DE112005000759B4 - Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors (1), umfassend:
einen Turbolader (2) variabler Geometrie zum Aufladen des Verbrennungsmotors (1);
einen NOx-reduzierenden Katalysator (11), bereitgestellt in einer Abgas-Gaspassage (5) des Verbrennungsmotors (1); einen Reduziermittelsprüher (12) zum Sprühen eines Reduziermittels zu dem NOx-reduzierenden Katalysator (11) unter Verwendung eines Ladedrucks auf einer Seite eines Laders (2A) des Turboladers (2) variabler Geometrie;
einen Belastungs-Detektor (4A) zum Detektieren einer Belastung, die an den Verbrennungsmotor (1) angelegt ist; und
einen Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) zur Steuerung des Düsenöffnungsgrades des Turboladers (2) variabler Geometrie basierend auf dem von dem Belastungs-Detektor (16) detektierten Ergebnis,
wobei der Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) den Ladedruck zur Zerstäubung des Reduziermittels steuert.

Description

  • [TECHNISCHES GEBIET]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasemissions Steuervorrichtung von einem Verbrennungsmotor, genauer gesagt eine Abgasemissions-Steuervorrichtung, bereitgestellt in einer Abgas-Gaspassage eines Verbrennungsmotors, ausgestattet mit einem Turbolader variabler Geometrie, um Abgas durch Zuführen eines Reduziermittels zu reinigen.
  • [TECHNISCHER HINTERGRUND]
  • Herkömmlich sind Abgasemissions-Steuervorrichtungen bekannt gewesen, welche bereitgestellt wurden in einer Abgas-Gaspassage eines Verbrennungsmotors zum Auffangen von Partikeln in Abgas, welches aus dem Verbrennungsmotor, wie einem Dieselmotor, ausgestoßen wird, sowie zum Reduzieren der Menge an NOx, welche im Abgas vorhanden ist. Als Abgasemissions-Steuervorrichtungen zum Auffangen der Partikel sind Vorrichtungen entwickelt worden, ausgestattet mit einem DPF (Diesel-Partikelfilter); wohingegen als Abgasemissions-Steuervorrichtungen zum Verringern der Menge des NOx (Stickstoffoxids) Vorrichtungen entwickelt worden sind, ausgestattet mit einem DeNOx-Katalysator, wie einem NOx-reduzierenden Katalysator, einem NOx-Adsorptions-Katalysator etc.
  • Dokument EP 1 550 796 A1 offenbart ein Verfahren zur Kontrolle der Abgastemperatur bei einem aufgeladenem Verbrennungsmotor, welcher eine Bypassleitung enthält, die die Einlassleitung mit der Abgasleitung verbindet unter Umgehung des Motors. Hierbei wird Luft von der Zuführleitung in die Abgasleitung bezüglich der Strömungsrichtung oberhalb eines katalytischen Systems zur Reduzierung des Stickoxidanteils eingespeist. Beispielsweise wird die Luft bezüglich der Strömungsrichtung oberhalb der Turbine des Turboladers eingespeist. Dabei wird die Luftfließrate entsprechend der benötigten Temperatur mit Hilfe eines Kontrollventils reguliert.
  • Insbesondere, um mit der strikten Kontrolle auf die Abgasemission in den letzten Jahren umzugehen, sind Abgasemissions-Steuervorrichtungen entwickelt worden, gebildet durch Kombinieren eines DPF und eines DeNOx-Katalysators in Reihe (siehe zum Beispiel Dokument 1). Mit einer solchen Abgasemissions-Steuervorrichtung, können Partikel mittels des DPF in einer Front-Stufe einer Stromaufwärts-Seite aufgefangen werden, und NOx kann durch den DeNOx-Katalysator in einer Rückseiten-Stufe auf einer Stromabwärts-Seite reduziert werden, so dass die Reinigungsleistung von Abgas weiter verbessert werden kann.
  • Um zu ermöglichen, dass der NOx-reduzierende Katalysator mit dem Abgas reagiert, wird ein Reduziermittel von der Stromaufwärts-Seite der Abgas-Gaspassage zugeführt. Obwohl das Reduziermittel zu Nebel zerstäubt werden kann mittels Hochdruck-Einspritzung, sodass es zugeführt werden kann, wird in den meisten Fällen das Reduziermittel zerstäubt, indem es mit Luft gemischt wird. Ferner, wie für die Zerstäubung durch Vermischen mit Luft, wird, im Fall eines Motors, der mit einem Abgas-Turbolader ausgestattet ist, vorgeschlagen, dass ein Teil der überverdichteten Luft aus einer Lader-Seite zu einem Reduziermittelsprüher zugeführt wird, und das Reduziermittel durch die Luft zerstäubt wird (siehe zum Beispiel Dokument 2).
    • [Dokument 1] Japanische Patent-Offenlegungs-Veröffentlichung JP 2000-199 423 A (1 etc.)
    • [Dokument 2] Japanische Patent-Offenlegungs-Veröffentlichung JP 07-102 949 A (1 etc.)
  • Dokument DE 195 31 028 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang eine Abgasreinigungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Aufladesystem, d.h. mit einem Verdichter. Der Verdichter dient neben der Erzeugung von verdichteter Luft, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, der Einspeisung verdichteter Luft in eine Leitung, die mit einer Sprüheinrichtung der Abgasreinigungseinrichtung verbunden ist. Auf diese Weise dient der abgezweigte Teil der verdichteten Luft als Druckluft zum Versprühen eines Reaktionsmittels. Das versprühte Reaktionsmittel wird zusammen mit dem zu reinigenden Abgas des Verbrennungsmotors einem Katalysator zugeführt.
  • [OFFENBARUNG DER ERFINDUNG]
  • [VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME]
  • Da jedoch gemäß Dokument 2 die Laderseite des Abgasturboladers einfach mit dem Reduziermittelsprüher durch eine Luftausführungspassage verbunden ist, wird die in den Re duziermittelsprüher geflossene Luft ungenügend werden in dem Falle, wo der von dem Abgasturbolader zugeführte Ladedruck relativ niedrig und deshalb die Fließgeschwindigkeit der Luft gering ist, beispielsweise dann, wenn der Motor im Niedrigbelastungsbereich arbeitet, so dass sich die Zerstäubung des Reduziermittels möglicherweise schwieriger gestaltet, und die von dem NOx-reduzierenden Katalysator katalysierte Reaktion eventuell unbefriedigend abläuft. Weiterhin wird die Abgastemperatur im Allgemeinen niedrig sein, wenn der Ladedruck gering ist, wodurch die Temperatur des NOx-reduzierenden Katalysators niedrig werden und die Reaktion noch weiter erschwert wird.
  • Ferner kann im Niedriglastbereich die Möglichkeit bestehen, dass nur ungenügend Verbrennungsluft vorhanden ist, da die verdichtete Luft – obwohl nur in geringer Menge – in den Reduziermitteisprüher geleitet wird, so dass die Menge an Partikeln und unverbranntem Treibstoff ansteigt.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, welche in der Lage ist, ein Reduziermittel gut zu zerstäuben und die Zuführung von Verbrennungsluft zu gewährleisten.
  • [MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME]
  • Die Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein: einen Turbolader variabler Geometrie zum Aufladen des Verbrennungsmotors; einen NOx-reduzierenden Katalysator, bereitgestellt in einer Abgas-Gaspassage des Verbrennungsmotors; einen Reduziermittelsprüher zum Sprühen eines Reduziermittels zu dem NOx-reduzierenden Katalysator unter Verwendung eines Ladedrucks auf einer Lader-Seite des Turboladers variabler Geometrie; einen Belastungs-Detektor zum Detektieren einer Belastung, welche an dem Verbrennungsmotor angelegt ist; und einen Öffnungsgrad-Regler zur Steuerung eines Düsenöffnungsgrads des Turboladers variabler Geometrie, basierend auf dem von dem Belastungs-Detektor detektierten Ergebnis, wobei der Öffnungsgrad-Regler den Ladedruck zum Zerstäuben des Reduziermittels steuert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, weil der Düsenöffnungsgrad des Turboladers variabler Geometrie gesteuert wird, durch den Öffnungsgrad-Regler, auch für das Sprühen des Reduziermittels, sogar in dem Zustand, bei welchem der Verbrennungsmotor bei niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit oder bei niedriger Belastung arbeitet, wenn der Ladedruck normalerweise nicht erhöht werden kann, ein Ladedruck gleich zu oder höher als ein Wert, geeignet zur Zerstäubung des Reduziermittels, erhalten werden durch Steuern des Düsenöffnungsgrades des Turboladers variabler Geometrie, während das Reduziermittel sicher durch einen Teil der überverdichteten Luft zerstäubt werden kann. Ferner wird, durch Erhöhen des Ladedruckes, die Verbrennungsluft, welche dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, erhöht, sodass eine günstige Verbrennung ausgeführt wird, und die Erzeugung von Partikeln und der Ausstoß von unverbranntem Treibstoff wird reduziert.
  • Mit anderen Worten, soll mit der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration zum aktiven Steuern des Düsenöffnungsgrades des Turboladers variabler Geometrie zum Zwecke des Sprühens des Reduziermittels bereitgestellt werden, anstatt nur eine Kombination der Konfiguration zum Sprühen des Reduziermittels unter Verwendung eines Teils der verdichteten Luft aus einem herkömmlichen Überlader und der Konfiguration eines herkömmlichen Turboladers variabler Geometrie zu sein.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Öffnungsgrad-Regler einen Referenzbelastungs-Speicher zum Speichern einer Referenzbelastung, bei welcher das Funktionieren des Katalysators beginnt, einen Belastungsbestimmer, zum Bestimmen, ob die vom Belastungs-Detektor detektierte Belastung gleich oder höher als die Referenzbelastung ist, oder nicht, und einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgeber, welcher einen gesteuerten Öffnungsgrad erzeugt und einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehl ausgibt bzw. erteilt, basierend auf einem Ergebnis, bestimmt von dem Belastungsbestimmer, einschließt, wobei der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber den Düsenöffnungsgrad gemäß des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehls steuert, so dass der Ladedruck bei einem vorbestimmten Wert oder höher gehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn es Änderungen in der Charakteristik des Verbrennungsmotors und in der Charakteristik des Katalysators gibt, begleitet von Änderung der Außentemperatur und Änderung im Lauf der Zeit, das Reduziermittel bei stabiler Genauigkeit gesprüht werden durch Ausführen einer Rückkopplungssteuerung basierend auf der Bestimmung des detektierten Wertes.
  • Es wird bevorzugt, dass die Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einschließt: einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor zum Detektieren der Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors; einen Referenz-Umdrehungsgeschwindigkeits-Speicher zum Speichern einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit; einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer, der bestimmt, ob oder ob nicht die Umdrehungsgeschwindigkeit, detektiert von dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor, die vorherbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit überschreitet; und einen Operations-Restriktor bzw. Betriebs-Drossler zum Einschränken einer Betätigung des Belastungsbestimmers und einer Betätigung des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgebers, wenn es bestimmt wird, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit gleich zu oder niedriger als die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, durch Verwenden der Umdrehungsgeschwindigkeit als einem Parameter für das Sprühen des Reduziermittels, im Niedrig-Umdrehungsgeschwindigkeits-Bereich, wie in einem Niedrig-Leerlaufzustand, wobei die Temperatur des Abgases niedrig ist und die Aktivität des Katalysators niedrig ist, wird der Düsenöffnungsgrad groß gelassen, um den Ladedruck zu verringern, das Sprühen des Reduziermittels kann gestoppt werden, so dass der Katalysator effizienter verwendet werden kann als im Vergleich zu dem Fall, bei welchem nur die Belastung als ein Parameter verwendet wird.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Öffnungsgrad-Regler einschließt: einen Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher zum Speichern eines Öffnungsgrad-Steuerungsmusters, in welchem die Belastung des Verbrennungsmotors und ein gesteuerter Öffnungsgrad-Befehl, entsprechend der Belastung, miteinander korreliert sind; und einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgeber zum Erzeugen eines gesteuerten Öffnungsgrades und Erteilen des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehls basierend auf dem Öffnungsgrad-Steuerungsmuster und dem Ergebnis, detektiert von dem Belastungs-Detektor, wobei das Öffnungsgrad-Steuerungsmuster einen Minimumwert in einer Nachbarschaft einer Referenzbelastung einnimmt, bei welchem das Funktionieren des Katalysators beginnt, so dass der Ladedruck bei einem vorbestimmten Wert oder höher gehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, da eine hohe Steuerungsantwortfähigkeit erzielt werden kann durch eine "feed forward"- bzw. Vorwärtsregelungs-Steuerung basierend auf dem gespeicherten Öffnungsgrad-Steuerungsmuster, möglich, sogar auf eine rasche Veränderung in der Belastung und Umdrehungsgeschwindigkeit schnell zu antworten.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher eine Vielzahl von Öffnungsgrad-Steuerungsmustern, entsprechend einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, speichert, wobei die Abgasemissions-Steuervorrichtung ferner umfasst: einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor zum Detektieren der Umdrehungs geschwindigkeit des Verbrennungsmotors; und einen Muster-Wähler zum Auswählen eines Öffnungsgrad-Steuerungsmusters entsprechend zu einer detektierten Umdrehungsgeschwindigkeit.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, durch Verwendung der Umdrehungsgeschwindigkeit als einem Parameter zum Sprühen des Reduziermittels, im Niedrig-Umdrehungsgeschwindigkeitsbereich, wie in einem Niedrig-Leerlaufzustand, wobei die Temperatur des Abgases niedrig ist und die Aktivität des Katalysators niedrig ist, wird der Düsenöffnungsgrad groß gelassen, um den Ladedruck zu verringern, das Sprühen des Reduziermittels kann gestoppt werden, so dass der Katalysator effizienter verwendet werden kann, als im Vergleich zu dem Fall, bei welchem lediglich die Belastung als ein Parameter verwendet wird.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit gleich 40% oder mehr der geschätzten Ausgangs-Umdrehungsgeschwindigkeit ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, in dem Fall, bei welchem der Verbrennungsmotor im Niedriglastbereich arbeitet, wobei die Temperatur des Abgases niedrig ist und der Katalysator nicht ausreichend erwärmt wird und deshalb kaum wirken kann, da untere Grenzen der vorbestimmten Belastung und der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit gesetzt sind, das Sprühen des Reduziermittels während der Zeit, wenn der Katalysator tätig ist, so eingeschränkt, dass verschwenderischer Verbrauch des Reduziermittels verhindert wird.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Belastungs-Detektor eine Treibstoffeinspritzmenge des Verbrennungsmotors detektiert, und die Referenzbelastung die Treibstoffeinspritzmenge ist, wenn der Verbrennungsmotor 20% oder mehr des geschätzten Ausgangsdrehmoments ausgibt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, in dem Fall, wobei der Verbrennungsmotor im Niedriglastbereich arbeitet, wobei die Temperatur des Abgases niedrig ist und der Katalysator nicht ausreichend erwärmt ist und deshalb kaum wirkt, da untere Grenzen der vorbestimmten Belastung und der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit gesetzt sind, das Sprühen des Reduziermittels während der Zeit eingeschränkt, wenn der Katalysator nicht arbeitet, so dass verschwenderischer Verbrauch des Reduziermittels verhindert wird.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der NOx-reduzierende Katalysator ein Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator ist, und das Reduziermittel Harnstoff-Wasser ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen, da der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator als der NOx-reduzierende Katalysator verwendet wird und das Harnstoff-Wasser als das Reduziermittel verwendet wird, das im Abgas enthaltene NOx und der Ammoniak, erhalten durch Zersetzen des gesprühten Harnstoff-Wassers, in Kontakt mit dem Katalysator, um effizient in harmloses Stickstoffgas umgewandelt zu werden.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass eine Auslassseite des Laders des Turboladers variabler Geometrie verbunden ist mit dem Reduziermittelsprüher durch eine Luftausführungspassage, welche verdichtete Luft zuführt, und ein Regulierventil und/oder ein Öffnungs-/Schließungsventil sind in der Luftausführungspassage bereitgestellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da das Regulierventil und/oder das Öffnungs-/Schließungsventil in der Luftausführungspassage angeordnet sind, selbst wenn der Ladedruck auf der Seite des Laders des Turboladers variabler Geometrie geringer ist als der Druck des Abgases, der Rückwärtsfluss des Abgases durch Schließen dieser Ventile verhindert werden.
  • Insbesondere durch Vorsehen eines Öffnungs/Schließungsventils, kann, selbst wenn der Verbrennungsmotor bei der Belastung arbeitet, gleich oder höher als die vorbestimmte Belastung, oder bei der Umdrehungsgeschwindigkeit, gleich oder höher als die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit, das Zuführen der verdichteten Luft zu dem Reduziermittelsprüher absichtlich abgeschaltet werden durch Betätigung des Öffnungs-/Schließungsventils. Es wird beispielsweise lange Zeit in Anspruch nehmen, den NOx-reduzierenden Katalysator zu erwärmen in einem Fall, wobei die Außentemperatur niedrig ist, wie im Winter, oder wobei der NOx-Reduzierungskatalysator nicht ausreichend erwärmt werden kann. In einem solchen Fall, wenn die Temperatur des NOx-reduzierenden Katalysator signifikant verringert wird wegen der Luftzuführung (der Reduziermittel-Zuführung), kann die Luftzuführung während der Periode abgeschaltet werden, während der NOx-Reduzierungskatalysator in sicherer Weise durch das Abgas erwärmt wird, so dass verschwenderischer Verbrauch des Reduziermittels verhindert wird.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Lufttank in der Luftausführungspassage zwischen der Ausgangsseite des Laders und dem Öffnungs- /Schließungsventil vorgesehen ist, und ein Drucksteuerungsventil in der Luftausführungspassage zwischen der Auslassseite des Laders und dem Lufttank angeordnet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, da der Lufttank als ein Akkumulator vorgesehen ist, durch Akkumulieren des Luftdrucks innerhalb des Lufttanks, ein stabiler Druck für das Sprühen des Reduziermittels sichergestellt. Ferner kann, da die Fluktuation von Druck (Pulsation) der zugeführten Luft gedämpft wird, das Sprühen bei stabilem Druck durchgeführt werden.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass ein vorbestimmter Wert des Ladedrucks 0,05 MPa (0,5 bar) ist.
  • Hierin bedeutet "der Ladedruck, gleich zu oder höher als ein vorbestimmter Wert" den Ladedruck, bei welchem das Reduziermittel befähigt wird, zerstäubt zu werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da der Ladedruck vorgeschrieben ist, wenn das Reduziermittel gesprüht wird, ein günstiges Sprühen realisiert werden.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Öffnungsgrad-Regler den Düsenöffnungsgrad gemäß eines gesteuerten Öffnungsgrad-Befehls steuert, so dass der Ladedruck im Wesentlichen bei gleicher Höhe in einem Bereich gehalten wird, beginnend von einer Nachbarschaft einer Referenzbelastung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, in einem spezifischen Bereich, wobei die Temperatur NOx-reduzierenden Katalysators schwierig zu erhöhen ist, wie im Niedrig-Umdrehungsgeschwindigkeits-Bereich oder Niedrig-Auflastbereich, dabei der Ladedruck konstant aufrechterhalten, um den Fall zu verhindern, bei welchem ein Teil der verdichteten Luft überschüssig zum Sprühen des Reduziermittels zugeführt wird. Folglich wird verhindert, dass die Temperatur des NOx-reduzierenden Katalysators aufgrund der zugeführten Luft verringert wird, weshalb in sicherer Weise verhindert wird, dass das Reduziermittel verschwenderisch verbraucht wird, und der NOx-reduzierende Katalysator wird befähigt, in günstiger Weise zu wirken.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Öffnungsgrad-Regler anfänglich den Düsenöffnungsgrad zu einer Schließungs-Seite steuert, bis die Belastung eine Nähe einer Referenzbelastung erreicht, und anschließend den Düsenöffnungsgrad zu einer Öffnungs-Seite steuert, so dass der Ladedruck bei einem vorbestimmten Wert oder höher in einem jeweiligen Belastungsbereich, gleich zu oder höher als die Referenzbelastung, gehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Zerstäubung des Reduziermittels im Niedriglastbereich verbessert werden, und durch einmaliges Steuern des Düsenöffnungsgrades zur Schließungs-Seite, und dann Steuern des Düsenöffnungsgrades zur Öffnungs-Seite, kann jedoch ein Ladedruck, gleich zu oder höher als ein vorbestimmter Wert, erhalten werden, und ferner kann, durch erneutes Steuern des Düsenöffnungsgrads zur Schließungs-Seite im intermediären oder hohen Belastungsbereich, der Ladedruck schrittweise erhöht werden.
  • [KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN]
  • 1 ist eine schematische Veranschaulichung, welche die Peripherie eines Verbrennungsmotors zeigt, ausgestattet mit einer Abgasemissions-Steuervorrichtung, in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches erklärt, wie eine Düsenöffnungsgrad-Steuerung in der ersten Ausführungsform durchzuführen ist;
  • 4 ist eine Grafik, welche einen Wirkungsbereich der ersten Ausführungsform erläutert;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Steuervorrichtung in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist eine Grafik, welche erläutert, wie eine Düsenöffnungsgrad-Steuerung in der zweiten Ausführungsform durchzuführen ist;
  • 7 ist eine schematische Veranschaulichung, welche eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert; und
  • 8 ist eine schematische Veranschaulichung, welche eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • [ERKLÄRUNG DER CODES]
  • 1 ... Dieselmotor (Verbrennungsmotor), 2 ... Turbolader variabler Geometrie, 2A ... Lader, 5 ... Abgas-Gaspassage, 10 ... Abgasemissions-Steuervorrichtung, 11 ... Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator (NOx-reduzierender Katalysator), 12 ... Reduziermittel-Sprüher, 14A ... Luftausführungspassage, 14B ... Regulierventil, 14C ... Öffnungs-/Schließventil, 14D ... Lufttank, 14E ... Druck-Steuerventil, 15A, 15B ... Reglervorrichtung (Öffnungsgrad-Regler), 4A ... Treibstoffeinspritzungsvorrichtung (Belastungs-Detektor), 16 ... Überladungs-Druck-Sensor (Belastungs-Detektor), 17... Abgastemperatursensor (Belastungs-Detektor), 18 ... Motorgeschwindigkeitssensor 18 (Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor), 19 ... Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Sensor (Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor), 151 ... Referenzbelastungs-Speicher, 152 ... Referenz-Umdrehungsgeschwindigkeits-Speicher, 153 ... Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher, 154 ... Belastungsbestimmer, 155 ... Gesteuerter Öffnungsgrad-Befehlsgeber, 156 ... Muster-Wähler, 157 ... Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer, 158 ... Operations-Restriktor, P ... Überladungsdruck.
  • [BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG]
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Überdies werden, in und nach der unten erwähnten zweiten Ausführungsform, gleichartige Komponenten durch gleiche Nummern wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet werden, und die Erklärung dafür wird entweder weggelassen oder verkürzt werden.
  • [Erste Ausführungsform]
  • [1-1] Gesamtkonfiguration
  • 1 ist eine schematische Veranschaulichung, welche die Peripherie eines Dieselmotors (eines Verbrennungsmotors) zeigt, ausgestattet mit einer Abgasemissions-Steuervorrichtung 10, in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Der Dieselmotor (hierin nachstehend bezeichnet als "Motor") 1 schließt einen Turbolader variabler Geometrie 2 ein. Verdichtete Luft von der Seite eines Laders 2A des Turboladers variabler Geometrie 2 wird zu einem Motorkörper 4 durch einen Nachkühler 3 zugeführt, und Abgas aus dem Motorkörper 4 wird durch eine Abgas-Gaspassage 5 nach Rotieren einer Turbine 2B des Turboladers variabler Geometrie 2 abgeführt.
  • Ferner ist der Motor 1 der vorliegenden Erfindung mit einer EGR("Exhaust"-Gas-Rezirkulation)-Vorrichtung 6 ausgestattet, welche durch Rückführen eines Teils des Abgases aus einem Abgaskrümmer zu einem Einlasskrümmer die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungskammer reduziert und deshalb die Verbrennung verlangsamt, um die Verbrennungstemperatur zu reduzieren, und dadurch wird das NOx, erzeugt in der Hochtemperaturverbrennung, reduziert. Die EGR-Vorrichtung 6 ist eine so genannte gekühlte EGR, welche das EGR-Gas mit einem Kühler 6A kühlt, speziell vorgesehen zur weiteren Verringerung der Verbrennungstemperatur. Daneben repräsentiert die Referenznummer "7" in den Zeichnungen einen Kühler zum Kühlen des Motorkörpers 4.
  • In der obenstehenden vorliegenden Ausführungsform schließt die Abgasemissions-Steuervorrichtung 10 den Turbolader variabler Geometrie 2, einen Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator (NOx-Reduzierungskatalysator) 11, einen Reduziermittelsprüher 12, einen Reduziermittel-Zuführer 13, einen Luftzuführer 14, eine Reglervorrichtung (Öffnungsgrad-Regler) 15A, welcher diese Elemente als ein Ganzes steuert, und einen DPF ein.
  • Hierin ist der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator (NOx-Reduzierungskatalysator) 11 in der Abgas-Gaspassage 5 angeordnet. Der Reduziermittelsprüher 12 sprüht Harnstoff-Wasser (Reduziermittel) zu dem Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11. Der Reduziermittel-Zuführer 13 führt das Harnstoff-Wasser zum Reduziermittelsprüher 12 zu. Der Luftzuführer 14 entnimmt einen Teil von verdichteter Luft aus einer Einlasspassage 8, um die Luft zum Reduziermittelsprüher 12 zuzuführen. Die Reglervorrichtung (Öffnungsgrad-Regler) 15A steuert alle diese als ein Ganzes. Ferner, obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt, ist der DPF stromaufwärts des Reduziermittelsprühers 12 angeordnet.
  • Obwohl nicht ausführlich gezeigt, schließt der Turbolader variabler Geometrie 2 ein Betätigungsglied 2C ein, angetrieben durch elektrische Energie oder Fluidenergie, wie hydraulischen und pneumatischen Druck, und ein Düsenöffnungsgrad wird durch Antreiben eines Düsenblattes mit dem Betätigungsglied 2C eingestellt, wobei der Öffnungsgrad durch die Reglervorrichtung 15A gesteuert wird.
  • Der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 enthält Zeolith und Basismetall, wie Vanadium, wobei der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 gestattet, dass Ammoniak, erhalten aus dem Harnstoff-Wasser, als ein Reduziermittel mit dem NOx im Abgas reagiert, so dass das NOx entfernt wird, indem es zu Stickstoff und Sauerstoff zersetzt wird.
  • Der Reduziermittelsprüher 12 kann zum Beispiel eine Zwei-Fluid-Sprühdüse verwenden, nämlich eine Düse vom Doppel rohrtyp, durch welche das Harnstoff-Wasser von außen angesaugt wird wegen des Negativdrucks, verursacht durch Ausstoßung der verdichteten Luft aus einem Zentralteil der Düse, und das Harnstoff-Wasser zerstäubt wird, so dass es zu Nebel zersprüht wird. Man bemerke, dass die Konfiguration eine beliebige sein kann, solange das Harnstoff-Wasser zerstäubt werden kann, so dass es gesprüht wird.
  • Der Reduziermittelzuführer 13 führt das Harnstoff-Wasser aus einem Vorratstank 13C zu dem Reduziermittelsprüher 12 unter Verwendung einer Pumpe 13B zu, angeordnet in einer Reduziermittel-Zuführungspassage 13A. Ein Solenoid-Öffnungs-/Schließventil 13D ist in der Reduziermittel-Zuführungspassage 13A angeordnet. Die Öffnungs/Schließbetätigung des Öffnungs-/Schließventils 13D und die Antriebsbetätigung der Pumpe 13B werden unter der Steuerung des Reglers 15A durchgeführt.
  • Der Luftzuführer 14 liefert einen Teil der verdichteten Luft aus der Auslassseite des Laders 2A des Turboladers variabler Geometrie 2 zu dem Reduziermittelsprüher 12 durch eine Luftausführungspassage 14A, welche die Einlasspassage 8 und den Reduziermittelsprüher 12 verbindet. Die Luftausführungspassage 14A ist mit einem Regulierventil 14B auf ihrer Stromaufwärts-Seite ausgestattet, um einen Rückwärtsfluss des Abgases zu verhindern und ein Solenoid-Öffnungs-/Schließventil 14C auf der Stromabwärtsseite davon, gemäß der Notwendigkeit, zu öffnen und zu schließen. Die Öffnungs-/Schließbetätigung des Öffnungs-/Schließventils 14C wird von dem Regler 15A gesteuert.
  • Der Motorkörper 4 ist mit einer Treibstoff-Einspritzungsvorrichtung 4A ausgestattet, aus welcher ein Treibstoff-Einspritzungsmengen-Signal ausgegeben wird. Die Einlasspassage zum Motorkörper 4 ist mit einem Ladedruck-Sensor 16 ausgestattet, aus welchem ein Ladedruck-Signal ausgegeben wird. Die Abgas-Gaspassage 5 ist mit einem Abgastemperatur-Sensor 17 ausgestattet, aus welchem ein Abgastemperatursignal ausgegeben wird.
  • Hierin fungieren die Treibstoff-Einspritzungsvorrichtung 4A, der Ladedruck-Sensor 16 und der Abgastemperatur-Sensor 17 als Belastungs-Detektoren der vorliegenden Erfindung zum jeweiligen Ausgeben des detektierten Treibstoff-Einspritzmengen-Signals, Ladedruck-Signals und Abgastemperatur-Signals zur Reglervorrichtung 15A als Belastungen.
  • Der Motorkörper 4 ist mit einem Motorgeschwindigkeitssensor 18 ausgestattet, aus welchem ein Motorgeschwindigkeitssignal ausgegeben wird. Der Turbolader mit variabler Geometrie 2 ist mit einem Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Sensor 19 ausgestattet, aus welchem ein Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Signal ausgegeben wird.
  • Hierbei fungieren der Motorgeschwindigkeitssensor 18 und der Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Sensor 19 als Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektoren der vorliegenden Erfindung zum jeweiligen Ausgeben des detektieren Motorgeschwindigkeitssignals und Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeitssignals zur Reglervorrichtung 15A als Umdrehungsgeschwindigkeiten.
  • [1 – 2) Konfiguration der Reglervorrichtung
  • Die Öffnungsgradsteuerung der Düse des Turboladers variabler Geometrie 2 durch die Reglervorrichtung 15A wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Die Reglervorrichtung 15A schließt eine CPU (einen Mikroprozessor) oder einen von jedweden Kontrollkreisen ein. Als ein Öffnungsgrad-Regler der vorliegenden Erfindung steuert die Reglervorrichtung 15A das Betätigungsglied 2C, die Pumpe 13B und die Öffnungs-/Schließventile 13D und 14C zum Einstellen des Düsenöffnungsgrades basierend auf den Signalen, ausgegeben von den Belastungs-Detektoren (der Treibstoff-Einspritzungsvorrichtung 4A, dem Ladedruck-Sensor 16 und dem Abgastemperatur-Sensor 17) und den Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektoren (dem Motorgeschwindigkeitssensor 18 und dem Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Sensor 19).
  • Die Reglervorrichtung 15A, welche der Öffnungsgrad-Regler ist, schließt einen Referenzbelastungs-Speicher 151, einen Belastungsbestimmer 154, einen Referenz-Umdrehungsgeschwindigkeits-Speicher 152, einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer 157, einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 und einen Operations-Restriktor 158 ein.
  • Ferner können Parameter zur Steuerung der obenstehenden Abschnitte die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11, detektiert von einem Temperatursensor (nicht gezeigt in den Zeichnungen), die Temperatur von Kühlwasser des Motors, detektiert von einem Temperatursensor (nicht gezeigt in den Zeichnungen), oder die verbleibende Menge des Harnstoff-Wassers im Vorratstank 13C, detektiert von einem Flüssigkeitsspiegel-Sensor (nicht gezeigt in den Zeichnungen), sein.
  • Es ist zu bemerken, dass die Reglervorrichtung 15A üblicherweise in großem Maßstab zur Steuerung der Treibstoffeinspritzungsmenge im Motor 1 vorliegt, aber hierin wird die Beschreibung davon nur auf einen Aspekt beschränkt werden, welcher das Harnstoff-Wasser-Sprühen betrifft.
  • Der Referenzbelastungs-Speicher 151 speichert eine Treibstoffeinspritzungs-Menge, eine Abgastemperatur und einen Ladedruck, geeignet zur Zerstäubung des Reduziermittels durch den Reduziermittelsprüher 12, jeweilig entsprechend zu Referenzbelastungen, bei welchen der Katalysator 11 zu funktionieren beginnt.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Treibstoffeinspritzungsmenge, entsprechend der Referenzbelastung, die Treibstoffeinspritzungsmenge der Zeit, wenn der Dieselmotor 1 20% oder mehr des geschätzten Ausgangsdrehmoments ausgibt.
  • Der Belastungsbestimmer 154 bestimmt, ob oder ob nicht die Belastungen, detektiert von den Belastungs-Detektoren (der Treibstoff-Einspritzungsvorrichtung 4A, dem Ladedrucksensor 16 und dem Abgastemperatursensor 17) die Referenzbelastungen oder höher sind. Dadurch wird bestimmt, ob oder ob nicht der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 in dem Zustand ist, wo er zu funktionieren beginnt, und ob oder ob nicht der Zerstäubungsdruck, geeignet zur Zerstäu bung des Reduziermittels durch den Reduziermittelsprüher 12, erhalten wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der vorbestimmte Ladungsdruck P, welcher der Referenzwert für den Ladedruck ist oder höher als der niedrigste Druck, geeignet zur Zerstäubung des Harnstoff-Wassers, ist, und er wird auf 0,05 Mpa (0,5 bar) oder höher eingestellt.
  • Überdies wird, wenn die Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeit, detektiert von dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor (dem Turbolader-Rotationsgeschwindigkeitssensor 19), einen vorbestimmten zulässigen Wert überschreitet, ein Befehl zur Erhöhung des Düsenöffnungsgrades erteilt.
  • Der Referenzumdrehungsgeschwindigkeits-Speicher 152 speichert eine vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N1. Überdies ist die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N1 in der vorliegenden Ausführungsform gleich 40% oder mehr der geschätzten Ausgangs-Umdrehungsgeschwindigkeit Nr des Motors.
  • Der Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer 157 bestimmt, ob oder ob nicht die Motorgeschwindigkeit, detektiert von dem Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor (dem Motorgeschwindigkeitssensor 18), die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N1 übersteigt. Dadurch wird bestimmt, ob der Katalysator 11 in dem Zustand ist, wo er zu funktionieren beginnt, oder nicht.
  • Der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 bestimmt eine Erhöhung/Verringerung des Öffnungsgrades, basierend auf dem Bestimmungsergebnis des Belastungsbestimmers 154, erzeugt einen letztendlichen gesteuerten Öffnungsgrad und gibt einen Öffnungsgrad-Steuerungsbefehl an das Betätigungsglied 2C zum Einstellen des Düsenöffnungsgrades aus. Ferner gibt der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 Steuerbefehle an die Pumpe 13B und die Öffnungs/Schließungsventile 13D und 14C gemäß der Notwendigkeit aus.
  • Der Operations-Restriktor 158 schränkt, nach Bestimmen, dass die Motorgeschwindigkeit gleich zu oder langsamer als die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N1 ist, die Operationen bzw. Betätigungen des Belastungsbestimmers 154 und des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgebers 155 ein, so dass der nachfolgende Prozess nicht ausgeführt wird.
  • [1-3] Operationen der Reglervorrichtung
  • Die Operationen der Reglervorrichtung mit der obenstehenden Konfiguration nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3 beschrieben werden.
  • In der Abgasemissions-Steuervorrichtung 10 mit der obenstehenden Konfiguration steuert die Reglervorrichtung 15A den Düsenöffnungsgrad gemäß einer Änderung in den Belastungen und der Motorgeschwindigkeit, um einen vorbestimmten Ladedruck zu erhalten, bei welchem das Reduziermittel befähigt wird, zerstäubt zu werden.
    • (1) Die Reglervorrichtung 15A liest eine Öffnungstabelle für den Turbolader variabler Geometrie, gespeichert in einem ROM (Nur-Lese-Speicher), welcher damit bereitgestellt wird (Schritt Si), und erhält dann die Motorgeschwindigkeitsausgabe von dem Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor (dem Motorgeschwindigkeits-Sensor 18) und die Treibstoffeinspritzungsmengen-Ausgabe von dem Belastungs-Detektor (der Treibstoffeinspritzungsvorrichtung 4A) (Schritt S2).
    • (2) Dann wählt die Reglervorrichtung 15A einen Öffnungsgradwert, entsprechend der Motorgeschwindigkeit und der Treibstoffeinspritzungsmenge aus der Öffnungstabelle für den Turbolader variabler Geometrie (nicht gezeigt in 2), um die anfängliche Einstellung des Düsenöffnungsgrades durchzuführen (Schritt S3). Überdies, wird, wenn der unten erwähnte Belastungsbestimmer 154 bestimmt, dass der Ladedruck höher ist als der vorbestimmte Wert P, und die Reglervorrichtung 15A bestimmt, dass der Düsenöffnungsgrad kleiner als der anfängliche Einstellwert ist, der anfängliche Einstellwert zum letztendlichen Düsenöffnungsgrad.
    • (3) Ferner empfängt die Reglervorrichtung 15A den Ladedruck und die Abgastemperatur-Ausgabe von den Belastungs-Detektoren (dem Ladedruck-Sensor 16 und dem Abgastemperatursensor 17) (Schritt S4).
    • (4) Der Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer 157 bestimmt, ob oder ob nicht die Motorgeschwindigkeitsausga be aus dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor (dem Motorgeschwindigkeitssensor 18) höher ist als die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N1 (Schritt S5). Zu dieser Zeit schränkt der Operations-Restriktor 158, wenn bestimmt wird, dass die Motorgeschwindigkeit langsamer ist als die vorbestimmte Motorgeschwindigkeit N1, die Operationen des Belastungsbestimmers 154 und des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgebers 155 ein, so dass der folgende Prozess nicht ausgeführt wird (Schritt S5).
    • (5) Der Belastungsbestimmer 154 bestimmt, ob oder ob nicht die Treibstoffeinspritzungsmengen-Ausgabe aus dem Belastungs-Detektor (der Treibstoffeinspritzungsvorrichtung 4A) höher ist als eine Referenzbelastung T1, gespeichert im Referenzbelastungs-Speicher 151 (Schritt S6). Ferner bestimmt der Belastungsbestimmer 154, ob oder ob nicht die Abgastemperaturausgabe aus dem Belastungs-Detektor (Abgastemperatur-Sensor 17) gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist (Schritt S7).
    • (6) Die Reglervorrichtung 15A bestimmt, ob oder ob nicht die Düsenöffnungsfläche des Turboladers variabler Geometrie 2 der Minimumwert ist (Schritt S8). Ferner bestimmt die Reglervorrichtung 15A, ob oder ob nicht die Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Ausgabe aus dem Umdrehungsgeschwindigkeitsdetektor (dem Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeits-Sensor 19) gleich oder niedriger als der zulässige Wert ist (Schritt S9). Daneben sind diese Operationen herkömmlicherweise zum Zwecke des Schützens des Turboladers variabler Geometrie ausgeführt worden.
    • (7) Der Belastungsbestimmer 154 bestimmt, ob oder ob nicht die Ladedruck-Ausgabe aus dem Belastungs-Detektor (dem Ladedrucksensor 16) höher ist als der vorbestimmte Wert P (Schritt S10).
    • (8) Die Reglervorrichtung 15A bestimmt, ob oder ob nicht der Düsenöffnungsgrad kleiner ist als der anfängliche Einstellwert, eingestellt im Schritt S3 (Schritt S11).
    • (9) Der Belastungsbestimmer 154 bestimmt, ob oder ob nicht die Ladedruck-Ausgabe aus dem Belastungs-Detektor (dem Ladedruck-Sensor 16) höher ist als ein Wert, erhalten durch Addieren eines willkürlichen Wertes α zum vorbestimmten Wert P (Schritt S12).
    • (10) Der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 bestimmt, basierend auf den Verarbeitungsergebnissen des oben Genannten, den Düsenöffnungsgrad zu verringern (Schritt S13) oder den Düsenöffnungsgrad zu erhöhen (Schritt S14) oder den Öffnungsgrad gemäß der Öffnungstabelle für den Turbolader variabler Geometrie einzustellen, so dass ein letztendlicher gesteuerter Öffnungsgrad erzeugt wird. Der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 gibt einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehl zum Betätigungsglied 2C zum Einstellen des Düsenöffnungsgrades aus. Ferner gibt der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 Steuerungsbefehle an die Pumpe 133 und die Öffnungs/Schließventile 13D und 14C gemäß der Notwendigkeit aus.
  • Spezifisch bestimmt die Reglervorrichtung 15A den Düsenöffnungsgrad gemäß der Öffnungstabelle des Turboladers mit variabler Geometrie 2 (Schritt S3) während der Periode, wenn die Motorgeschwindigkeit zum Wert N1 erhöht wird und die Belastung von dem Nicht-Last-Zustand zum Wert T1 erhöht wird (bestimmt durch die Schritte S5 und S6). Bis die Belastung den Wert T1 erreicht oder die Motorgeschwindigkeit den Wert N1 erreicht, sind ferner die Öffnungs/Schließventile 13D und 14C geschlossen, so dass die verdichtete Luft und das Harnstoff-Wasser davon abgehalten werden, zu der Seite des Reduziermittelsprühers 12 zugeführt zu werden, wodurch verhindert wird, dass das Harnstoff-Wasser unnötig aussickern gelassen wird.
  • Nachdem die Belastung den Wert T1 übersteigt und die Motorgeschwindigkeit den Wert N1 überschreitet, wenn der Belastungsbestimmer 154 bestimmt, dass der Ladedruck gleich oder niedriger als der Wert P ist (Schritt S10), erteilt der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 einen Befehl zur Steuerung des Düsenöffnungsgrades des Turboladers variabler Geometrie 2 zur Schließungsseite hin (Schritt S13), so dass der Ladedruck ansteigt, bis er den Wert P erreicht. Ferner wird, durch Verringern des Düsenöffnungsgrades, die verdichtete Luft erhöht, so dass das Luft-Treibstoff-Verhältnis groß wird, weswegen die Verbrennungsluft erhöht wird.
  • Dann, wenn der Belastungsbestimmer 154 bestimmt, dass der Ladedruck höher ist als ein Wert, erhalten durch Addieren eines willkürlichen Wertes α zu dem P (Schritt S10), erteilt der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 einen Befehl zur Steuerung des Düsenöffnungsgrades zur Öffnungs-Seite hin (Schritt S14). Der Ladedruck kann im Wesentlichen bei dem Wert P gehalten werden durch Wiederholen der obenstehenden Schritte. Daneben kann der Ladedruck auch eingestellt werden, um höher als der Wert P zu sein, so dass die Zerstäubung des Harnstoff-Wassers weiter verbessert werden kann. Wenn dies jedoch so ausgeführt wird, wird, da die Fließrate der Luft, eingeflossen in die Seite des Reduziermittelsprühers 12, unnötig erhöht werden wird, deshalb die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 verringert werden. Aus diesem Grund wird der Ladedruck in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen bei einer Konstante gehalten. Obwohl das Luft-Treibstoff-Verhältnis gemäß der Erhöhung des Düsenöffnungsgrades graduell verringert wird, kann ferner, da der Düsenöffnungsgrad dazu neigt, geschlossen zu sein, im Vergleich zu demjenigen unter einer herkömmlichen Steuerung, genug Verbrennungsluft erhalten werden.
  • Ferner kann, in einem Öffnungsbereich jenseits des anfänglichen Öffnungsgrades, definiert gemäß der Öffnungstabelle des Turboladers variabler Geometrie 2 (einem Bereich, worin die Belastung eine Belastung T2 überschreitet), selbst wenn eine herkömmliche Steuerung des Düsenöffnungsgrades ausgeführt wird, die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 genügend durch das Abgas erhöht werden. Folglich, wenn die Reglervorrichtung 15A bestimmt, dass der Düsenöffnungsgrad kleiner als der anfängliche Einstellungswert ist (Schritt S11), vollführt der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 die Düsenöffnungsgrad-Steuerung, welche ein wesentliches Objekt bzw. Ziel des Turboladers 2 mit variabler Geometrie ist, nämlich die Steuerung zur Erzeugung eines Ausgangs, welcher sich gleichmäßig aus dem Niedriglastbereich zum Hochlastbereich verändern kann, oder vollführt eine Steuerung, um die Zeitverzögerung zu eliminieren. Mit anderen Worten entspricht der Bereich von T1 zu T2 einem besonderen Belastungsbereich der vorliegenden Erfindung.
  • [1-4] Vorteile der vorliegenden Ausführungsform
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Vorteile erwartet werden.
    • (1) Da die Reglervorrichtung 15A der Abgasemissions-Steuervorrichtung 10 ebenfalls den Düsenöffnungsgrad des Turboladers variabler Geometrie 2 zum Zwecke des Sprühens des Harnstoff-Wassers steuert, kann, selbst in dem Zustand, bei welchem der Motor 1 in einem Niedriglastbereich von T1 bis T2 arbeitet, während der Ladedruck üblicherweise nicht erhöht werden kann, der Ladedruck P, geeignet zur Zerstäubung des Harnstoff-Wassers erhalten werden durch Steuerung des Düsenöffnungsgrades des Turboladers variabler Geometrie, um näher zur Schließungsseite zu sein, verglichen mit der herkömmlichen Technik, während das Harnstoff-Wasser in sicherer Weise durch einen Teil der überverdichteten Luft zerstäubt werden kann. Ferner wird durch Erhöhung des Ladedrucks bis zum Wert P die zum Motor 1 zugeführte Verbrennungsluft erhöht, weswegen eine günstige Verbrennung realisiert werden kann, und die Erzeugung von Partikeln und der Ausstoß von unverbranntem Treibstoff verringert werden können.
    • (2) In dem Niedriglastbereich, worin die Temperatur des Abgases niedrig ist, und der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 nicht ausreichend erwärmt wird und deshalb schwierig wirken kann (mit anderen Worten, dem Belastungsbereich, worin die Belastung niedriger als 20% des geschätzten Ausgangsdrehmomentes Tr ist), oder im Niedriggeschwindigkeitsbereich, worin die Motorgeschwindigkeit niedriger als N1 ist, sind die Öffnungs/Schließventile 13D und 14C geschlossen, so dass die verdichtete Luft abgeschaltet ist und das Harnstoff-Wasser-Sprühen nicht ausgeführt werden kann, wodurch verhindert wird, dass das Harnstoff-Wasser verschwenderisch verbraucht wird während der Zeit, wenn es für den Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 schwierig ist, zu arbeiten. 4 ist ein Drehmoment-Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Motorbelastung und der Motorgeschwindigkeit zeigt. In 4 ist der durch diagonale Linien gezeigte Teil die Fläche, worin das Harnstoff-Wasser in günstiger Weise gesprüht wird in dem Fall, bei welchem die Reglervorrichtung 15A keine Steuerung des Harnstoff-Wasser-Sprühens bereitstellt, nämlich wenn die Reglervorrichtung 15A eine Steuerung zur Düsenöffnung des Turboladers variabler Geometrie 2 vorsieht, wie im herkömmlichen Fall. Im Gegensatz dazu, wie gezeigt durch den kreuz-schraffierten Teil in 4, kann sogar im Niedriglastbereich, worin das Harnstoff-Wasser nicht günstig mit herkömmlichen Techniken gesprüht werden könnte, aufgrund des niedrigen Ladedruckes, das Harnstoff-Wasser in sicherer Weise gesprüht werden durch Steuerung des Düsenöffnungsgrades, um den Ladedruck zu erhöhen.
    • (3) Da der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 als der NOx-reduzierende Katalysator verwendet wird, und das Harnstoff-Wasser als das Reduziermittel verwendet wird, kommen das NOx, enthalten im Abgas, und der Ammoniak, erhalten durch Zersetzen des gesprühten Harnstoff-Wassers, in Kontakt mit dem Katalysator, um effizient in harmloses Stickstoffgas umgewandelt zu werden.
    • (4) Da das Regulierventil 14B und das Öffnungs/Schließventil 14C in der Luftausführungspassage 14A vorgesehen sind, welche den Lader 2A und den Reduziermittelsprüher 12 verbindet, kann, sogar wenn der Ladedruck auf der Seite des Laders 2A des Turboladers variabler Geometrie 2 niedriger als der Druck des Abgases ist, der Rückwärtsfluss des Abgases verhindert werden.
    • (5) Insbesondere, zumal das Öffnungs/Schließventil 14C vorgesehen ist, kann, sogar wenn der Motor 1 unter der Belastung angetrieben wird, gleich zu oder höher als die vorbestimmte Belastung T1, die Zuführung der verdichteten Luft zum Reduziermittelsprüher 12 vorsätzlich abgeschaltet werden durch Betätigung des Öffnungs-/Schließventils 14C. Folglich wird es lange Zeit in Anspruch nehmen, um den Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 zu erwärmen in einem Fall, wobei die Außentemperatur niedrig ist, wie im Winter, oder wobei der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 nicht ausrei chend erwärmt werden kann. In einem solchen Fall, wenn die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 signifikant verringert wird aufgrund der Luftzuführung (der Harnstoff-Wasser-Zuführung), kann die Luftzuführung abgeschaltet werden während der Periode, während der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 in sicherer Weise durch das Abgas erwärmt wird, so dass verschwenderischer Verbrauch des Reduziermittels verhindert wird.
    • (6) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Ladedruck gleich oder höher als 0,05 MPa (0,5 bar) bei der Durchführung des Harnstoff-Wasser-Sprühens, weswegen ein günstiges Sprühen realisiert werden kann.
    • (7) Bei der Steuerung des Ladedrucks, in einem spezifischen Bereich, wo die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 schwierig zu erhöhen ist, wie dem Niedriglastbereich von T1 bis T2, kann, zumal der Ladedruck im Wesentlichen gehalten wird bei einer Konstante P, der Fall, worin ein Teil der verdichteten Luft überschüssig zum Sprühen des Harnstoff-Wassers zugeführt wird, verhindert werden. Folglich kann die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 daran gehindert werden, aufgrund der zugeführten Luft gesenkt zu werden, weswegen das Harnstoff-Wasser in sicherer Weise davon abgehalten werden kann, nutzlos verbraucht zu werden, und der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 befähigt wird, in sicherer Weise zu wirken.
    • (8) In dem Niedriglastbereich von T1 bis T2 kann die Zerstäubung des Harnstoff-Wassers verbessert werden. Zu dieser Zeit wird der Düsenöffnungsgrad zur Schließungsseite im Bereich vom Nicht-Last-Zustand bis T1 gesteuert, und danach zur Öffnungs-Seite im Bereich von T1 bis T2 gesteuert, um den Ladedruck P zu erhalten, und ferner kann der Düsenöffnungsgrad erneut zur Schließungsseite gesteuert werden im Zwischen- und Hoch-Lastbereich, welcher T2 überschreitet, um den Ladedruck graduell zu erhöhen, weshalb die substanzielle Charakteristik des Turboladers variabler Geometrie 2 erzielt werden kann.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben werden. Übrigens sind, in der folgenden Beschreibung, gleichartige Komponenten durch gleiche Nummern bezeichnet, wie von dem Teil, welches obenstehend beschrieben worden ist, und die Erklärung dafür wird entweder weggelassen oder abgekürzt.
  • In der ersten Ausführungsform wird eine Rückkopplungs-Steuerung ausgeführt. Es wird nämlich ein Steuerungsverfahren zum Einstellen des Düsenöffnungsgrades verwendet, basierend auf den Belastungen, wie der Treibstoffeinspritzungsmenge, dem Ladedruck und der Abgastemperatur und der detektierten Motorgeschwindigkeit und Turbolader-Umdrehungsgeschwindigkeit.
  • Im Gegensatz dazu unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch, dass anstatt der Rückkopplungs-Steuerung eine Vorwärtsregelungs-Steuerung durchgeführt wird, in welcher der Öffnungsgrad einzig gesteuert wird durch Verwenden des Öffnungsgrad-Steuerungsmusters, gespeichert im Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher 153, basierend auf der Treibstoffeinspritzungsmenge und der Motorgeschwindigkeit.
  • Zuerst wird die Konfiguration einer Reglervorrichtung 15B in der vorliegenden Ausführungsform nachstehend kurz unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden.
  • Die Reglervorrichtung 15B schließt einen Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher 153, einen Muster-Wähler 156 und einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 ein.
  • Der Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher 153 zieht den Minimumwert in der Nähe der Referenzbelastung, bei welcher der Katalysator das Funktionieren beginnt, heran und speichert eine Vielzahl von Öffnungsgrad-Steuerungsmustern, welche den Ladedruck bei einem vorbestimmten Wert P oder höher halten, entsprechend der Motorgeschwindigkeit.
  • Der Muster-Wähler 156 wählt ein Öffnungsgrad-Steuerungsmuster aus der Vielzahl von Öffnungsgrad-Steuerungsmustern, welche im Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher 153 gespeichert sind, gemäß der Treibstoffeinspritzungsmengen-Ausgabe von der Treibstoffeinspritzungs-Vorrichtung und der detektierten Motorgeschwindigkeit.
  • Der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber 155 erzeugt einen gesteuerten Öffnungsgrad und gibt einen Befehl zum stellen des Öffnungsgrades basierend auf dem Öffnungsgrad-Steuerungsmuster, das von dem Muster-Wähler 156 gewählt wurde.
  • Die Charakteristika der Öffnungsgrad-Steuerungsmuster, gespeichert im Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher 153, werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben werden.
  • Spezifisch wird, während der Periode, wenn die Belastung von dem Nicht-Last-Zustand zum Wert T1 erhöht wird, der Düsenöffnungsgrad zur Steuerung der Düsenöffnung des Turboladers variabler Geometrie 2 zur Schließungsseite gespeichert, verglichen zu einer herkömmlichen Steuerung (in welcher die Steuerung für Harnstoff-Wasser-Sprühen nicht berücksichtigt wird), gezeigt durch die Strich-Doppelpunkt-Linie. Folglich erreicht der Ladedruck den Wert P in einem frühen Stadium. Zu dieser Zeit, durch Ändern der Düsenöffnung zur Schließungsseite, wird die verdichtete Luft erhöht, so dass das Luft-Treibstoff-Verhältnis groß wird, und die Verbrennungsluft wird erhöht. Ferner, da die Öffnungs-/Schließventile 13D und 14C geschlossen sind, bis die Belastung T1 erreicht, wird verhindert, das Harnstoff-Wasser nutzlos ausfließen gelassen wird.
  • Danach, im Niedriglastbereich von T1 bis T2, werden die Düsenöffnungsgrade gespeichert, so dass die Düsenöffnung gesteuert wird, um zur Öffnungs-Seite des Düsenöffnungsgrades hin zu erfolgen, mit anderen Worten, nimmt der Düsenöffnungsgrad den Minimumwert in der Nähe der Referenzbelastung T1 an. Folglich wird, in diesem Bereich, der Ladedruck im Wesentlichen beim Wert P gehalten. In der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich zur ersten Ausführungsform, entspricht der Bereich von T1 bis T2 dem besonderen Belastungsbereich der vorliegenden Erfindung. Ferner, obwohl das Luft-Treibstoff-Verhältnis graduell erhöht wird im Bereich von T1 bis T2, kann, da der Düsenöffnungsgrad dazu neigt, näher zur Schließungsseite zu sein, verglichen zu demjenigen unter der herkömmlichen Steuerung, genügend Verbrennungsluft erhalten werden.
  • Im Belastungsbereich über T2 hinaus, sogar, wenn die herkömmliche Steuerung (die Steuerung, durchgeführt auf einer Extensionslinie der Strich-Doppelpunkt-Linie) für den Düsenöffnungsgrad ausgeführt wird, da der Ladedruck den Wert P übersteigt, und die Temperatur des Katalysators durch das Abgas genügend erhöht ist, wird der Düsenöffnungsgrad zum Erreichen des wesentlichen Ziels des Turboladers variabler Geometrie gespeichert.
  • Überdies werden mehrere Öffnungsgrad-Steuerungsmuster mit den obenstehenden Charakteristika gemäß der Motorgeschwindigkeit erstellt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform können die obenstehenden Vorteile (1) bis (8) erreicht werden, und des Weiteren ist es, da eine hohe Steuerungs-Antwortfähigkeit durch die Vorwärtsregelungs-Steuerung erzielt werden kann, möglich, auf eine rasche Änderung in der Belastung und Umdrehungsgeschwindigkeit schnell zu antworten. Allerdings besteht eine Möglichkeit, dass der Effekt nicht so stabil sein kann, wie derjenige der ersten Ausführungsform, wenn es Änderungen in der Charakteristik des Verbrennungsmotors und in der Charakteristik des Katalysators gibt, begleitet von der Änderung der Außentemperatur und der Änderung mit dem Verlauf der Zeit.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • 7 zeigt eine Abgasemissions-Steuervorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Luftausführungspassage 14A, ein Lufttank 14D zwischen der Auslassseite des Laders 2A und dem Öffnungs-/Schließventil 14C vorgesehen ist, und ein Drucksteuerungsventil 14E, anstatt eines Regulierventils, zwischen dem Lufttank 14D und der Auslassseite des Laders 2A vorgesehen ist. Der Rest der Konfiguration und das Steuerungsverfahren sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Der Lufttank 14D der vorliegenden Ausführungsform dient als Akkumulator zum Akkumulieren des Luftdrucks zum Zuführen der Luft zum Reduziermittelsprüher 12. Wenn der Druck des Lufttanks 14D einen vorbestimmten Wert übersteigt, lässt das Drucksteuerungsventil 14E die Luft von stromaufwärts davon frei, so dass die aus der Seite des Laders 2A geflossene Luft freigegeben wird, und dadurch werden der Lufttank 14D und dergleichen geschützt.
  • Mit der gleichen Konfiguration, wie der ersten Ausführungsform, kann die vorliegende Ausführungsform auch die obenstehenden Vorteile (1) bis (8) erreichen. Darüber hinaus kann der folgende Vorteil mit der vorliegenden Ausführungsform erwartet werden.
    • (9) Da der Lufttank 14D als ein Akkumulator in der Luftausführungspassage 14A bereitgestellt ist, kann, durch Akkumulieren des Luftdrucks innerhalb des Lufttanks 14D, ein stabiler Druck zum Sprühen des Harnstoff-Wassers gewährleistet werden. Ferner kann die Fluktuation von Druck (Pulsation) der Luft innerhalb des Luftzuführers 14 effektiv gedämpft werden durch den Lufttank 14D, und dadurch kann das Sprühen bei stabilem Druck ausgeführt werden.
  • Fernerhin kann, da das Drucksteuerungsventil 14E stromaufwärts des Lufttanks 14D vorgesehen ist, der Druck der Luftausführungspassage 14A, einschließend den Lufttank 14D, daran gehindert werden, übermäßig erhöht zu werden, und dadurch kann das System des Luftzuführers 14 geschützt werden.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie gezeigt in 8, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur dahingehend, dass das Regulierventil 14B in der Luftausführungspassage 14A vorgesehen ist. Folglich kann, mit der vorliegenden Ausführungsform, nicht nur die Struktur des Luftzuführers 14 vereinfacht werden, sondern des Weiteren kann die Steuerung des Öffnungs /Schließventils 14C (siehe 1) durch die Reglervorrichtung 15A eliminiert werden. Der Rest der Konfiguration und das Steuerungsverfahren sind die gleichen, wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Mit einer solchen Konfiguration können, obwohl der obenstehende Vorteil (5) schwierig zu erzielen ist, die anderen Vorteile erreicht werden, und deshalb kann das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
  • Daneben wird nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf die obenstehende Ausführungsform beschränkt ist, sondern sie kann andere Konfigurationen, wie die folgenden Modifikationen, einschließen, solange die Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden können.
  • Zum Beispiel wird, in den obenstehenden Ausführungsformen, im Belastungsbereich von T1 bis T2 der Ladedruck P im Wesentlichen auf 0,05 MPa (0,5 bar) gesteuert, der Ladedruck P ist nicht darauf beschränkt, sondern kann höher als 0,05 Mpa (0,5 bar) sein. Allerdings wird im Niedriglastbereich, wie T1 bis T2, da die Temperatur des Abgases niedrig ist, und die Aktivität des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 niedrig ist, wenn der Ladedruck im Wesentlichen erhöht wird, die zugeführte Luft erhöht werden, so dass eine Möglichkeit besteht, dass die Temperatur des Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysators 11 ferner gesenkt werden kann, und das Harnstoff-Wasser nutzlos verbraucht wird. Folglich, selbst wenn der Ladedruck P notwendigerweise höher eingestellt wird, sollte er daran gehindert werden, übermäßig erhöht zu werden. Vorzugsweise wird der Ladedruck P auf nicht höher auf 0,1 Mpa (1 bar) eingestellt.
  • Im Niedriglastbereich von T1 bis T2 kann der Ladedruck P auch im Wesentlichen linear geändert werden innerhalb eines Bereichs von 0,05 Mpa bis 0,1 Mpa (0,5 bar bis 1 bar), anstatt zu einer Konstanten eingestellt zu werden.
  • Ferner können, in den obenstehenden Ausführungsformen, obwohl der Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator 11 unter Verwendung des Harnstoff-Wassers als dem Reduziermittel verwendet wird, andere Katalysatoren verwendet werden, z. B. ein DeNOx-Katalysator unter Verwendung des Kohlenwasserstoffs (HC), wie Treibstoff, als dem Reduzierungsmittel, ein NOx-Adsorptions-Katalysator etc.
  • Die Belastung bedeutet hierin alle Belastungen, welche aus dem Motor benötigt werden, oder die Substanzen mit einer Korrelation zur Belastung, und die Belastung ist hierin nicht notwendigerweise eine Größe bzw. Angelegenheit, welche mit "Kraft" assoziiert ist.
  • Des Weiteren kann der Wert, gemessen durch einen Drehmoment-Messer, als eine Belastung verwendet werden, anstatt der Belastung, welche in den obenstehenden Ausführungsformen verwendet wird.
  • In der ersten Ausführungsform werden der Referenzbelastungs-Speicher 151 und der Referenz-Umdrehungsgeschwindigkeits-Speicher 152 als Speicher be reitgestellt, und der Belastungsbestimmer 154 und der Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer 157 werden als Bestimmer bereitgestellt, aber die Konfiguration kann auch eine solche sein, einschließend einen Belastungsspeicher, welcher eine Vielzahl von Referenzbelastungen speichert, entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit, und einen Referenzbelastungs-Wähler zum Wählen einer Referenzbelastung gemäß der detektierten Umdrehungsgeschwindigkeit.
  • Ferner kann die Konfiguration auch eine solche sein, in welcher nur die Belastungen für das anfängliche Einstellen aus der Öffnungstabelle für den Turbolader variabler Geometrie und das Durchführen der Bestimmungsschritte verwendet werden, ohne die Umdrehungsgeschwindigkeit zu verwenden.
  • In der zweiten Ausführungsform wird nur die Vorwärtsregelungs-Steuerung, in welcher der Öffnungsgrad einzig gesteuert wird unter Verwendung des Öffnungsgrad-Steuerungsmusters, durchgeführt, aber die Konfiguration kann auch eine solche sein, in welcher eine Rückkopplungssteuerung unter Verwendung von detektierten Belastungen ebenfalls durchgeführt wird, in Kombination mit der Vorwärtsregelungs-Steuerung.
  • Obwohl die bevorzugten Konfigurationen, Verfahren und dergleichen zur Ausführung der vorliegenden Erfindung obenstehend beschrieben werden, ist des Weiteren nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung darauf beschränkt ist. Mit anderen Worten, obwohl die vorliegende Erfindung hauptsächlich basierend auf ihrer spezifischen Ausfüh rungsform veranschaulicht und beschrieben wird, sollte es sich verstehen, dass verschiedene Änderungen hinsichtlich der Gestalt, Menge und anderen Einzelheiten der Konstruktion vom Fachmann auf dem Gebiet, basierend auf der oben beschriebenen Ausführungsform, vorgenommen werden können, ohne vom Sinngehalt und den Zielen der technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Folglich ist die oben offenbarte Beschreibung, welche eine spezifische Gestalt, Menge und dergleichen angibt, lediglich eine beispielartige Beschreibung, um die vorliegende Erfindung gut verständlich zu machen, anstatt eine Definition der Grenzen der Erfindung zu sein, weswegen die Beschreibung, basierend auf einem Komponenten-Namen ohne einen Teil oder die Gesamtheit der spezifischen Gestalt, Menge und dergleichen, in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist.
  • [INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT]
  • Die Abgasemissions-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf alle Maschinen angewandt werden, die mit einem Verbrennungsmotor mit einem Turbolader variabler Geometrie ausgerüstet sind, wie Automobile, wie Lastwägen und Busse, verschiedene industrielle Maschinen, einschließlich Baumaschinen. Insbesondere kann durch Anwendung der vorliegenden Erfindung auf Baumaschinen und Automobile ein wesentlicher Nutzen bei der Verbesserung der Umwelt erzielt werden.

Claims (13)

  1. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors (1), umfassend: einen Turbolader (2) variabler Geometrie zum Aufladen des Verbrennungsmotors (1); einen NOx-reduzierenden Katalysator (11), bereitgestellt in einer Abgas-Gaspassage (5) des Verbrennungsmotors (1); einen Reduziermittelsprüher (12) zum Sprühen eines Reduziermittels zu dem NOx-reduzierenden Katalysator (11) unter Verwendung eines Ladedrucks auf einer Seite eines Laders (2A) des Turboladers (2) variabler Geometrie; einen Belastungs-Detektor (4A) zum Detektieren einer Belastung, die an den Verbrennungsmotor (1) angelegt ist; und einen Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) zur Steuerung des Düsenöffnungsgrades des Turboladers (2) variabler Geometrie basierend auf dem von dem Belastungs-Detektor (16) detektierten Ergebnis, wobei der Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) den Ladedruck zur Zerstäubung des Reduziermittels steuert.
  2. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, wobei der Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) einschließt einen Referenzbelastungs-Speicher (151) zum Speichern einer Referenzbelastung, bei welcher der Katalysator zu funktionieren beginnt; einen Belastungsbestimmer (154) zum Bestimmen, ob oder ob nicht die Belastung, detektiert durch den Belastungs-Detektor, gleich oder höher als die Referenzbelastung ist; und einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgeber (155), erzeugend einen gesteuerten Öffnungsgrad und erteilend einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehl, basierend auf einem Ergebnis, bestimmt durch den Belastungsbestimmer (154), wobei der gesteuerte Öffnungsgrad-Befehlsgeber (155) den Düsenöffnungsgrad steuert gemäß des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehls, so dass der Ladedruck bei einem vorbestimmten Wert oder höher gehalten wird.
  3. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 2, ferner umfassend: einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor (19) zum Detektieren der Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors; einen Referenz-Umdrehungsgeschwindigkeits-Speicher (152) zum Speichern einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit; einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Bestimmer (157), bestimmend, ob oder ob nicht die Umdrehungsgeschwindigkeit, detektiert von dem Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor (19), die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit übersteigt; und einen Operations-Restriktor (158) zum Einschränken einer Betätigung des Belastungsbestimmers (154) und einer Betätigung des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgebers (155), wenn bestimmt wird, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit gleich oder niedriger als die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit ist.
  4. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, wobei ein Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) einschließt: einen Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher (153) zum Speichern eines Öffnungsgrad-Steuerungsmusters, worin die Belastung des Verbrennungsmotors und ein gesteuerter Öffnungsgrad-Befehl, entsprechend der Belastung, miteinander korreliert sind; und einen gesteuerten Öffnungsgrad-Befehlsgeber (155) zum Erzeugen eines gesteuerten Öffnungsgrades und Erteilen des gesteuerten Öffnungsgrad-Befehls, basierend auf dem Öffnungsgrad-Steuerungsmuster und dem Ergebnis, detektiert von dem Belastungs-Detektor (4A), wobei das Öffnungsgrad-Steuerungsmuster einen Minimumwert in einer Nähe einer Referenzbelastung annimmt, bei welcher der Katalysator zu funktionieren beginnt, so dass der Ladedruck bei einem vorbestimmten Wert oder höher gehalten wird.
  5. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 4, wobei der Öffnungsgrad-Steuerungsmuster-Speicher (153) eine Vielzahl von Öffnungsgrad-Steuerungsmustern speichert, entsprechend einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, die Abgasemissions-Steuervorrichtung ferner umfasst: einen Umdrehungsgeschwindigkeits-Detektor (19) zum Detektieren der Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors; und einen Muster-Wähler (156) zum Wählen eines Öffnungsgrad-Steuerungsmusters, entsprechend einer detektierten Umdrehungsgeschwindigkeit.
  6. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 3, wobei die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit gleich 40% oder mehr der geschätzten Ausgangs-Umdrehungsgeschwindigkeit ist.
  7. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Belastungs-Detektor (4A) eine Treibstoffeinspritzungsmenge des Verbrennungsmotors detektiert; und die Referenzbelastung die Treibstoffeinspritzungsmenge ist, wenn der Verbrennungsmotor 20% oder mehr des geschätzten Ausgangsdrehmomentes ausgibt.
  8. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der NOx-reduzierende Katalysator (11) ein Harnstoff-NOx-Entfernungskatalysator ist und das Reduziermittel Harnstoff-Wasser ist.
  9. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Auslassseite des Laders (2A) des Turboladers (2) variabler Geometrie an den Reduziermittelsprüher (12) über eine Luftausführungspassage (14A) angeschlossen ist, wel che verdichtete Luft zuführt, und ein Regulierventil (14B) und/oder ein Öffnungs-/Schließventil (14C) in der Luftausführungspassage (14A) bereitgestellt sind.
  10. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 9, wobei ein Lufttank (14D) in der Luftausführungspassage (14A) zwischen der Auslassseite des Laders (2A) und dem Öffnungs-/Schließventil (14C) bereitgestellt ist; und ein Drucksteuerungsventil (14E) in der Luftausführungspassage (14A) zwischen der Auslassseite des Laders (2A) und dem Lufttank (14D) bereitgestellt ist.
  11. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein vorbestimmter Wert des Ladedruckes 0,05 MPa ist.
  12. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) den Düsenöffnungsgrad gemäß eines gesteuerten Öffnungsgrad-Befehls steuert, so dass der Ladedruck im Wesentlichen auf gleicher Höhe in einem Bereich gehalten wird, beginnend von einer Nachbarschaft einer Referenzbelastung.
  13. Abgasemissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Öffnungsgrad-Regler (15A, 15B) anfänglich den Düsenöffnungsgrad zu einer Schließungs-Seite steuert, bis die Belastung eine Nachbarschaft einer Referenzbelastung erreicht, und anschließend den Düsenöffnungsgrad zu einer Öffnungs-Seite steuert, so dass der Ladedruck beibehalten wird bei einem vorbestimmten Wert oder höher in einem besonderen Belastungsbereich, gleich zu oder höher als die Referenzbelastung.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014010249A1 (de) * 2014-07-11 2016-01-14 Thomas Magnete Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Einspritzung von Flüssigkeit in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors
DE102015005051A1 (de) * 2015-04-21 2016-10-27 Man Diesel & Turbo Se System zur Eindüsung von Harnstoff in einen Abgasstrang

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4687548B2 (ja) * 2006-04-19 2011-05-25 株式会社デンソー 内燃機関用排気浄化装置
JP4280934B2 (ja) * 2006-06-16 2009-06-17 株式会社デンソー 排気浄化装置、添加剤供給装置および内燃機関の排気浄化システム
JP4513785B2 (ja) * 2006-06-21 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP2500420B1 (de) 2006-08-24 2016-06-22 BASF Plant Science GmbH Pythium-Omega-3-Desaturase mit Spezifizität gegenüber allen Omega-6-Fettsäuren mit Kohlenstoffketten länger als 18
SE530582C2 (sv) * 2006-11-29 2008-07-08 Scania Cv Ab Arrangemang och metod hos en överladdad förbränningsmotor
WO2008097139A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-14 Volvo Lastvagnar Ab Exhaust purification system with a diesel particulate filter and a method of cleaning said filter
US7874148B2 (en) * 2007-03-15 2011-01-25 Deere & Company Regeneration system and method for particulate traps
US8069651B2 (en) 2007-08-30 2011-12-06 Caterpillar Inc. Machine, engine system and operating method
CN103233809B (zh) * 2008-01-08 2015-05-20 马克卡车公司 用于减少柴油发动机排放的方法及柴油发动机
US8528329B2 (en) * 2008-01-08 2013-09-10 Mack Trucks, Inc. Method for reducing diesel engine emissions, and diesel engine
JP4462361B2 (ja) * 2008-03-03 2010-05-12 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置
JP2009221881A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Yanmar Co Ltd エンジン
US8661786B2 (en) * 2008-07-01 2014-03-04 Woodward, Inc. Passive secondary air delivery system for two bed catalyst system
US8561392B2 (en) * 2009-06-18 2013-10-22 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reductant line heating control
JP5708259B2 (ja) * 2011-05-30 2015-04-30 いすゞ自動車株式会社 尿素水補給スタンド案内装置
JP5753485B2 (ja) * 2011-12-13 2015-07-22 日立造船株式会社 尿素水噴霧構造
GB2502269B (en) 2012-05-21 2014-12-03 Perkins Engines Co Ltd Method and apparatus for controlling the starting of a forced induction internal combustion engine
KR101394037B1 (ko) * 2012-08-28 2014-05-09 기아자동차 주식회사 배기가스 배기시스템
US9151200B2 (en) * 2012-09-06 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Secondary air introduction system and method for system operation
JP6203599B2 (ja) * 2013-10-22 2017-09-27 ヤンマー株式会社 過給機付エンジン
DE102014010250B3 (de) * 2014-07-11 2015-07-23 Thomas Magnete Gmbh Verfahren zur Einspritzung von Flüssigkeit in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors
JP6213523B2 (ja) * 2015-06-09 2017-10-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10273848B2 (en) 2016-09-14 2019-04-30 Caterpillar Inc. Reductant delivery system
US20190195106A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for air assisted injection of a reductant into an aftertreatment system
EP3741968A3 (de) 2019-04-26 2021-01-13 Liebherr-Components Colmar SAS Reduktionsmitteldosiersystem für einen scr-katalysator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07102949A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 脱硝触媒を用いた内燃機関の排気浄化装置
DE19531028A1 (de) * 1995-08-23 1997-02-27 Siemens Ag Verfahren zur Abgasreinigung und Abgas-Reinigungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor
JP2000199423A (ja) * 1999-01-05 2000-07-18 Mitsubishi Motors Corp ディ―ゼルエンジンの排気ガス浄化装置
EP1550796A1 (de) * 2003-12-29 2005-07-06 Iveco S.p.A. Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Abgastemperatur eines Motors

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3339734B2 (ja) 1993-10-15 2002-10-28 川崎重工業株式会社 排ガス浄化装置
JPH08200047A (ja) 1995-01-25 1996-08-06 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
US6167698B1 (en) * 1999-12-21 2001-01-02 Ford Motor Company Exhaust gas purification system for a lean burn engine
US6360541B2 (en) * 2000-03-03 2002-03-26 Honeywell International, Inc. Intelligent electric actuator for control of a turbocharger with an integrated exhaust gas recirculation valve
JP3972611B2 (ja) * 2001-07-30 2007-09-05 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE20119514U1 (de) * 2001-12-03 2002-02-28 Purem Abgassysteme Gmbh & Co Reduktionsmitteldosiereinrichtung
JP3858763B2 (ja) * 2002-05-29 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6865881B2 (en) * 2002-11-18 2005-03-15 Diesel & Combustion Technologies, Llc System and method for reducing nitrogen oxides in combustion exhaust streams

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07102949A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 脱硝触媒を用いた内燃機関の排気浄化装置
DE19531028A1 (de) * 1995-08-23 1997-02-27 Siemens Ag Verfahren zur Abgasreinigung und Abgas-Reinigungseinrichtung für einen Verbrennungsmotor
JP2000199423A (ja) * 1999-01-05 2000-07-18 Mitsubishi Motors Corp ディ―ゼルエンジンの排気ガス浄化装置
EP1550796A1 (de) * 2003-12-29 2005-07-06 Iveco S.p.A. Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Abgastemperatur eines Motors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014010249A1 (de) * 2014-07-11 2016-01-14 Thomas Magnete Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Einspritzung von Flüssigkeit in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors
DE102014010249B4 (de) * 2014-07-11 2017-04-20 Thomas Magnete Gmbh Vorrichtung zur Einspritzung von Flüssigkeit in den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors
DE102015005051A1 (de) * 2015-04-21 2016-10-27 Man Diesel & Turbo Se System zur Eindüsung von Harnstoff in einen Abgasstrang

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