DE112017007297T5

DE112017007297T5 - Maschinensystem

Info

Publication number: DE112017007297T5
Application number: DE112017007297.2T
Authority: DE
Inventors: Mamoru Yoshioka; Shinji Kawai; Takehide Nakamura; Masanori Ito
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US20200063673A1; JP6744245B2; JP2018159357A; CN110462192A; WO2018173387A1

Abstract

Das Maschinensystem umfasst: eine Maschine (1) ausgestattet mit einem Turboverdichter (5); eine elektronische Drosselvorrichtung (6); eine AGR-Vorrichtung (21) von einem Niederdruck-Schleifen-Typ umfassend ein AGR-Ventil (23); eine Frischluft-Einleitvorrichtung; und eine elektronische Steuereinheit (ECU(50)). Die Frischluft-Einleitvorrichtung umfasst einen Frischluft-Einleitpfad (31) und ein Frischluft-Einleitventil (32) zum Einleiten von Frischluft in einen stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung (6) angeordneten Zufuhrpfad (2). Die elektronische Drosselvorrichtung (6) ist mit einem Gleichstrommotor-Prinzip ausgeführt, das Frischluft-Einleitventil (32) ist mit einem Schrittmotor-Prinzip ausgeführt. Bei Feststellung, dass die Maschine (1) verlangsamt, veranlasst die ECU (50) das AGR-Ventil (23), vollständig zu schließen, und das Frischluft-Einleitventil (32), auf einen vorbestimmten Winkel zu öffnen, während sie außerdem die elektronische Drosselvorrichtung (6) veranlasst, auf einen vorbestimmten Winkel zu schließen, wodurch die Gesamtmenge der Zufuhrluft für die Maschine (1) eingestellt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Maschinensystem, welches eine Maschine umfasst, ausgestattet mit einem Verdichter, einem Zufuhrmengen-Regulierventil zum Regulieren einer Zufuhrmenge an Zufuhrluft zu der Maschine, einer (ein AGR-Ventil umfassenden) AGR-Vorrichtung eines Niederdruck-Schleifen-Typs, welche es AGR-Gas erlaubt, durch die Maschine zu rezirkulieren, einer (ein Frischluft-Einleitventil umfassenden) Frischluft-Einleitvorrichtung, welche stromabwärts des Einleitmengen-Regulierventils Frischluft einleitet, und die eingerichtet ist, das AGR-Ventil, das Zufuhrmengen-Regulierventil und das Frischluft-Einleitventil während einer Verlangsamung der Maschine zu steuern.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Als diese Art der herkömmlichen Technik ist beispielsweise ein im untenstehend angeführten Patentdokument 1 beschriebenes „Steuergerät für einen Innenverbrennungsmotor“ bekannt. Dieses Steuergerät ist gebildet mit einem Innenverbrennungsmotor (Maschine), der ausgestattet ist mit einem Verdichter, einem Drosselventil (einem Zufuhrmengen-Regulierventil) zum Regulieren der Zufuhrmenge zu der Maschine, einer (ein AGR-Ventil umfassenden) AGR-Vorrichtung eines Niederdruck-Schleifen-Typs, welche es AGR-Gas erlaubt, durch die Maschine zu rezirkulieren, einer (ein zusätzliches Zufuhrmengen-Regulierventil (Frischluft-Einleitventil) umfassenden) Frischluft-Einleitvorrichtung, welche stromabwärts des Zufuhrmengen-Regulierventils Frischluft einleitet, und einer elektronischen Steuereinheit (ECU), welche diese Elemente steuert. Selbst wenn ein eine AGR-Vorrichtung eines Niederdruck-Schleifen-Typs umfassendes Maschinensystem ein AGR-Ventil steuert, die Flussrate von AGR-Gas entsprechend einer Abbremsung einer Maschine zu verringern, ist die Verringerung in der Flussrate von AGR-Gas verzögert. Daher kann der Einfluss eines in einem Zufuhrweg verbleibenden AGR-Gases eine Fehlzündung der Maschine verursachen. Um das anzugehen, wenn eine ECU des obengenannten Steuergeräts ein Frischluft-Einleitventil steuert, zu öffnen, um eine Frischluft-Einleitmenge einen gewünschten Zielwert sein zu lassen, und ein Zufuhrmengen-Regulierventil steuert, zu schließen, um eine Zufuhrmenge von der Maschine zugeleiteter Zufuhrluft einen vorbestimmten Zielwert sein zu lassen, wenn die ECU feststellt, dass die Maschine verlangsamt und der Einfluss von im Zufuhrweg verbleibendem AGR-Gas eine Fehlzündung der Maschine verursacht.
EINSCHLÄGIGE STAND-DER-TECHNIK DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: JP 5277351 B2
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Indes steuert das in Patentdokument 1 beschriebene Steuergerät das Frischluft-Einleitventil, zu öffnen, wenn die ECU sowohl Verlangsamung als auch Fehlzündung der Maschine feststellt, d.h. wenn eine Fehlzündung bei Verlangsamung festgestellt wird. Demgemäß ist ein Frischluft-Einleitventil in seiner Ventilöffnung verzögert und somit wird die Frischluft verzögert zu einem Zufuhrweg geleitet und somit gibt es hier die Möglichkeit des Fehlschlags der Verhinderung der Maschinenfehlzündung. Wenn das Frischluft-Einleitventil gesteuert wird, mit einer Verzögerung in Reaktion auf die Schließ-Steuerung des Zufuhrmengen-Regulierventils zu öffnen, wird das verbleibende AGR-Gas aufgrund der Verzögerung in der Frischluftsteigerung nicht ausreichend verdünnt. Daher kann eine Fehlzündung nicht verhindert werden.
Ein elektrisch betriebenes Ventil kann im allgemeinen eine geringfügige Verzögerung in der Reaktion (verzögerte Ventilöffnung) vom Beginn der Reaktion (Eingang des Steuersignals) bis zum Abschluss der Reaktion (Erreichen eines vorbestimmten Öffnungsgrads) haben. Das heißt, dass es Zeit brauchen kann. Daher ist eine Konfiguration gewünscht, um selbst dann, wenn ein Frischluft-Einleitventil eine derartige Verzögerung in der Reaktion hat, eine Fehlzündung zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf obenstehende Umstände gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Maschinensystem bereitzustellen, welches sowohl ein Zufuhrmengen-Regulierventil und ein Frischluft-Einleitventil während der Abbremsung eines Motors verwendet und dabei in geeigneter Weise eine Fehlzündung der Maschine, welche durch den Einfluss zurückbleibenden AGR-Gases verursacht wird, verhindert.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
(1) Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Maschinensystem bereit, welches umfasst: eine Maschine; einen Zufuhrweg zum Einleiten von Zufuhrluft zu der Maschine; einen Abgasweg zum Abführen von Abgas von der Maschine; einen im Zufuhrweg und im Abgasweg vorgesehenen Verdichter zum Erhöhen des Drucks von Zufuhrluft im Zufuhrweg, wobei der Verdichter einen im Zufuhrweg angeordneten Kompressor, eine im Abgasweg angeordnete Turbine und eine den Kompressor mit der Turbine verbindende drehbare Welle umfasst, um es dem Kompressor und der Turbine zu ermöglichen, sich zusammenhängend zu drehen; ein im Zufuhrweg angeordnetes Zufuhrmengen-Regulierventil zum Regulieren einer Zufuhrmenge an im Zufuhrweg fließender Zufuhrluft; eine Abgas-Rückführungsvorrichtung, welche einen Abgas-Rückführungsweg, der es einem Teil des von der Maschine an den Abgasweg abgeführten Abgases ermöglicht, durch den Zufuhrweg zu fließen und zur Maschine als Abgas-Rückführungsgas zu rezirkulieren, und ein Abgas-Rückführungsventil zum Regulieren einer Flussrate von Abgas-Rückführungsgas im Abgas-Rückführungsweg umfasst, wobei der Abgas-Rückführungsweg einen stromabwärts der Turbine mit dem Abgasweg verbundenen Einlass und einen stromaufwärts des Kompressors mit dem Zufuhrweg verbundenen Auslass aufweist; einen Frischluft-Einleitweg zum Einleiten von Frischluft zum Zufuhrweg stromabwärts des Zufuhrmengen-Regulierventils, wobei der Frischluft-Einleitweg einen stromaufwärts des Auslasses des Abgas-Rückführungswegs mit dem Zufuhrweg verbundenen Einlass umfasst; ein Frischluft-Einleitventil zum Regulieren einer Einleitmenge an vom Frischluft-Einleitweg zum Zufuhrweg fließender Frischluft; eine Betriebszustand-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Betriebszustands der Maschine; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Zufuhrmengen-Regulierventils, des Abgas-Rückführungsventils und des Frischluft-Einleitventils auf Grundlage des erfassten Betriebszustands, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, das Frischluft-Einleitventil zu steuern, gemäß dem erfassten Betriebszustand auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und wobei die Steuervorrichtung das Abgas-Rückführungsventil steuert, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des erfassten Betriebszustands eine Verlangsamung der Maschine feststellt, und sie das Frischluft-Einleitventil steuert, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie das Zufuhrmengen-Regulierventil auf einen vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad steuert und sie daher eine Gesamtmenge an an die Maschine geleiteter Zufuhrluft reguliert.
Gemäß der Konfiguration (1) steuert die Steuervorrichtung das Abgas-Rückführungsventil, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des von der Betriebszustand-Erfassungseinheit erfassten Betriebszustands eine Bremsung der Maschine feststellt. Zu diesem Zeitpunkt kann das Abgas-Rückführungsgas, welches in den Zufuhrweg eingetreten ist, bevor das Abgas-Rückführungsventil so gesteuert worden ist, dass es vollständig geschlossen worden ist, im Zufuhrweg verbleiben und das Abgas-Rückführungsgas, welches mit der Zufuhrluft an die Maschine geleitet werden soll, kann eine Fehlzündung der Maschine verursachen, wenn ein Anteil des zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases hoch ist. Wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine feststellt ohne das Auftreten von Fehlzündungen der Maschine festzustellen, steuert die Steuervorrichtung gemäß der Konfiguration (1) das Frischluft-Einleitventil, auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie steuert das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen, so dass eine Gesamtzufuhrmenge der an die Maschine geleiteten Zufuhrluft reguliert wird. Daher wird, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine feststellt, Frischluft rasch an den Zufuhrweg stromabwärts des Zufuhrmengen-Regulierventils geleitet und eine Gesamtmenge an Zufuhrluft, welche Zufuhrluft, die durch das Zufuhrmengen-Regulierventil hindurchgegangen ist und mit Frischluft vermischt ist, einschließt, wird rasch auf eine geeignete Menge reguliert.
(2) Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, steuert die Steuervorrichtung in oben genannter Konfiguration (1) vorzugsweise das Abgas-Rückführungsventil, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des ermittelten Betriebszustandes eine Abbremsung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt und wenn der Druck der Zufuhrluft nicht auf einen positiven Druck erhöht wird, und sie steuert das Frischluft-Einleitventil, von einem vollständig geschlossenen Zustand auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie steuert nach einem Beginn der Öffnungssteuerung des Frischluft-Einleitventils das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen.
Gemäß der Konfiguration (2) steuert die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil, von dem vollständig geschlossenen Zustand auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung des Motors während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, ohne das Auftreten einer Maschinenfehlzündung festzustellen, und nach dem Beginn der Öffnungssteuerung des Frischluft-Einleitventils steuert sie das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen. Somit wird die Frischluft umgehend an den Zufuhrweg stromabwärts des Zufuhrmengen-Regulierventils geleitet, wenn die Steuervorrichtung während einer Nicht-Erhöhung des Drucks eine Verlangsamung der Maschine feststellt, so dass das verbleibende Abgas-Rückführungsgas verdünnt wird und die Gesamtmenge der Zufuhrluft, welche die durch das Zufuhrmengen-Regulierventil hindurchgegangene und mit der Frischluft vermischte Zufuhrluft beinhaltet, rasch auf die geeignete Menge reguliert wird.
(3) Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, ist die Steuervorrichtung in oben genannter Konfiguration (1) vorzugsweise eingerichtet, das Frischluft-Einleitventil zu steuern, während einer Nicht-Erhöhung des Drucks, wenn der Druck der Zufuhrluft nicht auf einen positiven Druck erhöht wird, auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und die Steuervorrichtung steuert das Abgas-Rückführungsventil, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des ermittelten Betriebszustandes eine Verlangsamung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, sie hält einen Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, welches gesteuert wurde, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie steuert das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen.
Gemäß obenstehender Konfiguration (3) steuert die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil während einer Nicht-Erhöhung des Drucks, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen. Ferner hält die Steuervorrichtung den Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, welches gesteuert wurde, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, und sie steuert das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen. Somit gelangt die Frischluft, wenn die Steuervorrichtung während einer Nicht-Erhöhung des Drucks eine Bremsung der Maschine feststellt, durch das Frischluft-Einleitventil, welches geöffnet worden ist, und die Frischluft wird dann umgehend an den Zufuhrweg stromabwärts des Zufuhrmengen-Regulierventils geleitet. Als Ergebnis davon wird das im Zufuhrweg zurückbleibende Abgas-Rückführungsgas verdünnt und die Gesamtmenge der Zufuhrluft, welche die durch das Zufuhrmengen-Regulierventil hindurchgegangene und der Frischluft hinzugefügte Zufuhrluft beinhaltet, wird rasch auf die geeignete Menge reguliert.
(4) Um den obengenannten Zweck zu erfüllen, ist die Steuervorrichtung in oben genannter Konfiguration (3) vorzugsweise mit einer im Vorhinein festgelegten Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation mit einem dem Betriebszustand der Maschine entsprechenden vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad ausgestattet, wobei der vorbestimmte Frischluft-Öffnungsgrad eine vollständig geschlossene Stellung, einen maximalen Öffnungsgrad und verschiedene mittlere Öffnungsgrade zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und dem maximalen Öffnungsgrad einschließt, und die Steuervorrichtung setzt den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad auf den dem Betriebszustand der Maschine bei Beginn der Verlangsamung der Maschine entsprechenden maximalen Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, so dass die Steuervorrichtung den Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, welches gesteuert wurde, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, hält, und die Steuervorrichtung setzt den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation während der Druckerhöhung, wenn der Verdichter den Druck der Zufuhrluft auf positiven Druck erhöht, auf die vollständig geschlossene Stellung, so dass die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und die Steuervorrichtung stellt den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation fest, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Druckerhöhung feststellt, so dass die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, von einem vollständig geschlossenen Zustand auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, nachdem der Zufuhrdruck auf negativen Druck abgesunken ist.
Gemäß obenstehender Konfiguration (4) legt die Steuervorrichtung zusätzlich zu den Abläufen der obenstehenden (3) den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad entsprechend dem Betriebszustand der Maschine durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation fest, und die an den Zufuhrweg geleitete Frischluft wird somit in geeigneter Weise gemäß dem Betriebszustand der Maschine reguliert. In anderen Worten setzt die Steuervorrichtung den Frischluft-Öffnungsgrad auf den maximalen Öffnungsgrad entsprechend dem Betriebszustand der Maschine durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Tafel, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, so dass die Steuervorrichtung den Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, welches gesteuert wurde, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, hält. Demgemäß wird das Frischluft-Einleitventil offen gehalten auf dem dem Betriebszustand der Maschine entsprechenden, optimalen maximalen Öffnungsgrad, wenn die Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks langsamer wird. Ferner setzt die Steuervorrichtung während einer Druckerhöhung den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Tafel auf die vollständig geschlossene Stellung. Daher wird das Frischluft-Einleitventil während einer Druckerhöhung gesteuert, vollständig zu schließen, und der Frischluft-Einleitweg wird abgeschlossen. Ferner bestimmt die Steuervorrichtung den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Funktion, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Druckerhöhung feststellt, so dass die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, vom vollständig geschlossenen Zustand auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, nachdem der Zufuhrdruck auf negativen Druck abgesunken ist. Demnach steuert die Steuervorrichtung bei Verlangsamung der Maschine während eines Druckanstiegs das Frischluft-Einleitventil, vom vollständig geschlossenen Zustand auf den dem Betriebszustand der Maschine entsprechenden optimalen Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, nachdem der Zufuhrdruck auf negativen Druck absinkt.
(5) Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, berechnet die Steuervorrichtung in der Konfiguration irgendeiner der obenstehenden (1) bis (4) bevorzugt eine Ziel-Zufuhrmenge der Maschine entsprechend dem zu Beginn der Verlangsamung der Maschine ermittelten Betriebszustand, sie berechnet eine Frischluft-Einleitmenge entsprechend dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad, sie berechnet eine Durchgangs-Zufuhrmenge an durch das Zufuhrmengen-Regulierventil hindurchgegangener Zufuhrluft durch Subtrahieren der Frischluft-Einleitmenge von der Ziel-Zufuhrmenge und sie berechnet den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad auf Grundlage der Durchgangs-Zufuhrmenge.
Gemäß obenstehender Konfiguration (5) berechnet die Steuervorrichtung zusätzlich zu den Abläufen der obenstehenden Konfigurationen (1) bis (4) den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad auf Grundlage der Durchgangs-Zufuhrmenge durch Subtraktion der Frischluft-Einleitmenge von der Ziel-Zufuhrmenge der Maschine. Demgemäß wird die Zufuhrmenge der durch das Zufuhrmengen-Regulierventil hindurchgehenden Zufuhrluft durch das Steuern des Zufuhrmengen-Regulierventils durch die Steuervorrichtung, sich auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu öffnen, ohne Überschuss und ohne Fehlmenge reguliert.
(6) Um den oben genannten Zweck zu erfüllen, verringert die Steuervorrichtung in der Konfiguration irgendeiner der obenstehenden (1) bis (5) bevorzugt schrittweise den Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils von dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad gemeinsam mit einem Rückgang in einem Anteil des durch Einleitung von Frischluft vom Frischluft-Einleitweg in den Zufuhrweg verringerten, im Zufuhrweg zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases und sie erhöht den Öffnungsgrad des Zufuhrmengen-Regulierventils schrittweise gemäß der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils.
Gemäß obenstehender Konfiguration (6) verringert die Steuervorrichtung zusätzlich zu den Abläufen der obenstehenden (1) bis (5) den Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils schrittweise von dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad gemeinsam mit einem Rückgang im Anteil des zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases und sie erhöht den Öffnungsgrad des Zufuhrmengen-Regulierventils schrittweise gemäß der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils. Demgemäß wird das Frischluft-Einleitventil ohne irgendeine plötzliche Veränderung der Gesamtzufuhrmenge der in die Maschine eingeleiteten Zufuhrluft geschlossen, und das Zufuhrmengen-Regulierventil wird auf den gewünschten Zufuhr-Öffnungsgrad geregelt.
(7) Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, hält die Steuervorrichtung in der obenstehenden Konfiguration (6) bevorzugt einmal vor der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils ausgehend vom vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad den Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils auf dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad.
Gemäß obenstehender Konfiguration (7) hält die Steuervorrichtung zusätzlich zum Ablauf obenstehender (6) einmal vor der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils ausgehend vom vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad den Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils auf dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad. Demgemäß wird die gewünschte Frischluft-Einleitmenge sichergestellt, bevor die Frischluft beginnt, in den Zufuhrweg eingeleitet zu werden.
(8) Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist das Zufuhrmengen-Regulierventil in obenstehender Konfiguration (5) bevorzugt als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ gebildet und das Frischluft-Einleitventil ist als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Schrittmotor-Typ gebildet und die Steuervorrichtung erhöht den durch einen vorbestimmten Wert unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils zu berechnenden vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad.
Im allgemeinen hat ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ ein hohes Ansprechvermögen, kostet jedoch viel und neigt dazu, von großer Größe zu sein. Auf der anderen Seite hat ein elektrisch betriebenes Ventil eines Schrittmotor-Typs ein geringes Ansprechvermögen, kostet jedoch weniger und kann kompakt gemacht werden. Gemäß obenstehender Konfiguration (8) ist das Zufuhrmengen-Regulierventil zusätzlich zum Ablauf der obenstehenden Konfiguration (5) mit einem elektrisch betriebenen Ventil vom Gleichstrommotor-Typ ausgelegt und hat daher eine relativ hohe Responsitivität. Auf der anderen Seite ist das Frischluft-Einleitventil mit einem elektrisch betriebenen Ventil vom Schrittmotor-Typ ausgelegt und hat daher ein relativ niedriges Ansprechvermögen. Dabei erhöht die Steuervorrichtung den durch einen vorbestimmten Wert unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils mit niedrigem Ansprechvermögen zu berechnenden vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad. Demgemäß wird die fehlende Menge der Frischluft durch diese Steigerung in der Zufuhrluft ausgeglichen, wenn die Maschine verlangsamt, selbst wenn die Einleitung der Frischluft zum Zufuhrweg verzögert ist.
(9) Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist das Zufuhrmengen-Regulierventil in obenstehender Konfiguration (2) bevorzugt als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ gebildet, und das Frischluft-Einleitventil ist als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Schrittmotor-Typ gebildet, und die Steuervorrichtung verzögert eine Beginn-Zeitvorgabe des Zufuhrmengen-Regulierventils um eine vorbestimmte Zeitdauer von einem Beginn des Öffnens des Frischluft-Einleitventils unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils.
Gemäß obenstehender Konfiguration (9) verzögert die Steuervorrichtung zusätzlich zum Ablauf der obenstehenden Konfiguration (2) die Beginn-Zeitvorgabe des Zufuhrmengen-Regulierventils um die vorbestimmte Zeitdauer vom Beginn des Öffnens des Frischluft-Einleitventils unter Erwartung der Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils mit niedrigem Ansprechvermögen. Demgemäß wird die fehlende Menge der Zufuhrluft durch die Verzögerung in der Reduktion der Zufuhrluft ausgeglichen, wenn die Maschine verlangsamt, selbst wenn die Einleitung der Frischluft zum Zufuhrweg verzögert ist.
(10) Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist das Zufuhrmengen-Regulierventil in obenstehender Konfiguration (2) bevorzugt als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ gebildet, und das Frischluft-Einleitventil ist als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Schrittmotor-Typ gebildet, und die Steuervorrichtung erhält regelmäßig einen gegenwärtigen Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils zu jedem Zeitpunkt, wenn die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils zu öffnen, sie berechnet den Zufuhr-Öffnungsgrad entsprechend dem erhaltenen gegenwärtigen Öffnungsgrad und sie steuert das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den berechneten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen.
Gemäß obenstehender Konfiguration (10) steuert die Steuervorrichtung zusätzlich zum Ablauf der obenstehenden Konfiguration (2) das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den Zufuhr-Öffnungsgrad entsprechend der Veränderung im gegenwärtigen Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils während der Steuerung des Ventilöffnens des Frischluft-Einleitventils unter Erwartung der Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils mit niedrigem Ansprechvermögen zu schließen. Demgemäß wird die fehlende Menge der Frischluft durch die Zufuhrluft, die gemäß dem gegenwärtigen Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils reguliert wird ausgeglichen, wenn die Maschine verlangsamt, selbst wenn die Einleitung der Frischluft zum Zufuhrweg verzögert ist.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (1) werden sowohl das Zufuhrmengen-Regulierventil als auch des Frischluft-Einleitventil während einer Verlangsamung der Maschine verwendet, und so kann eine Fehlzündung der Maschine aufgrund des Einflusses des zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases in geeigneter Weise verhindert werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (2) werden sowohl das Zufuhrmengen-Regulierventil als auch des Frischluft-Einleitventil verwendet, wenn die Maschine während einer Nicht-Erhöhung im Druck verlangsamt, und so kann eine Fehlzündung der Maschine aufgrund des Einflusses des zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases in geeigneter Weise verhindert werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (3) werden sowohl das Zufuhrmengen-Regulierventil als auch des Frischluft-Einleitventil verwendet, wenn die Maschine während einer Nicht-Erhöhung im Druck verlangsamt, und so kann eine Fehlzündung der Maschine aufgrund des Einflusses des zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases in geeigneter Weise verhindert werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (4) kann zusätzlich zur Wirkung der Konfiguration (2) während einer Nicht-Erhöhung im Druck durch die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation die Frischluft mit einer geeigneten, dem Betriebszustand der Maschine entsprechenden Menge umgehend in Anbetracht der Verlangsamung der Maschine zum Zufuhrweg geleitet werden. Ferner kann der Rückfluss der Zufuhrluft zum Frischluft-Einleitweg während eines Druckanstiegs verhindert werden, und somit die Frischluft während einer Verlangsamung der Maschine nach Rückgang auf negativen Druck mit einer geeigneten, dem Betriebszustand der Maschine entsprechenden Menge dem Zufuhrweg zugeleitet werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (5) kann zusätzlich zur Wirkung irgendeiner der Konfigurationen (1) bis (4) die Gesamtmenge der zur Maschine geleiteten Zufuhrluft während der Verlangsamung genau auf die geeignete Menge reguliert werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (6) kann zusätzlich zur Wirkung irgendeiner der Konfigurationen (1) bis (5) der Anteil des zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases in der Zufuhrluft umgehend verringert werden, und die Zufuhrsteuerung kann schrittweise zu einem gewöhnlichen Steuerzustand unter Erhalt einer stabilen Verbrennung in der Maschine zurückgebracht werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (7) kann zusätzlich zu der Wirkung der Konfiguration (6) die Gesamtzufuhrmenge der in die Maschine eingeleiteten Zufuhrluft auf die geeignete Menge reguliert werden, bis das Entfernen des während der Verlangsamung zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases abgeschlossen ist.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (7) kann zusätzlich zu der Wirkung der Konfiguration (5) die Gesamtzufuhrmenge der während der Verlangsamung in die Maschine eingeleiteten Zufuhrluft genau auf die geeignete Menge reguliert werden, während eine Kostenreduktion und eine Größenreduktion im Frischluft-Einleitventil durch Anwendung eines Schrittmotor-Typs erreicht wird.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (9) kann zusätzlich zu der Wirkung der Konfiguration (2) die Gesamtzufuhrmenge der während der Verlangsamung in die Maschine eingeleiteten Zufuhrluft genau auf die geeignete Menge reguliert werden, während eine Kostenreduktion und eine Größenreduktion des Frischluft-Einleitventils durch Anwendung eines Schrittmotor-Typs erreicht wird.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration (10) kann zusätzlich zu der Wirkung der Konfiguration (2) die Gesamtzufuhrmenge der während der Verlangsamung in die Maschine eingeleiteten Zufuhrluft genau auf die geeignete Menge reguliert werden, während eine Kostenreduktion und eine Größenreduktion des Frischluft-Einleitventils durch Anwendung eines Schrittmotor-Typs erreicht wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische strukturmäßige Ansicht eines Benzin-Maschinensystems in einer ersten Ausführungsform;
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Ermitteln einer Verlangsamung einer Maschine und Erhöhen des AGR-Anteils in der Zufuhrluft in der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Zufuhrluft-Steuerung und Frischluft-Einleit-Steuerung, die auf Grundlage einer Bestimmung u.a der Verlangsamung der Maschine durchgeführt werden, in der ersten Ausführungsform darstellt;
4 ist eine End-Öffnungsgrad-Korrekturwert-Relation, auf welche Bezug genommen wird, um in der ersten Ausführungsform einen End-Öffnungsgrad-Korrekturwert entsprechend einer Ziel-Zufuhrmengen-Differenz zu bestimmen;
5 ist ein Zeitdiagramm, welches das Verhalten verschiedener Parameter in einem Fall, in dem in der ersten Ausführungsform die Maschine ausgehend von einem Verdichtungsbereich (während eines Anstiegs im Zufuhrdruck) verlangsamt, darstellt;
6 ist ein Zeitdiagramm entsprechend 5, welches das Verhalten verschiedener Parameter in einem Fall, in dem in der ersten Ausführungsform die Maschine ausgehend von einem Nichtverdichtungsbereich (während eines Nicht-Anstiegs im Zufuhrdruck) verlangsamt, darstellt;
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Berechnung eines End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads und eine Frischluft-Einleitsteuerung während des Betriebs einer Maschine in einer zweiten Ausführungsform darstellt;
8 ist eine Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, auf die Bezug genommen wird, um in der zweiten Ausführungsform einen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad bezüglich einer Maschinendrehgeschwindigkeit und eines Zufuhrdrucks zu bestimmen;
9 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Verfahrensgegenstand der Feststellung der Beendigung der Entfernung von während der Verlangsamung der Maschine zurückbleibendem AGR-Gas in der zweiten Ausführungsform darstellt;
10 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Gegenstand einer Zufuhrluft-Steuerung und einer Frischluft-Einleitungs-Steuerung, die u.a. auf Grundlage der Bestimmung der Verlangsamung der Maschine durchgeführt werden, in der zweiten Ausführungsform darstellt;
11 ist ein Zeitdiagramm entsprechend 5, welches das Verhalten verschiedener Parameter in einem Fall, in dem in der zweiten Ausführungsform die Maschine ausgehend von einem Verdichtungsbereich (während eines Anstiegs im Zufuhrdruck) verlangsamt, darstellt;
12 ist ein Zeitdiagramm entsprechend 6, welches das Verhalten verschiedener Parameter in einem Fall, in dem in der zweiten Ausführungsform die Maschine ausgehend von einem Nichtverdichtungsbereich (während eines Nicht-Anstiegs im Zufuhrdruck) verlangsamt, darstellt;
13 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Gegenstand einer Zufuhrluft-Steuerung und einer Frischluft-Einleitungs-Steuerung, die u.a. auf Grundlage der Bestimmung der Verlangsamung der Maschine durchgeführt werden, in einer dritten Ausführungsform darstellt;
14 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Gegenstand einer Zufuhrluft-Steuerung und einer Frischluft-Einleitungs-Steuerung, die u.a. auf Grundlage der Bestimmung der Verlangsamung der Maschine durchgeführt werden, in einer vierten Ausführungsform darstellt; und
15 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Gegenstand einer Zufuhrluft-Steuerung und einer Frischluft-Einleitungs-Steuerung, die u.a. auf Grundlage der Bestimmung der Verlangsamung der Maschine durchgeführt werden, in einer fünften Ausführungsform darstellt.

ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
< Erste Ausführungsform >
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform, welche ein Maschinensystem gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung darstellt, im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beschrieben.
1 ist eine schematische strukturmäßige Ansicht eines Benzin-Maschinensystems gemäß vorliegender Ausführungsform. Das in einem Automobil eingebaute Benzin-Maschinensystem (nachfolgend der Einfachheit halber als „Maschinensystem“ bezeichnet) umfasst eine eine Mehrzahl an Zylindern umfassende Maschine 1. Die Maschine 1 ist ein Viertakt-Hubkolbenmotor und schließt eine wohlbekannte Struktur wie etwa Kolben und eine Kurbelwelle ein. Die Maschine 1 umfasst einen Zufuhrweg 2 zum Einleiten von Zufuhrluft an die Zylinder und einen Abgasweg 3 zum Abgeben von Abgas von den Zylindern des Motors 1. Ein Verdichter 5 ist im Zufuhrweg 2 und im Abgasweg 3 vorgesehen. Im Zufuhrweg 2 sind in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts gelegenen Seite des Zufuhrwegs 2 ein Zufuhreinlass 2a, ein Luftreiniger 4, ein Kompressor 5a des Verdichters 5, eine elektronische Drosselvorrichtung 6, ein Zwischenkühler 7 und ein Zufuhrverteiler 8 vorgesehen.
Die elektronische Drosselvorrichtung 6 ist im Zufuhrweg 2 stromaufwärts des Zufuhrverteilers 8 angeordnet. Die elektronische Drosselvorrichtung 6 wird durch eine Betätigung eines Beschleunigers durch den Fahrer geöffnet oder geschlossen und reguliert so die Zufuhrmenge der Zufuhrluft, die durch den Zufuhrweg 2 fließt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die elektronische Drosselvorrichtung 6 als elektrisch betriebenes Ventil vom Gleichstrommotor-Typ gebildet. Die elektronische Drosselvorrichtung 6 umfasst ein von einem Gleichstrommotor 11 geöffnetes oder geschlossenes Drosselventil 6a und einen Drosselsensor 41, der einen Öffnungsgrad (einen Drossel-Öffnungsgrad) TA des Drosselventils 6a ermittelt. Die elektronische Drosselvorrichtung 6 entspricht einem Beispiel eines Zufuhrmengen-Regulierventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Zufuhrverteiler 8 ist direkt stromaufwärts der Maschine 1 angeordnet. Der Zufuhrverteiler 8 umfasst einen Drucktank 8a, an den Zufuhrluft geleitet wird, und eine Mehrzahl (vier) Verzweigungsrohre 8b, die die in den Drucktank 8a geleitete Zufuhrluft an die Zylinder der Maschine 1 verteilen. Im Abgasweg 3 sind in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts gelegenen Seite des Abgaswegs 3 ein Abgasverteiler 9, eine Turbine 5b des Verdichters 5 und ein Katalysator 10 vorgesehen. Der Katalysator 10 reinigt Abgas und wird beispielsweise von einem Dreiweg-Katalysator dargestellt.
Der Verdichter 5 ist vorgesehen, den Druck der Zufuhrluft im Zufuhrweg 2 zu erhöhen. Der Verdichter 5 umfasst einen im Zufuhrweg 2 angeordneten Kompressor 5a, die im Abgasweg 3 angeordnete Turbine 5b und eine drehbare Welle 5c, die den Kompressor 5a mit der Turbine 5b verbindet, um es dem Kompressor 5a und der Turbine 5b zu ermöglichen, gemeinsam zu rotieren. Die Turbine 5b wird von durch den Abgasweg 3 fließendem Abgas gedreht, und der Kompressor 5a wird im Verein mit dieser Drehung der Turbine 5b gedreht, und der Druck der durch den Zufuhrweg 2 fließenden Zufuhrluft wird so erhöht. Der Zwischenkühler 7 kühlt die Zufuhrluft, deren Druck durch den Kompressor 5a erhöht worden ist.
Die Maschine 1 ist mit einer Treibstoffeinspritzeinheit (nicht abgebildet) in jedem der Zylinder zum Einspritzen von Treibstoff ausgestattet. Die Treibstoffeinspritzeinheit spritzt Treibstoff in den jeweiligen Zylinder der Maschine 1 ein, wobei der Treibstoff von einer Treibstoffbereitstellungsvorrichtung (nicht abgebildet) bereitgestellt wird. In jedem der Zylinder wird eine brennbare Luft-Treibstoff-Mischung aus dem von der Treibstoffeinspritzeinheit eingespritzten Treibstoff und der von Zufuhrverteiler 8 eingeleiteten Zufuhrluft bereitet.
Die Maschine 1 ist außerdem mit einer Zündvorrichtung (nicht abgebildet) entsprechend jedem der Zylinder ausgestattet. Die Zündvorrichtung ist gebildet, die in den Zylindern bereitete brennbare Luft-Treibstoff-Mischung zu zünden. Die brennbare Luft-Treibstoff-Mischung wird von der Zündvorrichtung in jedem der Zylinder entzündet und sie explodiert und verbrennt dann. Abgas wird nach der Verbrennung von jedem der Zylinder durch den Abgasverteiler 9, die Turbine 5b und den Katalysator 10 nach draußen abgeführt. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich ein Kolben (nicht abgebildet) in jedem der Zylinder auf und ab, und folglich rotiert eine Kurbelwelle (nicht abgebildet), um die Leistung der Maschine 1 zu erzeugen.
Das Maschinensystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Abgas-Rückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung) 21 eines Niederdruck-Schleifen-Typs ausgestattet. Die AGR-Vorrichtung 21 umfasst einen Abgas-Rückführungsweg (AGR-Weg) 22, der es Abgas-Rückführungsgas (AGR-Gas) ermöglicht, als Teil des vom Abgasweg 3 aus den Zylindern abgeführten Abgases durch den Zufuhrweg 2 in die Zylinder der Maschine 1 zu rezirkulieren. Die AGR-Vorrichtung 21 umfasst auch ein Abgas-Rückführungsventil (AGR-Ventil) 23, welches die Flussrate des AGR-Gases im AGR-Weg 22 reguliert. Der AGR-Weg 22 weist einen Einlass 22a und einen Auslass 22b auf. Der Einlass 22a des AGR-Weges 22 ist stromabwärts des Katalysators 10 mit dem Abgasweg 3 verbunden. Der Auslass 22b des AGR-Weges 22 ist stromaufwärts des Kompressors 5a mit dem Zufuhrweg 2 verbunden. Der AGR-Weg 22 ist außerdem mit einem stromaufwärts des AGR-Ventils 23 angeordneten AGR-Kühler 24 zum Herunterkühlen des AGR-Gases ausgestattet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das AGR-Ventil 23 als ein elektrisch betriebenes Ventil vom Gleichstrommotor-Typ gebildet und weist ein Ventilelement (nicht abgebildet) auf, dessen Öffnungsgrad mit einem Gleichstrommotor 26 verändert wird. Bevorzugt hat das AGR-Ventil 23 Eigenschaften wie etwa eine hohe Flussrate, ein hohes Ansprechvermögen und eine hohe Genauigkeit. Beispielsweise kann ein in JP 5759646 B2 beschriebenes „doppelexzentrisches Ventil“ als Aufbau des AGR-Ventils 23 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden. Das doppelexzentrische Ventil ist gebildet, eine hohe Flussrate zu steuern.
Im Maschinensystem wird das AGR-Ventil 23 in einem Verdichtungsbereich (einem Bereich, in dem eine Zufuhrmenge relativ groß ist), in dem der Verdichter 5 betätigt wird, geöffnet. Somit fließt ein Teil des durch den Abgasweg 3 fließenden Abgases als AGR-Gas ab dem Einlass 22a in den AGR-Weg 22. Dieses AGR-Gas fließt weiter durch den AGR-Kühler 24 und das AGR-Ventil 23 zum Zufuhrweg 2 und rezirkuliert über den Kompressor 5a, die elektronische Drosselvorrichtung 6, den Zwischenkühler 7 und den Zufuhrverteiler 8 durch die Zylinder der Maschine 1.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Zufuhrweg 2 mit einem Frischluft-Einleitweg 31, der Frischluft stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 an den Zufuhrweg 2 leitet, ausgestattet ist. Der Frischluft-Einleitweg 31 weist einen stromaufwärts des Auslasses 22b des AGR-Weges 22 mit dem Zufuhrweg 2 verbundenen Einlass 31a auf. Der Frischluft-Einleitweg 31 ist außerdem mit einem Frischluft-Einleitventil 32 zum Regulieren der Frischluft-Einleitmenge an vom Frischluft-Einleitweg 31 an den Zufuhrweg 2 geleiteten Frischluft ausgestattet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Frischluft-Einleitventil 32 als ein elektrisch betriebenes Ventil vom Schrittmotor-Typ gebildet und umfasst ein Ventilelement (nicht abgebildet), dessen Öffnungsgrad mit einem Schrittmotor 36 geändert wird. Der Frischluft-Einleitweg 31 ist auf einer Auslassseite mit einem Frischluft-Verteilrohr 33 zum Verteilen von Frischluft an jedes der Verzweigungsrohre 8b des Zufuhrverteilers 8 ausgestattet. Das heißt, die Auslassseite des Frischluft-Einleitwegs 31 ist stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 über das Frischluft-Verteilrohr 33 mit dem Zufuhrweg 2 (Zufuhrverteiler 8) verbunden. Das Frischluft-Verteilrohr 33 ist ein langes Rohr und am Zufuhrverteiler 8 durch Überkreuzen der Mehrzahl an Verzweigungsrohren 8b am Zufuhrverteiler 8 angebracht. Das Frischluft-Verteilrohr 33 umfasst einen Frischluft-Einlass 33a, in den Frischluft eingeleitet wird, und eine Mehrzahl an jeweils entsprechend der Mehrzahl an Verzweigungsrohren 8b vorgesehenen Frischluft-Auslässen 33b. Die Frischluft-Auslässe 33b stehen mit dem Inneren der entsprechenden Verzweigungsrohre 8b in Verbindung. Der Frischluft-Einlass 33a ist an einem Ende des Frischluft-Verteilrohrs 33 in Längsrichtung gebildet, und eine Auslass-Seite des Frischluft-Einleitwegs 31 ist mit dem Frischluft-Einlass 33a verbunden.
Motorbetriebene Ventile eines Gleichstrommotor-Typs haben im allgemeinen ein hohes Ansprechvermögen, kosten aber viel und neigen dazu, eine große Größe aufzuweisen. Auf der anderen Seite haben elektrisch betriebene Ventile eines Schrittmotor-Typs ein niedrigeres Ansprechvermögen als die elektrisch betriebenen Ventile von Gleichstrommotor-Typen, aber die elektrisch betriebenen Ventile ermöglichen geringe Kosten und kleine Größe. In der vorliegenden Ausführungsform verwendet die elektronische Drosselvorrichtung 6 ein elektrisch betriebenes Ventil eines Gleichstrommotor-Typs, weil die elektronische Drosselvorrichtung 6 in direkter Reaktion auf die Funktion der Maschine 1 arbeitet und hohe Responsitivität benötigt. Es ist bevorzugt, einen Gleichstrommotor-Typ für das Frischluft-Einleitventil 32 für schnelle Reaktion zu verwenden, aber einen Schrittmotor-Typ zu verwenden, um der Kostenreduktion und der Größenreduktion Priorität zu geben.
Wie in 1 gezeigt, entsprechen verschiedene in diesem Maschinensystem vorgesehene Sensoren 41 bis 47 einem Beispiel einer Betriebszustand-Erfassungseinheit der vorliegenden Erfindung, um den Betriebszustand der Maschine 1 zu erfassen. Ein nahe dem Luftreiniger 4 vorgesehener Luftdurchflussmesser 42 ermittelt eine Zufuhrmenge Ga von vom Luftreiniger 4 zum Zufuhrweg 2 fließender Zufuhrluft und gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem ermittelten Wert aus. Ein im Drucktank 8a vorgesehener Zufuhrdrucksensor 43 ermittelt einen Zufuhrdruck PM an einer stromabwärts gelegenen Seite der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem ermittelten Wert aus. Ein in der Maschine 1 vorgesehener Wassertemperatursensor 44 ermittelt eine Temperatur (Kühlwassertemperatur) THW von ins Innere der Maschine fließendem Kühlwasser und gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem ermittelten Wert aus. Ein in der Maschine 1 vorgesehener Drehgeschwindigkeitssensor 45 ermittelt eine Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle als eine Drehgeschwindigkeit (Maschinendrehgeschwindigkeit) NE und gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem ermittelten Wert aus. Ein im Abgasweg 3 vorgesehener Sauerstoffsensor 46 ermittelt eine Sauerstoffkonzentration (Ausgabespannung) Ox im Abgas, welches an den Abgasweg 3 abgesondert worden ist, und gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem ermittelten Wert aus. Ein am Sitz eines Fahrers vorgesehenes Beschleunigungspedal 16 ist mit einem Beschleunigersensor 47 ausgestattet. Der Beschleunigersensor 47 ermittelt einen gedrückten Winkel des Beschleunigungspedals 16 als einen Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC und gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem ermittelten Wert aus.
Das Maschinensystem umfasst eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50, welche für verschiedene Steuerungen zuständig ist. Die verschiedenen Sensoren 41 bis 47 sind jeweils mit der ECU 50 verbunden. Ferner sind der Gleichstrommotor 11 der elektronischen Drosselvorrichtung 6, der Gleichstrommotor 26 des AGR-Ventils 23 und der Schrittmotor 36 des Frischluft-Einleitventils 32 etc. jeweils mit der ECU 50 verbunden.
Die ECU 50 liest die verschiedenen von den verschiedenen Sensoren 41 bis 47 ausgegebenen Signale ein und steuert Einspritzer und Zündspulen, um in der vorliegenden Ausführungsform die Treibstoffeinspritzsteuerung und die Zündzeitsteuerung auf Grundlage der Eingangssignale auszuführen. Ferner steuert die ECU 50 auch die elektronische Drosselvorrichtung 6, das AGR-Ventil 23 und das Frischluft-Einleitventil 32 (die Gleichstrommotoren 11 und 26 und den Schrittmotor 36), um eine Zufuhrluftsteuerung, eine AGR-Steuerung und eine Frischluft-Einleitsteuerung auf Grundlage der verschiedenen Signale auszuführen.
In der Zufuhrluft-Steuerung wird die elektronische Drosselvorrichtung 6 auf Grundlage eines vom Beschleunigungssensor 47 ermittelten, der Betätigung des durch einen Fahrer betätigten Beschleunigungspedals entsprechenden Wertes gesteuert, und somit wird die Zufuhrmenge der an die Maschine 1 geleiteten Zufuhrluft gesteuert. Wenn die Maschine 1 verlangsamt, steuert die ECU 50 die elektronische Drosselvorrichtung 6 auf eine Stellung, die einer geschlossenen Stellung näher ist, zu schließen, um die Zufuhrluft zu verringern. In der AGR-Steuerung wird das AGR-Ventil 23 gemäß dem Betriebszustand der Maschine 1 gesteuert, und die Flussrate von in die Maschine 1 zurückfließenden AGR-Gas wird somit gesteuert. Wenn die Maschine 1 verlangsamt, steuert die ECU 50 das AGR-Ventil 23, vollständig geschlossen zu sein, um zur Maschine 1 fließendes AGR-Gas abzusperren (AGR-Sperre). In der Frischluft-Einleitsteuerung wird das Frischluft-Einleitventil 32 entsprechend dem Betriebszustand der Maschine 1 gesteuert, und somit wird die Frischluft-Einleitmenge der stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 eingeleiteten Frischluft gesteuert.
Wie allgemein bekannt ist, verfügt die ECU 50 über eine zentrale Recheneinheit (CPU), verschiedene Speicher, einen externen Eingangskreis und einen externen Ausgabekreis. Die Speicher speichern ein vorbestimmtes, die verschiedenartige Steuerung auf der Maschine 1 betreffende Steuerprogramm. Basierend auf von den verschiedenen Sensoren 41 bis 47 ermittelten und über den Eingangskreis an die CPU eingegebenen Werte führt die CPU die obenstehend beschriebene verschiedenartige Steuerung auf Grundlage des vorbestimmten Steuerprogramms durch. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die ECU 50 einem Beispiel einer Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Dabei ist das Maschinensystem gebildet, dass AGR-Ventil 23 zum Schließen zu steuern, um eine Flussrate von AGR-Gas in Beziehung mit einer Verlangsamung der Maschine 1 zu verringern. Jedoch könnte die Verringerung in der AGR-Gas-Flussrate selbst dann, wenn das AGR-Ventil 23 gesteuert wird, während der Verlangsamung der Maschine 1 zu schließen, verzögert sein, da die AGR-Vorrichtung 21 vom Niederdruck-Schleifen-Typ ist. Dies kann eine Fehlzündung der Maschine 1 aufgrund des Einflusses des im Zufuhrweg 2 zurückbleibenden AGR-Gases verursachen. Um dies anzugehen, führt das Maschinensystem verschiedenartige unten beschriebene Steuerungen durch, um eine Fehlzündung bei Verlangsamung der Maschine 1 zu verhindern oder zu unterdrücken.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Ermitteln einer Verlangsamung einer Maschine und zum Steigern des AGR-Anteils in der Zufuhrluft (Erhöhung im Anteil von in der Zufuhrluft enthaltenem AGR-Gas) darstellt.
Wenn ein Verfahren zu dieser Routine voranschreitet, liest die ECU 50 in Schritt 100 einen Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC und eine Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC basierend auf einem ermittelten Wert des Beschleunigungssensors 47. Die ECU 50 liest auch einen Zufuhrdruck PM basierend auf einem ermittelten Wert des Zufuhrluft-Drucksensors 43 und liest einen gegenwärtigen AGR-Anteil Tegr. Die Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC stellt eine verringerte Geschwindigkeit des Beschleuniger-Öffnungsgrads ACC dar, wenn vom Beschleunigungspedal heruntergestiegen worden ist. Die ECU 50 bestimmt die Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC durch Subtrahieren eines vorhergehenden Beschleuniger-Öffnungsgrads ACC von dem gegenwärtigen Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC. Ferner erhält die ECU 50 einen AGR-Anteil Tegr auf Grundlage einer Zufuhrmenge Ga und einer Maschinendrehgeschwindigkeit NE, die aktuell durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Relation ermittelt werden.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 110, ob der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC kleiner als ein vorbestimmter Wert A1 ist. Beispielsweise können „20%“ bezüglich einer vollständig geschlossenen Stellung (100%) als vorbestimmter Wert A1 verwendet werden. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 120 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC relativ klein ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 210 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC relativ groß ist.
In Schritt 120 bestimmt die ECU 50, ob die Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC kleiner als ein vorbestimmter Wert B1 ist. Beispielsweise können „-3% / 4ms“ als vorbestimmter Wert B1 verwendet werden. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 130 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da die Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC relativ langsam ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 140 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da die Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC relativ schnell ist.
In Schritt 130 bestimmt die ECU 50, ob der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC kleiner als ein vorbestimmter Wert C1 (< A1) ist. Beispielsweise können „5%“ als vorbestimmter Wert C1 verwendet werden. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 140 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC sehr klein ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 210 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist.
Wenn das Verfahren von Schritt 120 oder Schritt 130 zu Schritt 140 voranschreitet, bestimmt die ECU 50, dass die Maschine 1 verlangsamt. In Schritt 140 bestimmt die ECU 50, ob ein Zufuhrdruck PM niedriger als ein atmosphärischer Druck PA ist. In anderen Worten bestimmt die ECU 50, ob der Zufuhrdruck PM negativ ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 150 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da die Maschine 1 von einem Nichtverdichtungsbereich verlangsamt, in dem der Verdichter 5 den Druck der Zufuhrluft nicht auf positiven Druck erhöht (ein Ausdruck der Nicht-Erhöhung im Zufuhrdruck). Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 210 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da die Maschine 1 von einem Verdichtungsbereich verlangsamt, in dem der Verdichter 5 den Druck der Zufuhrluft auf positiven Druck erhöht (ein Ausdruck der Erhöhung im Zufuhrdruck).
In Schritt 150 bestimmt die ECU 50, ob ein Verlangsamung-AGR-Bitschalter XDCEGR „0“ ist. Wie später beschrieben wird, wird das Flag XDCEGR auf „1“ gesetzt, wenn die ECU 50 bestimmt, dass AGR-Gas im Zufuhrweg 2 verbleibt, nachdem das AGR-Ventil 23 gesteuert wurde, während der Verlangsamung vollständig zu schließen. Andernfalls wird der Statusindikator XDCEGR auf „0“ gesetzt, wenn die obenstehende Bedingung nicht zutreffend ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 160 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da die ECU 50 bestimmt, dass das AGR-Gas während der Verlangsamung nicht im Zufuhrweg 2 zurückbleibt. Andernfalls führt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 100 zurück, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da die ECU 50 bestimmt, dass das AGR-Gas während der Verlangsamung im Zufuhrweg 2 zurückbleibt.
In Schritt 160 bestimmt die ECU 50, ob ein momentan gelesener AGR-Anteil Tegr größer als ein vorbestimmter Wert α ist. Beispielsweise können „5%“ als vorbestimmter Wert α verwendet werden. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 170 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da AGR am Anfang der Verlangsamung durchgeführt worden ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 200 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da das AGR-Ventil 23 vollständig geschlossen ist und somit am Anfang der Verlangsamung eine AGR-Sperre durchgeführt wird.
In Schritt 170 setzt die ECU 50 den AGR-Anteil Tegr am Anfang der Verlangsamung auf einen Verlangsamung-AGR-Anteil TegrE.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 180, dass das AGR-Gas während der Verlangsamung im Zufuhrweg 2 verbleibt und setzt somit den Verlangsamung-AGR-Flag XDCEGR auf „1“.
In Schritt 190 setzt die ECU 50 einen Verlangsamung-Bitschalter XDC auf „1“, da die Maschine 1 verlangsamt, und führt das Verfahren zu Schritt 100 zurück.
Wenn das Verfahren von Schritt 160 zu Schritt 200 voranschreitet, bestimmt die ECU 50 andererseits, dass während der Verlangsamung kein zurückbleibendes AGR-Gas vorhanden ist und setzt daher den Verlangsamung-AGR-Bitschalter XDCEGR auf „0“ und rückt das Verfahren zu Schritt 190 vor.
Wenn das Verfahren von Schritt 110, Schritt 130 oder Schritt 140 zu Schritt 210 voranschreitet, bestimmt die ECU 50, dass während der Verlangsamung kein zurückbleibendes AGR-Gas vorhanden ist und setzt daher den Verlangsamung-AGR-Flag XDCEGR auf „0“.
Als Nächstes setzt die ECU 50 in Schritt 220 einen Verlangsamungs-Bitschalter XDC auf „0“, da die Maschine 1 nicht verlangsamt, und führt das Verfahren zu Schritt 100 zurück.
Entsprechend der obenstehenden Steuerung bestimmt die ECU 50 auf Grundlage des Beschleuniger-Öffnungsgrads ACC und der Beschleunigerventil-Schließgeschwindigkeit -ΔACC, ob die Maschine 1 verlangsamt. Dabei führt das Schließen des Ventils der elektronischen Drosselvorrichtung 6 zu einer Verlangsamung der Maschine 1. Da die elektronische Drosselvorrichtung 6 entsprechend dem Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC gesteuert wird, führt das Bestimmen der Verlangsamung der Maschine 1 entsprechend dem Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC zu einer schnellen Bestimmung der Verlangsamung. In Schritt 140 wird bestimmt, ob der Zufuhrdruck PM negativ (während einer Nicht-Erhöhung im Druck) oder positiv (während einer Erhöhung im Druck) ist, um einen Rückfluss zum Frischluft-Einleitweg 31 zu verhindern, der durch Ventilöffnung des Frischluft-Einleitventils 32 beim positiven Druck (während einer Erhöhung im Druck) verursacht werden kann.
Als Nächstes werden Zufuhrluft-Steuerung und Frischluft-Einleit-Steuerung, die auf Grundlage u.a. der oben erwähnten Bestimmung der Verlangsamung der Maschine 1 durchgeführt werden, beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Gegenstände der Zufuhrluft-Steuerung und der Frischluft-Einleit-Steuerung veranschaulichen.
Wenn ein Verfahren zu dieser Routine voranschreitet, liest die ECU 50 einen Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC und eine Maschinendrehgeschwindigkeit NE basierend auf ermittelten Werten des Beschleunigungssensors 47 und des Drehgeschwindigkeitssensors 45 in Schritt 300. Die ECU 50 liest auch einen Verlangsamung-AGR-Anteil TegrE am Anfang der Verlangsamung, der in einem Speicher gespeichert ist.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 310, ob ein Verlangsamungs-Bitschalter XDC „1“ ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 320 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da die Maschine 1 von einer Nicht-Erhöhung des Drucks verlangsamt. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 540 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da die Maschine 1 nicht verlangsamt.
In Schritt 320 berechnet die ECU 50 eine Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA auf Grundlage des gelesenen Beschleuniger-Öffnungsgrads ACC und der gelesenen Maschinendrehgeschwindigkeit NE. Die ECU 50 erhält die Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA entsprechend dem gelesenen Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC und der gelesenen Maschinendrehgeschwindigkeit NE durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Ziel-Zufuhrmenge-Relation (nicht gezeigt).
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 330, ob der Verlangsamung-AGR-Bitschalter XDCEGR „1“ ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 340 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da während der Verlangsamung AGR-Gas im Zufuhrweg 2 zurückbleibt. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 430 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da das AGR-Gas nicht während der Beschleunigung im Zufuhrweg 2 zurückbleibt.
In Schritt 340 berechnet die ECU 50 einen End-Ziel-Öffnungsgrad (einen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad) TTABV des Frischluft-Einleitventils 32, welche dem eingelesenen Verlangsamung-AGR-Anteil TegrE und der eingelesenen Motordrehgeschwindigkeit NE am Anfang der Verlangsamung entspricht. Die ECU 50 erhält den dem Verlangsamung-AGR-Anteil TegrE und der Motordrehgeschwindigkeit NE zu Beginn der Verlangsamung entsprechenden End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Relation des End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads (nicht gezeigt). In der Relation des End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads der vorliegenden Ausführungsform ist der End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV auf eine vollständig geschlossene Stellung gesetzt, wenn sich ein Betriebszustand der Maschine 1 von einer Verlangsamung unterscheidet.
Als Nächstes steuert die ECU 50 in Schritt 350 das Frischluft-Einleitventil 32 von einer vollständig geschlossenen Stellung auf den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV zu öffnen.
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 360 eine Frischluft-Einleitmenge ABVgaB auf Grundlage des End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads TTABV. Die ECU 50 erhält die Frischluft-Einleitmenge ABVgaB entsprechend dem End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Frischluft-Einleitmenge-Relation (nicht gezeigt).
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 370 eine Ziel-Zufuhrmenge (Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge) THRgaC der Zufuhrluft, die durch das Drosselventil 6a hindurchgeht, durch Subtrahieren der Frischluft-Einleitmenge ABVgaB von der Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 380, ob ein Drossel-Schließ-Beginn-Bitschalter XTHRTAC „0“ ist. Wie später beschrieben wird, wird dieser Bitschalter XTHRTAC auf „1“ gesetzt, wenn das Schließen des Drosselventils 6a begonnen worden ist. Andernfalls wird der Flag XTHRTAC auf „0“ gesetzt, wenn das Schließen des Drosselventils 6a noch nicht begonnen worden ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 390 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da das Schließen des Drosselventils 6a noch nicht begonnen worden ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zum Schritt 480 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da das Schließen des Drosselventils 6a begonnen worden ist.
In Schritt 390 berechnet die ECU 50 einen Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC auf Grundlage der berechneten Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge THRgaC. Die ECU 50 erhält den der Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge THRgaC entsprechenden Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Ziel-Drossel-Öffnungsgrad-Relation (nicht gezeigt).
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 400 einen End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA durch Addieren eines vorbestimmten Wertes β zum Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC. Das heißt, die ECU 50 erhöht den berechneten Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC um den vorbestimmten Wert β unter Erwartung einer Verzögerung in der Ventilöffnung des Frischluft-Einleitventils 32, da das Ventil 32 von einem Schrittmotor-Typ ist.
Als Nächstes steuert die ECU 50 in Schritt 410 die elektronische Drosselvorrichtung 6 (Drosselventil 6a), auf den End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA zu schließen.
Dann setzt die ECU 50 in Schritt 420 einen Drossel-Schließ-Beginn-Bitschalter XTHRTAC auf „1“ und führt das Verfahren zu Schritt 300 zurück.
Wenn das Verfahren von Schritt 330 zu Schritt 430 voranschreitet, bestimmt die ECU 50 auf der anderen Seite, ob ein Verlangsamung-Zufuhr-Bitschalter XDCAIR auf „0“ gesetzt ist, da AGR-Gas während einer Verlangsamung nicht im Zufuhrweg 2 verbleibt. Wie später beschrieben wird, wird dieser Bitschalter XDCAIR auf „1“ gesetzt, wenn das Schließen des Frischluft-Einleitventils 32 abgeschlossen ist, nachdem während der Verlangsamung im Zufuhrweg 2 verbleibendes AGR-Gas entfernt worden ist. Andernfalls wird der Flag XDCAIR auf „0“ gesetzt, wenn das Schließen des Frischluft-Einleitventils 32 nicht abgeschlossen ist, nachdem das während der Verlangsamung im Zufuhrweg 2 verbleibende AGR-Gas entfernt worden ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 440 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da das Schließen des Frischluft-Einleitventils 32 nicht abgeschlossen ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 480 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da das Schließen des Frischluft-Einleitventils 32 abgeschlossen ist.
In Schritt 440 berechnet die ECU 50 einen gegenwärtigen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV(i) durch Subtrahieren eines vorbestimmten Wertes G1 von einem vorhergehenden Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV(i-1). Auf Grundlage des momentanen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads TTABV(i) steuert die ECU 50 das Frischluft-Einleitventil 32, schrittweise geschlossen zu werden. Beispielsweise kann „zwei Schritte“ (ein Steuermaß des Schrittmotors 36) für den vorbestimmten Wert G1 gelten. Durch Wiederholung des Verfahrens in Schritt 440 wird ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 schrittweise erniedrigt.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 450, ob der End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV größer als „0“ ist. Das heißt, die ECU 50 bestimmt, ob das Frischluft-Einleitventil 32 geöffnet ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 480 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 460 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist.
In Schritt 460 setzt die ECU 50 den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV auf „0“. Als Nächstes setzt die ECU 50 in Schritt 470 den Verlangsamung-Zufuhr-Bitschalter XDCAIR auf „1“ und rückt das Verfahren zu Schritt 480 vor.
Wenn das Verfahren von Schritt 380, Schritt 430, Schritt 450 oder Schritt 470 zu Schritt 480 voranschreitet, berechnet die ECU 50 eine Zufuhrmenge (eine einen Luftdurchflussmesser passierende Zufuhrmenge) AFMGA von durch den Luftdurchflussmesser 42 hindurchgehender Zufuhrluft. Die ECU 50 führt die Berechnung auf Grundlage einer vom Luftdurchflussmesser 42 ermittelten Zufuhrmenge Ga durch.
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 490 eine Ziel-Zufuhrmengen-Differenz ΔAFMga durch Subtrahieren der Ziel-Zufuhrmenge AFMaA von der den Luftdurchflussmesser passierenden Zufuhrmenge AFMGA.
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 500 einen Korrekturwert (End-Öffnungsgrad-Korrekturwert) ΔTTA des End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrads TTA entsprechend der berechneten Ziel-Zufuhrmengen-Differenz ΔAFMga. Beispielsweise erhält die ECU 50 den End-Öffnungsgrad-Korrekturwert ΔTTA entsprechend der Ziel-Zufuhrmengen-Differenz ΔAFMga durch Bezugnahme auf eine in 4 dargestellte End-Öffnungsgrad-Korrekturwert-Relation. In der Relation wird der End-Öffnungsgrad-Korrekturwert ΔTTA veranlasst, in einer unmittelbaren Abhängigkeit zu einem oberen Grenzwert bezüglich dem Absolutwert der Ziel-Zufuhrmengen-Differenz ΔAFMga anzusteigen.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 510, ob die den Luftdurchflussmesser passierende Zufuhrmenge AFMGA größer als die Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA ist. Die ECU rückt das Verfahren zu Schritt 520 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da angefordert wird, dass das Drosselventil 6a geschlossen wird. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 530 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da angefordert wird, dass das Drosselventil 6a geöffnet wird.
Dann berechnet die ECU 50 in Schritt 520 einen gegenwärtigen End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA(i) durch Subtrahieren des End-Öffnungsgrad-Korrekturwerts ΔTTA von einem vorhergehenden End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA(i-1). Auf Grundlage des aktuellen End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrads TTA(i) steuert die ECU 50 die elektronische Drosselvorrichtung 6, zu schließen, und führt das Verfahren zu Schritt 300 zurück. Durch Wiederholung des Verfahrens in Schritt 520 wird ein Öffnungsgrad der elektronischen Drosselvorrichtung 6 (Drosselventil 6a) schrittweise erniedrigt.
Alternativ berechnet die ECU 50 in Schritt 530 einen gegenwärtigen End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA(i) durch Addieren des End-Öffnungsgrad-Korrekturwerts ΔTTA zu einem vorhergehenden End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA(i-1). Auf Grundlage des gegenwärtigen End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrads TTA(i) steuert die ECU 50 die elektronische Drosselvorrichtung 6, zu öffnen, und führt das Verfahren zu Schritt 300 zurück. Durch Wiederholung des Verfahrens in Schritt 520 wird ein Öffnungsgrad der elektronischen Drosselvorrichtung 6 (Drosselventil 6a) schrittweise erhöht.
Andererseits verlangsamt die Maschine in Schritt 540, vorgerückt von Schritt 310, nicht, und die ECU 50 steuert somit die elektronische Drosselvorrichtung 6, um einen Drossel-Öffnungsgrad TA entsprechend dem Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC zu öffnen, so dass die übliche Zufuhrkontrolle durchgeführt wird. Die ECU 50 erhält den Drossel-Öffnungsgrad TA entsprechend dem Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC durch Bezugnahme auf eine Drossel-Öffnungsgrad-Relation (nicht gezeigt).
Als Nächstes setzt die ECU 50 in Schritt 550 den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV auf „0“. Dann setzt die ECU 50 in Schritt 560 einen Drossel-Schließ-Beginn-Bitschalter XTHRTAC auf „0“.
Als Nächstes setzt die ECU 50 in Schritt 570 den Verlangsamung-AGR-Bitschalter XDCEGR auf „0“. Ferner setzt die ECU 50 in Schritt 580 den Verlangsamung-Zufuhr-Bitschalter XDCAIR auf „0“ und führt das Verfahren zu Schritt 300 zurück.
Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 feststellt, steuert die ECU 50 gemäß obenstehender Steuerung das AGR-Ventil 23, vollständig zu schließen, sie steuert das Frischluft-Einleitventil 32, auf einen vorbestimmten Frischluft-Einleit-Öffnungsgrad (End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV) zu öffnen und sie steuert die elektronische Drosselvorrichtung 6, auf einen vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad (End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA) zu schließen. Näher spezifiziert steuert die ECU 50, wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während eines Nicht-Anstiegs im Zufuhrdruck feststellt, das AGR-Ventil 23, vollständig zu schließen, das Frischluft-Einleitventil 32, von einer vollständig geschlossenen Stellung auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV) zu öffnen, und nach einem Beginn der Ventilöffnungssteuerung des Frischluft-Einleitventils 32 steuert sie die elektronische Drosselvorrichtung 6, auf einen vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad (End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA) zu schließen. Daher wird eine Gesamt-Zufuhrmenge an zur Maschine 1 zugeleiteter Zufuhrluft reguliert. Das heißt, nachdem die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 ermittelt ohne eine Fehlzündung der Maschine festzustellen, steuert die ECU 50 das Frischluft-Einleitventil 32, zu öffnen, und sie steuert dann das Drosselventil 6a, zu einem einer durch Einleitung von Frischluft erhöhten Zufuhrmenge entsprechenden Grad zu schließen. Demnach wird eine Verzögerung in der Antwort des Frischluft-Einleitventils 32 aufgrund eines Schrittmotor-Typs ausgeglichen und somit wird eine Verzögerung in der Zuführung von Frischluft zum Zufuhrweg 2 verhindert.
Gemäß der obenstehenden Steuerung berechnet die ECU 50 eine Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA der Maschine 1 gemäß dem Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC und der Maschinendrehgeschwindigkeit NA, die zu Beginn der Verlangsamung der Maschine 1 ermittelt werden. Ferner berechnet die ECU 50 die Frischluft-Einleitmenge ABVgaB entsprechend einem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV). Ferner berechnet die ECU 50 eine Durchgangs-Zufuhrmenge (Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge THRgaC) von der durch die elektronische Drosselvorrichtung 6 hindurchgehenden Zufuhrluft durch Subtrahieren der Frischluft-Einleitmenge ABVgaB von der Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA und sie berechnet ferner einen vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad (Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC, End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA) auf Grundlage der Durchgangs-Zufuhrmenge.
Gemäß der obenstehenden Steuerung verringert die ECU 50, wenn vom Frischluft-Einleitweg 31 in den Zufuhrweg 2 eingeleitete Frischluft einen Anteil von im Zufuhrweg 2 zurückbleibenden AGR-Gas verringert, einen Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 schrittweise von einem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV) und erhöht einen Öffnungsgrad der elektronischen Drosselvorrichtung 6 schrittweise entsprechend der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32.
Hiermit werden Beispiele des Verhaltens verschiedener mit der obenstehenden Steuerung verbundener Parameter beschrieben. 5 veranschaulicht Zeitdiagramme in einem Fall, in dem in der vorliegenden Ausführungsform die Maschine 1 von einem Verdichtungsbereich (während eines Anstiegs im Zufuhrdruck) verlangsamt. Genauer veranschaulicht 5 (A) das Verhalten des Beschleuniger-Öffnungsgrades ACC, (B) veranschaulicht das Verhalten des Drossel-Öffnungsgrades TA, (C) veranschaulicht das Verhalten eines Öffnungsgrades des AGR-Ventils 23 (AGR-Öffnungsgrad), (D) veranschaulicht das Verhalten eines AGR-Anteils, (E) veranschaulicht das Verhalten eines Ziel-Frischluft-Öffnungsgrades TTabv, (F) veranschaulicht das Verhalten des gegenwärtigen Öffnungsgrades (gegenwärtiger Frischluft-Öffnungsgrad) TABV des Frischluft-Einleitventils 32 und (G) veranschaulicht das Verhalten des Zufuhrdrucks PM. In den 5(A) bis (G) stellen dicke Linien das Verhalten der verschiedenen Parameter der vorliegenden Ausführungsform dar. In 5(B) stellt eine gestrichelt-doppelt gepunktete Linie eine Variation im Drossel-Öffnungsgrad TA in einem Fall, in dem Frischluft nicht vom Frischluft-Einleitweg 31 an den Zufuhrweg 2 geleitet wird, dar. Eine durchbrochene Linie stellt eine Variation im Drossel-Öffnungsgrad TA in einem Fall, in dem das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert wird, ab einer Zeit t3 um einen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv zu öffnen, dar. In 5(D) stellt eine gestrichelt-doppelt gepunktete Linie eine Variation im AGR-Anteil in einem Fall, in dem Frischluft nicht vom Frischluft-Einleitweg 31 an den Zufuhrweg 2 geleitet wird, dar. Eine durchbrochene Linie stellt eine Variation im AGR-Anteil in einem Fall, in dem das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert wird, ab einer Zeit t3 um den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv zu öffnen, dar. Eine gestrichelt-gepunktete Linie stellt eine Variation im AGR-Anteil entsprechend einer zulässigen Grenze für eine Fehlzündung dar. Eine dicke durchbrochene Linie stellt eine Variation im AGR-Anteil eines herkömmlichen Beispiels, welches eine Fehlzündung bei Verlangsamung feststellt, dar. Eine durchbrochene Linie in 5(E) stellt einen Fall, in dem das Frischluft-Einleitventil 32 im Zeitpunkt t3 unmittelbar auf einen vorbestimmten Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv geöffnet wird. Ein Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen des Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads TTabv wird später beschrieben werden (siehe zweite Ausführungsform). Eine dicke durchbrochene Linie in 5(F) stellt eine Variation im gegenwärtigen Frischluft-Öffnungsgrad TABV eines herkömmlichen Beispiels, welches eine Fehlzündung bei Verlangsamung feststellt, dar. In den 5(D) und 5(F) haben eine dicke Linie und eine dicke durchbrochene Linie in einem Abschnitt, in dem die dicke Linie und die dicke durchbrochene Linie einander überlappen, dieselben Werte.
Wie in 5(A) veranschaulicht ist, beginnt der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC bei einer Zeit t1 in einem Verdichtungsbereich zurückzugehen. Dann beginnt, wie durch eine dicke Linie in 5(B) dargestellt ist, der Drossel-Öffnungsgrad TA ab einer Zeit t2, die gegenüber der Zeit t1 ein wenig verzögert ist, zurückzugehen (Das Drosselventil 6a beginnt, geschlossen zu werden). Dementsprechend beginnt der Zufuhrdruck PM, wie in 5(G) dargestellt ist, ausgehend von einem positiven Wert zu sinken, und zwar beginnt die Maschine 1 zu verlangsamen.
Danach beginnt, wenn bei einer Zeit t3 festgestellt wird, dass AGR-Gas während der Verlangsamung der Maschine 1 im Zufuhrweg 2 zurückbleibt (XDCEGR = 1), der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV auf den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV anzusteigen (Das Frischluft-Einleitventil 32 beginnt zu öffnen), wie durch eine dicke Linie in 5(F) dargestellt. Der AGR-Anteil beginnt demgemäß, zu sinken, wie durch eine dicke Linie in 5(D) dargestellt.
Wie in 5(B) durch eine dicke Linie dargestellt, geht der Drossel-Öffnungsgrad TA von der Zeit t3 bis zu der Zeit t5 zurück (Das Drosselventil 6a wird geschlossen). Wie durch eine dicke Linie in 5(F) dargestellt, steigt der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV in Zusammenhang mit dem Rückgang im Drossel-Öffnungsgrad TA auf den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV an. Wie durch eine dicke Linie in 5(C) dargestellt, geht ferner der AGR-Öffnungsgrad auf eine vollständig geschlossene Stellung zurück. Wie durch eine dicke Linie in 5(D) dargestellt, geht ferner der AGR-Anteil auf einen Minimalwert zurück.
Wie in 5(D) durch eine gestrichelt-doppelt gepunktete Linie dargestellt, überschreitet der AGR-Anteil die erlaubte Grenze für Fehlzündungen bei einer Zeit t4, wenn keine Frischluft in den Zufuhrweg 2 eingeleitet wird, so dass Fehlzündung bei Verlangsamung in einem schraffierten Bereich die Folge ist. Im Gegensatz dazu wird in der durch eine dicke Linie dargestellten vorliegenden Ausführungsform und in dem durch eine gestrichelte Linie dargestellten herkömmlichen Beispiel ab der Zeit t3 oder der Zeit t4 Frischluft an den Zufuhrweg 2 geleitet, so dass der AGR-Anteil unterhalb der erlaubten Grenze für Fehlzündungen ist, so dass Fehlzündungen bei Verlangsamung verhindert werden.
Die vorliegende Ausführungsform und das herkömmliche Beispiel werden in den 5(D) und 5(F) verglichen. In der vorliegenden Ausführungsform beginnt das Frischluft-Einleitventil 32 bei einer Zeit t3, die auf einer Bestimmung von lediglich der Verlangsamung basiert, zu öffnen, und demgemäß beginnt der AGR-Anteil zurückzugehen. Demnach geht der AGR-Anteil in der vorliegenden Ausführungsform früher zurück als im herkömmlichen Beispiel, in dem das Frischluft-Einleitventil 32 zu der Zeit t4, durch Bestimmung von Fehlzündung bei Verlangsamung, zu öffnen beginnt, und somit kann die vorliegende Ausführungsform die Verhinderung von Fehlzündungen bei Verlangsamung ab einer frühen Phase der Verlangsamung erreichen.
Andererseits, wenn das Frischluft-Einleitventil 32 unmittelbar zu der Zeit t3 auf den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv geöffnet wird, wie in 5(E) veranschaulicht, geht der Drossel-Öffnungsgrad TA einmal zu der Zeit t3 zurück, wie in 5(B) durch eine gestrichelte Linie dargestellt, und der AGR-Anteil geht einmal zu der Zeit t3 zurück, wie in 5(D) durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Dieser plötzliche Rückgang kann in der Maschine 1 einen Drehmoment-Schock verursachen. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch, nachdem die Verlangsamung festgestellt ist, das Frischluft-Einleitventil 32 schrittweise auf den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV geöffnet, der Drossel-Öffnungsgrad TA wird schrittweise geschlossen und der AGR-Anteil geht schrittweise zurück. Daher tritt in der Maschine 1 kein Drehmoment-Schock auf.
6 sind Zeitdiagramme entsprechend den Zeitdiagrammen in 5, und veranschaulicht das Verhalten verschiedener Parameter in einem Fall, in dem die Maschine 1 ausgehend von einem Nichtverdichtungsbereich (während eines Nicht-Anstiegs im Zufuhrdruck) verlangsamt. Wie in den 6. (A) bis (C) und (G) angegeben, sind der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC, der Drossel-Öffnungsgrad TA, der AGR-Anteil und der Zufuhrdruck PM bei einer Zeit t1 im Nichtverdichtungsbereich alle niedriger als der Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC, der Drossel-Öffnungsgrad TA, der AGR-Anteil und der Zufuhrdruck PM bei einer Zeit t1 im Verdichtungsbereich in 5, jedoch kann im Hinblick auf die Verhinderung von Fehlzündungen bei Verlangsamung eine zum Fall des Verdichtungsbereichs ähnliche Wirkung erzielt werden.
Gemäß der Konfiguration des Maschinensystems der vorliegenden obenstehend beschriebenen Ausführungsform steuert die ECU 50 das AGR-Ventil 23, vollständig zu schließen, wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 auf Grundlage des Beschleuniger-Öffnungsgrades ACC und einer vom Beschleunigersensor 47 erfassten Beschleuniger-Schließgeschwindigkeit -ΔACC ermittelt. Zu diesem Zeitpunkt kann AGR-Gas, welches in den Zufuhrweg 2 gelangt ist, bevor das AGR-Ventil 23 zum vollständigen Schließen gesteuert wird, im Zufuhrweg 2 verbleiben, und wenn ein Anteil von im Zufuhrweg 2 verbleibendem AGR-Gas hoch ist, kann das AGR-Gas eine Fehlzündung der Maschine 1 aufgrund des mit der Zufuhrluft an die Maschine 1 geleiteten AGR-Gases verursachen. Um dies anzugehen, steuert gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform die ECU 50, wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck ohne Feststellung einer Fehlzündung der Maschine 1 feststellt, das Frischluft-Einleitventil 32, von einer vollständig geschlossenen Stellung zu einem End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV zu öffnen, und nach einem Beginn der Ventilöffnung des Frischluft-Einleitventils 32 steuert die ECU 50 die elektronische Drosselvorrichtung 6, zu einem End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA zu schließen. Somit reguliert die ECU 50 eine Gesamtmenge von in die Maschine 1 eingeleiteter Zufuhrluft. Demgemäß wird, wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck feststellt, Frischluft rasch in den Zufuhrweg 2 stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 eingeleitet und somit wird im Zufuhrweg 2 zurückbleibendes AGR-Gas verdünnt. Ferner wird eine Gesamtmenge von Zufuhrluft, die Zufuhrluft, die durch die elektronische Drosselvorrichtung 6 hindurchgegangen und mit Frischluft vermischt ist, einschließt, rasch auf eine geeignete Menge als eine Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA reguliert. Daher werden sowohl die elektronische Drosselvorrichtung 6 als auch das Frischluft-Einleitventil 32 während der Verlangsamung der Maschine 1 in Anbetracht des Nicht-Anstiegs im Druck verwendet, wodurch Fehlzündungen in der Maschine 1 aufgrund des Einflusses des zurückbleibenden AGR-Gases in geeigneter Weise verhindert werden.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform berechnet die ECU 50 einen Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC auf Grundlage einer durch Subtrahieren einer Frischluft-Einleitmenge ABVgaB von einer Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA der Maschine 1 erhaltenen Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge THRgaC. Daher steuert die ECU 50 die elektronische Drosselvorrichtung 6, auf den Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC zu öffnen, so dass die Zufuhrmenge der durch die elektronische Drosselvorrichtung 6 hindurchgehenden Zufuhrluft ohne Überschuss und ohne Fehlmenge auf eine geeignete Menge reguliert wird. Daher wird die Gesamtmenge an während der Verlangsamung an die Maschine 1 geleiteter Zufuhrluft genau auf die Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA eingestellt.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform wird das Frischluft-Einleitventil 32 geöffnet und dann wird der Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 schrittweise vom End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV in Zusammenhang mit dem Rückgang im Anteil des zurückbleibenden AGR-Gases erniedrigt. Ein Öffnungsgrad der elektronischen Drosselvorrichtung 6 wird entsprechend der Erniedrigung des Öffnungsgrades des Frischluft-Einleitventils 32 schrittweise erhöht. Demgemäß wird das Frischluft-Einleitventil 32 geschlossen und ein Öffnungsgrad der elektronischen Drosselvorrichtung 6 wird auf einen erforderlichen End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA eingestellt, indessen eine plötzliche Änderung in der Gesamtmenge der an die Maschine 1 geleiteten Zufuhrluft verhindert wird. Daher kann der Anteil des im Zufuhrweg 2 zurückbleibenden AGR-Gases relativ zur Zufuhrluft rasch erniedrigt werden und die Zufuhrluft-Steuerung kann schrittweise auf die allgemeine Zufuhrluft-Steuerung zurückgestellt werden, während eine stabile Verbrennung in der Maschine 1 aufrechterhalten wird.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform hat die elektronische Drosselvorrichtung 6 ein relativ hohes Ansprechvermögen, da die elektronische Drosselvorrichtung 6 mit einem elektrisch betriebenen Ventil vom Gleichstrommotor-Typ ausgestattet ist. Andererseits hat das Frischluft-Einleitventil 32 ein relativ niedriges Ansprechvermögen, da das Ventil 32 mit einem elektrisch betriebenen Ventil vom Schrittmotor-Typ ausgestattet ist. In Antwort darauf addiert die ECU 50 einen vorbestimmten Wert β zu einem Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC unter Erwartung einer Verzögerung in der Ventilöffnung des Frischluft-Einleitventils 32 mit niedriger Responsitivität. Demgemäß gleicht eine Erhöhung in der Zufuhrluft mangelnde Zufuhrluft aus, selbst wenn die Frischluft beim Einleiten in den Zufuhrweg 2 während der Verlangsamung der Maschine 1 verzögert ist. Daher kann eine Gesamt-Zufuhrmenge von während der Verlangsamung zur Maschine 1 geleiteter Zufuhrluft präzise auf eine Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA eingestellt werden, während eine Kostenreduktion und eine Größenreduktion des Frischluft-Einleitventils 32 durch Anwendung eines Schrittmotor-Typs erreicht werden.
<Zweite Ausführungsform>
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform, welche ein Maschinensystem gemäß vorliegender Erfindung darstellt, im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beschrieben.
Nachfolgend werden gleiche Komponenten wie die der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen versehen werden. Die gleichen Komponenten werden nicht im Detail beschrieben werden und in der Hauptsache wird der Unterschied beschrieben werden.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform bezüglich der auf Grundlage der Bestimmung von unter anderem der Verlangsamung der Maschine 1 durchgeführten Zufuhrluft-Steuerung und Frischluft-Einleitsteuerung. 7 ist ein den Gegenstand der Berechnung eines End-Frischluft-Öffnungsgrads TTABV und einer Frischluft-Einleitsteuerung während des Betriebs der Maschine 1 veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
Wenn ein Verfahren zu dieser Routine voranschreitet, liest die ECU 50 eine Beschleuniger-Schließgeschwindigkeit oder Beschleuniger-Öffnungsgeschwindigkeit AACC basierend auf einem ermittelten Wert des Beschleunigungssensors 47 durch Subtrahieren eines vorhergehenden Beschleuniger-Öffnungsgrads ACC von dem gegenwärtigen Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC.
Als Nächstes liest die ECU 50 in Schritt 610 eine Maschinendrehgeschwindigkeit NE und einen Zufuhrdruck PM basierend auf einem ermittelten Wert eines Drehgeschwindigkeitssensors 45 und einem ermittelten Wert eines Zufuhrluft-Drucksensors 43.
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 620 einen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv auf Grundlage der eingelesenen Maschinendrehgeschwindigkeit NE und des eingelesenen Zufuhrdrucks PM. Die ECU 50 erhält den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv entsprechend der Maschinendrehgeschwindigkeit NE und dem Zufuhrdruck PM durch Bezugnahme auf eine Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation wie beispielsweise in 8 gezeigt.
Die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation umfasst einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv) entsprechend der Maschinendrehgeschwindigkeit NE und dem Zufuhrdruck PM, welche einen Betriebszustand der Maschine 1 darstellen. In der Relation umfasst der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv eine vollständig geschlossene Stellung (0%), maximale Öffnungsgrade (30% bis 80%) und verschiedene mittlere Öffnungsgrade (15% bis 75%) zwischen der vollständig geschlossenen Stellung (0%) und den maximalen Öffnungsgraden (30% bis 80%). Wenn eine Maschinendrehgeschwindigkeit NE kleiner oder gleich „800 rpm“ ist, wird der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv in der Relation unabhängig vom Zufuhrdruck PM auf „0%“ (eine vollständig geschlossene Stellung) gesetzt. Wenn der Zufuhrdruck PM gleich oder höher als „0 kPa“ (ein atmosphärischer Druck oder ein positiver Druck) ist, wird der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv unabhängig von der Maschinendrehgeschwindigkeit NE auf „0%“ (eine vollständig geschlossene Stellung) gesetzt. Für jeden der Zufuhrdrücke PM der Zufuhrluft unterhalb von „0 kPa“ (negative Drücke) in der Relation wird ein Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv veranlasst, schrittweise über den Unterschied (-20 kPa bis -80 kPa) im Zufuhrdruck PM (negativer Druck) anzusteigen, während die Maschinendrehgeschwindigkeit NE innerhalb eines Bereichs „von 1200 rpm bis 6000 rpm“ ansteigt. Demgemäß wird der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv auf einen maximalen Öffnungsgrad (30% bis 80%) entsprechend den Unterschieden in der Maschinendrehgeschwindigkeit NE gesetzt, wenn der Zufuhrdruck PM „-20 kPa“ (negativer Druck) ist. Der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv wird veranlasst, schrittweise von einem maximalen Öffnungsgrad (30% bis 80%) zu sinken, während der negative Druck des Zufuhrdrucks PM über die Unterschiede (1200 rpm bis 6000 rpm) in der Drehgeschwindigkeit in einem Bereich „von -20 kPa ist -80 kPa“ ansteigt (während ein Absolutwert ansteigt).
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 630, ob die Beschleuniger-Schließgeschwindigkeit oder Beschleuniger-Öffnungsgeschwindigkeit ΔACC kleiner als ein vorbestimmter Wert B1 ist. Beispielsweise kann „-3% / 4 ms“ als der vorbestimmte Wert B1 verwendet werden. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 640 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da die Geschwindigkeit des Schließens eines Drosselventils 6a schnell ist (eine plötzliche Verlangsamung). Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 710 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da die Geschwindigkeit des Schließens des Drosselventils 6a langsam ist.
In Schritt 640 bestimmt die ECU 50, ob ein Maximaler-Öffnungsgrad-Halten-Beginn-Bitschalter XTTABV „0“ ist. Wie später beschrieben, wird dieser Bitschalter XTTABV auf „1“ gesetzt, wenn der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv begonnen hat, bei einem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax als maximalem Öffnungsgrad gehalten zu werden. Andernfalls wird der Flag XTTABV auf „1“ gesetzt, wenn der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv vom Halten bei dem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax freigegeben worden ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 650 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv vom Halten bei dem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax freigegeben worden ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 700 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv begonnen hat, bei einem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten zu werden.
In Schritt 650 setzt die ECU 50 den Maximaler-Öffnungsgrad-Halten-Beginn-Bitschalter XTTABV auf „1“, da der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv begonnen hat, in einem gegenwärtigen Steuerzyklus bei einem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad, TTabvmax gehalten zu werden.
Als Nächstes setzt (oder hält) die ECU 50 in Schritt 660 den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv auf den (dem) maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax. Das heißt, die ECU 50 setzt oder hält den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv auf einen (bei einem) maximalen Öffnungsgrad (30% bis 80%) in der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation in 8.
Andererseits bestimmt die ECU 50, wenn das Verfahren von Schritt 640 zu Schritt 700 vorrückt, ob der gegenwärtig berechnete Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv größer ist als der maximale Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax, der bereits gehalten worden ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 660 weiter, um den maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax zu aktualisieren, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 670 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 670, ob ein Verlangsamung-AGR-Bitschalter XDCEGR auf „1“ gesetzt ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 680 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da während der Verlangsamung zurückbleibendes AGR-Gas vorhanden ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 770 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da während der Verlangsamung kein zurückbleibendes AGR-Gas vorhanden ist.
Als nächstes setzt die ECU 50 in Schritt 680 den maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax als den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV. Das heißt, der End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV wird bei einem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten.
Als Nächstes steuert die ECU 50 in Schritt 690 das Frischluft-Einleitventil 32, auf den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV zu öffnen und führt das Verfahren zu Schritt 600 zurück. Somit wird ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 während der Verlangsamung der Maschine 1 beim maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten.
Wenn andererseits das Verfahren von Schritt 670 zu Schritt 770 voranschreitet, setzt die ECU 50 den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv als End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV und rückt das Verfahren zu Schritt 690 vor. In diesem Fall wird entsprechend dem Verfahren in Schritt 690 ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 nicht beim maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten, sondern gesteuert, der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv entsprechend einem Betriebszustand der Maschine 1 (Maschinendrehzahl NE und Zufuhrdruck PM) zu sein.
Wenn andererseits das Verfahren von Schritt 630 zu Schritt 710 voranschreitet, bestimmt die ECU 50, ob der Maximaler-Öffnungsgrad-Halten-Beginn-Bitschalter XTTABV auf „1“ gesetzt ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 720 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv beginnt, beim maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten zu werden. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 770 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv vom Halten bei dem maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax freigegeben worden ist.
Wenn das Verfahren von Schritt 710 zu Schritt 770 voranschreitet, setzt die ECU 50 den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv als den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV in Schritt 770. In Schritt 690 steuert die ECU 50 das Frischluft-Einleitventil 32, auf den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV zu öffnen. Auch in diesem Fall wird ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 nicht beim maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten, sondern gesteuert, auf den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv entsprechend einem Betriebszustand der Maschine 1 (Maschinendrehzahl NE und Zufuhrdruck PM) zu öffnen.
Wenn das Verfahren von Schritt 710 zu Schritt 720 voranschreitet, bestimmt die ECU 50, ob ein Verlangsamung-Entfernen-Bitschalter XDCSCA „1“ ist. Ein Verfahren, in dem der Verlangsamung-Entfernen-Bitschalter XDCSCA gesetzt wird, wird nachfolgend beschrieben werden. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 730 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da das Entfernen von während der Verlangsamung zurückbleibenden AGR-Gas abgeschlossen ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 690 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da die Entfernung von während der Verlangsamung zurückbleibenden AGR-Gas nicht abgeschlossen ist. Daher wird in diesem Fall ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 in Schritt 690 beim maximalen Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax gehalten.
Andererseits berechnet die ECU 50 in Schritt 730 einen gegenwärtigen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV(i) durch Subtrahieren eines vorbestimmten Wertes G1 von einem vorhergehenden End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV(i-1). Auf Grundlage des gegenwärtigen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads TTABV(i) steuert die ECU 50 das Frischluft-Einleitventil 32, schrittweise zu schließen. Beispielsweise kann „zwei Schritte“ (ein Steuermaß des Schrittmotors 36) für den vorbestimmten Wert G1 verwendet werden.
Als Nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 740, ob der gegenwärtige End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV(i) gleich oder kleiner als der Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 750 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 730 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, und wiederholt die Durchführung der Schritte 730 und 740. Durch diese Vorgehensweisen wird der Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 schrittweise verringert.
Wenn das Verfahren von Schritt 740 zu Schritt 750 voranschreitet, setzt die ECU 50 den Maximaler-Öffnungsgrad-Halten-Beginn-Bitschalter XTTABV auf „0“.
Als nächstes setzt die ECU 50 in Schritt 760 den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv auf „0“, um das Frischluft-Einleitventil 32 vollständig zu schließen. Dann rückt die ECU 50 das Verfahren zu den Schritten 770 und 690 vor. Durch diese Vorgehensweisen wird das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert, vollständig geschlossen zu werden.
Gemäß der obenstehenden Konfiguration umfasst die ECU 50 eine im Vorhinein bestimmte Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation mit dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv) gemäß dem Betriebszustand der Maschine 1 (die Maschinendrehgeschwindigkeit NE und der Zufuhrdruck PM). In der Relation umfasst der vorbestimmte Frischluft-Öffnungsgrad (Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv) eine vollständig geschlossene Stellung (0%), maximale Öffnungsgrade (der maximale Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax (30% bis 80%)) und verschiedene mittlere Öffnungsgrade (15% bis 75%) zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und den maximalen Öffnungsgraden.
Gemäß obenstehender Steuerung steuert die ECU 50 während einer Nicht-Erhöhung im Druck das Frischluft-Einleitventil 32, um einen vorbestimmten Öffnungsgrad zu öffnen. Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck feststellt, setzt die ECU 50 ferner den Frischluft-Öffnungsgrad auf einen maximalen Öffnungsgrad (maximaler Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax) in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Maschine 1 (die Maschinendrehgeschwindigkeit NE und der Zufuhrdruck PM) bei einem Beginn der Verlangsamung durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, so dass das Frischluft-Einleitventil 32, welches gesteuert worden ist, um den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, beim Ventilöffnungszustand gehalten wird.
Gemäß obenstehender Steuerung setzt die ECU 50 während einer Druckerhöhung einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation auf eine vollständig geschlossene Stellung (0%). Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Druckerhöhung feststellt, bestimmt die ECU 50 ferner einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, so dass das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert wird, vom vollständig geschlossenen Zustand auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, nachdem der Zufuhrdruck auf den negativen Druck abfällt.
Als Nächstes wird eine Bestimmung, ob das Entfernen von während der Verlangsamung der Maschine 1 im Zufuhrweg 2 zurückbleibendem AGR-Gas abgeschlossen ist, beschrieben. 9 ist ein einen Verfahrensgegenstand für diese Bestimmung veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
Wenn ein Verfahren zu dieser Routine voranschreitet, bestimmt die ECU 50 in Schritt 800, ob der Verlangsamung-AGR-Bitschalter XDCEGR „1“ ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 810 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da während der Verlangsamung AGR-Gas im Zufuhrweg 2 zurückbleibt. Ansonsten rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 840 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da AGR-Gas während der Verlangsamung nicht im Zufuhrweg 2 zurückbleibt.
In Schritt 810 berechnet die ECU 50 eine kumulierte Zufuhrmenge (kumulierte Durchgangs-Zufuhrmenge) TTHRgaC der Zufuhrluft, die seit Beginn der Verlangsamung durch eine elektronische Drosselvorrichtung 6 (Drosselventil 6a) hindurchgegangen ist. Die ECU 50 kann die kumulierte Durchgangs-Zufuhrmenge TTHRgaC auf Basis einer nach dem Beginn der Verlangsamung durch den Luftdurchflussmesser 42 ermittelten Zufuhrmenge Ga erhalten.
Als nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 820, ob die kumulierte Durchgangs-Zufuhrmenge TTHRgaC größer als ein vorbestimmter Wert E1 ist. Der Wert E1 kann angenommen werden als derjenige, welcher an ein Innenvolumen des Zufuhrweges des 2 stromabwärts eines Auslasses 22b eines AGR-Weges 22 angenähert ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 830 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da das Entfernen des während der Verlangsamung zurückbleibenden AGR-Gases abgeschlossen ist. Andernfalls führt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 800 zurück, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da das Entfernen des während der Verlangsamung zurückbleibenden AGR-Gases nicht abgeschlossen ist.
In Schritt 830 setzt die ECU 50 einen Verlangsamung-Entfernen-Bitschalter XDCSCA auf „1“ und führt das Verfahren zu Schritt 800 zurück.
Wenn das Verfahren andererseits von Schritt 800 zu Schritt 840 voranschreitet, setzt die ECU 50 den Verlangsamung-Entfernen-Flag XDCSCA auf „0“ und führt das Verfahren zu Schritt 800 zurück.
Gemäß obenstehender Steuerung bestimmt die ECU 50 den Abschluss des Entfernens von im Zufuhrweg 2 zurückbleibendem AGR-Gas auf Grundlage der kumulierten Zufuhrmenge (der kumulierten Durchgangs-Zufuhrmenge) TTHRgaC der Zufuhrluft, die seit Beginn der Verlangsamung durch die elektronische Drosselvorrichtung 6 (Drosselventil 6a) hindurchgegangen ist. Dann setzt die ECU 50 einen Verlangsamung-Entfernen-Bitschalter XDCSCA, auf den im Ablaufdiagramm in 7 Bezug zu nehmen ist.
Als nächstes werden die auf Grundlage der oben beschriebenen Bestimmung unter anderem einer Verlangsamung der Maschine 1 durchgeführten Zufuhrluft-Steuerung und Frischluft-Einleit-Steuerung beschrieben. 10 ist ein den Inhalt der Zufuhrluft-Steuerung und der Frischluft-Einleit-Steuerung veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
Die Gegenstände der Schritte 305 und 345 im Ablaufdiagramm in 10 sind von denen der Schritte 303 bzw. 340 im Ablaufdiagramm in 3 verschieden. Andere Gegenstände der Schritte 310 bis 330 und 350 bis 580 im Ablaufdiagramm in 10 sind dieselben wie diejenigen im Ablaufdiagramm in 3.
Das heißt, die ECU 50 liest den Beschleuniger-Öffnungsgrad ACC und die Maschinendrehgeschwindigkeit NE basierend auf einem ermittelten Wert des Beschleunigersensors 47 und einem ermittelten Wert des Drehgeschwindigkeitssensors 45 in Schritt 305. In Schritt 345 liest die ECU 50 ferner einen im Ablaufdiagramm 7 erhaltenen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV.
Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck feststellt, behält die ECU 50 gemäß der obenstehenden Steuerung im Gegensatz zur Steuerung im Ablaufdiagramm in 3 ein Öffnen des Frischluft-Einleitventils 32, welches gesteuert worden ist, auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad (ein End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV = ein maximaler Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax) zu öffnen, bei.
Hiermit werden Beispiele des Verhaltens verschiedener mit der obenstehenden Steuerung in Beziehung stehender Parameter beschrieben. 11 stellt das Verhalten verschiedener Parameter veranschaulichende Zeitdiagramme für den Fall dar, dass die Maschine 1 in der vorliegenden Ausführungsform von einem Verdichtungsbereich (während einer Druckerhöhung) verlangsamt, wobei die Zeitdiagramme denjenigen der 5 entsprechen. In 11 (A) bis (G) stellen dicke Linien das Verhalten der verschiedenen Parameter der vorliegenden Ausführungsform dar. In vorliegender Ausführungsform gibt eine dicke Linie im Zeitdiagramm (E) in 11 das Verhalten des durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation bestimmten Ziel-Frischluft-Öffnungsgrads TTabv an, eine gestrichelte Linie im Zeitdiagramm (B) gibt das Verhalten des Drossel-Öffnungsgrads TA, wenn das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert wird, um den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv zu öffnen, an, wobei das Verhalten durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation bedingt wird, und eine gestrichelte Linie im Zeitdiagramm (D) gibt das Verhalten des AGR-Anteils, wenn das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert wird, um den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv zu öffnen, an, wobei das Verhalten durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation bedingt wird, wobei diese Verhaltensweisen von denjenigen, die in den Zeitdiagrammen (B), (D) bzw. (E) der 5 angegeben sind, verschieden sind. Jedoch ist die Wirkung des Verhinderns von Fehlzündungen bei Verlangsamung grundsätzlich ähnlich zu dem der vorliegenden Ausführungsform.
12 stellt das Verhalten verschiedener Parameter veranschaulichende Zeitdiagramme für den Fall dar, dass die Maschine 1 in der vorliegenden Ausführungsform von einem Nichtverdichtungsbereich (während einer Nicht-Erhöhung im Zufuhrdruck) verlangsamt, wobei die Zeitdiagramme denjenigen der 6 entsprechen. In 12(A) bis (G) stellen dicke Linien das Verhalten der verschiedenen Parameter der vorliegenden Ausführungsform dar. Das Verhalten verschiedener Parameter in vorliegender Ausführungsform ist von dem der verschiedenen Parameter in 6 in folgenden Punkten verschieden. Da die Maschine 1 von einem Nichtverdichtungsbereich verlangsamt, sind der durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation bestimmte Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv und der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV nämlich nicht in der vollständig geschlossenen Position, sondern vor Zeitpunkt t2 im Vorfeld der Verlangsamung um vorbestimmte Öffnungsgrade geöffnet, wie durch dicke Linien in 12(E) und (F) dargestellt.
Wenn bei einem Zeitpunkt t2 festgestellt wird, dass während der Verlangsamung AGR-Gas im Zufuhrweg 2 zurückbleibt (XDCEGR = 1), steigt dann der durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation bestimmte Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv bis zu einem Zeitpunkt t3 auf einen maximalen Öffnungsgrad, wie durch eine dicke Linie in 12 (E) dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt, wie durch eine dicke Linie in 12(F) dargestellt, steigt der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV (Das Frischluft-Einleitventil beginnt, geöffnet zu werden) bis zu einem Zeitpunkt t4 auf einen maximalen Öffnungsgrad, der ein End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV ist. Nach der Zeit t4 wird der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV beim maximalen Öffnungsgrad gehalten. Der Drossel-Öffnungsgrad TA sinkt entsprechend, während die Geschwindigkeiten sich verändern, von einem Zeitpunkt t2 zu einem Zeitpunkt t5, wie durch eine dicke Linie in 12(B) dargestellt ist. Daher sinkt der AGR-Anteil, während die Geschwindigkeiten sich verändern, von einem Zeitpunkt t2 zu einem Zeitpunkt t5, wie durch eine dicke Linie in 12(D) dargestellt ist.
In 11 (E) und 12(E) stellt eine gestrichelt-doppelt gepunktete Linie jeweils die Veränderung im gemäß dem Zufuhrdruck PM durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation zu einem Zeitpunkt, wenn die Maschinendrehgeschwindigkeit NE „2000 rpm“ ist, bestimmten Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv dar.
Eine Konfiguration eines Maschinensystems gemäß der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform hat zusätzlich zur Konfiguration der ersten Ausführungsform folgende Abläufe und Wirkungen. Die ECU 50 steuert das Frischluft-Einleitventil 32 nämlich während einer Nicht-Erhöhung im Druck, um einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (ein End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV = ein maximaler Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax) zu öffnen. Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck feststellt, erwartet die ECU 50 ferner eine Verzögerung in der Ventilöffnung des Frischluft-Einleitventils 32 mit niedrigem Ansprechvermögen und behält somit den Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils 32, welches gesteuert worden ist, auf den vorbestimmten Öffnungsgrad (der End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV = der maximale Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax) zu öffnen, bei und steuert die elektronische Drosselvorrichtung 6, auf einen vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad (End-Ziel-Drossel-Öffnungsgrad TTA) zu schließen. Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 feststellt, geht demgemäß Frischluft durch das Frischluft-Einleitventil 32, welches geöffnet worden ist, hindurch und die Frischluft wird unmittelbar in den Zufuhrweg 2 stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 eingeleitet. Daher wird im Zufuhrweg 2 zurückbleibendes AGR-Gas verdünnt und eine Gesamt-Zufuhrmenge von durch die elektronische Drosselvorrichtung 6 hindurchgeganger und mit Frischluft vermischter Zufuhrluft schnell auf eine geeignete Menge eingestellt. Demnach kann das Maschinensystem durch Verwendung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und des Frischluft-Einleitventils 32 während der Verlangsamung der Maschine 1 in Anbetracht des Nicht-Anstiegs im Druck in bevorzugter Weise Fehlzündungen in der Maschine 1 aufgrund des Einflusses von zurückbleibendem AGR-Gas verhindern.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform setzt die ECU 50 den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv entsprechend dem Betriebszustand der Maschine 1 (die Maschinendrehgeschwindigkeit NE und der Zufuhrdruck PM) durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, so dass die an den Zufuhrweg 2 geleitete Zufuhrluft exakt gemäß dem Betriebszustand der Maschine 1 eingestellt wird. Das heißt, wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck feststellt, setzt die ECU 50 zu Beginn der Verlangsamung den Frischluft-Öffnungsgrad auf einen maximalen Öffnungsgrad (maximaler Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax) gemäß dem Betriebszustand der Maschine 1 (die Maschinendrehgeschwindigkeit NE und der Zufuhrdruck PM) durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, so dass die ECU 50 den Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, das gesteuert worden ist, auf den vorbestimmten Öffnungsgrad zu öffnen, hält. Wenn die Maschine 1 während einer Nicht-Erhöhung im Druck verlangsamt, wird demgemäß ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 bei einem optimalen maximalen Öffnungsgrad (maximaler Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabvmax) gemäß dem Betriebszustand der Maschine 1 (die Maschinendrehgeschwindigkeit NE und der Zufuhrdruck PM) gehalten. Daher kann das Maschinensystem durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation während einer Nicht-Erhöhung im Druck ab dem Zeitpunkt der Verlangsamung der Maschine 1 schnell eine geeignete Menge an Frischluft gemäß dem Betriebszustand der Maschine 1 in den Zufuhrweg 2 einleiten.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform setzt die ECU 50 während einer Druckerhöhung einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation so, dass es vollständig geschlossen ist. Demgemäß wird das Frischluft-Einleitventil 32 während der Druckerhöhung gesteuert, auf die vollständig geschlossene Stellung zu schließen und dann wird der Frischluft-Einleitweg 31 geschlossen. Daher kann verhindert werden, dass Zufuhrluft während der Druckerhöhung rückwärts in den Frischluft-Einleitweg 31 fließt.
Wenn die ECU 50 eine Verlangsamung der Maschine 1 während einer Druckerhöhung feststellt, bestimmt die ECU 50 gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad (Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTabv) entsprechend dem Betriebszustand der Maschine 1 (die Maschinendrehgeschwindigkeit NE und der Zufuhrdruck PM) durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation, so dass das Frischluft-Einleitventil 32 gesteuert wird, von der vollständig geschlossenen Stellung auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, nachdem der Zufuhrdruck auf den negativen Druck zurückgeht. Demgemäß wird bei Verlangsamung der Maschine während einer Druckerhöhung das Frischluft-Einleitventil 32 von einer vollständig geschlossenen Stellung auf einen optimalen Frischluft-Öffnungsgrad gemäß dem Betriebszustand der Maschine geöffnet, nachdem der Zufuhrdruck negativ geworden ist. Daher kann, wenn die Maschine 1 verlangsamt, eine geeignete Menge an Frischluft entsprechend dem Betriebszustand der Maschine 1 in den Zufuhrweg 2 eingeleitet werden, nachdem der Zufuhrdruck auf einen negativen Druck absinkt.
<Dritte Ausführungsform>
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform, welche ein Maschinensystem gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung darstellt, im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Zufuhrluft-Steuerung und in der Frischluft-Einleit-Steuerung, die auf Grundlage einer Bestimmung u.a. der Verlangsamung der Maschine 1 durchgeführt werden. 13 ist ein den Gegenstand dieser Steuerungen veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
Dieses Ablaufdiagramm ist von dem Ablaufdiagramm in 3 in der Hinsicht verschieden, dass zwischen den Schritten 390 und 400 ein Schritt 900 vorgesehen ist. Die anderen Schritte 300 bis 580 sind dieselben wie diejenigen im Ablaufdiagramm in 3.
Das heißt, wenn ein Verfahren von Schritt 390 zu Schritt 900 voranschreitet, rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 400 weiter, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne seit der Ausführung des Schrittes 390 verstrichen ist.
Gemäß der obenstehenden Steuerung steuert die ECU 50 im Gegensatz zur Steuerung in der ersten Ausführungsform eine elektronische Drosselvorrichtung 6, ihren Zeitablauf des Beginns des Schließens des Ventils ab einem Beginn des Öffnens des Frischluft-Einleitventils 32 unter Erwartung einer Verzögerung in der Ventilöffnung des ein geringes Ansprechvermögen aufweisenden Frischluft-Einleitventils 32 um eine vorbestimmte Zeitspanne zu verzögern.
Gemäß einer Konfiguration eines Maschinensystems der vorliegenden oben beschriebenen Ausführungsform bestehen die folgenden Abläufe und Effekte zusätzlich zu denjenigen der Konfiguration der ersten Ausführungsform. Sogar wenn die Einleitung von Frischluft in den Zufuhrweg 2 während einer Verlangsamung der Maschine 1 verzögert ist, wird nämlich fehlende Frischluft durch die Verzögerung in einem Rückgang der Zufuhrluft gemäß der obenstehenden Steuerung durch die ECU 50 ausgeglichen. Diese Konfiguration kann eine exakte Regulierung einer Gesamtzufuhrmenge an in die Maschine eingeleiteter Zufuhrluft auf die Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA erreichen, während auch eine Kostenreduktion und eine Größenreduktion des Frischluft-Einleitventils 32 von einem Schrittmotor-Typ erreicht wird.
<Vierte Ausführungsform>
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform, welche ein Maschinensystem gemäß vorliegender Erfindung darstellt, im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Zufuhrluft-Steuerung und in der Frischluft-Einleit-Steuerung, die auf Grundlage einer Bestimmung u.a. der Verlangsamung der Maschine 1 durchgeführt werden. 14 ist ein den Gegenstand dieser Steuerungen veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
Dieses Ablaufdiagramm ist von dem Ablaufdiagramm in 3 in der Hinsicht verschieden, dass die Schritte 910 bis 960 anstelle der Schritte 360, 380 und 400 bis 420 vorgesehen sind. Die anderen Schritte 300 bis 350 und 430 bis 580 sind dieselben wie diejenigen im Ablaufdiagramm in 3.
Das heißt, wenn ein Verfahren von Schritt 350 zu Schritt 910 voranschreitet, liest die ECU 50 einen gegenwärtigen Öffnungsgrad TABV eines Frischluft-Einleitventils 32 ein. Die ECU 50 erhält den gegenwärtigen Frischluft-Einleit-Öffnungsgrad TABV von einem an einen Schrittmotor 36 des Frischluft-Einleitventils 32, welches der Steuerung unterliegt, gegebenen Anweisungswert (die Zahl an Schritten).
Als Nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 920 eine Frischluft-Einleitmenge ABVgaB auf Grundlage des bestimmten gegenwärtigen Frischluft-Öffnungsgrads TABV. Die ECU 50 erhält die Frischluft-Einleitmenge ABVgaB in Bezug auf den gegenwärtigen Frischluft-Öffnungsgrad TABV durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Frischluft-Einleitmenge-Relation (nicht gezeigt).
Als nächstes berechnet die ECU 50 in Schritt 370 eine Ziel-Einleitmenge (Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge) THRgaC von durch die elektronische Drosselvorrichtung 6 hindurchgehender Zufuhrluft durch Subtrahieren der Frischluft-Einleitmenge ABVgaB von einer Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA.
Als nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 930, ob ein Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Bitschalter XABVOP „0“ ist. Wie später beschrieben wird, wird der Bitschalter XABVOP auf „1“ gesetzt, wenn ein Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils 32 einen End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV erreicht hat. Andernfalls wird der Flag XABVOP auf „0“ gesetzt, wenn die obenstehende Bedingung nicht erfüllt ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 390 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da das Frischluft-Einleitventil den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV nicht erreicht hat. Andernfalls rückt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 480 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, da der Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV erreicht hat.
Die ECU 50 berechnet in Schritt 390 einen Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC auf Grundlage der berechneten Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge THRgaC. Die ECU 50 erhält den Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC bezüglich der Ziel-Durchgangs-Zufuhrmenge THRgaC durch Bezugnahme auf eine vorbestimmte Ziel-Drossel-Öffnungsgrad-Relation (nicht gezeigt).
Als Nächstes steuert die ECU 50 in Schritt 940 die elektronische Drosselvorrichtung 6, auf den Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC zu schließen.
Als nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt 950, ob der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV des Frischluft-Einleitventils 32 gleich oder größer als der End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV ist. Die ECU 50 rückt das Verfahren zu Schritt 960 weiter, wenn das Bestimmungsergebnis positiv ist, da der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV erreicht hat. Andernfalls führt die ECU 50 das Verfahren zu Schritt 910 zurück, da der gegenwärtige Frischluft-Öffnungsgrad TABV den End-Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad TTABV nicht erreicht hat.
Dann setzt die ECU 50 in Schritt 960 den Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Flag XABVOP auf „1“ und führt das Verfahren zu Schritt 300 zurück.
Gemäß der obenstehenden Steuerung erhält die ECU 50 im Gegensatz zur ersten Ausführungsform sukzessive den gegenwärtigen Frischluft-Öffnungsgrad TABV des Frischluft-Einleitventils 32, in der Ventilöffnungssteuerung des Frischluft-Einleitventils 32 unter Erwartung einer Verzögerung in der Ventilöffnung des ein geringes Ansprechvermögen aufweisenden Frischluft-Einleitventils 32. die ECU 50 berechnet dann einen Zufuhr-Öffnungsgrad (Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC) gemäß dem erhaltenen gegenwärtigen Frischluft-Öffnungsgrad TABV und steuert die elektronische Drosselvorrichtung 6, auf den berechneten Ziel-Drossel-Öffnungsgrad THRtaC zu schließen.
Gemäß einer Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform weist das oben beschriebene Maschinensystem die folgenden Abläufe und Effekte zusätzlich zu denjenigen der Konfiguration der ersten Ausführungsform auf. Sogar wenn die Einleitung von Frischluft in den Zufuhrweg 2 während einer Verlangsamung der Maschine 1 verzögert ist, wird nämlich fehlende Frischluft durch die Zufuhrluft, die gemäß dem gegenwärtigen Frischluft-Öffnungsgrad TABV des Frischluft-Einleitventils 32 reguliert worden ist, gemäß der obenstehenden Steuerung durch die ECU 50 ausgeglichen. Diese Konfiguration kann eine exakte Regulierung einer Gesamtzufuhrmenge an während einer Verlangsamung in die Maschine eingeleiteter Zufuhrluft auf die Ziel-Zufuhrmenge AFMgaA erreichen, während auch eine Kostenreduktion und eine Größenreduktion des Frischluft-Einleitventils 32 durch Anwendung eines Schrittmotor-Typs erreicht wird.
<Fünfte Ausführungsform>
Als Nächstes wird eine fünfte Ausführungsform, welche ein Maschinensystem gemäß vorliegender Erfindung darstellt, im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in den Gegenständen der der Zufuhrluft-Steuerung und der Frischluft-Einleit-Steuerung, die auf Grundlage einer Bestimmung u.a. der Verlangsamung der Maschine 1 durchgeführt werden. 15 ist ein den Gegenstand dieser Steuerungen veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
Dieses Ablaufdiagramm ist von dem Ablaufdiagramm in 10 in der Hinsicht verschieden, dass die Schritte 910 bis 960 anstelle der Schritte 360, 380 und 400 bis 420 vorgesehen sind. Die anderen Schritte 300 bis 350 und 430 bis 580 sind dieselben wie diejenigen im Ablaufdiagramm in 10.
Die Schritte 350 bis 960 in 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen im Ablaufdiagramm in 14 und somit wird deren Erklärung weggelassen.
Demgemäß ergibt eine Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform Abläufe und Wirkungen ähnlich denjenigen der vierten Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Ein Teil einer Konfiguration einer jeden Ausführungsform kann in geeigneter Weise angepasst werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
(1) In jeder der obenstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die elektronische Drosselvorrichtung 6 mit einem Gleichstrommotor-Typ ausgestattet und das Frischluft-Einleitventil 32 ist mit einem Schrittmotor-Typ ausgestattet. Alternativ können sowohl die elektronische Drosselvorrichtung 6 als auch das Frischluft-Einleitventil 32 mit dem Schrittmotor-Typ oder dem Gleichstrommotor-Typ ausgestattet sein.
(2) In jeder der obenstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Verlangsamung der Maschine 1 auf Grundlage des durch den Beschleunigersensor 47 erfassten Beschleuniger-Öffnungsgrads ACC bestimmt. Alternativ kann die Verlangsamung der Maschine 1 auf Grundlage des durch den Drosselsensor 41 erfassten Drossel-Öffnungsgrads TA bestimmt werden.
(3) In jeder der obenstehend beschriebenen Ausführungsformen kann im Frischluft-Einleitweg 31 auf einer Seite der Frischluft-Auslässe 33b relativ zu einer Seite des Frischluft-Einleitventils 32 ein Sperrventil vorgesehen sein. Das Sperrventil ermöglicht es der Frischluft, vom Frischluft-Einleitventil 32 zu den Frischluft-Auslässen 33b zu fließen, aber es sperrt den Fluss von Zufuhrluft und ähnlichem von den Frischluft-Auslässen 33b zum Frischluft-Einleitventil 32 ab. Eine derartige Konfiguration kann einen Rückfluss von Zufuhrluft und ähnlichem zum Frischluft-Einleitweg 31 während einer Druckerhöhung sicher verhindern. Ferner ermöglicht das Sperrventil, dass das Frischluft-Einleitventil 32 geöffnet wird, bevor der Druck der Zufuhrluft vom Zustand der Druckerhöhung auf einen negativen Druck absinkt. Daher kann das Sperrventil auch mit einer Antwortverzögerung des Frischluft-Einleitventils 32 umgehen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf ein eine Maschine umfassendes Maschinensystem angewendet werden, welches ausgestattet ist mit einem Verdichter, einem Zufuhrmengen-Regulierventil, einer AGR-Vorrichtung von einem Niederdruck-Schleifen-Typ mit einem AGR-Ventil und einer mit einem Frischluft-Einleitventil ausgestatteten Frischluft-Einleitvorrichtung.
Bezugszeichenliste

1: Maschine
2: Zufuhrweg
3: Abgasweg
5: Verdichteter
5a: Kompressor
5b: Turbine
5c: Rotationswelle
6: elektronische Drosselvorrichtung (Zufuhrmengen-Regulierventil)
6a: Drosselventil
11: Gleichstrommotor
21: AGR-Vorrichtung (Abgas-Rückführungs-Vorrichtung)
22: AGR-Weg (Abgas-Rückführungs-Weg)
22a: Einlass
22b: Auslass
23: AGR-Ventil (Abgas-Rückführungs-Ventil)
31: Frischluft-Einleitweg
31a: Einlass
32: Frischluft-Einleitventil
36: Schrittmotor
41: Drosselsensor (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
42: Luftdurchflussmesser (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
43: Zufuhrluftdrucksensor (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
44: Wassertemperatursensor (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
45: Drehgeschwindigkeitssensor (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
46: Sauerstoffsensor (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
47: Beschleunigersensor (Betriebszustands-Erfassungseinheit)
50: ECU (Steuereinheit)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5277351 B2 [0003]
JP 5759646 B2 [0044]

Claims

Maschinensystem umfassend: eine Maschine; einen Zufuhrweg zum Einleiten von Zufuhrluft zu der Maschine; einen Abgasweg zum Abführen von Abgas von der Maschine; einen im Zufuhrweg und im Abgasweg vorgesehenen Verdichter zum Erhöhen des Drucks von Zufuhrluft im Zufuhrweg, wobei der Verdichter einen im Zufuhrweg angeordneten Kompressor, eine im Abgasweg angeordnete Turbine und eine den Kompressor mit der Turbine verbindende drehbare Welle umfasst, um es dem Kompressor und der Turbine zu ermöglichen, sich zusammenhängend zu drehen; ein im Zufuhrweg angeordnetes Zufuhrmengen-Regulierventil zum Regulieren einer Zufuhrmenge an im Zufuhrweg fließender Zufuhrluft; eine Abgas-Rückführungsvorrichtung, welche einen Abgas-Rückführungsweg umfasst, um es einem Teil des von der Maschine an den Abgasweg abgeführten Abgases zu ermöglichen, durch den Zufuhrweg zu fließen und zur Maschine als Abgas-Rückführungsgas zu rezirkulieren, und welche ein Abgas-Rückführungsventil zum Regulieren einer Flussrate von Abgas-Rückführungsgas im Abgas-Rückführungsweg umfasst, wobei der Abgas-Rückführungsweg einen stromabwärts der Turbine mit dem Abgasweg verbundenen Einlass und einen stromaufwärts des Kompressors mit dem Zufuhrweg verbundenen Auslass aufweist; einen Frischluft-Einleitweg zum Einleiten von Frischluft zum Zufuhrweg stromabwärts des Zufuhrmengen-Regulierventils, wobei der Frischluft-Einleitweg einen stromaufwärts des Auslasses des Abgas-Rückführungswegs mit dem Zufuhrweg verbundenen Einlass umfasst; ein Frischluft-Einleitventil zum Regulieren einer Einleitmenge an vom Frischluft-Einleitweg zum Zufuhrweg fließender Frischluft; eine Betriebszustand-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Betriebszustands der Maschine; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Zufuhrmengen-Regulierventils, des Abgas-Rückführungsventils und des Frischluft-Einleitventils auf Grundlage des erfassten Betriebszustands, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, das Frischluft-Einleitventil zu steuern, gemäß dem erfassten Betriebszustand auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und wobei die Steuervorrichtung das Abgas-Rückführungsventil steuert, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des erfassten Betriebszustands eine Verlangsamung der Maschine feststellt, und sie das Frischluft-Einleitventil steuert, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie das Zufuhrmengen-Regulierventil auf einen vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad steuert und sie daher eine Gesamtmenge an an die Maschine geleiteter Zufuhrluft reguliert.
Maschinensystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung das Abgas-Rückführungsventil steuert, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des ermittelten Betriebszustandes eine Abbremsung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt und wenn der Druck der Zufuhrluft nicht auf einen positiven Druck erhöht wird, und sie steuert das Frischluft-Einleitventil, von einem vollständig geschlossenen Zustand auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie steuert nach einem Beginn der Öffnungssteuerung des Frischluft-Einleitventils das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen.
Maschinensystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, das Frischluft-Einleitventil zu steuern, während einer Nicht-Erhöhung des Drucks, wenn der Druck der Zufuhrluft nicht auf einen positiven Druck erhöht wird, auf einen vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und die Steuervorrichtung steuert das Abgas-Rückführungsventil, vollständig zu schließen, wenn die Steuervorrichtung auf Grundlage des ermittelten Betriebszustandes eine Verlangsamung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, sie hält einen Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, welches gesteuert wurde, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und sie steuert das Zufuhrmengen-Regulierventil, auf den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen.
Maschinensystem gemäß Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung mit einer im Vorhinein festgelegten Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation mit einem dem Betriebszustand der Maschine entsprechenden vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad ausgestattet ist, wobei der vorbestimmte Frischluft-Öffnungsgrad eine vollständig geschlossene Stellung, einen maximalen Öffnungsgrad und verschiedene mittlere Öffnungsgrade zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und dem maximalen Öffnungsgrad einschließt, und wobei die Steuervorrichtung den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad auf den dem Betriebszustand der Maschine bei Beginn der Verlangsamung der Maschine entsprechenden maximalen Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation setzt, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Nicht-Erhöhung des Drucks feststellt, so dass die Steuervorrichtung den Ventilöffnungszustand des Frischluft-Einleitventils, welches gesteuert wurde, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, hält, wobei die Steuervorrichtung den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation während der Druckerhöhung, wenn der Verdichter den Druck der Zufuhrluft auf positiven Druck erhöht, auf die vollständig geschlossene Stellung setzt, so dass die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, und wobei die Steuervorrichtung den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad durch Bezugnahme auf die Ziel-Frischluft-Öffnungsgrad-Relation feststellt, wenn die Steuervorrichtung eine Verlangsamung der Maschine während einer Druckerhöhung feststellt, so dass die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, von einem vollständig geschlossenen Zustand auf den vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad zu öffnen, nachdem der Zufuhrdruck auf negativen Druck abgesunken ist.
Maschinensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuervorrichtung eine Ziel-Zufuhrmenge der Maschine entsprechend dem zu Beginn der Verlangsamung der Maschine ermittelten Betriebszustand berechnet, sie eine Frischluft-Einleitmenge entsprechend dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad berechnet, sie eine Durchgangs-Zufuhrmenge an durch das Zufuhrmengen-Regulierventil hindurchgegangener Zufuhrluft durch Subtrahieren der Frischluft-Einleitmenge von der Ziel-Zufuhrmenge berechnet und sie den vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad auf Grundlage der Durchgangs-Zufuhrmenge berechnet.
Maschinensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuervorrichtung schrittweise den Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils von dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad verringert gemeinsam mit einem Rückgang in einem Anteil des durch Einleitung von Frischluft vom Frischluft-Einleitweg in den Zufuhrweg verringerten im Zufuhrweg zurückbleibenden Abgas-Rückführungsgases und sie den Öffnungsgrad des Zufuhrmengen-Regulierventils schrittweise erhöht gemäß der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Ein leitventils.
Maschinensystem gemäß Anspruch 6, wobei die Steuervorrichtung einmal vor der schrittweisen Verringerung im Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils ausgehend vom vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad den Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils auf dem vorbestimmten Frischluft-Öffnungsgrad hält.
Maschinensystem gemäß Anspruch 5, wobei das Zufuhrmengen-Regulierventil als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ gebildet ist und das Frischluft-Einleitventil als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Schrittmotor-Typ gebildet ist und die Steuervorrichtung den durch einen vorbestimmten Wert unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils zu berechnenden vorbestimmten Zufuhr-Öffnungsgrad erhöht.
Maschinensystem gemäß Anspruch 2, wobei das Zufuhrmengen-Regulierventil als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ gebildet ist und das Frischluft-Einleitventil als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Schrittmotor-Typ gebildet ist und die Steuervorrichtung eine Beginn-Zeitvorgabe des Zufuhrmengen-Regulierventils um eine vorbestimmte Zeitdauer von einem Beginn des Öffnens des Frischluft-Einleitventils unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils verzögert.
Maschinensystem gemäß Anspruch 2, wobei das Zufuhrmengen-Regulierventil als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Gleichstrommotor-Typ gebildet ist und das Frischluft-Einleitventil als ein elektrisch betriebenes Ventil von einem Schrittmotor-Typ gebildet ist und die Steuervorrichtung regelmäßig einen gegenwärtigen Öffnungsgrad des Frischluft-Einleitventils zu jedem Zeitpunkt, wenn die Steuervorrichtung das Frischluft-Einleitventil steuert, unter Erwartung einer Verzögerung im Öffnen des Frischluft-Einleitventils zu öffnen, erhält, den Zufuhr-Öffnungsgrad entsprechend dem erhaltenen gegenwärtigen Öffnungsgrad berechnet und das Zufuhrmengen-Regulierventil steuert, auf den berechneten Zufuhr-Öffnungsgrad zu schließen.