DE69825538T2

DE69825538T2 - Verbrennungssteuersystem für Dieselmotor

Info

Publication number: DE69825538T2
Application number: DE69825538T
Authority: DE
Inventors: Shuji Yokohama-shi Kimura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: US6606979B2; EP0905361B1; JPH11107820A; DE69825538D1; EP0905361A3; US20020011240A1; US6283096B1; JP3622446B2; EP0905361A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in einem Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Verbrennungssteuersystem der obigen Art ist in der US 4,671,236 gezeigt.
2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Bislang wurde eine Vielfalt von Techniken für die Verbesserung der Abgasleistung und Verbrennungsgeräuschleistung von Dieselmotoren vorgeschlagen und zum praxisnahen Einsatz gebracht. Eine davon ist in der provisorischen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-86251 offenbart und wie folgt gestaltet: Ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ist verzögert auf einen Zeitpunkt nach dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub, was dabei eine sogenannte Zündverzögerungsperiode zwischen einem Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt und einem Zündzeitpunkt des eingespritzten Kraftstoffs verlängert. Während dieser verlängerten Zündverzögerungsperiode wird durch Verringern einer Sauerstoffkonzentration bedingt durch Abgasrückführung und durch Steuerung des Gasflusses in der Brennkammer ein Vorgemisch von Luft und Kraftstoff in der Brennkammer gebildet, und dadurch eine sogenannte Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung erreicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nun zielt die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung auf die Tatsache, dass Kraftstoff vor der Initiierung der Zündung soweit als möglich um den Sauerstoff verteilt wird. In dieser Hinsicht haben die jüngsten Experimente ergeben, dass die wichtigste Bedingung zum effektiven Verwirklichen der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung ist, die Kraftstoffeinspritzung während der Zündverzögerungsperiode zu beenden (d. h. die Zündverzögerungsperiode ist länger als eine Kraftstoffeinspritzperiode während der Kraftstoff eingespritzt wird), zusätzlich zu einer begünstigten Verteilung von Kraftstoff unter einer Gasflusssteuerung. Wenn die Zündverzögerungsperiode aufgrund des Unterschieds in peripheren Faktoren, wie dem Unterschied in der Cetanzahl des Kraftstoffs verändert wird, um so kürzer zu werden als die Kraftstoffeinspritzperiode, kann die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung dementsprechend nicht erreicht werden und deswegen kann eine in der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung inhärente Abgassäuberungsleistung nicht erzielt werden. Im Fall, dass die Cetanzahl des Kraftstoffs hoch ist, so dass die Zündverzögerungsperiode kürzer ist als die Kraftstoffeinspritzperiode, kann zum Beispiel die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung nicht verwirklicht werden, und deshalb erfolgt eine sich verbreitende Verbrennung hauptsächlich im Verbrennungshub und vermehrt dabei den Rauch im Abgas.
Im Fall, dass die Cetanzahl des Kraftstoffs gering ist, wird die Zündverzögerungsperiode verlängert, und daher ist eine solche niedrigere Cetanzahl für die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung wünschenswert. Wenn jedoch der Zündzeitpunkt des Kraftstoffs aufgrund der Verwendung von Kraftstoff mit niedriger Cetanzahl weiter verzögert wird, nachdem er in der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung bereits ursprünglich verzögert wurde, wird der Kraftstoffverbrauch aufgrund der Verringerung des Verbrennungsdrucks in einem Betriebsbereich mit hoher EGR-Rate verschlechtert, während Fehlzündungen ausgelöst und dabei die Emission von unverbranntem Kraftstoff erhöht werden. Dies erhöht zusätzlich das Verbrennungsgeräusch in einem Betriebsbereich des Dieselmotors mit geringer Abgasrückführungsrate.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor bereitzustellen, welches die in herkömmlichen Verbrennungssteuersystemen für Dieselmotoren angetroffenen Nachteile beseitigt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor bereitzustellen, welches effektiv das Verschlechtern des Verhaltens von Rauchentwicklung, Kraftstoffverbrauch und Verbrennungsgeräusch unter dem Einfluss peripherer Faktoren, wie z. B. der Cetanzahl des Kraftstoffs, verhindern kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor bereitzustellen, durch das eine Zündverzögerungsperiode so eingestellt wird, um länger zu sein als eine Kraftstoffeinspritzperiode um eine Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung effektiv zu erreichen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor bereitzustellen, welches eine derartige Steuerung erzielen kann, um das Verhältnis zwischen einer Zündverzögerungsperiode und einer Kraftstoffeinspritzperiode in einen vorbestimmten Zustand fallen zu lassen, wenn sich ein Zündzeitpunkt von einem Zielwert verstellt.
Die Aufgaben der Erfindung werden erreicht durch ein Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 1.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht, wie in 14 gezeigt wird, in einem Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor, umfassend einen Abschnitt 81 zum Ermitteln eines Zündzeitpunkts. Zusätzlich ist ein Abschnitt 82 vorgesehen, zum Einstellen, dass der ermittelte Zündzeitpunkt im Allgemeinen zusammenfällt mit oder verzögert ist gegenüber einem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt in einem vorbestimmten Maschinenbetriebsbereich. Dementsprechend wird der Zündzeitpunkt notwendigerweise so gesteuert um im Allgemeinen zusammenzufallen mit oder verzögert zu sein gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt. Im Ergebnis wird die Zündverzögerungsperiode darauf eingestellt um länger zu sein als die Kraftstoffeinspritzpetiode, um dabei effektiv die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung zu erreichen. Dies kann effektiv eine Rauchentwicklung im Abgas und eine Erhöhung des Verbrennungsgeräuschs verhindern, auch wenn periphere Faktoren, wie die Cetanzahl des Kraftstoffs, verändert werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht, wie in 15 gezeigt wird, in einem Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor, umfassend einen Abschnitt 81 zum Ermitteln eines Zündzeitpunkts. Ein Abschnitt 91 ist vorgesehen zum Bewerten, ob der ermittelte Zündzeitpunkt gegenüber einem Zielwert verzögert ist. Ein Abschnitt 92 ist vorgesehen, um den ermittelten Zündzeitpunkt so zu steuern, dass er auf den Zielwert zurückgestellt wird, wenn der ermittelte Zündzeitpunkt gegenüber dem Zielwert verzögert ist. Dementsprechend kann das Verhältnis zwischen der Zündverzögerungsperiode und der Kraftstoffeinspritzperiode auf den Zielzustand zurückgestellt werden, sogar in dem Fall, dass der Zündzeitpunkt aufgrund Kraftstoffs niedriger Cetanzahl oder Ähnlichem in einen Nichtniedtigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich verändert wird, und dabei wird ein Anstieg des Verbrennungsgeräuschs verhindert, während Rauch im Abgas unterdrückt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht, wie in 16 gezeigt wird, in einem Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor, umfassend einen Abschnitt 81 zum Ermitteln eines Zündzeitpunkts. Ein Abschnitt 91 ist vorgesehen zum Bewerten, ob der ermittelte Zündzeitpunkt gegenüber einem Zielwert verzögert ist. Zusätzlich ist ein Abschnitt 101 zum Steuern einer Sauerstoffkonzentration in einer Brennkammer vorgesehen, so dass diese auf einen vorbestimmten Wert verringert wird, wenn der ermittelte Zündzeitpunkt gegenüber dem Zielwert verzögert ist. Dementsprechend kann aufgrund einer exzessiven Verlängerung der Zündverzögerungsperiode, z. B. aufgrund Kraftstoffs niedriger Cetanzahl, ein Steuerpunkt in einen zum demjenigen äquivalenten Bereich verstellt werden, der einen Zielwert enthält, sogar im Fall wenn es schwierig wird, dass das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode nicht auf den Zielzustand im Bereich der Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennung zurückgeführt werden kann. Dieses erzielt effektiv eine Unterdrückung des Verbrennungsgeräuschs der Maschine.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht, wie in 17 gezeigt wird, in einem Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor, umfassend einen Abschnitt 81 zum Ermitteln eines Zündzeitpunkts. Ein Abschnitt 111 ist vorgesehen zum Bewerten, ob erste und zweite Bedingungen in einem vorbestimmten Maschinenbetriebsbereich vorliegen. Die erste Bedingung liegt vor, wenn der ermittelte Zündzeitpunkt gegenüber einem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt vorverstellt ist. Die zweite Bedingung liegt vor, wenn es schwierig ist, den ermittelten Zündzeitpunkt so zu steuern, dass er im Allgemeinen zusammenfällt mit oder verzögert ist gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt. Zusätzlich ist ein Abschnitt 112 vorgesehen um zu Steuern, dass eine Sauerstoffmenge in einer Brennkammer der Maschine erhöht wird, wenn die ersten und zweiten Bedingungen vorliegen. Dementsprechend kann die Sauerstoffmenge in der Brennkammer erhöht werden, im Fall, dass es schwierig ist, den Zündzeitpunkt so zu steuern, dass er im Allgemeinen zusammenfällt mit oder verzögert ist gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt, unter einer Bedingung, wo der tatsächliche Zündzeitpunkt gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt vorverstellt ist. Dies kann Rauch im Abgas effektiv reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verbrennungssteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Dieselmotor;
2 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems der Common-Rail Bauart, welches im Verbrennungssteuersystem der 1 verwendet wird;
3 ist ein Diagramm zur Darstellung der Grundkennwerte der EGR-Rate bezüglich Maschinendrehmoment und Maschinendrehzahl, wie verwendet im Verbrennungssteuersystem der 1;
4 ist ein Diagramm zur Darstellung der Grundkennwerte eines Kraftstoffeinspritz(initiierungs)zeitpunkts bezüglich Maschinendrehmoment und Maschinendrehzahl, wie verwendet im Verbrennungssteuersystem der 1;
5 ist ein Kennfeld zur Darstellung einer Steuerart im Fall, dass eine Zündverzögerungsperiode aufgrund einer hohen Cetanzahl des Kraftstoffs in einen Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich verkürzt wird, im Zusammenhang mit dem Verbrennungssteuersystem der 1;
6 ist ein Kennfeld zur Darstellung einer Steuerart im Fall, dass die Zündverzögerungsperiode aufgrund einer niedrigen Cetanzahl eines Kraftstoffs in einen Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich verlängert wird, im Zusammenhang mit dem Verbrennungssteuersystem der 1;
7 ist ein Teil eines Flussdiagramms der Steuerung gemäß des Verbrennungssteuersystems der 1;
8 ist ein weiterer Teil des Flussdiagramms der Steuerung gemäß des Verbrennungssteuersystems der 1;
9 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Zielwerts des Zündzeitpunkts bezüglich Maschinendrehmoment und Maschinendrehzahl, verwendet im Verbrennungssteuersystem der 1;
10 ist ein Diagramm zur Darstellung des Grunds für das Festsetzen einer Verzögerungsgrenze für den Zündzeitpunkt der Maschine;
11A ist ein Kennfeld zur Darstellung einer Steuerart (für Verbrennungsgeräusch) im Fall, dass die Zündverzögerungsperiode aufgrund einer niedrigen Cetanzahl eines Kraftstoffs in einen Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich verlängert ist, im Zusammenhang mit einer zweiten Ausführung des Verbrennungssteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
11B ist ein Kennfeld ähnlich zur 11A, aber zur Darstellung einer Steuerart (für Rauch) im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel des Verbrennungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 ist ein Flussdiagramm der erreichten Steuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Verbrennungssteuersystems;
13 ist eine bruchstückhafte Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Kraftstoffeinspritzsystems, welches im zweiten Ausführungsbeispiel des Verbrennungssteuersystems verwendet wird;
14 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Prinzips des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung;
15 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Prinzips des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung,
16 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Prinzips des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung; und
17 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Prinzips des fünften Aspekts der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verbrennungssteuersystemsfür einen Dieselmotor D gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Bezugszeichen S bezeichnet. Der Dieselmotor D beinhaltet einen Maschinenhauptkörper 1 mit einer Vielzahl von Zylindern (nicht gezeigt), in denen eine Vielzahl von Brennkammern (nicht gezeigt) entsprechend geformt sind. Der Dieselmotor D ist derart gestaltet, um in jeder Brennkammer die sogenannte Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung unter vorbestimmten Maschinenbetriebsbedingungen zu erreichen. Ein derartiger Dieselmotor D ist als solcher bekannt wie er in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-86251 offenbart ist.
In einem derartigen Dieselmotor D hängt die Erzeugung von NOx (Stickoxiden) in jeder Brennkammer stark von der Verbrennungstemperatur (oder einer Temperatur bei der Verbrennung in der Brennkammer) ab, so dass die Verringerung der Verbrennungstemperatur wirkungsvoll ist, um ein Emissionslevel von NOx zu verringern. Während der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung wird die Verbrennung bei einer niedrigen Verbrennungstemperatur verwirklicht durch Verringerung der Sauerstoffkonzentration in der Brennkammer unter dem Einfluss von EGR (Abgasrückführung), die durch ein EGR-System E erzielt wird. Das EGR-System E beinhaltet einen EGR-Durchlass 4, der den Abgasdurchgang 2 und einen Einlassluftdurchgang 3 verbindet. Ein membranartiges EGR-Ventil 6 ist im EGR-Durchgang 4 angeordnet und ausgeführt, um das Abgas (EGR-Gas), das den EGR-Durchgang 4 passiert, in Antwort auf einen Unterdruck, gesteuert durch ein Unterdrucksteuerventil 5, zu steuern.
Das Unterdrucksteuerventil 5 wird in Antwort auf ein Betriebssteuersignal von einer Steuereinheit 41 betrieben, so dass eine vorbestimmte EGR-Rate, entsprechend einer Maschinenbetriebsbedingung des Dieselmotors D, erreicht werden kann. Die EGR-Rate (%) ist dargestellt durch eine Gleichung von [(EGR-Gasmenge/Frischluftmenge) × 100] wobei die EGR-Gasmenge eine Menge von Abgas (EGR-Gas) ist, die vom Abgasdurchgang 2 zum Einlassluftdurchgang 3 zurückgeführt wird; und die Frischluftmenge eine Menge von Einlassluft ist, die den Einlassluftdurchgang 3 passiert, um den Brennkammern des Maschinenhauptkörpers 1 zugeführt zu werden. Im Dieselmotor, wie er in 3 gezeigt wird, ist die EGR-Rate beispielsweise auf 100% eingestellt (der Maximalwert) in einem Niedrigmaschinendrehzahl- und Niedrigmaschinendrehmoment-Betriebsbereich, in der die EGR-Rate verringert wird, wenn sich die Maschinendrehzahl und die Maschinenlast erhöhen. Wenn in einem Hochmaschinenlast-Betriebsbereich eine große Menge EGR-Gas zur Maschine zurückgeführt wird, steigt die Temperatur der Einlassluft und schwächt dabei einen Stickoxid-Reduktionseffekt aufgrund der Abgasrückführung (EGR) ab; und eine sogenannte Zündverzögerungsperiode für eingespritzten Kraftstoff wird dabei verkürzt, was es beispielsweise unmöglich macht, die sogenannte Vorgemischverbrennung zu verwirklichen. Die Zündverzögerungsperiode ist eine Periode zwischen einem Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt und einem Zündzeitpunkt des eingespritzten Kraftstoffs. Angesichts dessen wird die EGR-Rate schrittweise mit der vergrößerten Maschinenlast und Maschinendrehzahl verringert.
Eine Kühleinrichtung 7 für EGR-Gas ist im EGR-Durchgang 4 angeordnet, und beinhaltet eine Wasserschale 8, die um ein Teil des EGR-Durchgangs 4 angeordnet ist. Ein Teil des Maschinenkühlmittels (Kühlwasser) wird durch die Wasserschale 8 geleitet. Die Wasserschale 8 ist mit einer Einlassleitung 7a versehen, durch die das Maschinenkühlmittel vom Maschinenhauptkörper 1 in die Wasserschale 8 geleitet wird, und mit einer Auslassleitung 7b, durch die Maschinenkühlmittel zurück zum Maschinenhauptkörper 1 abgelassen wird. Ein Flusssteuerventil 9 ist zwischen dem Maschinenhauptkörper 1 und der Einlassleitung 7a der Wasserschale 8 angeordnet, um eine Menge des durch die Wasserschale 8 zirkulierenden Kühlmittels in Antwort auf ein Kommando von der Steuereinheit 41 zu steuern. Das Maß der Kühlung für das EGR-Gas steigt mit dem Anstieg der Menge des durch die Wasserschale 8 zirkulierenden Kühlmittels an.
Ein Wirbelventil (nicht gezeigt) ist beweglich im Einlassluftdurchgang 3 in der Nähe einer Einlassöffnung für jede Brennkammer angeordnet. Das Wirbelventil ist mit einer Aussparung ausgebildet, durch die Einlassluft fließen kann. Wenn das Wirbelventil im Niedrigmaschinendrehzahl- und Niedriglast-Betriebsbereich in Antwort auf ein Kommando von der Steuereinheit 41 geschlossen wird, wird die Flussgeschwindigkeit der in die Brennkammer eingesaugten Einlassluft erhöht, so dass in jeder Brennkammer des Maschinenhauptkörpers 1 ein Wirbel erzeugt wird. Die Brennkammer ist von einer Gestalt eines Torus mit großem Durchmesser, wobei ein Kolben einen im Allgemeinen zylindrischen Kolbenhohlraum an seinem Kolbenboden hat, auch wenn es nicht gezeigt ist. Der Kolbenhohlraum ist an seinem Einlass oder am obersten Abschnitt nicht geschmälert, und ist an seinem Boden mit einem konischen Abschnitt gestaltet, der koaxial mit dem Kolbenhohlraum ist, so dass dem von außerhalb des Kolbenhohlraums in den Kolbenhohlraum einfließenden Wirbel kein Widerstand gegeben wird nach dem Ausbilden seiner Drehbewegung in der letzteren Periode des Verdichtungshubs des Kolbens bei effektiver Vermischung von Luft und Kraftstoff. Aufgrund der Tatsache, dass der Einlassabschnift des Kolbenhohlraums nicht geschmälert ist, wird der unter dem Einfluss des Wirbelventils und dergleichen erzeugte Wirbel sich von der Innenseite des Kolbenhohlraums auf die Außenseite des Kolbenhohlraums ausbreiten, wenn sich der Kolben im Verbrennungshub des Kolbens absenkt, so dass der Wirbel auch außerhalb des Kolbenhohlraums aufrecht erhalten werden kann.
Die Maschine D ist mit einem Kraftstoffeinspritzsystem 10 eines sogenannten Common-Rail-Typs (gemeinsame Kraftstoffleitung) versehen. Solch ein Kraftstoffeinspritzsystem des Common-Rail-Typs 10 ist bekannt wie es in den Vorlesungspapieren (Seiten 73 bis 77) des „13. Brennkammermaschinen-Symposium" offenbart ist. Das Kraftstoffeinspritzsystem des Common-Rail-Typs 10 wird mit Bezug auf 2 erläutert. Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 beinhaltet eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen 17, die jeweils für die Zylinder (oder die Brennkammern) im Maschinenhauptkörper 1 ausgebildet sind. Eine Versorgungspumpe 14 ist vorgesehen, um den von einem Kraftstofftank 11 durch den Kraftstoffzufuhrdurchgang 12 zugeführten Kraftstoff unter Druck zu setzen. Der durch die Versorgungspumpe 14 unter Druck gesetzte Kraftstoff wird sobald in einer Drucksammelkammer (common-rail) 16 angesammelt und danach in die Kraftstoffeinspritzdüsen 17 verteilt, so dass jeder Kraftstoffeinspritzdüse 17 Hochdruckkraftstoff zugeführt wird. Jede Kraftstoffeinspritzdüse 17 beinhaltet ein Kegelventil 18, um welches eine Düsenkammer 19 ausgebildet ist. Ein Kraftstoffzufuhrdurchgang 20 ist geformt, um mit der Düsenkammer 19 verbunden zu sein. Eine Halterung 21 ist zwischen dem Kegelventil 18 und einem hydraulischen Kolben 22 angeordnet. Eine Rückstellfeder 23 ist um die Halterung 21 angeordnet, um das Kegelventil 18 in einer Richtung vorzuspannen, um das Kegelventil 18 in 2 schließen zu lassen. Ein Kraftstoffzufuhrdurchgang 24 ist gebildet, um Kraftstoff auf den hydraulischen Kolben 22 zuzuführen. Ein Dreiwegeventil (elektromagnetisches Ventil) 25 ist im Kraftstoffzufuhrdurchgang 24 angeordnet. Die Kraftstoffzufuhrdurchgänge 20, 24 sind mit der Drucksammelkammer 16 verbunden.
Das Dreiwegeventil 25 ist wie folgt gestaltet: Wenn das Dreiwegeventil 25 seine AUS-Stellung einnimmt, wobei eine Verbindung zwischen den Öffnungen A und B hergestellt wird während die Verbindung zwischen der Öffnung B und einer Öffnung C blockiert ist, sind die Kraftstoffzufuhrdurchgänge 20, 24 miteinander in Verbindung gebracht, so dass Hochdruckkraftstoff aus der Drucksammelkammer 16 auf die obere Oberfläche des hydraulischen Kolbens 22 und in die Düsenkammer 19 eingeleitet wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Kegelventil 18 in seinem gesetzten Zustand, so dass kein Kraftstoff durch eine Kraftstoffeinspritzöffnung, die an der Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse 17 ausgebildet ist, eingespritzt wird, weil der Kolben eine größere Druckaufnahmefläche hat als das Kegelventil 18.
Wenn das Dreiwegeventil 25 seine AN-Stellung einnimmt, wobei die Verbindung zwischen den Öffnungen A und B blockiert ist während die Verbindung zwischen den Öffnungen B und C hergestellt ist, wird ein auf die obere Oberfläche des Hydraulikkolbens 22 geleiteter Hochdruckkraftstoff durch einen Kraftstoffrückführdurchgang 28 zum Kraftstofftank 11 zurückgeführt, so dass ein am Hydraulikkolben 22 anliegender Kraftstoffdruck verringert wird. Im Ergebnis steigt das Kegelventil auf, so dass Kraftstoff durch die an der Spitze der Kraftstoffeinspritzdüse 17 ausgebildete Kraftstoffeinspritzöffnung eingespritzt wird.
Wenn das Dreiwegeventil 25 wiederum seine AUS-Stellung einnimmt, wird Hochdruckkraftstoff aus der Drucksammelkammer 16 auf den hydraulischen Kolben 22 geleitet und dabei die Kraftstoffeinspritzung aus der Kraftstoffeinspritzdüse 17 vervollständigt. In anderen Worten entspricht der Umstellungszeitpunkt aus der AUS-Stellung in die AN-Stellung des Dreiwegeventils 25 dem Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung initiiert wird, während die Zeitdauer der AN-Stellung des Dreiwegeventils 25 einer Kraftstoffeinspritzmenge (oder einer Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs) entspricht, so dass die Kraftstoffeinspritzmenge ansteigt, sobald die Zeitdauer der AN-Stellung länger wird, wenn der Druck in der Drucksammelkammer der gleiche ist. In 2 bezeichnen die Bezugszeichen 26 und 27 ein Regelventil, bzw. eine Düse.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 beinhaltet ferner ein in einem Kraftstoffrückführdurchgang 13 angeordnetes Druckregelventil 31, durch welches der von der Versorgungspumpe 14 abgelassene Kraftstoff zum Zweck der Regulierung des Drucks innerhalb der Drucksammelkammer 16 zum Kraftstofftank 11 rückführbar ist. Das Druckregelventil 31 ist geeignet, um den Kraftstofffluss durch den Kraftstoffrückführdurchgang 13 zuzulassen oder zu blockieren, und dabei die in die Drucksammelkammer 16 abgelassene Kraftstoffmenge zu steuern und so den Druck innerhalb der Drucksammelkammer 16 zu regulieren. Es versteht sich von selbst, dass eine Kraftstoffeinspritzrate (oder eine pro Zeiteinheit einzuspritzende Kraftstoffmenge) sich entsprechend dem Kraftstoffdruck innerhalb der Drucksammelkammer 16 verändert, wobei die Kraftstoffeinspritzrate ansteigt, sobald der Kraftstoffdruck innerhalb der Drucksammelkammer 16 ansteigt.
Die Steuereinheit 41 ist elektrisch verbunden mit dem Dreiwegeventil 25 der Kraftstoffeinspritzdüse 17 und dem Druckregelventil 31, und elektrisch verbunden mit einem Beschleunigungspedal-Positionssensor 33 zum Ermitteln der Stellung eines Beschleunigungspedals, einem Sensor 34 zum Ermitteln einer Maschinendrehzahl der Maschine und eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle der Maschine, einem Sensor 35 zum Ermitteln eines zu steuernden Zylinders, einem Maschinenkühlmitteltemperatursensor 36 zum Ermitteln der Temperatur des Maschinenkühlmittels. Dementsprechend werden Signale von den Sensoren 33, 34, 35, 36 in die Steuereinheit 41 eingegeben. Die Steuereinheit 41 erfüllt die Funktion, eine Zielkraftstoffeinspritzmenge (oder eine in den Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmenge) und einen Zieldruck innerhalb der Drucksammelkammer 16 entsprechend der Maschinendrehzahl und der Gaspedalstellung zu berechnen, und bewirkt durch das Druckregelventil 31 eine solche Regelung, dass der Druck innerhalb der Drucksammelkammer 16, der durch einen Drucksensor 32 ermittelt wird, mit dem Zieldruck übereinstimmt.
Zusätzlich erfüllt die Steuereinheit 41 die Funktion, die Zeitdauer der AN-Stellung des Dreiwegeventils 25 so zu steuern, dass diese der berechneten Zielkraftstoffeinspritzmenge entspricht, und den Umstellzeitpunkt von der AUS-Stellung zur AN-Stellung des Dreiwegeventils 25 zu steuern, um dabei einen vorbestimmten Wert des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts zu erhalten, der für die Maschinenbetriebsbedingung geeignet ist. Beispielsweise, wie in 4 gezeigt ist, wird der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt (Kraftstoffeinspritzzeitpunkt) auf den oberen Totpunkt (TDC) des Kolbens verzögert, um so die Zündverzögerungsperiode im Niedrigmaschinendrehzahl- und Niedrigmaschinenbetriebsbereich, in der EGR (Abgasrückführung) mit hoher EGR-Rate durchgeführt wird, zu vergrößern. Diese Verzögerung des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts stellt einen Niedrigtemperaturzustand innerhalb der Brennkammer her, zu einem Zeitpunkt zu dem die Zündung stattfinden soll, während eine Verbrennung erzielt wird, deren Hauptteil die Vorgemischverbrennung ist, was dabei die Bildung von Rauch im Abgas im Maschinenbetriebsbereich mit hoher EGR-Rate unterdrückt. Im Gegensatz, wenn die Maschinendrehzahl und die Maschinenlast steigen, wird der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt vorverstellt. Dies geschieht deshalb, weil ein Zündverzögerungskurbelwinkel (erhalten durch Umwandlung der Zündverzögerungs(zeit)dauer in einen Kurbelwinkel) im Verhältnis zur Maschinendrehzahl ansteigt, auch wenn die Zündverzögerungs(zeit)periode konstant ist. Deshalb wird der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt vorverstellt, um einen vorbestimmten Zündzeitpunkt bei einem Betriebszustand mit niedriger EGR-Rate zu erreichen.
Zurück zu 1 beinhaltet ein Turbolader T eine Abgasturbine 52, die im Abgasdurchgang 2 stromabwärts eines Abschnitts, zu dem der Abgasrückführungsdurchgang 4 geöffnet ist, angeordnet ist. Ein variabler Flügel 53 ist am Einlass der Turbine 52 angeordnet und angepasst, um von einem Schrittmotor 54 angetrieben zu werden. Es versteht sich von selbst, dass ein Kompressor des Turboladers T im Einlassluftdurchgang 3 angeordnet ist. Hierbei steuert die Steuereinheit 41 den variablen Flügel 53 durch den Schrittmotor 54 in solcher Weise, dass der variable Flügel 53 einen ersten Flügelwinkel (oder schrägen Zustand) in einem Niedrigmaschinendrehzahl-Betriebsbereich einnimmt, um die Fließgeschwindigkeit des in die Turbine 52 eingeleiteten Abgases in einem Niedrigmaschinendrehzahl-Betriebsbereich zu erhöhen, und einen zweiten Flügelwinkel (oder vollständig geöffneten Zustand) in einem Hochmaschinendrehzahl-Betriebsbereich, um den Widerstand des in die Turbine 52 einzuleitenden Abgases zu minimieren. Dies kann einen vorbestimmten überladenen Druck (oder Druck, der in dem Einlassdurchgang 3 vom Turbolader T erzeugt wird) durch sämtliche Niedrig- bis Hochmaschinendrehzahl-Betriebsbereiche hindurch bereitstellen. Zusätzlich wird der variable Flügel 53 so gesteuert, um einen dritten Flügelwinkel einzunehmen, um den überladenen Druck in einer vorbestimmten Maschinenbetriebsbedingung zu verringern.
Nun haben die jüngsten Experimente gezeigt, dass es die wichtigste Voraussetzung für die Verwirklichung der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung ist, die Kraftstoffeinspritzung während der Zündverzögerungsperiode zu beenden (d. h. die Zündverzögerungsperiode ist länger als die Kraftstoffeinspritzperiode während der Kraftstoff eingespritzt wird), zusätzlich zu der begünstigten Verteilung des Kraftstoffs unter Gasflusssteuerung. Dementsprechend kann die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung nicht erreicht werden und deshalb kann auch die in der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung inhärente Abgassäuberungsleistung nicht erzielt werden, wenn die Zündverzögerungsperiode aufgrund eines Unterschieds in peripheren Faktoren wie der Cetanzahl von Kraftstoff verändert wird, um kürzer zu werden als die Kraftstoffeinspritzperiode. Beispielsweise kann im Fall, dass die Cetanzahl des Kraftstoffs hoch ist, so dass die Zündverzögerungsperiode kürzer ist als die Kraftstoffeinspritzperiode, die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung nicht verwirklicht werden, und daher erfolgt im Verbrennungshub hauptsächlich eine sich ausbreitende Verbrennung und vermehrt dabei den Rauch im Abgas.
Im Fall, dass die Cetanzahl des Kraftstoffs niedrig ist, wird die Zündverzögerungsperiode verlängert und ist deshalb wünschenswert für die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung. Wenn jedoch der Zündzeitpunkt des Kraftstoffs aufgrund der Verwendung von Kraftstoff niedriger Cetanzahl weiter verzögert wird, nachdem er in der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung ursprünglich verzögert wurde, wird der Kraftstoffverbrauch aufgrund der Verringerung des Verbrennungsdrucks in einem Betriebsbereich mit hoher EGR-Rate verschlechtert, während Fehlzündungen verursacht und der Ausstoß von unverbranntem Kraftstoff erhöht werden. Dies erhöht zusätzlich das Verbrennungsgeräusch in einer Betriebsbedingung mit niedriger EGR-Rate.
Um mit den obigen Problemen fertig zu werden, wird gemäß dem Verbrennungssteuersystem des ersten Ausführungsbeispiels ein tatsächlicher Zündzeitpunkt des Kraftstoffs ermittelt; dann wird der ermittelte Zündzeitpunkt so gesteuert, um zusammenzufallen mit oder verzögert zu sein gegenüber einem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt, zu dem die Einspritzung des Kraftstoffs abgeschlossen wird in einen Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungs(maschinenbetriebs)bereich, wobei die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung ausgeführt wird.
Hierbei wird eine Erläuterung ausgeführt bezüglich eines Steuerbildes im Fall, dass die Zündverzögerungsperiode aufgrund der Cetanzahl des Kraftstoffs verändert wird, bezug nehmend auf 5 und 6.
5 zeigt einen Zustand in dem der Kraftstoff eine höhere Cetanzahl hat als der in einem Abstimmungstest zum Erhalten von Steuermappen und Ähnlichem verwendete Kraftstoff, und sich deshalb ein Steuerpunkt von einem Zielwert verstellt, was dabei den Rauch im Abgas im Bereich der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung vermehrt. Dies wird aus den folgenden Gründen verursacht: Ein Differenzwert (Kraftstoffeinspritzperiode – Zündverzögerungsperiode) auf der Achse der X-Koordinate ist vorzugsweise Null oder ein Minuswert, um die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung zu erreichen; jedoch kann die Einspritzung des gesamten Kraftstoffs nicht während der Zündverzögerungsperiode abgeschlossen werden, aufgrund der hohen Cetanzahl des Kraftstoffs (d. h. der Differenzwert nimmt einen Pluswert an). Im Ergebnis steigt die Rate der diffusen Verbrennung an. Zusätzlich verringert sich die Sauerstoffkonzentration in der Brennkammer unter dem Einfluss der Abgasrückführung auf 16%.
In diesem Fall, werden die folgenden drei Operationen nacheinander ausgeführt, um den Differenzwert (die Kraftstoffeinspritzperiode – die Zündverzögerungsperiode) auf Null oder einen Minuswert (der Differenzwert wird auf den Zielwert oder Null im Fall der 5 zurückgesetzt) zurückzusetzen:

(a) Zuerst wird ein Kraftstoffeinspritzdruck erhöht, um die Kraftstoffeinspritzperiode zu verkürzen und dabei die Differenz der Kraftstoffeinspritzperiode von der Zündverzögerungsperiode zu minimieren;
(b) zweitens wird der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt um einen Betrag der Vorverstellung des Zündzeitpunkts aufgrund der hohen Cetanzahl des Kraftstoffs verzögert; und
(c) drittens wird eine durch die EGR-Gas-Kühleinrichtung 7 (oder durch das Flusssteuerventil 9) fließende Maschinenkühlmittelmenge erhöht, um die Temperatur des EGR-Gases zu verringern, und um dabei die Zündverzögerungsperiode zu verlängern.

Durch das Ausführen der Operationen (a), (b) und (c) in Kombination kann das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode auf den Zielzustand zurückgeführt werden, um dabei eine Zunahme des Rauchs im Abgas zu unterdrücken, sogar im Fall, dass der Zündzeitpunkt aufgrund der hohen Cetanzahl des Kraftstoffs in den Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt vorverstellt wird (in Kurbelwinkel), wie in 5 gezeigt wird.
Es versteht sich, dass es nicht notwenig ist, alle obigen Operationen (a), (b) und (c) zu kombinieren, so dass nur eine oder zwei der obigen Operationen (a), (b) und (c) ausgeführt werden können, wenn das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode auf den Zielzustand zurückgestellt werden kann.
Im Fall eines Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungs(maschinenbetriebs)bereichs, abweichend vom Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich, wird der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt und der Kraftstoffeinspritzdruck so gesteuert, um Zielwerte des Zündzeitpunkts und der Kraftstoffeinspritzmenge zu erfüllen.
Danach, im Fall dass Kraftstoff verwendet wird, der eine geringere Cetanzahl hat als der im Abstimmungstest verwendete Kraftstoff, werden die folgenden zwei Verbrennungsbereiche berücksichtigt:
(1) Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich
In diesem Bereich ist es wünschenswert, die Zündverzögerungsperiode aufgrund einer niedrigen Cetanzahl des Kraftstoffs zu verlängern. Jedoch existiert eine Grenze für die Verlängerung der Zündverzögerungsperiode. Wenn der Zündzeitpunkt exzessiv verzögert wird, wird der Kraftstoffverbrauch verschlechtert und der Ausstoß unverbrannter Bestandteile erhöht. Deshalb, um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es ausreichend, den Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt vorzuverstellen, um den Zündzeitpunkt mit einem Zielwert zusammenfallen zu lassen.
(2) Normaler Verbrennungsbereich bei Hochlast
Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich
6 zeigt eine Bedingung, in der die Zündverzögerungsperiode aufgrund einer niedrigen Cetanzahl des Kraftstoffs verlängert ist, was dabei das Verbrennungsgeräusch im normalen Verbrennungsbereich erhöht. Dies wird aus den folgenden Gründen verursacht: Die Vorgemischverbrennung wird hauptsächlich unter dem Einfluss der Verlängerung der Zündverzögerungsperiode erreicht während die Sauerstoffkonzentration höher ist als diejenige im Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich, und deshalb erfolgt eine unmittelbare Verbrennung.
Dementsprechend werden unter einer solchen Bedingung die nachstehenden vier Operationen nacheinander ausgeführt:

(a) Zuerst wird der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt vorverstellt, um die Zündverzögerungsperiode zu verkürzen, wobei der Kraftstoffeinspritzdruck verringert wird, um die Kraftstoffeinspritzrate zu verringern;
(b) zweitens wird die Menge des durch die EGR-Gas-Kühleinrichtung 7 (oder durch das Flusssteuerventil 9) fließenden Maschinenkühlmittels verringert, um die Temperatur des EGR-Gases zu erhöhen;
(c) drittens wird die EGR-Rate weiter erhöht, um die Temperatur der Einlassluft weiter anzuheben, um dabei die Zündverzögerungsperiode zu verkürzen; und
(d) viertens wird der variable Flügel des Turboladers gesteuert, um den turbogeladenen Druck zu erhöhen und dabei die Einlassluftmenge und die Sauerstoffkonzentration beizubehalten, weil ein Überschussluftfaktor (Menge an zugeführter Luft/theoretisch erforderliche Luftmenge) und die Sauerstoffkonzentration mit einer Zunahme an Einlasslufttemperatur und einer Vergrößerung der EGR-Rate unter den Auswirkungen der obigen (b) und (c) auf Zielwerte verringert werden.

Deshalb wird durch Ausführen der Operationen (a), (b), (c) und (d) in Kombination das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode auf den Zielzustand zurückgesetzt und dabei eine Zunahme des Verbrennungsgeräuschs verhindert, sogar in dem Fall, dass der Zündzeitpunkt sich aufgrund einer niedrigen Cetanzahl von Kraftstoff verändert, wie in 6 gezeigt wird.
Auch in diesem Fall versteht sich, dass es nicht notwendig ist, alle der obigen Operationen (a), (b), (c) und (d) zu kombinieren. In diesem Zusammenhang kann nur eine der folgenden Operationen (A), (B), (C) und (D) ausgeführt werden, wenn das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode auf den Zielzustand zurückgesetzt werden kann:

(A) Vorverstellen des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts (Teil der obigen Operation (a));
(B) Verringern des Kraftstoffeinspritzdrucks (Teil der obigen Operation (a));
(C) Verbinden der obigen Operationen (b) und (d); und
(D) Verbinden der obigen Operationen (c) und (d).

Nachstehend wird die Steuerung für das Erreichen der Effekte der 5 und 6 im Detail erläutert mit Bezug auf die Flussdiagramme der 7 und 8. Eine Steuerroutine in 7 und 8 wird jeweils zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeführt.
In einem Schritt S1 wird ein Basiskraftstoffeinspritzdruck P0, ein Basiskraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt IT0 (entsprechend dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in 4), eine Basis-EGR-Rate Qegr0 (entsprechend der EGR-Rate in 3), eine Basismenge Qc0 eines durch die EGR-Gas-Kühleinrichtung 7 fließenden Maschinenkühlmittels, und ein Basisflügelwinkel θ0 des Flügels 53 des Turboladers T gelesen. Diese Basiswerte (P0, IT0, Qegr0, Qc0, θ0) werden nach dem Absuchen von Kennfeldern oder Tabellen berechnet.
In einem Schritt S2 wird der tatsächliche Zündzeitpunkt Cst gelesen. Hier wird der tatsächliche Zündzeitpunkt Cst durch eine bekannte Methode ermittelt, die beispielsweise folgendermaßen ausgeführt wird: Ein Druck innerhalb des Zylinders der Maschine steigt nach der Zündung des Kraftstoffs rapide an. Dieser Druckanstieg wird von einem Drucksensor mit einem piezoelektrischen Element ermittelt. Dieser Drucksensor dient als Zündzeitpunktsensor 37, wie in 1 gezeigt. Der Zündzeitpunkt wird als Zeitpunkt ermittelt, zu dem ein differenzierter Wert des vom Sensor 37 ermittelten Drucks einen vorbestimmten oder einen höheren Wert erreicht hat.
In einem Schritt S3 wird ein Vergleich angestellt zwischen der tatsächlichen Sauerstoffkonzentration O2con und einem vorbestimmten Wert (beispielsweise 16%). Hierbei entspricht der vorbestimmte Wert (16%) derjenigen Sauerstoffkonzentration, bei der die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung hauptsächlich erfolgt. Dementsprechend wird bewertet, dass der Maschinenbetrieb im Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich ist, falls die tatsächliche Sauerstoffkonzentration O2con geringer ist als 16%, und im Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich, falls die tatsächliche Sauerstoffkonzentration O2con 16% übersteigt. Die tatsächliche Sauerstoffkonzentration O2con kann ermittelt werden durch Verwendung ermittelter Werte eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (oder Sauerstoffsensors) 38 und eines Luftmengenmessers 39. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 38 und der Luftmengenmesser 39 sind jeweils im Abgasdurchgang 2 und dem Einlassluftdurchgang 3 angeordnet, wie in 1 gezeigt ist. Es versteht sich von selbst, dass der vorbestimmte Wert (16%) der Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit der Maschinen unterschiedlich ist.
Wenn der Maschinenbetrieb im Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsberich ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S4 über, in dem ein Vergleich angestellt wird zwischen dem Zündzeitpunkt Cst und einem Zielwert des Zündzeitpunkts. Hierbei ist der Zündzeitpunktzielwert im Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich derselbe wie oder (im Kurbelwinkel) verzögert gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt. Genauer gesagt wurde der Zündzeitpunktzielwert vorher entsprechend der Maschinendrehzahl und dem Maschinendrehmoment (Last) eingestellt, wie in 9 gezeigt ist, so dass der Zielwert beispielsweise durch Absuchen eines vorbestimmten Kennfeldes entsprechend der Maschinendrehzahl und dem Maschinendrehmoment ermittelt werden kann.
Wenn der Zündzeitpunkt Cst gegenüber dem Zielwert vorverstellt ist, geht der Ablauf zu den Schritten S5, S6 und S7 über, wo Berechnungen durchgeführt werden, um eine Korrekturmenge ΔP1 für die Erhöhung des Kraftstoffeinspritzdrucks, eine Korrekturmenge ΔIT1 für die Verzögerung des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts, und eine Korrekturmenge ΔQc1 für die Erhöhung der durch die EGR-Gas-Kühleinrichtung fließenden Maschinenkühlmittelmenge, zu erhalten. In einem Schritt S8 werden die Korrekturmengen zu den entsprechenden Basiswerten P0, IT0, Qc0 addiert und dabei eine Korrektur durchgeführt, um den Kraftstoffeinspritzdruck P, den Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt IT und die Maschinenkühlmittelmenge Qc zu erhalten. Betreffend die EGR-Rate Qegr und den Flügelwinkel θ, die nicht korrigiert werden müssen, werden die Basiswerte Qegr0 und der Flügelwinkel θ0 so wie sie sind verwendet, ohne korrigiert zu werden. In einem Schritt S9 werden die obigen Werte P, IT, Qc, Qegr und θ in einer vorbestimmten Adresse abgespeichert und dabei die Abwicklung dieser Routine abgeschlossen.
Betreffend die Berechnungsformel für den Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt IT im Schritt S8 ist eine Standardstellung für die Kraftstoffeinspritzzeitpunktsteuerung beispielsweise bei einer Kurbelwinkelstellung, die beträchtlich gegenüber dem am meisten vorverstellten Wert der berechneten Werte des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts vorverstellt ist. Dementsprechend wird der Wert des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts gegenüber der obigen Standardstellung verzögert, so dass "+" vor eIT1 in der Berechnungsformel eine Verzögerung im Kurbelwinkel bedeutet.
Wenn der tatsächliche Zündzeitpunkt Cst nicht gegenüber dem Zielwert vorverstellt ist, geht der Ablauf vom Schritt S4 zu einem Schritt S10 über, wo ein Vergleich angestellt wird zwischen dem tatsächlichen Zündzeitpunkt Cst und einem vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise 15 Grad nach dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub). Um die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung zu erreichen, ist es wünschenswert, die Zün dung zu dem Zündzeitpunkt durchzuführen, der gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt verzögert ist; jedoch existiert eine Grenze für das Verzögern des Zündzeitpunkts. In dieser Hinsicht wird, wenn die Verbrennung zu dem exzessiv verzögerten Zündzeitpunkt initiiert wird, der Verbrennungsdruck verringert und dabei der Kraftstoffverbrauch verschlechtert, während die Verbrennungstemperatur verringert und dabei der Ausstoß unverbrannter Bestandteile erhöht wird. Dementsprechend ist die Grenze, über die ein Verbrennungsinitiierungszeitpunkt (Zündzeitpunkt) nicht verzögert werden darf, auf 15 Grad nach dem oberen Totpunkt (im Verdichtungshub) festgesetzt, wie aus 10 zu sehen ist. Vorzugsweise ist die Grenze festgesetzt auf 15 Grad ATDC (nach dem oberen Totpunkt) ±5 Grad. Wenngleich beschrieben wurde, dass die Grenze auf 15 Grad nach dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub in jedem Fall festgesetzt ist, versteht es sich von selbst, dass diese Grenze in Abhängigkeit von den Maschinen unterschiedlich sein kann.
Wenn der Zündzeitpunkt Cst gegenüber 15 Grad nach dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub verzögert ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S11 über, wo eine Korrekturmenge ΔIT2 für das Vorverstellen des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts berechnet wird. In einem Schritt S12 wird die Korrekturmenge ΔIT2 vom Basiswert IT0 subtrahiert, um dabei den Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt IT zu erhalten. Was den Kraftstoffeinspritzdruck P, die Maschinenkühlmittelmenge Qc, die EGR-Rate Qegr und den Flügelwinkel θ betrifft, die nicht korrigiert werden müssen, werden deren Basiswerte P0, Qc0, Qegr0 und θ0 so wie sie sind verwendet, ohne korrigiert zu werden. Danach geht der Ablauf zum Schritt S9 über, in dem die obigen Werte IT, P, Qc, Qegr und θ in der vorbestimmten Adresse abgespeichert werden, um dabei die Abwicklung dieser Routine zu vervollständigen.
Wenn der Zündzeitpunkt Cst nicht gegenüber den 15 Grad nach dem oberen Todpunkt im Verdichtungshub verzögert ist (d. h. der tatsächliche Zündzeitpunkt Cst fällt mit dem Zielwert zusammen), geht der Ablauf vom Schritt S10 zu einem Schritt S13 über, in dem die Basiswerte P, IT, Qegr, Qc und θ jeweils dem Kraftstoffeinspritzdruck P, dem Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt IT, der EGR-Rate Qegr, der Maschinenkühlmittelmenge Qc und dem Flügelwinkel θ zugeordnet werden. Danach geht der Ablauf zum Schritt S9 über, in dem die obigen Werte P, IT, Qc, Qegr und θ in der vorbestimmten Adresse abgespeichert werden, um dabei die Abwicklung dieser Routine zu vervollständigen.
Wenn der Maschinenbetrieb im Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich ist, geht der Ablauf vom Schritt S3 in 7 auf einen Schritt S14 in 8 über, in dem ein Vergleich zwischen dem Zündzeitpunkt Cst und dem Zielwert angestellt wird. Der Zielwert des Zündzeitpunkts im Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich ist nicht notwendigerweise der gleiche wie der im Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich. Beispielsweise ist der Zündzeitpunktzielwert im Fall der 6, auf einen Pluswert gestellt (die Kraftstoffeinspritzperiode – die Zündverzögerungsperiode), was bedeutet, dass der Zündzeitpunkt gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt vorverstellt ist. Dies geschieht deshalb, weil der Zündzeitpunkt unter Berücksichtigung des Verbrennungslärms in der Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennung gesteuert wird.
Wenn der Zündzeitpunkt gegenüber dem Zielwert verzögert ist, geht der Ablauf vom Schritt S14 zu den Schritten 15, 16, 17, 18 und 19 über, wo Berechnungen angestellt werden, um eine Korrekturmenge ΔIT3 zum Vorverstellen des Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts, eine Korrekturmenge ΔP2 zum Verringern des Kraftstoffeinspritzdrucks, und eine Korrekturmenge ΔQc2 zum Verringern der durch die EGR-Gas-Kühleinrichtung fließenden Maschinenkühlmittelmenge, einer Korrekturmenge ΔQegr zum Erhöhen der EGR-Rate, und eine Flügelwinkelkorrekturmenge Δθ zum Erhöhen des überladenen Drucks zu erhalten. Danach geht der Ablauf zu einem Schritt S20 über, in dem die Korrekturmengen ΔIT3, ΔP2, ΔQc2 jeweils von den Basiswerten subtrahiert werden, um dabei die Korrektur durchzuführen, um die korrigierten Werte des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts IT, des Kraftstoffeinspritzdrucks P und der Maschinenkühlmittelmenge Qc zu erhalten. Zusätzlich werden die Korrekturmengen ΔQegr, Δθ jeweils zu den Basiswerten addiert, um dabei die Korrektur durchzuführen, um die EGR-Rate Qegr und den Flügelwinkel θ zu erhalten. In der Berechnungsformel für den Flügelwinkel im Schritt S20 erhöht sich der überladene Druck sobald der berechnete Wert des Flügelwinkels ansteigt.
11A bis 13 veranschaulichen ein zweites Ausführungsbeispiel des Verbrennungssteuersystems S gemäß der vorliegenden Erfindung, welches dem ersten Ausführungsbeispiel des Verbrennungssteuersystems von 1 bis 10 ähnlich ist. Es versteht sich von selbst, dass das zweite Ausführungsbeispiel des Verbrennungssteuersystems S denselben strukturellen Aufbau aufweist, wie das Verbrennungssteuersystem, welches in den 1 und 2 gezeigt wird. Wenngleich gezeigt und beschrieben wurde, dass das erste Ausführungsbeispiel derart gestaltet ist, um ein Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode auf den Zielzustand zurückstellen zu können, ist das zweite Ausführungsbeispiel derart gestaltet, um mit solch einer Schwierigkeit fertig zu werden, dass das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode nicht auf den Zielzustand im Nichtvorgemischverbrennungsbereich zurückgestellt werden kann, aufgrund einer exzessiven Verlängerung der Zündverzögerungsperiode, beispielsweise wegen einer niedrigen Cetanzahl des Kraftstoffs.
Wie oben angesprochen, wird im ersten Ausführungsbeispiel die Korrektur für das Zurückstellen des Verhältnisses zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode auf den Zielzustand derart erreicht, wie in 6 gezeigt wird.
Jedoch werden nach diesem Ausführungsbeispiel, im Fall, dass die Korrektur der Zündverzögerungsperiode unmöglich ist, die folgenden Operationen ausgeführt:

(a) Zuerst wird die EGR-Rate erhöht, um die Sauerstoffkonzentration zu verringern. Dies ist eine Operation zum Verstellen der Verbrennung in die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung; und
(b) die obige Operation (a) hat nicht nur die Sauerstoffkonzentration verändert, sondern auch die Temperatur der Einlassluft unter dem Einfluss einer großen Menge EGR-Gases erhöht, um dabei die Zündverzögerungsperiode zu verkürzen. Um diesen Nachteil zu verhindern, wird ein Schließzeitpunkt jedes Einlassventils 60 (gezeigt in 13) der Maschine E verzögert, um ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis zu verringern (d. h. Verringern der Temperatur in der Endperiode im Verdichtungshub), um dabei die Zündverzögerungsperiode zu verlängern.

Mit den obigen zwei Operationen (a) und (b) kann sich der Steuerpunkt auf eine Position verstellen (in der der Verbrennungsgeräuschgrad niedrig ist), die im Allgemeinen gleich zu dem in 11A gezeigten Zielwert ist, und dabei effektiv den Verbrennungslärm unterdrücken, sogar in dem Fall, dass die Korrektur der Zündverzögerungsperiode unmöglich ist. Zusätzlich wird durch das Verzögern des Schließzeitpunkts jedes Einlassventils Einlassluft in der ersten Hälfte des Verdichtungshubs durch das Einlassventil abgelassen, und deshalb ist eine Sauerstoffmenge verringert, wenngleich die Sauerstoffkonzentration dieselbe ist, so dass der Überschussluftfaktor verringert wird. Im Ergebnis fällt die Verbrennung in den Vorgemischverbrennungsbereich und verhindert dabei eine Zunahme des Rauchs im Abgas, wie in 11B gezeigt wird.
Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel wird demnach, im Fall, dass das Verhältnis zwischen der Kraftstoffeinspritzperiode und der Zündverzögerungsperiode schwierig auf den Zielzustand in der Nichtniedrigtemperaturvorgemischverbrennung zurückgestellt werden kann aufgrund der exzessiven Verlängerung der Zündverzögerungsperiode, beispielsweise wegen der Verwendung eines Kraftstoffs mit niedriger Cetanzahl, die Sauerstoffkonzentration weiter verringert, um die Verbrennung sich hin zur Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung verstellen zu lassen, während der Schließzeitpunkt jedes Einlassventils verzögert wird, um die Temperatur in der Endperiode des Verdichtungshubs zu verringern. Dies kann die Zunahme von Rauch im Abgas vehindern bei gleichzeitiger Verringerung des Verbrennungsgeräuschs der Maschine.
Sogar in dem Fall, dass die Zündverzögerungsperiode aufgrund eines Kraftstoffs niedriger Cetanzahl stark verlängert ist, ist die Verlängerung der Zündverzögenmgsperiode in den Niedrigtemperaturvorgemischverbrennungsbereich mit einer Sauerstoffkonzentration von nicht höher als 16% wünschenswert, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnt wurde, so dass es ausreicht, nur den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vorzuverstellen, um den Zündzeitpunkt mit dem Zielwert zusammenfallen zu lassen.
Eine Steuerung zum Erreichen der Effekte der 11A und 11B wird nachstehend detailliert mit Bezug auf ein Flussdiagramm der 12 beschrieben. Eine Steuerroutine in 12 wird jeweils zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeführt. Die Steuerung des Flussdiagramms in 12 gleicht der des ersten Ausführungsbeispiels in den 7 und 8, so dass dieselben Schrittnummerierungen jeweils den ähnlichen Schritten zu denen in den 7 und 8 zugeordnet sind. Es versteht sich von selbst, dass die zu korrigierenden Objekte im zweiten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt, die EGR-Rate und der Schließzeitpunkt jedes Einlassventils sind, wobei die Werte (der Kraftstoffeinspritzdruck, die Maschinenkühlmittelmenge und der Flügelwinkel), die nicht korrigiert werden müssen, weggelassen werden. Zusätzlich setzt sich das zweite Ausführungsbeispiel nur mit dem zu steuernden Fall auseinander, dass die Zündverzögerungsperiode aufgrund eines Kraftstoffs niedriger Cetanzahl oder Ähnlichem verlängert ist, der Fall, dass die Zündverzögerungsperiode verkürzt ist, wird aber nicht erläutert.
Eine Beschreibung wird hauptsächlich in Bezug auf Teile abgegeben, die sich vom ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden, bezugnehmend auf das Flussdiagramm der 12.
Wenn das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Sauerstoffkonzentration O2con und dem vorbestimmten Wert von 16% so ist, dass O2con > 16% ist (der Bereich der Nichtniedrgtemperaturvorgemischverbrennung) während der Zündzeitpunkt Cst gegenüber dem Zielwert verzögert ist, geht der Ablauf über die Schritte 3, 4 und 14 zu den Schritten 21 und 22, wo Berechnungen durchgeführt werden zum Erhalten einer EGR-Rate-Korrekturmenge ΔQegr2, um die tatsächliche Sauerstoffkonzentration nicht höher als 16% werden zu lassen, und einer Korrekturmenge ΔIVC zum Verzögern des Schließzeitpunkts des Einlassventils. In einem Schritt S23 werden diese Korrekturmengen ΔQegr2, ΔIVC zu den jeweiligen Basiswerten Qegr0 und IVC0 addiert, und dabei eine Korrektur durchgeführt, um die EGR-Rate Qegr und des Schließzeitpunkts IVC des Einlassventils zu erhalten. Für den Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt IT, der nicht korrigiert werden muss, wird der Basiswert wie er ist angewendet.
Betreffend die Berechnungsformel für den Schließzeitpunkt des Einlassventils, ähnlich zum Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkt, ist eine Standardstellung für die Einlassventilschließzeitpunktsteuerung beispielsweise eine Kurbelwinkelstellung, die beträchtlich gegenüber dem am meisten vorverstellten Wert der berechneten Werte des Einlassventilschließzeitpunkts vorverstellt ist. Dementsprechend ist der Wert des Einlassventil schließzeitpunkts gegenüber der obigen Standardstellung verzögert, so dass "+" vor dem Wert ΔIVC in der Berechnungsformel einer Verzögerung im Kurbelwinkel bedeutet.
Um den Schließzeitpunkt jedes Einlassventils zu steuern, kann ein bekannter variabler Ventilsteuermechanismus verwendet werden. Ein Beispiel eines solchen bekannten Mechanismus ist in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-254134 offenbart und in 13 gezeigt. Eine kurze Beschreibung wird zum variablen Ventilsteuermechanismus 59 mit Bezug auf 13 ausgeführt. Der Maschinenhauptkörper 1 des Dieselmotors E hat die Einlassventile 60, die in einer Richtung, in der sie geschlossen werden, unter dem Einfluss der Ventilfedern 61 vorgespannt sind.
Der variable Ventilsteuermechanismus 59 beinhaltet Kolben 63, die jeweils mit den oberen Enden der Einlassventile 60 verbunden sind. Jeder Kolben 63 beschreibt eine hydraulische Kammer 62, die mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird. Der Kolben 63 kann sich gegen die Vorspannung der Ventilfeder 61 unter dem Einfluss des hydraulischen Drucks, der in die Hydraulikkammer 62 eingeleitet wird, absenken.
Hydraulisches Fluid, das von einer Ölpumpe 64 abgelassen wird, wird von einem Akkumulator 65 durch die einlassseitigen elektromagnetischen Wechselventile 66, 67 selektiv in die Ölpassagen 68, 69 eingeleitet. Das in die Ölpassagen 68, 69 eingeleitete hydraulische Fluid wird den Hydraulikkammern 62, 62 für die Zylinder Nr. 1 und 4 der Maschine durch ein Drehventil 70, und zu den Hydraulikkammern 62, 62 für die Zylinder Nr. 2 und 3 der Maschine durch ein Drehventil 71 selektiv zugeführt. Folglich werden nacheinander das Einlassventil 60 für Zylinder Nr. 1, das Einlassventil 60 für Zylinder Nr. 4, das Einlassventil 60 für Zylinder Nr. 2 und das Einlassventil 60 für Zylinder Nr. 3 geöffnet. Jedes Drehventil 70, 71 ist in einem zeitlich festgesetzten Verhältnis zur Maschinendrehzahl der Maschine drehbar.
Das hydraulische Fluid in jeder Hydraulikkammer 62 wird selektiv aus den Ölpassagen 68, 69 durch eines der auslassseitigen elektromagnetischen Wechselventile 73, 74 zu einem Tank 75 abgelassen, so dass die Einlassventile 60 nacheinander geschlossen werden. Der Schließzeitpunkt jedes Einlassventils 60 wird durch die Steuerung der auslassseitigen elektromagnetischen Wechselventile 73, 74 variabel reguliert. Im Fall der Verwendung des variablen Ventilsteuermechanismus 59 (gezeigt in 13) im Verbrennungssteuersystem S der vorliegenden Erfindung, werden dementsprechend die auslassseitigen elektromagnetischen Wechselventile 73, 74 entsprechend der Werte des Einlassventilschließzeitpunkts IVC gesteuert, die nach Ausführen des Ablaufs in 12 erhalten werden.
Experimente haben gezeigt, dass es einen Fall gibt, in dem es schwierig ist, den Zündzeitpunkt Cst so zu steuern, dass er zusammenfällt mit oder verzögert ist gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt, unter einer Bedingung in der der tatsächliche Zündzeitpunkt Cst gegenüber dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt in der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung vorverstellt ist, wenngleich dies nicht erläutert wurde. In solch einem Fall wird eine Steuerung zum Erhöhen der Sauerstoffmenge in der Brennkammer durchgeführt (beispielsweise durch Erhöhen des überladenen Drucks durch den Turbolader oder durch Absenken der EGR-Rate), unter Aufgabe der Durchführung der Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung. Dies verlagert die Verbrennung zur normalen Verbrennung, dessen Großteil die diffuse Verbrennung ist, und verringert dabei den Rauch im Abgas.
Wenngleich gezeigt und beschrieben wurde, dass die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung derart ausgestattet sind, um die Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung auszuführen, versteht es sich von selbst, dass das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch bei Dieselmotoren angewendet werden kann, in denen keine Niedrigtemperaturvorgemischverbrennung erfolgt. Obwohl gezeigt und beschrieben wurde, dass die Sauerstoffmenge oder -konzentration in der Brennkammer in den Verbrennungssteuersystemen der Ausführungsbeispiele durch die EGR-Rate geändert wird, versteht es sich von selbst, dass das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Verbrennungssteuersystemen für Dieselmotoren verwendet werden kann, wie bei denen, die derart gestaltet sind, dass die Sauerstoffmenge beispielsweise unter Verwendung einer sauerstoffdurchlässigen Membrane verändert wird.

Claims

Verbrennungssteuersystem für einen Dieselmotor, umfassend einen Abschnitt (81) zum Ermitteln eines Zündzeitpunkts, gekennzeichnet durch einen Abschnitt (82) zum Steuern des ermittelten Zündzeitpunkts, damit er im Allgemeinen zusammenfällt mit oder verzögert ist relativ zu einem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt in einem vorbestimmten Maschinenbetriebsbereich.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt (82) einen Abschnitt zum Steuern des ermittelten Zündzeitpunkts umfasst, damit er relativ zu einem vorbestimmten Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub im vorbestimmten Maschinenbetriebsbereich vorverstellt ist.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt (82) einen Abschnitt zum Ausführen mindestens einer Operation von einer ersten Operation des Erhöhens einer Kraftstoffeinspritzrate, einer zweiten Operation des Verzögerns eines Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts und einer dritten Operation des Verringerns einer Temperatur in einer Endphase des Verdichtungshubs, beinhaltet.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 3, wobei die erste Operation ausgeführt wird durch Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzdrucks.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 3, wobei die dritte Operation ausgeführt wird durch zumindest eine Operation von einer vierten Operation des Erhöhens einer Kühlstufe für EGR-Gas, und einer fünften Operation des Verzögerns eines Schließzeitpunkts eines Einlassventils.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 1, weiter umfassend: einen Abschnitt (91) zum Bewerten, ob der ermittelte Zündzeitpunkt relativ zu einem Zielwert verzögert ist; und einen Abschnitt (92) zum Steuern des ermittelten Zündzeitpunkts, damit er auf den Zielwert zurückgesetzt wird, wenn der ermittelte Zündzeitpunkt relativ zu dem Zielwert verzögert ist.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 6, wobei der Steuerabschnitt (92) einen Abschnitt zum Ausführen zumindest einer Operation von einer ersten Operation des Vorverstellens eines Kraftstoffeinspritzinitiierungszeitpunkts, einer zweiten Operation des Verringerns einer Kraftstoffeinspritzrate, einer dritten Operation des Anhebens einer Temperatur in einer Endphase des Verdichtungshubs, und einer vierten Operation des Erhöhens einer EGR-Rate, beinhaltet.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 7, wobei der Steuerabschnitt (92) einen Abschnitt zum Ausführen einer fünften Operation des Erhöhens eines überladenen Drucks entsprechend der verringerten Mengen einer Sauerstoffkonzentration und eines Überschussluftfaktors in einer Brennkammer beinhaltet, wobei die verringerten Mengen auf zumindest eine der dritten und vierten Operationen zurückgehen.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 7, wobei die zweite Operation durch Verringern eines Kraftstoffeinspritzdrucks ausgeführt wird.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 8, wobei die zweite Operation durch Verringern eines Kraftstoffeinspritzdrucks erreicht wird.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 7, wobei die dritte Operation ausgeführt wird durch zumindest eine Operation von einer fünften Operation des Verringerns einer Kühlungsstufe für EGR-Gas, und einer sechsten Operation des Vorverstellens eines Schließzeitpunkts eines Einlassventils.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 8, wobei die dritte Operation ausgeführt wird durch zumindest eine Operation von einer fünften Operation des Verrin gerns einer Kühlungsstufe für EGR-Gas und einer sechsten Operation des Vorverstellens eines Schließzeitpunkts eines Einlassventils.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 1, weiter beinhaltend: einen Abschnitt (91) zum Bewerten, ob der ermittelte Zündzeitpunkt relativ zu einem Zielwert verzögert ist; und einen Abschnitt (101) zum Steuern einer Sauerstoffkonzentration in einer Brennkammer, damit sie auf einen vorbestimmten Wert verringert wird, wenn der ermittelte Zündzeitpunkt relativ zu dem Zielwert verzögert ist.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 13, wobei der Steuerabschnitt (101) einen Abschnitt zum Ausführen einer ersten Operation des Erhöhens einer EGR-Rate beinhaltet, um die Sauerstoffkonzentration zu verringern.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 14, wobei der Steuerabschnitt (101) einen Abschnitt zum Ausführen einer zweiten Operation des Verzögerns eines Schließzeitpunkts eines Einlassventils entsprechend eines Anstiegs einer Einlasslufttemperatur beinhaltet, wobei der Anstieg auf die Erhöhung der EGR-Rate zurückgeht.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Abschnitt (111) zum Bewerten, ob erste und zweite Bedingungen in einem vorbestimmten Maschinenbetriebsbereich vorliegen, wobei die erste Bedingung vorliegt, wenn der ermittelte Zündzeitpunkt relativ zu einem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt vorverstellt ist, und die zweite Bedingung vorliegt, wenn es schwierig ist, den ermittelten Zündzeitpunkt so zu steuern, damit er im Allgemeinen zusammenfällt mit oder verzögert ist relativ zu dem Kraftstoffeinspritzabschlusszeitpunkt; und einen Abschnitt (112) zum Steuern einer Sauerstoffmenge in einer Brennkammer der Maschine, damit diese ansteigt, wenn die ersten und zweiten Bedingungen vorliegen.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 16, wobei der Steuerabschnitt (112) einen Abschnitt zum Ausführen einer ersten Operation zum Erhöhen eines überladenen Drucks umfasst, um die Sauerstoffmenge zu erhöhen.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 16, wobei der Steuerabschnitt (112) einen Abschnitt zum Ausführen einer zweiten Operation zum Erhöhen einer Sauerstoffkonzentration in der Brennkammer umfasst, um die Sauerstoffmenge zu erhöhen.
Verbrennungssteuersystem nach Anspruch 18, wobei der die zweite Operation ausführende Abschnitt einen Abschnitt zum Verringern einer EGR-Rate umfasst, um die Sauerstoffkonzentration zu erhöhen.