DE69821833T2

DE69821833T2 - Steuersystem für Abgasrückführung für Kraftfahrzeugmotor

Info

Publication number: DE69821833T2
Application number: DE69821833T
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Higashihiroshima-shi Saito; Katsuaki Hiroshima-shi Yasutomi
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2018-07-18
Also published as: EP0892164B1; JPH1182183A; EP0892164A2; DE69821833D1; EP0892164A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für Abgasrückführung bzw. Rezirkulation für einen Kraftfahrzeugmotor.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
1 eine schematische Konzeptansicht ist, die einen Motor zeigt, welcher mit einem Abgasrezirkulationssteuersystem der Erfindung ausgestattet ist;
2 eine schematische Ansicht eines Motors ist, welcher mit einem Abgasrezirkulationssteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist;
3 ein funktionelles Blockdiagramm eines Controllers bzw. einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung des Abgasrezirkulationssteuersystems von 1 ist;
4 ein Flußdiagramm ist, welches die Routine einer Kraftstoffeinspritzssteuerequenz darstellt bzw. illustriert;
5 ein Flußdiagramm ist, welches die Routine einer Abgasrezirkulationssteuersequenz illustriert;
6 ein charakteristisches Diagramm ist, welches ein korrigiertes Drehmoment relativ zu der Differenz zwischen einer Ziel-Leerlaufdrehzahl und einer tatsächlichen Motordrehzahl zeigt;
7 ein charakteristisches Diagramm ist, welches eine Basismenge an Abgasrezirkulation relativ zu einer Zielmenge an Frischluft zeigt;
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;
9A bis 9F Zeitdiagramme sind, welche gesteuerte Variablen relativ zu einer Veränderung in einem Öffnen eines Abgasrezirkulationsventils zeigen;
10 ein funktionelles Blockdiagramm eines Controllers des Abgasrezirkulationssteuersystems einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
11 ein Flußdiagramm ist, welches die Routine der einer Abgasrezirkulationssteuersequenz in der anderen Ausführungsform illustriert;
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;
13 ein charakteristisches Diagramm ist, welches eine Änderung in der Menge an Rauch relativ zu einer Änderung in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
14 ein Flußdiagramm ist, welches die Routine einer Kraftstoffeinspritzsteuersequenz für ein Abgasrezirkulationssystem in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
In dieser Ausführungsform ist der Übergangs-Motorbetriebszustand nicht auf eine Beschleunigung begrenzt und kann andere Betriebsbedingungen als eine Beschleunigung beinhalten.
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.
Das Abgasrezirkulationssystem der Erfindung ist in Mehrzylinder-Dieselmotoren mit denselben Effekten wie auch einen Vier-Zylinder-Dieselmotor aufgenommen.
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.

Claims

Regel- bzw. Steuersystem für Abgasrückführung bzw. -rezirkulation zum Regeln bzw. Steuern einer Kraftstoffmenge, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, umfassend Abgasrezirkulationsmittel (13) zum teilweisen Einlassen von Abgas in den Motor (1), ein Abgasrezirkulationsventil (15) zum Regulieren einer Menge des Abgases, welche in den Motor (1) durch die Abgasrezirkulationsmittel (13) eingelassen wird, Luftstromdetektierungsmittel (11) zum Detektieren einer Menge an frischer Einlaßluft, welche in den Zylinder (2) eingebracht bzw. eingelassen wird, Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bestimmungsmittel (24) zum Bestimmen eines Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, Ziel-Lufteinlaßmengen-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer Zielmenge an frischer Einlaßluft, welche in den Motor (1) eingebracht wird, auf der Basis des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und der Menge an zu dem Motor (1) geliefertem Kraftstoff, und Regel- bzw. Steuermittel (17, 24, 25, 26) zum Feedbackregeln der Menge an Abgas, welche in den Motor (1) durch das Abgasrezirkulationsventil (15) eingelassen wird, um die Menge an frischer Einlaßluft auf die Zielmenge an frischer Einlaßluft zu bringen, gekennzeichnet dadurch: daß die Regel- bzw. Steuermittel (17, 24, 25, 26) die Menge an Abgas (EGRsol), welche in den Motor (1) eingebracht wird, durch ein Korrigieren einer Zielmenge einer Abgasrezirkulation (EGRo) um eine erste oder zweite Korrekturmenge (EGRc1, EGRc2) einer Abgasrezirkulation in Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen ändern, um größer während Übergangsmotorbetriebsbedingungen im Vergleich während Nicht-Übergangsmotorbetriebsbedingungen zu werden.
Steuersystem für Abgasrückführung nach Anspruch 1, worin das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt ist, um nahe einer Grenze einer Erzeugung von mehr als einer bestimmten Rauchmenge zu sein.
Steuersystem für Abgasrückführung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Luftstromdetektionsmittel (11) ein Luftstromsensor (11) sind, worin die Regel- bzw. Steuermittel (17, 24, 25, 26) die Menge an Abgas, welche in den Motor (1) eingebracht wird, auf der Basis der Menge an frischer Einlaßluft und der Zielmenge an frischer Einlaßluft feedbacksteuern bzw. -regeln, um die Menge an frischer Einlaßluft zu regeln bzw. zu steuern, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Verfügung zu stellen.
Steuersystem für Abgasrückführung nach Anspruch 1, 2 oder 3, und weiters umfassend einen Luft-Kraftstoff-Sensor (20) zum Überwachen eines tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
Steuersystem für Abgasrückführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Regel- bzw. Steuermittel (17, 24, 25, 26) eine Menge an Kraftstoff, welche in den Motor (1) eingebracht wird, während eines Leerlaufs regeln bzw. steuern, um eine Motordrehzahl auf eine Ziel-Leerlaufdrehzahl zu bringen, und die Zielmenge an frischer Einlaßluft basierend auf der Kraftstoffmenge und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmen.
Steuersystem für Abgasrückführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Regel- bzw. Steuermittel (17, 24, 25, 26) das Abgasrezirkulationsventil (15) regeln bzw. steuern, um die Menge an Abgas (EGRsol), welche in den Motor (1) eingebracht wird, umgekehrt proportional zu der Zielmenge an frischer Einlaßluft (FAsol) zu machen.
Steuersystem für Abgasrückführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Regel- bzw. Steuermittel (17, 24, 25, 26) das Abgasrezirkulationsventil (15) so regeln bzw. steuern, um die Menge an Abgas (EGRsol), wel che in den Motor (1) eingebracht wird, umgekehrt proportional zu der Differenz zwischen der Zielmenge an frischer Einlaßluft (FAsol) und der Menge an frischer Einlaßluft (FAir) zu machen, welche in den Zylinder (2) eingebracht wird.