DE112018007064T5

DE112018007064T5 - Motorsystem

Info

Publication number: DE112018007064T5
Application number: DE112018007064.6T
Authority: DE
Inventors: Takehide Nakamura; Shinji Kawai
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-11-05
Also published as: WO2019171671A1; JP7038573B2; JP2019152190A; CN111757980A; US20200408161A1

Abstract

Dieses Motorsystem ist versehen mit: einem Motor (1); einem Einlassdurchgang (2); einem Auslassdurchgang (3); einer elektronischen Drosselvorrichtung (6); einem Niederdruckkreislauf-Kompressor (5); einer AGR-Vorrichtung (21), die ein AGR-Ventil (23) umfasst; einer Frischluftzufuhrvorrichtung (30), die einen Frischluftzufuhrkanal (31) und ein Frischluftzufuhrventil (32) umfasst; und einer elektronischen Steuervorrichtung (ECU) (60). Um die Zufuhrluft zum Motor (1) während der Verlangsamung des Motors (1) zu drosseln bewirkt die ECU (60) dass die elektronische Drosselvorrichtung (6) aus einem geöffneten Ventilzustand bis zu einer vorab festgelegten Verlangsamungsöffnung geschlossen wird, während sie bewirkt, dass das AGR-Ventil (23) geschlossen wird, um die Zufuhr von AGR-Gas in den Einlassdurchgang (2) zu blockieren, und, um Frischluft in den Einlassdurchgang (2) (Einlassverteiler (8)) stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung (6) einzuleiten, bewirkt, dass das Frischluftzufuhrventil (32) aus dem geschlossenen Ventilzustand zu einem Zeitpunkt geöffnet wird, der um eine vorab festgelegte Spanne gegenüber dem Zeitpunkt des Schließens der elektronischen Drosselvorrichtung (6) verzögert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die in dieser Beschreibung offenbarte Technik bezieht sich auf ein Motorsystem, das einen Motor umfasst, und das mit einem Kompressor, einem Einlassmengenregelventil zur Regelung einer in den Motor aufgenommenen Einlassmenge von Luft, einer Niederdruckkreislauf-Abgasrückführungsvorrichtung zur Rückführung des abgegebenen Abgases zum Motor und einer Frischlufteinströmungseinheit zum Einleiten von Frischluft auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Einlassmengenregelventils versehen ist, wobei das System dazu ausgebildet ist, das Einlassmengenregelventil, die Abgasrückführungsvorrichtung und die Frischlufteinströmungseinheit während der Verlangsamung des Motors steuert.
Technologischer Hintergrund
Bislang ist als diese Art von Technik ein „Verbrennungsmotor“ bekannt, der in der unten erwähnten Patentschrift 1 beschrieben ist. Bei dieser Technik ist ein Einlasskanal eines Motors mit einem Kompressor (Verdichter) bereitgestellt, einem stromaufwärts des Verdichters vorgesehenen Einlassdrosselventil, einem stromabwärts des Verdichters vorgesehenen Drosselventil, einem Frischlufteinströmungskanal, der eine stromaufwärts gelegene Seite des Einlassdrosselventils und eine stromabwärts gelegene Seite des Drosselventils verbindet, einem Frischlufteinströmungsventil, das im Frischlufteinströmungskanal vorgesehen ist, und einer Niederdruckkreislauf-AGR-Vorrichtung. Diese Technik stellt eine Ausgestaltung bereit, bei der, wenn eine geforderte AGR-Rate während der Verlangsamung des Motors abnimmt, das Einlassdrosselventil oder das Frischlufteinströmungsventil geöffnet wird, um dem Einlasskanal stromabwärts des Drosselventils frühzeitig Frischluft zuzuführen, so dass die AGR-Rate verringert wird, um Fehlzündungen bei der Verlangsamung des Motors zu verhindern.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente
Patentschrift 1: JP 2012-007547 A
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
Bei der in Patentschrift 1 beschriebenen Technik kann jedoch während der Verlangsamung des Motors, insbesondere während der Verlangsamung aus einem Überladungszustand (in einer Übergangszeit des Motors von einem hoch belasteten Zustand in einen niedrig belasteten Zustand), die Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils fast gleichzeitig mit der Ventilschließung des Drosselventils aufgrund von im Einlasskanal verbleibenden Restüberladungsdrucks zu einem Rückfluss der Luft einschließlich AGR-Gas vom Einlasskanal durch einen Frischlufteinströmungskanal zu dessen Einlassöffnung (dem Einlasskanal stromaufwärts des Einlassdrosselventils) führen. In diesem Fall kann das rückwärts geflossene AGR-Gas eine AGR-Rate nach der Verlangsamung stören. Ferner kann in einem anderen Fall, in dem ein Luftdurchflussmesser in der Nähe der Einlassöffnung des Frischlufteinströmungskanals vorgesehen ist, der Luftdurchflussmesser durch das AGR-Gas entstellt oder beschädigt werden, was zu einer Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des Luftdurchflussmessers führen kann.
Die offenbarte Technik wurde im Hinblick auf die oben genannten Sachverhalte gemacht und hat den Zweck, ein Motorsystem bereitzustellen, das eine Verhinderung des Rückflusses eines Abgasrückführungsgases zu einem Einlass eines Frischlufteinströmungskanals und dessen Umgebung selbst dann erzielt, wenn ein Frischlufteinströmungsventil während der Verlangsamung eines Motors, insbesondere während der Verlangsamung aus einem Überladungszustand, geöffnet wird.
Lösung der Aufgaben
(1) Um das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Motorsystem vorgesehen, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen Einlasskanal, der dazu ausgebildet ist, Zufuhrluft in den Motor einzuleiten; einen Auslasskanal, der dazu ausgebildet ist, ein Ausströmen von Abgas aus dem Motor zu ermöglichen; einen Auflader, der in dem Einlasskanal und dem Auslasskanal vorgesehen ist, um den Druck der Zufuhrluft in dem Einlasskanal zu erhöhen, wobei der Auflader einen in dem Einlasskanal angeordneten Verdichter, eine in dem Auslasskanal angeordnete Turbine und eine drehbare Welle umfasst, die den Verdichter und die Turbine integral drehbar verbindet; ein Einlassmengenregelventil, das in dem Einlasskanal stromabwärts des Verdichters angeordnet ist, um eine Einlassmenge der in dem Einlasskanal strömenden Zufuhrluft zu regeln; eine Abgasrückführungsvorrichtung, die einen Abgasrückführungskanal umfasst, der dazu ausgebildet ist, zu ermögliche, dass ein Teil des vom Motor zum Auslasskanal abgegebenen Abgases im Einlasskanal als Abgasrückführungsgas strömen kann, und ein Abgasrückführungsventil, das dazu ausgebildet ist, einen Abgasrückführungsdurchfluss im Abgasrückführungskanal zu regeln, wobei der Abgasrückführungskanal einen mit dem Auslasskanal stromabwärts der Turbine verbundenen Einlass und einen mit dem Einlasskanal stromaufwärts des Verdichters verbundenen Auslass aufweist; eine Frischlufteinströmungseinheit, die einen Frischlufteinströmungskanal umfasst, der dazu ausgebildet ist, Frischluft in den Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils einzuleiten, und ein Frischlufteinströmungsventil, das dazu ausgebildet ist, eine Frischluftmenge von in dem Frischlufteinströmungskanal strömender Frischluft zu regeln, wobei der Frischlufteinströmungskanal eine Einlassöffnung aufweist, die mit dem Einlasskanal stromaufwärts des Auslasses des Abgasrückführungskanals verbunden ist; ein Betriebszustandserfassungselement, das dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Motors zu erfassen; und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, zumindest das Einlassmengenregelventil, das Abgasrückführungsventil und das Frischlufteinströmungsventil basierend auf dem erfassten Betriebszustand des Motors zu steuern, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Einlassmengenregelventil aus einem Ventilöffnungszustand bis zu einem vorab festgelegten Verlangsamungsöffnungsgrad zu schließen, so dass die Einlassmenge der Zufuhrluft zum Motor beschränkt wird, das Abgasrückführungsventil zu schließen, so dass die Zufuhr des Abgasrückführungsgases in den Einlasskanal abgesperrt wird, und das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand zu einem Zeitpunkt zu öffnen, der um eine vorab festgelegte Zeitspanne gegenüber einem Zeitpunkt des Schließens des Einlassmengenregelventils verzögert ist, so dass eine Frischluft stromabwärts des Einlassmengenregelventils in den Einlasskanal eingeleitet wird.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (1) wird während der Verlangsamung des Motors das Einlassmengenregelventil aus dem Ventilöffnungszustand bis zu dem vorab festgelegten Verlangsamungsöffnungsgrad geschlossen, um die Einlassmenge zum Motor herunter zu drosseln, und das Abgasrückführungsventil wird geschlossen, um ein Einströmen des Abgasrückführungsgases in den Einlasskanal zu unterbinden. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt das Abgasrückführungsgas, das in den Einlasskanal geflossen ist, bevor die Zufuhr des AGR-Gases in den Einlasskanal abgesperrt wird, im Einlasskanal stromaufwärts des Einlassmengenregelventils, und die Luft einschließlich des so verbliebenen Abgasrückführungsgases strömt im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils und wird in den Motor gesaugt, so dass es zu Fehlzündungen am Motor kommen kann. Entsprechend der obigen Ausgestaltung wird während der Verlangsamung des Motors das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand geöffnet, um die Frischluft stromabwärts des Einlassmengenregelventils in den Einlasskanal einzuleiten. Dementsprechend wird selbst dann, wenn die Luft einschließlich des Abgasrückführungsgases im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils strömt, das Abgasrückführungsgas zwangsläufig durch die Frischluft verdünnt, die in diesen Teil des Einlasskanals aus dem Frischlufteinströmungskanal eingeleitet wird. Das Frischlufteinströmungsventil wird zu dem Zeitpunkt geöffnet, der um eine vorab festgelegte Zeitspanne gegenüber dem Zeitpunkt des Schließens des Einlassmengenregelventils verzögert ist, so dass der Restüberladungsdruck im Einlasskanal abnimmt, wenn das Frischlufteinströmungsventil, insbesondere während der Verlangsamung aus dem Überladungszustand, geöffnet werden soll, wodurch der Rückfluss der Luft einschließlich des Abgasrückführungsgases vom Einlasskanal zum Frischlufteinströmungskanal beschränkt wird.
(2) Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst das Motorsystem bei der obigen Ausgestaltung (1) weiter ein Einlassdruck-Erfassungselement zum Erfassen eines Einlassdrucks im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, die vorab festgelegte Zeitspanne für die Verzögerung der Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils basierend auf dem erfassten Einlassdruck, einem Volumen des Einlasskanals stromabwärts des Einlassmengenregelventils und einem Volumen des Frischlufteinströmungskanals zu berechnen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (2) wird zusätzlich zum Betrieb der obigen Ausgestaltung (1) die vorab festgelegte Zeitspanne für die Verzögerung der Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils basierend auf dem Einlassdruck im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils, dem Volumen dieses Teils des Einlasskanals und dem Volumen des Frischlufteinströmungskanals berechnet. Dementsprechend wird der Zeitpunkt des Öffnens des Frischlufteinströmungsventils entsprechend der Höhe des Restüberladungsdrucks im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils bestimmt.
(3) Um das obige Ziel zu erreichen, ist bei der obigen Ausgestaltung (1) oder (2) das Motorsystem mit einer Kammer mit einem vorab festgelegten Volumen im Frischlufteinströmungskanal stromaufwärts des Frischlufteinströmungsventils versehen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (3) wird zusätzlich zum Betrieb der obigen Ausgestaltung (1) oder (2) das Abgasrückführungsgas, das vom Einlasskanal rückwärts in den Frischlufteinströmungskanal geströmt ist, in der Kammer aufgefangen. Des Weiteren verringert sich der Restüberladungsdruck im Einlasskanal um das Volumen der Kammer im Frischlufteinströmungskanal.
(4) Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst das Motorsystem bei der obigen Ausgestaltung (3) weiter: einen Einlass-Umgehungskanal, der eine stromaufwärts gelegene Seite und eine stromabwärts gelegene Seite des Verdichters umgeht; und ein Einlass-Umgehungsventil zum Öffnen und Schließen des Einlass-Umgehungskanals, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand bei oder vor Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils zu öffnen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (4) wird zusätzlich zum Betrieb der obigen Ausgestaltung (3) das Frischlufteinströmungsventil aus seinem Ventilschließzustand vor (oder gleichzeitig mit) dem Beginn der Öffnung des Einlass-Umgehungsventils geöffnet, und aufgrund des Einbaus einer Kammer im Frischlufteinströmungskanal kann das Frischlufteinströmungsventil relativ früh um das Volumen der Kammer geöffnet werden.
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst das Motorsystem bei einer der obigen Ausgestaltung (1) bis (3) weiter: einen Einlass-Umgehungskanal, der eine stromaufwärts gelegene Seite und eine stromabwärts gelegene Seite des Verdichters umgeht; und ein Einlass-Umgehungsventil, das dazu ausgebildet ist, den Einlass-Umgehungskanal zu öffnen und zu schließen, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand nach Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils zu öffnen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (5) wird zusätzlich zum Betrieb einer der obigen Ausgestaltung (1) bis (3) das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand nach Beginn des Öffnens des Einlass-Umgehungsventils geöffnet, und somit kann das Frischlufteinströmungsventil geöffnet werden, nachdem der Einlassdruck im Einlasskanal durch Öffnen des Einlass-Umgehungsventils verringert wurde.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der obigen Ausgestaltung (1) ist es selbst dann, wenn das Frischlufteinströmungsventil während der Verlangsamung des Motors, insbesondere während der Verlangsamung aus dem Überladungszustand, geöffnet wird, möglich, einen Rückfluss des Abgasrückführungsgases zum Einlass des Frischlufteinströmungskanals und dessen Umgebung zu begrenzen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (2) ist es zusätzlich zur Wirkung der obigen Ausgestaltung (1) möglich, den Rückfluss des Abgasrückführungsgases zum Einlass des Frischlufteinströmungskanals und seiner Umgebung entsprechend einer Höhe des Restüberladungsdrucks im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils gut zu begrenzen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (3) ist es zusätzlich zur Wirkung der obigen Ausgestaltung (1) oder (2) möglich, den Rückfluss des Abgasrückführungsgases zum Einlass des Frischlufteinströmungskanals und seiner Umgebung weiter sicher zu begrenzen.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (4) kann zusätzlich zur Wirkung der obigen Ausgestaltung (3) die Frischluft relativ früh in den Einlasskanal eingeleitet werden, ohne dass ein Rückströmen des Abgasrückführungsgases vom Einlasskanal zum Frischlufteinströmungskanal verursacht wird, und dadurch ist es möglich, die Abgasrückführungsrate (AGR-Rate) relativ früh zu verringern, sodass Fehlzündungen bei der Verlangsamung des Motors verhindert werden können.
Gemäß der obigen Ausgestaltung (5) ist es zusätzlich zur Wirkung einer der obigen Ausgestaltungen (1) bis (3) möglich, den Rückfluss des Abgasrückführungsgases vom Einlasskanal zum Frischlufteinströmungskanal zu begrenzen. Außerdem kann, wenn eine Kammer im Frischlufteinströmungskanal vorgesehen ist, ein Volumen der Kammer verringert werden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Anordnungsansicht eines Motorsystems einer ersten Ausführungsform;
2 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerungsinhalte einer Frischlufteinströmungssteuerung während der Verlangsamung eines Motors bei der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine erste Abbildung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung, das eine Beziehung zwischen einem Einlassdruck und einer ersten Verzögerungszeit für die Ventilöffnung in Bezug auf ein erstes Volumen in einem Frischlufteinströmungskanal u.a. bei der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine zweite Abbildung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung, das eine Beziehung zwischen dem Einlassdruck und einer zweiten Verzögerungszeit für die Ventilöffnung in Bezug auf ein zweites Volumen in einem Einlassverteiler u.a. bei der ersten Ausführung zeigt;
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Kammervolumen, einer AGR-Rate und einer Verzögerungszeit vom Ventilschließen einer elektronischen Drosselvorrichtung bis zur Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerungsinhalte der Frischlufteinströmungssteuerung während der Verlangsamung des Motors bei einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Zeitdiagramm, das das Verhalten verschiedener Parameter der Frischlufteinströmungssteuerung bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Diagramm, das Änderungen der AGR-Rate vor und nach der Verlangsamung des Motors bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Zeitdiagramm, das das Verhalten verschiedener Parameter bei einer Motorsteuerung in der zweiten Ausführung zeigt; und
10 ist ein Diagramm, das Veränderungen der AGR-Rate in jedem der Fälle (C1) bis (C3) bei der zweiten Ausführungsform zeigt.

Ausführungen der Erfindung
<Erste Ausführungsform>
Eine ein Motorsystem darstellende erste Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben.
(Überblick über die Ausgestaltung des Motorsystems)
1 ist eine schematische Anordnungsansicht eines Motorsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Ein in einem Automobil angebrachtes Benzinmotorsystem (im Folgenden einfach als „Motorsystem“ bezeichnet) umfasst einen Motor 1, der mit einer Mehrzahl von Zylindern versehen ist. Dieser Motor 1 ist ein Viertakt-Hubkolbenmotor mit vier Zylindern und umfasst bekannte Komponenten wie einen Kolben und eine Kurbelwelle. Der Motor 1 ist mit einem Einlasskanal 2 versehen, um Zufuhrluft in jeden Zylinder einzuleiten, und einem Auslasskanal 3, um ein Ausströmen von Abgas aus jedem Zylinder zu ermöglichen. Ein Kompressor 5 ist an einer Stelle zwischen dem Einlasskanal 2 und dem Auslasskanal 3 vorgesehen. Der Einlasskanal 2 ist mit einer Einlassöffnung 2a, einem Luftfilter 4, einem Einlassdrosselventil 15, einem Verdichter 5a des Kompressors 5, einer elektronischen Drosselvorrichtung 6, einem Zwischenkühler 7 und einem Einlassverteiler 8 in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts liegenden Seite aus versehen.
Die elektronische Drosselvorrichtung 6 ist im Einlasskanal 2 stromaufwärts des Einlassverteilers 8 und des Zwischenkühlers 7 so angeordnet, dass sie im Einklang mit der Betätigung eines von einem Fahrer betätigten Gaspedals zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, so dass ein Zufuhr-Durchfluss von im Einlasskanal 2 strömender Zufuhrluft geregelt wird. Die elektronische Drosselvorrichtung 6 in der vorliegenden Ausführung besteht aus einem durch einen Motor betätigtes elektrisches Ventil und umfasst ein Drosselventil 6a, das von einem Motor (nicht gezeigt) zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, und einem Drosselsensor 51, um einen Öffnungsgrad (einen Drosselöffnungsgrad) TA des Drosselventils 6a zu erfassen. Die elektronische Drosselvorrichtung 6 entspricht einem Beispiel eines Einlassmengenregelventils der offenbarten Technik. Der Einlassverteiler 8 ist direkt vor dem Motor 1 angeordnet und umfasst einen Ausgleichsbehälter 8a zum Einleiten der Zufuhrluft und mehrere (vier) Zweigrohre 8b, um die in den Ausgleichsbehälter 8a eingeleitete Zufuhrluft auf jeden Zylinder des Motors 1 zu verteilen. Der Auslasskanal 3 ist mit einem Auslassverteiler 9, einer Turbine 5b des Kompressors 5 und einem Katalysator 10 in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts gelegenen Seite aus versehen. Der Katalysator 10 ist zur Reinigung des Abgases vorgesehen und besteht z.B. aus einem Dreiwegekatalysator.
Der Kompressor 5 zum Erhöhen des Drucks der Zufuhrluft im Einlasskanal 2 umfasst den im Einlasskanal 2 angeordneten Verdichter 5a, die im Auslasskanal 3 angeordnete Turbine 5b und eine drehbare Welle 5c, die den Verdichter 5a und die Turbine 5b integral drehbar verbindet. Die Turbine 5b wird durch die Strömung des im Auslasskanal 3 strömenden Abgases in Drehung versetzt, und dann wird der Verdichter 5a so betrieben, dass er sich im Zusammenhang mit dieser Drehung der Turbine 5b dreht, sodass der Druck der im Einlasskanal 2 strömenden Zufuhrluft erhöht wird. Der Kompressor 5 ist weiter mit einem Einlass-Umgehungskanal 11 versehen, um eine stromaufwärts gelegene Seite und eine stromabwärts gelegene Seite des Verdichters 5a zu umgehen. Dieser Einlass-Umgehungskanal 11 ist mit einem Einlass-Umgehungsventil 12 zum Öffnen und Schließen des Kanals 11 versehen. Der Zwischenkühler 7 kühlt die Zufuhrluft ab, deren Druck durch den Verdichter 5a erhöht wurde.
(Ausgestaltung der AGR-Vorrichtung)
Dieses Motorsystem der vorliegenden Ausführung ist mit einer Abgasrückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung) 21 vom Niederdruckkreislauf-Typ versehen. Diese AGR-Vorrichtung 21 ist mit einem Abgasrückführungskanal (AGR-Kanal) 22 versehen, damit ein Teil des Abgases, das als Abgasrückführungsgas (AGR-Gas) aus jedem Zylinder in den Auslasskanal 3 geströmt ist, in den Einlasskanal 2 strömen kann, um das Gas weiter in jeden Zylinder des Motors 1 zurückzuführen, sowie mit einem Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 23, um einen AGR-Gas-Durchfluss im AGR-Kanal 22 zu regeln. Der AGR-Kanal 22 umfasst einen Einlass 22a und einen Auslass 22b. Der Einlass 22a des AGR-Kanals 22 ist mit dem Auslasskanal 3 stromabwärts des Katalysators 10 verbunden, und der Auslass 22b des Kanals 22 ist mit dem Einlasskanal 2 zwischen dem Verdichter 5a und dem Einlassdrosselventil 15 verbunden. Weiter ist im AGR-Kanal 22 stromaufwärts des AGR-Ventils 23 ein AGR-Kühler 24 zum Kühlen des AGR-Gases vorgesehen.
Das AGR-Ventil 23 der vorliegenden Ausführungsform besteht aus einem motorbetriebenen elektrischen Ventil mit einem Ventilelement (nicht gezeigt), das von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird, um seinen Öffnungsgrad zu ändern. Dieses AGR-Ventil 23 zeichnet sich vorzugsweise durch einen großen Durchfluss, hohen Ansprechvermögen und hoher Auflösung aus. In dieser Ausführungsform kann z.B. „ein doppelexzentrisches Ventil“, wie in der Patentschrift JP 5759646 beschrieben, als eine Ausgestaltung des AGR-Ventils 23 verwendet werden. Dieses doppelexzentrische Ventil ist für eine große Durchflussmengensteuerung ausgebildet.
In einem Überladungsbereich, in dem der Kompressor 5 in diesem Motorsystem betrieben wird (wo die Einströmrate relativ groß ist), ist das AGR-Ventil 23 geöffnet. So strömt der Teil des im Auslasskanal 3 strömenden Abgases als das AGR-Gas von der Einlassöffnung 22a in den AGR-Kanal 22, strömt weiter über den AGR-Kühler 24 und das AGR-Ventil 23 in den Einlasskanal 2 und zirkuliert dann durch den Verdichter 5a, die elektronische Drosselvorrichtung 6, den Zwischenkühler 7 und den Einlassverteiler 8 zurück in jeden Zylinder des Motors 1.
In dieser Ausführungsform ist der Einlasskanal 2 stromabwärts des Luftfilters 4 und stromaufwärts der Auslassöffnung 22b des AGR-Kanals 22 mit einem Einlassdrosselventil 15 versehen, um einen Durchlassbereich des Einlasskanals 2 zu verengen. Das Einlassdrosselventil 15 der vorliegenden Ausführungsform besteht aus einem motorbetriebenen elektrischen Ventil und umfasst eine Absperrklappe 15a, die zum Öffnen und Schließen angetrieben wird. Dieses Einlassdrosselventil 15 dient dazu, einen Öffnungsgrad der Absperrklappe 15a zu verengen, um die Zufuhrluft in der Nähe der Auslassöffnung 22b in den Unterdruck zu wandeln, wenn das AGR-Gas von der Auslassöffnung 22b des AGR-Kanals 22 in den Einlasskanal 2 eingeleitet werden soll.
(Ausgestaltung der Frischlufteinströmungsvorrichtung)
Das Motorsystem der vorliegenden Ausführung umfasst eine Frischlufteinströmungsvorrichtung 30, um Frischluft in den Einlasskanal 2 (den Einlassverteiler 8) stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 einzuleiten. Die Frischlufteinströmungsvorrichtung 30 ist mit einem Frischlufteinströmungskanal 31 und einem elektrisch betriebenen Frischlufteinströmungsventil 32 versehen. Der Frischlufteinströmungskanal 31 umfasst einen Einlass 31a, der stromaufwärts des Einlassdrosselventils 15 mit dem Einlasskanal 2 verbunden ist. Das Frischlufteinströmungsventil 32 ist in der Nähe einer Auslassseite des Frischlufteinströmungskanals 31 vorgesehen, um den Durchfluss der Frischluft zu regeln, die aus dem Kanal 31 in den Einlasskanal 2 strömt. Auf der Auslassseite des Frischlufteinströmungskanals 31 ist ein Frischluftverteilungsrohr 33 vorgesehen, um die Frischluft auf jedes der Zweigrohre 8b des Einlassverteilers 8 zu verteilen. Genauer gesagt ist die Auslassseite des Frischlufteinströmungskanals 31 über das Frischluftverteilungsrohr 33 mit dem Einlassverteiler 8 verbunden. Das Frischluftverteilungsrohr 33 mit einer langen rohrartigen Form ist im Einlassverteiler 8 so angeordnet, dass es sich über mehrere der Zweigrohre 8b erstreckt. Das Frischluftverteilungsrohr 33 enthält eine Einlassöffnung 33a, in die die Frischluft eingeleitet wird, und eine Mehrzahl von Auslassöffnungen 33b, die entsprechend mit der Mehrzahl von Zweigrohren 8b in Verbindung stehen. Die Einlassöffnung 33a ist mit der Auslassseite des Frischlufteinströmungskanals 31 verbunden. Im Frischlufteinströmungskanal 31 stromaufwärts des Frischlufteinströmungsventils 32 ist eine Frischluftkammer 34 vorgesehen, um das Volumen eines Teils des Kanals 31 zu vergrößern.
(Elektrische Ausgestaltung des Motorsystems)
Eine elektrische Ausgestaltung des Motorsystems wird nun erläutert. Wie in 1 gezeigt, entsprechen mehrere in diesem Motorsystem vorgesehene Sensoren 51 bis 57 einem Beispiel für ein Betriebszustandserfassungselement dieser offenbarten Technik zur Erfassung eines Betriebszustands des Motors 1. Ein Drosselsensor 51, der in der elektronischen Drosselvorrichtung 6 vorgesehen ist, erfasst einen Drosselöffnungsgrad TA und gibt ein elektrisches Signal aus, das dem erfassten Wert entspricht. Ein in der Nähe des Luftfilters 4 vorgesehener Luftdurchflussmesser 52 erfasst eine Einlassmenge Ga von Luft, die vom Luftfilter 4 in den Einlasskanal 2 strömt, und gibt ein dem erfassten Wert entsprechendes elektrisches Signal aus. Ein im Ausgleichsbehälter 8a vorgesehener Einlassdrucksensor 53 erfasst einen Einlassdruck PM stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und gibt ein dem erfassten Wert entsprechendes elektrisches Signal aus. Der Einlassdrucksensor 53 entspricht einem Beispiel für ein Einlassdruckerfassungselement der offenbarten Technik. Ein im Motor 1 vorgesehener Wassertemperatursensor 54 erfasst eine Temperatur (Kühlmitteltemperatur) THW eines im Motor 1 strömenden Kühlmittels und gibt ein elektrisches Signal aus, das dem erfassten Wert entspricht. Ein im Motor 1 vorgesehener Drehzahlsensor 55 erfasst die Drehzahl einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) als eine Drehzahl (Motordrehzahl) NE des Motors 1 und gibt ein dem erfassten Wert entsprechendes elektrisches Signal aus. Ein im Auslasskanal 3 vorgesehener Sauerstoffsensor 56 erfasst die Sauerstoffkonzentration (Ausgangsspannung) Ox in der in den Auslasskanal 3 abgegebenen Abluft und gibt ein dem erfassten Wert entsprechendes elektrisches Signal aus. Ein in einem Fahrersitz vorgesehenes Gaspedal 16 ist mit einem Beschleunigungssensor 57 versehen. Der Beschleunigungssensor 57 erfasst einen Druckwinkel des Gaspedals 16 als einen Beschleunigungsöffnungsgrad ACC und gibt ein dem erfassten Wert entsprechendes elektrisches Signal aus.
Dieses Motorsystem umfasst weiter eine elektronische Steuereinheit (ECU) 60, die verschiedene Steuerungsvorgänge übernimmt. An die Steuereinheit 60 sind die verschiedenen Sensoren 51 bis 57 u.a. angeschlossen. An die Steuereinheit 60 sind weiter die elektronische Drosselvorrichtung 6, das Einlass-Umgehungsventil 12, das Einlassdrosselventil 15, das AGR-Ventil 23 und das Frischlufteinströmungsventil 32 angeschlossen. Die ECU 60 entspricht einem Beispiel einer Steuereinheit der offenbarten Technik.
In der vorliegenden Ausführungsform nimmt die Steuereinheit 60 jedes Signal, das von den verschiedenen Sensoren 51 bis 57 ausgegeben wird, und steuert die jeweiligen Komponenten der elektronischen Drosselvorrichtung 6, des Einlass-Umgehungsventils 12, des Einlassdrosselventils 15, des AGR-Ventils 23 und des Frischlufteinströmungsventils 32, um basierend auf diesen Eingangssignalen die Einlasssteuerung, die AGR-Steuerung, die Frischlufteinströmungssteuerung u.a. auszuführen.
Die Einlasssteuerung steht für die Regelung der Einlassmenge der in den Motor 1 eingeleiteten Zufuhrluft durch Steuerung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 basierend auf dem vom Beschleunigungssensor 57 erfassten Werte entsprechend der Betätigung des Gaspedals 16 durch den Fahrer. Während der Verlangsamung des Motors 1 wird die elektronische Drosselvorrichtung 6 (das Drosselventil 6a) durch die Steuereinheit 60 so gesteuert, dass sie in eine Ventilschließrichtung gebracht wird, so dass die Einlassmenge der Zufuhrluft in den Motor 1 verringert wird. Die AGR-Steuerung steht für die Regelung des Durchflusses des in den Motor 1 zurückgeführten AGR-Gases durch Steuerung des AGR-Ventils 23 entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1. Die Steuereinheit 60 dient dazu, das AGR-Ventil 23 so zu steuern, dass es während der Verlangsamung des Motors 1 vollständig geschlossen ist, so dass die Rückführung des AGR-Gases unterbunden wird (AGR-Abschaltung). Die Frischlufteinströmungssteuerung steht für die Regelung einer Einströmungsmenge der in den Einlassverteiler 8 eingeleiteten Frischluft durch Steuerung des Frischlufteinströmungsventils 32 entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1.
Bekanntlich enthält die Steuereinheit 60 einen Prozessor (CPU), mehrere Speicher, einen externen Eingabekreis, einen externen Ausgabekreis u.a. Jeder Speicher speichert ein vorab festgelegtes Steuerungsprogramm, das im Zusammenhang mit einem jeweiligen Steuerungsvorgang des Motors 1 steht. Die Steuereinheit soll die oben genannten verschiedenen Steuerungsvorgänge gemäß den vorab festgelegten Steuerungsprogrammen basierend auf den erfassten Werten ausführen, die von den verschiedenen Sensoren 51 bis 57 über die Eingabekreis eingegeben werden.
Wenn bei dem oben genannten Motorsystem das Frischlufteinströmungsventil 32 fast gleichzeitig mit der Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 (dem Drosselventil 6a) während der Verlangsamung des Motors 1, insbesondere während der Verlangsamung aus dem Überladungszustand, geöffnet wird, kann die Luft einschließlich des AGR-Gases aufgrund des im Einlasskanal 2 verbleibenden Restüberladungsdrucks vom Einlassverteiler 8 über den Frischlufteinströmungskanal 31 zurück zur Einlassöffnung 31a und deren Umgebung strömen. Zur Lösung des obigen Problems wird in der vorliegenden Ausführungsform die folgende Frischlufteinströmungssteuerung während der Verlangsamung des Motors 1 durchgeführt.
(Frischlufteinströmungssteuerung während Verlangsamung des Motors)
Als nächstes wird eine Frischlufteinströmungssteuerung während der Verlangsamung des Motors erläutert. Dieser Steuerungsinhalt ist in einem Flussdiagramm in 2 dargestellt.
Wenn das Verfahren zu diesem Vorgang übergeht, nimmt die Steuereinheit 60 in Schritt 100 den Beschleunigungsöffnungsgrad ACC des Gaspedals, die Einlassmenge Ga und eine Motorlast KL von den verschiedenen Sensoren 51 bis 53 bzw. 57 und nimmt weiter einen Öffnungsgrad (einen AGR-Öffnungsgrad) des unter Kontrolle stehenden AGR-Ventils 23.
Anschließend bestimmt die Steuereinheit 60 in Schritt 110, ob eine Anforderung zur Verlangsamung des Motors 1 gestellt wurde. Die Steuereinheit 60 ist in der Lage, diese Bestimmung auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrades ACC vorzunehmen. Die Steuereinheit 60 fährt mit Schritt 120 fort, wenn dieses Bestimmungsergebnis positiv ist, oder beendet einmal das folgende Verfahren, wenn dieses Bestimmungsergebnis negativ ist.
In Schritt 120 berechnet die Steuereinheit 60 eine AGR-Rate E%ed zum Zeitpunkt der Verlangsamungsanforderung. Die Steuereinheit 60 erhält diese AGR-Rate E%ed beispielsweise basierend auf der Einlassmenge Ga und dem AGR-Öffnungsgrad zum Zeitpunkt des Erhalts der Verlangsamungsanforderung.
Anschließend bestimmt die Steuereinheit 60 in Schritt 130, ob die AGR-Rate E%ed größer ist als eine AGR-Rate E%max bei der Fehlzündungsgrenze, d.h. sie bestimmt, ob die AGR-Rate E%ed die Fehlzündungsgrenze überschreitet. Die Steuereinheit 60 setzt das Verfahren in Schritt 140 fort, wenn dieses Bestimmungsergebnis positiv ist, oder beendet das Verfahren einmal, wenn dieses Bestimmungsergebnis negativ ist.
In Schritt 140 schließt die Steuereinheit 60 das AGR-Ventil 23, um das AGR-Gas abzusperren.
Anschließend berechnet die Steuereinheit 60 in Schritt 150 eine Soll-AGR-Rate TE%, entsprechend der Motorlast KL. Die Steuereinheit 60 erhält die der Motorlast KL entsprechende Soll-AGR-Rate TE%, indem sie sich z.B. auf eine vorab festgelegte Soll-AGR-Raten-Zuordnung bezieht.
Anschließend berechnet die Steuereinheit 60 in Schritt 160 basierend auf der Soll-AGR-Rate TE% einen Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd und einen Soll-Frischluftöffnungsgrad TAB. Die Steuereinheit 60 erhält jeweils den Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd und den Soll-Frischluftöffnungsgrad TAB, die der Soll-AGR-Rate TE% entsprechen, indem sie sich beispielsweise auf eine vorab festgelegte Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad-Zuordnung und eine vorab festgelegte Soll-Frischluftöffnungsgrad-Zuordnung bezieht.
In Schritt 170 schließt die Steuereinheit 60 anschließend die elektronische Drosselvorrichtung 6 auf den Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd. Mit anderen Worten schließt die Steuereinheit 60 die elektronische Drosselvorrichtung 6 auf den Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd, um die Einlassmenge der Zufuhrluft zum Motor 1 während der Verlangsamung zu verringern.
Anschließend berechnet die Steuereinheit 60 in Schritt 180 eine Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod. Die Steuereinheit 60 erhält die Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod beispielsweise auf der Grundlage eines Volumens des Einlasskanals 2 (des Einlassverteilers 8) stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6, eines Volumens des Frischlufteinströmungskanals 31 und des erfassten Einlassdrucks PM. Dabei sind das Volumen des Einlassverteilers 8 und das Volumen des Frischlufteinströmungskanals 31 jeweils unverändert, aber der Einlassdruck PM ändert sich in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors 1. Des Weiteren sind ein Verhältnis des Einlassverteilers 8 zum Einlassdruck PM und ein Verhältnis des Volumens des Frischlufteinströmungskanals 31 zum Einlassdruck PM voneinander verschieden. Dementsprechend wird mit der Steuereinheit 60 eine erste Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod1 und eine zweite Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod2 entsprechend dem Einlassdruck PM durch Bezugnahme auf eine vorab festgelegte erste Zuordnung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung (3), die entsprechend dem Volumen des Frischlufteinströmungskanals 31 eingestellt ist, und eine vorab festgelegte zweite Zuordnung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung (4), die entsprechend dem Volumen des Einlassverteilers 8 u.a. eingestellt ist, erhalten, und dann erhält die Steuereinheit 60 die endgültige Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod basierend auf diesen Werten. 3 zeigt die erste Zuordnung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung, die eine Beziehung zwischen dem Einlassdruck PM und der ersten Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod1 in Bezug auf das Volumen (ein erstes Volumen) Vn des Frischlufteinströmungskanals 31 stromaufwärts des Frischlufteinströmungsventils 32 einschließlich der Frischluftkammer 34 darstellt. In dieser Zuordnung wird die erste Verzögerungszeit für die Ventilöffnung größer eingestellt, wenn das erste Volumen Vn kleiner wird. 4 zeigt die zweite Zuordnung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung, die eine Beziehung zwischen dem Einlassdruck PM und der zweiten Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod2 in Bezug auf das Volumen (ein zweites Volumen) Vi eines Kanals stromabwärts des Frischlufteinströmungsventils 32 und des Einlasskanals 2 (der Einlassverteiler 8) stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6 darstellt. In dieser Zuordnung wird die zweite Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod2 größer eingestellt, wenn das zweite Volumen Vi größer wird. In diesem Fall erhält die Steuereinheit 60 die zweite Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod2 als Basis in Übereinstimmung mit dem Volumen des Einlassverteilers 8 u.a. durch Bezugnahme auf die zweite Zuordnung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung. Darüber hinaus erhält die Steuereinheit 60 die erste Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod1 in Übereinstimmung mit dem Volumen des Frischlufteinströmungskanals 31 u.a. durch Bezugnahme auf die erste Zuordnung der Verzögerungszeit für die Ventilöffnung. Des Weiteren korrigiert die Steuereinheit 60 die zweite Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod2 entsprechend der ersten Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod1, um die endgültige Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod zu erhalten. Wenn z.B. eine bestimmte Zeit (Verzögerungszeit) erforderlich ist, damit der Einlassdruck PM aufgrund des Volumens des Einlassverteilers 8 u.a. (Tod2 > 0) auf einen vorab festgelegten Wert absinkt, kann die Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod „0“ sein, wenn das Volumen des Frischlufteinströmungskanals 31 groß genug ist (der Kanal 31 kann genügend Zufuhrluft speichern, die einen Rückfluss verursachen könnte).
Anschließend wartet die Steuereinheit 60 in Schritt 190 den Ablauf der berechneten Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod ab und fährt dann mit Schritt 200 fort, um das Frischlufteinströmungsventil 32 bis zu einem Soll-Frischluftöffnungsgrad TAB zu öffnen. Somit wird nach Ventilschließung des elektronischen Drosselventils 6 das Frischlufteinströmungsventil 32 um eine vorab festgelegte Zeit verzögert vom Ventilschließzustand bis zum Soll-Frischluftöffnungsgrad TAB geöffnet.
Anschließend berechnet die Steuereinheit 60 in Schritt 210 eine AGR-Rate E%ab zum Zeitpunkt des Öffnens des Frischlufteinströmungsventils 32. Die Steuereinheit 60 erhält die AGR-Rate E%ab, die dem erfassten Einlassdruck PM entspricht, beispielsweise durch Bezugnahme auf die vorab festgelegte AGR-Raten-Zuordnung.
Anschließend bestimmt die Steuereinheit 60 in Schritt 220 ob diese AGR-Rate E%ab größer als die Fehlzündungsgrenze der AGR-Rate E%max ist, d.h. ob die AGR-Rate E%ab die Fehlzündungsgrenze überschreitet. Die Steuereinheit 60 führt das Verfahren zu Schritt 150 zurück, wenn dieses Bestimmungsergebnis positiv ist, oder fährt mit Schritt 230 fort, wenn dieses Bestimmungsergebnis negativ ist.
In Schritt 230 schließt die Steuereinheit 60 das Frischlufteinströmungsventil 32 und beendet einmal das folgende Verfahren.
Entsprechend der obigen Steuerung schließt die Steuereinheit 60 die elektronische Drosselvorrichtung 6 vom Ventilöffnungszustand bis zum vorab festgelegten Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd, so dass die Einlassmenge der Zufuhrluft zum Motor 1 verringert wird, schließt das AGR-Ventil 32, um das Einströmen des AGR-Gases in den Einlasskanal 2 zu blockieren, und öffnet das Frischlufteinströmungsventil 32 aus dem Ventilschließzustand zu dem Zeitpunkt, der vom Zeitpunkt des Schließens des elektronischen Drosselventils 6 um die vorab festgelegte Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod verzögert ist, so dass die Frischluft in den Einlasskanal 2 (Einlassverteiler 8) stromabwärts des elektronischen Drosselventils 6 eingeleitet wird.
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Volumen (einem Kammervolumen) der Frischluftkammer 34, der AGR-Rate und einer „Zeit der Verzögerung TD“ von der Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 bis zur Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils 32 zeigt. Die AGR-Rate steht in dieser Situation für einen Grad des Rückflusses des AGR-Gases zur Einlassöffnung 31 a des Frischlufteinströmungskanals 31 und deren Umgebung (ein Abschnitt, der in 1 als länglich strichpunktierter Bereich S1 gekennzeichnet ist). In 5 bezeichnet eine „Kreismarkierung“ ein Beispiel für die „Zeit der Verzögerung TD“ von „0 (ms)“, eine „Dreieckmarkierung“ bezeichnet ein weiteres Beispiel für die „Zeit der Verzögerung TD“ von „50 (ms)“ und eine „Quadratmarkierung“ bezeichnet ein weiteres Beispiel für die „Zeit der Verzögerung TD“ von „100 (ms)“. Im Beispiel der „Zeit der Verzögerung“ von „0 (ms)“ nimmt die AGR-Rate in einem Bereich von „25 bis 7(%)“ ab, während das Kammervolumen in einem Bereich von „etwa 0 bis 0,6 (Liter)“ zunimmt. Im Beispiel einer „Zeit der Verzögerung“ von „50 (ms)“ sinkt die AGR-Rate im Bereich von „14 bis 2(%)“, während das Kammervolumen im Bereich von „etwa 0 bis 0,2 (Liter)“ zunimmt. Im Beispiel der „Zeit der Verzögerung“ von „100 (ms)“ bleibt die AGR-Rate unverändert bei „0(%)“, selbst wenn das Kammervolumen im Bereich von „etwa 0 bis 0,2 (Liter)“ zunimmt. Aus diesem Diagramm geht hervor, dass, wenn der Ventilschließzeitpunkt der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und der Ventilöffnungszeitpunkt des Frischlufteinströmungsventils 32 gleich sind, der Rückfluss des AGR-Gases zur Einlassöffnung 31a und ihrer Umgebung selbst dann auftritt, wenn das Kammervolumen auf „0,6 (Liter)“ erhöht wird. Wenn des Weiteren die „Zeit der Verzögerung“ auf „50 (ms)“ eingestellt ist, gilt der Rückfluss des AGR-Gases zur Einlassöffnung 31a und ihrer Umgebung als verhindert, indem das Kammervolumen auf „etwa 0,2 bis 0,3 (Liter)“ eingestellt ist. Wenn andererseits die „Zeit der Verzögerung“ auf „100 (ms)“ eingestellt ist, findet kein Rückfluss des AGR-Gases statt, unabhängig davon, ob das Kammervolumen vorhanden ist oder nicht. Aus dieser Beziehung kann die Größe des Kammervolumens bestimmt werden.
(Betrieb und Wirkungen der Frischlufteinströmungssteuerung)
Gemäß dem oben erläuterten Motorsystem der vorliegenden Ausführungsform wird während der Verlangsamung des Motors 1 die elektronische Drosselvorrichtung 6 (das Drosselventil 6a) vom Ventilöffnungszustand bis zum vorab festgelegten Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd geschlossen, so dass die Einlassmenge der Zufuhrluft zum Motor 1 verringert wird, und das AGR-Ventil 23 geschlossen, um den Zufluss des AGR-Gases zum Einlasskanal 2 zu unterbinden. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt das AGR-Gas, das vor dem Absperren des Einströmens in den Einlasskanal 2 geflossen ist, im Einlasskanal 2 stromaufwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6, und die Luft einschließlich des so verbleibenden AGR-Gases strömt durch den Einlasskanal 2 (den Einlassverteiler 8) stromabwärts der elektronischen Drosselvorrichtung 6, um in den Motor 1 zu gelangen, was zu Fehlzündungen am Motor 1 führen kann. Entsprechend der obigen Frischlufteinströmungssteuerung wird während der Verlangsamung des Motors 1 das Frischlufteinströmungsventil 32 aus dem Ventilschließzustand geöffnet, so dass die Frischluft in den Einlassverteiler 8 eingeleitet wird. Dementsprechend wird, selbst wenn die Luft einschließlich des AGR-Gases im Einlassverteiler 8 strömt, das AGR-Gas zwangsweise durch die Frischluft verdünnt, die in den Teil des Einlassverteilers 8 aus dem Frischlufteinströmungskanal 31 eingeleitet wird. Aufgrund dieser Verdünnung nimmt ein Verhältnis des in den Motor 1 aufgenommenen AGR-Gases (die AGR-Rate) ab, und somit kann das Auftreten von Fehlzündungen am Motor 1 begrenzt werden. Dabei ist das Frischlufteinströmungsventil 32 zu dem Zeitpunkt zu öffnen, der vom Zeitpunkt des Schließens der elektronischen Drosselvorrichtung 6 um eine vorab festgelegte Zeitspanne (die Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod) verzögert ist, und infolgedessen nimmt, insbesondere während der Verlangsamung aus dem Überladungszustand, der Restüberladungsdruck im Einlasskanal 2 zu dem Zeitpunkt ab, zu dem das Frischlufteinströmungsventil 32 geöffnet wird, so dass die Luft einschließlich des AGR-Gases am Rückfluss vom Einlassverteiler 8 zum Frischlufteinströmungskanal 31 gehindert wird. Daher kann selbst dann, wenn das Frischlufteinströmungsventil 32 während der Verlangsamung des Motors 1, insbesondere während der Verlangsamung aus dem Überladungszustand, geöffnet wird, das AGR-Gas am Rückfluss zur Einlassöffnung 31 a des Frischlufteinströmungskanals 31 und ihrer Umgebung gehindert werden. Infolgedessen kann verhindert werden, dass die AGR-Rate nach der Verlangsamung durch das zurückströmende AGR-Gas gestört wird. Zudem ist es möglich zu verhindern, dass der Luftdurchflussmesser 52 durch das rückströmende AGR-Gas entstellt oder beschädigt wird, wodurch eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des Luftdurchflussmessers 52 durch die Beschädigung verhindert wird.
Gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform wird die vorab festgelegte Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod zur Verzögerung der Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils 32 basierend auf dem Einlassdruck PM im Einlassverteiler 8, dem Volumen dieses Teils und dem Volumen des Frischlufteinströmungskanals 31 berechnet. Dementsprechend wird der Ventilöffnungszeitpunkt für das Öffnen des Frischluftströmungsventils 32 entsprechend der Höhe des Restüberladungsdrucks im Einlassverteiler 8 bestimmt. Entsprechend der Höhe des Restüberladungsdrucks im Einlassverteiler 8 kann daher der Rückfluss des AGR-Gases zur Einlassöffnung 31a des Frischlufteinströmungskanals 31 und deren Umgebung gut begrenzt werden.
Entsprechend der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform wird das AGR-Gas, das vom Einlassverteiler 8 zurück zum Frischlufteinströmungskanal 31 geflossen ist, in der Frischluftkammer 34 aufgefangen. Des Weiteren wird der Restüberladungsdruck im Einlasskanal 2 (dem Einlassverteiler 8) um das Volumen der Frischluftkammer 34 im Frischlufteinströmungskanal 31 verringert. Daher ist es weiter sicher möglich, den Rückfluss des AGR-Gases zur Einlassöffnung 31 a des Frischlufteinströmungskanals 31 und dessen Umgebung zu beschränken.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes wird eine ein Motorsystem darstellende zweite Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben.
Dabei werden in der folgenden Erläuterung ähnlichen oder identischen Elemente wie in der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform zugeordnet und ihre Erläuterungen weggelassen, und die folgende Erläuterung wird mit Fokus auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform gemacht.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einem Inhalt der Frischlufteinströmungssteuerung während der Verlangsamung des Motors. 6 ist ein Flussdiagramm der Steuerungsinhalte. Dieses Flussdiagramm unterscheidet sich von dem in 2 in der Weise, dass ein Verfahren des Schritts 300 zwischen Schritt 200 und Schritt 210 vorgesehen ist und ein Verfahren des Schritts 310 nach Schritt 230 vorgesehen ist.
(Frischlufteinströmungssteuerung während der Motorverlangsamung)
Wenn das Verfahren zu diesem Vorgang übergeht, führt die Steuereinheit 60 die Prozesse von Schritt 100 bis Schritt 200 aus und öffnet dann in Schritt 300 das Einlass-Umgehungsventil 12.
Danach führt die Steuereinheit 60 die Prozesse von Schritt 210 bis Schritt 230 aus und schließt dann in Schritt 310 das Einlass-Umgehungsventil 12.
Gemäß der obigen Steuerung öffnet die Steuereinheit 60 das Frischlufteinströmungsventil 32 vor (oder gleichzeitig mit) dem Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 zusätzlich zu den im Flussdiagramm von 2 dargestellten Steuerungsvorgängen.
7 ist ein Zeitdiagramm, das das Verhalten verschiedener Parameter im Zusammenhang mit dem obigen Steuerungsvorgang darstellt. In 7 stellt (a) Öffnungsgrade der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und des AGR-Ventils 23 dar, (b) stellt einen Öffnungsgrad des Frischlufteinströmungsventils 32 dar und (c) stellt einen Öffnungsgrad des Einlass-Umgehungsventils 12 dar. In 7 stellen durchgezogene Linien (fettgedruckte Linien) jeweils das Verhalten der entsprechenden Ventile 6, 23, 32 und 12 dar, gestrichelte Linien in (b) und (c) von 7 stellen jeweils das konventionelle Verhalten der entsprechenden Ventile 32 und 12 dar. Wenn in 7 zum Zeitpunkt t1 während des Betriebs des Motors 1 eine Anforderung zur Verlangsamung gestellt wird, beginnen sich die elektronische Drosselvorrichtung 6 und das AGR-Ventil 23 aus dem Ventilöffnungszustand zu schließen, und die elektronische Drosselvorrichtung 6 erreicht nach kurzer Zeit einen vorab festgelegten Verlangsamungsöffnungsgrad (den Soll-Verlangsamungsöffnungsgrad TTAd), und das AGR-Ventil 23 wird vollständig geschlossen.
Danach, wenn die Verzögerungszeit für die Ventilöffnung Tod abgelaufen ist, beginnen sich, wie mit den durchgezogenen Linien in 7(b) und (c) dargestellt, das Frischlufteinströmungsventil 32 und das Einlass-Umgehungsventil 12 zur selben Zeit t2 zu öffnen. Im konventionellen Steuerungsbetrieb beginnen, wie mit den gestrichelten Linien in 7 (b) und (c) dargestellt, das Frischlufteinströmungsventil 32 und das Einlass-Umgehungsventil 12 ihre Ventilöffnung gleichzeitig mit der Verlangsamungsanforderung, d.h. gleichzeitig mit dem Beginn der Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und des AGR-Ventils 23.
(Betrieb und Wirkungen der Frischlufteinströmungssteuerung)
Gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform können somit die folgenden Vorgänge und Wirkungen zu den Vorgänge und Wirkungen der ersten Ausführungsform erzielt werden. Konkret wird das Frischlufteinströmungsventil 32 vor (oder gleichzeitig mit) dem Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 aus dem Ventilschließzustand geöffnet, und dieses Öffnen des Frischlufteinströmungsventils 32 kann relativ früh durch das Volumen der Frischluftkammer 34 aufgrund des Einbaus der Frischlufteinströmungskammer 34 im Frischlufteinströmungskanal 31 erfolgen. Daher kann die Frischluft relativ früh in den Einlassverteiler 8 eingeleitet werden, ohne einen Rückfluss des AGR-Gases vom Einlassverteiler 8 zum Frischlufteinströmungskanal 31 zu verursachen. Somit wird eine relativ frühe Verringerung der AGR-Rate erreicht, um Fehlzündungen am Motor 1 aufgrund der Verlangsamung zu verhindern.
8 ist ein Diagramm, das die Änderungen der AGR-Rate vor und nach der Verlangsamung des Motors 1 zeigt. Die AGR-Rate in diesem Diagramm steht für ein AGR-Gasverhältnis in jedem der Zweigrohre 8b des Einlassverteilers 8 (ein Abschnitt, der in 1 mit einem länglichen strichpunktierten Bereich S2 gekennzeichnet ist), in die die Frischluft eingeleitet werden soll. In 8 stellt eine durchgezogene Linie (fettgedruckte Linie) das Verhalten der vorliegenden Ausführungsform dar, und eine gestrichelte Linie gibt das konventionelle Verhalten an. Wie in 8 gezeigt, beginnt die bis dahin stabile AGR-Rate nach etwa „0,2 (sec)“ nach dem Zeitpunkt t1, zu dem die Verlangsamungsanforderung gestellt wird, abzunehmen. In einem Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis „0,4 (sec)“ ist die AGR-Rate bei der konventionellen Ausgestaltung (die gestrichelte Linie) niedriger als in der vorliegenden Ausführungsform (die durchgezogene Linie). Nach Ablauf der Zeit „0,4 (sec)“ wird die AGR-Rate in der vorliegenden Ausführungsform (die durchgezogene Linie) jedoch kleiner als in der konventionellen Ausgestaltung (die gestrichelte Linie). Dieses Ergebnis beweist die Wirkung des Druckabfalls durch Öffnen des Einlass-Umgehungsventils 12 gleichzeitig mit der Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils 32 zu dem Zeitpunkt, der um eine vorab festgelegte Zeitspanne gegenüber der Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 während der Verlangsamung des Motors 1 verzögert ist.
Hierbei werden Änderungen der AGR-Rate im Fall einer Änderung des Öffnungszeitpunktes des Einlass-Umgehungsventils 12 während der Verlangsamung des Motors 1 als Referenz erläutert. Die AGR-Rate steht in dieser Erklärung für einen Grad des Rückflusses des AGR-Gases zur Einlassöffnung 31a des Frischlufteinströmungskanals 31 und deren Umgebung (der in 1 mit dem strichpunktierten länglichen Bereich S1 gekennzeichnete Abschnitt).
9 ist ein Zeitdiagramm, das das Verhalten der verschiedenen Parameter für die Motorsteuerung zeigt. In 9 stellt (a) Öffnungsgrade der elektronischen Drosselvorrichtung 6, des AGR-Ventils 23 und des Frischlufteinströmungsventils 32 dar und (b) stellt einen Öffnungsgrad des Einlass-Umgehungsventils 12 dar. In diesem Beispiel beginnen sich, wie in 9(a) gezeigt, die elektronische Drosselvorrichtung 6 und das AGR-Ventil 23 bei Empfang der Verlangsamungsanforderung zum Zeitpunkt t1 gleichzeitig zu schließen, und gleichzeitig beginnt sich das Frischlufteinströmungsventil 32 zu öffnen. In 9(b) stellt eine durchgezogene Linie (C1) einen Fall dar, in dem die Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 gleichzeitig mit dem Zeitpunkt t1 beginnt, eine gestrichelte Linie (C2) stellt einen Fall dar, in dem die Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 um den Zeitpunkt t2 beginnt, wenn die Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6 und des AGR-Ventils 32 abgeschlossen ist, und eine strichpunktierte Linie (C3) stellt einen Fall dar, in dem die Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 um die Zeit t3 herum beginnt, wenn die Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils 32 abgeschlossen ist. 10 ist ein Diagramm, das die Änderungen der AGR-Rate in jedem der oben genannten Fälle (C1) bis (C3) zeigt.
Wie in 10 gezeigt, ist die AGR-Rate in Bezug auf die Änderungen der AGR-Rate bei oder nach der Verlangsamung des Motors 1 (Zeitpunkt t1) in den Fällen (C2) und (C3), in denen das Einlass-Umgehungsventil 12 von der Verlangsamung verzögert geöffnet wird, kleiner als im Fall (C1), in dem das Einlass-Umgehungsventil 12 gleichzeitig mit der Verlangsamung des Motors 1 geöffnet wird. Je stärker der Startzeitpunkt des Öffnens des Einlass-Umgehungsventils 12 gegenüber dem Startzeitpunkt der Verlangsamung verzögert ist, desto stärker wird der Grad des Rückflusses des AGR-Gases wie oben erwähnt beschränkt. Es gilt, dass diese Beschränkung erzielt wird, weil der Restüberladungsdruck im Einlasskanal 2 abnimmt.
Diese offenbarte Technik ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und kann durch eine teilweise Änderung der Ausgestaltung in geeigneter Weise ausgeführt werden, ohne vom Offenbarungsgehalt der offenbarten Technik abzuweichen.
(1) Bei der oben erwähnten zweiten Ausführungsform ist das Frischlufteinströmungsventil 32 so ausgebildet, dass es sich bei oder vor Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 während der Verlangsamung des Motors 1 vom Ventilschließzustand aus öffnet. Alternativ kann das Frischlufteinströmungsventil 32 so ausgebildet sein, dass es sich nach dem Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils 12 während der Verlangsamung des Motors 1 aus dem Ventilschließzustand öffnet (siehe 1). In diesem Fall ist es möglich, das Frischlufteinströmungsventil 32 zu öffnen, nachdem der Einlassdruck PM im Einlasskanal 2 durch Öffnen des Einlass-Umgehungsventils 12 verringert wurde. Dadurch kann der Rückfluss des AGR-Gases vom Einlassverteiler 8 zum Frischlufteinströmungskanal 31 beschränkt werden. Des Weiteren kann in einem Fall, in dem die Frischluftkammer 34 im Frischlufteinströmungskanal 31 vorgesehen ist, das Volumen der Kammer 34 klein gewählt werden.
(2) Bei den obigen Ausführungsformen ist die vorab festgelegte Zeitspanne für die Verzögerung des Zeitpunkts des Öffnens des Frischlufteinströmungsventils 32 von der Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6, oder der Zeitpunkt des gleichzeitigen Öffnens des Frischlufteinströmungsventils 32 und des Einlass-Umgehungsventils 12 durch die verstrichene Zeit bestimmt, aber alternativ kann diese vorab festgelegte Zeitspanne auch durch Änderungen eines Kurbelwinkels des Motors 1 bestimmt sein.
(3) Bei den obigen Ausführungsformen wird die vorab festgelegte Zeitspanne für die Verzögerung des Zeitpunkts des Öffnens des Frischlufteinströmungsventils 32 von der Ventilschließung der elektronischen Drosselvorrichtung 6, oder der Zeitpunkt des gleichzeitigen Öffnens des Frischlufteinströmungsventils 32 und des Einlass-Umgehungsventils 12 basierend auf dem erfassten Einlassdruck PM u.a. berechnet, aber alternativ kann diese vorab festgelegte Zeitspanne auch ein vorab festgelegter fester Wert sein.
(4) Bei der oben genannten ersten Ausführungsform sind der Einlass-Umgehungskanal 11 und das Einlass-Umgehungsventil 12 im Kompressor 5 vorgesehen, aber diese Elemente können weggelassen werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Diese offenbarte Technik kann für ein Motorsystem verwendet werden, das mit einem Motor, einem Kompressor, einem Einlassmengenregelventil, einer Abgasrückführungsvorrichtung und einer Frischlufteinströmungseinheit versehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Motor
2: Einlasskanal
3: Auslasskanal
5: Kompressor
5a: Verdichter
5b: Turbine
5c: drehbare Welle
6: elektronische Drosselvorrichtung (Einlassmengenregelventil)
6a: Drosselventil
11: Einlass-Umgehungskanal
12: Einlass-Umgehungsventil
21: AGR-Vorrichtung (Abgasrückführungsvorrichtung)
22: AGR-Kanal (Abgasrückführungskanal)
22a: Einlassöffnung
22b: Auslassöffnung
23: AGR-Ventil (Abgasrückführungsventil)
30: Frischlufteinströmungseinheit
31: Frischlufteinströmungskanal
31a: Einlassöffnung
32: Frischlufteinströmungsventil
34: Frischluftkammer
51: Drosselsensor (Betriebszustandserfassungselement)
52: Luftdurchflussmesser (Einlassmengenerfassungselement, Betriebszustandserfassungselement)
53: Einlassdrucksensor (Betriebszustandserfassungselement)
54: Wassertemperatursensor (Betriebszustandserfassungselement)
55: Drehzahlsensor (Betriebszustandserfassungselement)
56: Sauerstoffsensor (Betriebszustandserfassungselement)
57: Beschleunigungssensor (Betriebszustandserfassungselement)
60: ECU (Steuereinheit)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012007547 A [0003]
JP 5759646 [0026]

Claims

Motorsystem umfassend: einen Motor; einen Einlasskanal, der dazu ausgebildet ist, Zufuhrluft in den Motor einzuleiten; einen Auslasskanal, der dazu ausgebildet ist, ein Ausströmen von Abgas aus dem Motor zu ermöglichen; einen Kompressor, der in dem Einlasskanal und dem Auslasskanal vorgesehen ist, um den Druck der Zufuhrluft in dem Einlasskanal zu erhöhen, wobei der Kompressor einen im Einlasskanal angeordneten Verdichter, eine im Auslasskanal angeordnete Turbine und eine drehbare Welle umfasst, die den Verdichter und die Turbine integral drehbar verbindet; ein Einlassmengenregelventil, das in dem Einlasskanal stromabwärts des Verdichters angeordnet ist, um eine Einlassmenge der in dem Einlasskanal strömenden Zufuhrluft zu regeln; eine Abgasrückführungsvorrichtung, die einen Abgasrückführungskanal umfasst, der dazu ausgebildet ist, zu ermöglichen, dass ein Teil des von dem Motor zu dem Auslasskanal abgegebenen Abgases in dem Einlasskanal als Abgasrückführungsgas strömen kann, und ein Abgasrückführungsventil, das dazu ausgebildet ist, einen Abgasrückführungsdurchfluss in dem Abgasrückführungskanal zu regeln, wobei der Abgasrückführungskanal einen mit dem Auslasskanal stromabwärts der Turbine verbundenen Einlass und einen mit dem Einlasskanal stromaufwärts des Verdichters verbundenen Auslass aufweist; eine Frischlufteinströmungseinheit, die einen Frischlufteinströmungskanal umfasst, der dazu ausgebildet ist, Frischluft in den Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils einzuleiten, und ein Frischlufteinströmungsventil, das dazu ausgebildet ist, eine Frischluftmenge von in dem Frischlufteinströmungskanal strömender Frischluft zu regeln, wobei der Frischlufteinströmungskanal eine Einlassöffnung aufweist, die mit dem Einlasskanal stromaufwärts des Auslasses des Abgasrückführungskanals verbunden ist; ein Betriebszustandserfassungselement, das dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Motors zu erfassen; und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, zumindest das Einlassmengenregelventil, das Abgasrückführungsventil und das Frischlufteinströmungsventil basierend auf dem erfassten Betriebszustand des Motors zu steuern, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Einlassmengenregelventil aus einem Ventilöffnungszustand bis zu einem vorab festgelegten Verlangsamungsöffnungsgrad zu schließen, so dass die Einlassmenge der Zufuhrluft zum Motor beschränkt wird, das Abgasrückführungsventil zu schließen, so dass die Zufuhr des Abgasrückführungsgases in den Einlasskanal abgesperrt wird, und das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand zu einem Zeitpunkt zu öffnen, der um eine vorab festgelegte Zeitspanne gegenüber einem Zeitpunkt des Schließens des Einlassmengenregelventils verzögert ist, so dass eine Frischluft stromabwärts des Einlassmengenregelventils in den Einlasskanal eingeleitet wird.
Motorsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Motorsystem weiter ein Einlassdruck-Erfassungselement zum Erfassen eines Einlassdrucks im Einlasskanal stromabwärts des Einlassmengenregelventils umfasst, und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die vorab festgelegte Zeitspanne für die Verzögerung der Ventilöffnung des Frischlufteinströmungsventils basierend auf dem erfassten Einlassdruck, einem Volumen des Einlasskanals stromabwärts des Einlassmengenregelventils und einem Volumen des Frischlufteinströmungskanals zu berechnen.
Motorsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Motorsystem mit einer Kammer mit einem vorab festgelegten Volumen in dem Frischlufteinströmungskanal stromaufwärts des Frischlufteinströmungsventils versehen ist.
Motorsystem gemäß Anspruch 3, wobei das Motorsystem weiter umfasst: einen Einlass-Umgehungskanal, der eine stromaufwärts gelegene Seite und eine stromabwärts gelegene Seite des Verdichters umgeht; und ein Einlass-Umgehungsventil zum Öffnen und Schließen des Einlass-Umgehungskanals, und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand bei oder vor Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils zu öffnen.
Motorsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Motorsystem weiter umfasst: einen Einlass-Umgehungskanal, der eine stromaufwärts gelegene Seite und eine stromabwärts gelegene Seite des Verdichters umgeht; und ein Einlass-Umgehungsventil, das dazu ausgebildet ist, den Einlass-Umgehungskanal zu öffnen und zu schließen, und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Frischlufteinströmungsventil aus dem Ventilschließzustand nach Beginn der Ventilöffnung des Einlass-Umgehungsventils zu öffnen.