückführungsventil 32 und der Ansaugleitung 16, wie in Durchsicht in Fig. 2 gezeigt, angeordnet sein.
  • Das System 50 umfasst eine Motorsteuereinrichtung 58, die vorzugsweise mikroprozessorbasiert ist und im Allgemeinen betrieben werden kann, um den Gesamtbetrieb des Motors 12 zu steuern und zu bewerkstelligen. Die Motorsteuereinrichtung 58 umfasst eine Speichereinheit (nicht gezeigt) sowie eine Anzahl von Eingängen und Ausgängen zur Verbindung mit verschiedenen, mit dem Motor 12 verbundenen Sensoren und Systemen. Die Steuereinrichtung 58 kann bei einer Ausführungsform einer Ausführungsform eine bekannte Steuereinheit sein, die manchmal als Elektronik- oder Motor-Steuer-Modul (ECM; engl.: electronic or engine control module), Elektronik- oder Motor-Steuer-Einheit (ECU; engl.: electronic or engine control unit) oder dergleichen bezeichnet wird, oder kann alternativ ein Steuerschaltkreis sein, der, wie im Folgenden beschrieben, betrieben werden kann.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Motorsteuereinheit 58 einen Verbrennungsmanagementblock 60, der eine Anzahl Eingangssignale erhält und, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, Werte für einen gesteuert vorgegebenen Beginn einer Einspritzung (CSOI; engl.: commanded start-of-injection), einen gesteuert vorgegebenen Aufladungsstrom (CCF; engl.: commanded charge flow) und einen gesteuert vorgegebenen Abgasrückführungsanteil (CEGRF; engl.: commanded EGR fraction) erzeugt. Die Motorsteuereinrichtung 58 umfasst ferner einen Aufladungsgrenzwertmanager 62, der die Werte für den gesteuert vorgegebenen Aufladungsstrom (CCF) und den gesteuert vorgegebenen Abgasrückführungsanteil (CEGRF) von dem Verbrennungsmanagementblock 60 sowie andere Eingangssignale erhält und als Funktionen derselben Werte für einen Aufladungsstromfehler (CFE; engl.: charge flow error) und einen Abgasrückführungsanteil-Fehler (EGRFE; engl.: EGR fraction error) erzeugt. Vorzugsweise weist der Aufladungsgrenzwertmanager 62 eine Steuerstrategie auf, die wirksam ist, um zwischen den vom Block 60 erzeugten Werten für einen gesteuert vorgegebenen Aufladungsstrom und Abgasrückführungsanteil (CCF und CEGRF) und den entsprechenden Fähigkeiten des Luftführungssystems des Motors (i. e. EGR- und/oder Turboladersteuermechanismen) zu entscheiden und als Funktionen derselben die Ausgabewerte für den Aufladungsstromfehler (CFE) und den Abgasrückführungsanteil-Fehler (EGRFE) zu erzeugen, wobei eine derartige, insbesondere zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignete Steuerstrategie in der gleichzeitig anhängenden US-Anmeldung Nummer 09/773,151 mit dem Titel "System for managing charge flow and EGR fraction in an internal combustion engine", beschrieben ist, deren Offenbarung zuvor durch Bezugnahme hier aufgenommen wurde.
  • Ein Umwandlungsmanagerblock 64 ist ebenfalls in der Motorsteuereinrichtung 58 enthalten und spricht auf die von dem Aufladungsgrenzwertmanager 62 erzeugten Werte für den Aufladungsstromfehler (CFE; engl.: charge flow error) und den Abgasrückführungsanteil-Fehler (EGRFE; engl.: EGR fraction error) sowie auf eine Anzahl anderer Eingangssignale an, um eine Anzahl von EGR-System/Turbolader-Steuersignale EGR, VGT und EX zu erzeugen, um den Abgasrückführungsstrom und/oder die Turbolader-Aufnahmekapazität/Effizienz zu steuern.
  • Zum Beispiel ist ein EGR-Ausgang des Umwandlungsmanagers 64 über einen Signalweg 74 mit einem Aktuator 72 des Abgasrückführungsventils 32 elektrisch verbunden, wobei der Abgasrückführungsventilaktuator 72 auf das EGR-Signal auf dem Signalweg 74 anspricht, um eine entsprechende Position des Abgasrückführungsventils 32 und somit einen gewünschten Stromquerschnittsbereich durch dieses einzustellen. Eine Ausgabe für eine variable Turboladergeometrie (VGT; engl.: variable geometry turbocharger) des Umwandlungsmanagers 64 ist über einen Signalweg 70 mit einem Turboladerbetätigungsmechanismus elektrisch verbunden, wobei der Turboladerbetätigungsmechanismus einen Aktuator zum Anpassen der Geometrie der Turboladerturbine 24 und/oder eines Abgasschiebers zum steuerbaren Leiten von Abgas um die Turbine 24 zwischen den Abgasleitungen 30 und 26. Schließlich ist ein Abgasdrosselausgang (EX) des Umwandlungsmanagers 64 mit einem Abgasventil 66 elektrisch verbunden, das in Reihe mit der Abgasleitung 26 zwischen der Turboladerturbine 24 und Umgebung angeordnet ist. Das Abgasventil 66 spricht auf das EX- Signal an, um eine entsprechende Position des Abgasventils 66 und somit einen gewünschten Stromquerschnittsbereich durch dieses hindurch einzustellen. Es ist verständlich, dass, falls der Turboladerbetätigungsmechanismus einen Abgasschieber aufweist, der Ausgang des Abgasschiebers bezüglich der Abgasdrossel 66 entweder stromaufwärts oder stromabwärts angeschlossen sein kann.
  • Der Umwandlungsmanager 64 wird verwendet, um einen der vorherigen Stromsteueraktuatoren oder Kombinationen derselben zu steuern, einschließlich des Abgasrückführungsventils 32 (über den EGR-Ausgang desselben), der Abgasdrossel 66 (über den EX-Ausgang desselben) und eines von einer Anzahl von Aktuatoren zum Variieren der Turboladergeometrie (über den VGT-Ausgang desselben). Einzelheiten, die eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen, insbesondere zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Umwandlungsmanagers betreffen, sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nummer 09/773,654 mit dem Titel "System for decoupling EGR flow and turbocharger swallowing capacity/efficiency control mechanisms" bereitgestellt, deren Offenbarung zuvor durch Bezugnahme hier aufgenommen wurde.
  • Das System 50 umfasst auch eine Anzahl Sensoren und/oder Meßsysteme, um die Motorsteuereinrichtung 58 mit den Betrieb des Motors 12 betreffenden Informationen zu versorgen. Beispielsweise umfasst der Motor 12 einen Motordrehzahlsensor 76 bekannter Bauart, der über einen Signalweg 78 mit einem Motordrehzahl-Eingang (Es; engl.: engine speed) des Verbrennungsmanagers 60 elektrisch verbunden ist. Der Motordrehzahlsensor 76 erzeugt ein die Motorumdrehungsgeschwindigkeit angebendes Motordrehzahlsignal und bei einer Ausführungsform ist der Sensor 76 ein Hall-Effekt-Sensor, der die Motordrehzahl bestimmt, indem ein Durchgang einer Anzahl gleichwinklig beabstandeter, an einem Zahn- oder Einstimmrad ausgebildeter Zähne durch diesen erfasst werden. Alternativ kann der Motordrehzahlsensor 76 irgend ein anderer bekannter Sensor sein, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt, einschließlich eines, aber nicht darauf beschränkt, variablen Reluktanzsensors oder dergleichen.
  • Das System 50 umfasst ferner einen Umgebungsdrucksensor (AP; engl.: ambiant pressure) 80 bekannter Bauart, der in geeigneter Weise relativ zum Motor 12 angeordnet und über einen Signalweg 82 mit einem Umgebungsdruck-(AP)-Eingang des Verbrennungsmanagementblocks 60 elektrisch verbunden ist. Der Sensor 80 erzeugt, wie auf dem Gebiet bekannt, ein Umgebungsdrucksignal auf dem Signalweg 82, das den Druck der Umgebungsluft angibt. Das System 50 kann optional einen Umgebungstemperatursensor (AT; engl.: ambiant temperature) 84 umfassen, der relativ zum Motor 12 geeignet angeordnet und, wie in Fig. 2 in Durchsicht gezeigt, über einen Signalweg 86 mit einem Umgebungstemperatur-(AT)-Eingang des Verbrennungsmanagementblocks 60 der Motorsteuereinrichtung 58 elektrisch verbunden ist. Falls enthalten, ist der Umgebungstemperatursensor 84 vorzugsweise ein bekannter Sensor, um ein Temperatursignal auf dem Signalweg 86 zu erzeugen, das die Temperatur der Umgebung angibt.
  • Der Motor 12 umfasst ein Kühlsystem 88 bekannter Bauart und Betriebsweise und das System 50 umfasst ferner einen Motorkühlmitteltemperatur-(CT; engl.: coolant temperature)-Sensor 90, der sich in Fluidverbindung mit diesem befindet und über einen Signalweg 92 mit einem Kühlmitteltemperatur-(CT)-Eingang des Verbrennungsmanagementblocks 60 der Motorsteuereinrichtung 58 elektrisch verbunden ist. Der Kühlmitteltemperatursensor 90 kann ein bekannter Sensor sein, der Kühlmitteltemperatur erfasst und auf dem Signalweg 92 ein Temperatursignal bereitstellt, das die Motorbetriebstemperatur angibt. Alternativ kann der Motor 12 mit einem Motortemperatursensor ausgestattet sein, der ein Temperatursignal erzeugt, das die Motorbetriebstemperatur angibt, wobei bei dieser Ausführungsform das von dem Motortemperatursensor erzeugte Temperatursignal das Kühlmitteltemperatursignal als CT- Eingabe zu dem Verbrennungsmanager 60 ersetzen kann.
  • Bezugnehmend auf Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Verbrennungsmanagementblocks 60 der Motorsteuereinrichtung 58 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 60 umfasst einen Steuerskalarbestimmungsblock 100 mit einem ersten Eingang, der über den Signalweg 82 ein Umgebungsdrucksignal (AP) erhält, einem zweiten Eingang, der über den Signalweg 92 das Kühlmitteltemperatursignal erhält, und einer Anzahl zusätzlicher Eingänge, die Signale oder Werte erhalten, die hinsichtlich des Blocks 60 und/oder hinsichtlich der Motorsteuereinrichtung 58 intern erzeugt werden. Der Steuerskalarbestimmungsblock 100 erzeugt, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, eine CHI-Datenstruktur, einen ALPHA-Wert und ein EGR-Ausschaltsignal an entsprechenden CHI-, ALPHA- und EGROFF-Ausgängen desselben. Im Allgemeinen entsprechen die CHI-Datenstruktur luftdichte- und/oder motortemperatur- und/oder motoremissionsbezogenen Referenzinformationen, um unter konstanten Motorbetriebszuständen Injektionsanfangs-(SOI; engl.: start-of- injection), Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehle zu bestimmen, der ALPHA-Wert entsprechenden Referenzinformationen unter transienten Motorbetriebszuständen und der EGR-Ausschaltwert gibt einen Binärwert wieder, der angibt, ob ein Abgasrückführungsanteil gesteuert vorzugeben ist oder nicht.
  • Der Block 60 umfasst ferner einen Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 mit einem Motordrehzahl-Eingang (Es), der das von dem Sensor 76 erzeugte Motordrehzahlsignal auf dem Signalweg 78 erhält, einem Motordrehmomentsteuer-Eingang (ETC; engl.: engine torque command), der, wie es auf dem Gebiet bekannt ist, einen von der Motorsteuereinrichtung 58 erzeugten Kraftstoff-Drehmoment-Basisverhältniswert erhält, und einen Injektionsanfang-(SOI)-Drehmoment-Kraftstoff-Eingang (SOIT-F; engl.: start-of-injection torque-fuel), der einen von der Motorsteuereinrichtung 58 erzeugten SOI-Drehmoment-Kraftstoff-Wert erhält, wobei dieser Wert die Auswirkung des Injektionsanfangssteuerbefehls auf das Motorausgangsdrehmoment hinsichtlich des Zeitablaufs kompensiert. Typischerweise ist der SOIT-F-Wert für einen Sollzeitablauf des Injektionsanfangssteuerbefehls kalibriert und kompensiert den Umstand, dass weniger Drehmoment erzeugt wird, wenn der SOI verzögert wird, und mehr Drehmoment erzeugt wird, wenn der SOI vorverlegt wird. Es ist verständlich, dass sowohl das ETC- als auch das SOIT-F-Signal auf dem Gebiet allgemein bekannt sind und typischerweise von der Motorsteuereinrichtung 58 gemäß herkömmlicher Kraftstoffberechnungsalgorithmen erzeugt werden. Der Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 umfasst ferner einen OFC-Grenzwert-Eingang, der vom Block 104 einen OFC-Grenzwert erhält. Der OFC-Grenzwert entspricht einem Kraftstoffzufuhrgrenzwert, der basierend auf verfügbarem, in den Zylindern des Motors 12 enthaltenem Sauerstoff berechnet wird. Der OFC-Grenzwert wird vorzugsweise gemäß einem Näherungsalgorithmus für den OFC-Grenzwert bestimmt, wobei ein Beispiel eines solchen, insbesondere zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Algorithmus in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nummer 09/773,068 mit dem Titel "An equivalence ratio-based system for controlling transient fuelling in an internal combustion engine" beschrieben ist, die dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen ist und deren Offenbarung durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
  • Der Block 102 umfasst ferner einen Abgastemperaturgrenzwert-Eingang (TEXH- Grenzwert), der vom Block 106 einen Abgastemperaturgrenzwert erhält, wobei TEXH ein anderer Kraftstoffzufuhrgrenzwert ist, der basierend auf einer maximal gewünschten Motorabgastemperatur bestimmt wird. Vorzugsweise weist die Motorsteuereinrichtung 58 einen Algorithmus zum Berechnen des Abgastemperaturgrenzwerts TEXH auf, und ein solcher Algorithmus, der insbesondere zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nummer 09/774,987 mit dem Titel "System for controlling engine exhaust temperature" offenbart, die dem Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen und deren Offenbarung durch Bezugnahme hier aufgenommen ist. Der Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erzeugt, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, einen Kraftstoffreferenzwert (FUELREF; engl.: fuel reference), einen Drehmoment-Kraftstoff-Wert (TFUEL; engl.: torque fuel) und einen OFC-Grenzwertindikator (OFCL; engl.: OFC limit) an Ausgängen FUELREF, TFUEL bzw. OFCL. Im Allgemeinen sind TFUEL ein herkömmlicher Kraftstoffzufuhrreferenzwert, FUELREF ein Kraftstoffzufuhrreferenzwert, der vorgegebene (i. e. herkömmliche) motordrehzahlbasiert Kraftstoffzufuhrparameter wiedergibt, die basierend entweder auf dem OFC- Grenzwert oder dem TEXH-Grenzwert oder basierend auf beiden vom Block 102begrenzt wurden, und der OFC-Grenzwertindikator OFCL ein Binärwert, der angibt, ob die Motorkraftstoffzufuhr aktuell OFC-begrenzt ist oder nicht.
  • Der Block 60 umfasst ferner einen Injektionsanfangs-(SOI)-Referenzbestimmungsblock 108 mit einem Motordrehzahl-Eingang (ES), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal erhält, einem OFCL-Eingang, der den OFC-Grenzwertindikator von dem OFCL-Ausgang des Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erhält, und einem Kraftstoffreferenz-Eingang (FUELREF), der den Kraftstoffreferenzwert (FUELREF) von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erhält. Der SOI- Referenzbestimmungsblock 108 umfasst ferner einen ALPHA-Eingang, der von dem Steuerskalarbestimmungsblock 108 den ALPHA-Wert erhält, und einen CHI-Eingang, der von dem Steuerskalarbestimmungsblock 108 die CHI-Datenstruktur erhält. Der SOI-Referenzbestimmungsblock 108 erzeugt im Allgemeinen basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl und aktuellen Motorkraftstoffzufuhrzuständen (ES, FUELREF und OFCL) sowie auf einem aktuellen Motorbetriebsstatus und aktuellen Motorbetriebszuständen (CHI und ALPHA) einen Injektionsanfangssteuerbefehl (CSOI; engl.: start-of-injection command).
  • Der Verbrennungsmanagementblock 60 umfasst ferner einen Aufladungsstromreferenzbestimmungsblock 100 mit einem Motordrehzahlsignal-Eingang (ES), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal erhält, und einem Drehmoment-Kraftstoff-Eingang (TFUEL), der den Drehmoment-Kraftstoff-Wert von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erhält. Der Block 110 umfasst ferner ALPHA- und CHI-Eingänge, die den ALPHA-Wert und die CHI-Datenstruktur von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 erhalten. Der Aufladungsstromreferenzbestimmungsblock 110 erzeugt, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, einen gesteuert vorgegebenen Aufladungsstromwert oder -signal (CCF) basierend auf der aktuellen Motordrehzahl und aktuellen Motorkraftstoffzufuhrzuständen (ES und TFUEL) sowie auf einem aktuellen Motorbetriebsstatus und aktuellen Motorbetriebszuständen (CHI und ALPHA).
  • Der Verbrennungsmanagementblock 60 umfasst ferner einen Abgasrückführungsanteil-Referenzbestimmungsblock 112 mit einem Motordrehzahlsignal-Eingang (ES), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal erhält, einem OFCL-Eingang und einem Drehmoment-Kraftstoff-Eingang (TFUEL), die von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 den OFC-Grenzwertindikatorwert (OFCL) und Drehmoment-Kraftstoff-(TFUEL)-Werte erhalten. Wie bei den Blöcken 108 und 100 umfasst der Abgasrückführungsanteil-Referenzbestimmungsblock 112 ferner ALPHA- und CHI-Eingänge, die von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 den ALPHA-Wert und die CHI-Datenstruktur erhalten. Der Abgasrückführungsanteil-Referenzbestimmungsblock 112 erzeugt, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, basierend auf der aktuellen Motordrehzahl und aktuellen Motorkraftstoffzufuhrzuständen (ES-TFUEL und OFCL) sowie auf einem aktuellen Motorbetriebsstatus und aktuellen Motorbetriebszuständen (CHI, ALPHA und EGROFF) einen gesteuert vorgegebenen Abgasrückführungsanteil-Wert (CEGRF).
  • Bezugnehmend auf Fig. 4, ist eine bevorzugte Ausführungsform des Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblocks 102 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 102 umfasst einen Gesamtkraftstoffbestimmungsblock 120 mit einem Drehmomentsteuerbefehls-Eingang (TC; engl.: torque command), der den Motordrehmomentsteuerbefehl (ETC) erhält, einem Drehmoment-Kraftstoff-Eingang (T-F; engl.: torque-fuel), der den SOIT-F-Wert erhält, und einem Motordrehzahl-Eingang (ES), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal erhält. Der Gesamtkraftstoffbestimmungsblock 120 erzeugt einen Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF; engl.: gross torque fuel), wie unter Bezugnahme auf Fig. 5 detaillierter beschrieben, als Funktion der drei Eingaben. In jedem Fall entspricht der von dem Block 120 erzeugte Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF) dem vom Block 102 erzeugten Drehmoment-Kraftstoff-Wert (TFUEL).
  • Ein arithmetischer Operationsblock 102 umfasst einen ersten Eingang, der den vom Block 120 erzeugten Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF) erhält, wobei dieser Wert ferner einem ersten Eingang eines Wahr/Falsch-Blocks 124 zugeführt wird. Ein zweiter Eingang des arithmetischen Operationsblocks 122 erhält den vom Block 104 (Fig. 3) bereitgestellten OFC-Grenzwert und ein Ausgang des arithmetischen Operationsblocks 102 ist mit einem zweiten Eingang des Wahr/Falsch-Blocks 124 verbunden. Ein dritter Eingang des Wahr/Falsch-Blocks 124 erhält den OFC-Grenzwert unmittelbar. Der arithmetische Operationsblock 122 ist vorzugsweise als eine "weniger als"- Funktion konfiguriert, so dass die Ausgabe des Blocks 122 nur wahr ist, wenn der Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF) größer als der OFC-Kraftstoffgrenzwert ist. In diesem Fall erzeugt der Wahr/Falsch-Block 124 als seine Ausgabe den Gesamt- Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF). Wenn jedoch der OFC-Grenzwert größer als der Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF) ist oder diesem entspricht, ist die Ausgabe des arithmetischen Blocks 122 falsch und der Wahr/Falsch-Block 124 erzeugt als seine Ausgabe den OFC-Kraftstoffzufuhrgrenzwert.
  • Die Ausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 124 wird als erste Eingabe einem anderen arithmetischen Operationsblock 138 und einem Eingang eines anderen Wahr/Falsch- Blocks 140 bereitgestellt. Ein zweiter Eingang des arithmetischen Operationsblocks 138 erhält den Abgastemperaturgrenzwert (TEXH-Grenzwert), der ebenfalls einem zweiten Eingang des Wahr/Falsch-Blocks 140 bereitgestellt wird. Die Ausgabe des arithmetischen Operationsblocks 138 wird einem dritten Eingang des Wahr/Falsch- Blocks 140 zugeführt und der arithmetische Operationsblock 138 ist vorzugsweise als "weniger als"-Funktion konfiguriert. Wenn im Betrieb die Kraftstoffzufuhrausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 124 (i. e. entweder der vom Block 120 erzeugte Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert oder der vom Block 104 erzeugte OFC-Kraftstoffgrenzwert) kleiner als der Abgastemperaturkraftstoffzufuhrgrenzwert (TEXH-Grenzwert) ist, ist die Ausgabe des Blocks 138 wahr und der Wahr/Falsch-Block 140 erzeugt als seine Ausgabe die Ausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 124. Wenn andererseits der Abgastemperaturkraftstoffzufuhrgrenzwert (TEXH-Grenzwert) größer als die Ausgabe des Blocks 124 ist oder dieser entspricht, ist die Ausgabe des arithmetischen Operationsblocks 138 falsch und der Wahr/Falsch-Block 140 wird als seine Ausgabe den Abgastemperaturkraftstoffzufuhrgrenzwert (TEXH-Grenzwert) erzeugen. Die Ausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 140 ist der von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erzeugte Kraftstoffreferenzwert (FUELREF).
  • Der OFC-Kraftstoffzufuhrgrenzwert wird auch einem ersten Eingang eines MAX- Blocks 126 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang aufweist, der vom Block 128 eine Konstante K erhält. Die Ausgabe des Blocks 126 wird einem Divisions-Eingang eines arithmetischen Blocks 130 bereitgestellt, der einen Multiplikations-Eingang aufweist, der vom Block 120 den Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF) erhält. Der MAX-Block 126 und der Konstantenblock 128 sind vorgesehen, um einen Schutz des Blocks 130 hinsichtlich einer Division durch Null bereitzustellen, falls der OFC- Grenzwert gleich oder nahe Null ist. Die Ausgabe des arithmetischen Blocks 130 ist ein Verhältnis des Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Werts (GTF) und des OFC- Grenzwerts und wird einem ersten Eingang eines Hystereseblocks 132 bereitgestellt, der einen oberen Grenzwert-Eingang, der vom Block 134 einen FCLR-ON-Wert erhält, und einen unteren Grenzwert-Eingang aufweist, der vom Block 136 einen FCLR-OFF- Wert erhält. FLCR-ON und FLCR-OFF geben somit die Einschalt- und Ausschaltgrenzwerte für das OFC-Signal wieder und die Ausgabe des Hystereseblocks 132 stellt die OFC-Grenzwertindikator-Ausgabe (OFCL) des Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblocks 102 bereit.
  • Bezugnehmend auf Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gesamt- Drehmoment-Kraftstoff-Bestimmungsblocks 120 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 120 weist einen Drehmoment-zu-Kraftstoff-Bestimmungsblock 150 auf, der einen ersten Eingang (X), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal erhält, und einen zweiten Eingang (Y) aufweist, der den Motordrehmomentsteuerbefehl (ETC) erhält. Die X-Achsen- und Y-Achsen-Eingänge des Bestimmungsblocks 150 erhalten vom Block 152 Drehzahlachsenunstetigkeitspunkte (engl.: speed axis break points) bzw. vom Block 154 Drehmomentachsenunstetigkeitspunkte (engl.: torque axis break points). Der Drehmoment-zu-Kraftstoff-Bestimmungsblock 150 ist vorzugsweise eine durch die Drehzahlachse 152 und die Drehmomentachse 154 definierte Tabelle und wandelt die Motordrehzahl- und Motordrehmomentsteuerbefehlswerte in einen Kraftstoffzufuhrbefehl am Ausgang Z um. Die Ausgabe der Tabelle 150 wird einem Additions-Eingang eines Summierblocks 156 und ebenfalls einem Eingang eines arithmetischen Operationsblocks 158 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang aufweist, der vom Block 160 einen Injektionsanfangs-(SOI)-Kraftstoffeinstellgrenzwert (SOI FUELADJ TH; engl.: start-of-injection fuel adjustment threshold) erhält. Der arithmetische Block 158 gibt vorzugsweise eine "weniger als"-Funktion wieder, so dass die Ausgabe desselben nur dann wahr ist, wenn der vom Block 150 erzeugte Kraftstoffzufuhrwert kleiner als der vom Block 160 erzeugte SOI- Kraftstoffeinstellgrenzwert ist. Andernfalls ist die Ausgabe vom Block 158 falsch.
  • Die Ausgabe vom Block 158 wird als erste Eingabe einem Wahr/Falsch-Block 162 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang, der vom Block 164 einen konstanten Wert (vorzugsweise Null) erhält, und einen dritten Eingang aufweist, der den SOI- Drehmoment-Kraftstoff-(SOIT-F)-Wert (Fig. 3) erhält. Die Ausgabe des Wahr/Falsch- Blocks 162 wird einem Subtraktions-Eingang des Summierblocks 156 bereitgestellt. Im Betrieb erzeugt der Wahr/Falsch-Block 162 an seinem Ausgang die Null vom Block 164, so lange der vom Block 150 erzeugte Kraftstoffzufuhrwert kleiner als der vom Block 160 erzeugte SOI-Kraftstoffeinstellgrenzwert ist. Wenn jedoch der vom Block 160 erzeugte SOI-Kraftstoffeinstellgrenzwert größer als der vom Block 150 erzeugte Kraftstoffzufuhrwert ist oder diesem entspricht, erzeugt der Wahr/Falsch-Block 162 als seine Ausgabe den SOI-Drehmoment-Kraftstoff-Wert, der dann vom Block 156 von dem vom Block 150 erzeugten Kraftstoffzufuhrwert abgezogen wird. In jedem Fall wird die Ausgabe vom Block 156 einem ersten Eingang eines MIN-Blocks 166 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang aufweist, der vom Block 168 einen Kraftstoffzufuhrverringerungswert erhält. Die Ausgabe des MIN-Blocks 166 ist der von dem Gesamt-Drehmoment-Kraftstoffzufuhr-Block 120 (Fig. 4) erzeugte Gesamt- Drehmoment-Kraftstoff-Wert (GTF) und das Minimum des vom Block 156 erzeugten Kraftstoffzufuhrwerts und des vom Block 168 erzeugten Kraftstoffzufuhrverringerungswerts.
  • Aus dem Vorherigen sollte nun ersichtlich sein, dass der Kraftstoffmengenreferenzblock 102 des Verbrennungsmanagers 60 den Drehmoment-Kraftstoff-Wert (TFUEL) als Funktion von Motordrehzahl- und Standardkraftstoffzufuhrinformationen erzeugt. Andererseits gibt der Kraftstoffreferenzwert FUELREF einen Kraftstoffzufuhrreferenzwert wieder, der TFUEL entspricht, so lange TFUEL (i. e. Gesamt-Drehmoment- Kraftstoff-Wert GTF) kleiner als beide der OFC- und TEXH-Grenzwerte ist. Wenn jedoch TFUEL kleiner als der OFC-Grenzwert, aber größer als der TEXH-Grenzwert ist oder diesem entspricht, entspricht der Kraftstoffreferenzwert FUELREF TEXH. Wenn TFUEL größer als der OFC-Grenzwert ist oder diesem entspricht, wird der OFC- Grenzwert außerdem mit dem TEXH-Grenzwert verglichen und FUELREF wird in diesem Fall auf den kleineren der OFC- und TEXH-Grenzwerte eingestellt. In jedem Fall wird FUELREF auf den kleinsten Wert der GTF-, OFC- und TEXH-Grenzwerte begrenzt. Der OFC-Grenzwertindikator (OFCL) wird basierend auf einem Verhältnis des vom Block 120 erzeugten Gesamt-Drehmoment-Kraftstoff-Werts (GTF) und des OFC- Grenzwerts bestimmt. Wenn dieses Verhältnis oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts (FCLR ON) liegt, wird die Motorkraftstoffzufuhr als OFC-begrenzt betrachtet und OFCL ist in diesem Fall "wahr". Wenn andererseits das Verhältnis von GTF und des OFC-Grenzwerts unterhalb eines anderen vordefinierten Grenzwerts (FCLR OFF) liegt, wird die Motorkraftstoffzufuhr nicht als OFC-begrenzt betrachtet und OFCL ist in diesem Fall "falsch".
  • Bezugnehmend auf Fig. 6A ist eine bevorzugte Ausführungsform des Steuerskalarbestimmungsblocks 100 von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 100 umfasst einen CHI-Bestimmungsblock 170 mit ersten und zweiten Eingängen, die auf dem Signalweg 82 das Umgebungsdrucksignal (AP) und auf dem Signalweg 92 das Kühlmitteltemperatursignal (CT) erhalten. Der Block 170 umfasst auch einen Emissionsspitzenpegel-Eingang (ELCAP; engl.: emissions level cap), der einen intern erzeugten Emissionsspitzenpegelsteuerbefehl (ELCAP) erhält, der einem maximal gewünschten Emissionspegel entspricht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Emissionsspitzenpegelsteuerbefehl ELCAP eine Funktion einer Anzahl von Motorbetriebszuständen, wie z. B. Höhe, Umgebungstemperatur und/oder Motordrehzahl, und kann ferner eine Funktion einer oder mehrer Emissionssteuerhilfsvorrichtungen (AECDs; engl.: auxiliary emission control devices) sein. Einzelheiten, die eine Ausführungsform eines Systems betreffen, um auf diese Weise ELCAP zu erzeugen, sind in der US-Patentanmeldung Nummer 10/059,505 mit dem Titel "System for controlling exhaust emissions produced by an internal combustion engine" offenbart, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier aufgenommen ist. Alternativ kann ELCAP ein dynamischer Wert sein, der sich gemäß einem oder mehreren Betriebszuständen und/oder Prozessen ändert, die gemäß einer gewünschten Steuerstrategie von der Motorsteuereinrichtung 58 ausgeführt werden, auch wenn die vorliegende Erfindung vorsieht, dass ELCAP alternativ ein statischer Wert sein kann, der in der Motorsteuereinrichtung 58 gespeichert ist. In jedem Fall weist der CHI-Bestimmungsblock 170 eine Anzahl zusätzlicher Eingänge auf, die intern erzeugte Werte erhalten (i. e. intern hinsichtlich der Motorsteuereinrichtung 58) und der CHI-Bestimmungsblock 170 erzeugt im Allgemeinen eine BASE-CHI-Datenstruktur als Funktion seiner verschiedenen Eingaben, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 detaillierter beschrieben ist. Im Allgemeinen ist die BASE-CHI-Datenstruktur vorzugsweise eine Funktion der Motordrehzahl und der Motorkraftstoffzufuhr und gibt SOI-, Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlswerte wieder, die einem aktuell gewünschten Emissionsspitzenpegel (ELCAP) sowie entweder einem aktuellen Luftdichtewert und/oder einer aktuellen Motorbetriebstemperatur entsprechen.
  • Der Block 100 umfasst ferner einen Wahr/Falsch-Block 172 mit einem ersten Eingang, der von dem CHI-Bestimmungsblock 170 die BASE-CHI-Datenstruktur erhält, einem zweiten Eingang, der von einem EGR-OFF-Skalarbestimmungsblock 174 eine schützende CHI-Datenstruktur (PROT CHI; engl.: protective CHI) erhält, und einem dritten Eingang, der vom Block 174 einen EGR-OFF-Zulassungswert erhält. Bei der gezeigten Ausführungsform erhält der EGR-OFF-Skalarbestimmungsblock eine einzelne Eingabedatenstruktur PROT STATE und erzeugt, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6B beschrieben, die PROT-CHI-Datenstruktur und den EGR-OFF- Wert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Eingabedatenstruktur PROT STATE eine Funktion von einer oder mehreren Emissionssteuerhilfsvorrichtungen (AECDs) und Einzelheiten, die eine Ausführungsform eines Systems zum Erzeugen von PROT STATE auf diese Weise betreffen, sind in der US-Patentanmeldung Nummer 10/059,505 mit dem Titel "System for controlling exhaust emission produced by an internal combustion engine" offenbart, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier aufgenommen wurde. Alternativ kann PROT STATE eine dynamische Datenstruktur sein, die sich gemäß einem oder mehreren Betriebszuständen und/oder Prozessen ändert, die gemäß einer gewünschten Steuerstrategie von der Motorsteuereinrichtung 58 ausgeführt werden, auch wenn die vorliegende Erfindung vorsieht, dass PROT STATE alternativ eine statische Datenstruktur sein kann, die in der Motorsteuereinrichtung 58 gespeichert ist. In jedem Fall spricht der Wahr/Falsch-Block 172 auf einen "Wahr"-Wert von EGR OFF an, um als seine Ausgabe die vom Block 174erzeugte PROT-CHI-Datenstruktur zu erzeugen, und erzeugt ansonsten als seine Ausgabe die vom CHI-Bestimmungsblock 120 erzeugte BASE-CHI-Datenstruktur. Die Ausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 172 erzeugt die von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 erzeugte CHI-Datenstruktur (CHI).
  • Der Block 100 umfasst ferner einen arithmetischen Operationsblock 176 mit einem ersten Eingang, der vom Block 172 die CHI-Datenstruktur erhält, und einem zweiten Eingang, der vom Block 178 einen CHI-ALPHA-Klemmen-(CA; engl.. CHI ALPHA clamp)-Grenzwert erhält. Vorzugsweise entspricht der arithmetische Operationsblock 176 einer "Größer als oder gleich zu"-Funktion, so dass die Ausgabe vom Block 176 nur "wahr" ist, wenn der CHI-Wert der vom Block 172 erzeugten CHI-Datenstruktur größer als der von Bock 178 erzeugte CHI-ALPHA-Klemmen-Grenzwert ist oder diesem entspricht. Die Ausgabe vom Block 176 wird einem Eingang eines OR-Blocks 180 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang aufweist, der den EGR-OFF-Wert erhält. Die Ausgabe des OR-Blocks 180 wird als erste Eingabe einem Wahr/Falsch-Block 182 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang, der einen intern erzeugten STATE-Wert erhält, und einen dritten Eingang aufweist, der vom Block 184 einen maximalen ALPHA-Wert (A1 MAX) erhält. Der Ausgang des Wahr/Falsch-Blocks 182 stellt den ALPHA-Wert bereit, der von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 von Fig. 3 erzeugt wird.
  • Der intern erzeugte STATE-Wert entspricht einem Betriebszustand des Motors 12 und ist vorzugsweise ein Wert zwischen Null und Eins, wobei "Null" einem transienten Betriebszustand und eine "Eins" einen konstanten Motorbetrieb entsprechen. Der CHI- ALPHA-Klemmen-Grenzwert (CAC-Grenzwert) vom Block 128 entspricht einem CHI- Wert, oberhalb dem es wünschenswert ist, die ALPHA-Ausgabe vom Block 100 auf den A1-MAX-Wert vom Block 184 unabhängig von dem Betriebszustand des Motors 12 einzustellen. Gemäß dem Betrieb der Blöcke 176-184 erzeugt der Block 100 als ALPHA-Ausgabe den A1-MAX-Wert vom Block 184, wenn der vom Block 172 erzeugte CHI-Wert größer als der CHI-ALPHA-Klemmen-Wert vom Block 178 ist oder der EGR- OFF-Wert einer Erlaubnis entspricht, EGR abzuschalten. Wenn andererseits der vom Block 172 erzeugte CHI-Wert kleiner als der vom Block 178 erzeugte CHI-ALPHA- Klemmen-Grenzwert ist oder der EGR-OFF-Wert keiner Genehmigung entspricht, EGR abzuschalten (i. e. es wird wenigstens ein geringer Abgasrückführungsanteilswert gesteuert vorgegeben), erzeugt der Wahr/Falsch-Block 182 den STATE-Wert (entsprechend dem Betriebszustand des Motors 12) an dem ALPHA-Ausgang vom Block 100.
  • Bezugnehmend auf Fig. 6B ist eine bevorzugte Ausführungsform des EGR-OFF- Skalarbestimmungsblocks 174 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 174 umfasst einen N-Bit-Entpacker-Block 175, um die PROT-STATE-Datenstruktur zu "entpacken" und somit als Ausgaben desselben die einzelnen Bitwerte der PROT- STATE-Datenstruktur bereitzustellen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Block 175 ein 9-Bit-Entpacker-Block, auch wenn die vorliegende Erfindung vorsieht, dass "N" eine beliebige positive ganze Zahl sein kann, die im Allgemeinen durch die Anzahl von in der Motorsteuereinrichtung 58 enthaltenen AECDs vorgegeben ist.
  • Es können verschiedene logische Kombinationen der von dem N-Bit-Entpacker-Block 175 erzeugten Bitwerte verwendet werden, um den EGR-OFF-Wert zu definieren. Bei der in Fig. 6B dargestellten Ausführungsform werden beispielsweise Bits b0, b1 und b4-b7 als Eingaben einem OR-Block 179 und Bits b2, b3 und b8 als Eingaben einem anderen OR-Block 177 bereitgestellt, wobei die Ausgaben der OR-Blöcke 177 und 179 als Eingaben für einen OR-Block 181 mit zwei Eingängen bereitgestellt werden. Die Ausgabe des OR-Blocks 181 definiert den EGR-OFF-Wert. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass andere logische Kombinationen der Ausgaben des N-Bit- Entpacker-Blocks 175 verwendet werden können, um den EGR-OFF-Wert zu definieren, oder dass EGR OFF alternativ ein statischer Wert sein kann, der, wie oben beschrieben, in einem Speicher der Motorsteuereinrichtung 58 gespeichert ist. Jedenfalls umfasst der in Fig. 6B veranschaulichte EGR-OFF-Skalarbestimmungsblock 174 ferner einen Wahr/Falsch-Block 187 mit einem ersten Eingang, der das von dem OR- Block 177 erzeugte Ausgangssignal erhält, einem zweiten Eingang, der über einen Block 183 eine "schützende" CHI-Datenstruktur erhält, und einem dritten Eingang, der über einen Block 185 eine "EGROFF"-CHI-Datenstruktur erhält. Die Ausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 187 ist die zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 6A beschriebene PROT-CHI-Datenstruktur.
  • Wenn die Ausgabe des OR-Blocks 177 "wahr" ist, erzeugt der Wahr/Falsch-Block 187 als seine Ausgabe die durch PROT CHIV, PROT CHI-UT, PROT CHI-LT und optional PROT CHI-DES und/oder PROT CHI-EL wiedergegebene "schützende" CHI-Datenstruktur. Wenn andererseits die Ausgabe des OR-Blocks 177 "falsch" ist, erzeugt der Wahr/Falsch-Block 187 als seine Ausgabe die "EGROFF"-CHI-Datenstruktur, die durch EGROFF CHIV, EGROFF CHI-UT, EGROFF CHI-LT und optional EGROFF CHI-DES und/oder EGROFF CHI-EL wiedergegeben wird. Der Zweck jedes Elements der vorherigen CHI-Datenstrukturen (und der BASE-CHI-Datenstruktur) einschließlich jeglicher optionaler Elemente wird im Folgenden detailliert unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 beschrieben.
  • Auch wenn die Ausgabe des OR-Blocks 177 in Fig. 6B so dargestellt ist, dass sie durch die OR-Kombination der Bits b2, b3 und b8 der PROT-CHI-Datenstruktur definiert ist, sieht die vorliegende Erfindung vor, dass andere logische Kombinationen der Ausgaben des N-Bit-Entpacker-Blocks 175 alternativ verwendet werden können, um die Steuereingabe des Wahr/Falsch-Blocks 187 zu definieren oder dass dieser Steuerwert alternativ ein statischer Wert sein kann, der in einem Speicher der Motorsteuereinrichtung 58 gespeichert ist. Jedenfalls entspricht eine "Falsch"-Ausgabe des OR- Blocks 177 der Erlaubnis, EGR abzuschalten (i. e. gesteuert vorgegebener Abgasrückführungsanteil von Null) und die vom Block 185 bereitgestellte EGROFF-CHI-Datenstruktur ist entsprechend konfiguriert, um diese Strategie umzusetzen. Eine "Wahr"- Ausgabe des OR-Blocks 177 entspricht auf der anderen Seite einer gesteuerten Vorgabe eines alternativen, mit dem Betrieb des einen oder der mehreren AECDs konsistenten Abgasrückführungsanteils, wobei die vom Block 183 bereitgestellte PROT- CHI-Datenstruktur konfiguriert ist, um eine derartige Strategie umzusetzen.
  • Bezugnehmend auf Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform des CHI- Bestimmungsblocks 170 von Fig. 6 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 170 umfasst einen Datenumwandlungsblock 190, der das Umgebungsdrucksignal (AP) erhält und an einem Ausgang desselben einen Luftdichtewert gemäß bekannter Gleichungen erzeugt, die Umgebungsluftdruck mit Umgebungsluftdichte in Relation setzen. Optional, wie in Durchsicht in Fig. 7 gezeigt, kann der Umwandlungsblock 190 ferner einen Eingang aufweisen, der das Umgebungstemperatursignal (AT) erhält, wobei der Block 190 einen genaueren Luftdichtewert als Funktion des Umgebungsluftdrucks (AP) und der Umgebungslufttemperatur (AT) gemäß bekannter Gleichungen erzeugt. In jedem Fall wird die Ausgabe des Datenumwandlungsdrucks 190 als erste Eingabe eines variablen Ratenbegrenzers 192 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang, der einen UPRATE-Wert vom Block 194 erhält, und einen dritten Eingang aufweist, der einen DOWNRATE-Wert vom Block 196 erhält. Die Ausgabe des variablen Ratenbegrenzers 192 wird einem Zustands-Eingang (CON; engl.: condition) eines Kompressoreinlassdichte-(CID; engl.: compressor inlet density)-CHI- Bestimmungsblock 198 bereitgestellt. Der Begrenzer 192 begrenzt, wie es auf dem Gebiet bekannt ist, die Anstiegsrate des dem Block 198 bereitgestellten Ausgangssignals basierend auf dem UPRATE-Wert und begrenzt die Abfallrate des dem Block 198 bereitgestellten Ausgangssignals basierend auf dem DOWNRATE-Wert.
  • Der Block 198 weist eine Anzahl zusätzlicher Eingaben auf, die eine Tabelle (oder eine andere Datenstruktur) für Achsenunstetigkeitspunkte (eng!.: axis break points) und/oder eine Tabelle für Zeilen/Spalten-Kennungen spezifizieren. Beispielsweise umfasst der Block 198 eine Zustandsachse (CON AXIS; engl.: condition axis), die vom Block 200 einen Einlassdichte-(ID; engl.: inlet density)-Achsenwert erhält, einen Zustand-zu-CHI-Tabellen-Eingang (CON/CHI-Tabelle; engl.: condition/CHI table), der vom Block 202 einen Einlaß-CHI-(IC; engl.: inlet CHI)-Tabellenwert erhält. Ein CHI- Achsen-Eingang (CHI AXIS; engl.: CHI-axis) vom Block 198 erhält vom Block 204 einen Einlassdichte-CHI-(IDC; engl.: inlet density CHI)-Achsenwert und ein Emissionspegelachsen-Eingang-(EL AXIS; engl.: emissions level axis) vom Block 198 erhält vom Block 206 einen Einlassdichteemissionspegel (IDEL; engl.: inlet density emissions level)-Achsenwert. Ein oberer Tabellenachsen-Eingang (UT AXIS; engl.: upper table axis input) vom Block 198 erhält vom Block 208 einen hohen Einlassdichte-(ID)- Tabellenwert und ein unterer Tabellenachsen-Eingang (LT AXIS; engl.: lower table axis) vom Block 198 erhält vom Block 210 einen niedrigen Einlassdichte-(ID)- Tabellenwert. Block 198 umfasst ferner einen Emissionsspitzenpegel-Eingang (ELCAP), der den oben unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschriebenen ELCAP-Wert erhält. Der Kompressoreinlassdichte-CHI-Bestimmungsblock 198 erzeugt, wie später unter Bezugnahme auf Fig. 8 detaillierter beschrieben, eine CHI-Datenstruktur einschließlich eines CHI-Werts sowie obere und untere CHI-Tabellenwerte an Ausgängen CHIV, CHI-UT bzw. CHI-LT und kann konfiguriert sein, um optional einen Emissionspegel- CHI-Wert CHI-EL und/oder einen gewünschten CHI-Wert (CHI-DES; engl.: CHI desired) zu erzeugen. Der CHI-Wert (CHIV) und die oberen und unteren CHI- Tabellenwerte (CHI-UT und CHI-LT) und optional die CHI-EL- und/oder CHI-DES- Werte entsprechen der oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 6 beschriebenen CHI- Datenstruktur und werden über einen Datenzusammenführungsblock 234 zu einem ersten Eingang eines Wahr/Falsch-Blocks 238 übertragen. Zusätzlich wird der vom Block 198 erzeugte CHI-Wert (CHIV) einem Eingang eines arithmetischen Operationsblocks 232 bereitgestellt.
  • Der Block 170 umfasst auch einen zweiten variablen Ratenbegrenzer 212 mit einem ersten Eingang, der das Kühlmitteltemperatursignal (CT) erhält, einem zweiten Eingang, der vom Block 214 einen UPRATE-Wert erhält, und einen dritten Eingang, der vom Block 216 einen DOWNRATE-Wert erhält. Eine Ausgabe des variablen Ratenbegrenzers 212 wird einem Zustands-Eingang (CON) eines Kühlmitteltemperatur- (CT)-CHI-Bestimmungsblocks 218 bereitgestellt. Der Begrenzer 212 begrenzt, wie auf dem Gebiet bekannt, die Anstiegsrate des dem Block 218 bereitgestellten Ausgangssignals basierend auf dem UPRATE-Wert und begrenzt die Abfallrate des dem Block 218 bereitgestellten Ausgangssignals basierend auf dem DOWNRATE-Wert. Der Block 218 ist vorzugsweise mit dem Block 198 identisch und weist daher eine Anzahl von Eingängen auf, die von zu den bezüglich Block 198 beschriebenen Blöcken 200 --210 analogen Blöcken 220-230 Achsenunstetigkeitspunkte und/oder Tabellen-Zeilen/Spalten-Werte. Wie bei Block 198 erhält auch der Block 218 an einem Emissionsspitzenpegel-Eingang (ELCAP) desselben den Emissionsspitzenpegelwert (ELCAP). Im Betrieb ist der Kühlmitteltemperatur-CHI-Bestimmungsblock 218 mit dem Kompressoreinlassdichte-CHI-Bestimmungsblock 198 identisch und erzeugt daher einen CHI- Wert sowie untere und obere CHI-Tabellenwerte an Ausgängen CHIV, CHI-UT bzw. CHI-LT und kann optional konfiguriert sein, einen Emissionspegel-CHI-Wert CHI-EL und/oder einen gewünschten CHI-Wert CHI-DES zu erzeugen. Die durch diese Ausgaben definierte CHI-Datenstruktur wird über einen Datenzusammenführungsblock 236 einem zweiten Eingang des Wahr/Falsch-Blocks 238 bereitgestellt und der am CHIV-Ausgang vom Block 218 erzeugte CHI-Wert wird einem zweiten Eingang des arithmetischen Operationsblocks 232 bereitgestellt, der eine Ausgabe aufweist, die einem dritten Eingang des Wahr/Falsch-Blocks 238 bereitgestellt wird. Der Ausgang des Wahr/Falsch-Blocks 238 erzeugt die von dem CHI-Bestimmungsblock 170 bereitgestellte BASE-CHI-Datenstruktur.
  • Beim Betrieb des Blocks 170 spricht der Kompressoreinlassdichte-CHI-Bestimmungsblock 198 auf den diesem von dem variablen Ratenbegrenzer 192 bereitgestellten Luftdichtewert an, um basierend auf der Tabelle und den Tabellenachsen-Eingaben zu diesem und ferner basierend auf dem ELCAP-Wert eine erste CHI-Datenstruktur zu erzeugen. Desgleichen spricht der Kühlmitteltemperatur-CHI-Bestimmungsblock 218 auf den diesem von dem variablen Ratenbegrenzer 212 bereitgestellten Kühlmitteltemperaturwert an, um basierend auf der Tabelle und den Tabellenachsen-Eingaben zu diesem und ferner basierend auf dem ELCAP-Wert eine zweite CHI- Datenstruktur zu erzeugen. Der arithmetische Operationsblock 232 ist vorzugsweise als "größer als oder gleich zu"-Funktion konfiguriert, so dass dessen Ausgang "wahr" ist, wenn der von dem Kompressoreinlassdichte-CHI-Bestimmungsblock 198 erzeugte CHI-Wert größer als der von dem Kühlmitteltemperatur-CHI-Bestimmungsblock 218 erzeugte CHI-Wert ist oder diesem entspricht. In diesem Fall erzeugt der Wahr/Falsch-Block 238 die von dem Kompressoreinlassdichte-CHI-Bestimmungsblock 198 erzeugte CHI-Datenstruktur als die BASE-CHI-Datenstruktur; i. e. CHIV, CHI-UT und CHI-LT (und optional CHI-EL und /oder CHI-DES) vom Block 198. Andernfalls, wenn der von dem Kühlmittelemperatur-CHI-Bestimmungsblock 218 erzeugte CHI- Wert größer als der von dem Kompressoreinlassdichte-CHI-Bestimmungsblock 198 erzeugte CHI-Wert ist oder diesem entspricht, erzeugt der Wahr/Falsch-Block 238 die von dem Kühlmitteltemperatur-CHI-Bestimmungsblock 218 erzeugte CHI- Datenstruktur als die BASE-CHI-Datenstruktur; nämlich CHIV, CHI-UT und CHI-LT (und optional CHI-EL und/oder CHI-DES) vom Block 218. Aus dem Vorherigen ist ersichtlich, dass die in Fig. 7 veranschaulichte Ausführungsform von Block 120 konfiguriert ist, um die CHI-Datenstruktur der Blöcke 198 und 218, die den größten CHI- Wert aufweist, als die BASE-CHI-Datenstruktur auszuwählen. Alternativ kann der Block 120 konfiguriert sein, um zwischen CHI-Datenstrukturen basierend auf einem anderen gewünschten Kriterium auszuwählen. Beispielsweise kann der Block 120 konfiguriert sein, um entweder die Kompressoreinlassdichte-CHI-Datenstruktur oder die Kühlmitteltemperatur-CHI-Datenstruktur unter bestimmten Motorbetriebszuständen zu bevorzugen, so dass beispielsweise ein entsprechender Motorbetriebsparameter (e.g. Umgebungsluftdichte oder Motortemperatur) die aktuellen Motorbetriebszustände dominiert und/oder unter bestimmten Motorbetriebszuständen oder Umgebungen von höherem Belang ist. Jedenfalls ist es verständlich, dass solche alternative Ausführungsformen des Blocks 120 in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen sollen.
  • Bezugnehmend auf Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines der CHI-Bestimmungsblocks 198 und 218 von Fig. 7 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 198/218 weist einen Zustand-zu-CHI-(CON/CHI; engl.: condition-to-CHI)- Block 240 auf, der einen Daten-Eingang (I), der dem Zustands-Eingang (CON) der Blöcke 198/218 entspricht, einen X-Achsen-Eingang (X), der dem Zustandsachsen- Eingang (CON AXIS) der Blöcke 198/218 entspricht, und einen Y-Achsen-Eingang (Y) aufweist, der dem Zustand-zu-Tabellen-Eingang (CON/CHI Tabelle; engl.: CON/CHI tabel) der Blöcke 198/218 entspricht. Die Ausgabe vom Block 240 wird einem Daten- Eingang (IN) eines CHI-zu-Emissionspegel-Blocks (CHI/EL) 242 bereitgestellt, der einen X-Achsen-Eingang (X), der dem CHI-Achsen-Eingang der Blöcke 198/218 entspricht, und einen Y-Achsen-Eingang (Y) aufweist, der der Emissionspegelachse (EL AXIS) der Blöcke 198/218 entspricht. Die Ausgabe des CON/CHI-Blocks 240 definiert ferner den optionalen, wie durch den gestrichelt gezeichneten Block 247 veranschaulicht, gewünschten CHI-Wert CHI-DES, wobei CHI-DES für Diagnose und andere Zwecke verwendet werden kann.
  • Die Ausgabe des CHI/EL-Blocks 242 wird einem ersten Eingang eines MIN-Blocks 244 bereitgestellt, der einen zweiten Eingang aufweist, der dem Emissionsspitzenpegel- Eingang (ELCAP) der Blöcke 198/218 entspricht. Die Ausgabe vom Block 242 definiert ferner den optionalen, wie durch den gestrichelt gezeichneten Block 245 veranschaulicht, Emissionspegel-CHI-Wert CHI-EL, wobei CHI-EL für Diagnose oder andere Zwecke verwendet werden kann. Eine Ausgabe des MIN-Blocks 244 wird einem Daten-Eingang (I) eines Emissionspegel-zu-CHI-Blocks (EL/CHI) bereitgestellt, der einen X-Achsen-Eingang (X), der dem Emissionspegelachsen-Eingang (EL AXIS) der Blöcke 198/218 entspricht, und einen Y-Achsen-Eingang (Y) aufweist, der dem CHI- Achsen-Eingang der Blöcke 198/218 entspricht. Die Ausgabe vom Block 246 wird einem Eingang eines MIN-Blocks 248 bereitgestellt, der einen zweiten, die Ausgabe vom Block 240 erhaltenden Eingang aufweist. Ein Ausgang vom Block 248 erzeugt an dem CHIV-Ausgang der Blöcke 198/218 den CHI-Wert.
  • Die Ausgabe des MIN-Blocks 248 wird auch Dateneingängen (I) eines CHI-zu-obere Tabelle-Blocks (CHI/UT) 250 und eines CHI-zu-untere Tabelle-Blocks (CHI/LT) 252 bereitgestellt. Die X-Achsen-Eingänge (X) der Blöcke 250 und 252 entsprechen den CHI-Achsen-Eingängen der Blöcke 198/218 und der Y-Achsen-Eingang (Y) vom Block 250 entspricht dem oberen Tabellenachsen-Eingang (UT AXIS) der Blöcke 298/218. Der Y-Achsen-Eingang vom Block 252 entspricht dem unteren Tabellenachsen- Eingang (LT AXIS) der Blöcke 198/218. Die Ausgabe vom Block 250 entspricht dem oberen CHI-Tabellenwert (CHI-UT) und die Ausgabe vom Block 252 entspricht dem unteren CHI-Tabellenwert (CHI-LT), die jeweils als Teil der CHI-Datenstruktur von den Blöcken 198/218 erzeugt werden.
  • Vorzugsweise repräsentiert jeder der Blöcke 240, 242, 246, 250 und 252 lineare Interpretationstabellen bekannter Struktur. Die CON/CHI-Tabelle 240 wandelt die Zustandseingabe (e.g. Umgebungsluftdichte oder Motorkühlmitteltemperatur) zu einem anfänglichen CHI-Wert um und die CHI/EL-Tabelle wandelt den von Tabelle 240 erzeugten CHI-Wert in einen entsprechenden Emissionspegelwert um. Der MIN-Block 244 vergleicht den vom Block 242 erzeugten Emissionspegelwert mit dem gewünschten (oder geforderten) Emissionsspitzenpegelwert ELCAP. Unter Bedingungen, bei denen der aus dem vom Block 242 berechneten CHI-Wert resultierende Emissionspegel kleiner als der vordefinierte Emissionspegelspitzenwert ELCAP ist oder diesem entspricht, wählt der Block 198/218 den von Tabelle 240 erzeugten CHI-Wert als den von dem Block 198/218 erzeugten CHI-Wert CHIV aus. Wenn jedoch der vordefinierte Emissionspegelspitzenwert ELCAP kleiner als der aus dem vom Block 242 berechneten CHI-Wert resultierende Emissionspegel ist, wird der von der EL/CHI-Umwandlungstabelle erzeugte CHI-Wert mit dem von Tabelle 240 erzeugten CHI-Wert verglichen und das Minimum davon wird als der von dem Block 198/218 erzeugte CHI- Wert CHIV ausgewählt. Somit sorgt die in Fig. 8 veranschaulichte Ausführungsform des Blocks 198/218 für die Möglichkeit, den auf aktuellen Umgebungsluftdichte- und/oder Motortemperaturzuständen basiert berechneten CHI-Wert "aufzuheben" und einen CHI-Wert bereitzustellen, der schließlich in einem von dem Motor 12 erzeugten Emissionspegel resultiert, der kleiner als der Emissionspegelspitzenwert ELCAP ist oder diesem entspricht. In jedem Fall werden die oberen und unteren CHI- Tabellenachsenwerte (CHI-UT bzw. CHI-LT) von den CHI-zu-obere Tabelle-(CHI/UT) und CHI-zu-untere Tabelle-(CHI/LT)-Umwandlungstabellen 250 bzw. 252 als Funktion des endgültigen CHI-Werts (CHIV) berechnet.
  • Bezugnehmend auf Fig. 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Aufladungsstromreferenzbestimmungsblocks 110 von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 110 umfasst eine Aufladungsstrom-(CF)-CHI4-Tabelle 260 mit einem ersten Daten-Eingang (XI), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal (ES) erhält, und einem zweiten Daten-Eingang (YI), der den Drehmoment-Kraftstoff-Wert (TFUEL) von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erhält. Die X- Achsen- und Y-Achsen-Eingänge vom Block 260 empfangen die CHI4-Drehzahlachsen- und CHI4-Kraftstoffachsenwerte von den Blöcken 262 bzw. 264. Eine Ausgabe (Z) vom Block 260 wird einem CHI4-Eingang eines Mischhauptblocks 266 bereitgestellt. Der Block 110 umfasst eine Anzahl zusätzlich Aufladungsstrom-CHI-Blöcke 268 und 274, die alle identisch zu der Beschreibung hinsichtlich des Blocks 260 angeschlossen und konfiguriert sind und von Blöcken 270-278 geeignete Drehzahl- und Kraftstoffachsenwerte erhalten. Die Z-Ausgaben der Blöcke 268 und 274 werden CHI3- bzw. CHI2-Eingängen des Mischhauptblocks 266 bereitgestellt. Der Block 110 weist ferner zwei Aufladungsstrom-ALPHA-Blöcke 280 und 266 auf, die identisch zu den Aufladungsstrom-CHI-Blöcken 260, 268 und 274 angeschlossen und konfiguriert sind und von Blöcken 282-290 geeignete Drehzahlachsen- bzw. Kraftstoffachsenwerte erhalten. Die Z-Ausgabe des Aufladungsstroms-ALPHA1-Blocks 280 wird einem A1- Eingang und die Z-Ausgabe des Aufladungsstroms-ALPHA0-Blocks 282 einem A0- Eingang des Mischhauptblocks 266 bereitgestellt. Der Mischhauptblock 266 weist ferner eine Anzahl von Eingängen auf, die die CHI-Datenstruktur (CHI-V, CHI-LT und CHI-UT) sowie den von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 erzeugten ALPHA- Wert erhalten. Die Ausgabe des Mischhauptblocks 266 entspricht der Ausgabe des Aufladungsstromreferenzbestimmungsblocks 110 und stellt den von dem Verbrennungsmanager 60 (Fig. 2) erzeugten, gesteuert vorgegebenen Aufladungsstromwert (CCF) bereit.
  • Bezugnehmend auf Fig. 10 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer grafischen Darstellung einer Anzahl von Aufladungsstromverläufen über der Motordrehzahl (RPM = Umdrehungen pro Minute; engl.: revolutions per minute) und der Motorkraftstoffzufuhr (mm3/Hub) gezeigt, wobei die grafische Darstellung ein Beispiel eines der Aufladungsstrom-CHI- oder ALPHA-Blöcke 260, 268, 274, 280 oder 286 von Fig. 9 repräsentiert. Die spezifischen Aufladungsstromverläufe, e.g. Verläufe 292, 294 und 296, geben Linien konstanten Aufladungsstroms in Einheiten von Ibm/min (amerikanischen Pfund pro Minute) wieder und jeder der Blöcke 260, 268, 274, 280 oder 286 wählen vorzugsweise einen geeigneten Verlauf aus oder interpolieren zwischen geeigneten Verläufen unter Verwendung bekannter Verfahren basierend auf aktuellen Motordrehzahl- und Kraftstoffzufuhrbedingungen. Es ist verständlich, dass die in Fig. 10 dargestellte grafische Darstellung spezieller Aufladungsstromverläufe lediglich beispielshalber gezeigt ist und dass die vorliegende Erfindung vorsieht, dass die grafische Darstellung von Aufladungsstromverläufen für jeden der Aufladungsstrom-CHI und/oder -ALPHA-Blöcke 260, 268, 274, 280 oder 286 alternativ andere Formen und/oder Funktionen annehmen kann. Auch wenn die Blöcke 260, 268, 274, 280 oder 286 in Fig. 10 als grafische Wiedergaben veranschaulicht sind, sieht die vorliegende Erfindung außerdem vor, jeden der Blöcke 260, 268, 274, 280 und 286 als eine oder mehrere Tabellen, Gleichungen oder dergleichen zu implementieren.
  • Bezugnehmend auf Fig. 11 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Mischhauptblocks 266 des Aufladungsstromreferenzbestimmungsblocks 110 von Fig. 9 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Mischhauptblock 266 umfasst einen Hochauswahlblock 300 und einen Tiefauswahlblock 304, die jeweils einen ersten Eingang, der den ALPHA1-Wert vom Block 280 am Eingang A1 vom Block 266 erhält, einen zweiten Eingang, der den CHI2-Wert vom Block 274 am Eingang CHI2 vom Block 266 erhält, einen dritten Eingang, der den CHI3-Wert vom Block 268 am Eingang CHI3 vom Block 266 erhält, und einen vierten Eingang aufweisen, der den CHI4-Wert vom Block 260 am Eingang CHI4 vom Block 266 erhält. Zusätzlich weist der Hochauswahlblock 300 einen fünften Eingang auf, der den oberen Tabellen-CHI-Wert (CHI- UT) am Eingang CU vom Block 266 erhält, und der Tiefauswahlblock 304 weist einen fünften Eingang auf, der den unteren Tabellen-CHI-Wert (CHI-LT) am Eingang CL vom Block 266 erhält. Eine Ausgabe des Hochauswahlblocks 300 wird einem HI- Eingang eines CHI-MIX-Blocks 302 bereitgestellt und ein Ausgang des Tiefauswahlblocks 304 wird einem LOW-Eingang des CHI-MIX-Blocks 302 bereitgestellt. Der CHI- MIX-Block 302 umfasst ferner einen MAX-Eingang, der den oberen Tabellen-CHI- Wert (CHI-UT) erhält und einen MIN-Eingang, der den unteren Tabellen-CHI-Wert (CHI-LT) erhält. Ein MIX-Eingang des CHI-MIX-Blocks 302 erhält den aktuellen CHI- Wert (CHIV), der dem CV-Eingang des Mischhauptblocks 266 bereitgestellt wird.
  • Eine Ausgabe (OUT) des CHI-MIX-Blocks 302 wird einem HI-Eingang eines ALPHA- MIX-Blocks 306 bereitgestellt, der einen LOW-Eingang aufweist, der den ALPHA0- Wert vom Block 286 am Eingang A0 des Mischhauptblocks 266 erhält. Der ALPHA- MIX-Block 306 umfasst ferner einen MAX-Eingang, der vom Block 308 vorzugsweise einen konstanten Wert von "1" erhält, und einen MIN-Eingang, der vom Block 310 vorzugsweise einen konstanten Wert von "0" erhält. Ein MIX-Eingang des ALPHA- MIX-Blocks 306 erhält den tatsächlichen ALPHA-Wert, der dem "A"-Eingang des Mischhauptblocks 266 bereitgestellt wird. Eine Ausgabe des ALPHA-MIX-Blocks 306 definiert die Ausgabe des Aufladungsstromreferenzbestimmungsblocks 110 und stellt somit den gesteuert vorgegebenen Aufladungsstromwert (CCF) bereit.
  • Bei der in Fig. 9-11 veranschaulichten Ausführungsform sind die oberen und unteren Tabellen-CHI-Werte jeweils vorzugsweise zwischen 1 und 4 begrenzt und können ganzzahlige Werte zwischen diesen begrenzenden Werten einschließlich derselben annehmen. Der Hochauswahlblock spricht vorzugsweise auf den oberen Tabellen- CHI-Wert an, um eine geeignete der übrigen Eingaben desselben als seine Ausgabe auszuwählen, und der Tiefauswahlblock spricht ebenso vorzugsweise auf den unteren Tabellen-CHI-Wert an, um eine geeignete der übrigen Eingaben desselben als seine Ausgabe auszuwählen. Wenn beispielsweise der obere Tabellen-CHI-Wert (CHI-UT) 3 entspricht und der untere Tabellen-CHI-Wert (CHI-LT) 2 entspricht, ist die Ausgabe des Hochauswahlblocks 300 der Aufladungsstromwert, der von dem Aufladungsstrom-CHI3-Block 268 von Fig. 9 erzeugt wird, und die Ausgabe des Tiefauswahlblocks 304 ist der Aufladungsstromwert, der von dem Aufladungsstrom- CHI2-Block 274 von Fig. 9 erzeugt wird. Wie im Folgenden detailliert beschrieben, erzeugt der CHI-MIX-Block 302 einen Aufladungsstromwert, der zwischen denen liegt, die von dem Hoch- und Tiefauswahlblöcken 300 bzw. 304 erzeugt werden und der ferner eine Funktion des tatsächlichen CHI-Werts (CHIV) ist. Bei einer Ausführungsform entspricht der ALPHA-MIX-Block 306 dem CHI-MIX-Block 302 und kann, wie im Folgenden detaillierter beschrieben, auf gleiche Weise betrieben werden, um den endgültigen gesteuert vorgegebenen Aufladungsstromwert (CCF) zu erzeugen, der zwischen dem von dem CHI-MIX-Block 302 erzeugten Aufladungsstromwert und dem von dem Aufladungsstrom-ALPHA0-Block 286 erzeugten Aufladungsstromwert liegt und der ferner eine Funktion des von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 erzeugten, tatsächlichen ALPHA-Werts ist.
  • Bezugnehmend auf Fig. 12 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines der CHI-MIX- oder ALPHA-MIX-Blöcke 302 und 306 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Block 302, 306 weist einen ersten arithmetischen Block 320 auf, der einen mit dem HI-Eingang verbundenen Additions-Eingang und einen mit dem LOW-Eingang vom Block 302, 306 verbundenen Subtraktions-Eingang aufweist. Ein Ausgang vom Block 320 ist mit einem Eingang eines Multiplikationsblocks verbunden, der einen mit einem ersten Additions-Eingang eines Summationsblocks 324 verbundenen Ausgang aufweist. Ein zweiter Additions-Eingang vom Block 324 ist mit dem Subtraktions- Eingang vom Block 320 verbunden und eine Ausgabe des Summationsblocks 324 definiert die Ausgabe (OUT) vom Block 302, 306.
  • Block 302, 306 umfasst ferner einen MAX-Block 326 mit einem ersten Eingang, der mit dem MIX-Eingang vom Block 302, 306 verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem MIN-Eingang vom Block 302, 306 verbunden ist. Ein Ausgang des MAX-Blocks 326 ist mit einem ersten Eingang eines MIN-Blocks 328 verbunden, der einen zweiten, mit dem MAX-Eingang vom Block 302, 306 verbundenen Eingang aufweist. Ein Ausgang des MIN-Blocks 328 ist mit einem Additions-Eingang eines arithmetischen Blocks 330 verbunden und ein Subtraktions-Eingang vom Block 330 ist mit MIN-Eingang vom Block 302, 306 verbunden. Der Ausgang des arithmetischen Blocks 330 ist mit einem Multiplikations-Eingang eines arithmetischen Blocks 332 verbunden, der einen mit einem Ausgang eines MAX-Blocks 336 verbundenen Divisions-Eingang aufweist. Der Ausgang vom Block 332 ist mit einem zweiten Eingang des Multiplikationsblocks 322 verbunden. Ein Eingang des MAX-Blocks 336 erhält vom Block 338 einen konstanten Wert "K", der ungleich Null ist, und ein zweiter Eingang des MAX-Blocks 336 ist mit dem Ausgang eines arithmetischen Blocks 334 verbunden, der einen mit dem MAX-Eingang vom Block 302, 306 verbundenen Additions-Eingang und einen dem MIN-Eingang vom Block 302, 306 verbundenen Subtraktions-Eingang aufweist. Der MAX-Block 336 und der Konstantenblock 338 legen eine feste Konstante fest, um im Block 332 eine Division durch Null zu vermeiden.
  • Im Betrieb erzeugt die Implementierung des in Fig. 12 veranschaulichten Blocks 302, 306 eine Aufladungsstromausgabe, indem der an dem LOW-Eingang erhaltene Aufladungsstromwert als Basisaufladungsstromwert festgelegt wird und dann dieser Wert basierend auf einem Unterschied zwischen den an den HI- und LOW-Eingängen erhaltenen Aufladungsstromwerten multipliziert mit einer Funktion des MIX-Werts nach oben eingestellt wird. Wenn, unter Fortsetzung des oben unter Bezugnahme auf Fig. 11 gegebenen Beispiels, der obere Tabellen-CHI-Wert (CHI-UT) 3 und der untere Tabellen-CHI-Wert (CHI-LT) 2 sind, ist die MAX-Eingabe des CHI-MIX-Blocks 302 drei, ist die HI-Eingabe der von dem Aufladungsstrom-CHI3-Block 268 erzeugte Aufladungsstromwert (im Folgenden "CHI3"), ist die LOW-Eingabe der von dem Aufladungsstrom-CHI2-Block 274 erzeugte Aufladungsstromwert (im Folgenden "CHI2") und ist die MIN-Eingabe des CHI-MIX-Blocks 302 2. Wenn beispielsweise der tatsächliche CHI-Wert (CHIV) 2,2 ist, ist die Aufladungsstromausgabe des CHI-MIX-Blocks 302 durch die Gleichung OUT302 = CHI2 + 0,2 × (CHI3-CHI2) gegeben und gibt daher einen dazwischen liegenden Aufladungsstromwert zwischen denen wieder, die von dem Aufladungsstrom-CHI2-Block 274 und dem Aufladungsstrom-CHI3-Block 268 erzeugt werden. Dieses Ausgangssignal vom Block 302 wird die HI-Eingabe des ALPHA-MIX-Blocks 306, wobei die MAX-Eingabe bei "1" festgelegt ist, die MIN-Eingabe bei "0" festgelegt ist und die LOW-Eingabe dem von dem Aufladungsstrom- ALPHA0-Block 268 erzeugten Aufladungsstromwert (im Folgenden "A0") entspricht. Die MIX-Eingabe des ALPHA-MIX-Blocks 306 entspricht dem von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 von Fig. 3 erzeugten ALPHA-Wert und hängt von dem CHI- Wert (CHIV), dem Ein/Aus-Zustand des Abgasrückführungsstroms und/oder dem Betriebszustand des Motors 12 (STATE) ab. Unter typischen Betriebsbedingungen sind die Aufladungsstromausgabe des ALPHA-MIX-Blocks 306 und somit der gesteuert vorgegebene Aufladungsstromwert (CCF), der von dem Verbrennungsmanagementblock 60 erzeugt wird, durch die Gleichung CCF = A0 + ALPHA × (OUT302 - A0) gegeben, wobei ALPHA typischerweise zwischen Null und Eins liegt.
  • Bezugnehmend auf Fig. 13A und 13B ist eine bevorzugte Ausführungsform des Abgasrückführungsanteil-Referenzbestimmungsblocks 112 von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Block 112 ist in vielen strukturellen und funktionalen Aspekten mit dem in Fig. 9 veranschaulichten Aufladungsstromreferenzbestimmungsblock 110 identisch und wenigstens Teile der Beschreibung desselben werden dementsprechend der Kürze halber weggelassen. In jedem Fall umfasst der Block 112 eine Abgasrückführungsanteil-(EGRF)-CHI4-Tabelle 350 mit einem ersten Daten-Eingang (XI), der auf dem Signalweg 78 das Motordrehzahlsignal (ES) erhält, und einem zweiten Daten-Eingang (YI), der von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 den Drehmoment-Kraftstoff-Wert (TFUEL) erhält. Die X-Achsen- und Y- Achsen-Eingänge vom Block 350 erhalten die CHI4-Drehzahlachsen- und CHI4-Kraftstoffachsenwerte von den Blöcken 352 bzw. 354. Eine Ausgabe (Z) vom Block 350 wird einem CHI4-Eingang eines Mischhauptblocks 356 bereitgestellt, wobei der Mischhauptblock 356 vorzugsweise mit dem unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 11-12 veranschaulichten und beschriebenen Mischhauptblock 266 identisch ist.
  • Der Block 112 umfasst eine Anzahl zusätzlicher Abgasrückführungsanteil-CHI-Blöcke 358 und 364, die alle identisch zu dem hinsichtlich Block 350 beschriebenem angeschlossen und konfiguriert sind und von Blöcken 360-368 geeignete Drehzahl- und Kraftstoffachsenwerte erhalten. Die Z-Ausgaben der Blöcke 358 und 364 werden CHI3- bzw. CHI2-Eingängen des Mischhauptblocks 356 bereitgestellt. Der Block 112 umfasst ferner zwei Abgasrückführungsanteil-ALPHA-Blöcke 370 und 376, die identisch zu den Abgasrückführungsanteil-CHI-Blöcken 350, 358 und 364 angeschlossen und konfiguriert sind und von Blöcken 372-380 geeignete Drehzahlachsen- bzw. Kraftstoffachsenwerte erhalten. Die Z-Ausgabe des Abgasrückführungsanteil- ALPHA1-Blocks 370 wird einem A1-Eingang und die Z-Ausgabe des Abgasrückführungsanteil-ALPHA0-Blocks 376 wird einem A0-Eingang des Mischhauptblocks 356 bereitgestellt. Der Mischhauptblock 356 umfasst ferner eine Anzahl von Eingängen, die die CHI-Datenstruktur (CNI-V, CHI-LT und CHI-UT) sowie den von dem Steuerskalarbestimmungsblock 100 erzeugten ALPHA-Wert erhalten.
  • Die Ausgabe (OUT) des Mischhauptblocks 356 wird einem Eingang eines Wahr/Falsch-Blocks 390 bereitgestellt, der einen zweiten, vorzugsweise einen konstanten "0"-Wert vom Block 392 erhaltenden Eingang und einen dritten Eingang aufweist, der die von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 (siehe Fig. 3) erzeugte OFCL-Eingabe erhält. Die Ausgabe des Wahr/Falsch-Blocks 390 entspricht der Ausgabe des Abgasrückführungsanteil-Referenzbestimmungsblocks 112 und stellt den von dem Verbrennungsmanager 60 (Fig. 2) erzeugten gesteuert vorgegebenen Abgasrückführungsanteil-Wert (CEGRF) bereit.
  • Bezugnehmend auf Fig. 14 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer grafischen Darstellung einer Anzahl von Abgasrückführungsanteil-Verläufen über der Motordrehzahl (RPM) und der Motorkraftstoffzufuhr (mm3/Hub) gezeigt, wobei die grafische Darstellung ein Beispiel eines der Abgasrückführungsanteil-CHI- oder -ALPHA-Blöcke 350, 358, 364, 370 oder 376 von Fig. 13A repräsentiert. Die speziellen Abgasrückführungsanteil-Verläufe, e.g. Verläufe 400, 402 und 404, geben Linien eines konstanten Abgasrückführungsanteils an und jeder der Blöcke 350, 358, 364, 370 oder 376 wählt vorzugsweise einen geeigneten Verlauf aus oder interpoliert zwischen geeigneten Verläufen unter Verwendung bekannter Verfahren basierend auf aktuellen Motordrehzahl- und Kraftstoffzufuhrzuständen. Es ist verständlich, dass die in Fig. 14 veranschaulichte grafische Darstellung spezieller Abgasrückführungsanteil-Verläufe lediglich beispielshalber gezeigt ist und dass die vorliegende Erfindung vorsieht, dass die grafische Darstellung von Abgasrückführungsanteil-Verläufen für jeden der Abgasrückführungsanteil-CHI- und/oder- ALPHA-Blöcke 350, 358, 364, 370 oder 376 alternativ unterschiedliche Formen und/oder Funktionen annehmen kann. Auch wenn die Blöcke 350, 358, 364, 370 oder 376 in Fig. 14 als grafische Wiedergaben veranschaulicht sind, sieht die vorliegende Erfindung außerdem vor, jeden der Blöcke 350, 358, 364, 370 und 376 als eine oder mehrere Tabellen, Gleichungen und dergleichen zu implementieren.
  • Wie oben beschrieben, ist der Mischhauptblock 356 von Fig. 13B vorzugsweise identisch zu dem unter Bezugnahme auf Fig. 11 und 12 veranschaulichten und beschriebenen konfiguriert. Der Abgasrückführungsanteil-Wert, der aus dem Ausgang (OUT) vom Block 356 hervorgeht, wird einem "Falsch"-Eingang eines Wahr/Falsch-Blocks 390 bereitgestellt, der einen Steuer-Eingang, der den von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 (Fig. 3) erzeugten OFCL-Wert erhält, und einen "Wahr"- Eingang aufweist, der den Nullwert vom Block 392 erhält. Unabhängig von dem von dem Mischhauptblock 356 erzeugten, gesteuert vorgegebenen EGR-Wert erzeugt der Wahr/Falsch-Block 390, wenn der von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erzeugte OFCL-Wert "wahr" ist, was angibt, dass die Motorkraftstoffzufuhr aktuell, wie oben beschrieben, OFC-begrenzt ist, als seine Ausgabe den Nullwert vom Block 392 und der vom Block 112 erzeugte, gesteuert vorgegebene Abgasrückführungsanteil-Wert (CEGRF) wird ebenso Null sein. Wenn jedoch der von dem Kraftstoffmengenreferenzbestimmungsblock 102 erzeugte OFCL-Wert "falsch" ist, was angibt, dass die Motorkraftstoffzufuhr derzeit nicht OFC-begrenzt ist, erzeugt der Wahr/Falsch-Block 390 als seine Ausgabe den von dem Mischhauptblock 356 erzeugten Abgasrückführungsanteil-Wert.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der SOI-Referenzbestimmungsblock 108 vorzugsweise in seiner Struktur und Funktion mit dem Aufladungsstromreferenzbestimmungsblock 110, der unter Bezugnahme auf Fig. 9-12 veranschaulicht und beschrieben ist, mit zwei kleinen Ausnahmen identisch. Erstens basiert der SOI-Referenzbestimmungsblock 108 vorzugsweise SOI-Bestimmungen vielmehr auf dem Kraftstoffreferenzwert FUELREF als auf dem Drehmoment-Kraftstoff- Wert TFUEL. Zweitens sind die Aufladungsstrom-CHI- und -ALPHA-Blöcke von Fig. 9 in dem SOI-Referenzbestimmungsblock 108 durch entsprechende SOI-CH- und - ALPHA-Blöcke ersetzt, wobei derartige Blöcke vorzugsweise in einer zu einer der in Fig. 10 oder Fig. 14 gezeigten grafischen Darstellungen vergleichbaren Weise konfiguriert sind. In jedem Fall sind die verschiedenen SOI-CH- und -ALPHA-Blöcke vorzugsweise konfiguriert, um entsprechende SOI-Werte als Funktionen der Motordrehzahl und der Motorkraftstoffzufuhr (FUELREF) zu erzeugen.

Claims (1)

  1. System zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen, mit:
    Einrichtungen zum Bestimmen einer aktuellen Umgebungsluftdichte,
    Einrichtungen zum Bestimmen einer aktuellen Betriebstemperatur eines Verbrennungsmotors,
    einer Speichereinheit mit einer Anzahl darin gespeicherter Datensätze,
    wobei jeder Datensatz einen Teilsatz von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil- Steuerbefehlswerten aufweist, die entweder für einen einzelnen Umgebungsdruck oder eine einzelne Motorbetriebstemperatur optimiert sind, und
    reiner Motorsteuereinrichtung, die konfiguriert ist, um einen ersten der Anzahl von Datensätzen auszuwählen, der einen zugeordneten einzelnen Umgebungsdruck oder eine zugeordnete einzelne Motorbetriebstemperatur aufweist, der bzw. die kleiner als eine entsprechende der aktuellen Umgebungsluftdichte und der aktuellen Betriebstemperatur ist oder dieser entspricht, und um einen zweiten der Anzahl von Datensätzen auszuwählen, der einen zugeordneten einzelnen Umgebungsdruck oder eine zugeordnete einzelne Motorbetriebstemperatur aufweist, der bzw. die größer als eine entsprechende der aktuellen Umgebungsluftdichte und der aktuellen Betriebstemperatur ist oder dieser entspricht, wobei die Motorsteuereinrichtung zwischen den ersten und zweiten Datensätzen interpoliert, um Aufladungsstromwert- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehle zu erzeugen.
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