DE112017000112T5

DE112017000112T5 - Motorsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112017000112T5
Application number: DE112017000112.9T
Authority: DE
Inventors: Tadasuke Matsumoto; Shouichi Aiga; Yoshitomo Matsuo; Kazuhiro Nishimura; Tomoaki Fujiyama
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2018-05-30
Also published as: WO2017150076A1; JP2017155724A; JP6380914B2; US20180245529A1; US10408144B2; CN108026845A

Abstract

Eine Motorsteuervorrichtung, umfassend: einen Turbolader 4; eine AGR-Vorrichtung 26, die einen AGR-Kanal 27, ein AGR-Ventil 29 und einen AGR-Kühler 28 umfasst; und ein PCM 60, das beruhend auf einem Betriebszustand eines Motors 10 das AGR-Ventil 29 steuert, um eine AGR-Rate anzupassen, die ein Verhältnis einer AGR-Gasmenge zu einer Gasgesamtmenge ist, die zu einem Zylinder des Motors 10 eingeleitet wird. Das PCM 60 steuert das AGR-Ventil 29 so, dass in einem Bereich hoher Last R11 und einem Bereich mittlerer Last R12 für den Motor 10 die AGR-Vorrichtung 26 das AGR-Gas in einen Einlasskanal 1 rückführt; und steuert das AGR-Ventil 29 so, dass eine AGR-Rate in dem Bereich hoher Last R11 bei einer gleichen Motordrehzahl niedriger ist als eine AGR-Rate in dem Bereich mittlerer Last R12.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung und insbesondere eine Motorsteuervorrichtung mit einer Abgasrückführungs(AGR)-Vorrichtung, die Abgas in einen Einlasskanal rückführt.
Technischer Hintergrund
Allgemein ist eine Technik zum Steuern von Rückführung von AGR-Gas durch eine AGR-Vorrichtung beruhend auf einem Betriebszustand eines Motors, insbesondere beruhend auf einer Motordrehzahl und einer Motorlast, bekannt. PTL 1 offenbart beispielsweise bezüglich einer Motorsteuervorrichtung mit einer AGR-Vorrichtung das Vergrößern einer AGR-Gasmenge, wenn die Motordrehzahl in einem Bereich hoher Drehung und hoher Last des Motors zunimmt; das Vergrößern der AGR-Gasmenge, wenn die Motorlast in dem Bereich hoher Drehung und hoher Last zunimmt; und Einleiten von AGR-Gas in einem Bereich niedriger Drehung und niedriger Last.
Liste zitierter Schriften
Patentschrift
PTL 1: JP 2010-24974 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Gemäß der in der vorstehenden PTL 1 offenbarten Technik wird die AGR-Gasmenge vergrößert, wenn die Motordrehzahl oder die Motorlast in dem Bereich hoher Drehung und hoher Last zunimmt, dies senkt aber tendenziell die Motorleistung. Typischerweise wird bei Steigen der Motorlast ein Zündzeitpunkt auf spät verstellt, um instabile Verbrennung zu verhindern (genauer gesagt um Klopfen zu unterdrücken). In einem Bereich hoher Last, in dem wie vorstehend beschrieben Verbrennung tendenziell instabil wird, wird aber die Verbrennung tendenziell instabiler und es kommt zu Drehmomentschwankungen, wenn die AGR-Gasmenge wie in der in PTL 1 beschriebenen Technik vergrößert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorstehend erwähnten Probleme des Stands der Technik zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorsteuervorrichtung vorzusehen, die AGR-Gas in einem Bereich hoher Last geeignet einleiten kann, während ein Sinken der Motorleistung und eine Verschlechterung von Verbrennungsstabilität unterbunden werden.
Lösung des Problems
Zum Verwirklichen der vorstehenden Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Motorsteuervorrichtung vor, welche umfasst: einen Turbolader mit einem Verdichter, der an einem Einlasskanal vorgesehen ist, und einer Turbine, die an einem Auslasskanal vorgesehen ist; eine AGR-Vorrichtung mit einem AGR-Kanal, der mit einer stromaufwärts liegenden Seite der Turbine des Turboladers und einer stromabwärts liegenden Seite des Verdichters des Turboladers verbunden ist, um Abgas des Auslasskanals als AGR-Gas in den Einlasskanal rückzuführen, einem AGR-Ventil, das eine Menge des durch den AGR-Kanal tretenden AGR-Gases regelt, und einem AGR-Kühler, der das durch den AGR-Kanal tretende AGR-Gas kühlt; und eine AGR-Steuereinheit, die das AGR-Ventil steuert, um eine AGR-Rate anzupassen, die ein Verhältnis einer AGR-Gasmenge zu einer Gesamtgasmenge ist, die in einen Zylinder eines Motors beruhend auf einem Betriebszustand des Motors eingeleitet wird. Die AGR-Steuereinheit steuert das AGR-Ventil, um das AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung in einer ersten Region an einer Seite hoher Last des Motors und einer zweiten Region an einer Seite niedriger Last bezüglich der ersten Region in den Einlasskanal rückzuführen, und steuert das AGR-Ventil so, dass bei einer gleichen Motordrehzahl eine AGR-Rate in der ersten Region niedriger als eine AGR-Rate in der zweiten Region ist.
Bei der so ausgelegten vorliegenden Erfindung wird die AGR-Steuerung ausgeführt, um das AGR-Gas mindestens in der ersten Region an der Seite hoher Last einzuleiten, und die AGR-Rate wird bei der gleichen Motordrehzahl in der ersten Region niedriger ausgelegt als die in der zweiten Region. Dies ermöglicht ein geeignetes Unterbinden eines Sinkens der Motorleistung und einer Verschlechterung von Verbrennungsstabilität, die durch das Einleiten des AGR-Gases hervorgerufen werden, indem die AGR-Rate in der ersten Region auf einen bestimmten Wert gedrückt wird (genauer gesagt wird die AGR-Rate in der ersten Region niedriger als in der zweiten Region ausgelegt), während das Einleiten des AGR-Gases in der ersten Region an der Seite hoher Last geeignet sichergestellt wird, und indem eine Abnahme einer Temperatur des Motors (etwa einer Temperatur zwischen Bohrungen) und eine Reduzierung von Kraftstoffanstieg zum Unterbinden von Wärmeschädigung geeignet verwirklicht werden.
Durch Festlegen der AGR-Rate, so dass sie in der zweiten Region an der Seite niedriger Last bezüglich der ersten Region höher ist, kann weiterhin ein Pumpverlust zuverlässig reduziert werden und Kraftstoffwirtschaftlichkeit kann effektiv verbessert werden. Durch ein solches Einleiten des AGR-Gases kann ferner ein Klopfen unterdrückt werden, und dadurch kann ein auf spät verstellter Zündzeitpunkt zum Unterdrücken von Klopfen abgeschwächt werden. D.h. der Zündzeitpunkt kann verglichen mit dem Fall des Nichteinleitens von AGR-Gas auf früh verstellt werden. Dies ermöglicht eine Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
In der vorliegenden Erfindung steuert die AGR-Steuereinheit bevorzugt das AGR-Ventil, um das AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung ebenfalls in einer dritten Region an einer Seite niedriger Last bezüglich der zweiten Region in den Einlasskanal rückzuführen, und steuert das AGR-Ventil so, dass bei einer gleichen Motordrehzahl eine AGR-Rate in der dritten Region niedriger als die AGR-Raten in der ersten und zweiten Region ist.
Gemäß der so ausgelegten vorliegenden Erfindung ist es aufgrund des niedrigen Auslegens der AGR-Rate in der dritten Region an der Seite der niedrigen Last möglich, eine Verschlechterung von Verbrennungsstabilität und Emission, die bei Einleiten von AGR-Gas in dieser dritten Region auftreten können, geeignet zu unterdrücken.
Bei der vorliegenden Erfindung steuert die AGR-Steuereinheit bevorzugt das AGR-Ventil auf voll geschlossen, um das AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung in der dritten Region an der Seite niedriger Last bezüglich der zweiten Region nicht in den Einlasskanal rückzuführen.
Gemäß der so ausgelegten vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Verschlechterung von Verbrennungsstabilität und Emission, die bei Einleiten von AGR-Gas in der dritten Region auftreten können, effektiv zu unterdrücken.
Bei der vorliegenden Erfindung umfasst die Motorsteuervorrichtung ferner bevorzugt eine Zündsteuerungseinheit, die einen Zündzeitpunkt bei Steigen einer Motorlast auf eine Spätverstellseite setzt, um eine Zündsteuerung des Motors vorzunehmen.
Gemäß der so ausgelegten vorliegenden Erfindung ist es möglich, die AGR-Steuerung geeignet auszuführen, während ein Klopfen unterbunden wird, das in dem Bereich hoher Last auftreten kann.
Bei der vorliegenden Erfindung steuert die AGR-Steuereinheit bevorzugt das AGR-Ventil, um mit der AGR-Vorrichtung in einer Region an einer Seite hoher Last und einer Seite hoher Drehung des Motors das AGR-Gas in den Einlasskanal rückzuführen.
Gemäß der so ausgelegten vorliegenden Erfindung ist es möglich, in der Region an der Seite hoher Last und der Seite hoher Drehung, wo das Einleiten des AGR-Gases wünschenswert ist, das AGR-Gas geeignet einzuleiten. In einer solchen Region ist es möglich, Unterbinden von Klopfen, Wärmelastreduzierung, Reduzierung von Kraftstoffanstieg und dergleichen geeignet zu verwirklichen.
In der vorliegenden Erfindung ist die erste Region bevorzugt in einem Ladebereich des Turboladers enthalten.
Gemäß der so ausgelegten vorliegenden Erfindung ist es möglich, das AGR-Gas in dem Ladebereich, in dem das Einleiten des AGR-Gases wünschenswert ist, geeignet einzuleiten, und es ist möglich, Unterbinden von Klopfen, Wärmelastreduzierung, Reduzierung von Kraftstoffanstieg und dergleichen in dem Ladebereich geeignet zu verwirklichen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der erfindungsgemäßen Motorsteuervorrichtung ist es möglich, das AGR-Gas in dem Bereich hoher Last geeignet einzuleiten, während eine Abnahme der Motorleistung und Verschlechterung von Verbrennungsstabilität unterbunden werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Motorsystems, das bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Motorsteuerungsprozess nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Graph, der schematisch ein Beispiel eines Zündzeitpunktkennfelds gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen AGR-Steuerungsprozess nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein AGR-Kanal-Modell und ein AGR-Ventil-Modell gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Motorlast und einer AGR-Rate bei Betrachtung bei gleicher Motordrehzahl bezüglich eines AGR-Raten-Kennfelds gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Graph, der ein Beispiel für den Betrieb eines Einlassventils und eines Auslassventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9(a) und 9(b) sind Kennfelder, die Betriebszeiten eines Einlassventils und eines Auslassventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definieren.
10 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Motordrehzahl und einer AGR-Rate bei Betrachtung bei gleicher Motorlast bezüglich eines AGR-Raten-Kennfelds gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Motordrehzahl und einer AGR-Einleitungsgrenzlast, die in einem AGR-Raten-Kennfeld definiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Begleitzeichnungen beschrieben.
<Systemkonfiguration>
Zunächst wird anhand von 1 und 2 ein Motorsystem, das bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt wird, beschrieben. 1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Motorsystems, das bei einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt wird, und 2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst ein Motorsystem 100 hauptsächlich einen Einlasskanal 1, durch den von außen eingeleitete Ansaugluft (Luft) tritt; einen Motor 10 (genauer gesagt einen Benzinmotor), der durch Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches aus der Ansaugluft, die von dem Einlasskanal 1 zugeführt wird, und Kraftstoff, der von einem später zu beschreibenden Kraftstoffeinspritzventil 13 zugeführt wird, Leistung eines Fahrzeugs erzeugt; einen Auslasskanal 25 zum Abführen von Abgas, das durch die Verbrennung in dem Motor 10 erzeugt wird; Sensoren 40 bis 53, die verschiedene Zustände bezüglich des Motorsystems 100 detektieren; und ein PCM 60, das das gesamte Motorsystem 100 steuert.
In dem Einlasskanal 1 sind der Reihe nach von der Seite stromaufwärts vorgesehen: ein Luftfilter 3, der Ansaugluft reinigt, die von außen eingeleitet wird; ein Verdichter 4a eines Turboladers 4, um einen Druck der durchtretenden Ansaugluft anzuheben; ein Zwischenkühler 5, der die Ansaugluft mit Außenluft oder Kühlwasser kühlt; eine Drosselklappe 6, die eine durchtretende Menge von Ansaugluft (Ansaugluftmenge) anpasst; und ein Ausgleichsbehälter 7, der dem Motor 10 zuzuführende Ansaugluft zeitweilig speichert.
In dem Ansaugkanal 1 ist auch ein Luftbypasskanal 8 vorgesehen, der zum Rückführen eines Teils der von dem Verdichter 4a geladenen Ansaugluft zu der Seite stromaufwärts des Verdichters 4a dient. Im Einzelnen ist ein Ende des Luftbypasskanals 8 an der Seite stromabwärts des Verdichters 4a und an der Seite stromaufwärts der Drosselklappe 6 mit dem Einlasskanal 1 verbunden, während das andere Ende des Luftbypasskanals 8 an der Seite stromabwärts des Luftfilters 3 und an der Seite stromaufwärts des Verdichters 4a mit dem Einlasskanal 1 verbunden ist.
Der Luftbypasskanal 8 ist mit einem Luftbypassventil 9 versehen, das einen Durchsatz der durch den Luftbypasskanal 8 strömenden Ansaugluft durch einen Öffnungs- und Schließvorgang anpasst. Das Luftbypassventil 9 ist ein so genanntes Ein-Aus-Ventil, das zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem der Luftbypasskanal 8 vollständig geschlossen ist, und einem geöffneten Zustand, in dem der Luftbypasskanal 8 vollständig geöffnet ist, umschaltbar ist.
Der Motor 10 umfasst hauptsächlich ein Einlassventil 12, das von dem Ansaugkanal 1 zugeführte Ansaugluft in einen Brennraum 11 einleitet; das Kraftstoffeinspritzventil 13, das Kraftstoff zu dem Brennraum 11 einspritzt; eine Zündkerze 14, die ein in den Brennraum 11 befördertes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus der Ansaugluft und dem Kraftstoff zündet; einen Kolben 15, der sich mit Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum 11 hin- und herbewegt; eine Kurbelwelle 16, die durch die Hubbewegung des Kolbens 15 gedreht wird; und ein Auslassventil 17, das durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum 11 erzeugtes Abgas zu dem Auslasskanal 25 ablässt.
Ferner sind bei dem Motor 10 Betriebszeiten (d.h. Öffnungs-/Schließzeiten) des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 durch einen Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung 18 bzw. einen Mechanismus für variable Auslassventilzeitsteuerung 19 als Mechanismus für variable Ventilzeitsteuerung verstellbar. Als Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung 18 und Mechanismus für variable Auslassventilzeitsteuerung 19 können verschiedene allgemein bekannte Arten genutzt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Betriebszeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 mithilfe eines elektromagnetisch oder hydraulisch konfigurierten Mechanismus zu ändern.
In dem Auslasskanal 25 sind der Reihe nach von der Seite stromaufwärts eine Turbine 4b des Turboladers 4, die von dem durchtretenden Abgas gedreht wird, um den Verdichter 4a mit seiner Drehung anzutreiben, und Abgasreinigungskatalysatoren 35a und 35b mit einer Funktion zum Reinigen von Abgas, etwa ein NOx-Katalysator, ein Dreiwegekatalysator und ein Oxidationskatalysator, vorgesehen.
Ferner ist an dem Auslasskanal 25 eine AGR-Vorrichtung 26 vorgesehen, die einen Teil des Abgases als AGR-Gas in den Einlasskanal 1 rückführt. Die AGR-Vorrichtung 26 umfasst: einen AGR-Kanal 27, der an der Seite stromaufwärts der Turbine 4b mit einem Ende mit dem Auslasskanal 25 verbunden ist und an der Seite stromabwärts des Verdichters 4a und an der Seite stromabwärts der Drosselklappe 6 mit einem anderen Ende mit dem Einlasskanal 1 verbunden ist; einen AGR-Kühler 28, der das AGR-Gas kühlt; und ein AGR-Ventil 29, das eine Menge des AGR-Gases (Durchsatz), das durch den AGR-Kanal 27 strömt, steuert. Diese AGR-Vorrichtung 26 entspricht einer so genannten Hochdruck-AGR-Vorrichtung (Hochdruckschleifen(HPL)-AGR-Vorrichtung).
Der Auslasskanal 25 ist mit einem Turbinenbypasskanal 30 versehen, der das Abgas ohne Treten durch die Turbine 4b des Turboladers 4 umleitet. Der Turbinenbypasskanal 30 ist mit einem Wastegate-Ventil (nachstehend als „WG-Ventil“ bezeichnet) 31 versehen, das den Durchsatz des durch den Turbinenbypasskanal 30 strömenden Abgases steuert.
In dem Auslasskanal 25 ist ein Kanal zwischen einem Verbindungsteil an der Seite stromaufwärts des AGR-Kanals 27 und einem Verbindungsteil an der Seite stromaufwärts des Turbinenbypasskanals 30 in einen ersten Kanal 25a und einen zweiten Kanal 25b verzweigt. Der erste Kanal 25a weist einen größeren Durchmesser als der zweite Kanal 25b auf, der zweite Kanal 25b weist mit anderen Worten einen kleineren Durchmesser als der erste Kanal 25a auf. Der erste Kanal 25a ist mit einem Ein-Aus-Ventil 25c versehen. Wenn das Ein-Aus-Ventil 25c offen ist, strömt das Abgas im Grunde in den ersten Kanal 25a, und wenn das Ein-Aus-Ventil 25c geschlossen ist, strömt das Abgas nur zu dem zweiten Kanal 25b. Wenn daher das Ein-Aus-Ventil 25c geschlossen ist, wird eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases verglichen mit dem offenen Ein-Aus-Ventil 25c höher. Das Ein-Aus-Ventil 25c ist in einer niedrigen Drehzahlregion geschlossen und liefert das Abgas mit der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit zur Turbine 4b des Turboladers 4, um auch in der Region niedriger Drehzahl ein Laden durch den Turbolader 4 zu ermöglichen.
Das Motorsystem 100 ist mit den Sensoren 40 bis 53 versehen, die verschiedene Zustände bezüglich des Motorsystems 100 detektieren. Im Einzelnen sind diese Sensoren 40 bis 53 wie folgt. Ein Gaspedalöffnungssensor 40 detektiert einen Gaspedalöffnungsgrad, der ein Öffnungsgrad eines Gaspedals ist (entsprechend einem Betrag des Niedertretens des Gaspedals durch den Fahrer). Ein Luftmengenmesser 41 detektiert eine Ansaugluftmenge, die einem Durchsatz von Ansaugluft entspricht, die durch den Einlasskanal 1 zwischen dem Luftfilter 3 und dem Verdichter 4a tritt. Ein Temperatursensor 42 detektiert eine Temperatur von Ansaugluft, die zwischen dem Luftfilter 3 und dem Verdichter 4a durch den Einlasskanal 1 tritt. Ein Drucksensor 43 detektiert einen Ladedruck. Ein Drosselöffnungssensor 44 detektiert einen Drosselöffnungsgrad, der ein Öffnungsgrad der Drosselklappe 6 ist. Ein Drucksensor 45 dient als stromabwärts befindlicher Druckdetektor und detektiert einen Ansaugkrümmerdruck (entsprechend einem Druck stromabwärts des AGR-Ventils), welcher ein Druck von dem Motor 10 gelieferter Ansaugluft ist. Ein Kurbelwinkelsensor 46 detektiert einen Kurbelwinkel an der Kurbelwelle 16. Ein einlassseitiger Nockenwinkelsensor 47 detektiert einen Nockenwinkel einer Einlassnockenwelle. Ein auslassseitiger Nockenwinkelsensor 48 detektiert einen Nockenwinkel einer Auslassnockenwelle. Ein Drucksensor 49 dient als stromaufwärts befindlicher Druckdetektor und detektiert einen Druck von Gas an der Seite stromaufwärts des AGR-Ventils 29, detektiert im Einzelnen einen Druck des AGR-Gases (Druck stromaufwärts des AGR-Ventils) zwischen dem AGR-Kühler 28 und dem AGR-Ventil 29. Ein WG-Öffnungssensor 50 detektiert einen Öffnungsgrad des WG-Ventils 31. Ein O₂-Sensor 51 detektiert eine Sauerstoffkonzentration in Abgas. Ein Abgastemperatursensor 52 detektiert eine Abgastemperatur. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 53 detektiert eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit). Diese verschiedenen Sensoren 40 bis 53 geben jeweils Detektionssignale S140 bis S153, die den detektierten Parametern entsprechen, zu dem PCM 60 aus.
Das PCM 60 steuert Komponenten in dem Motorsystem 100 beruhend auf den Detektionssignalen S140 bis S153, die von den vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren 40 bis 53 eingegeben werden. Das PCM 60 liefert im Einzelnen, wie in 2 gezeigt, ein Steuersignal S106 zu der Drosselklappe 6, um die Öffnungs-/Schließzeit und den Drosselöffnungsgrad der Drosselklappe 6 zu steuern; liefert dem Luftbypassventil 9 ein Steuersignal S109, um das Öffnen und Schließen des Luftbypassventils 9 zu steuern; liefert dem WG-Ventil 31 ein Steuersignal S131, um den Öffnungsgrad des WG-Ventils 31 zu steuern; liefert dem Kraftstoffeinspritzventil 13 ein Steuersignal S113, um die Kraftstoffeinspritzmenge und den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zu steuern; liefert der Zündkerze 14 ein Steuersignal S114, um den Zündzeitpunkt zu steuern; liefert dem Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung 18 und dem Mechanismus für variable Auslassventilzeitsteuerung 19 Steuersignale S118 bzw. S119, um die Betriebszeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 zu steuern; und liefert dem AGR-Ventil 29 ein Steuersignal S129, um den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 29 zu steuern (diese Steuerung wird nachstehend entsprechend als „AGR-Steuerung“ bezeichnet).
Jede dieser Komponenten des PCM 60 wird von einem Rechner konfiguriert, welcher umfasst: eine CPU; verschiedene Programme, die auf der CPU ausgelegt und ausgeführt werden (einschließlich eines grundlegenden Steuerprogramms, etwa eines OS, und eines Anwendungsprogramms, das auf dem OS aktiviert wird, um eine bestimmte Funktion zu verwirklichen); und einen internen Speicher, etwa einen ROM und einen RAM, um Programme und verschiedene Daten zu speichern.
Auch wenn Details später beschrieben werden, dient das PCM 60 in der vorliegenden Erfindung als „AGR-Steuereinheit“ und „Zündsteuereinheit“.
<Motorsteuerungsprozess>
Als Nächstens wird anhand von 3 ein Motorsteuerungsprozess gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Motorsteuerungsprozess nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieser Fluss wird gestartet, wenn eine Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird und das PCM 60 in Betrieb genommen wird, und der Fluss wird bei einem vorbestimmten Zyklus wiederholt ausgeführt.
Wenn der Motorsteuerungsprozess gestartet wird, erfasst das PCM 60 in Schritt S101 verschiedene Informationen in dem Fahrzeug. Im Einzelnen erfasst das PCM 60 einen Gaspedalöffnungsgrad, der von dem Gaspedalöffnungssensor 40 detektiert wird; eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 53 detektiert wird; eine Motordrehzahl, die einem von dem Kurbelwinkelsensor 46 detektierten Kurbelwinkel entspricht; eine Getriebestufe, die aktuell in einem Getriebe des Fahrzeugs einstellt ist, oder dergleichen.
Als Nächstes stellt in Schritt S102 das PCM 60 eine Sollbeschleunigung beruhend auf dem in Schritt S101 erfassten Betriebszustand des Fahrzeugs ein. Aus Beschleunigungskennfeldern (vorab erstellt und in dem Speicher oder dergleichen gespeichert), die verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten und verschiedene Getriebestufen definieren, wählt das PCM 60 im Einzelnen ein Beschleunigungskennfeld, das der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und Getriebestufe entspricht, und zieht das gewählte Beschleunigungskennfeld heran, um die Sollbeschleunigung zu ermitteln, die dem von dem Gaspedalöffnungssensor 40 detektierten Gaspedalöffnungsgrad entspricht.
Als Nächstes ermittelt in Schritt S103 das PCM 60 ein Solldrehmoment des Motors 10 zum Erreichen der in Schritt S102 ermittelten Sollbeschleunigung. In diesem Fall ermittelt das PCM 60 das Solldrehmoment innerhalb eines Bereichs des Drehmoments, das von dem Motor 10 ausgegeben werden kann, beruhend auf der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und Getriebestufe, einer Fahrbahnsteigung, einer Fahrbahnoberfläche µ und dergleichen.
Als Nächstes stellt das PCM 60 in Schritt S104 einen Sollzündzeitpunkt der Zündkerze 14 gemäß dem Betriebszustand des Motors 10, einschließlich der in Schritt S101 erfassten aktuellen Motordrehzahl und des in Schritt S103 ermittelten Solldrehmoments, ein. Beispielsweise berechnet das PCM 60 ein indiziertes Solldrehmoment durch Addieren eines Verlustdrehmoments aufgrund von Reibungsverlust und Pumpverlust zu dem Solldrehmoment; wählt ein Zündzeitpunktkennfeld (Zündzeitpunktfrühverstellkennfeld) zum Erreichen des indizierten Solldrehmoments, das der aktuellen Motordrehzahl entspricht und nahe dem MBT ist, aus Zündzeitpunktkennfeldern, die eine Beziehung zwischen einem Zündzeitpunkt und einem indizierten Drehmoment für verschiedene Füllungsgrade und verschiedene Motordrehzahlen definieren; und zieht das gewählte Zündzeitpunktkennfeld heran, um den Sollzündzeitpunkt einzustellen, der dem indizierten Solldrehmoment entspricht. Wenn Klopfen auftritt, korrigiert das PCM 60 ferner den eingestellten Sollzündzeitpunkt zu einer Spätverstellseite.
Hier wird anhand von 4 ein Beispiel des Zündzeitpunktkennfelds gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 4 ist ein Graph, der schematisch das Zündzeitpunktkennfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, das vorrangig für Unterbinden von Klopfen definiert ist. In 4 zeigt eine horizontale Achse eine Motorlast an, und eine vertikale Achse zeigt einen Zündzeitpunkt, der im Hinblick auf Unterbinden von Klopfen festgelegt ist. Wenn eine Motorlast zunimmt, tritt Klopfen tendenziell schneller ein. Daher wird in dem in 4 gezeigten Zündzeitpunktkennfeld der Zündzeitpunkt so festgelegt, dass er bei Steigen der Motorlast an der Spätverstellseite eingestellt ist.
Zurück zu 3 wird die Beschreibung fortgesetzt. In Schritt S105 stellt das PCM 60 einen Sollfüllungsgrad ein, um den Motor 10 zu veranlassen, das in Schritt S103 ermittelte Solldrehmoment auszugeben. Im Einzelnen erhält das PCM 60 einen erforderlichen mittleren Arbeitsdruck, der zum Ausgeben des vorstehend beschriebenen indizierten Solldrehmoments erforderlich ist, und erhält eine Wärmemenge (erforderliche Wärmemenge), die diesem erforderlichen mittleren Arbeitsdruck entspricht. Abhängig von einer Größenordnungsbeziehung zwischen Wärmewirkungsgrad (Referenzwärmewirkungsgrad) unter einer für den vorstehenden Sollzündzeitpunkt festgelegten Bedingung und Wärmewirkungsgrad (Ist-Wärmewirkungsgrad) gemäß einer Ist-Betriebsbedingung des Motors 10 erhält das PCM 60 den Sollfüllungsgrad beruhend auf entweder dem Referenzwärmewirkungsgrad oder dem Ist-Wärmewirkungsgrad und beruhend auf der erforderlichen Wärmemenge. Zu beachten ist, dass das PCM 60 gemäß dem erforderlichen mittleren Arbeitsdruck oder dergleichen den auf diese Weise erhaltenen Sollfüllungsgrad geeignet beschränken kann.
Anschließend ermittelt das PCM 60 in Schritt S106 den Öffnungsgrad der Drosselklappe 6 und den Öffnungs-/Schließzeitpunkt des Einlassventils 12 mittels des Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung 18 unter Berücksichtigung der von dem Luftmengenmesser 41 detektierten Luftmenge, um entsprechend dem in Schritt S105 eingestellten Sollfüllungsgrad Luft in den Motor 10 einzuleiten.
Als Nächstes steuert das PCM 60 in Schritt S107 die Drosselklappe 6 und den Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung 18 beruhend auf dem Drosselöffnungsgrad und dem Öffnungs-/Schließzeitpunkt des Einlassventils 12, die in Schritt S106 ermittelt wurden, und das PCM 60 steuert das Kraftstoffeinspritzventil 13 beruhend auf einem Solläquivalenzverhältnis, das gemäß dem Betriebszustand des Motors 10 und dergleichen ermittelt wird, und beruhend auf einer Istluftmenge, die beruhend auf der von dem Luftmengenmesser 41 detektierten Luftmenge und dergleichen geschätzt wird.
In Schritt S108 erfasst das PCM 60 parallel zu den Prozessen in den Schritten S106 bis S107 einen Sollladedruck des Turboladers 4. Beispielsweise speichert der Speicher oder dergleichen vorab ein Kennfeld, in dem der einzustellende Sollladedruck der Motordrehzahl, der Motorlast, dem Solldrehmoment und dergleichen zugeordnet ist, und das PCM 60 zieht das Kennfeld heran, um den Sollladedruck zu erfassen, der der aktuellen Motordrehzahl und Motorlast, dem Solldrehmoment und dergleichen entspricht. Bei einem solchen Kennfeld des Sollladedrucks ist der Sollladedruck so definiert, dass der Turbolader 4 zumindest in dem Bereich hoher Last des Motors 10 Laden vornimmt.
Als Nächstes ermittelt das PCM 60 in Schritt S109 den Öffnungsgrad des WG-Ventils 31 zum Erreichen des in Schritt S108 erfassten Sollladedrucks.
Als Nächstes steuert das PCM 60 in Schritt S110 einen Aktor des WG-Ventils 31 beruhend auf dem Öffnungsgrad, der in Schritt S109 eingestellt wurde. In diesem Fall steuert das PCM 10 den Aktor des WG-Ventils 31 gemäß dem Öffnungsgrad, der in Schritt S109 eingestellt wurde, und führt eine Regelung des Aktors so aus, dass sich der von dem Drucksensor 43 detektierte Ladedruck dem in Schritt S108 erfassten Sollladedruck nähert.
In Schritt S11 steuert das PCM 60 parallel zu den Prozessen der Schritte S106 und S107 und der Schritte S108 bis S110 die Zündkerze 14, um eine Zündung bei dem in Schritt S104 eingestellten Sollzündzeitpunkt zu bewirken.
<AGR-Steuerungsprozess>
Als Nächstes wird anhand 5 ein Prozess zum Steuern der Rückführung von AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung 26 (AGR-Steuerungsprozess) in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In diesem AGR-Steuerungsprozess wird der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 29 gesteuert, um eine Soll-AGR-Rate (entspricht eindeutig der Soll-AGR-Gasmenge) gemäß dem Betriebszustand des Motors 10 zu erreichen. 5 ist ein Flussdiagramm, das den AGR-Steuerungsprozess nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieser AGR-Steuerungsprozess wird bei vorbestimmten Intervallen von dem PCM 60 wiederholt ausgeführt und wird parallel zu dem in 3 gezeigten Motorsteuerungsprozess ausgeführt. Die vorstehend beschriebene AGR-Rate ist ein Verhältnis einer AGR-Gasmenge zu einer Gasgesamtmenge (einschließlich Frischluft und AGR-Gas), die in den Zylinder des Motors 10 eingeleitet wird.
Zunächst erfasst das PCM 60 in Schritt S201 verschiedene Informationen in dem Fahrzeug. Im Einzelnen erfasst das PCM 60 eine Motordrehzahl, die dem von dem Kurbelwinkelsensor 46 detektierten Kurbelwinkel entspricht, eine Motorlast, die der von dem Luftmengenmesser 41 detektierten Luftmenge entspricht, und dergleichen. Ferner erfasst das PCM 60 auch eine AGR-Gasmenge, die bei vorherigem Ausführen des Flusses erhalten wurde.
Als Nächstes stellt das PCM 60 in Schritt S202 eine Soll-AGR-Rate gemäß der Motordrehzahl und der Motorlast, die in Schritt S201 erfasst wurden, ein. Im Einzelnen zieht das PCM 60 ein Kennfeld (AGR-Raten-Kennfeld) heran, das vorab eine AGR-Rate festlegt, die für die Motordrehzahl und die Motorlast einzustellen ist, um eine AGR-Rate, die der Motordrehzahl und der Motorlast entspricht, die in Schritt S201 erfasst wurden, als Soll-AGR-Rate einzustellen. Das AGR-Raten-Kennfeld wird in einem späteren Abschnitt näher beschrieben.
Als Nächstes berechnet das PCM 60 in Schritt S203 eine Soll-AGR-Gasmenge (Durchsatz) beruhend auf der in Schritt S202 eingestellten Soll-AGR-Rate und eine Sollfüllmenge (entsprechend dem in Schritt S105 in 3 eingestellten Sollfüllungsgrad). Das PCM 60 berechnet im Einzelnen die Soll-AGR-Gasmenge durch Multiplizieren der Soll-AGR-Rate und der Sollfüllmenge.
Als Nächstes erfasst das PCM 60 in Schritt S204 den Druck stromabwärts des AGR-Ventils (der dem Ansaugkrümmerdruck entspricht), welcher ein Druck von Gas an der Seite stromabwärts des AGR-Ventils 29 ist und von dem Drucksensor 45 detektiert wird, und erfasst den Druck stromaufwärts des AGR-Ventils, welcher ein Druck von Gas an der Seite stromaufwärts des AGR-Ventils 29 ist und von dem Drucksensor 49 detektiert wird.
Als Nächstes nutzt das PCM 60 in Schritt S205 ein AGR-Kanal-Modell, in dem Druckverlust, Wärmeaustausch und Transportverzögerung an dem AGR-Kanal 27 modelliert werden, um eine Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils, welche eine Temperatur von Gas an der Seite stromaufwärts des AGR-Ventils 29 ist, welche spezifisch eine Temperatur des AGR-Gases an der Seite stromaufwärts des AGR-Kühlers 28 und direkt stromaufwärts des AGR-Ventils 29 ist, zu berechnen. Dieses AGR-Kanal-Modell wird anhand von 6 später näher beschrieben.
Anschließend nutzt das PCM 60 in Schritt S206 ein AGR-Ventil-Modell, welches gemäß der Bernoulli-Gleichung von kompressiblem Fluid definiert ist und welches ein Modell zum Vorhersagen der AGR-Gasmenge (Durchsatz) beruhend auf dem Druck stromabwärts des AGR-Ventils, dem Druck stromaufwärts des AGR-Ventils, dem AGR-Ventil-Öffnungsgrad und dergleichen ist, um einen Sollöffnungsgrad des AGR-Ventils zum Erreichen der in Schritt S203 berechneten Soll-AGR-Gasmenge beruhend auf dem Druck stromabwärts des AGR-Ventils und dem Druck stromaufwärts des AGR-Ventils, die in Schritt S204 erfasst wurden, und der Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils, die in Schritt S205 berechnet wurde, zu berechnen. Dieses AGR-Kanal-Modell wird anhand von 6 später ebenfalls näher beschrieben.
Als Nächstes steuert das PCM 60 in Schritt S207 das AGR-Ventil 29, um es zu dem in Schritt S206 berechneten Sollöffnungsgrad des AGR-Ventils zu stellen.
Als Nächstes werden anhand von 6 das AGR-Kanal-Modell und das AGR-Ventil-Modell, die vorstehend beschrieben wurden, im Einzelnen beschrieben. 6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch das AGR-Kanal-Modell und das AGR-Ventil-Modell gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 6 gezeigt ist, berechnet das PCM 60 zunächst die Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils mithilfe des AGR-Kanal-Modells, welches ein Druckverlustmodell, ein Wärmetauschmodell und ein Transportverzögerungsmodell an dem AGR-Kanal 27 umfasst. Insbesondere berechnet das PCM 60 die Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils aus einer Temperatur an einem Abschnitt, an dem das AGR-Gas von dem AGR-Kanal 27 entnommen wird (Temperatur des AGR-Gas-Entnahmeteils), mithilfe des Wärmetauschmodells als AGR-Kanal-Modell. Dieses Wärmetauschmodell wird durch Modellieren eines Phänomens erhalten, bei dem bei Strömen des AGR-Gases durch den AGR-Kanal 27 Wärme von einer Wandfläche des AGR-Kanals 27 nach außen (Kühlwasser oder Luft) geleitet wird, was die Temperatur des AGR-Gases senkt. Ferner ist dieses Wärmetauschmodell für jede Strecke, die durch Dividieren des AGR-Kanals 27 in mehrere Strecken erhalten wird, hinsichtlich einer Differenz in Form einer Wärmeübertragung (etwa einer Differenz des Wärmeübertragungskoeffizienten) definiert. Mithilfe eines solchen Wärmetauschmodells berechnet das PCM 60 die Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils beruhend auf der Temperatur des AGR-Gas-Entnahmeteils, einer Außenlufttemperatur, einer Kühlwassertemperatur und dergleichen. Beispielsweise wird das Wärmetauschmodell durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt. $T_{h 2} = T_{c} + (T_{h 1} - T_{c}) \cdot e^{\frac{1}{G_{h} c_{h}} A U}$
In Gleichung (1) ist „T_h1“ eine Temperatur des AGR-Gas-Entnahmeteils, „T_h2“ ist eine Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils, „T_c“ ist eine Temperatur von Fluid, das mit dem durch den AGR-Kanal 27 tretenden AGR-Gas Wärme tauscht (die Außenlufttemperatur, die Kühlwassertemperatur oder dergleichen), „AU“ ist ein Wärmeübertragungskoeffizient (der vorab durch Kalibrierung oder dergleichen erhalten werden kann), „G_h“ ist eine AGR-Gasmenge (Durchsatz) und „c_h“ ist eine spezifische Wärme des AGR-Gases. Als Temperatur des AGR-Gas-Entnahmeteils wird beispielsweise eine Abgastemperatur verwendet, die von einem vorbestimmten Modell geschätzt wird.
Als Nächstes verwendet das PCM 60 das AGR-Ventil-Modell, das gemäß der Bernoulli-Gleichung von kompressiblem Fluid definiert ist, um den Sollöffnungsgrad des AGR-Ventils zum Erreichen des Soll-AGR-Gasmenge beruhend auf dem detektierten Druck stromabwärts des AGR-Ventils und dem detektierten Druck stromaufwärts des AGR-Ventils und der Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils, die aus dem vorstehenden AGR-Kanal-Modell berechnet wird, zu berechnen. Beispielsweise wird das AGR-Ventil-Modell durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt. ${\dot{m}}_{e g r} = C d A \sqrt{2 \cdot ρ_{u p} \cdot P_{u p}} \cdot Ψ (\frac{P_{d o w n}}{P_{u p}})$
$Ψ (\frac{P_{d o w n}}{P_{u p}}) = {(\frac{P_{d o w n}}{P_{u p}})}^{\frac{1}{κ}} \cdot \sqrt{\frac{2 κ}{κ - 1} \cdot {1 - {(\frac{P_{d o w n}}{P_{u p}})}^{\frac{κ 1}{κ}}}}$
In Gleichung (2) ist „m_egr“ eine AGR-Gasmenge (ein Massendurchsatz).
Ferner ist „P_up“ ein Druck stromaufwärts des AGR-Ventils, „P_down“ ist ein Druck stromabwärts des AGR-Ventils, „ρ_up“ ist eine Dichte des AGR-Gases an der Seite stromaufwärts des AGR-Ventils 29, diese Dichte ist ein Wert, der der Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils entspricht, und CdA ist ein Wert, der durch Multiplizieren eines Strömungskoeffizienten des AGR-Kanals 27 und eines Kanalbereichs erhalten wird, und ist ein Wert, der dem Öffnungsgrad des AGR-Ventils entspricht. Ferner wird eine Funktion „Ψ“ in Gleichung (2) durch Gleichung (3) ausgedrückt. In Gleichung (3) ist „κ“ ein spezifisches Wärmeverhältnis (Wert einer physikalischen Eigenschaft). Die Dichte ρ_up in Gleichung (2) kann aus dem detektierten Druck P_up stromaufwärts des AGR-Ventils und der geschätzten Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils mithilfe beispielsweise einer Gaszustandsgleichung erhalten werden.
Das PCM 60 erhält „CdA“ durch Substituieren: des detektierten Drucks stromaufwärts des AGR-Ventils und des detektierten Drucks stromabwärts des AGR-Ventils; der AGR-Gasdichte gemäß der Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils, die aus dem AGR-Kanal-Modell erhalten werden (Wärmetauschmodell); und der Soll-AGR-Gasmenge gemäß der Soll-AGR-Rate, die aus dem AGR-Raten-Kennfeld eingestellt wird, in Gleichung (2), um den einzustellenden Sollöffnungsgrad des AGR-Ventils aus diesem „CdA“ zu berechnen.
Wie vorstehend beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform die AGR-Steuerung beruhend auf der AGR-Gasmenge als physikalische Größe ausgeführt. D.h. in der vorliegenden Ausführungsform wird das AGR-Ventil 29 mithilfe eines physikalischen Modells (AGR-Ventil-Modell), das eine Beziehung zwischen der AGR-Gasmenge und dem Öffnungsgrad des AGR-Ventils zeigt) einer Regelung unterzogen. Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform kann durch vorab Definieren einer Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 10 und dem einzustellenden Öffnungsgrad des AGR-Ventils und einem Vergleichen, gemäß einer solchen Beziehung, mit einem Verfahren eines Vergleichsbeispiels zum Steuern des Öffnungsgrads des AGR-Ventils, um dem aktuellen Betriebszustand des Motors 10 zu entsprechen, die Steuerbarkeit der AGR-Rate (der AGR-Gasmenge) und die Robustheit gegenüber Störung verbessert werden. Bei hoher Höhe oder während transienter Zeit kommt es beispielsweise bei dem Verfahren des Vergleichsbeispiels zu einer Abweichung des Drucks stromaufwärts des AGR-Ventils, des Drucks stromabwärts des AGR-Ventils und der Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils, wenn die Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 10 und dem einzustellenden Öffnungsgrad des AGR-Ventil definiert ist, was das ordnungsgemäße Erreichen der Soll-AGR-Rate verhindert. Da jedoch gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Druck stromaufwärts des AGR-Ventils und der Druck stromabwärts des AGR-Ventils detektiert werden und die Temperatur stromaufwärts des AGR-Ventils geschätzt wird, um den Öffnungsgrad des AGR-Ventils zu steuern, kann die Soll-AGR-Rate ordnungsgemäß erreicht werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ferner eine zusammenwirkende Steuerung zwischen der AGR-Steuerung und einer anderen Steuerung geeignet vorgenommen werden. Da im Einzelnen die AGR-Gasmenge geeignet erfasst werden kann, ist es möglich, eine Ansaugluftmengensteuerung und eine Kraftstoffeinspritzsteuerung unter Berücksichtigung der AGR-Gasmenge präzis vorzunehmen.
<AGR-Raten-Kennfeld>
Als Nächstes wird das AGR-Raten-Kennfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieses AGR-Raten-Kennfeld ist ein Kennfeld, das der AGR-Rate entspricht, die gemäß der Motordrehzahl und der Motorlast einzustellen ist, und wird beim Einstellen der Soll-AGR-Rate in Schritt S202 in dem AGR-Steuerungsprozess von 5 herangezogen. Nachstehend wird eine typische Tendenz der Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der AGR-Rate und zwischen der Motorlast und der AGR-Rate, die in dem AGR-Raten-Kennfeld definiert ist, beschrieben.
Zunächst wird anhand von 7 die Beziehung zwischen der Motorlast und der AGR-Rate, die in dem AGR-Raten-Kennfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert ist, beschrieben. 7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Motorlast (horizontale Achse) und der AGR-Rate (vertikale Achse) bei Betrachtung bei gleicher Motordrehzahl in Bezug auf das AGR-Raten-Kennfeld zeigt.
Wie in 7 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform das AGR-Raten-Kennfeld so definiert, dass in einem Bereich hoher Last R11 (erste Region) und einem Bereich mittlerer Last R12 (zweite Region) an einer Seite niedriger Last bezüglich des Bereichs hoher Last R11 die AGR-Rate auf einen Wert gesetzt ist, der größer als 0 ist, und das AGR-Gas wird von der AGR-Vorrichtung 26 eingeleitet. Ferner ist das AGR-Raten-Kennfeld so definiert, dass bei Betrachtung bei gleicher Motordrehzahl die AGR-Rate in dem Bereich hoher Last R11 niedriger als in dem Bereich mittlerer Last R12 wird. Dieser Bereich hoher Last R11 ist in dem Ladebereich des Turboladers 4 enthalten. Das AGR-Raten-Kennfeld ist dagegen so definiert, dass in einem Bereich niedriger Last R13 (dritter Bereich) an der Seite niedriger Last bezüglich des Bereichs mittlerer Last R12 die AGR-Rate auf im Wesentlichen 0 gestellt wird und das AGR-Gas nicht von der AGR-Vorrichtung 26 eingeleitet wird.
Der Grund für das Definieren des AGR-Raten-Kennfelds wie in 7 gezeigt ist wie folgt. Im Grunde erhöht das Einleiten des AGR-Gases einen Einlassdruck (Ansaugkrümmerdruck) und senkt einen Auslassdruck, was ein Reduzieren von Pumpverlust und Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit ermöglicht. Ferner kann das Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich hoher Last eine Temperatur eines verdichteten Luft-Kraftstoff-Gemisches des Motors 10 mit dem gekühlten AGR-Gas senken und Klopfen unterdrücken. Weiterhin kann das Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich hoher Last eine Verbrennungstemperatur mit dem gekühlten AGR-Gas senken, um die Temperatur des Motors 10 (insbesondere eine Temperatur zwischen Bohrungen (ein Element zwischen Zylindern) des Motors 10) zu senken. Ferner senkt das Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich hoher Last eine Abgastemperatur, was eine Reduzierung der Zunahme einer Kraftstoffeinspritzmenge zum Unterdrücken von Wärmeschaden in dem Motor 10 ermöglicht.
Daher wird das Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich hoher Last als wünschenswert betrachtet. Während der Zündzeitpunkt verzögert wird, um Klopfen (siehe 4) bei Steigen der Motorlast zu unterdrücken, wird aber die Verbrennung tendenziell instabiler und es kommt zu Drehmomentschwankung, wenn in einem solchen Bereich hoher Last eine große Menge des AGR-Gases eingeleitet wird. Da ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Bereich hoher Last und hoher Drehung fett ausgelegt ist, wird die Verbrennung ferner tendenziell weiter instabil. Obwohl das AGR-Gas in dem Bereich hoher Last R11 eingeleitet wird, wird daher in der vorliegenden Ausführungsform die Menge des in dem Bereich hoher Last R11 eingeleiteten AGR-Gases in gewissem Umfang beschränkt. Im Einzelnen wird in dem Bereich hoher Last R11 die AGR-Rate niedriger als in dem Bereich mittlerer Last R12 ausgelegt (siehe 7).
Dies ermöglicht ein geeignetes Unterbinden eines Sinkens der Motorleistung und einer Verschlechterung von Verbrennungsstabilität, die durch das Einleiten des AGR-Gases hervorgerufen werden, indem die AGR-Gasmenge in dem Bereich hoher Last R11 auf einen bestimmten Wert gedrückt wird (genauer gesagt wird die AGR-Rate in dem Bereich hoher Last R11 niedriger als in dem Bereich mittlerer Last R12 ausgelegt), während das Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich hoher Last R11 geeignet sichergestellt wird, und indem eine Abnahme einer Temperatur des Motors (etwa einer Temperatur zwischen Bohrungen) und eine Abnahme von Kraftstoffanstieg zum Unterbinden von Wärmeschädigung geeignet verwirklicht werden. Das Einleiten einer relativ großen Menge des AGR-Gases in dem Bereich mittlerer Last R12 ermöglicht ein zuverlässiges Reduzieren von Pumpverlust und eine effektive Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Durch ein solches Einleiten des AGR-Gases kann ferner ein Klopfen unterdrückt werden, und infolge kann ein auf spät verstellter Zündzeitpunkt zum Unterdrücken von Klopfen abgeschwächt werden. D.h. der Zündzeitpunkt kann verglichen mit einem Fall, bei dem AGR-Gas nicht eingeleitet wird, auf früh verstellt werden. Dies ermöglicht eine Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
Aus Sicht des Vorteils beim Einleiten des AGR-Gases wie vorstehend beschrieben wird dagegen auch in dem Ladebereich des Turboladers 4 das AGR-Gas eingeleitet, um Wirkungen wie etwa Unterdrücken von Klopfen, Wärmelastreduzierung und insbesondere Reduzierung von Kraftstoffanstieg zu erhalten. Da ein Laden durch den Turbolader 4 mindestens in dem Bereich hoher Last ausgeführt wird und der Ladebereich des Turboladers 4 den vorstehend beschriebenen Bereich hoher Last R11 umfasst, wird in der vorliegenden Ausführungsform das AGR-Gas gemäß dem AGR-Raten-Kennfeld in dem Ladebereich eingeleitet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die AGR-Vorrichtung 26 hier so ausgelegt, dass das AGR-Gas in dem Bereich hoher Last R11 als Ladebereich geeignet eingeleitet werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform sind der AGR-Kanal 27 der AGR-Vorrichtung 26 und dergleichen im Einzelnen mit einer relativ großen Größe konfiguriert, so dass eine große Menge des AGR-Gases in dem Ladebereich eingeleitet werden kann. Eine solche Konfiguration der AGR-Vorrichtung 26 macht es schwierig, die AGR-Steuerung ordnungsgemäß auszuführen, wenn versucht wird, das AGR-Gas in dem Bereich niedriger Last R13 einzuleiten. D.h. es wird schwierig, die Steuerbarkeit der AGR-Rate sicherzustellen. Im Einzelnen ändert sich die AGR-Rate aufgrund einer Änderung der Betriebsbedingung stark, was instabile Verbrennung und schlechter werdende Emission hervorruft.
In der vorliegenden Ausführungsform wird daher das AGR-Gas nicht in dem Bereich niedriger Last R13 eingeleitet (siehe 7). In diesem Fall kann ein Pumpverlust nicht reduziert werden, es sei denn, das AGR-Gas wird in dem Bereich niedriger Last R13 eingeleitet. Während in der vorliegenden Ausführungsform das AGR-Gas nicht in einem Bereich niedriger Last R13 eingeleitet wird, wird daher alternativ Pumpverlust durch Steuern der Öffnungs-/Schließzeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 des Motors reduziert.
Die Steuerung der Betriebszeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, werden anhand von 8, 9(a) und 9(b) näher beschrieben. In 8 gibt eine horizontale Achse einen Kurbelwinkel an, und eine vertikale Achse gibt einen Ventilhubbetrag an, und ein Arbeiten des Auslassventils 17 gemäß dem Kurbelwinkel (siehe Graph G11) und ein Arbeiten des Einlassventils 12 gemäß dem Kurbelwinkel (siehe Graph G12) werden überlappend gezeigt. In 9(a) und 9(b) zeigt 9(a) ein Kennfeld, das eine Betriebszeitsteuerung des Einlassventils 12 gemäß der Motorlast definiert, und 9(b) zeigt ein Kennfeld, das eine Betriebszeitsteuerung des Auslassventils 17 gemäß der Motorlast definiert.
Das Einlassventil 12 wird mittels des Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung gemäß der Betriebszeitsteuerung des in 9(a) gezeigten Kennfels betrieben, während das Auslassventil 17 mittels des Mechanismus für variable Auslassventilzeitsteuerung gemäß der Betriebszeitsteuerung des in 9(b) gezeigten Kennfelds betrieben wird. Bei dem Einlassventil 12 und dem Auslassventil 17 ändern jeweils der Mechanismus für variable Einlassventilzeitsteuerung 18 und der Mechanismus für variable Auslassventilzeitsteuerung 19 beide eine Ventilöffnungszeit und eine Ventilschließzeit miteinander in einem Zustand, in dem eine Ventilöffnungszeit (eine Länge eines Ventilöffnungszeitraums) fest ist. D.h. sowohl die Ventilöffnungszeit als auch die Ventilschließzeit werden auf die Spätverstellseite gesetzt, wenn die Betriebszeit auf die Spätverstellseite gesetzt ist, während sowohl die Ventilöffnungszeit als auch die Ventilschließzeit auf eine Frühverstellseite gestellt werden, wenn die Betriebszeit auf die Frühverstellzeit gesetzt ist.
Wie in 9(a) und 9(b) gezeigt ist, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Betriebszeiten des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 in dem Bereich niedriger Last zu der Spätverstellseite gesetzt. Dadurch wird in dem Bereich niedriger Last die Ventilschließzeit des Auslassventils 17 auf spät verstellt (siehe ein Pfeil A11 in 8) und die Ventilschließzeit des Einlassventils 12 wird auf spät verstellt (siehe ein Pfeil A12 in 8). In der vorliegenden Ausführungsform stellt das PCM 60 somit die Ventilschließzeit des Einlassventils 12 auf spät, während es die Drosselklappe 6 zu einer Öffnungsseite steuert. Da sich die Drosselklappe 6 an der Öffnungsseite befindet, kann dadurch der Ansaugkrümmerdruck sichergestellt werden und Pumpverlust kann reduziert werden und eine Füllmenge der Ansaugluft kann durch Anpassen der Ventilschließzeit des Einlassventils 12 in diesem Zustand an der Spätverstellseite geeignet gesteuert werden. Das Spätverstellen der Ventilschließzeit des Auslassventils 17 erzeugt ferner einen Ventilüberschneidungszeitraum zwischen dem Auslassventil 17 und dem Einlassventil 12 während eines Ansaugtakts, um das interne AGR-Gas in den Zylinder des Motors 10 einzuleiten, was eine geeignete Reduzierung von Pumpverlust ähnlich dem Fall, bei dem das externe AGR-Gas wie vorstehend beschrieben eingeleitet wird, ermöglicht. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 6, die Ventilschließzeit des Einlassventils 12 und die Ventilschließzeit des Auslassventils 17 werden jeweils bevorzugt eingestellt, um unter Berücksichtigung eines Ausgleichs zwischen einer Frischluftmenge mittels des Einlassventils 12 und einer internen AGR-Menge mittels des Auslassventils 17 die Sollfüllmenge zu erreichen und Pumpverlust geeignet zu unterdrücken.
Als Nächstes wird anhand von 10 die Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der AGR-Rate, die in dem AGR-Raten-Kennfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert ist, beschrieben. 10 ist spezifisch ein Graph, der die Beziehung zwischen der Motordrehzahl (horizontale Achse) und der AGR-Rate (vertikale Achse) bei Betrachtung bei gleicher Motorlast in Bezug auf das AGR-Raten-Kennfeld zeigt.
Wie in 10 gezeigt ist, ist das AGR-Raten-Kennfeld in der vorliegenden Ausführungsform definiert, um bei Betrachtung bei einer gleichen Motorlast die AGR-Rate bei Steigen der Motordrehzahl anzuheben. In der vorliegenden Ausführungsform ist das AGR-Raten-Kennfeld ferner so definiert, dass die AGR-Rate unabhängig von der Motordrehzahl in einer Region, in der die Motordrehzahl höher oder gleich einem vorbestimmten Wert N1 ist, im Wesentlichen konstant wird.
Der Grund für das Definieren des AGR-Raten-Kennfelds wie in 10 gezeigt ist wie folgt. In einem Bereich niedriger Drehung des Motors 10 wird der Abgasdruck niedrig, da die Abgasmenge klein ist. Daher ist es aus Sicht von Emission und dergleichen erwünscht, dass die AGR-Gasmenge reduziert wird. Wenn die Motordrehzahl dagegen steigt, kann die AGR-Gasmenge vergrößert werden, da die Abgasmenge zunimmt und der Abgasdruck steigt. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die AGR-Rate erhöht, wenn die Motordrehzahl steigt (siehe 10). Dies kann aufgrund des Einleitens des AGR-Gases in einem Bereich hoher Drehung eine Wirkung der Kraftstoffwirtschaftlichkeitsverbesserung und eine Wirkung von Wärmelastreduzierung steigern, während die AGR-Rate in dem Bereich niedriger Drehung gesenkt wird, was ein durch Einleiten des AGR-Gases hervorgerufenes Unterdrücken von Emissionsverschlechterung und dergleichen ermöglicht.
In dem Bereich hoher Drehung, in dem die Motordrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert N1 ist, nimmt dagegen die Steuerbarkeit der AGR-Rate tendenziell ab, da sich die AGR-Rate aufgrund einer Änderung des Betriebszustands stark ändert. Im Einzelnen kommt es bei der AGR-Steuerung zu Abweichung zwischen einem Steuerwert und einem Ist-Wert, und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis schwankt, was eine Verschlechterung von Emission und instabile Verbrennung hervorruft. In der vorliegenden Ausführungsform wird daher die AGR-Rate unabhängig von der Motordrehzahl in der Region, in der die Motordrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert N1 ist (siehe 10), im Wesentlichen konstant ausgelegt. Dies ermöglicht in der Region, in der die Motordrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert N1 ist, ein Sicherstellen der Steuerbarkeit der AGR-Rate, um eine Verschlechterung von Emission und Verbrennungsstabilität geeignet zu unterdrücken, während die Wirkung von Kraftstoffwirtschaftlichkeitsverbesserung und die Wirkung von Wärmelastreduzierung aufgrund von Einleiten des AGR-Gases sichergestellt werden.
Wie in 10 gezeigt ist, wird die AGR-Rate in dem Bereich niedriger Drehung, genauer gesagt in dem Bereich niedriger Drehung nahe einer Leerlaufdrehzahl, im Wesentlichen auf 0 gesetzt. Da ein solcher Drehungsbereich seltener genutzt wird, wird das AGR-Gas nicht eingeleitet, um einen Nachteil beim Einleiten des AGR-Gases zu vermeiden (Verschlechterung von Emission und Verbrennungsstabilität), statt den Vorteil des Einleitens des AGR-Gases zu erhalten.
Als Nächstes wird anhand von 11 eine Motorlast (AGR-Einleitungsgrenzlast) zur Begrenzung der Einleitung von AGR-Gas, die in dem AGR-Raten-Kennfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert ist, beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist die AGR-Einleitungsgrenzlast gemäß der Motordrehzahl an dem AGR-Raten-Kennfeld definiert, und das Einleiten des AGR-Gases wird in einer Region, in der die Motorlast größer oder gleich der AGR-Einleitungsgrenzlast ist, beschränkt. 11 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Motordrehzahl (horizontale Achse) und der AGR-Einleitungsgrenzlast (vertikale Achse), die in dem AGR-Raten-Kennfeld definiert ist, zeigt.
Wie in 11 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform das AGR-Raten-Kennfeld so definiert, dass das AGR-Gas in einer Region, in der die Motorlast größer oder gleich der AGR-Einleitungsgrenzlast ist (in diesem Fall ist „AGR-Rate = 0“ gesetzt), nicht eingeleitet wird, und das AGR-Gas wird in einer Region eingeleitet, in der die Motorlast kleiner als die AGR-Einleitungsgrenzlast ist (in diesem Fall ist die AGR-Rate auf einen Wert größer als 0 gesetzt). In der vorliegenden Ausführungsform ist das AGR-Raten-Kennfeld ferner so definiert, dass die AGR-Einleitungsgrenzlast zunimmt, wenn die Motordrehzahl steigt. Bei Steigen der Motordrehzahl wird daher eine Beschränkung der Einleitung des AGR-Gases verringert und ein Lastbereich für das Einleiten des AGR-Gases wird verbreitert.
Der Grund für das Definieren des AGR-Raten-Kennfelds wie in 11 gezeigt ist wie folgt. Insbesondere in einem Bereich niedriger Drehung und hoher Last, in dem Laden durch den Turbolader 4 ausgeführt wird, wird der Abgasdruck relativ niedriger als der Ansaugkrümmerdruck, was ein Rückströmen des AGR-Gases bei Einleiten des AGR-Gases hervorrufen kann. In dem Bereich niedriger Drehung ist es daher wünschenswert, das AGR-Gas nach Auferlegen einer Beschränkung bei der Motorlast einzuleiten. D.h. das AGR-Gas wird wünschenswerterweise nur in einer Region eingeleitet, in der die Motorlast kleiner als eine bestimmte Last ist (im Einzelnen eine Region nicht in dem Ladebereich). Da die Abgasmenge zunimmt und der Abgasdruck steigt, wenn die Motordrehzahl steigt, ist dagegen ein Auftreten eines Rückströmens des AGR-Gases, wie vorstehend beschrieben, weniger wahrscheinlich. Daher ist es wünschenswert, die gegenüber der Motorlast auferlegte Beschränkung bei Einleiten des AGR-Gases zu reduzieren, d.h. es ist wünschenswert, die Region der Motorlast zum Einleiten des AGR-Gases zu verbreitern. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die AGR-Einleitungsgrenzlast erhöht, wenn die Motordrehzahl steigt. Durch Nutzen einer solchen AGR-Einleitungsgrenzlast kann das Einleiten des AGR-Gases durch die AGR-Einleitungsgrenzlast beschränkt werden, um das Rückströmen des AGR-Gases und die Verschlechterung von Emission, die durch Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich niedriger Drehung hervorgerufen wird, zu unterdrücken, während eine solche Beschränkung beim Einleiten von AGR-Gas reduziert werden kann, um das AGR-Gas auch in dem Ladebereich (Bereich hoher Last) in dem Bereich hoher Drehung geeignet einzuleiten. Demgemäß können die Wirkung der Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit und die Wirkung der Reduzierung von Wärmelast erhalten werden.
<Arbeitsweise und Wirkung>
Als Nächstes werden ein Betrieb und eine Wirkung der Motorsteuervorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das AGR-Gas mindestens in dem Bereich hoher Last R11 eingeleitet, und die AGR-Rate in dem Bereich hoher Last R11 wird bei gleicher Drehzahl niedriger ausgelegt als in dem Bereich mittlerer Last R12. Dies ermöglicht ein geeignetes Unterbinden eines Sinkens der Motorleistung und einer Verschlechterung von Verbrennungsstabilität, die durch das Einleiten des AGR-Gases hervorgerufen werden, indem die AGR-Gasmenge in dem Bereich hoher Last R11 auf einen bestimmten Wert gedrückt wird (genauer gesagt wird die AGR-Rate in dem Bereich hoher Last R11 niedriger als in dem Bereich mittlerer Last R12 ausgelegt), während das Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich hoher Last R11 geeignet sichergestellt wird, und indem eine Abnahme einer Temperatur des Motors (etwa einer Temperatur zwischen Bohrungen) und eine Abnahme von Kraftstoffanstieg zum Unterbinden von Wärmeschädigung geeignet verwirklicht werden. Das Einleiten einer relativ großen Menge des AGR-Gases in dem Bereich mittlerer Last R12 ermöglicht ein zuverlässiges Reduzieren von Pumpverlust und eine effektive Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Durch ein solches Einleiten des AGR-Gases kann ferner ein Klopfen unterdrückt werden, und infolge kann ein auf spät verstellter Zündzeitpunkt zum Unterdrücken von Klopfen abgeschwächt werden. D.h. der Zündzeitpunkt kann verglichen mit einem Fall, bei dem AGR-Gas nicht eingeleitet wird, auf früh verstellt werden. Dies ermöglicht eine Verbesserung von Kraftstoffwirtschaftlichkeit.
In der vorliegenden Ausführungsform wird insbesondere das AGR-Gas in einer Region, in der es erwünscht ist, das AGR-Gas einzuleiten, etwa der Region an der Seite hoher Last und hoher Drehung, und dem Ladebereich geeignet eingeleitet. In einer solchen Region ist es daher möglich, Unterbinden von Klopfen, Wärmelastreduzierung, Reduzierung von Kraftstoffanstieg und dergleichen geeignet zu verwirklichen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es ferner möglich, eine Verschlechterung von Verbrennungsstabilität und Emission, die bei Einleiten des AGR-Gases in dem Bereich niedriger Last R13 eintreten kann, geeignet zu unterdrücken, da das AGR-Gas nicht in dem Bereich niedriger Last R13 eingeleitet wird.
Da der Zündzeitpunkt auf die Spätverstellseite gesetzt wird, wenn die Motorlast steigt, ist es ferner gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die AGR-Steuerung geeignet auszuführen, während ein Klopfen, das in dem Bereich hoher Last auftreten kann, unterdrückt wird.
<Abwandlung>
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die AGR-Rate in dem Bereich niedriger Last R13 auf im Wesentlichen 0 gesetzt, um kein AGR-Gas einzuleiten (siehe 7). Es kann aber eine kleine Menge des AGR-Gases (AGR-Gas mit einem niedrigeren Durchsatz als in dem Bereich hoher Last R11 und dem Bereich mittlerer Last R12) eingeleitet werden, ohne die AGR-Rate in dem Bereich niedriger Last R13 auf 0 zu setzen.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ferner die AGR-Rate unabhängig von der Motordrehzahl in der Region, in der die Motordrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert N1 ist (siehe 10), im Wesentlichen konstant ausgelegt. Die AGR-Rate kann aber gemäß der Motordrehzahl angehoben werden. In diesem Fall kann das AGR-Raten-Kennfeld so definiert werden, dass in der Region, in der die Motordrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert N1 ist, ein Änderungsmaß der AGR-Rate gemäß der Motordrehzahl (eine Anstiegsrate der AGR-Rate gemäß dem Anstieg der Motordrehzahl) kleiner ist als in einer Region, in der die Motordrehzahl kleiner als der vorbestimmte Wert N1 ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die AGR-Einleitungsgrenzlast beruhend auf der Motordrehzahl eingestellt. Die AGR-Einleitungsgrenzlast kann aber beruhend auf einem anderen Parameter als der Motordrehzahl, insbesondere beruhend auf einem die Abgasmenge darstellenden Parameter, eingestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Einlasskanal
2: Turbolader
4a: Verdichter
4b: Turbine
6: Drosselklappe
10: Motor
12: Einlassventil
13: Kraftstoffeinspritzventil
14: Zündkerze
17: Auslassventil
25: Auslasskanal
26: AGR-Vorrichtung
27: AGR-Kanal
28: AGR-Kühler
29: AGR-Ventil
45, 49: Drucksensor
60: PCM
100: Motorsystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010024974 A [0003]

Claims

Motorsteuervorrichtung, umfassend: einen Turbolader mit einem Verdichter, der an einem Einlasskanal vorgesehen ist, und einer Turbine, die an einem Auslasskanal vorgesehen ist; eine AGR-Vorrichtung mit einem AGR-Kanal, der mit einer stromaufwärts liegenden Seite der Turbine des Turboladers und einer stromabwärts liegenden Seite des Verdichters des Turboladers verbunden ist, um Abgas des Auslasskanals als AGR-Gas in den Einlasskanal rückzuführen, einem AGR-Ventil, das eine Menge des durch den AGR-Kanal tretenden AGR-Gases regelt, und einem AGR-Kühler, der das durch den AGR-Kanal tretende AGR-Gas kühlt; und eine AGR-Steuereinheit, die das AGR-Ventil steuert, um eine AGR-Rate anzupassen, die ein Verhältnis einer AGR-Gasmenge zu einer Gesamtgasmenge ist, die in einen Zylinder eines Motors beruhend auf einem Betriebszustand des Motors eingeleitet wird, wobei die AGR-Steuereinheit das AGR-Ventil steuert, um das AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung in einer ersten Region an einer Seite hoher Last des Motors und einer zweiten Region an einer Seite niedriger Last bezüglich der ersten Region in den Einlasskanal zurückzuführen; und das AGR-Ventil so steuert, dass eine AGR-Rate in der ersten Region bei einer gleichen Motordrehzahl niedriger als eine AGR-Rate in der zweiten Region ist.
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die AGR-Steuereinheit das AGR-Ventil steuert, um das AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung ebenfalls in einer dritten Region an einer Seite niedriger Last bezüglich der zweiten Region in den Einlasskanal rückzuführen, und das AGR-Ventil so steuert, dass bei einer gleichen Motordrehzahl eine AGR-Rate in der dritten Region niedriger als die AGR-Raten in der ersten und zweiten Region ist.
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die AGR-Steuereinheit das AGR-Ventil auf voll geschlossen steuert, um das AGR-Gas mit der AGR-Vorrichtung in der dritten Region an der Seite niedriger Last bezüglich der zweiten Region nicht in den Einlasskanal rückzuführen.
Motorsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche weiterhin eine Zündsteuereinheit umfasst, die einen Zündzeitpunkt auf eine Spätverstellseite setzt, wenn eine Motorlast steigt, um Zündsteuerung des Motors auszuführen.
Motorsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die AGR-Steuereinheit das AGR-Ventil steuert, um mit der AGR-Vorrichtung in einer Region an einer Seite hoher Last und einer Seite hoher Drehung des Motors das AGR-Gas in den Einlasskanal rückzuführen.
Motorsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Region in einem Ladebereich des Turboladers enthalten ist.