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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für Abgasrückführung bzw. Rezirkulation für einen
Kraftfahrzeugmotor.
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Typischerweise
sind Steuersysteme für
Abgasrückführung bzw.
Abgasrezirkulationssteuersysteme, beispielsweise für einen
Kraftfahrzeugdieselmotor, dazu bestimmt bzw. konstruiert und geeignet bzw.
adaptiert, um eine Rezirkulation bzw. Rückführung von Abgas während eines
Leerlaufs zu unterbrechen, indem ein Abgasrezirkulations-(EGR)-Ventil geschlossen
wird, so daß Kraftstoff
mit frischer Einlaß-
bzw. Ansaugluft vermischt und in Zylindern des Dieselmotors verbrannt
wird. Auf diese Art werden Emissionen von Stickoxiden (NOx) sogar
während eines
Leerlaufs geregelt bzw. gesteuert, indem der Sauerstoffgehalt von
in die Zylinder eingebrachter Luft gesenkt wird. Derartige Abgasrezirkulationssteuersysteme
für einen
Kraftfahrzeugdieselmotor sind beispielsweise aus der japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 7-117006 bekannt.
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In
dem Fall, wo der Dieselmotor rückkopplungsgesteuert
bzw. -geregelt ist, um eine erwünschte
Geschwindigkeit bzw. Drehzahl während
eines Leerlaufs zu erreichen, um ein Abfallen der Leerlaufgeschwindigkeit
des Dieselmotors nachfolgend auf einen Anstieg der Motorlast zu
verhindern, was beispielsweise aufgrund eines Betätigens von
motorgetriebenen Zusatzausrüstungen
usw. vorkommt, ist es typisch, eine Leerlaufgeschwindigkeits- bzw.
Leerlaufdrehzahlregelung bzw. -steuerung durchzuführen, in
welcher der Dieselmotor geregelt wird, um die gewünschte Geschwindigkeit
bzw. Drehzahl durch ein Regeln bzw. Steuern der Menge von Kraftstoff
zu erreichen, welche in die Zylinder geliefert wird. Während eines
Durchführens
der Leerlaufdrehzahlregelung, um Emissionen von Stickoxiden (NOx)
von dem Dieselmotor zu steuern, ist es gedacht, das Abgasrezirkulations-(EGR)-Ventil
zu öffnen,
um eine Rezirkulation einer großen
Menge von Abgas in die Zylinder zu erlauben. Da eine Rezirkulation
von Abgas von einer Verminderung von in die Zylinder eingebrachter Frischluft
begleitet wird, wenn die Menge an Kraftstoff gegen ein Abfallen
der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl während eines Leerlaufs erhöht wird, wird
jedoch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
oder der Überschußluftfaktor
bedeutend kleiner, mit anderen Worten, die Luft-Kraftstoff-Mischung ist bzw.
wird leicht angereichert.
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Im
Hinblick auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bei einem graduellen
bzw. allmählichen
Anreichern einer Luft-Kraftstoff-Mischung, verschlechtert sich die
Verbrennbarkeit der Luft-Kraftstoff-Mischung bei Luft-Kraftstoff-Verhältnissen
unter einem Grenzverhältnis
A zu einer Erzeugung einer erlaubten bzw. erlaubbaren Menge von
Rauch, wie in 3 gezeigt, woraus
resultierend die Menge an Rauch scharf über die erlaubte Menge ansteigt,
wie dies in 3 gezeigt
ist. Andererseits gibt es, um Emissionen von Stickoxiden (NOx) in
dem Abgas zu regeln, bzw. zu steuern, einen starken Bedarf zu einem
Einführen
einer großen
Menge von rezirkuliertem Abgas in die Zylinder. Im Licht dieser
Umstände
ist es wünschenswert,
ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu liefern, welches so nahe wie möglich an, jedoch unter einer
Grenze zu einer Erzeugung von unerwünschtem Rauch ist.
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Wenn
die Leerlaufdrehzahlregelung durchgeführt wird, während eine Luft-Kraftstoff-Mischung bei
einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
nahe dem Grenzverhältnis
unter rezirkuliertem Abgas verbrannt wird, vermindert ein Vergrößern der
Kraftstoffmenge gegen ein Abfallen der Motordrehzahl möglicherweise das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
unter das Grenzverhältnis.
Um eine solche unerwünschte
Veränderung
in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu vermeiden, während
eine obere Begrenzung für
einen Anstieg in der Menge an Kraftstoff eingesetzt werden kann,
ist es jedoch schwierig, ein Abfallen der Motordrehzahl sicher zu
verhindern, und es wird befürchtet,
daß der Motor
möglicherweise
abstirbt, wenn das Schlimmste geschieht.
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Um
ein Abfallen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter eine Grenze
zu einer Erzeugung von unerwünschtem
Rauch zu verhindern, wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen.
Eine von solchen Techniken, die beispielsweise aus der japanischen
ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 8-144867 bekannt ist, ist, die Menge an Abgas zu regeln bzw.
zu steuern, welches rezirkuliert wird, basierend auf einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches
basierend auf einer Messung durch einen linearen Sauerstoff-(O2)-Sensor erfaßt wird, um so ein Grenz-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur
Erzeugung von unerwünschten
Partikeln (Rauch) zu liefern. In dem Fall, wo die Abgasrezirkulationssteuerung
basierend auf einer Messung durch einen linearen Sauerstoff-(O2)-Sensor durchgeführt wird, der in einem Abgasdurchtritt
angeordnet ist, gibt es ein Problem, daß ein Einbringen von Abgas
in den Motor von einer Verzögerung
bei einem Erfassen bzw. Detektieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
mit dem linearen Sauerstoff-(O2)-Sensor
begleitet ist, was immer zu einem Erschweren einer Ansprechempfindlichkeit
der Luft- Kraftstoff-Verhältnissteuerung
zu einem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis führt. Zusätzlich ist ein Installieren
des linearen Sauerstoff-(O2)-Sensors nachteilig
im Hinblick auf die Kosten.
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Als
ein weiteres Beispiel bezieht sich EP-A-659 994 auf eine Motorregelung
bzw. -steuerung mit geschlossener Rückkopplungsschleife und noch
genauer, auf eine geschlossene Rückkopplungsschleifenregelung
bzw. -steuerung von Motorabgas, welches zu einem Motorlufteinlaß rezirkuliert wird,
wobei eine Reihe von bestimmten bzw. geeigneten adaptiven Korrekturwerten
selektiv aktualisiert und in einem Speicher in Antwort auf den Grad
einer Abweichung für
korrespondierende bzw. entsprechende Motorbetriebsbereiche gespeichert
wird.
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Es
ist ein Ziel bzw. Gegenstand der Erfindung, ein Steuersystem zur
Abgasrezirkulation für
einen Motor für
Abgas zur Verfügung
zu stellen, welches teilweise in einen Motor rezirkuliert wird,
um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu regeln bzw. zu steuern, welches eine verbesserte Ansprechempfindlichkeit hat.
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Dieser
Gegenstand wird durch ein Steuersystem für Abgasrezirkulation gelöst, welches
die Eigenschaften hat, die in Anspruch 1 geoffenbart werden. Bevorzugte
Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Unteransprüche.
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Dementsprechend
wird ein Abgasrezirkulationssteuersystem bzw. Steuersystem für Abgasrückführung zur
Verfügung
gestellt, welches die Menge einer Einlaß- bzw. Ansaugluft regelt,
welche in einen Motor eingebracht wird, welche aus frischer Einlaß- bzw.
Ansaugluft und Abgas besteht, das re zirkuliert wird, und noch genauer
eine Zielmenge an frischer Ansaugluft basierend auf einem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und
einer Menge von Kraftstoff bestimmt, welche in den Motor geliefert
wird, und die Zielmenge an Abgas in den Motor einläßt.
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Das
Abgasrezirkulationssteuersystem der Erfindung ist gekennzeichnet
durch ein Bestimmen eines Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses,
ein Bestimmen einer Zielmenge an frischer Ansaugluft ohne Abgas,
das in den Motor eingelassen wird, auf der Basis des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
und einer Menge an Kraftstoff, welche in den Motor geliefert wird, und
ein Steuern bzw. Regeln einer Menge von Abgas, welches in den Motor
eingelassen wird, um so eine Menge an frischer Ansaugluft, welche
durch einen Luftdurchflußsensor überwacht
wird, zu der Zielmenge an Einlaß-
bzw. Ansaugluft zu bringen.
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Bei
dem Abgasrezirkulationssteuersystem gibt es, verglichen mit einem
Abgasrezirkulationssteuersystem des Standes der Technik, welches
einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
einschließt,
keine Verzögerung
bei der Regelung bzw. Steuerung einer Abgasrezirkulation durch ein
Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch einen Luft-Kraftstoff-Sensor und die simultane
bzw. gleichzeitige Regelung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
und einer Abgasrezirkulation stellt eine Verbesserung einer Ansprechempfindlichkeit
der Steuerung bzw. Regelung auf Veränderungen in Motorbetriebsbedingungen
zur Verfügung.
Weiters spart die Nichtverwendung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors
Produktionskosten.
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Durch
ein Bestimmen des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, daß es nahe
zu einer Grenze zu einem Erzeugen von mehr als einer spezifizierten Menge
an Rauch liegt, wird eine große
Menge an Abgas in den Motor mit einem Effekt eines Reduzierens von
NOx-Emissionen ebenso wie eines Zurückhaltens einer Erzeugung von
so wenig Rauch wie möglich
eingelassen.
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Die
Feedback- bzw. Rückkopplungssteuerung
der Menge an Abgas, welche rezirkuliert wird, basierend auf einer
Menge an frischer Einlaß-
bzw. Ansaugluft, welche durch einen Luftmengen- bzw. -strömungssensor
erfaßt
wird, und einer Zielmenge an frischer Ansaugluft verbessert die
Genauigkeit einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung. Wenn sich der
Motor während
eines Übergangs
in einer Betriebsbedingung bzw. einen Betriebszustand, wie beispielsweise
einer Beschleunigung befindet, wird der Grad einer Abgasrezirkulations-Rückkopplungssteuerung
erhöht,
um die Ansprechempfindlichkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung
zu verbessern. Andererseits wird, während einem Nicht-Übergang
in einen Betriebszustand, wie beispielsweise Leerlauf, der Grad
an Abgasrezirkulations-Rückkopplungssteuerung
erhöht,
um eine Verzögerung
in der Abgasrezirkulation zur Verfügung zu stellen, wodurch die
Stabilität
der Verbrennung sichergestellt wird.
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Während der
Abgasrezirkulationssteuerung wird die Menge an Kraftstoff geregelt
bzw. gesteuert, um so ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis während eines Leerlaufs zu liefern,
und worauf basierend die Zielmenge an frischer Ansaugluft bestimmt
wird. Durch ein Steuern sowohl der Menge an frischer Ansaugluft
auf eine Zielmenge wie auch einer Motordrehzahl zu einer Zieldrehzahl
wird die Ansprechempfind lchkeit einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung
während
eines Leerlaufs bemerkenswert verbessert.
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Ein
Steuersystem zur Abgasrezirkulation bzw. -rückführung gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung regelt bzw. steuert ein Abgasrezirkulationsventil,
um teilweise Abgas zuzulassen, welches in einen Motor rezirkuliert
wird, und steuert bzw. regelt Kraftstoffeinspritzmittel, um eine Menge
von Kraftstoff in den Motor zu liefern, um eine Motordrehzahl zu
einer Zieldrehzahl zu bringen, wenn eine Änderung in einem Motorausgangsdrehmoment
während
eines Leerlaufs erfaßt
bzw. detektiert wird. Das Abgasrezirkulationssteuersystem regelt
bzw. steuert das Abgasrezirkulationsventil zu einem Öffnen, um
ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu liefern, welches nahe an einer Grenze zu einer Erzeugung von
mehr als einer spezifizierten Menge an Rauch ist, während die
Kraftstoffeinspritzmittel eine Menge an Kraftstoff steuern bzw.
regeln, um eine Motordrehzahl zu einer Zieldrehzahl zu bringen.
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Bei
dem Abgasrezirkulationssteuersystem wird, während die Kraftstoffeinspritzung
gesteuert bzw. geregelt wird, um eine Änderung des Motorausgangsdrehmoments
zu steuern bzw. zu regeln, wenn die Veränderung während eines Leerlaufs detektiert wird,
das Abgasrezirkulationsventil geregelt bzw. gesteuert, um zu öffnen, daß ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis nahe
an einer Grenze einer Erzeugung von mehr als einer spezifizierten
Menge an Rauch geliefert wird. Durch ein Steuern bzw. Regeln des
Abgasrezirkulationsventils in Antwort auf einen Anstieg oder ein Absinken
der Menge an Kraftstoffeinspritzung wird eine große Menge
an Abgas zu dem Motor mit einem Effekt eines Reduzierens von NOx-Emis sionen,
wie auch eines Zurückhaltens
einer Erzeugung von so wenig Rauch wie möglich zugelassen.
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Die
vorangegangenen und andere Gegenstände und Eigenschaften der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsformen
klar verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen wird, in welchen:
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1 eine schematische Konzeptansicht
ist, die einen Motor zeigt, welcher mit einem Abgasrezirkulationssteuersystem
der Erfindung ausgestattet ist;
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2 eine schematische Ansicht
eines Motors ist, welcher mit einem Abgasrezirkulationssteuersystem
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ausgestattet ist;
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3 ein funktionelles Blockdiagramm
eines Controllers bzw. einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung des Abgasrezirkulationssteuersystems
von 1 ist;
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4 ein Flußdiagramm
ist, welches die Routine einer Kraftstoffeinspritzssteuerequenz
darstellt bzw. illustriert;
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5 ein Flußdiagramm
ist, welches die Routine einer Abgasrezirkulationssteuersequenz
illustriert;
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6 ein charakteristisches
Diagramm ist, welches ein korrigiertes Drehmoment relativ zu der Differenz
zwischen einer Ziel-Leerlaufdrehzahl und einer tatsächlichen
Motordrehzahl zeigt;
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7 ein charakteristisches
Diagramm ist, welches eine Basismenge an Abgasrezirkulation relativ
zu einer Zielmenge an Frischluft zeigt;
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8 ein charakteristisches
Diagramm ist, welches eine Korrekturmenge an Abgasrezirkulation relativ
zu der Differenz zwischen einer Zielmenge an Frischluft und einer
tatsächlichen
Menge an Frischluft zeigt;
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9A bis 9F Zeitdiagramme sind, welche gesteuerte
Variablen relativ zu einer Veränderung
in einem Öffnen
eines Abgasrezirkulationsventils zeigen;
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10 ein funktionelles Blockdiagramm
eines Controllers des Abgasrezirkulationssteuersystems einer anderen
Ausführungsform
der Erfindung ist;
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11 ein Flußdiagramm
ist, welches die Routine der einer Abgasrezirkulationssteuersequenz in
der anderen Ausführungsform
illustriert;
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12 ein charakteristisches
Diagramm ist, welches ein Öffnen
eines Abgasrezirkulationsventils relativ zu der Differenz zwischen
einem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
und einem tatsächlichen
Luft-Kraftstoffv-Verhältnis
in der anderen Ausführungsform
zeigt;
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13 ein charakteristisches
Diagramm ist, welches eine Änderung
in der Menge an Rauch relativ zu einer Änderung in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
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14 ein Flußdiagramm
ist, welches die Routine einer Kraftstoffeinspritzsteuersequenz
für ein
Abgasrezirkulationssystem in Übereinstimmung mit
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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15 ein charakteristisches
Diagramm ist, welches eine Basismenge an Abgasrezirkulation relativ
zu einer Zielmenge an Frischluft in dem Abgasrezirkulationssystem
in Übereinstimmung
mit der anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Bezugnehmend
auf die Zeichnungen im Detail und insbesondere auf 1, welche konzeptionell bzw. schematisch
eine funktionelle Struktur eines Abgasrezirkulationssystems der
Erfindung illustriert, beinhaltet ein Motor 1 Kraftstoffeinspritzmittel 23,
um die Menge an Kraftstoff so zu steuern bzw. zu regeln, daß eine Änderung
im Motorausgangs drehmoment bei einem Auftreten einer Motorausgangsdrehmomentsänderung
eingeschränkt
wird, und Abgasrezirkulationsmittel 13, um eine Rezirkulation
bzw. Rückführung eines
Teils von Abgas in den Ansaugkrümmer
bzw. Einlaßverteiler
durch ein Steuern bzw. Regeln eines Abgasrezirkulationsventils 15 einzulassen.
Während
die Kraftstoffeinspritzmittel 23 die Kraftstoffmenge steuern,
um eine Änderung
im Motorausgangsdrehmoment zu beschränken, steuern die Abgasrezirkulationssteuermittel 27 ein Öffnen des
Abgasrezirkulationsventils 15, um ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu
liefern, welches durch Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsmittel 24 bestimmt
wird, um nahe zu, jedoch unter einem Grenzverhältnis zu einer Erzeugung einer
spezifizierten bzw. bestimmten Rauchmenge zu sein. Besonders steuern
die Abgasrezirkulationssteuermittel 27 das Abgasrezirkulationsventil 15,
um die Menge an rezirkuliertem Abgas in eine Einlaß- bzw.
Ansaugleitung einzulassen, und daher die Menge an frischer Einlaß- bzw.
Ansaugluft, welche nötig
ist, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu liefern, welches durch
Abgasrezirkulationsmengenbestimmungsmittel 25 bestimmt
wird und durch Abgasrezirkulationsmengenerfassungsmittel 26 erfaßt wird.
Andernfalls steuern die Abgasrezirkulationssteuermittel 27 das Abgasrezirkulationsventil 15,
um eine Differenz der Menge an Ansaugluft, welche durch Luftmengen- bzw.
stromerfassungsmittel 11 erfaßt bzw. detektiert wird, von
der Zielmenge an Ansaugluft zu entfernen, welche basierend auf der
Menge einer Kraftstoffeinspritzung und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt
wird.
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2 zeigt ein Abgasrezirkulations-
bzw. -rückführungssystem
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung. Wie gezeigt, wird ein Dieselmotor 1, beispiels weise
ein Vier-Zylinder-Reihendieselmotor, mit einem Getriebe (nicht gezeigt)
durch eine Kurbelwelle 1a verbunden. Der Motor 1 ist
mit Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 3 versehen, durch
welche Kraftstoff direkt in Verbrennungskammern von jeweils allen
Zylindern 2 geliefert wird. Jede Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3 ist
mit einer Kraftstoffpumpe 5 durch eine Kraftstoffzufuhrleitung 4 verbunden.
Während
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3 offen bleibt, setzt
die Kraftstoffpumpe 5 Kraftstoff unter Druck und liefert
diesen in die Verbrennungskammer des Zylinders 2. Ansaugluft
wird jeweils in die entsprechenden Zylinder 2 durch eine
Ansaugleitung bzw. Ansaugrohr 8 eingebracht. Dieses Ansaugrohr 8 besteht
aus einem gemeinsamen Ansaugrohr 10 und einem Ansaugkrümmer bzw.
-verteiler 9, welche mit den jeweiligen Zylindern 2 verbunden
sind. Das gemeinsame Ansaugrohr 10 ist mit einem Luftmengen-
bzw. -strömungssensor 11 versehen,
um die Menge an frischer Ansaugluft zu messen, welche in den Zylinder 2 eingebracht
wird. Ein Heißfilmtyp
eines Luftmengensensors kann eingesetzt werden, um die Menge an
Luft zu messen, welche in entgegengesetzten Richtungen durchtritt.
Abgas von den jeweiligen Zylindern 2 wird durch einen Abgaskrümmer bzw.
-verteiler 12 entladen bzw. ausgebracht und wird teilweise
von dem Auspuff- bzw. Abgaskrümmer 12 in
das Ansaugrohr 8 durch ein Ansaugrezirkulationssystem 13 zirkuliert,
welches zwischen dem Ansaugrohr 8 und dem Abgaskrümmer 12 angeordnet
ist. Das Abgasrezirkulationssystem 13 besteht aus einem
Abgasrezirkulationsrohr 14, welches zwischen dem gemeinsamen
Ansaugrohr 10 und dem Abgaskrümmer 12 angeordnet
ist, und einem Abgasrezirkulationsventil 15, welches in
dem Abgasrezirkulationsrohr 14 eingebaut bzw. installiert ist.
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Das
Abgasrezirkulationssystem wirkt mit einem Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitssensor 18 für ein Erfassen
bzw. Detektieren eines Drehwinkels der Kurbelwelle 1a als
der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 und mit einem Beschleunigungssensor 19 für ein Detektieren
von Hüben
eines Beschleunigungspedals bzw. Gaspedals (nicht gezeigt), wie
auch mit dem Luftmengensensor 11 zusammen. Ein Controller 17,
der beispielsweise eine Mikroprozessorsteuereinheit umfaßt, empfängt Signale,
welche durch die jeweiligen Sensoren 11, 18 und 19 zur
Verfügung
gestellt werden, und stellt Regel- bzw. Steuersignale zur Verfügung, mit
welchen die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 3, die Kraftstoffpumpe 5 und
das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert bzw. geregelt
werden.
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Nachfolgend
wird eine Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. -regelung beschrieben,
welche der Sequenzroutine bzw. Ablaufroutine folgt, welche durch
ein Flußdiagramm,
das in 4 gezeigt wird, mit
Bezug auf 3 illustriert
ist, welche ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitung ist.
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Bezugnehmend
auf 4 beginnt die Sequenz-
bzw. Ablaufroutine der Kraftstoffeinspritzsteuerung zeitlich, wenn
die Kurbelwelle 1a einen spezifizierten bzw. festgelegten
Rotationswinkel vor einem Ausdehnunqs- bzw. Arbeitshub eines jeden
Zylinders 2 erreicht und, wenn die Flußdiagrammlogik beginnt, passiert
die Steuerung bzw. Regelung einen Funktionsblock bei Schritt S101,
wo Signale von den Sensoren 11, 18 und 19 eingelesen
werden, um augenblickliche bzw. gegenwärtige Daten zu finden, welche einen
Gaspedalhub Acel, eine Motordrehzahl Ne und die Menge an Ansaugluft
FAir beinhalten. Anschließend
wird bei Schritt S102 ein Basisdrehmoment Trqo basierend auf der
Motordrehzahl Ne und dem Gaspedalhub Acel auf einer Basisdrehmomentkarte bestimmt.
Die Basisdrehmomentkarte, welche ein Basisdrehmoment Trqo mit bezug
auf eine Motordrehzahl Ne und einen Gaspedalhub Acel spezifiziert,
ist wie in 3 gezeigt.
Bei Schritt S103 wird eine Entscheidung bzw. Beurteilung gemacht,
ob der Motor 1 im Leerlauf ist. Um die Entscheidung zu
machen, beinhaltet der Controller bzw. die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 17 Leerlaufschaltmittel 21,
die in 3 gezeigt sind,
welche in Antwort auf eine Änderung
der Motordrehzahl zu einer spezifizierten Drehzahl EIN schalten,
während
die Motordrossel vollständig
geschlossen bleibt. Der Motor 1 wird als leerlaufend bewertet
bzw. beurteilt, während
der Leerlaufschalter 21 auf EIN schaltet. Wenn der Motor 1 leerläuft, d.
h. die Antwort auf die Entscheidung bzw. Bewertung bestätigend ist
(JA), wird eine Zielmotordrehzahl Neo, welche mit bezug auf die
Temperatur des Motorkühlwassers
festgesetzt bzw. spezifiziert ist, als eine Ziel-Leerlaufdrehzahl
auf einer Ziel-Leerlaufdrehzahlkarte bei Schritt S104 bestimmt.
Ein Korrekturdrehmoment Trql wird bei Schritt S105 berechnet. Das
Korrekturdrehmoment Trql wird gegeben durch ein Multiplizieren der
Differenz der Ziel-Motordrehzahl Neo von der Motordrehzahl Ne mit
einer Verstärkung
k. Wie in 6 gezeigt
wird, ist das Korrekturdrehmoment Trql linear proportional zu der
Geschwindigkeits- bzw. Drehzahldifferenz (Neo–Ne) und nimmt einen positiven
Wert oder einen negativen Wert an. Ein Totband bzw. Totbereich,
wo das Korrekturdrehmoment Trql 0 (Null) annimmt, kann für Drehzahldifferenzen
(Neo–Ne)
zur Verfügung
gestellt werden, deren Absolutwerte kleiner als ein spezifizierter Wert
sind. Weiters kann die Drehzahldifferenz (Neo–Ne) durch eine PID-Rückkopplungssteuerung be- bzw. verarbeitet
werden. Andererseits wird, wenn sich der Motor 1 nicht
in einem Leerlaufen befindet, d. h. die Ant wort auf die Beurteilung
ist negativ (NEIN), das Korrekturdrehmoment Trgl direkt auf 0 (Null)
bei Schritt S106 gesetzt.
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Nach
einem Bestimmen des Korrekturdrehmoments Trql entweder bei Schritt
S105 oder bei Schritt S106 wird ein Ziel-Drehmoment Trqsol, welches
gegeben ist als die Summe des Basisdrehmoments Trqo und des Korrekturdrehmoments
Trql, bei Schritt S107 berechnet und eine Zielmenge einer Kraftstoffeinspritzung
Fsol wird entsprechend der Menge an frischer Ansaugluft FAir, dem
Zieldrehmoment Trqsol und der Motordrehzahl Ne auf einer Karte bei
Schritt S108 bestimmt. Wie in 3 gezeigt wird,
werden Karten der Zielmenge einer Kraftstoffeinspritzung Fsol mit
Bezug auf die Motordrehzahl Ne, das Zieldrehmoment Trqsol und der
Menge an frischer Ansaugluft FAir zur Verfügung gestellt. Für die Menge
an frischer Ansaugluft FAir, welche auf keiner Karte spezifiziert
ist, wird die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Fsol durch Interpolation
berechnet. Anschließend
wird bei Schritt S109 eine Bewertung durchgeführt, ob der Zylinder 2 für eine Kraftstoffeinspritzung
bereit ist. Sobald der Zylinder 2 für eine Kraftstoffeinspritzung
bereit wird, wird eine Kraftstoffeinspritzdüse bzw. -einrichtung 3 des
Zylinders 2 gepulst, um die bestimmte bzw. festgesetzte
Menge einer Kraftstoffeinspritzung Fsol bei Schritt S110 zu liefern.
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Nachfolgend
wird eine Abgasrezirkulationssteuerung bzw. -regelung, welche der
Sequenzroutine bzw. Ablaufroutine folgt, welche durch ein in 5 gezeigtes Flußdiagramm
illustriert wird, mit bezug auf 3 beschrieben.
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Bezugnehmend
auf 5 findet die Abgasrezirkulationssteuerung
nachfolgend auf die Kraftstoffeinspritzsteuerung statt, und wenn
die Flußdiagrammlogik
beginnt, durchläuft
die Steuerung einen Funktionsblock bei Schritt S201, wo gegenwärtige Daten
eingelesen werden, welche das Zieldrehmoment Trqsol, welches während der
Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt wurde, eine Motordrehzahl
Ne und die Menge an frischer Ansaugluft FAir beinhalten. Nachfolgend
wird ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol mit Bezug auf
die Motordrehzahl Ne und ein Zieldrehmoment Trqsol auf einer Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte,
wie dies in 3 gezeigt
ist, bei Schritt S202 bestimmt. Die Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte spezifiziert ein
Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol,
so daß es
nahe bei, jedoch unter einem Grenzverhältnis einer Erzeugung von mehr
als einer spezifizierten Menge an Rauch in bezug auf einen Wechsel
in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
ist. Bei Schritt S203 wird eine Zielmenge an frischer Ansaugluft
FAsol bestimmt, indem das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol
mit der Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Fsol multipliziert wird.
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Danach
wird das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert, um vollständig oder
fast vollständig eine
Differenz zwischen einer Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol
und einer Menge an frischer Ansaugluft FAir durch die Schritte S204
bis S207 zu entfernen. Insbesondere werden eine Zielmenge an Abgasrezirkulation
EGRo, welche nötig
ist, um die Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol einzulassen,
und eine Korrekturmenge an Abgasrezirkulation EGRc, welche eine
Differenz der Menge an frischer Ansaugluft erreicht bzw. erfüllt, jeweils
bei den Schritten S204 und S205 berechnet. Die Zielmenge einer Abgasrezirkulation
EGRo ist umgekehrt propor tional zu der Zielmenge an frischer Ansaugluft
FAsol, wie in 7 gezeigt
wird. Als eine praktische Angelegenheit verursacht, da einige Prozente
an Sauerstoff (O2) in dem Abgas beinhaltet
sind, eine Rezirkulation von Abgas eine Änderung im Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Aus
diesem Grund wird die Zielmenge an Abgasrezirkulation EGRo relativ
zu der Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol unter Berücksichtigung
des Sauerstoffgehalts der Abgasrezirkulation bestimmt. Die Korrekturmenge
einer Abgasrezirkulation EGRc ist umgekehrt proportional zu einem
Anstieg in der Differenz zwischen der Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol
und der Menge an frischer Ansaugluft FAir, wie in 8 gezeigt wird.
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Nach
einem Berechnen der Summe der Zielmenge an Abgasrezirkulation EGRo
und der Korrekturmenge an Abgasrezirkulation EGRc als einer Gesamtmenge
an Abgasrezirkulation EGRsol bei Schritt S206, wird das Abgasrezirkulationsventil 15 gepulst und
bis zu einer Öffnung
geöffnet,
welche nötig
ist, um die Gesamtmenge an Abgas EGRsol einzulassen, welche in einen
Ansaugluftstrom bei Schritt S207 rezirkuliert wird.
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Wie
aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird die Kraftstoffeinspritzungssteuerung
durch die Schritte 104 bis 110 (4)
hindurch durchgeführt,
um ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu liefern, so daß der
Motor eine Zieldrehzahl Neo erreicht, wenn eine Änderung in dem Motorausgangsdrehmoment
während
eines Leerlaufens auftritt.
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Die
Bestimmung eines Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/Fsol nahe zu einem
Grenzverhältnis
zu einer Erzeugung von mehr als einer spezifizierten Menge an Rauch
mit Bezug auf eine Änderung
im Luft-Kraftstoff-Verhältnis,
welche basie rend auf Motorbetriebsbedingungen gemacht wird, wird bei
Schritt S202 (5) durchgeführt. Die
Bestimmung einer Zielmenge von frischer Ansaugluft FAsol, anders
als eine Zielmenge an Abgasrezirkulation EGRo, welche basierend
auf dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und der Zielmenge an
Kraftstoffeinspritzung gemacht wird, wird bei Schritt S203 durchgeführt, um
das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu liefern. Weiters wird, durch die Schritte S204–S207, die Feedback-
bzw. Rückkopplungssteuerung
einer Abgasrezirkulation durchgeführt, indem das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert
wird, um eine Zielmenge an Abgasrezirkulation EGRo basierend auf
einer Differenz der Zielmenge an frischer Ansaugluft von einer gegenwärtigen bzw.
aktuellen Menge von frischer Ansaugluft (FAsol-FAir) einzulassen,
um so die Differenz (FAsol–FAir)
zu entfernen bzw. beseitigen. Mit anderen Worten wird durch die
Schritte S204–S207, während die
Kraftstoffeinspritzungssteuerung ausgeführt wird, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch
die Schritte S104–110
(4) zu liefern, das Abgasrezirkulationsventil 15 so
gesteuert, daß ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis das
Grenzverhältnis
zu einer Erzeugung von mehr als einer spezifizierten Menge an Rauch
mit Bezug auf eine Änderung
im Luft-Kraftstoff-Verhältnis
erreicht.
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Bei
dem Abgasrezirkulationssteuerungssystem entsprechend der obigen
Ausführungsform
wird, wenn die Leerlaufdrehzahl-Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird,
um eine Ziel-Leerlaufdrehzahl Neo
während
eines Leerlaufs zu erzielen, ein Zieldrehmoment Trqsol bestimmt
als die Summe von einem Basisdrehmoment Trqo, welches basierend
auf einer Motordrehzahl Ne und einem Gaspedalhub Acel bestimmt wurde,
und einem Korrekturdrehmoment Trql, und eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung
Fsol wird basierend auf diesem Ziel drehmoment Trqsol, einer Motordrehzahl
Ne und der Menge an frischer Ansaugluft FAir bestimmt. In dem Moment einer
Kraftstoffeinspritzung wird die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3 gepulst,
um die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Fsol in den Zylinder 2 zu
liefern. Folglich wird bei der Leerlaufdrehzahl-Rückkopplungssteuerung,
wenn die Motordrehzahl Ne von der Ziel-Motordrehzahl Ne abfällt, wie
dies durch eine durchgehende Linie in 9B angezeigt
wird, aufgrund einer Erhöhung
einer Motorbelastung, welche aus einer Betätigung der motorbetriebenen
Zusatzeinrichtungen resultiert, wie dies in 9A gezeigt wird, die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung
Fsol entsprechend zu dem Abfall in der Motordrehzahl vergrößert, wie
dies durch eine durchgehende Linie in 9B angezeigt
wird, was den Motor 1 dazu veranlaßt, die Ziel-Motordrehzahl
Neo zu erreichen, wie dies durch eine durchgehende Linie in 9C angezeigt wird. Nach
der Kraftstoffeinspritzungssteuerung wird ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol
entsprechend der Motordrehzahl Ne und dem Zieldrehmoment Trqsol
bestimmt, und dann wird eine Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol
basierend auf diesem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol und der Zielmenge
an Kraftstoffeinspritzung Fsol bestimmt. Das Abgasrezirkulationsventil 15 wird
bis zu einer Öffnung
geöffnet,
welche nötig
ist, um die Differenz zwischen der Zielmenge an frischer Ansaugluft
FAsol und der Menge an frischer Ansaugluft FAir zu entfernen bzw.
beseitigen.
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Wie
oben beschrieben wurde, steuert, da das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol
auf der Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte
vorgegeben bzw. vorbestimmt ist und einen Wert nahe bei, jedoch
unter dem Grenzverhältnis
zu einer Erzeugung von Rauch einnimmt, wenn die Menge an Kraftstoff
so gesteuert wird, um eine Änderung
im Motordrehmoment wäh rend
einer Ausführung
der Leerlaufdrehzahl-Rückkopplungssteuerung
zu beschränken,
das Abgasrezirkulationssteuersystem das Abgasrezirkulationsventil 15,
um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol
nahe bei, jedoch unter dem Grenzverhältnis zu einer Erzeugung von
Rauch zu liefern. Auf diese Art wird, da, sogar wenn sich die Menge
an Kraftstoff zunehmend oder abnehmend verringert, um eine Änderung
im Motordrehmoment zu beschränken,
das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert wird, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, nahe
dem Grenzverhältnis zu
einer Erzeugung von Rauch entsprechend der Änderung in der Kraftstoffmenge
zu liefern, während
ein Abfallen der Motordrehzahl und eine Erzeugung von Rauch während eines
Leerlaufens verhindert werden, eine große Menge an Abgasrezirkulation
in den Zylinder 1 mit einem Effekt eines Verminderns bzw. Absenkens
der Menge von Stickoxiden (NOx) im Abgas eingebracht. Zusätzlich wird
es, da das Abgasrezirkulationsventil 15 seine Öffnung mit
einem Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung vergrößert, gesteuert,
um eine große Öffnung sogar
dann zur Verfügung
zu stellen, wenn eine Änderung
in der Menge an Kraftstoffeinspritzung bemerkenswert ist aufgrund
einer großen Änderung
des Motordrehmoments, es wird die Menge an Abgasrezirkulation so gesteuert,
daß das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis schnell das
Grenzverhältnis
zu einer Erzeugung von Rauch erreicht, wodurch die Menge bzw. der
Anteil bzw. Betrag an Stickoxiden (NOx) im Abgas sicher verringert wird.
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Weiters
wird eine Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol basierend auf einem
Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
A/Fsol nahe zu einem Limit zu einer Erzeugung von Rauch und einer
Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Fsol bestimmt, so daß die Differenz zwischen
der Zielmenge an frischer Ansaugluft FAsol und der Menge an frischer
Ansaugluft FAir beseitigt wird, mit anderen Worten wird die Zielmenge
an Abgasrezirkulation EGRo, welche zu einem Liefern des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
A/Fsol nötig
ist, basierend auf der Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung Fsol
bestimmt, und dann wird das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert,
um die Zielmenge an Abgasrezirkulation EGRo in den Zylinder 2 einzulassen.
Als ein Ergebnis wird das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert,
um seine Öffnung
ohne einen Effekt eines Zeitverbringens beim Einbringen von Abgas
in den Zylinder 2 aufgrund einer Verzögerung in einem Ventilbetrieb
oder der Position des Ventils im Abgasrezirkulationsrohr 14 zu
variieren bzw. ändern.
Wie durch eine durchgehende Linie in 9D angezeigt
wird, wird bei einem Auftreten einer Änderung im Öffnen des Abgasrezirkulationsventils 15 das
Abgas schnell in den Zylinder 2 zu seiner Zielmenge EGRo
eingebracht. Dies gestattet ein Gebrauchen eines einfachen Luftmengen-
bzw. -strömungssensors,
welcher zu geringen Kosten zur Verfügung gestellt wird, mit einem
Effekt eines Verhinderns einer Erzeugung von Rauch und eines Verminderns
der Menge an Stickoxiden (NOx) im Abgas. Mit anderen Worten verhindert
das Abgasrezirkulationssteuersystem effektiv eine Erzeugung von
Rauch und ein Vermindern der Menge an Stickoxiden (NOx) im Abgas,
ohne einen Sauerstoffsensor, wie beispielsweise einen linearen Sauerstoff-(O2)-Sensor für ein Aufnehmen bzw. Detektieren
eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
einzusetzen. Die 9E und 9F zeigen jeweils eine Veränderung
in der Menge an frischer Ansaugluft und einer Veränderung
im Luft-Kraftstoff-Verhältnis,
nachfolgend auf eine Veränderung
bei einem Öffnen
des Abgasrezirkulationsventils 15. In den 9A bis 9F zeigt
jede unterbrochene bzw. strichlierte Linie eine Änderung einer gesteuerten bzw.
geregelten Variablen in dem Abgasrezirku lationssteuersystem des Standes
der Technik an, welches nicht ein Öffnen des Abgasrezirkulationsventil
gemäß der Differenz
zwischen der Zielmenge an Luft und der Menge von frischer Ansaugluft
steuert.
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Wie
in 2 gezeigt wird, kann
das Abgasrezirkulationssteuersystem einen linearen Stauerstoff-(O2)-Sensor 20 als
einen Luft-Kraftstoffsensor für
ein Erfassen bzw. Detektieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
in dem Abgaskrümmer 12 aufnehmen.
Wie gut bekannt ist, detektiert der lineare Sauerstoffsensor 20 die
Konzentration von Sauerstoff (O2) in dem Abgaskrümmer 12 und stellt
einen Ausgang bzw. eine Ausgabe proportional zu der Konzentration
von Sauerstoff (O2) zur Verfügung,
durch welche ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert wird. Das
Abgasrezirkulationssteuersystem, welches den linearen Sauerstoff-(O2)-Sensor 20 beinhaltet,
führt die
Kraftstoffeinspritzsteuerung in derselben Weise, wie dies in 4 gezeigt wird, und die
Abgasrezirkulationssteuerung jedoch auf eine unterschiedliche Weise
von jener durch, welche in 5 gezeigt
wird.
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Eine
Abgasrezirkulationssteuerung des Abgasrezirkulationssteuersystems,
welches den linearen Sauerstoffsensor 20 aufnimmt, wird
nachfolgend folgend der Sequenzroutine bzw. Ablaufroutine beschrieben
werden, welche durch ein Flußdiagramm, welches
in 11 gezeigt wird,
mit Bezug auf 10 illustriert
wird, welche ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitung ist.
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10 und 11 zeigen eine Sequenzroutine der Abgasrezirkulationssteuerung,
welche nachfolgend auf die Kraftstoffeinspritzungssteuerung eines Abgasrezirkulationssteuersystems
stattfindet, in Übereinstimmung
mit einer anderen Ausfüh rungsform
der Erfindung. In dieser Ausführungsform
wird eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung durch dieselbe Sequenzroutine
durchgeführt,
welche durch das Flußdiagramm
illustriert wird, welches in 4 gezeigt
wird.
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Bezugnehmend
auf 11, welche ein Flußdiagramm
zeigt, welches die Sequenzroutine der Abgasrezirkulationssteuerung
illustriert, durchläuft, wenn
die Flußdiagrammlogik
beginnt, eine Steuerung einen Funktionsblock bei Schritt S301, wo
laufende bzw. aktuelle Daten eingelesen werden, welche das Zieldrehmoment
Trqsol, welches während der
Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt wird, eine Motordrehzahl Ne,
welche durch einen Motordrehzahlsensor 18 detektiert wird,
und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis
A/F beinhalten, welches durch den linearen Sauerstoffsensor 20 erfaßt wird.
Anschließend
wird ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol mit Bezug auf
die Motordrehzahl Ne und ein Zieldrehmoment Trqsol auf einer Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte,
wie in 10 gezeigt ist,
bei Schritt S302 bestimmt. Wie vorher beschrieben wurde, spezifiziert die
Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte
ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
A/Fsol, um nahe, jedoch unter einem Grenzverhältnis einer Erzeugung von Rauch
zu sein. Bei Schritt S303 wird eine Luft-Kraftstoff-Verhältnisdifferenz ΔA/F zwischen dem
Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
A/Fsol und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F bestimmt. Danach
wird das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert, um vollständig oder
nahezu vollständig
die Luft-Kraftstoff-Verhältnisdifferenz ΔA/F durch
die Schritte S304 bis S307 zu beseitigen. Besonders werden eine
Zielmenge von Abgasrezirkulation EGRo und eine Korrekturmenge von
Abgasrezirkulation EGRc jeweils bei den Schritten S304 und S305
berechnet. Die Zielmenge an Abgasrezirkulation EGRo wird entsprechend
dem Ziel-Luft-Kraft stoff-Verhältnis
A/Fsol bestimmt, um so eine Erzeugung von Rauch und der Menge von
Stickoxiden (NOx) im Abgas zu vermindern bzw. abzusenken. Die Korrekturmenge
an Abgasrezirkulation EGRc ist umgekehrt proportional zu der Luft-Kraftstoff-Verhältnisdifferenz ΔA/F, wie
in 12 gezeigt wird.
Nach einem Berechnen der Summe der Zielmenge an Abgasrezirkulation
EGRo und der Korrekturmenge an Abgasrezirkulation EGRc als eine
Gesamtmenge an Abgasrezirkulation EGRsol bei Schritt S306 wird das
Abgasrezirkulationsventil 15 gepulst und zu einer Öffnung geöffnet, welche
nötig ist,
um eine Rezirkulation der Gesamtmenge von Abgas EGRsol in den Zylinder 2 bei Schritt
S307 einzulassen.
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Bei
dem Abgasrezirkulationssteuersystem entsprechend zu der obigen anderen
Ausführungsform
wird durch die Schritte S303, S306 und S307 das Abgasrezirkulationsventil 15 rückkopplungsgesteuert
bzw. rückgekoppelt
gesteuert, um so zu öffnen,
daß die
Luft-Kraftstoff-Verhältnisdifferenz ΔA/F zwischen
einem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
A/Fsol und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F beseitigt wird.
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Folglich
wird, sogar wenn es Motorbetriebsbedingungen gibt, welche eine Verzögerung einer Einbringung
von Abgasrezirkulation in den Zylinder verursachen, das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert,
um eine große Änderung
in der Öffnung
zur Verfügung
zu stellen, um so die Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisdifferenz
A/Fsol zu erzielen, um so im wesentlichen die Verzögerung einer
Einbringung von Abgasrezirkulation in den Zylinder zu verhindern.
Sogar in dem Fall, wo der Motor 1 eine Änderung im Ausgangsdrehmoment
verursacht, welche so groß ist,
daß sie
von einer großen
Veränderung
in der Menge von Kraftstoffeinspritzung begleitet wird, wird das
Abgasrezirkulationsventil 15 geeignet gesteuert, um Abgas
ausreichend einzulassen, um die erhöhte Menge von Kraftstoff zu
bewältigen.
Als ein Ergebnis erreicht das Luft-Kraftstoff-Verhältnis schnell
das Grenzverhältnis
zu einer Erzeugung von Rauch, wodurch die Menge von Stickoxiden
(NOx) im Abgas sicher verringert wird.
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14 zeigt eine Sequenzroutine
der Abgasrezirkulationssteuerung eines Abgasrezirkulationssteuersystems
in Übereinstimmung
mit einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, in welchem eine Korrekturmenge von Abgasrezirkulation
EGRc entsprechend Motorbetriebsbedingungen verändert wird. In dieser Ausführungsform
wird eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung von derselben Sequenzroutine
ausgeführt,
welche durch das in 4 gezeigte Flußdiagramm
dargestellt bzw. illustriert wird.
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Bezugnehmend
auf 14 findet die Abgasrezirkulationssteuerung
nachfolgend auf die Kraftstoffeinspritzungssteuerung statt, und
wenn die Flußdiagrammlogik
beginnt, durchläuft
die Steuerung einen Funktionsblock bei Schritt S401, wo augenblickliche
bzw. gegenwärtge
Daten eingelesen werden, welche das Zieldrehmoment Trqsol, welches
während
der Kraftstoffeinspritzsteuerung bestimmt wurde, eine Motordrehzahl
Ne und die Menge von frischer Ansaugluft FAir beinhalten. Anschließend wird ein
Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
A/Fsol mit Bezug auf die Motordrehzahl Ne und ein Zieldrehmoment Trqsol
auf einer Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte bei Schritt S402
bestimmt. Die Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältniskarte
spezifiziert ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol
so, daß es
nahe, jedoch unter einem Grenzverhältnis zu einer Erzeugung von
mehr als einer spezifizierten Menge von Rauch mit Bezug auf eine Änderung
im Luft-Kraftstoffv-Verhältnis
ist. Bei Schritt S403 wird eine Zielmenge von frischer Ansaugluft
FAsol durch ein Multiplizieren des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
A/Fsol mit der Zielmenge von Kraftstoffeinspritzung Fsol bestimmt.
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Anschließend wird
das Abgasrezirkulationsventil 15 gesteuert, um vollständig oder
nahezu vollständig
eine Differenz zwischen einer Zielmenge von frischer Ansaugluft
FAsol und einer Menge von frischer Ansaugluft FAir durch die Schritte
S404 bis S407 zu beseitigen. Spezifisch werden eine Zielmenge von
Abgasrezirkulation EGRo, welche nötig ist, um die Zielmenge von
frischer Ansaugluft FAsol einzulassen und erste und zweite Korrekturmengen
von Abgasrezirkulation EGRc1 und EGRc2 jeweils bei den Schritten
S404 und S405 bestimmt. Die zweite Korrekturmenge von Abgasrezirkulation
EGRc2 wird während
eines Beschleunigens verwendet und ist, wie dies durch eine durchgehende
Linie in 15 gezeigt
wird, umgekehrt proportional zu einer Änderung in der Differenz zwischen
einer Zielmenge von frischer Ansaugluft FAsol und einer Menge von
frischer Ansaugluft FAir. Die erste Korrekturmenge von Abgasrezirkulation
EGRc1 wird während
eines Leerlaufens verwendet, welches einer von Nicht-Übergangs-Motorbetriebszuständen ist.
Sie bleibt 0 (Null) für
Ansaugluftdifferenzen (FAsol-FAir) innerhalb bestimmter Grenzen
von einer Null-Ansaugluftdifferenz und ist jedoch umgekehrt proportional
zu einer Änderung
in der Ansaugluftdifferenz zwischen einer Zielmenge an frischer
Ansaugluft FAsol und einer Menge an frischer Ansaugluft FAir, wie
dies durch eine unterbrochene Linie in 15 gezeigt wird.
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Nach
einer Bestimmung einer ersten oder zweiten Korrekturmenge von Abgasrezirkulation EGRc1
oder EGRc2 wird bei Schritt S406 eine Bewertung bzw. Beurteilung
gemacht, ob sich der Motor 1 in einem der Übergangsbetriebszustände befindet. Diese
Bewertung wird ausgeführt
durch ein Überwachen
eines Gaspedalshubs Acel, welcher durch den Gaspedalsensor 19 erfaßt bzw.
detektiert wird. Wenn die Antwort auf die Bewertung negativ ist,
zeigt dies an, daß der
Motor 1 nicht beschleunigt wird, dann wird eine Gesamtmenge
von Abgasrezirkulation EGRsol bestimmt, indem eine erste Korrekturmenge von
Abgasrezirkulation EGRc2 zu der Zielmenge von Abgasrezirkulation
EGRo bei Schritt S407 addiert wird, und das Abgasrezirkulationsventil 15 wird
danach gepulst und zu einer Öffnung
geöffnet,
welche nötig
ist, um die Gesamtmenge von Abgas EGRsol einzulassen, welche in
einen Einlaßluftstrom
bei Schritt S409 rezirkuliert wird. Andererseits zeigt, wenn die
Antwort auf die Bewertung bestätigend
ist, dies an, daß der
Motor 1 beschleunigt wird, dann wird eine Gesamtmenge von
Abgasrezirkulation EGRsol bestimmt, indem eine zweite Korrekturmenge
von Abgasrezirkulation EGRc2 zu der Zielmenge von Abgasrezirkulation
EGRo bei Schritt S408 addiert wird, und das Abgasrezirkulationsventil 15 wird
danach gepulst und zu einer Öffnung
geöffnet,
welche nötig ist,
um die Gesamtmenge von Abgas EGRsol einzulassen, welche in einen
Ansaugluftstrom bei Schritt S409 rezirkuliert wird. Der abschließende Schritt S409
befiehlt eine Rückkehr
für eine
andere Ausführung
der Abgasrezirkulationssteuerung.
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In
der Abgasrezirkulationssteuerung, welche durch die Schritte S404–S409 ausgeführt wird,
wird der Grad an Feedback- bzw. Rückkopplungssteuerung während einer
Beschleunigung im Vergleich zu einer Nicht-Beschleunigung angehoben.
Die erste Korrekturmenge von Abgasrezirkulation EGRc1, welche während einer
Nicht-Beschleunigung benützt wird,
bleibt 0 (Null) für
Ansaugluftdifferenzen (FAsol-FAir) innerhalb der Grenzen und ist
jedoch umgekehrt proportional zu einer Änderung in der Ansaugluftdifferenz
zwischen einer Zielmenge von frischer Ansaugluft FAsol und einer
Menge von frischer Ansaugluft FAir. Mit anderen Worten wird ein
Totbereich für
Ansaugluftdifferenzen zur Verfügung
gestellt, in welchen keine Änderung
der Korrekturmenge von Abgasrezirkulation verursacht wird. Als ein
Ergebnis wird die Rezirkulation von Abgas, welche dazu neigt bzw.
tendiert, eine unstabile Verbrennung beispielsweise während eines
Leerlaufens zu verursachen, mit einem Effekt eines Verbesserns der
Stabilität
der Verbrennung beschränkt.
Andererseits ist die zweite Korrekturmenge von Abgasrezirkulation
EGRc2, welche während
einer Beschleunigung verwendet wird, umgekehrt proportional zu einer Änderung
in der Differenz zwischen einer Zielmenge von frischer Ansaugluft
FAsol und einer Menge von frischer Ansaugluft FAir, und Abgas wird
schnell, wenn der Motor 1 beschleunigt wird, mit einem
Effekt einer verbesserten Ansprechempfindlichkeit der Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung
rezirkuliert.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Übergangs-Motorbetriebszustand
nicht auf eine Beschleunigung begrenzt und kann andere Betriebsbedingungen
als eine Beschleunigung beinhalten.
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Das
Abgasrezirkulationssteuersystem der Erfindung ist wirksam in allen
Fällen
eines Steuerns der Menge von Kraftstoffeinspritzung, um eine Änderung
im Motorausgangsdrehmoment aufgrund eines Auftretens der Veränderung,
wie auch in dem Fall zu beschränken,
wo die Leerlaufdrehzahl-Rückkopplungssteuerung
durchgeführt
wird, um eine Ziel-Leerlaufdrehzahl während eines Leerlaufens zu
entwickeln.
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Das
Abgasrezirkulationssystem der Erfindung ist in Mehrzylinder-Dieselmotoren
mit denselben Effekten wie auch einen Vier-Zylinder-Dieselmotor
aufgenommen.
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Es
versteht sich, daß,
obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf darin bevorzugte
Ausführungsformen
davon beschrieben wurde, verschiedene andere Ausführungsformen
und Varianten Fachleuten einfallen können, welche durch die folgenden Ansprüche abzudecken
beabsichtigt ist.