DE60006627T2 - Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE60006627T2
DE60006627T2 DE60006627T DE60006627T DE60006627T2 DE 60006627 T2 DE60006627 T2 DE 60006627T2 DE 60006627 T DE60006627 T DE 60006627T DE 60006627 T DE60006627 T DE 60006627T DE 60006627 T2 DE60006627 T2 DE 60006627T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel injection
exhaust gas
engine
fuel
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60006627T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60006627D1 (de
Inventor
Tomoaki Aki-gun Saito
Katsuaki Aki-gun Yasutomi
Yusuke Aki-gun Seino
Akihiro Aki-gun Kobayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of DE60006627D1 publication Critical patent/DE60006627D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60006627T2 publication Critical patent/DE60006627T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0052—Feedback control of engine parameters, e.g. for control of air/fuel ratio or intake air amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1463—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases downstream of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/405—Multiple injections with post injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0017—Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
    • F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
    • F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
    • F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorregel- bzw. -steuersystem zur Durchführung einer Regelung bzw. Steuerung eines Motors sowie zur Diagnose einer Motorsteuerung.
  • Es war in der Technik bekannt, die Menge von HC (Kohlenwasserstoff, der unverbrannter Kraftstoff und durch die Verbrennung aufgespaltetes oder reformiertes HC ist) im Abgas zu erhöhen, indem eine in eine Vielzahl von Teilen aufgeteilte Kraftstoffeinspritzung durch eine Kraftstoffeinspritzdüse durchgeführt wird, die Kraftstoff direkt in eine Verbrennungskammer einspritzt. Beispielsweise kann eine Regelung bzw. Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung dadurch durchgeführt werden, daß Kraftstoff durch eine Hauptkraftstoffeinspritzung nur zu einem Zeitpunkt nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressions- oder Verdichtungshubs eingespritzt wird, während ein Motor unter normalen Motorbetriebs- bzw. -arbeitsbedingungen läuft. Um die HC-Konzentration des Abgases zu erhöhen, wird die Steuerung bzw. Regelung der Kraftstoffeinspritzung durchgeführt, indem Kraftstoff durch eine auf die Hauptkraftstoffeinspritzung nachfolgende Nachkraftstoffeinspritzung gemäß Betriebszuständen des Motors einspritzt wird, wenn nötig. In dem Fall, daß eine NOx bindende Substanz, welche arbeitet, um NOx im Abgas zu absorbieren, in einem Abgasdurchtritt vorgesehen ist, wird der Anteil oder die Menge der HC-Konzentration im Abgas deshalb erhöht, um zu bewirken, daß die NOx bindende bzw. fangende Substanz NOx abgibt, oder es wird HC als eine deoxidierende Substanz einem Katalysator zuge führt, um ein Abgas durch ein Deoxidieren von NOx in dem Abgas zu reinigen.
  • Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 8-200045 offenbart ein System mit einer NOx bindenden Substanz in einem Abgasdurchtritt, welches eine Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe einem oberen Totpunkt in einem Verdichtungshub durchführt, während ein Motor unter normalen Motorbetriebsbedingungen läuft. Das System führt eine Nachkraftstoffeinspritzung entweder in einem Ausdehnungs- bzw. Arbeitshub oder einem Auspuffhub bzw. -takt zusätzlich zu der an einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungshubes stattfindenden Hauptkraftstoffeinspritzung durch, um so ein Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis im Abgas zu senken, wenn NOx durch die NOx bindende Substanz gelöst bzw. freigegeben wird. Der Begriff "Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases", wie er hier verwendet wird, soll ein Verhältnis der gesamten Luftmenge relativ zur gesamten Menge an Kraftstoff im Abgas bedeuten und sich darauf beziehen. Von der NOx bindenden Substanz gelöstes bzw. freigesetztes NOx reagiert mit HC oder CO auf einem Edelmetall-Katalysator aus Platin und dgl. und wird dann deoxidiert. Das System, das die japanische, ungeprüfte Patentpublikation Nr. 8-200045 offenbart, ist konfiguriert und adaptiert, um einen Abgas-Rezirkulationsweg bzw. -durchlaß zu schließen, um eine Rezirkulation einer großen Menge unverbrannten Kraftstoffes daran zu hindern, in einen Einlaß- bzw. Ansaugstrom zu gelangen, wenn eine Krafstoffeinspritzung zur Auffrischung oder Regenerierung der NOx bindenden Substanz ausgeführt wird, während der Motor in einem Beeich geringer oder mittlerer Motorlasten arbeitet, wo von einer großen Menge Abgas zu erwarten ist, daß es zu rezirkulieren ist.
  • Im Fall einer Erhöhung der HC-Konzentration des Abgases durch ein Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus ist es zweifellos erforderlich, daß der Modus einer Kraftstoffeinspritzung, wie vorher festgelegt, verändert wird. Deshalb ist vorzugsweise zu ermitteln, ob ein Kraftstoffeinspritzmodus normalerweise wie vorgesehen verändert wird. Als ein Mittel zur Ermittlung einer normalen Änderung in einem Kraftstoffeinspritzmodus kann ein HC-Sensor im Abgasdurchtritt vorgesehen werden, um die HC-Konzentration des Abgases zu detektieren bzw. aufzunehmen. Eine Veränderung des Ausgangs bzw. Ausgangswerts des HC-Sensors wird bei einem Vorliegen bzw. Auftreten einer Änderung des Kraftstoffeinspritzmodus geprüft, um eine Entscheidung durchzuführen, ob eine Änderungsregelung bzw. -steuerung des Kraftstoffeinspritzmodus normal ist oder korrigiert werden sollte. Da das Abgas verschiedene Arten von HC enthält, ist jedoch eine Detektion von HC-Konzentrationen des Abgases durch den HC-Sensor kaum genau.
  • Anstelle eines Detektierens der HC-Konzentration des Abgases kann ein Detektieren der Konzentration von Sauerstoff (O2) oder NOx des Abgases durchgeführt werden. Das heißt, da eine Änderung in der HC-Konzentration des Abgases als eine Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases oder eine Sauerstoffkonzentration des Abgases erkannt wird, wird ein Wechsel bzw. eine Änderung in der HC-Konzentration des Abgases indirekt durch ein Überwachen der Sauerstoffkonzentration des Abgases überwacht. In dem Fall, wo ein NOx deoxidierender Katalysator im Abgasdurchtritt vorgesehen ist, sinkt, da ein Ansteigen der HC-Konzentration des Abgases eine Deoxidation von NOx beschleunigt, die NOx-Konzentration des Abgases, wenn bzw. da die HC-Konzentration des Abgases ansteigt. Aus diesen Gründen wird eine Änderung der HC-Konzentration des Abgases indirekt durch ein Überwachen der NOx-Konzentration des Abgases überwacht.
  • Jedoch ist es, obwohl der Sauerstoffsensor für eine Detektion, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases nahe einem spezifischen bzw. bestimmten Verhältnis ist, geeignet ist, nichtsdestoweniger sogar im Fall eines linearen Typs schwer für den Sauerstoffsensor, einen weiten Bereich von Sauerstoffkonzentrationen im Abgas bzw. des Abgases zu detektieren. Es gibt weniger Typen von NOx-Sensoren, die einfach in der Konstruktion und fähig sind, genau NOx-Konzentrationen im Abgas zu detektieren. Da die Reaktivität von HC mit O2 oder NOx gering ist, während sich das Abgas bei niedrigen Temperaturen befindet, ist es weiters schwer, genaue HC-Konzentrationen des Abgases zu detektieren. Zusätzlich ist ein Verarbeiten eines Ausgangssignals des Sensors dazu geeignet, eine Regelung bzw. Steuerung kompliziert zu gestalten.
  • Beispielsweise bezieht sich WO 98 26169 A auf eine Verbrennungsregeleinrichtung für einen Verbrennungsmotor, in welcher die Menge einer Kraftstoffeinspritzung und die Menge einer Abgas-Rezirkulation verändert werden, um eine Änderung des Drehmoments dadurch zu erreichen, daß die Menge der Abgas-Rezirkulation innerhalb eines Ziellimits verändert wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist es, ein Motorsteuer- bzw. Motorregelsystem zur Verfügung zu stellen, welches imstande ist, eine Diagnose von Steuer- bzw. Regelabnormalitäten der Abgasregel- bzw. -steuermittel durchzuführen, um eine Änderung in der HC-Konzentration des Abgases ohne Verwendung eines HC- oder O2-Sensors zu bewirken. Dieser Gegenstand wird durch ein Motorsteuersystem erfüllt, welches über die in Anspruch 1 offenbarten Eigenschaften verfügt. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Motorsteuersystem zum Regeln bzw. Steuern eines Motors, welches mit einem Kraftstoffinjektor bzw. einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Zuführen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer des Motors ausgerüstet ist, Abgas-Regel- bzw. -Steuermittel, um eine Änderung in der Zusammensetzung des Abgases vom Motor zu regeln bzw. zu steuern, um eine Änderung in der HC-Konzentration des Abgases gemäß Motorbetriebsbedingungen zu bewirken, Abgas-Rezirkulationsmittel zum teilweisen Rezirkulieren von Abgas in ein Einlaßsystem des Motors, Ausgabe- bzw. Ausgangsdetektionsmittel zum Detektieren einer Motorleistung bzw. eines Motorabtriebs in bezug auf ein Wellendrehmoment des Motors, und Regel- bzw. Steuermittel zum Detektieren einer Änderung in der Motorleistung unmittelbar nach einem Auftreten einer Änderung in einer HC-Konzentration des Abgases aufgrund der Änderung in der Zusammensetzung des Abgases und zum Regeln bzw. Steuern einer korrigierten Menge an Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, um die Änderung in der Motorleistung auf einen Zielwert zu bringen. Die Regel- bzw. Steuermittel vergleichen einen integrierten Wert der korrigierten Kraftstoffmenge mit einem vorbestimmten Wert und bestätigten eine Diagnose einer Regel- bzw. Steuerabnormalität der Abgas-Rezirkulationsmittel, wenn der integrierte Wert der korrigierten Mengen an Kraftstoff den vorbestimmten Wert übersteigt bzw. überschreitet.
  • Wenn die Abgassteuermittel eine Änderung in der Zusammensetzung des Abgases regeln bzw. steuern, um eine Änderung in der HC-Konzentration zu bewirken, variiert, weil Abgas teilweise in ein Einlaßsystem des Motors rezirkuliert wird, der HC-Anteil bzw. -Gehalt an verbranntem Gas in der Verbrennungskammer des Motors mit einer Zeitverzögerung hinter der Änderung der Zusammensetzung des Abgases, solange die Steuerung einer Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases erwartungsgemäß durchgeführt wird. Die Veränderung des HC-Anteils im Abgas erscheint als eine Veränderung in der Ausgangsleistung des Motors bzw. Motorleistung. Wenn sich die Ausgangsleistung des Motors nicht entsprechend einer Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases, nämlich einer erwartungsgemäßen Veränderung der HC-Konzentration des rezirkulierten Abgases, verändert, so zeigt dies an, daß die Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases nicht die Erwartung erfüllt, worauf die Regelung bzw. Steuerung einer Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases als abnormal betrachtet wird. Die Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases, um eine Veränderung in der HC-Konzentration, wie zum Beispiel eine Veränderung der Kraftstoffverbrennung in der Verbrennungskammer zu bewirken, wird durch eine Veränderung bzw. Änderung des Kraftstoffeinspritzmodus, wie eine Veränderung in der Menge einer Kraftstoffeinspritzung, eine Veränderung in der Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen oder eine Veränderung des Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung, oder eine Veränderung des Zündzeitpunkts erzielt, wenn der Motor ein funkengezündeter Typ ist. Deshalb kann, wenn die Steuerung als abnormal beurteilt wird, gesagt werden, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder ihr Steuersystem oder die Zündeinrichtung oder ihr Steuersystem versagen, normal zu arbeiten.
  • Als die Ausgangsdetektionsmittel wird eines verwendet, das operativ ist bzw. arbeitet, um einen physikalischen Wert (Größe eines Wellendrehmoments, eine Schwankung im Wellendrehmoment, eine Veränderungsrate bzw. -geschwindigkeit des Wellendrehmoments, eine Winkelgeschwindigkeit einer Kurbelwelle usw.) bezüglich des Wellendrehmoments des Motors, welches sich periodisch verändert, zu detektieren. Die Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Regelung bzw. Steuerung erfolgt auf der Basis eines physikalischen Wertes, der durch das Ausgangsdetektionsmittel detektiert wird, genauer gesagt als Resultat eines Vergleichs des physikalischen Werts mit einem entscheidenden bzw. beurteilenden Schwellwert.
  • In dem Fall, wo die Kraftstoffeinspritzeinrichtung so eingesetzt bzw. angeordnet wird, um Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer des Motors einzuspritzen, steuern die Abgassteuermittel eine Anzahl von Malen und Zeitpunkten einer Kraftstoffeinspritzung in einer Periode von dem Beginn eines Einlaß- bzw. Ansaughubes bis zu einem Ende eines Auslaß- bzw. Auspuffhubes gemäß den Betriebsbedingungen des Motors.
  • Ein Sensor, der operativ ist bzw. arbeitet, um eine Sauerstoffkonzentration oder NOx-Konzentration des Abgases zu detektieren, kann stromabwärts von einem Einlaß eines Rezirkulationsdurchtritts des Abgases vorgesehen sein. Wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases geringer ist als ein entscheidender Schwellwert, oder wenn die NOx-Konzentration des Abgases höher ist als ein entscheidender Schwellwert, kann die Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Steuerung durch die Diagnosemittel eingeschränkt werden. D. h., die Tatsache, daß die Sauerstoffkonzentration des Abgases geringer ist als der entscheidende Schwellwert, oder die Tatsache, daß die NOx-Konzentration des Abgases höher ist als der entscheidende Schwellwert, zeigt an, daß das Abgas, welches nicht rezirkuliert wird und zum Sensor geleitet wird, eine große Menge an HC enthält, mit anderen Worten, daß die Menge des rezirkulierten Abgases klein ist. In diesem Fall kann, da die Rezirkulation des Abgases einen geringeren Einfluß auf die Ausgangsleistung der Motors hat, wodurch es leicht zu einem Diagnosefehler kommen kann, die Steuerung durch die Diagnosemittel zurückgenommen bzw. beschränkt werden.
  • Anstelle einer Rücknahme der Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Regelung bzw. Steuerung kann sie durchgeführt werden, um eine Diagnose zu erstellen, um entweder die Menge einer Rezirkulation des Abgases zu erhöhen, den entscheidenden Schwellwert zu verändern oder einen Verbrennungszustand zu verändern, um die Menge von HC im Abgas beispielsweise durch Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen.
  • Die Abgasregelungs- bzw. -steuerungsmittel können eine HC-Konzentration des Abgases verändern, indem einer Kraftstoffeinspritzmodus von einem ersten Kraftstoffeinspritzmodus, in welchem nur eine primäre Kraftstoffeinspritzung zum Einspritzen von Kraftstoff nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes stattfindet, zu einem zweiten Kraftstoffeinspritzmodus geändert wird, in welchem sowohl eine primäre Kraftstoffeinspritzung als auch eine Nachkraftstoffeinspritzung zum Kraftstoffeinspritzen entweder im Expansionshub oder im Abgashub dem Kompressionshub folgend gemäß den Arbeitsbedingungen des Motors vorgenommen werden.
  • Wenn eine Änderung in der Zusammensetzung des Abgases eine Veränderung der HC-Konzentration des Abgases bewirkt, erscheint die Menge von HC als eine Veränderung in der Ausgangsleistung des Motors. Deshalb wird, wenn die Ausgangsleistung des Motors nicht mit einer Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases korrespondiert, die Steuerung der HC-Konzentration des Abgases so korrigiert, daß eine Ausgangsleistung des Motors entsprechend einer Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases zur Verfügung gestellt wird.
  • Wie weiter oben festgestellt wurde, ist, da die Änderung der Zusammensetzung des Abgases als abnormal befunden wird, wenn sich eine Motorleistung nicht korrespondierend mit einer Änderung der HC-Konzentration des Abgases aus der Verbrennungskammer ändert, welche nachfolgend auf eine Änderung der Zusammensetzung des Abgases bewirkt wird, das Diagnosesystem einfach aufgebaut, ohne einen Sensor zu verwenden, welcher die anteilige Konzentration des Abgases detektiert. Darüber hinaus ist das Diagnosesystem geeignet bzw. fähig, eine Normalität oder Abnormalität der Motorsteuerung unabhängig von der Abgastemperatur zu diagnostizieren.
  • Ferner ist, da eine Steuerung bzw. Regelung der Zusammensetzung des Abgases auf der Basis einer Veränderung der Ausgangsleistung des Motors folgend einer Veränderung in der HC-Konzentration von rezirkuliertem Abgas korrigiert wird, wenn die Zusammensetzung des Abgases aus der Verbrennungskammer eine Veränderung der HC-Konzentration des Abga ses bewirkt, das Motorsteuersystem einfach aufgebaut, ohne einen Sensor zu benützen, welcher die anteilige Konzentration des Abgases detektiert. Darüber hinaus ist das Motorsteuersystem geeignet, die Regelung bzw. Steuerung der Zusammensetzung des Abgases unabhängig von der Temperatur des Abgases zu korrigieren.
  • Die obigen und andere Gegenstände und Eigenschaften bzw. Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform klar ersichtlich bzw. verständlich, wenn im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet, in welchen:
  • 1 eine Darstellung ist, welche die Gesamtstruktur eines Regel- bzw. Steuersystems für einen Dieselmotor in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2A eine erklärende Ansicht im Querschnitt ist, welche eine Turbine eines variablen geometrischen Turboladers bzw. Turboladers mit variabler Geometrie zeigt, in welchem ein A/R-Verhältnis klein ist;
  • 2B eine erklärende Ansicht im Querschnitt ist, welche die Turbine des variablen geometrischen Turboladers zeigt, in welchem das A/R-Verhältnis groß ist;
  • 3 eine Darstellung ist, welche die Struktur eines Ventils zur Rezirkulation des Abgases bzw. Abgas-Rezirkulationsventils und seines zugehörigen Antriebsmechanismus zeigt;
  • 4A und 4B jeweilige Teile eines Flußdiagramms sind, welches eine Sequenz- bzw. Ablaufroutine einer Diagnose und Korrektur einer Steuerung für die Änderung des Kraftstoffeinspritzmodus zeigt;
  • 5 ein Flußdiagramm ist, welches eine Ablaufsubroutine einer Berechnung eines Feedback- bzw. Rückkopplungskorrekturwerts für eine Menge einer Hauptkraftstoffeinspritzung in der Ablaufroutine für eine Diagnose und Korrektur einer Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung bzw. -steuerung zeigt bzw. illustriert;
  • 6 ein Flußdiagramm ist, welches eine Ablaufroutine einer Korrektursteuerung einer Menge einer Hauptkraftstoffeinspritzung illustriert, welche ein Teil folgend einem Teil der Ablaufroutine der in 4A gezeigten Kraftstoffeinspritzungsregelung ist;
  • 7 eine grundlegende Kraftstoffeinspritzungs-Regel- bzw. -Steuerkarte in bezug auf einen Gaspedalweg und eine Motordrehzahl ist, die beispielhaft gezeigt ist;
  • 8 eine Hauptkraftstoffeinspritzungs-Regel- bzw. -Steuerkarte in bezug auf einen Gaspedalweg und eine Motordrehzahl ist, die beispielhaft gezeigt ist;
  • 9 eine diagrammatische bzw. schematische Ansicht ist, welche eine Variation eines Wellendrehmoments des Motors mit der Zeit zeigt;
  • 10 eine Regel- bzw. Steuerkarte eines Hauptkraftstoffeinspritzmengen-Rückkopplungswerts in bezug auf eine Abweichung einer Änderung in einer Geschwindigkeitsschwankung ist, die beispielhaft gezeigt ist;
  • 11 ein Diagramm ist, welches die Beziehung zwischen der Rauchmenge und einem Kurbelwinkel bzw. einem Winkel der Kurbelwelle an einem Ende der Kraftstoffeinspritzung zeigt;
  • 12 ein Flußdiagramm ist, welches eine Ablaufroutine einer Abgas-Rezirkulationssteuerung- bzw. -regelung darstellt;
  • 13 eine Steuer- bzw. Regelkarte eines Abgas-Rezirkulationsverhältnisses in bezug auf einen Gaspedalweg und eine Motordrehzahl ist, welche beispielhaft gezeigt ist;
  • 14 eine Karte der Menge an Frischluft in bezug auf einen Gaspedalweg und eine Motordrehzahl ist, welche beispielhaft gezeigt ist;
  • 15 ein Diagramm ist, welches die Rauchmenge in bezug auf ein Überschußluftverhältnis zeigt; und
  • 16 eine Regel- bzw. Steuerkarte eines Abgas-Rezirkulationsmengen-Rückkopplungswerts in bezug auf eine Abweichung einer Veränderung der Menge an Frischluft ist, die beispielhaft gezeigt ist.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail und insbesondere auf 1, welche die Gesamtstruktur eines Dieselmotor-Regel- bzw. -Steuersystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ist durch ein Bezugszeichen 1 ein Mehrzylinder-Dieselmotor bezeichnet, wie er in ein Fahrzeug eingebaut wird. Der Dieselmotor 1 verfügt über mehrere Zylinder 2 (von welchen nur einer in der Figur gezeigt ist), in welchen Kolben 3 gleitend aufgenommen sind. Eine Verbrennungskammer 4 ist innerhalb bzw. im Inneren eines jeden der Zylinder 2 durch den Kolben 3 gebildet. Außerdem ist ein Kraftstoffinjektor bzw. eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Kraftstoffeinspritz-Ventil) 5 in der Mitte einer Oberseite der Verbrennungskammer 4 angeordnet, wobei seine (ihre) Düse zur Verbrennungskammer 4 gerichtet ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 wird zu voreingestellten Zeitpunkten geöffnet und geschlossen, um Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 4 einzuspritzen bzw. einzusprühen. Jede der oben angesprochenen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 5 ist mit einer gemeinsamen Kammer bzw. einem gemeinsamen Speicher (Druck-Akkumulationskammer) 6 verbunden, um darin Kraftstoff unter Hochdruck zu akkumulieren bzw. speichern. Der gemeinsame Speicher bzw. Sammelspeicher 6 ist mit einem Drucksensor 6a, welcher arbeitet, um einen internen Kraftstoffdruck als einen Common-Rail- bzw. Sammelspeicher-Druck zu detektieren, und mit einer Hochdruck-Versorgungspumpe 8 versehen, welche durch eine Kurbelwelle 7 des Dieselmotors 1 angetrieben wird. Die Hochdruck-Versorgungspumpe 8 regelt den Kraftstoffdruck innerhalb des Sammelspeichers 6, welcher durch den Drucksensor 6A erfaßt bzw. detektiert wird, und hält ihn oberhalb eines spezifizierten Druckpegels bzw. -niveaus von beispielsweise 20 MPa während eines Motorleerlaufs oder 50 MPa, während der Motor anders als im Leerlauf betrieben wird. Des weiteren ist ein Kurbelwinkel-Sensor 9 vorgesehen, welcher die Form eines elektromagnetischen Auf- bzw. Abnehmers annehmen kann, welcher Fachleuten gut bekannt ist, um einen Rotationswinkel der Kurbelwelle 8 zu erfassen. Der Kurbelwinkel-Sensor 9 umfaßt eine Platte mit peripheren bzw. Umfangsvorsprüngen zur Detektion (nicht gezeigt), welche an einem Ende der Kurbelwelle 7 gesichert sind, und einen elektromagnetischen Abnehmer (nicht gezeigt), der korrespondierend zur Position der äußeren Peripherie der Platte angeordnet ist. Der elektromagnetische Abnehmer liefert ein Puls-Signal in Antwort auf einen der peripheren Vorsprünge bzw. Fortsätze, welche an regelmäßigen Winkelintervallen angeordnet sind.
  • Der Dieselmotor 1 verfügt über einen Ansaugkanal bzw. Einlaßdurchtritt 10, durch welchen Einlaß- bzw. Ansaugluft in die Verbrennungskammer 4 des Motors 1 über einen Luftreiniger bzw. ein Luftfilter (nicht gezeigt) eingebracht und herangeführt wird. Der Ansaugkanal 10 zweigt an einem stromabwärtigen Ende von einem Druckausgleichbehälter (nicht gezeigt) ab und ist mit den Verbrennungskammern 4 der Zylinder 2 durch Einlaß- bzw. Ansaugöffnungen jeweils verbunden. Zur Detektion eines Drucks einer Vorverdichtung ist ein Ladedrucksensor 10A an der Innenseite des Druckausgleichsbehälters angebracht, welcher den einzelnen Zylindern 2 geliefert wird. Der Einlaßdurchtritt 10 ist weiters in der Reihenfolge vom stromaufwärts liegenden Ende zum stromabwärts liegenden Ende mit einem Heißfilm-Typ eines Luft-Durchflußsensors bzw. Luftmengensensors 11, welcher arbeitet, um eine Menge frischer Ansaugluft zu detektieren, welche in den Einlaßdurchtritt 10 eingebracht wird, einem Gebläse bzw. Verdichter 12, welches(r) durch eine Turbine 21 eines Turboladers 25 angetrieben wird, um Einlaß- bzw. Ansaugluft zu verdichten, einem Zwischenkühler 13, welcher arbeitet, um die durch den Verdichter 12 verdichtete Ansaugluft abzukühlen, und einem Einlaß- bzw. Ansaug-Drosselklappen-Ventil 14 als Mittel versehen, welche arbeiten, um die Menge an frischer Ansaugluft durch Reduzieren einer Querschnittsfläche des Ansaugdurchtritts 10 zu reduzieren. Das Ansaug-Drosselventil 14 ist ein Typ, der ein Klappenventil umfaßt, welches eine Kerbe aufweist, um somit auch im vollkommen geschlossenen Zustand Ansaugluft dadurch zuzulassen. Ähnlich zu einem Abgas-Rezirkulations-Ventil (EGR) 24, welches später beschrieben werden wird, wird das Einlaß-Drosselventil 14 durch eine Veränderung seiner Öffnung durch ein Regeln bzw. Steuern des Pegels eines negativen Drucks bzw. Unterdrucks, welcher auf ein Diaphragma bzw. eine Membran 15 wirkt, durch ein elektromagnetisches Ventil 16 zur Regelung bzw. Steuerung eines negativen Drucks geregelt bzw. gesteuert. Ein Sensor ist vorgesehen, um ein Öffnen des Ansaug-Drosselventils 14 zu detektieren.
  • Durch ein Bezugszeichen 20 wird ein Abgasdurchtritt bezeichnet, in welchen Abgas von der Verbrennungskammer 4 eines jeden Zylinders 2 ausgebracht wird. Der Abgasdurchtritt 20 ist am stromaufwärtigen Ende verzweigt und mit den Verbrennungskammern 4 der Zylinder 2 mittels Abgasöffnungen verbunden, und ist weiters, vom stromaufwärts gelegenen Ende zum stromabwärts gelegenen Ende, in der Reihenfolge mit der Turbine 21, welche durch einen Abgasstrom angetrieben wird, einem katalytischen Konverter bzw. Wandler 22, der geeignet bzw. fähig ist, die Emissionspegel bzw. -niveaus von HC, CO und NOx sowie Partikeln im Abgas zu senken, um dadurch das Abgas zu reinigen, und einem Sauerstoff-(O2)-Sensor (welcher nachfolgenden als ein linearer O2-Sensor bezeichnet wird) 18 versehen, welcher arbeitet, um die Sauerstoffkonzentration des Abgases in dem Abgasdurchtritt 20 zu detektieren.
  • Der katalytische Konverter 22 verfügt über zwei katalytische Schichten, welche an der Wandoberfläche durch eine Anzahl von Poren und Löchern eines Cordierit-Honigwaben-Substrats (nicht gezeigt) gebildet sind, welche zueinander parallel in einer axialen Richtung (dieselbe Richtung wie ein Abgasstrom) angeordnet sind, und verfügt über die Eigenschaft, daß er NOx im Abgas mit einer hohen Sauerstoffkonzentration, nämlich Sauerstoffüberschuß-Abgas, absorbiert und NOx freisetzt, während die Katalysatorschichten einem Abgas in einem angereicherten Zustand ausgesetzt sind, in welchem das Abgas eine geringere Sauerstoffkonzentration aufweist als das Sauerstoffüberschuß-Abgas, um dadurch das Abgas zu reinigen. Spezifisch umfaßt der Katalysator 22 eine innere Katalysatorschicht, welche Platin (Pt) als ein Edelmetall und Barium (Ba) als ein NOx bindende Substanz trägt, wobei beide durch Aluminiumoxid und Ceroxid unterstützt werden, sowie eine äußere Katalysatorschicht, welche Platin (Pt) trägt, welches durch Zeolith unterstützt wird. Der Katalysator 22 funktioniert nicht nur als ein oxidierender Katalysator, der HC oxidiert, sondern auch als ein deoxidierender Katalysator, der NOx im Sauerstoffüberschuß-Abgas ebenso wie in dem Abgas aus einer Verbrennung einer stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Mischung deoxidiert. Der Katalysator 22 arbeitet ebenso als ein Drei-Wege-Katalysator bei Luft-Kraftstoff-Verhältnissen nahe einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
  • Unter Bezugnahme auf 2A und 2B ist der Turbolader 25 ein variabler geometrischer Typ bzw. von einem Typ mit variabler Geometrie und umfaßt die Turbine 21 und den Verdichter 12. Die Turbine 21 verfügt über eine Anzahl von verstellbaren bzw. variablen Turbinenflügeln 21b, welche in einer Turbinenkammer 21a so angeordnet sind, um die gesamte Peripherie der Turbinenkammer 21a zu umgeben. Diese variablen Flügel 21b sind im Winkel variabel, um eine Düsenquerschnittsfläche (A), durch welche das Abgas strömt, zu verändern. Bei dem variablen, geometrischen Turbolader 25 sind, wie dies in 2A gezeigt ist, die variablen Turbinenflügel 21b bei kleinen Winkeln relativ zur Umfangsrichtung der Turbine 21 positioniert, um die Düsenquerschnittsfläche (A) zu verringern, was einen Anstieg der Effektivität der Vorverdichtung sogar in einem Bereich geringer Motordrehzahlen bewirkt, in welchem ein Abgasstrom klein ist. Andererseits sind, wie in 2B gezeigt, die variablen Flügel bzw. Schaufeln 21b zum Zentrum der Turbine 21 gerichtet, um die Düsenquerschnittsfläche (A) mit einem Effekt einer Erhöhung der Effizienz der Vorverdichtung sogar in einem Bereich hoher Motordrehzahlen zu vergrößern, wo ein Abgasstrom groß ist.
  • Der Abgasdurchtritt 20 stromaufwärts von der Turbine 21 ist verzweigt und mit einem Abgas-Rezirkulations-Durchtritt (EGR) 23 verbunden, durch welchen Abgas teilweise in den Ansaugstrom rezirkuliert wird. Der Abgas-Rezirkulations-Durchtritt 23 am stromabwärtigen Ende ist mit dem Ansaugdurchtritt 10 an einer weiteren stromabwärtigen Seite relativ zu dem Ansaugdrosselventil 14 verbunden. Der Abgas-Rezirkulations-Durchtritt 23 ist an einem Punkt nahe dem stromabwärtigen Ende mit dem Abgas-Rezirkulations-Ventil 24 versehen, welches durch einen negativen Druck bzw. Unterdruck betätigt wird, um seine Öffnung so einzustellen, daß Abgas teilweise von dem Abgas-Durchtritt 20 in den Ansaug-Durchtritt 10 gelassen wird. Das Abgas-Rezirkulations-Ventil 24, wie in 3 gezeigt, umfaßt eine Ventilspindel bzw. -stange 24b, die mit einem Diaphragma bzw. einer Membran 24a verbunden ist, durch welche ein Ventilgehäuse 24g in eine obere und untere Kammer 24e und 24f geteilt wird, und einen Ventilkörper 24c, welcher den Abgas-Rezirkulations-Durchtritt 23 einstellbar öffnet oder schließt, um eine Fläche, durch welche Abgas strömt, linear zu verändern. Das Abgas-Rezirkulations-Ventil 24 ist mit einem Hubsensor 26 versehen, welcher an einem Ende der Ventilspindel 24b gesichert ist. Der Ventilkörper 24c wird durch eine Feder 24d in eine schließende Richtung gezwungen (stromabwärts wie in 3 gesehen. Ein Vakuumdurchtritt 27 ist zwischen einer Vakuumpumpe (Druckquelle) 29 durch ein elektromagnetisches Ventil 28 angeschlossen, welches einen negativen Druck bzw. Unterdruck regelt bzw. steuert. Der Unterdruck in der Vakuumkammer 24e, mit welchem das Abgas-Rezirkulations-Ventil 24 betrieben wird, wird durch ein Erregen des elektromagnetischen Ventils 28 einem Steuer- bzw. Regel-Signal (elektrischer Strom) von einer elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit (ECU) 35 gesteuert bzw. geregelt, welche einen Mikrocomputer umfaßt, um den Vakuumdurchtritt 27 zu öffnen oder zu schließen, wodurch der Abgas-Rezirkulations-Durchtritt 23 linear in seiner Öffnung durch den Ventilkörper 24c verändert wird. Ähnlich dem Abgas-Rezirkulations-Ventil 24 ist der Turbolader 25 mit einer Membran 30 in Verbindung mit den variablen Flügeln 21b der Turbine 21 ausgestattet bzw. versehen, so daß die variablen Flügel 21b in ihrem Winkel relativ zur Turbine 21 geregelt werden, indem ein Unterdruck auf die Membran 30 durch ein elektromagnetisches Ventil 31 geregelt bzw. gesteuert wird, welches arbeitet, um einen Unterdruck zu regeln bzw. zu steuern. Obwohl dies nicht in den 2A und 2B gezeigt wird, ist die Anordnung der. Flügel 21b mit einer Membran ähnlich zu der des Abgas-Rezirkulations-Ventils 24 verbunden, welches arbeitet, um Flügelöffnungen gemäß einem daran durch ein elektromagnetisches Ventil 31 angelegten Unterdruck zu regulieren.
  • Die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 35 empfängt jeweils Signale vom Drucksensor 6a, dem Kurbelwinkelsensor 9, dem Luftdurchflußsensor 11, dem O2-Sensor 18, dem Hubsensor 26 des Abgas-Rezirkulations-Ventils 24 und einem Gaspedal-Wegsensor bzw. einem Gaspedal-Stellungs-Sensor 32 zur Detektion eines Weges eines Gaspedals (nicht gezeigt). Die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 35 liefert Steuersignale, durch welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5, die Hochdruckversorgungspumpe 8, die Ansaugdrosselklappe bzw. das Ansaugdrosselventil 14, das Abgas-Rezirkulations-Ventil 24 und die variablen Flügel 21b des Turboladers 25 betätigt werden. Während die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 geregelt bzw. gesteuert wird, um eine gesteuerte bzw. geregelte Menge Kraftstoff zu einem gesteuerten bzw. geregelten Zeitpunkt in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen des Motors einzuspritzen, wird zur selben Zeit eine Regelung bzw. Steuerung des Drucks des Sammelspeichers, d. h. der Druck der Kraftstoffeinspritzung durch die Hochdruck- Versorgungspumpe 8 durchgeführt. Zusätzlich dazu werden eine Regelung bzw. Steuerung der Menge an Ansaugluft durch die Ansaugdrosselklappe 14, eine Regelung bzw. Steuerung der Menge einer Abgas-Rezirkulation durch das Abgas-Rezirkulations-Ventil 24 und eine Regelung bzw. Steuerung der variablen Flügel 21b des Turboladers 25 durchgeführt. Genauer gesagt, eine Kraftstoffeinspritzungs-Regel- bzw. -Steuerkarte, welche eine Basismenge an Kraftstoff vorschreibt, welche empirisch in angenäherter Übereinstimmung mit Änderungen im Ziel-Motorausgangs-Drehmoment und einer Motordrehzahl bestimmt wird, und elektronisch in einem Speicher der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 35 gespeichert wird. Üblicherweise wird eine Basismenge Kraftstoff Qbase von der Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarte eingelesen, welche auf einem Ziel-Motorausgangsdrehmoment, welches in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal des Gaspedal-Wegsensors 32 bestimmt wird, und einer Motordrehzahl basiert, die in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 9 bestimmt wird. Eine Puls-Zeitperiode, in der die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 betätigt bzw. erregt und offengehalten wird, wird auf der Basis der Basiskraftstoffmenge Qbase und dem Druck des Sammelspeichers, welcher durch den Drucksensor 6a detektiert wird, bestimmt. Eine Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzung wird so durchgeführt, daß eine Menge an Kraftstoff zugeführt wird, welche das Ziel-Motorausgangsdrehmoment erreicht bzw. erfüllt. Daraus resultierend arbeitet der Motor 1 bei einem Verbrennungskammer-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem bemerkenswert mageren Zustand, wo ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich oder größer als 18 ist.
  • Das Motor-Regel- bzw. -Steuersystem wird durch ein Erhöhen bzw. Ansteigen der HC-Konzentration des Abgases durch ein Verändern des Kraftstoffeinspritzmodus gemäß Betriebsbedingungen des Motors (welche den Zustand des Katalysators inkludieren) sowie durch ein Korrigieren der Kraftstoffeinspritz-Regelung bzw. -Steuerung auf der Basis der Ausgangsleistung des Motors gekennzeichnet. Das Motorsteuersystem wird dadurch charakterisiert, daß auf der Basis einer Ausgangsleistung des Motors entschieden bzw. bestimmt wird, ob die Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung bzw. -regelung (inkludierend bzw. beinhaltend eine Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5) abnormal ist.
  • Eine Änderung des Kraftstoffeinspritzmodus wird zwischen einer Haupt- oder Primärkraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes und einer Nachkraftstoffeinspritzung entweder in einem Expansionshub oder einem Abgashub nachfolgend auf die Primärkraftstoffeinspritzung implementiert bzw. ausgeführt. Die HC-Konzentration des Abgases wird in einem Kraftstoff-Einspritzmodus erhöht, in welchem sowohl eine Primärkraftstoffeinspritzung als auch eine Nachkraftstoffeinspritzung implementiert sind.
  • 4A und 4B sind jeweils Teile eines Flußdiagramms, welches eine Hauptablaufroutine der Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung für den Mikrocomputer der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 35 und eine Diagnose der Normalität der Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung darstellt bzw. illustriert. Die Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung wird für jeden vorbestimmten Kurbelwinkel unabhängig pro Zylinder 2 durchgeführt. Wenn die Flußdiagramm-Logik beginnt, gelangt eine Steuerung sich zu einem Block bei Schritt S101, wo verschiedene Regel- bzw. Steuer- bzw. Kontrollparameter gelesen werden, welche durch Signale von dem Drucksensor 6a, dem Kurbelwinkelsensor 9, dem Luftdurchflußsensor 11, dem O2-Sensor 18, dem Hubsensor 26 und dem Gaspedal-Wegsensor 32 repräsentiert sind. In der Folge wird eine Basismenge an Kraftstoff Qbase mit Rücksicht auf ein Ziel-Motorausgangsdrehmoment, welches durch den Gaspedalweg bestimmt wird, und eine Motordrehzahl, welche aus dem Kurbelwinkel bestimmt wird, unter Bezugnahme auf eine Kraftstoffeinspritz-Steuer- bzw. -Regelkarte bei Schritt S102 bestimmt. In diesem Fall schreibt die Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarte eine optimierte Menge Kraftstoff Q vor, welche empirisch als eine Basismenge an Kraftstoff Qbase in Übereinstimmung mit einer Änderung des Gaspedalwegs und der Motordrehzahl definiert ist, wie dies beispielhaft in 7 gezeigt wird. In der Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarte ist die Basismenge an Kraftstoff Qbase so definiert, daß diese mit einem Anstieg des Gaspedalwegs und mit einem Anstieg der Motordrehzahl größer wird.
  • Danach wird bei Schritt S103 eine Entscheidung getroffen, ob eine Bedingung zum Implementieren der Nachkraftstoffeinspritzung erfüllt wird oder nicht. Eine Erfüllung der Bedingung für die Nachkraftstoffeinspritzung wird bei jedem spezifizierten Intervall erhalten, während der Motor 1 in einem normalen Betriebszustand arbeitet. Das heißt, im normalen Betriebszustand des Motors wird eine Kraftstoffeinspritzung periodisch zwischen einem Einpunkt-Kraftstoffeinspritzmodus, in welchem nur die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert ist, und einem Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzmodus geändert, in welchem sowohl die primäre Kraft stoffeinspritzung wie auch die Nachkraftstoffeinspritzung implementiert sind. Die Kraftstoffeinspritzmodi dauern jeweils für vorbestimmte Zeitperioden an. Die periodische Änderung des Kraftstoffeinspritzmodus wird zum Zweck eines periodischen Anhebens der HC-Konzentration des Abgases durchgeführt, welchem der Katalysator 22 ausgesetzt ist, um dadurch die NOx-Konversionseffizienz des Katalysators 22 zu steigern. Das heißt, obwohl die NOx-Konversionseffizienz des Katalysators am Anfang eines Anstiegs in der NC-Konzentration des Abgases ansteigt, sinkt diese graduell, wenn das Abgas in der HC-Konzentration hoch gehalten wird. Wenn die HC-Konzentration des Abgases periodisch ansteigt und abfällt, verbleibt jedoch der Katalysator in einem stoßweisen bzw. intermittierenden Betrieb mit einer hohen NOx-Konversionseffizienz. Deshalb wird im Hinblick auf die Gesamtleistung des Katalysators eine hohe NOx-Konversionseffizienz hoch gehalten.
  • Der Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzmodus kann für eine spezifizierte Zeitperiode implementiert werden, wenn ein NOx-Sensor, welcher in dem Abgasdurchtritt 20 stromabwärts des katalytischen Konverters bzw. Wandlers 22 angeordnet ist, eine NOx-Konzentration des Abgases detektiert, welche größer als ein spezifizierter Pegel ist. D. h., weil der katalytische Konverter 22 die NOx bindende Substanz enthält, zeigt ein Ansteigen in der NOx-Konzentration des Abgases an, daß die NOx bindende Substanz einen Zustand einer Sättigung erreicht. Deshalb beschleunigt die Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungssteuerung die NOx bindende Substanz zum Freisetzen von NOx, indem ein Anstieg in der NC-Konzentration des Abgases aufgrund einer Änderung des Kraftstoffeinspritzmodus bewirkt wird, mit anderen Worten, indem eine Sauerstoffkonzentration des Abgases rund um die NOx binden de Substanz, geringer als zum Beispiel 1 Prozent abgesenkt wird.
  • Wenn die Bedingung zur Implementierung der Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S103 erfüllt ist, während die Basiskraftstoffmenge Qbase unwirksam gemacht wird, werden Mengen (Qr1, Qr2) und Zeitpunkte (Tr1, Tr2) der primären Kraftstoffeinspritzung bzw. der Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S104 bestimmt. Die Mengen der Kraftstoffeinspritzung (Qr1, Qr2) für die Hauptkraftstoffeinspritzung bzw. für die Nachkraftstoffeinspritzung werden aus Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarten gelesen. Zum Beispiel schreibt, wie in 8 gezeigt, die Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarte für die Menge an primärer Kraftstoffeinspritzung eine optimierte Menge an primärer Kraftstoffeinspritzung vor, welche empirisch in entsprechender Übereinstimmung mit Veränderungen des Gaspedalweges und der Motordrehzahl bestimmt ist und elektronisch im Speicher der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 35 gespeichert wird. Wie gezeigt, ist die Menge der primären Kraftstoffeinspritzung (Qr1) so bestimmt, daß sie mit einem Ansteigen der Motordrehzahl und einem Ansteigen des Gaspedalwegs größer wird. Obwohl die Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarte der Menge der Nachkraftstoffeinspritzung (Qr2) nicht gezeigt wird, ist diese ähnlich zur Kraftstoffeinspritz-Regel- bzw. -Steuerkarte für die Menge der primären Kraftstoffeinspritzung. Die Menge der primären Kraftstoffeinspritzung (Qr1) ist immer größer als die Menge der Nachkraftstoffeinspritzung (Qr2). Das Verhältnis der Menge der Nachkraftstoffeinspritzung (Qr2) relativ zur Menge der primären Kraftstoffeinspritzung (Qr1) (welches im Folgenden als das Kraftstoffeinspritzungs-Verhältnis (Qr2/Qr1) bezeichnet wird), ist zwischen ungefähr 0,3 und 0,5 be schränkt. Das Kraftstoffeinspritz-Verhältnis Qr2/Qr1 ist so festgelegt bzw. bestimmt, daß es mit einem Ansteigen der Motorbelastung kleiner wird. Der Zeitpunkt der primären Kraftstoffeinspritzung Tr1 ist festgesetzt, daß er nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes liegt. Spezifisch ist die primäre Kraftstoffeinspritzung von einem Standardpunkt, beispielsweise einem Punkt von 5° im Kurbelwinkel (CA) vor dem oberen Totpunkt (BTDC 5°CA) mit einem Ansteigen der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 vorverlegt, oder mehr von dem Standardpunkt mit einer Verringerung der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 verzögert. Der Zeitpunkt der Nachkraftstoffeinspritzung Tr2 ist in eine Periode von einer Beendigung der Hauptkraftstoffeinspritzung und einem Mittelpunkt eines Expansionshubes, wie eine Periode zwischen beispielsweise 60° und 90° im Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt (ATDC) eingestellt bzw. festgelegt. Die Nachkraftstoffeinspritzung ist mehr von dem Standardpunkt mit einem Ansteigen der Motorbelastung vorverlegt, oder mehr mit einem Sinken der Motorbelastung verzögert. Wie oben beschrieben wurde, hat, da die Nachkraftstoffeinspritzung an einen Zeitpunkt Tr2 bemerkenswert vom oberen Totpunkt eines Kompressionshubes verzögert und festgelegt ist, dies einen Einfluß, welcher weniger entsprechend dem Grad der Verzögerung ist, auf die Ausgangsleistung des Motors, so daß Kraftstoff, welcher durch die Nachkraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, hauptsächlich verwendet wird, um die HC-Konzentration des Abgases zu erhöhen.
  • Wenn die Bedingung zur Implementierung der Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S103 nicht erfüllt wird, schreitet die Flußdiagramm-Logik zu einem Block bei Schritt S115 voran, wo die Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 auf die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Qbase festgesetzt wird und der Zeitpunkt der primären Kraftstoffeinspritzung Tr1 bestimmt wird. In der Folge gelangt, die Anzahl einer Implementierung der Monitor-Nachkraftstoffeinspritzung (Monitorzahl) N auf 0 bei Schritt S116 zurücksetzend, und ein Überwachungs- bzw. Monitorkennzeichen bzw. -flag Fmon auf 0 bei Schritt S117 zurücksetzend, die Flußdiagrammlogik zu einer Entscheidung bei Schritt S111, um die Monitor- bzw. Überwachungs-Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S112 zu implementieren. Das heißt, wenn die Bedingung für eine Implementierung der Nachkraftstoffeinspritzung unerfüllt ist, wird eine Kraftstoffeinspritzung nur durch die primäre Kraftstoffeinspritzung ausgeführt. In diesem Fall wird die Menge an primärer Kraftstoffeinspritzung Qr1 auf die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung Qbase festgesetzt und die primäre Kraftstoffeinspritzung Tr1 wird auf einen Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes festgesetzt, welcher zum Beispiel bei BTDC 5° CA liegt, und wird von dem BTDC 5° CA mit einem Ansteigen der Menge an primärer Kraftstoffeinspritzung Qr1 vorverlegt oder weiter von BTDC 5° CA mit einem Absenken der Menge an primärer Kraftstoffeinspritzung Qr1 verzögert.
  • Nachfolgend auf eine Bestimmung der Mengen (Qr1, Qr2) und Zeitpunkte (Tr1, Tr2) der primären Kraftstoffeinspritzung und Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S104 wird auf der Basis der Ausgangsleistung des Motors bei Schritt S105 eine Entscheidung getroffen, ob eine Bedingung zur Überwachung der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungssteuerung bzw. -regelung erfüllt wird. Ein Erfällen der Bedingung für eine Überwachung der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung bzw. -steuerung wird erzielt bzw. erhalten, wenn eine Diagnose einer Abnormalität der Kraftstoffeinspritzmodus- Änderungsregelung bzw. -steuerung noch nicht seit einem Motorstart beendet ist. Wenn die Bedingung zur Überwachung der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung bzw. -steuerung bei Schritt S105 erfüllt wird bzw. ist, wird die Nachkraftstoffeinspritzung zur Überwachung geändert, indem die Menge an Nachkraftstoffeinspritzung Qr2 um eine Kraftstoffmenge Qα angehoben wird und der Zeitpunkt für die Nachkraftstoffeinspritzung Tr2 um einen Kurbelwinkel Trα verzögert wird. Der verzögerte bzw. zurückgesetzte Zeitpunkt Tr2 für die Nachkraftstoffeinspritzung liegt zwischen ATDC 50° CA und ATDC 100° CA bei Schritt S106. Der Anstieg der Menge an Nachkraftstoffeinspritzung Qr2 und das Verzögern des Nachkraftstoffeinspritzpunktes Tr2 werden bewirkt, um eine Überwachung der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung bzw. -steuerung durch ein Anheben der HC-Konzentration des Abgases zu erleichtern, während ein Ansteigen im Motorwellen-Drehmoment aufgrund einer Verbrennung von Kraftstoff verhindert wird, der durch die Nachkraftstoffeinspritzung eingespritzt wird. Das heißt, daß es beabsichtigt ist, nur eine Änderung des Motorwellen-Drehmoments zu überwachen, welche durch eine Abgas-Rezirkulation verursacht wurde.
  • Danach wird eine Korrekturwertbestimmungs-Subroutine aufgerufen, um einen Korrekturwert Qr1F/B zur Rückkopplungs- bzw. Feedback-Regelung bzw. Steuerung der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 bei Schritt S107 zu bestimmen. Dann wird die Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 durch Addition des Korrekturwerts Qr1F/B bei Schritt S108 korrigiert. In der Folge wird nach einem Setzen des Monitorflags Fmon auf einen Wert 1 bei Schritt S109 die Überwachungszahl bzw. Monitornummer N durch ein Inkrement bzw. eine Erhöhung von 1 bei Schritt S110 geändert.
  • Mit Bezug auf 5, welche ein Flußdiagramm ist, welches die Korrekturwertbestimmungs-Subroutine für den Mikrocomputer der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 35 illustriert, dient der erste Schritt S201 in 5 dazu, die Regel- bzw. Steuerparameter zu lesen, welche durch Signale von zumindest dem Kurbelwinkel-Sensor 9, dem Luftdurchfluß-Sensor 11 und dem Gaspedalweg-Sensor 32 repräsentiert werden. In der Folge wird eine Einflußzeitzone Tz, in welcher ein Einfluß der Nachkraftstoffeinspritzung an der Ausgangsleistung des Motors sichtbar wird, bei Schritt S202 festgesetzt. Bei Implementierung der Nachkraftstoffeinspritzung steigt die HC-Konzentration des Abgases. Das über eine gesteigerte HC-Konzentration verfügende Abgas wird teilweise in den Ansaugdurchtritt rezirkuliert und in die Verbrennungskammer eines Zylinders, welcher sich in einem Ansaughub befindet, eingebracht. Als ein Ergebnis werden Kraftstoff, welcher durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 eingespritzt wurde, und im rezirkulierten Abgas enthaltenes HC gemeinsam verbrannt. Es gibt eine Zeitverzögerung, bevor ein Einfluß eines Anstieges der HC-Konzentration des Abgases, welcher durch die Nachkraftstoffeinspritzung verursacht wird, an der Ausgangsleistung des Motors sichtbar wird. Deshalb werden eine Einfluß-Aufscheinzeit Tz1 und eine Einfluß-Schwundzeit Tz2 von einer Einfluß-Aufscheinzeitkarte bzw. einer Einfluß-Schwundzeitkarte (nicht gezeigt) gelesen. Die Einfluß-Aufscheinzeit Tz1 ist eine Messung von einer Zeit, zu der die Nachkraftstoffeinspritzung implementiert wird, bis zu einer Zeit, zu welcher ein Einfluß der Nachkraftstoffeinspritzung beginnt, auf der Ausgangsleistung des Motors aufzuscheinen bzw. aufzutreten. Die Einfluß-Schwundzeit Tz2 ist eine Messung von einer Zeit, zu der die Nachkraftstoffeinspritzung implementiert wird, bis zu einem Zeitpunkt, an welchem ein Einfluß der Nachkraftstoffeinspritzung von einer Ausgangsleistung des Motors schwindet bzw. verschwindet. Die Einfluß-Aufscheinzeitkarte schreibt eine Einfluß-Aufscheinzeit Tz1 vor, welche bezüglich der Motordrehzahl und Gaspedalweg empirisch bestimmt wird und elektronisch in einem Speicher der elektronischen Steuer- bzw. Regeleinheit 35 gespeichert wird. Ähnlich dazu schreibt die Einfluß-Schwundzeitkarte eine Einfluß-Schwundzeit Tz2 vor, welche bezüglich der Motordrehzahl und Gaspedalweg empirisch bestimmt wird und elektronisch in einem Speicher der elektronischen Steuer- bzw. Regeleinheit 35 gespeichert wird. Sowohl die Einfluß-Auftrittszeit Tz1 wie auch die Einfluß-Schwundzeit Tz2 ist so definiert, daß sie mit einem Anstieg des Gaspedalweges und mit einem Anstieg der Motordrehzahl früher liegen. Die Einfluß-Zeitzone Tz ist so definiert, daß sie mit einem Anstieg des Gaspedalwegs und mit einem Anstieg der Motordrehzahl kürzer wird.
  • In der Folge wird ein Zielwert ΔNeref einer Schwankung bzw. Fluktuation des Motorwellen-Drehmoments ΔNe bei Schritt S203 bestimmt. Wie in 9 gezeigt, wird die Schwankung ΔNe des Motorwellen-Drehmoments, welche als eine Zeit zwischen einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes und einer ATDC 90° CA definiert ist, auf der Basis eines Signals von dem Kurbelwinkelsensor 9 bestimmt. Da die Winkelgeschwindigkeit einer Kurbelwelle mit einem Ansteigen des Motorwellen-Drehmoments größer wird, wird eine Zeit zwischen einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubs und einem ATDC 90° CA kürzer mit einem Anstieg des Motorwellen-Drehmoments, d. h. die Schwankung ΔNe des Motorwellen-Drehmoments wird kleiner. Dementsprechend korrespondiert die Schwankung ΔNe des Motorwellen-Drehmoments mit der Ausgangsleistung des Motors. Die Schwankung ΔNeref des Zielmotorwellen-Drehmoments ist ein Wert, welcher erwartet wird, wenn die primäre Kraftstoffeinspritzung nur durch die Schritte S115 bis S117 in der Hauptroutine, die in 4A gezeigt ist, implementiert wird. Die Schwankung ΔNeref des Zielmotorwellen-Drehmoments wird bezüglich der Menge Qr1 der primären Kraftstoffeinspritzung und des Zeitpunktes Tr1 der primären Kraftstoffeinspritzung empirisch ermittelt und wird elektronisch in Form einer Karte (nicht gezeigt) in einem Speicher der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 35 gespeichert.
  • Bei Schritt S204 wird eine Entscheidung durchgeführt, ob die Nachkraftstoffeinspritzung zur Überwachung implementiert wird, und in der Folge wird bei Schritt S205 eine Entscheidung durchgeführt, ob die Nachkraftstoffeinspritzung beendet ist. Wenn die Nachkraftstoffeinspritzung beendet ist, wird nach einer Veränderung eines Zeitzählers T1 durch ein Inkrement von 1 bei Schritt S206 bei Schritt S207 eine Entscheidung durchgeführt, ob die Zeitzählung T1 die Einfluß-Aufscheinzeit Tz1 überschreitet. Wenn die Zeitzählung T1 die Einfluß-Aufscheinzeit Tz1 erreicht, wird zu einem Zeitpunkt, zu welchem eine Kurbelwelle eines Zylinders, welcher sich gegenwärtig in einem Auspuffhub befindet, ATDC 90° CA bei Schritt S208 erreicht, eine Zeit von ATDC 0° CA bis ATDC 90° CA, nämlich eine Schwankung ΔNe des Motorwellen-Drehmoments auf der Basis eines Signals des Kurbelwinkelsensors 9 erfaßt bzw. detektiert und danach gespeichert. Die Berechnung und Speicherung einer Schwankung ΔNe des Motorwellen-Drehmoments wird ausgeführt, wenn die Zeitzählung die Einfluß-Schwundzeit Tz2 bei Schritt S210 erreicht.
  • In der Folge wird, nach einem Berechnen eines Durchschnittswerts der Schwankungen ΔNe des Motorwellen-Drehmoments, welche im Speicher in der Zeitzone Tz gespeichert sind, als eine durchschnittliche Schwankung ΔNeav des Motorwellen-Drehmoments bei Schritt S211 ein Korrekturwert Qr1F/B zur rückkoppelnden Regelung bzw. Steuerung der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 auf der Basis einer Differenz zwischen der Schwankung ΔNeref des Ziel-Motorwellen-Drehmoments und der durchschnittlichen Schwankung ΔNeav des Motorwellen-Drehmoments bei Schritt S212 bestimmt. Wie in 10 gezeigt, wird der Korrekturwert Qr1F/B elektronisch bestimmt und in der Form einer Karte in einem Speicher der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 35 gespeichert. Der Korrekturwert Qr1F/B wird größer in einer Minusrichtung mit einem Anstieg in der Differenz zwischen der Schwankung ΔNeref des Ziel-Motorwellen-Drehmoments und der durchschnittlichen Schwankung ΔNeav des Motorwellen-Drehmoments, wenn die Schwankung ΔNeref des Ziel-Motorwellen-Drehmoments größer ist als die durchschnittliche Schwankung ΔNeav des Motorwellen-Drehmoments, oder in einer Plusrichtung, wenn die Schwankung ΔNeref des Ziel-Motorwellen-Drehmoments kleiner ist als die durchschnittliche Schwankung ΔNeav des Motorwellen-Drehmoments. Die Karte verfügt über einen Totbereich für voreingestellte kleine Differenzen zwischen der Schwankung ΔNeref des Ziel-Motorwellen-Drehmoments und der durchschnittlichen Schwankung ΔNeav des Motorwellen-Drehmoments. Schließlich befiehlt nach einem Rücksetzen der Zeitzählung T1 und einem Löschen der Schwankungen ΔNe des Motorwellen-Drehmoments im Speicher bei Schritt S213 der abschließende Schritt eine Rückkehr zur Hauptroutine nach dem Schritt in der Hauptrou tine, welcher die Subroutine zur Bestimmung des Korrekturwertes aufruft.
  • In der Hauptroutine wird, nachdem bei Schritt S111 die Zeitgebung bzw. der Zeitpunkt Tr1 für die primäre Kraftstoffeinspritzung erreicht wurde, die primäre Kraftstoffeinspritzung bei Schritt S112 implementiert. In der Folge wird, wenn der Zeitpunkt Tr2 für die Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S113 erreicht ist, die Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S114 implementiert. Danach wird eine Diagnose von Normalität und Abnormalität der Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderung in der Folge durch die Schritte S118 bis S124, wie in 4B gezeigt, implementiert. Wenn das Überwachungsflag Fmon bei Schritt S118 unten ist, kehrt die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S101 für eine andere Sequenz der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung bzw. -Steuerung zurück. Andererseits wird, wenn das Überwachungsflag Fmon oben ist, bei Schritt S119 eine Entscheidung durchgeführt, ob die Monitorzahl N eine spezifizierte Zahl N1 erreicht. Wenn die überwachende Nachkraftstoffeinspritzung noch nicht N1 mal implementiert wurde, kehrt nach einer Integration von Korrekturwerten Qr1F/B zur Feedback-Regelung bzw. -Steuerung der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1, welche von der ersten bis zu der letzten Überwachungs-Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S120 erhalten werden, die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S101 für einen nächsten Ablauf der Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung zurück.
  • Andererseits wird, wenn die Überwachungs-Nachkraftstoffeinspritzung N1 mal implementiert wurde, bei Schritt S121 eine Entscheidung durchgeführt, ob die integrierten Korrekturwerte Qr1F/B kleiner sind als ein Schwellwert Gr1F/Bm. Die Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung wird bei Schritt S122 als normal bewertet, wenn die integrierten Korrekturwerte Qr1F/B kleiner als der Schwellwert Gr1F/Bm sind. Das Resultat, daß die integrierten Korrekturwerte Qr1F/B kleiner sind als der Schwellwert Gr1F/Bm, zeigt an, daß ein Anstieg in dem HC-Gehalt im Abgas wie erwartet durch die N1-fache Nachkraftstoffeinspritzung verursacht wurde, und wird an der Ausgangsleistung des Motors als ein Resultat einer Rezirkulation des Abgases reflektiert. Andererseits wird es bei Schritt S223 als abnormal bewertet, wenn die integrierten Korrekturwerte Qr1F/B größer sind als ein vorbestimmter Wert Gr1F/Bm. Bei Schritt S223 ist ein Signal vorgesehen, um eine Warnung für die Abnormalität zu geben. Wenn eine Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungssteuerung entweder bei Schritt S222 als normal, oder bei Schritt S223 als abnormal bewertet wurde. Schließlich kehrt nach einem Rücksetzen des Überwachungsflags Fmon und der Überwachungszahl N bei Schritt S224 die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S101 für einen weiteren Ablauf der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung zurück.
  • Wie oben beschrieben wurde, stützt sich, da, obwohl eine Implementierung ein Ansteigen des HC-Anteils des Abgases bewirkt, welches zum Bewerten bzw. Beurteilen benützt wird, ob der Anstieg in dem HC so groß wie erwarte- ist, ein Zustand der Ausgangsleistung des Motors ist, welche die Rezirkulation des Abgases reflektiert, die Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung nicht auf einen Sensor, um die Konzentration einer Komponente des Abgases zu detektieren, und wird nicht durch die Temperatur des Abgases beeinflußt. Als ein Ergebnis ist die Diagnosegenauigkeit garantiert.
  • Anstelle einer Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung kann die Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1 durch die Verwendung eines Korrekturwerts Qr1F/B korrigiert werden.
  • 6 ist Teil eines Flußdiagramms und illustriert eine Ablaufleitung einer primären Kraftstoffeinspritzungs-Korrekturregelung bzw. -steuerung, welche dem Teil der Hauptablaufroutine der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung bzw. -steuerung folgt, welche in 4A gezeigt ist.
  • Nach einer Implementierung der primären Kraftstoffeinspritzung und der Nachkraftstoffeinspritzung bei den Schritten S112 bzw. S114, kehrt, wenn das Überwachungsflag Fmon bei Schritt S118B unten ist, die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S101 für einen weiteren Ablauf der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung zurück. Andererseits wird, wenn das Überwachungsflag Fmon oben ist, bei Schritt S119B eine Entscheidung durchgeführt, ob die Überwachungszahl N eine spezifizierte Zahl N1 erreicht. Wenn die überwachende bzw. Überwachungs-Nachkraftstoffeinspritzung noch nicht N1 mal implementiert wurde, kehrt nach einer Integration von Korrekturwerten Qr1F/B zur rückkoppelnden Regelung der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung Qr1, welche für die erste bis zur letzten Monitor-Nachkraftstoffeinspritzung bei Schritt S120 erhalten werden, die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S101 für einen weiteren Ablauf der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung zurück.
  • Andererseits wird, wenn die überwachende bzw. Überwachungs-Nachkraftstoffeinspritzung N1 mal implementiert wurde, ein Durchschnittswert der integrierten Korrekturwerte Qr1F/B berechnet und als ein gegenwärtiger durchschnittlicher Kor rekturwert Qr1F/B(n) bei Schritt S111B eingesetzt. Nachfolgend wird für den Zweck, einen letzten durchschnittlichen Korrekturwert Qr1F/B(n – 1) auf dem gegenwärtigen durchschnittlichen Korrekturwert Qr1F/B(n) zu reflektieren, ein arithmetischer mittlerer Korrekturwert Qrllern als ein lernender Korrekturwert auf der Basis des letzten Korrekturwertes Qr1F/B(n – 1) und des gegenwärtigen mittleren Korrekturwertes Qr1F/B(n) bei Schritt S122B berechnet. Die Kraftstoffeinspritz-Regelungskarte für die primäre Kraftstoffeinspritzung, wie in 8 gezeigt, wird gemäß dem lernenden Korrekturwert Qrllern bei Schritt S123B korrigiert. Schließlich kehrt nach einem Rücksetzen des Überwachungsflags Fmon und der Überwachungszahl N bei Schritt S124 die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S101 für einen weiteren Ablauf der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungssteuerung zurück.
  • Ähnlich zu der Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Kraftstoffeinspritzmodus-Änderungsregelung lehnt sich, da, obwohl eine Implementierung einen Anstieg des HC-Gehalts des Abgases verursacht, welches benützt wird, um zu bewerten bzw. zu beurteilen, ob der Anstieg von HC so groß wie erwartet ist, ein Zustand der Ausgangsleistung des Motors ist, welcher eine Rezirkulation des Abgases reflektiert, die Korrektur der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung nicht an einen Sensor zum Detektieren einer Konzentration einer Komponente des Abgases an, und wird nicht durch die Temperatur des Abgases beeinflußt. Als ein Ergebnis wird die Korrektur der Menge der primären Kraftstoffeinspritzung mit einer erhöhten Genauigkeit durchgeführt.
  • Da bei Implementierung lediglich der primären Kraftstoffeinspritzung eine Korrektur der Kraftstoffeinspritz-Steuerungskarte für die primäre Kraftstoffeinspritzung, welche auf der Basis eines lernenden Korrekturwerts Qrllern als ein Korrekturwert Qr1F/B zur rückkoppelnden Steuerung der Menge Qr1 der primären Kraftstoffeinspritzung erfolgt, wird ein durch die Nachkraftstoffeinspritzung verursachtes exzessives Ansteigen der Ausgangsleistung des Motors verhindert. Das heißt, eine Implementierung der Nachkraftstoffeinspritzung verursacht eine Veränderung in der Zusammensetzung des Abgases (ein Ansteigen an HC und CO-Gehalt), ohne die Ausgangsleistung des Motors selbst zu erhöhen.
  • Wenn eine Ziel-Motorwellen-Drehmomentschwankung ΔNeref auf der Basis einer Ausgangsleistung des Motors bestimmt wird, welche erwartet wird, wenn die Nachkraftstoffeinspritzung nachfolgend auf die primäre Kraftstoffeinspritzung und ein Korrigieren der Kraftstoffeinspritz-Steuerkarte für die primäre Kraftstoffeinspritzung mit einem lernenden Korrekturwert Qrllern als einem Korrekturwert Qr1F/B zur rückkoppelnden Steuerung der Menge der primären Kraftstoffeinspritzmenge Qr1 implementiert wird, stabilisiert die Nachkraftstoffeinspritzung die Ausgangsleistung des Motors, wenn ein Anstieg der Ausgangsleistung des Motors erforderlich wird, während ein Anstieg des HC-Gehalts des Abgases verursacht wird. Weiters stabilisiert, wenn eine Ziel-Motorwellen-Drehmomentschwankung ΔNeref auf der Basis einer Ausgangsleistung des Motors bestimmt wird, welche erwartet wird, wenn die Nachkraftstoffeinspritzung nachfolgend auf die primäre Kraftstoffeinspritzung und Korrigieren der Kraftstoffeinspritzungs-Steuerkarte für die Nachkraftstoffeinspritzung mit einem lernenden Korrekturwert Qr2lern als einem Korrekturwert Qr2F/B zur rückkoppelnden Steuerung der Menge der Nachkraftstoffeinspritzung Qr1 implementiert wird, die Nachkraftstoffeinspritzung den HC-Gehalt des Abgases sowie die Ausgangsleistung des Motors, wenn eine Nachfrage für einen Anstieg der Ausgangsleistung des Motors vorliegt, während ein Ansteigen des HC-Gehaltes des Abgases verursacht wird.
  • Obwohl in der obigen Ausführungsform die Nachkraftstoffeinspritzung der primären Kraftstoffeinspritzung folgend implementiert wird, kann ein Ansteigen des HC-Gehalts des Abgases durch ein Implementieren einer Vor-Kraftstoffeinspritzung, welche in einer Periode vom Anfang eines Ansaughubs bis zur primären Kraftstoffeinspritzung veranlaßt wird, ähnlich durch ein Implementieren der Nachkraftstoffeinspritzung zur Verfügung gestellt werden. Des weiteren kann es akzeptabel sein, anstelle der Durchführung einer rückkoppelnden bzw. Feedbackkorrektur der Menge der Kraftstoffeinspritzung oder einer Korrektur der Kraftstoffeinspritz-Steuerkarte eine rückkoppelnde Korrektur des Kraftstoffeinspritz-Zeitpunktes oder eine Korrektur einer Kraftstoffeinspritz-Zeitpunktsteuerkarte durchzuführen.
  • Obwohl die oben angeführte Ausführungsform auf einen Wechsel zwischen dem Einpunkt-Kraftstoffeinspritzmodus, in welchem nur die primäre Kraftstoffeinspritzung implementiert ist, und dem Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzmodus, in welchem sowohl die primäre Kraftstoffeinspritzung als auch die Nachkraftstoffeinspritzung implementiert sind, gerichtet ist, kann die primäre Kraftstoffeinspritzung in Verbindung mit einem Bereitstellen einer Veränderung des HC-Gehaltes des Abgases modifiziert werden. In diesem Zusammenhang ist die primäre Kraftstoffeinspritzung jene Kraftstoffeinspritzung, welche an einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes implementiert wird, und es ist ohne Belang, ob die Nachkraftstoffeinspritzung oder die Vorkraftstoffeinspritzung implementiert wird. Spezifisch kann als primäre Kraftstoffeinspritzung eine Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung eingesetzt werden. In diesem Fall werden wenigstens eine für sich alleine oder beide aus der Anzahl einer Einspritzung oder des Zeitpunkts einer Einspritzung verändert. Der Ausdruck "Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung", wie er hierin benützt wird, soll sich auf eine Kraftstoffeinspritzung beziehen, welche eine vorgegebene Menge an primärer Kraftstoffeinspritzung in eine Vielzahl von Teilen unterteilt und diese stoßweise bzw. intermittierend zu Zeitpunkten nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes einspritzt, um so den Kraftstoff ohne Unterbrechungen zu verbrennen. Die Zeitdauer, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung offen gehalten wird, um jeden Anteile an Kraftstoff einzuspritzen, ist vorzugsweise kürzer als 800 μ-Sekunden. Das Kraftstoffeinspritz-Intervall Δt zwischen aufeinanderfolgenden Teilen einer Kraftstoffeinspritzung liegt vorzugsweise zwischen 100 und 1.000 μ-Sekunden. Die Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung wird grundsätzlich wie folgt durchgeführt.
  • Kraftstoff, welcher durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 eingespritzt wird, verteilt sich in der Verbrennungskammer 4, indem ein allgemein kolbenähnlich geformter Kraftstoffnebel gebildet wird. Der Kraftstoffnebel zerfällt mehrfach aufgrund von Reibung mit Luft in feine Tropfen und verdampft dann, um Kraftstoffdämpfe zu bilden. Eine Implementierung der Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung stellt einen Anteil an vorgemischter Verbrennung eines ersten Teils des Kraftstoffs zur Verfügung, welcher relativ klein ist, so daß, da kein exzessiver Anstieg der Verbrennungs temperatur und des Verbrennungsdrucks am Beginn einer Verbrennung vorliegt, eine Generierung bzw. Erzeugung von NOx vermindert wird. Das Kraftstoffeinspritzintervall Δt, welches länger als 100 μ-Sekunden ist, hindert nahezu sicher Kraftstofftropfen daran, andere Kraftstofftropfen, welche vor diesen verteilt sind, aufzufangen. Besonders bei Implementierung eines zweiten Teils an Kraftstoffeinspritzung nach einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes brennt der zweite Teil des Kraftstoffs augenblicklich und dann wird ein großer Druckanstieg in der Verbrennungskammer 4 verursacht, welcher mit einem Anstieg an Viskosität der komprimierten Luft einhergeht. Als ein Ergebnis davon werden Tropfen eines dritten Anteils an Kraftstoff augenblicklich verlangsamt, um somit am Auffangen von zuvor verteilten Tropfen gehindert zu werden. Da die Zeit, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 offen gehalten wird, um jeden Teil des Kraftstoffes einzuspritzen, kürzer ist als 800 μ-Sekunden, ist die Menge an durch jede einzelne Kraftstoffeinspritzung eingespritztem Kraftstoff klein, um so eine Rekombination von Kraftstofftropfen auf ein Minimum während einer Implementierung der Kraftstoffeinspritzung zu begrenzen. Deshalb kann eine Mischung von Kraftstoffdämpfen mit Luft stark verbessert werden, indem eine Zerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffes beschleunigt wird, was durch ein Erhöhen des Kraftstoffdruckes erreicht wird, um eine Einspritzgeschwindigkeit zu steigern. Das Kraftstoffeinspritz-Intervall Δt, welches kürzer als 1.000 μ-Sekunden ist, verursacht, daß ein Teil des Kraftstoffs, vor einer Beendigung einer Verbrennung eines vorhergehenden Kraftstoffteils zu verbrennen beginnt, um eine zufriedenstellende Verbrennung des Kraftstoffs ohne Unterbrechungen während einer Implementierung der Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung zur Verfügung zu stellen.
  • Kurz gesagt, bewirkt ein Implementieren einer Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung mit einer vorgegebenen Menge an Kraftstoff, welche in eine Vielzahl von Teilen aufgeteilt wird, eine bemerkenswert zufriedenstellende Kraftstoffverbrennung, woraus resultierend eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und eine Steuerung der Generierung bzw. Erzeugung von Rauch realisiert werden. Des weiteren verursacht sie, während die Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung relativ spät endet, eine zufriedenstellende Verdampfung und danach eine zufriedenstellende Diffusionsverbrennung, so daß, da die Verbrennungskammer 4 für eine relativ lange Zeitspanne auf hohem Druck gehalten wird, die Expansionskraft des Abgases bemerkenswert effektiv auf den Kolben 3 wirkt. In der Folge bietet die Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs aufgrund einer gesteigerten, mechanischen Effektivität ohne die Verbrennung des Kraftstoffes zu erschweren, wie dies vorkommen kann, wenn ein Kraftstoffeinspritzpunkt verzögert wird.
  • Während die Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung bewirkt, daß Kraftstoff zufriedenstellend verbrennt, und in der Folge den HC-Gehalt des Abgases im Vergleich mit der Einpunkt-Kraftstoffeinspritzung senkt, ist sie trotzdem in jedem Fall, in dem die Anzahl der Einspritzungen erhöht wird und das Einspritzintervall verlängert wird, relativ spät beendet, um den HC-Gehalt des Abgases zu steigern.
  • 11 illustriert das Ergebnis einer empirischen Studie von Effekten der Anzahl an Einspritzungen und Einspritzintervallen der Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung als der primären Kraftstoffeinspritzung, die auf den HC-Gehalt des Ab gases ausgeübt werden. Die Studie wurde für die Einpunkt-Kraftstoffeinspritzung erstellt, welche eine Basismenge an Kraftstoff im Ganzen nahe einem oberen Totpunkt eines Kompressionshubes einspritzt, sowie für eine Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzung, welche die Basismenge des Kraftstoffes in zwei gleiche Teile geteilt einspritzt, und eine Dreipunkt-Kraftstoffeinspritzung, welche die Basismenge an Kraftstoff in drei gleiche Teile geteilt einspritzt. Der HC-Gehalt des Abgases wurde bezüglich des Kurbelwinkels bei Beendigung der Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung (Beendigungskurbelwinkel) für verschiedene Einspritzintervalle untersucht, und zwar für 350 μ-Sekunden, 400 μ-Sekunden, 700 μ-Sekunden und 900 μ-Sekunden für die Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzung und 400 μ-Sekunden, 450 μ-Sekunden, 700 μ-Sekunden und 900 μ-Sekunden für die Dreipunkt-Kraftstoffeinspritzung.
  • Wie anschaulich demonstriert wurde, stellt die Einpunkt-Kraftstoffeinspritzung den höheren HC-Gehalt des Abgases zur Verfügung als sowohl die Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzung als auch die Dreipunkt-Kraftstoffeinspritzung. Die Dreipunkt-Kraftstoffeinspritzung stellt einen HC-Gehalt des Abgases zur Verfügung, der höher ist als bei der Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzung. Sowohl die Zweipunkt-Kraftstoffeinspritzung als auch die Dreipunkt-Kraftstoffeinspritzung bieten ein Ansteigen des HC-Gehalts des Abgases mit einem Ansteigen des Einspritzintervalls. Deshalb wird eine Diagnose von Normalität oder Abnormalität der Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungsregelung bzw. -steuerung oder Korrektur einer Kraftstoffeinspritzung auf Basis der Ausgangsleistung des Motors durchgeführt, welche gemäß der Abgas-Rezirkulation variiert, wenn der HC-Gehalt des Abgases durch ein Modifizieren der primären Kraftstoffeinspritzung verändert wird.
  • 12 ist ein Flußdiagramm, welches eine Sequenz- bzw. Ablaufroutine der Abgas-Rezirkulations-(EGR)-Steuerung für den Mikrocomputer der elektronischen Steuer- bzw. Regeleinheit 35 illustriert.
  • Wenn die Flußdiagrammlogik beginnt, gelangt die Regelung zum ersten Schritt S301, wo verschiedene Signale als Kontrollparameter wenigstens von dem Kurbelwinkelsensor 9, dem Luftdurchflußsensor 11 und dem Gaspedalwegsensor 32 eingelesen werden. In der Folge wird bei Schritt S302 ein Basis-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRb auf der Basis eines Gaspedalwegs und einer Motordrehzahl eingelesen, welche von einem Kurbelwinkel von einer Abgas-Rezirkulations-Regelungskarte, wie in 13 gezeigt, erhalten werden. Die Abgas-Rezirkulations-Steuerkarte definiert ein Abgas-Rezirkulationsverhältnis, welches empirisch mit bezug auf die Motordrehzahl und Gaspedalweg bestimmt wird und elektronisch im Speicher der elektronischen Regeleinheit 35 gespeichert wird. Das Basis-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRb ist so definiert, daß es mit einer Abnahme des Gaspedalwegs und/oder einer Abnahme der Motordrehzahl höher wird. Der Ausdruck "Abgasrezirkulationsverhältnis", wie er hierin benutzt wird, soll ein Verhältnis der Menge an Abgas bedeuten und sich darauf beziehen, welches relativ zur Gesamtmenge an Ansaugluft rezirkuliert wird, welche in die Verbrennungskammer 4 eingebracht wird.
  • Bei Schritt S303 wird eine Zielmenge an frischer Ansaugluft q basierend auf dem Gaspedalweg und der Motordrehzahl von einer Frischluft-Ansaugsteuerkarte eingelesen, wie dies in
  • 14 gezeigt ist. Die Frischluft-Ansaugsteuerkarte definiert die Menge an frischer Einlaß- bzw. Ansaugluft, welche empirisch mit Bezug auf Motordrehzahl und Gaspedalweg bestimmt wird und elektronisch im Speicher der elektronischen Regeleinheit 35 gespeichert wird. Die Zielmenge an frischer Ansaugluft q wird so definiert, daß sie mit einem Anstieg des Gaspedalwegs und/oder einem Anstieg der Motordrehzahl höher wird. Der Ausdruck "Menge an frischer Ansaugluft", wie hierin benützt, soll eine Menge an Luft bedeuten und sich darauf beziehen, welche erhalten wird, indem man eine Menge an Abgas, welches in den Ansaugluftstrom rezirkuliert wird, von der Gesamtmenge an Luft abzieht, welche in die Verbrennungskammer 4 eingebracht wird. Die Menge an frischer Ansaugluft ist ein Meßwert, der durch den Luftdurchflußsensor 11 aufgenommen bzw. detektiert wird. Im allgemeinen wird ein Direkteinspritzungs-Dieselmotor einerseits durch ein Regeln bzw. Steuern einer Erzeugung von NOx auf niedriger, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer 4 (welches als ein Verbrennungskammer-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezeichnet wird) gesenkt wird, indem die Menge an Abgas-Rezirkulation erhöht wird, und andererseits durch Verursachen eines scharfen Anstiegs der Menge an Rauch charakterisiert, wenn das Verbrennungskammer-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu gering wird. Deshalb werden das Basis-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRb und die Zielmenge an frischer Ansaugluft q so festgelegt, daß ein Verbrennungskammer-Luft-Kraftstoff-Verhältnis so klein wie möglich innerhalb eines Bereiches zur Verfügung gestellt wird, in welchem kein scharfer Anstieg der Menge an Rauch auftritt.
  • In der Folge wird, bei Schritt S304, ein Korrekturwert EGRf/b zur rückkoppelnden Regelung des Abgas-Rezirkulationsverhältnisses von einer Korrekturwertkarte, wie sie in
  • 16 gezeigt ist, welcher auf der Basis der Differenz der aktuellen Menge an frischer Ansaugluft, welche vom Luftdurchflußsensor 11 detektiert wird, zur Zielmenge an frischer Ansaugluft q eingelesen. Der Korrekturwert EGRf/b wird kleiner mit einem Anstieg in der Differenz zwischen der Zielmenge an frischer Ansaugluft und der aktuellen Menge an frischer Ansaugluft, wenn die Zielmenge an frischer Ansaugluft größer ist als die aktuelle Menge an frischer Ansaugluft, oder wird größer mit einem Anstieg in der Differenz zwischen der Zielmenge an frischer Ansaugluft und der aktuellen Menge an frischer Ansaugluft, wenn die Zielmenge an frischer Ansaugluft kleiner ist als die aktuelle Menge an frischer Ansaugluft. Die Karte verfügt über einen Totbereich für vorbestimmte kleine Differenzen zwischen der Zielmenge an frischer Ansaugluft und der aktuellen Menge an frischer Ansaugluft.
  • Nach einem Bestimmen des Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnisses EGRt durch Addieren des Korrekturwertes EGRf/b zum Basis-Abgasrezirkulationsverhältnisses EGRb bei Schritt S305, wird bei Schritt S306 entschieden, ob dies unter der Überwachung auf der Basis der Ausgangsleistung des Motors liegt. Liegt dies unter der Überwachung, wird in der folge bei Schritt S307 eine andere Entscheidung nachfolgend getroffen, ob das Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRt größer ist als ein kritisches Verhältnis EGRmon für eine Überwachung. Wenn das Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRt noch immer weniger als ein kritisches Verhältnis EGRmon ist, wird das kritische Verhältnis EGRmon für das Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRt bei Schritt S308 ersetzt. Schließlich wird das elektromagnetische Ventil 28 mit einem Steuersignal gemäß dem Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRt beliefert, nämlich dem kritischen Verhält nis EGRmon in diesem Fall, um das Abgas-Rezirkulationsventil (EGR) 24 bei Schritt S309 anzusteuern bzw. abzutreiben. Die Flußdiagrammlogik kehrt zum ersten Schritt S301 für einen weiteren Ablauf der Abgas-Rezirkulationssteuerung zurück.
  • Wenn es außerhalb der Überwachung liegt oder wenn das Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRt größer ist als ein kritisches Verhältnis EGRmon, wird das elektromagnetische Ventil 28 mit einem Steuersignal gemäß dem Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnisses EGRt beliefert, um das Abgas-Rezirkulationsventil (EGR) 24 bei Schritt S309 anzutreiben. Danach kehrt die Flußdiagrammlogik zum ersten Schritt S301 für einen weiteren Ablauf der Abgas-Rezirkulationssteuerung zurück.
  • Mit der Abgas-Rezirkulationssteuerung wird, da das Ziel-Abgasrezirkulationsverhältnis EGRt, mit anderen Worten, die Menge an Abgas-Rezirkulation, erhöht wird, wenn es kleiner als das kritische Verhältnis EGRmon ist, ein Anstieg des HC-Gehaltes des Abgases durch eine Änderung im Verbrennungszustand auf die Ausgangsleistung des Motors durch eine Rezirkulation des Abgases reflektiert, ein Diagnosefehler der Kraftstoffeinspritzmodus-Veränderungsregelung bzw. -Steuerung und eine falsche Korrektur der Kraftstoffeinspritzregelung werden verhindert oder beachtlich reduziert.
  • Die vorliegende Erfindung ist ebenso an einen Benzinmotor wie an einen Dieselmotor mit demselben Ergebnis anwendbar.
  • Es ist zu verstehen, daß, obwohl die vorliegende Erfindung im Detail bezüglich der darin enthaltenen bevorzugten Ausführungen beschrieben wurde, verschiedene andere Ausführun gen und Varianten jenen, die in der Technik erfahren sind, unterkommen, welche innerhalb des Rahmens und Geistes der Erfindung liegen, und daß derartige andere Ausführungen und Varianten auch durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen.

Claims (5)

  1. Motorsteuersystem zum Regeln bzw. Steuern eines Motors (1), welcher mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (5) zum Zuführen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer (4) des Motors (1) ausgerüstet ist, wobei das Motorsteuersystem Abgas-Regel- bzw. -Steuermittel (35, S103, S104), um eine Änderung in einer Zusammensetzung des Abgases von dem Motor (1) zu bewirken, um dadurch eine Änderung in einer HC-Konzentration des Abgases gemäß Motorbetriebsbedingungen zu bewirken, Abgas-Rezirkulationsmittel (23, 24) zum teilweisen Rezirkulieren des Abgases in ein Einlaßsystem (10) des Motors (1), Ausgabe- bzw. Ausgangsdetektionsmittel (9) zum Detektieren einer Motorleistung bzw. eines Motorabtriebs in Bezug auf ein Wellendrehmoment des Motors, und Regel- bzw. Steuermittel (35, S205, S209, S211, S212, S108) zum Detektieren einer Änderung in der Motorleistung (Δ neav) unmittelbar nach einem Auftreten einer Änderung in einer HC-Konzentration des Abgases aufgrund der Änderung in der Zusammensetzung des Abgases und zum Regeln bzw. Steuern einer korrigierten Menge an Kraftstoff (Qr1, S108) von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung aufweist, um die Änderung in der Motorleistung auf einen Zielwert (Δneref) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß: die Steuer- bzw. Regelmittel einen integrierten Wert der korrigierten Menge an Kraftstoff (ΣQrlF/B) mit einem vorbestimmten Wert (QrlF/Bm) vergleichen (S121) und eine Diagnose einer Steuer- bzw. Regelabnormalität der Abgas-Rezirkulationsmittel auf der Basis eines Resultats des Vergleichs des integrierten Werts mit dem vorbestimmten Wert durchführen.
  2. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgas-Steuermittel eine Anzahl von Malen bzw. Durchführungen und Zeitpunkten einer Kraftstoffeinspritzung in einer Periode von dem Beginn eines Einlaßhubes und einem Ende eines Auslaßhubes gemäß den Motorbetriebsbedingungen regeln bzw. steuern.
  3. Motorsteuersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel die Änderung in der Zusammensetzung des Abgases von dem Motor durch die Abgas-Steuermittel korrigieren.
  4. Motorsteuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgas-Steuermittel eine NC-Konzentration des Abgases durch ein Ändern eines Kraftstoffeinspritzmodus von einem ersten Kraftstoffeinspritzmodus, in welchem nur eine primäre Kraftstoffeinspritzung zum Einspritzen von Kraftstoff nahe einem oberen Totpunkt eines Verdichtungs- bzw. Kompressionshubes durchgeführt wird, zu einem zweiten Kraftstoffeinspritzmodus ändern, in welchem sowohl die primäre Kraftstoffeinspritzung als auch eine Nach-Kraftstoffeinspritzung zum Einspritzen von Kraftstoff entweder in den Expansionshub oder in den Abgashub nachfolgend auf den Kompressionshub entsprechend von Motorbetriebsbedingungen durchgeführt werden.
  5. Motorsteuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielwert (Δneref) empirisch für die Änderung in der Motorleistung in dem ersten Kraftstoffeinspritzmodus entsprechend einer Menge und einem Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung in dem ersten Kraftstoffeinspritzmodus eingestellt bzw. festgelegt ist.
DE60006627T 1999-09-29 2000-09-26 Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE60006627T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27650299A JP2001098989A (ja) 1999-09-29 1999-09-29 エンジンの制御装置及びエンジンの制御装置の異常診断装置
JP27650299 1999-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60006627D1 DE60006627D1 (de) 2003-12-24
DE60006627T2 true DE60006627T2 (de) 2004-09-23

Family

ID=17570365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60006627T Expired - Fee Related DE60006627T2 (de) 1999-09-29 2000-09-26 Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6354269B1 (de)
EP (1) EP1088980B1 (de)
JP (1) JP2001098989A (de)
DE (1) DE60006627T2 (de)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4253981B2 (ja) * 2000-02-01 2009-04-15 マツダ株式会社 エンジンの制御装置、及びエンジンの異常診断装置
DE10039952C2 (de) * 2000-08-16 2003-04-24 Siemens Ag Verfahren zur Überprüfung einer Abgasrückführanlage
JP3792506B2 (ja) * 2000-12-01 2006-07-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US6536209B2 (en) * 2001-06-26 2003-03-25 Caterpillar Inc Post injections during cold operation
JP4350931B2 (ja) * 2002-02-12 2009-10-28 株式会社デンソー 車両の異常診断装置及び異常診断方法
JP3706075B2 (ja) * 2002-02-15 2005-10-12 本田技研工業株式会社 Ｏ２センサ並びに空燃比制御装置
US7055311B2 (en) 2002-08-31 2006-06-06 Engelhard Corporation Emission control system for vehicles powered by diesel engines
JP2004100517A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の故障検出装置
US6945047B2 (en) * 2002-10-21 2005-09-20 General Electric Company Apparatus and method for automatic detection and avoidance of turbocharger surge on locomotive diesel engines
DE10252988B3 (de) * 2002-11-14 2004-06-09 Siemens Ag Verfahren zur Ermittlung der Einspritzmenge einer Brennkraftmaschine
DE10254477B3 (de) * 2002-11-21 2004-06-24 Siemens Ag Prüfverfahren für einen Abgaskatalysator und eine entsprechende Prüfeinrichtung
DE10254696A1 (de) * 2002-11-23 2004-06-03 Adam Opel Ag Verfahren zur Reduzierung der Emission von Ottomotoren
US7137252B2 (en) * 2003-02-13 2006-11-21 Jidosha Denki Kogyo Co., Ltd. Variable nozzle control apparatus of turbocharger
US7024856B2 (en) * 2003-02-13 2006-04-11 Jidosha Denki Kogyo Co., Ltd. Variable nozzle control apparatus of turbocharger
US7093579B2 (en) * 2004-02-26 2006-08-22 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method and apparatus for adjusting fuel injection timing
JP4415749B2 (ja) 2004-05-10 2010-02-17 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP4349221B2 (ja) * 2004-06-28 2009-10-21 日産自動車株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
US7003395B1 (en) 2004-12-28 2006-02-21 Detroit Diesel Corporation Automatic thermostat mode time limit for automatic start and stop engine control
US7146959B2 (en) * 2004-12-28 2006-12-12 Detroit Diesel Corporation Battery voltage threshold adjustment for automatic start and stop system
US7036477B1 (en) 2004-12-28 2006-05-02 Detroit Diesel Corporation Engine run time change for battery charging issues with automatic restart system
US7328577B2 (en) * 2004-12-29 2008-02-12 Honeywell International Inc. Multivariable control for an engine
US7296555B2 (en) * 2005-08-25 2007-11-20 General Electric Company System and method for operating a turbo-charged engine
US7458358B2 (en) * 2006-05-10 2008-12-02 Federal Mogul World Wide, Inc. Thermal oxidation protective surface for steel pistons
US7360522B2 (en) * 2006-07-25 2008-04-22 General Electric Company System and method for operating a turbo-charged engine
US7895827B2 (en) * 2006-09-28 2011-03-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling engine operation during regeneration of an exhaust aftertreatment system
DE102006046840A1 (de) 2006-10-02 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Kraftstoffeinspritzsystems
US8103429B2 (en) 2006-12-19 2012-01-24 General Electric Company System and method for operating a compression-ignition engine
JP4776566B2 (ja) * 2007-02-28 2011-09-21 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料制御装置
DE102007034337A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der eingespritzten Kraftstoffmenge
DE102007034335A1 (de) 2007-07-24 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der eingespritzten Kraftstoffmasse einer Voreinspritzung
FR2919671B1 (fr) * 2007-08-03 2009-10-30 Sphere Tech Europ Sarl Procede de diagnostic d'un moteur a combustion interne par analyse des gaz d'echappement et dispositif de mise en oeuvre.
JP4859875B2 (ja) * 2008-05-12 2012-01-25 三菱重工業株式会社 ディーゼルエンジンの排ガス再循環制御装置
JP5825068B2 (ja) * 2011-11-18 2015-12-02 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射の異常判定方法と内燃機関
JP5880187B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-08 株式会社デンソー 燃料噴射弁検査装置
WO2014013552A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
EP3415747B1 (de) * 2016-02-09 2024-05-08 Hitachi Astemo, Ltd. Motorsteuerungsvorrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2666229B2 (ja) * 1992-03-30 1997-10-22 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの異常診断装置
JP3170067B2 (ja) * 1992-10-02 2001-05-28 株式会社日立製作所 内燃機関の希薄燃焼制御装置及びこれを備えた燃料噴射量制御装置
JP3334396B2 (ja) 1995-01-20 2002-10-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
KR0185697B1 (ko) * 1995-01-20 1999-03-20 와다 아키히로 내연기관의 배기정화방법
JP3422447B2 (ja) * 1995-04-12 2003-06-30 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US5806014A (en) * 1995-05-01 1998-09-08 Motorola Inc. Combustion control of an internal combustion engine proximate an extinction limit
JP3075181B2 (ja) * 1996-06-12 2000-08-07 トヨタ自動車株式会社 排気ガス再循環装置の異常判定装置
US5750886A (en) * 1996-06-27 1998-05-12 General Motors Corporation Engine emissions analyzer with diagnostic
DE69719460T2 (de) * 1996-11-22 2004-01-29 Denso Corp Abgasemissionssteuerungssystem und Verfahren für Verbrennungsmotoren
US6176220B1 (en) * 1996-12-13 2001-01-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Combustion control device for internal combustion engine
DE19730403C1 (de) * 1997-07-16 1998-10-22 Daimler Benz Ag Mehrzylindrige, luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine
JP3975512B2 (ja) * 1997-07-25 2007-09-12 日産自動車株式会社 エンジンの異常診断装置
US5996337A (en) * 1998-02-06 1999-12-07 Engelhard Corporation Dynamic calorimetric sensor system
US6003307A (en) * 1998-02-06 1999-12-21 Engelhard Corporation OBD calorimetric sensor system with offset error correction

Also Published As

Publication number Publication date
DE60006627D1 (de) 2003-12-24
US6354269B1 (en) 2002-03-12
JP2001098989A (ja) 2001-04-10
EP1088980A2 (de) 2001-04-04
EP1088980B1 (de) 2003-11-19
EP1088980A3 (de) 2002-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60006627T2 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE60208522T2 (de) Abgasreiniger für brennkraftmaschinen
DE69636687T2 (de) Vorrichtung zum erfassen und steurern des luftüberschussfaktors einer brennkraftmaschine
DE10311356B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren
DE69905111T2 (de) Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine
DE602004013243T2 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines Motors
DE102017131256B4 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Anomaliediagnosesystem für eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE3544839C2 (de)
DE10027738A1 (de) Motorabgas-Reinigungsvorrichtung
DE3709136A1 (de) Steuereinrichtung fuer das luft-/kraftstoff-verhaeltnis einer brennkraftmaschine mit einem drei-wege-katalysator
DE69905682T2 (de) Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE102008061150A1 (de) Abgasreinigungseinrichtung für einen Motor
DE102015200283A1 (de) Steuereinrichtung eines Motors mit Turbolader
DE60020470T2 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP2657478B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines NO-Oxidationskatalysators
DE102013225133B4 (de) Steuersystem für einen Verbrennungsmotor
DE102010003705A1 (de) Verfahren zum Heizen eines Katalysators in einem Motorsystem und zur Diagnose der Wirksamkeit von Maßnahmen zum Heizen des Katalysators
DE102010016554A1 (de) Verbrennungsmotor
DE102008026706B4 (de) Abgasreinigungssteuervorrichtung und -steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine
DE102012207717A1 (de) Verfahren zur Partikelfilterregeneration
DE19737377B4 (de) Regelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10030064A1 (de) Motorabgasreinigungsvorrichtung
DE19650518C1 (de) Verfahren zum Steuern einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
DE60108995T2 (de) Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine
DE60019514T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Dieselbrennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee