DE69833090T2 - Abgasrückführungsystem für turboaufgeladene Brennkraftmaschinen mit direkter Kraftstoffeinspritzung - Google Patents

Abgasrückführungsystem für turboaufgeladene Brennkraftmaschinen mit direkter Kraftstoffeinspritzung Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführungs-System für einen turbogeladenen Automobilmotor vom Kraftstoff-Direkteinspritzungstyp.
  • Um Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) in dem Abgas von einem aufgeladenen Dieselmotor zu senken, regulieren Abgasrückführungs-Systeme typischerweise einen Luftüberschuss-Faktor (λ), indem sie die die Menge des zur Rückführung eingelassenen Abgases regeln. Ein solches Abgasrückführungs-System ist zum Beispiel aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-50544 bekannt. Weiterhin regeln bestimmte Abgasrückführungs-Systeme die Menge an Abgasrückführung gemäß der Menge an Ansaugluft für jeden Zylinder, wie zum Beispiel aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-229322 bekannt, um Variationen in den Abgasrückführungs-Verhältnissen zwischen den Zylindern eines mehrzylindrigen Motors zu beseitigen.
  • Gegenwärtig werden Dieselmotoren bei sehr hohen Luft/Kraftstoff-Verhältnissen betrieben, was immer einen Anstieg der NOx-Emissionen verursacht. Ist das zurückgeführte Abgas jedoch zu hoch, so wird die Menge an Luft in dem Ansaugluftstrom gesenkt, während das Niveau an NOx-Emissionen gesenkt wird, indem man eine abgemessene Menge an heißem Abgas in den Ansaugkrümmer einlässt, was wiederum bedeutet dass die ankommende Kraftstoffladung angereichert wird. Als Ergebnis der Verbrennung der Luft/Kraftstoff-Mischung wird eine erhöhte Menge an Qualm erzeugt.
  • Als ein Ergebnis von durch die Erfinder dieser Anmeldung durchgeführten Untersuchungen der Beziehung zwischen der Menge an Qualm und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis wurde herausgefunden, dass die Menge an Qualm sich bei Luft/Kraftstoff-Verhältnissen größer als einem kritischen Verhältnis scharf verändert. Diese Studien haben gezeigt, dass es wünschenswert ist die Menge an Abgasrückführung zu regeln, die auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis zielt, welches niedriger ist als das kritische Verhältnis. Im Fall eines turbogeladenen Dieselmotors ist es für den aufgeladenen Dieselmotor unter gewöhnlichen Motor-Betriebsbedingungen, bei denen eine große Menge an Abgas in den Ansaugluftstrom zurückgeführt wird, schwer, die beabsichtigten Aufladungseffekte in unmittelbarer Reaktion auf eine Änderung der Motor-Betriebsbedingungen von der gewöhnlichen Motor-Betriebsbedingung – zum Beispiel als ein Ergebnis davon, auf das Gaspedal zu treten – zu erzielen, weil die dem Turbolader vermittelte Abgasenergie gesenkt wird. Ein typisches Problem, das in diesem Fall auftritt, ist es dass der Dieselmotor eine Ausdehnung der Turboverzögerung erfährt, welche auf einen vorübergehenden Abfall in der Motorabgabe hinweist und nebenbei einen scharfen Anstieg in der Menge an Qualm im Abgas liefert. Dies liegt daran daß die eintretende Kraftstoffladung aufgrund der Aufladung mit einer Verzögerung wesentlich angereichert wird, während die Menge an Kraftstoff, die eingespritzt wird, in Reaktion auf einen Tritt auf das Gaspedal gesteigert wird. Zusätzlich wird das Gaspedal weiter heruntergedrückt werden, wenn der Dieselmotor darin versagt seine Abgabe sofort zu steigern, was die Turboverzögerung dazu bringt sich zu verlängern. Dies führt möglicherweise zu einem heimtückischen Kreislauf eines vorübergehenden Abfalls in der Motorabgabe als Ergebnis eines Tritts auf das Gaspedal, eines den Abfall in der Motorabgabe begleitenden Anstiegs in der Qualmerzeugung, und eines Tritts auf das Gaspedal.
  • Es ist daher wünschenswert, ein Abgasrückführungs-System für einen turbogeladenen Kraftstoff-Direkteinspritzungs-Dieselmotor bereitzustellen, welches ein geeignetes Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis schafft, das geeignet ist, um das Auftreten eines vorübergehenden Abfalls der Motorabgabe – begleitet von einem Anstieg der Qualmerzeugung – zu vermeiden, und welches eine Abgasrückführungs-Regelung verrichtet, welche das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis in einem Beschleuni gungszustand liefert, in welchem eine Motorforderung nach der Aufladung von Luft besteht.
  • Dies wird in EP-0 774 574 erzielt, welches ein Abgasrückführungs-System für einen turbogeladenen Dieselmotor offenbart, in welchen hinein Kraftstoff direkt eingespritzt wird; wobei die Menge an Kraftstoff auf der Grundlage eines Pedalhubs eines Gaspedals bestimmt wird, und dieses Abgasrückführungs-Regelsystem einen Abgasrückführungs-Durchgang einschließt, durch welchen hindurch Abgas teilweise von einem Abgasdurchgang stromaufwärts eines Turboladers in einen Ansaugdurchgang stromabwärts eines Gebläses eines Turboladers zurückgeführt wird; einen in diesem Ansaugluft-Durchgang stromaufwärts dieses Gebläses des Turboladers angeordneten Luftstrom-Sensor, um eine Ansaugluft-Durchflussrate zu detektieren; in diesem Abgasrückführungs-Durchgang eingebaute Abgasrückführungs-Reguliervorrichtungen, um eine Menge an Abgasrückführung linear zu variieren; und Regelvorrichtungen zur Bestimmung einer Menge an Kraftstoffeinspritzung, zur Bestimmung von Motor-Betriebsbedingungen, und zur Bestimmung eines Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses für die Abgasrückführungs-Regelung für einen Motor-Beschleunigungszustand, und diese die Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung regelnde Rückkopplung, um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für die Abgasrückführungs-Regelung für einen gewöhnlichen Zustand zu liefern, während sich die Motor-Betriebsbedingung sich in einem gewöhnlichen Zustand befindet; und um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für die Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand zu liefern, wenn eine Motor-Betriebsbedingung von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand wechselt.
  • Während der Motor in dem Beschleunigungszustand arbeitet, in welchem der Motor einen Bedarf für die Aufladung hat, wird die Abgasrückführungs-Regelung so verrichtet, um ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis mit dem Ergebnis zu liefern, auf Steigerung der Kraftstoff-Einspritzmenge hin Luft/Kraftstoff-Verhältnisänderungen mit geringem Überschuss zu verhindern. In anderen Worten bewirkt die Regelung, die versucht das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zu liefern, eine Senkung in der Menge der Abgasrückführung, mit einem Effekt einen relativen Anstieg der Menge an Ansaugluft zu bewirken, als Ergebnis wovon der Motor auf einen Steigerung in der Menge an Kraftstoffeinspritzung und einen Abfall der Motorabgabe hin an einem Anstieg der Qualmerzeugung gehindert wird und eine Verbesserung des Ansprechens auf eine Motorforderung nach Beschleunigung erbringt; selbst in dem Fall, in dem eine große Menge an Abgas zurückgeführt wird, um NOx-Emissionen und Qualm zu verringern, und die Abgasenergie zu dem Turbolader als ein Ergebnis verringert wird.
  • Der Sensor kann von einem Typ sein, der eine Menge an durch den Ansaugluftdurchgang passierender Luft detektiert; oder von einem Typ, der den Druck jener durch den Ansaugluftdurchgang passierenden Luft detektiert. Im Fall des Einsatzes eines Drucksensors wird die Menge an Ansaugluft auf Grundlage des Drucks und der Motordrehzahl bestimmt. Der Luftstromsensor kann vom Festtemperatur-Heißfilm-Typ sein. Ein Luftstrom-Sensor vom Festtemperatur-Heißfilm-Typ beinhaltet einen elektrisch beheizten Heißfilm. Die Menge an Wärmestrahlung von dem Heißfilm hängt von einer Masse an dadurch passierender Luft ab, und die Luftstromrate wird auf Grundlage des elektrischen Stroms bestimmt, der für den Heißfilm notwendig ist, um eine bestimmte Temperatur beizubehalten. Selbst wenn der Luftstrom Schwankungen beinhaltet, detektiert der Luftstromsensor vom Festtemperatur-Heißfilm-Typ eine genaue Luftstromrate. Besonders beinhaltet der Luftstromsensor vom Festtemperatur-Heißfilm-Typ einen senkrecht zur dem Luftstrom des Ansaugluftdurchgangs angeordneten Heizer, und vor und nach dem Heizer angeordnete Heißfilme. Ein Ansaugluft-Rückstrom wird auf Grundlage eines Temperaturunterschiedes zwischen den Heißfilmen detektiert, so dass er ausschließlich einen Ansaugluftstrom in die Zylinder hinein detektiert und das Auftreten eines Fehlers in der Abgasrückführungs-Regelung aufgrund eines Ansaugluft-Rückstroms verhindert.
  • Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann auf Grundlage einer Ausgabe eines Sauerstoffsensors (O2-Sensor) detektiert werden, der in dem Abgasdurchgang installiert ist, und dieser detektiert die Sauerstoffkonzentration des Abgases. In solch einem Fall basiert was herausgefunden wird auf dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und einer Menge an Kraftstoffeinspritzung – zu einer Zeit ungefähr zwei Zyklen zuvor – in eine Luftstromrate hinein, welche für die Abgasrückführungs-Regelung während eines Übergangszustandes einer Motor-Betriebsbedingung ungeeignet ist, in welcher eine Motorforderung nach Aufladung besteht. Im Gegensatz dazu detektiert die Verwendung eines in dem Ansaugluftdurchgang installierten Luftstromsensors eine Luftstromrate vor der Kraftstoffverbrennung, was die Abgasrückführungs-Regelung dazu befähigt mit einem schnellen Ansprechen auf eine Veränderung in der Menge an Ansaugluft verrichtet zu werden; was stets vorteilhaft ist, um eine bestimmte Minderung in NOx-Emissionen und Qualm zu bewirken.
  • Die Regelvorrichtung kann ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für einen gewöhnlichen Zustand schaffen, in welchem der Motor mit niedrigen oder mäßigen Lasten arbeitet. In solch einem Fall schafft die Regelvorrichtung ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den Beschleunigungszustand, wenn sich eine Motor-Betriebsbedingung von dem gewöhnlichen Zustand zu dem Beschleunigungszustand verschiebt und die Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung im geschlossenen Regelkreis regelt, um das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den gewöhnlichen Zustand zu liefern, während der Motor in dem gewöhnlichen Zustand arbeitet; und um auf einen Übergang von dem gewöhnlichen Zustand zu dem Beschleunigungszustand das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den Beschleunigungszustand zu liefern. Das heißt die Motorforderung ist unterschiedlich, während der Motor in dem gewöhnlichen Zustand arbeitet und wenn der Motor seine Betriebsbedingung in den Beschleunigungszustand verschiebt; und ein kritisches Problem für den Motor ist eine Verminderung von NOx-Emissionen und Qualm während des Betriebs dem gewöhnlichen Zustand; und andererseits eine schneller Anstieg in der Motorabgabe, ebenso wie eine Beschränkung von NOx-Emissionen und Qualm während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt die Regelvorrichtung für diesen Beschleunigungszustand ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung und verrichtet in diesem Beschleunigungszustand eine Rückführungsregelung der Kraftstoffeinspritzung, um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung parallel zu dieser Abgasrückführungs-Regelung zu liefern.
  • Auf einen Übergang von dem gewöhnlichen Zustand zu dem Beschleunigungszustand hin ist es wünschenswert ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den Beschleunigungszustand zu schaffen, das höher ist als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den gewöhnlichen Zustand. Dies liegt daran, dass eine Motorforderung nach einem starken Anstieg in der Menge an Ansaugluft besteht, die auf einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung während des Übergangs zu dem Beschleunigungszustand trifft. Ein höheres Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den Beschleunigungszustand zu schaffen (was eine magere Luft/Kraftstoff-Mischung bedeutet) bewirkt eine Verringerung in der Menge an Abgasrückführung während der Abgasrückführungs-Regelung, und bewirkt entsprechend einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung.
  • Der Motor erzielt eine Verbesserung des Ansprechens auf eine Motorforderung nach Beschleunigung selbst dann, wenn ein vorübergehender Anstieg im Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit dem Effekt eines Anstiegs in NOx-Emissionen und Qualm auftritt; als Ergebnis wovon der Motor seine Betriebsbedingung schnell in den gewöhnlichen Zustand verschieben und eine hohe Menge an Abgasrückführung erlauben kann. Daher werden NOx-Emissionen verringert.
  • Es ist wünschenswert, einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf einen Anstieg des Pedalhubs in dem Beschleunigungszustand zurückzuhalten. Dies liegt daran, dass es unmöglich ist durch Rückführungsregelung einen scharfen Anstieg in der Menge an Ansaugluft zu bewirken, selbst wenn die Abgasrückführungs-Regelung wie oben beschrieben das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis liefert; und folglich fällt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis übermäßig, wenn die Menge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Anstieg des Pedalhubs stark zunimmt. Um einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung zurückzuhalten ist es wünschenswert, für die Menge an Kraftstoffeinspritzung eine Obergrenze im Einklang mit der Menge an Ansaugluft zu schaffen, so dass ein Luft/Kraftstoffverhältnis niedriger als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den gewöhnlichen Betriebszustand nicht unterschritten wird. Das heißt, eine Obergrenze für die Menge an Kraftstoffeinspritzung wird auf Grundlage einer Beziehung relativ zu einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt, weil in diesem Augenblick ein übermäßiger Abfall im Luft/Kraftstoff-Verhältnis (was eine zu fette Luft/Kraftstoff-Mischung bedeutet) ein kritisches Problem ist. In anderen Worten besteht bevorzugte Motorforderung für eine Erhöhung der Menge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Beschleunigungseffekt. Weiterhin wird der gewöhnliche Zustand aufgrund von Verbesserungen des Ansprechens auf eine Motorforderung nach Beschleunigung schnell erreicht, selbst wenn ein vorübergehender Abfall im Luft/Kraftstoff-Verhältnis auftritt. Als ein Ergebnis wird eine Zunahme des Qualms insgesamt verhindert. Daher ist es notwendig, die Grenze des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses innerhalb eines Ausmaßes so niedrig wie möglich festzulegen, das eine Motorforderung nach Beschleunigung erfüllt.
  • Wenn eine Verschiebung des Beschleunigungszustands von dem gewöhnlichen Motor-Betriebszustand zu dem Beschleunigungszustand auftritt, wird die Abgasrückführungs-Regelvorrichtung vorzugsweise geregelt, um zumindest eine Verminderung in der Menge an Abgasrückführung zu liefern, oder um Abgasrückführung ungeachtet des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses zur Abgasrückführungs-Regelung für den gewöhnlichen Motor-Betriebszustand zu verhindern, bevor die Abgasrückführungs-Regelvorrichtung auf Grundlage des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses zur Abgasrückführungs-Regelung für den Beschleunigungszustand geregelt wird. Weil es selbst durch Verrichtung der Rückführungsregelung der Abgasrückführung schwierig ist, eine scharfe Senkung in der Menge an Abgasrückführung zu bewirken, um so ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zu liefern, wenn eine Verschiebung von dem gewöhnlichen Betriebszustand zu dem Beschleunigungszustand auftritt, ist eine Senkung in der Menge an Abgasrückführung gezwungen einen scharfen Anstieg in der Menge an Ansaugluft zu verursachen.
  • Es ist notwendig, ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für den Beschleunigungszustand weiter zu bestimmen und die Rückführungsregelung der Kraftstoffeinspritzung zu verrichten, um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis – parallel zur Abgasrückführungs-Regelung – zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung zu liefern. Während der Beschleunigung ist es notwendig, einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Anstieg des Pedalhubs bereitzustellen. In diesem Fall ist es mit Blick auf eine von der Abgasrückführungs-Regelung getrennte Verbesserung der Beschleunigung wünschenswert, ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung zu bestimmen. Mit Blick auf die Beschleunigung ist es wünschenswert, das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für den Beschleunigungszustand niedriger als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand festzulegen. Weil es mit Blick auf die Motorabgabe nachteilig ist das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung nur mit geringfügigem Überschuss festzulegen, ebenso wie es aufgrund unvollkommener Verbrennung zuviel Qualm erzeugt, sollte das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis innerhalb eines Bereichs liegen, welcher keinen übermäßigen Qualm erzeugt und eine Verbesserung der Motorabgabe nicht behindert.
  • Es ist außerdem wünschenswert, dass das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für den Beschleunigungszustand kleiner ist als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für den gewöhnlichen Motor-Betriebszustand; und das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für den Beschleunigungszustand ist höher als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für den gewöhnlichen Motor-Betriebszustand. Dies führt zu einem Anstieg der Motorabgabe aufgrund eines Anstiegs in der Menge an Kraftstoffeinspritzung, ebenso wie eines Anstiegs der Menge an Ansaugluft und der Abgasenergie zu dem Kompressor aufgrund einer Senkung der Menge an Abgasrückführung.
  • Es ist weiterhin wünschenswert das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für den gewöhnlichen Motor-Betriebszustand als ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu spezifizieren, bei welchem die Qualmerzeugung sich von einem allmählichen Anstieg zu einem scharten Anstieg ändert, was eine Verminderung sowohl von NOx-Emissionen wie auch Qualm verwirklicht.
  • Das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den gewöhnlichen Zustand kann für alle Zylinder vollständig oder ungefähr gleich sein.
  • Der zusammen mit dem Abgasrückführungs-System wirkende Turbolader kann von einem Typ mit variablem Aufladungs-Wirkungsgrad sein, speziell von einem Typ der eine variable Radschaufel besitzt, welche eine Querschnittsfläche eines Abgasausstoß-Durchgangs variiert; oder von einem Typ variabler Geometrie, welcher im A/R-Verhältnis variabel ist. Der Turbolader wird geregelt um sein A/R-Verhältnis zu verringern, wenn eine Motor-Betriebsbedingung sich von dem gewöhnlichen Zustand in den Beschleunigungszustand verschiebt.
  • Es ist außerdem wünschenswert dass der Abgasrückführungs-Durchgang zwei Durchgangsabschnitte aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, und von denen einer mit einem Linearventil versehen ist, um die Öffnung dieses Durchgangsabschnittes linear zu verändern; und von denen ein anderer mit einem Ein/Aus-Ventil versehen ist, welches öffnet und schließt, um den anderen Durchgangsabschnitt zu verschließen; wobei das Linearventil rückführungsgeregelt ist, um die Öffnung des einen Durchgangsabschnittes so zu variieren, um das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung zu liefern, während das Ein/Aus-Ventil in dem gewöhnlichen Zustand gehalten wird; und das Ein/Aus-Ventil geregelt ist, um auf einen Übergang zu dem Beschleunigungszustand hin zu schließen. Indem man das Linearventil regelt, um zu öffnen und zu schließen während das Ein/Aus-Ventil geöffnet bleibt, werden die beiden Durchgangsabschnitte dazu gebracht eine größere Menge an Abgasrückführung einzulassen, mit dem Effekt NOx-Emissionen zu verringern. Andererseits wird das Ein/Aus-Ventil auf eine Verschiebung der Motor-Betriebsbedingung in den Beschleunigungszustand hinein geschlossen; als Ergebnis wovon aufgrund einer scharfen Senkung in der Menge an Abgasrückführung ein scharfer Anstieg in der Menge an Ansaugluft bewirkt wird.
  • Es ist weiterhin wünschenswert dass der Abgasrückführungs-Durchgang zwei in Reihe angeordnete Durchgangsabschnitte aufweist, von denen einer mit einem Linearventil versehen ist, um die Öffnung des einen Durchgangsabschnittes linear zu verändern; und von denen ein anderer mit einem Ein/Aus-Ventil versehen ist, welches öffnet und schließt um den anderen Durchgangsabschnitt zu öffnen und zu verschließen; wobei das Linearventil rückführungsgeregelt ist, um die Öffnung des einen Durchgangsabschnittes zu variieren, um das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung zu liefern, während das Ein/Aus-Ventil in dem gewöhnlichen Zustand offen gehalten wird; und das Ein/Aus-Ventil geregelt ist, um geschlossen zu bleiben, bis auf einen Übergang zu dem Beschleunigungszustand hin ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines spezifizierten Bereiches von dem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasregelung für den Beschleunigungszustand erreicht wird. In dem Beschleunigungszustand schließt das Ein/Aus-Ventil den damit in Zusammenhang stehenden Durchgangsabschnitt ab, was einen scharfen Anstieg in der Menge an Ansaugluft bewirkt.
  • Die Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung kann aus einem Ventil vom Membrantyp bestehen, das eine Druckkammer besitzt, in welche hinein ein festgelegtes Niveau an voreingestelltem Druck eingebracht wird, um das Ventil vom Membrantyp geschlossen zu halten. Um eine große Menge an Abgasrückführung einzulassen ist es notwendig einen Abgasrückführungs-Durchgang einzusetzen, der eine große Querschnittsfläche aufweist. Aus diesem Grund ist ein großes Ventil vom Membrantyp eingebaut. Um eine Ausfallsicherung bereitzustellen beinhaltet das Ventil vom Membrantyp eine Rückstellfeder, um seinen Ventilkopf gegen einen Ventilsitz zu zwingen, um den Ventilkopf so daran zu hindern sich während des Stillstands versehentlich zu bewegen. Schließt das federbelastete Ventil vom Membrantyp jedoch einmal, so braucht es eine Zeit, um die notwendige Antriebskraft zu erreichen, um erneut zu öffnen. Für den Fall einer Rückkehr zum gewöhnlichen Zustand, nachdem das federbelastete Ventil vom Membrantyp geschlossen hatte, braucht es als Ergebnis eine Zeit bevor die Rückführung von Abgas erneut beginnt, was einen Anstieg in der Erzeugung von Qualm verursacht. Damit das federbelastete Ventil vom Membrantyp beim Öffnen frei von einer solchen Verzögerung ist, wird ein festgelegtes Niveau an voreingestelltem Druck in die Druckkammer hinein eingebracht, um das Ventil vom Membrantyp dazu zu bringen, selbst in Reaktion auf eine geringe Druckänderung in der Druckkammer zu öffnen.
  • Wie oben beschrieben wird die Menge an Abgasrückführung gemäß dem Abgasrückführungs-System der Erfindung – während der Motor in dem Beschleuni gungszustand arbeitet, in welchem der Motor aufgeladen ist – auf Grundlage der Menge an Ansaugluft und der Menge an Kraftstoffeinspritzung geregelt, um ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zu liefern; wobei die Menge an Ansaugluft erhöht wird, indem man die Menge an Abgasrückführung durch die Luft/Kraftstoff-Verhältnisregelung senkt. Als ein Ergebnis wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis daran gehindert, sich auf einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung folgend zu verringern, während der Motor in dem Beschleunigungszustand arbeitet, um so einen Anstieg in der Erzeugung von Qualm und einen Abfall in der Motorabgabe zu beseitigen und dadurch das Ansprechen des Motors auf eine Motorforderung nach Beschleunigung zu verbessern.
  • In dem Fall, in dem die Abgasrückführungs-Regelung parallel zur Ausführung der Kraftstoffeinspritzungs-Regelung verrichtet wird, wird das Beschleunigungsvermögen des Motors stärker verbessert.
  • Die Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezug auf die angefügten Zeichnungen weiter beschrieben werden, in denen:
  • 1 ein schematisches Bild ist, das die Gesamtstruktur eines mit einem Abgasrückführungs-System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüsteten, turbogeladenen Motors zeigt;
  • 2 ein schematisches Bild ist, das ein Abgasrückführungs-Ventil und sein zugehöriges Antriebssystem zeigt;
  • 3 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Antriebsstrom und Antriebsvakuum des Abgasrückführungs-Ventils zeigt;
  • 4 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Antriebsstrom und Ventilhub des Abgasrückführungs-Ventils zeigt;
  • 5 eine Vorderansicht eines Teils eines Turboladers variabler Geometrie mit einem kleinen Wert von A/R ist;
  • 6 eine Vorderansicht eines Teils eines Turboladers variabler Geometrie mit einem großen Wert von A/R ist;
  • 7 ein Blockdiagramm ist, das ein Motor-Regelsystem zeigt;
  • 8 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen der Menge an NOx-Emissionen und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
  • 9 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Qualmwert und Luft/Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
  • 10 ein Ablaufdiagramm ist, das die allgemeine Abfolgeroutine der Kraftstoffeinspritzungs-Regelung und der Abgasrückführungs-Regelung veranschaulicht;
  • 11 ein graphisches Diagramm ist, das eine Veränderung in der Masse der Ansaugluft bezüglich der Zeit zeigt;
  • 12 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Berechnung jener in den Ansaugkrümmer hinein eingebrachten Massenstromrate an Ansaugluft veranschaulicht;
  • 12A und 12B eine Veränderung in der Menge an Ansaugluft hinsichtlich der Gaspedalbetätigung zeigen;
  • 13 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Beurteilung eines Übergangs einer Motor-Betriebsbedingung veranschaulicht;
  • 14 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Berechnung des Öffnungsbetrags JENES Abgasrückführungs-Ventils veranschaulicht;
  • 15 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine veranschaulicht einen Ventilhub vorzugeben;
  • 16 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Ventilhub und Bewegung des Abgasrückführungs-Ventils zeigt;
  • 17 ein schematisches Bild ist, das die Gesamtstruktur eine turbogeladenen Motors zeigt, der mit einem Abgasrückführungs-System ausgerüstet ist, welches eine parallele Anordnung von Abgasrückführungs-Ventilen gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung einschließt;
  • 18 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Betätigung des Abgasrückführungs-Ventils veranschaulicht;
  • 19 ein schematisches Bild ist, das ein Abgasrückführungs-Ventil zeigt, welches eine parallele Anordnung von Antriebsvakuum-Durchgängen und sein zugehöriges Antriebssystem aufweist;
  • 20 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Abgasrückführungs-Ventilregelung jenes in 19 gezeigten Abgasrückführungs-Ventils veranschaulicht;
  • 21 eine schematische Ansicht eines Abgasdurchgangs ist, in welchem zwei Abgasrückführungs-Ventile in Reihe angeordnet sind;
  • 22 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Betätigung jener in Reihe angeordneten Abgasrückführungs-Ventilen veranschaulicht;
  • 23 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Kraftstoffeinspritzungs-Regelung während eines Übergangs der Fahrbedingung veranschaulicht;
  • 23A bis 23C eine Veränderung in der Menge der Ansaugluft und eine Veränderung in der Zielmenge der Kraftstoffeinspritzung bezüglich der Gaspedalstellung zeigen;
  • 24 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Qualmwert und Luft/Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
  • 25 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Parallelregelung von Kraftstoffeinspritzung und Abgasrückführung während eines Übergangs der Fahrbedingung veranschaulicht;
  • 26 ein Graph ist, der die Massenstromrate des Luftstroms und den Fehler in der Detektion der Massenstromrate des Luftstroms bezüglich der Ausgabe eines Luftmassenstrom-Sensors zeigt;
  • 27 ein Graph ist, der den relativen Fehler in der Detektion der Massenstromrate des Luftstroms bezüglich der Ausgabe eines Luftmassenstrom-Sensors zeigt;
  • 28 ein Graph ist, der dem Überschussluft-Faktor bezüglich der Ausgabe eines Sauerstoffsensors zeigt;
  • 29 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Sensorauswahl-Regelung veranschaulicht;
  • 30 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Sauerstoffkonzentration und Luft/Kraftstoff-Verhältnis zeigt;
  • 31 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Sensorauswahl-Regelung veranschaulicht;
  • 32 ein Bild einer Karte von Motor-Betriebszonen ist, die zur Sensorauswahl benutzt wird;
  • 33 ein Bild einer anderen Karte von Motor-Betriebszonen ist, die zur Sensorauswahl benutzt wir;
  • 34 ein Graph ist, der Druckschwankungen von Einlass und Abgas bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min zeigt;
  • 35 ein Graph ist, der Schwankungen des Druckunterschieds zwischen Einlass und Abgas bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min zeigt;
  • 36 ein Graph ist, der Schwankungen der Massenstromrate der Ansaugluft und des rückgeführten Abgasanteils bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min zeigt;
  • 37 ein Graph ist, der Druckschwankungen von Einlass und Abgas bei einer Motordrehzahl von 1500 U/min zeigt;
  • 38 ein Graph ist, der Druckschwankungen von Einlass und Abgas bei einer Motordrehzahl von 1000 U/min zeigt;
  • 39 ein vergleichender Graph ist, der Schwankungen des Druckunterschieds zwischen Einlass und Abgas bei Motordrehzahlen von 2000 U/min, 1500 U/min und 1000 U/min zeigt;
  • 40 ein vergleichender Graph ist, der Veränderungen im Abgasrückführungs-Verhältnis für die jeweiligen Zylinder bezüglich der Motordrehzahl zeigt;
  • 41 ein schematisches Bild ist, das die Gesamtstruktur eines mit einem Abgasrückführungs-System gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ausgerüsteten, turbogeladenen Motors zeigt;
  • 42 eine Motor-Betriebszonen zeigende graphische Ansicht ist;
  • 43 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Abgasrückführungsleitung-Auswahlregelung veranschaulicht;
  • 44A ein graphisches Diagramm ist, das die Öffnung eines Abgasrückführungs-Ventils bezüglich der Zeit während der Haupt-Abgasrückführungs-Regelung zeigt;
  • 44B ein graphisches Diagramm ist, das die Öffnung eines Abgasrückführungs-Ventils bezüglich der Zeit während der nachgeordneten Abgasrückführungs-Regelung zeigt;
  • 45 ein schematisches Bild ist, das eine Doppeldurchgang-Abgasrückführungsleitung zeigt;
  • 46 ein schematisches Bild ist, das eine Variation der Doppeldurchgang-Abgasrückführungsleitung zeigt;
  • 47 ein Ablaufdiagramm ist, das die Abfolgeroutine der Abgasrückführungsleitung-Auswahlregelung veranschaulicht, während beide Abgasrückführungs-Durchgänge in Kraft sind;
  • 48A ein Graph ist, der die Motordrehzahl bezüglich der Zeit während Verzögerung zeigt;
  • 48B ein Graph ist, der eine Änderung in der Menge an Abgasrückführung durch einen einzelnen Abgasrückführungs-Durchgang bezüglich der Zeit während Verzögerung zeigt;
  • 48C ein Graph ist, der eine Änderung in der Menge an Abgasrückführung durch beide Abgasrückführungs-Durchgänge hindurch bezüglich der Zeit während Verzögerung zeigt; und
  • 49 ein Graph ist, der Abgasrückführungs-Verhältnis und Unterschied der Menge an Ansaugluft für jeden Zylinder zeigt.
  • Unter detailliertem Bezug auf die Zeichnungen, und speziell auf 1, die einen turbogeladenen Dieselmotor vom Typ der Kraftstoff-Direkteinspritzung 1 zeigt (auf welchen hiernach einfach als Motor Bezug genommen wird), wie etwa einen mit einem Abgasrückführungs-System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüsteten Reihen-Vierzylinder-Dieselmotor, besitzt der Motor 1 ein Ansaugsystem 2 und ein Abgassystem 3, welche schematisch gezeigt sind. Jeder der vier Zylinder (nicht gezeigt) wird mit einer Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt, welche durch einen gemeinsamen Kraftstoffkanal 25 an eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 24 angeschlossen ist. Der Motor 1 und seine zugehörigen Systeme und Vorrichtungen werden mittels einer aus einem Mikroprozessor bestehenden Regeleinheit 5 geregelt. Das Ansaugsystem 2 schließt einen Luftstrom-Sensor 6, einen Teil eines Turboladers vom geometrievariablen Typ 7 (auf welchen hiernach als ein VGT-Turbolader Bezug genommen wird), und einen Zwischenkühler 8 in dieser Reihenfolge vom stromaufwärts liegenden Endes eines Ansaugdurchgangs 2a angeordnet ein, welcher sich selbst in einen Ansaugkrümmer 2b hinein öffnet. Das Abgassystem 3 schließt einen Sauerstoffsensor 9 (auf welchen hiernach als ein O2-Sensor Bezug genommen wird), einen Abgasdruck-Sensor 11, einen anderen Teil des VGT-Turboladers 7 und einen Katalysator 12 in dieser Reihenfolge von dem Abgaskrümmer 3b zu dem stromabwärts liegenden Ende eines Abgasdurchgangs 3a ein. Der Motor beinhaltet ein Abgasrückführungs-System 13, das einen nahe des Ansaugkrümmers 2b an den Ansaugluft-Durchgang 2a angeschlossenen und nahe des Abgaskrümmers 3b an den Abgasdurchgang 3a angeschlossenen Abgasrückführungs-Durchgang 13a besitzt. Der Abgasrückführungs-Durchgang 13a wird mit einem Abgasrückführungs-Ventil vom membranbetätigten Typ 14 (auf welches hiernach als ein vakuummembranbetätigtes EGR-Ventil oder einfach als ein EGR-Ventil Bezug genommen wird) bereitgestellt, das einen darin eingeschlossenen Ventilhub-Sensor 19 besitzt und welches durch einen Vakuumkanal 15 an eine Vakuumpumpe 15 angeschlossen ist. Ein das Vakuum regelnde elektromagnetisches Ventil 17 und ein Vakuumsensor 18 sind zwischen dem EGR-Ventil 14 und der Vakuumpumpe 16 in dem Vakuumkanal 15 angeordnet.
  • Der Motor 1 wird mit verschiedenen Sensoren bereitgestellt, namentlich einem in dem Ansaugkrümmer 2b in großer Nähe zum Ansaugluft-Durchgang 2a angeordneten Luftdrucksensor 21 und einem Ansaugluft-Temperatursensor 22, einen an eine Motor-Kurbelwelle (nicht gezeigt) angeschlossenen Kurbelwinkel-Sensor 23, einen in dem Kraftstoffkanal 25 angeordneten Kraftstoffdruck-Sensor 26, und einen Gaspedalhub-Sensor 27 am Gaspedal (nicht gezeigt). Der Kurbelwinkel-Sensor 23 liefert ein Signal, welches einen Drehwinkel der Kurbelwelle darstellt, und auf dessen Grundlage die jeweiligen Zylinder unterschieden werden.
  • 2 zeigt das vakuummembranbetätigte EGR-Ventil 14 im Detail. Wie gezeigt besitzt das EGR-Ventil 14 einen integral mit einem Ende eines Ventilschafts 14b gebildeten Ventilkopf 14c. Der Ventilschaft 14b ist an einer Vakuummembran 14a gesichert, welche das Innere 14e eines Ventilgehäuses in zwei Kammern teilt, namentlich eine obere Vakuumkammer 14f und eine untere Druckkammer 14g, und ist durch eine Feder 14d in einer Richtung belastet, in welcher der Ventilkopf 14c den Ventilsitz 14h schließt. Das EGR-Ventil 14 beinhaltet den am anderen Ende des Ventilschafts 14b – fern vom Ventilkopf 14c – angebrachten Ventilhub-Sensor 19. Dieser Ventilhub-Sensor 19 detektiert eine – jener linearen Veränderung in der sich zum Abgasrückführungs-Durchgang 13a öffnenden Ventil-Öffnungsfläche entsprechende – Ventilhub-Änderung. In die obere Vakuumkammer 14f des Ventilgehäuses wird von der Vakuumpumpe 16 durch den Vakuumkanal 15 ein Vakuum eingebracht. Die Regeleinheit 5 regelt das vakuumgeregelte elektromagnetische Ventil 17, welches den Vakuumkanal 15 öffnet und abschließt, um das Niveau des EGR-Ventil-Ansteuervakuums in der oberen Vakuumkammer 14f zu verändern, um den Ventilkopf 14c dadurch dazu zu bringen die Ventil-Öffnungsfläche zu verändern. Speziell stellt die Regeleinheit 5 ein Ventilantrieb-Regelsignal in der Form eines elektrischen Stroms bereit, entsprechend dem das Niveau an EGR-Ventil-Ansteuervakuum – und folglich der EGR-Ventilhub – wie entsprechend in 3 und 4 gezeigt variiert.
  • VGT-Turbolader 7 bringt aufgeladene Luft dazu in die Zylinder hinein zu passieren, während der Motor 1 in einem bestimmten Bereich hoher Motorlast arbeitet, oder während Beschleunigung. Wie in 5 und 6 gezeigt besitzt der VGT-Turbolader 7 ein Turbinengehäuse 7a und eine in einer Spirale 7c angeordnete Leitschaufel 7b. Die Leitschaufel 7b ist drehbar montiert, um sich zu der Mitte des Turbinengehäuses 7a zu schließen und von ihm weg zu bewegen, um so eine Querschnittsfläche A der Spirale 7c an der Verbindung mit dem Turbinengehäuse 7 zu variieren. Ist die Entfernung von der Mitte des Turbinengehäuses zu dem Flächenschwerpunkt gleich R, so bestimmt A geteilt durch R – welches benutzt wird um die Größe von Turbinengehäusen zu bestimmen – den Gasstrom für ein gegebenes Turbinenrad. Ein Verhältnis A/R wird kleiner wenn die Leitschaufel 7b weiter von der Mitte des Turbinengehäuses 7a entfernt wird, wie in 5 gezeigt, was einen höheren Aufladewirkungsgrad bereitstellt; und wird andererseits größer wenn die Leitschaufel 7b näher an die Mitte des Turbinengehäuses 7a bewegt wir, wie in 6 gezeigt, was einen niedrigeren Aufladewirkungsgrad bereitstellt.
  • Regelung des Kraftstoff-Direkteinspritzungsmotors 1 – besonders durch EGR-Ventil 14, VGT-Turbolader 7 und Kraftstoffeinspritzungen 4 – wird durch einen programmierten Mikroprozessor der Regeleinheit 5 verrichtet.
  • Wie in 49 zu sehen, die ein EGR-Verhältnis – welches die Menge an Abgasrückführung geteilt durch die Gesamtmenge an Abgas ist – und ein Abweichungsverhältnis – welches die Menge an frischer Ansaugluft geteilt durch die durchschnittliche Menge an frischer Ansaugluft für jeden Zylinder ist – zeigt, ist bewiesen daß eine Variation für die vier Zylinder besteht, selbst wenn eine Öffnung oder der Ventilhub des EGR-Ventils 14 unverändert bleibt. Spezieller ist die Menge an frischer Ansaugluft für einen Zylinder kleiner welcher mit einem hohen EGR-Verhältnis aufgeladen ist, aber größer für einen Zylinder welcher mit einem niedrigeren EGR-Verhältnis aufgeladen ist. Dies wird nicht nur als ein Ergebnis der Schwankung der Rückführungseigenschaften gesehen, sondern auch der Einlaßeigenschaften für die vier Zylinder. Aus diesem Grund wird die Menge an Abgasrückführung in der Abgasrückführungs-Regelung im Wesentlichen gemäß der Menge an frischer Ansaugluft geregelt, die unabhängig voneinander in jeden Zylinder eingebracht wird, um so ein allen der vier Zylinder gemeines Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zu liefern. Dies bedeutet nicht die Mengenverhältnisse von Abgas rückführung zu der Menge an frischer Ansaugluft für die vier Zylinder auszugleichen, sondern Luft/Kraftstoff-Verhältnisse für die vier Zylinder als Ziel auf ein spezifiziertes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bringen und anzugleichen.
  • Unter Bezug auf 7 enthält die Regeleinheit 5 verschiedene Karten in einem Speicher, wie etwa eine Drehmomentkarte 31, in welcher ein optimales Motorabgabe-Zieldrehmoment TTrq bezüglich des Pedalhubs Acel und der Motordrehzahl Ne experimentell spezifiziert ist; Kraftstoffeinspritzungs-Karte 32, in welcher eine optimale Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TF bezüglich des Motorabgabe-Zieldrehmoments TTRq und der Menge an frischer Ansaugluft Fair experimentell spezifiziert ist; und eine Luft/Kraftstoff-Verhältniskarte 33, in welcher ein optimales Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F bezüglich der Motordrehzahl Ne und des Motorabgabe-Zieldrehmoments TTrq experimentell spezifiziert ist. Das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F wird als Grundwert benutzt, auf welchem die Menge an Abgasrückführung bestimmt wird, die notwendig ist um sowohl NOx-Emissionen wie Qualm zu verringern. Das heißt für einen NOx-Gehalt von Abgas besteht eine Tendenz anzusteigen wenn ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F ansteigt, wie anhand des Beispiels in 8 durch die Beziehung zwischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F und NOx-Gehalt im Abgas gezeigt. Dementsprechend ergibt eine Senkung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses – namentlich Auffetten einer Luft/Kraftstoff-Mischung – durch Erhöhen der Menge an Abgasrückführung eine Abnahme in NOx-Emissionen. Wie in 9 zu sehen, welche die Beziehung zwischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F und Qualmwert BU zeigt, steigt die Menge an Qualm jedoch schart an, während das Luft/Kraftstoff-Verhältnis über ein spezielles Verhältnis hinaus gesenkt wird. Es wird hieraus abgeleitet dass es eine Grenze gibt einen Anstieg in der Menge an Abgasrückführung zu bewirken; und folglich ist es notwendig die Menge an Abgasrückführung mit einem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zu regeln, welches höher ist als ein kritisches Verhältnis, bei welchem ein scharfer Anstieg in der Menge an Qualm auftritt, das aber so klein wie möglich ist.
  • In dem Fall, in dem die von dem Luftstrom-Sensor 6 detektierte Menge an frischer Ansaugluft Fair benutzt wird, um den mit dem EGR-Ventil 14, VGT-Turbolader 7 und Kraftstoffeinspritzungen 4 ausgerüsteten Kraftstoff-Direkteinspritzungsmotor 1 zu regeln, wird in Block 41 ein Motorabgabe-Zieldrehmoment TTrq auf Grundlage des Pedalhubs Acel und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf die Drehmomentkarte 31 bestimmt; und nachfolgend wird in Funktionsblock 42 eine Menge an Kraftstoffeinspritzung F auf Grundlage der Motorabgabe-Zieldrehmoments TTrq und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf eine der Kraftstoffeinspritzungs-Karten 32 gemäß der Menge an frischer Ansaugluft Fair bestimmt, die durch den Luftstrom-Sensor 6 detektiert wird. Eine jeweils durch den Luftstrom-Sensor 6 und den O2-Sensor 9 bestimmten Mengen an frischer Ansaugluft Fair wird durch einen Funktionsblock 34 ausgewählt. Zu der gleichen Zeit wird in Funktionsblock 43 ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F – das die Bedingung erfüllt das es höher ist als ein kritisches Verhältnis, das aber so klein wie möglich ist – auf Grundlage des Motorabgabe-Zieldrehmoments TTrq und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf die Luft/Kraftstoff-Verhältniskarte 33 bestimmt. Diese Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TF und Luft/Kraftstoff-Verhältnis TA/F werden benutzt um in Funktionsblock 44 eine während der Rückführungsregelung (verrichtet in Funktionsblock 45) einzubringende Zielmenge an frischer Ansaugluft TFA zu bestimmen. Regelung der Menge an frischer Ansaugluft Fair, was genau äquivalent der Rückführungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist, wird durch Regelung der Menge an Abgasrückführung verrichtet. In anderen Worten ist eine Korrektur oder Regulierung der Menge an frischer Ansaugluft Fair durch einen Ventilhub oder Öffnung von EGR-Ventil 14 gegeben, auf was als Ziel-Ventilhub TEGR Bezug genommen wird.
  • In dem Fall, in dem die Menge an frischer Ansaugluft Fair zur Regelung des mit dem EGR-Ventil 14, VGT-Turbolader 7 und Kraftstoffeinspritzungen 4 ausgerüsteten Kraftstoff-Direkteinspritzungsmotors 1 aus der durch den O2-Sensor 9 detektierten Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) bestimmt wird, wird die Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) des Abgases in Funktionsblock 46 zu einem letztendlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F umgewandelt. Diese Umwandlung wird durch Nachschlagen einer in einem Speicher der Regeleinheit 5 gespeicherten Tabelle vorgenommen. Die Menge an frischer Ansaugluft Fair wird auf Grundlage dieses letztendlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/F und der Zielmenge an Kraft stoffeinspritzung TF in Funktionsblock 47 bestimmt. Ähnlich der Regelung des Kraftstoff-Direkteinspritzungsmotors 1, in welcher die durch den Luftstromsensor 6 detektierte Menge an frischer Ansaugluft Fair benutzt wird, wird die Menge an frischer Ansaugluft Fair benutzt, um in Funktionsblock 42 eine Zielmenge der Kraftstoffeinspritzung TF für eine erfolgreiche Regelroutine zu bestimmen. In Funktionsblock 48 wird die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Rückführungsregelung verrichtet, indem man die Menge an frischer Ansaugluft Fair korrigiert oder reguliert, die durch Regelung der Menge an Abgasrückführung gegeben ist; um das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F zu liefern, welches von dem Ventilhub von EGR-Ventil 14 abhängt.
  • Einer der beiden Ventilhübe, bestimmt jeweils auf Grundlage der durch den Luftstromsensor 6 oder den O2-Sensor bestimmten Menge an frischer Ansaugluft Fair, wird in Funktionsblock 49 ausgewählt und wird in der EGR-Ventilregelung in Funktionsblock 55 benutzt. Funktionsblock 49, an dem die Auswahl der Sensoren 6 und 9 vorgenommen wird, greift mit Funktionsblock 34 ineinander, wo die Auswahl der Mengen an frischer Ansaugluft vorgenommen wird.
  • Im Speicher der Regeleinheit 5 ist eine Aufladewirkungsgrad-Karte 51 gespeichert, in welcher ein optimaler Ziel-Aufladewirkungsgrad TVGR bezüglich einer Motordrehzahl Ne und der Ziel-Motordrehmomentabgabe TTrq experimentell spezifiziert ist. Ein Ziel-Aufladewirkungsgrad TVGT wird mit Bezug auf die Drehmomentkarte 31 in Funktionsblock 41 in Funktionsblock 52 auf Grundlage einer Motordrehzahl Ne und der Ziel-Motordrehmomentabgabe TTrq bestimmt. Der VGT-Turbolader 7 wird geregelt um in Funktionsblock 56 den Ziel-Aufladewirkungsgrad TVGT zu liefern.
  • Weiterhin ist in dem Speicher der Regeleinheit 5 in Funktionsblock 54 eine Kraftstoffdruck-Karte 53 gespeichert, in welcher der gemeinsame Kraftstoffdruck TCRP bezüglich einer Motordrehzahl Ne und eines Motorabgabe-Zieldrehmoments TTrq experimentell spezifiziert ist. Ein gewöhnlicher Kraftstoffdruck TCRP wird auf Grundlage einer Motordrehzahl Ne und eines Motorabgabe-Zieldrehmoments TTrq unter Bezug auf die Drehmomentkarte 31 in Funktionsblock 41 bestimmt. Die Kraftstoff-Einspritzpumpe 24 wird geregelt, um in Funktionsblock 57 den gemeinsamen Ziel-Kraftstoffdruck TCRP zu liefern. Eine Pulsweite zur Ansteuerung jeder Kraftstoffeinspritzung 4 wird auf Grundlage des gemeinsamen Kraftstoffdrucks CRP – detektiert durch den Kraftstoffdruck-Sensor 26 – und die in Funktion 42 bestimmte Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TF bestimmt. Die Kraftstoffeinspritzung 4 wird mit dem Puls angesteuert, um in Funktionsblock 58 die Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TF zu liefern.
  • Die in 7 gezeigte Regelung des Kraftstoff-Direkteinspritzungsmotors 1 wird am besten durch Betrachtung von 10 verstanden, welche ein Ablaufdiagramm ist, das eine Motorregelungs-Abfolgeroutine für den Mikroprozessor der Regeleinheit 5 veranschaulicht. Parameter einschließlich einer Menge frischer Ansaugluft Fair und ein jeweils durch den Luftstrom-Sensor 6 oder den O2-Sensor 9 und den Kurbelwinkel-Sensor 23 detektierter Drehwinkel der Kurbelwelle CA werden jeweils in den Schritten S1 und S2 eingelesen. Auf Grundlage dieser Parameter Fair und Ca wird bei Schritt S3 eine in jeden Zylinder hinein eingebrachte Menge an frischer Ansaugluft Fair berechnet. Weiterhin werden Parameter, einschließlich einer jeweils auf Grundlage des Drehwinkels von Kurbelwelle CA bestimmten Motordrehzahl Ne und des von dem Gaspedalhub-Sensor 27 detektierten Pedalhubs Acel, jeweils bei den Schritten S4 und S5 eingelesen, um bei Schritt S6 eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TFA zu bestimmen.
  • Nachfolgend wird in Schritt S7 eine Beurteilung hinsichtlich einer Verschiebung des Motorbetriebs vorgenommen; namentlich zu einem gewöhnlichen Motor-Betriebszustand, der auf eine niedrigere oder eine mäßige Motorlast bezogen wird, oder zu einem Beschleunigungszustand des Motorbetriebs, in welchem der Motor durch den VGT-Turbolader 7 aufgeladen ist. Während des gewöhnlichen Zustands wird bei Schritt S8 ein grundlegendes Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F geschaffen, um in Schritt S9 eine Zielmenge an frischer Ansaugluft TFA zu bestimmen. Das EGR-Ventil 14 wird bei Schritt S10 im Grunde gemäß der Zielmenge an frischer Ansaugluft TFA geregelt, und wird nachfolgend geregelt um bei Schritt S11 die Menge an Abgasrückführung für jeden Zylinder gemäß der Menge an frischer Ansaugluft zu regeln. Diese regulierende Regelung des EGR-Ventils 14 erzielt die Rückführungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses unter Erfüllung der Bedingung, dass es höher ist als das kritische Verhältnis, bei welchem ein scharfer Anstieg in der Menge an Qualm auftritt, aber so niedrig wie möglich ist.
  • Andererseits werden im Beschleunigungszustand ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den Beschleunigungszustand, die EGR-Ventil-Regelung und die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung nachfolgend durch die Schritte S12 bis S14 verrichtet.
  • Der Luftstrom-Sensor, durch welchen die Menge an frischer Ansaugluft für jeden Zylinder detektiert wird, ist von dem als Festtemperatur-Heißfilm-Sensor bekannten Typ. Speziell umfasst der Luftstromsensor 6 vom Typ des Festtemperatur-Heißfilm-Sensors einen senkrecht zu einem Luftstrom in dem Ansaugluft-Durchgang 2a angeordneten Heizer und einen vor und nach dem Heizer angeordneten Heißfilm. Ein Ansaugluft-Rückstrom wird auf Grundlage eines Temperaturunterschieds zwischen den Heißfilmen detektiert. 11 zeigt die Massendurchflussrate an Ansaugluft bezüglich der Zeit, wobei ein schraffierter Teil die Massendurchflussrate des Rückstroms andeutet. Es wird gezeigt, dass die Massendurchflussrate der in jeden Zylinder hinein eingebrachten Ansaugluft sich mit einer Änderung in der Massendurchflussrate des Ansaugluft-Rückstroms ändert.
  • 12 bis 15 sind Ablaufdiagramme, die Details des in 10 gezeigten Kraftstoffdirekteinspritzungs-Motorregelung veranschaulichen.
  • Unter Bezug auf 12, welche eine Abfolgeroutine der Bestimmung einer in jeden Zylinder hinein eingebrachten Menge an frischer Ansaugluft ist, die in Schritt S3 in der in 10 gezeigten Kraftstoffdirekteinspritzungs-Motorregelung vorgenommen wird, in welchem die Menge an frischer Ansaugluft durch den Luftstrom-Sensor 6 detektiert wird, wird die Massendurchflussrate an Ansaugluft bei Schritt S102 als ein Integralwert von Ansaugluft Q mit einem Fortschritt der Zeit detektiert, welcher bei Schritt S103 gleichzeitig als eine Zeit T hoch gezählt wird, bis bei Schritt S101 geurteilt wird, dass die Kurbelwelle sich halb – d.h. durch 180° -gedreht hat. Die Integration der Massendurchflussrate an Ansaugluft wird für jeden Zylinder (i) bei Schritt S104 vorgenommen. Wenn die Kurbelwelle eine Halbdrehung abschließt, wird der Integralwert der Ansaugluft Q für jeden Zylinder (i) bei Schritt S105 als eine Menge an Ansaugluft Q(i) genommen, und bei Schritt S106 wird die Zeit T als eine Kurbelzeit T(i) für den Zylinder (i) genommen. Nachfolgend wird bei Schritt S107 ein Durchschnitt der Mengen an Ansaugluft Q(0) bis Q(3) für die vier Zylinder (0) bis (3) als eine Basismenge an Ansaugluft Qav berechnet. Die Menge an Ansaugluft Qav(i) für jeden Zylinder (i) wird bei Schritt S108 auf Grundlage der Basismenge an Ansaugluft Qav durch den folgenden Ausdruck berechnet: Qav(i) = Qav × Kg + Qav(i-1) (1-Kg)wobei Kg eine positive Konstante gleich oder kleiner 1 (Eins) ist; und
    Qav(i-1) die Menge an Ansaugluft für einen Zylinder (i-1) direkt vor dem Zylinder (i) in der Ansaugfolge ist.
  • Wie in 12A und 12B gezeigt, weist die in jeden Zylinder (i) hinein eingebrachte Menge an Ansaugluft Qav(i) – wenn der Pedalhub Acel verändert bleibt – eine Verzögerung in der Entwicklung zur Basismenge an Ansaugluft Qav auf, und die Menge an Ansaugluft Qav(i) wird wie oben korrigiert.
  • Ein Veränderungsverhältnis DQ(i) der Menge an Ansaugluft Q(i) für jeden Zylinder (i) wird aus der Menge an Ansaugluft Q(i-1) für einen in der Ansaugfolge direkt davor liegenden Zylinder (i-1) wird bei Schritt S109 berechnet, und ein Veränderungsverhältnis DT(i) der Kurbelzeit T(i) für jeden Zylinder (i) wird nachfolgend bei Schritt S110 aus der Kurbelzeit T(i-1) für den vorigen Zylinder T(i-1) berechnet. Ein Schwankungsindex DQt(i) für die Menge an Ansaugluft, in welchem eine Zeit für einen Ansaughub in Betracht gezogen wird, wird berechnet indem man bei Schritt S111 das Änderungsverhältnis DQ(i) der Menge an Ansaugung durch das Änderungsverhältnis DT(i) der Kurbelzeit T(i) teilt. Das Änderungsverhältnis DT(i) wird in Betracht gezogen, um einen Störeffekt aufgrund einer Änderung im Drehmoment oder in der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu so weit als möglich zu verhindern oder zu senken, was sich besonders während des Leerlaufs – begleitet von einer großen Schwankung des Abgabedrehmoment – als wirkungsvoll herausstellt.
  • Nachfolgend wird bei Schritt S112 eine Charakteristik der Menge an Ansaugluft ΔCQt(i) für jeden Zylinder (i) auf Grundlage des Schwankungsindex ΔCQt(i) durch den folgenden Ausdruck bestimmt: ΔCQt(i) = ΔQt(i) × r + ΔCQt(i)' (1-r)wobei r eine positive Konstante gleich oder kleiner 1 (Eins) ist; und
    ΔCQt(i)' der vorangehende Schwankungsindex für die Menge an Ansaugluft ist. Wie aus dem vorstehenden Ausdruck offensichtlich ist, wird der vorige Schwankungsindex in einem festgelegten Verhältnis auf den gegenwärtigen Schwankungsindex wiedergegeben; als Ergebnis, wovon Unterschiede hinsichtlich der Mengen an Ansaugluft zwischen den Zylindern allmählich zum Vorschein kommen.
  • 13 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Abfolgeroutine einer durch die Schritte S5 bis S7 in der in 10 gezeigten Motorregelungs-Abfolgeroutine vorgenommenen Entscheidung hinsichtlich des Beschleunigungszustands veranschaulicht. Die Entscheidung kann auf Grundlage einer Änderung im Pedalhub Acel oder einer Änderung in der Menge an Kraftstoffeinspritzung F vorgenommen werden. Während der Motorbeschleunigung ist es notwendig einen scharten Abfall in der Menge an Abgasrückführung zu bewirken, um die Menge an Ansaugluft mit einem Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung zu steigern. Für diese Forderung wird die Entscheidung getroffen um den Zustand der Motor-Betriebsbedingung – namentlich gewöhnlicher Zustand oder Beschleunigungszustand – zu bestimmen.
  • Nach Einlesen des durch den Pedalhub-Sensor 27 detektierten Pedalhubs bei Schritt S113 (entsprechend Schritt S5 in der in 10 gezeigten Motorrege lungs-Abfolgeroutine) wird die Menge an Kraftstoffeinspritzung F auf Grundlage der Motordrehmoment-Zielabgabe TTrq und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf eine der Kraftstoffeinspritzungs-Kanten 32 bestimmt, die gemäß der Menge an frischer Ansaugluft Fair bei Schritt S114 (entsprechend Schritt S6 in der in 10 gezeigten Motorregelungs-Abfolgeroutine) ausgewählt wird. Ein Veränderungsverhältnis DAcel des Pedalhubs Acel(i) von einem vorherigen Pedalhub (i-1) wird bei Schritt S115 bestimmt. Ein Beurteilungs-Pedalhub acc für eine Beurteilung des Beschleunigungszustands wird auf Grundlage der Menge an Kraftstoffeinspritzung und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf eine Beurteilungs-Pedalhub-Karte (nicht gezeigt) bei Schritt S116 bestimmt. In der Beurteilungs-Pedalhub-Karte wird der Beurteilungs-Pedalhub Acel experimentell festgelegt und mit Anstieg in der Motordrehzahl Ne stärker variiert, um ein hartes Auftreten einer Bestimmung des Beschleunigungszustands dazu zu bringen mit Auftreten eines Anstiegs in der Menge an Kraftstoffeinspritzung F hart, aber schwächer aufzutreten, um ein leichtes Auftreten einer Bestimmung des Beschleunigungszustands zu bewirken. Weil die Menge an Abgasrückführung während des eines Motorbetriebs mit geringen Lasten stets hoch ist, wird der Beurteilungs-Pedalhub acc in kleinerem Bereich variiert während die Menge an Kraftstoffeinspritzung F zunimmt, um die EGR-Regelung für eine Abnahme in der Menge an Abgasrückführung für den Fall einer großen Änderung im Pedalhub schnell einzubringen. Der Beschleunigungs-Faktor wird bestimmt, indem man das Pedalhub-Änderungsverhältnis DAcel in Schritt S117 durch den Beurteilungs-Pedalhub acc teilt. Wenn der Beschleunigungs-Faktor bei Schritt S118 als größer als 1 (Eins) beurteilt wird, so deutet dies an daß sich der Motor 1 in dem Beschleunigungszustand befindet, und dann wird bei Schritt S119 ein Ventil-Ansteuerwert KTegr auf Grundlage des Beschleunigungs-Faktors und des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses TA/F unter Bezug auf eine Ventilhub-Karte (nicht gezeigt) bestimmt. In der Ventilhub-Karte wird ein Ventil-Ansteuerwert KTegr experimentell festgelegt und variiert, um eine kleinere Ventilöffnung mit einem Anstieg im Beschleunigungs-Faktor bereitzustellen, um so die Menge an Abgasrückführung schnell zu verringern, was der Beschleunigungsforderung Priorität vor einer Minderung der NOx-Emissionen durch die Abgasrückführung verleiht, wenn zum Beispiel aufgrund des schnellen Niederdrückens des Gaspedals ein scharfer Anstieg im Pedalhub Acel auftritt. Während der Ventil- Ansteuerwert KTegr, in dem Fall, in dem eine Beurteilung des Beschleunigungszustands auf Grundlage des Pedalhubs Acel vorgenommen wird, als ein geschätzter Wert bestimmt wird, wird in dem Fall, in dem die Beurteilung des Beschleunigungszustands auf Grundlage der Menge an Kraftstoffeinspritzung F vorgenommen wird, jedoch eine praktische Motorforderung nach Beschleunigung mit der Menge an Kraftstoffeinspritzung nachgeprüft, und die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung wird verrichtet um eine Menge an Kraftstoff zu liefern die der Motorforderung nachkommt. Speziell wird in Schritt S120 ein verändertes Verhältnis der Menge an Kraftstoffeinspritzung AF relativ zu der vorigen Menge an Kraftstoffeinspritzung F(i-1) bestimmt. Eine Beurteilungsmenge an Kraftstoffeinspritzung Fk für eine Beurteilung des Beschleunigungszustands wird bei Schritt S121 auf Grundlage der Menge an Kraftstoffeinspritzung F und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf eine Kraftstoffmengen-Beurteilungskarte (nicht gezeigt) bestimmt. Nachfolgend wird ein Kraftstoffeinspritzungs-Faktor b bestimmt, indem man bei Schritt S122 das Veränderungsverhältnis der Menge an Kraftstoffeinspritzung DF durch die Beurteilungsmenge der Kraftstoffeinspritzung Fk teilt. Als ein Ergebnis eines Vergleichs des Kraftstoffeinspritzungs-Faktors b mit 1 (Eins) bei Schritt S123 wird die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung in einem Modus für die Motorbeschleunigung verrichtet, wenn der Kraftstoffeinspritzungs-Faktor b größer ist als 1 (Eins); oder in einem Modus für den gewöhnlichen Motorbetrieb, wenn er kleiner ist als 1 (Eins), was durch ein Ablaufdiagramm in 14 gezeigt ist. Wie in 14 gezeigt wird eine Zielmenge an Ansaugluft TQ(i), die in jeden Zylinder (i) hinein einzubringen ist, bestimmt indem man bei Schritt S216 das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F durch die Menge an Kraftstoffeinspritzung F teilt, wenn der Kraftstoffeinspritzungs-Faktor b kleiner als 1 (Eins) ist, nachdem bei Schritt S124 eine Motordrehmoment-Zielabgabe TTrq gemäß dem Pedalhub Acel und der Motordrehzahl Ne aus der Drehmomentkarte 31 (gezeigt in 7) eingelesen wurde; und bei Schritt S125 ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F gemäß der Motordrehmoment-Zielabgabe TTrq und der Motordrehzahl Ne aus der Luft/Kraftstoff-Verhältniskarte (gezeigt in 7) eingelesen wurde. Nachfolgend wird ein Unterschied Qdif(i) der Zielmenge an Ansaugluft TQ(i) bei Schritt S127 aus der Menge an Ansaugluft Qai4i) berechnet, und dann wird bei Schritt S128 ein Ventilansteuerungs-Basiswert Tegr für das EGR-Ventil 14 in IPD-Regelung bestimmt, um den Unterschied Qdif(i) zu entfernen. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das dann eine Forderung nach Minderung in den NOx-Emissionen ebenso erfüllt wie in der Menge des Qualms, schwankt ein wenig entsprechend der Motordrehzahl und dem Drehmoment oder der Menge an Kraftstoffeinspritzung, schwankt jedoch relativ stark besonders der Tatsache entsprechend, ob der Motor aufgeladen ist oder nicht. Das heißt während der Motor 1 aufgeladen ist kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem aufgeladenen Zustand – in welchem der Motor bei hohen Drehzahlen arbeitet – kleiner sein als in einem nicht aufgeladenen Zustand – in welchem der Motor bei niedrigen Drehzahlen arbeitet -, weil Kraftstoff in der Verbrennungskammer wünschenswert mit Luft vermischt wird, und Gase die unverbrannt zurückbleiben und als Qualm ausgestoßen werden, in der Menge verringert werden; was zur Minderung der NOx-Emissionen stets wünschenswert ist. Mit Blick auf den obigen Umstände wird bei Schritt S129 die Bedingung für eine Beurteilung des gewöhnliche Zustands des Motorbetriebs nachgeprüft, daß ein Absolutwert des Pedalhub-Verhältnisses DAcel für eine festgelegte Anzahl n an aufeinander folgenden Regelzyklen kleiner bleibt als ein Schwellenwert ThAcel, während Kraftstoff geliefert wird. Diese Beurteilung wird mit einem Ziel vorgenommen, eine Verbesserung der Emissionsregelung während des Leerlaufs und während gewöhnlichem Betrieb nach Leerlauf bereitzustellen. In diesem Fall wird das EGR-Ventil verschlossen, um die Abgasrückführungs-Regelung während Verzögerung zu unterbrechen.
  • Wurde der gewöhnliche Zustand einmal bestätigt, so wird bei Schritt S130 auf Grundlage der Charakteristik ΔCQt(i) ein Korrekturventil-Ansteuerwert ΔTegr(i) für jeden Zylinder (i) betreffend der Menge an Ansaugluft und einer Abgasrückführungs-Korrekturverstärkung E(i) bestimmt. Der Korrekturventil-Ansteuerwert ΔTegr(i) ist durch den folgenden Ausdruck gegeben: ΔTegr(i) = ΔCQt(i) × E(i) + ΔTegr(i)'wobei ΔTegr(i) der vorige Korrekturventil-Ansteuerwert ist.
  • In diesem Ausdruck wird die Charakteristik ΔCQt(i) selbst verstärkt, um den Korrekturventil-Ansteuerwert ΔTegr(i) gemäß einem Unterschied des Zylinders zu den verbleibenden Zylindern weiter zu optimieren. Wurden die Korrekturventil-Ansteuerwerte ΔTegr für alle vier Zylinder bestimmt, so wird ein durchschnittlicher Korrekturventil-Ansteuerwert ΔTegr-av der vier Werte ΔTegr bestimmt. Während der durchschnittliche Korrekturventil-Ansteuerwert ΔTegr-av 0 (Null) sein sollte, verändert er sich aufgrund verschiedener Faktoren – als ein Ergebnis der Ausführung jener bei Schritt S130 ausgeführten Berechnungen – möglicherweise zwischen positiven und negativen Werten. Dies macht es unmöglich oder schwer das wesentliche Ziel zu erreichen, den Ventil-Ansteuerwert für jeden Zylinder auf der Grundlage des Ventilansteuerungs-Basiswerts Tegr korrigierend zu regeln. Aus diesem Grund wird ein Absolutwert des durchschnittlichen Korrekturventil-Ansteuerwerts ΔTegr-av zu den Korrekturventil-Ansteuerwerten ΔTegr(i) für jeden Zylinder (i) hinzugezählt, wenn sie negativ sind; oder er wird von den Korrekturventil-Ansteuerwerten ΔTegr(i) abgezogen, wenn sie negativ sind. Auf diese Weise wird die Regelung verrichtet um den durchschnittlichen Korrekturventil-Ansteuerwert ΔTegr-av während jedem Zyklus durch die Schritte S131 und S132 auf 0 (Null) zu bringen. Der Ventil-Ansteuerwert Tegr(i) wird durch hinzuzählen des somit bestimmten Korrekturventil-Ansteuerwerts ΔTegr(i) zu dem Ventilansteuerungs-Basiswert Tegr bei Schritt S133 bestimmt.
  • Wird der Beschleunigungs-Faktor bei Schritt S118 größer als 1 (Eins) beurteilt, so deutet dies an, dass der Motor 1 sich in dem Beschleunigungszustand befindet, und der Ventil-Ansteuerungswert KTegr während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand wird gemäß des Beschleunigungs-Faktors a und des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses TA/F variiert, und das EGR-Ventil 14 wird verschlossen wenn der Beschleunigungswert einen großen Wert annimmt. Folglich wird in diesem Fall die Abgasrückführung mit einem Effekt unterbrochen, die Menge an in jeden Zylinder hinein eingebrachter Ansaugluft zu erhöhen, als Ergebnis wovon die Motorabgabe erhöht wird ohne den Qualm zu erhöhen, selbst wenn eine erhöhte Menge an Kraftstoff geliefert wird. In diesem Fall ist das EGR- Ventil 14 jedoch voreingestellt, um danach schnell die Regelung der Abgasrückführung wie hiernach beschrieben einzuführen.
  • Das EGR-Ventil 14 wird mit einem voreingestellten Ansteuervakuum in der Vakuumkammer belastet, so dass der durch eine Feder 14d vorbelastete Ventilkopf 14c mit einem geringeren Druck nach unten gegen den Ventilsitz gepresst wird, selbst wenn er den Abgasrückführungs-Durchgang 13a während der Regelung der Abgasrückführung schließt. In dieser Art und Weise ist die Feder 14d mit dem voreingestellten Ansteuervakuum ausbalanciert. Speziell ist das voreingestellte Vakuum als ein Vakuum zu einem Augenblick definiert, zu dem der Ventil-Ansteuerwert Null erreicht.
  • Wie durch ein Ablaufdiagramm in 15 veranschaulicht wird bei Schritt S135 dann ein gegenwärtiger Ventilhub EGRVlift auf Grundlage eines Signals von dem Ventilhub-Sensor 19 detektiert, wenn der Ventilansteuerungs-Basiswert Tegr kleiner ist als ein Wert Tegr(0), welcher bei Schritt einen Ventilhub EGRVlift von Null bereitstellt. Das EGR-Ventil 14 wird geregelt bis der gegenwärtige Ventilhub EGRVlift durch die Schritte S136 und S137 Null erreicht. In anderen Worten wird das Ventil-Ansteuervakuum geregelt, um auf das voreingestellte Ventil-Ansteuervakuum abzufallen. Ist der Ventilansteuerungs-Basiswert Tegr höher als der Wert Tegr(0), so wird wird das EGR-Ventil 14 gleichmäßig geregelt. Der Ventilhub kann auf Grundlage des Ventil-Ansteuervakuums detektiert werden; oder aber der Ventil-Ansteuerwert kann in dem Fall, in dem der Ventil-Ansteuerwert – wie in 16 gezeigt – vorbehaltlos mit dem Ventilhub in Zusammenhang steht, detektiert werden um das EGR-Ventil 14 in der voreingestellten Stellung zu beurteilen. In diesem Fall kann der Ventil-Ansteuerwert das Ventil-Ansteuervakuum oder das Arbeitsverhältnis eines elektromagnetischen Ventils zur Regelung des Ventil-Ansteuervakuums sein. Dementsprechend bringt das voreingestellte Vakuum das EGR-Ventil 14 dazu, die Abgasrückführung gemäß einem Anstieg im Ventil-Ansteuerwert schnell UND ohne eine Verzögerung des Ansprechens erneut aufzunehmen und eine dem Ventil-Ansteuerwert Tegr entsprechende Öffnung zu erreichen, selbst wenn die Abgasrückführung unterbrochen wird um das Ansprechen des Motors auf eine Forderung nach Beschleunigung zu verbessern, wenn ein Übergang von dem gewöhnlichen Zustand zu dem Beschleunigungszustand auftritt; was stets wünschenswert ist um NOx-Emissionen zu senken.
  • 17 zeigt einen turbogeladenen Motor, der mit einem Abgasrückführungs-System 13 ausgerüstet ist, welches eine parallele Anordnung von Abgasrückführungs-Ventilen im Einklang mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufweist. Das Abgasrückführungs-System 13 besitzt zwei Zweigdurchgänge 13A und 13B, die von einem stromaufwärts liegenden Teil eines gemeinsamen Abgasrückführungs-Durchgangs 13a abzweigen und sich mit einem stromabwärts liegenden Teil des gemeinsamen Abgasrückführungs-Durchgangs 13a treffen. Diese Zweigdurchgänge 13A und 13B werden jeweils mit EGR-Ventilen 14A und 14B bereitgestellt. Der Zweigdurchgang 13A besitzt eine kleinere Querschnittsfläche als der Zweigdurchgang 13B. Das EGR-Ventil 14A ist vom Typ eines linear variablen elektromagnetischen Ventils, und das EGR-Ventil 14B ist vom Typ eines elektromagnetischen Ein/Aus-Ventils.
  • Die Regelung jenes das linear variable EGR-Ventil 14A und das Ein/Aus-EGR-Ventil 14B aufweisenden Abgasrückführungs-Regelsystems 13 wird einem in 18 gezeigten Ablaufdiagramm folgend verrichtet.
  • Nach Detektion eines gegenwärtigen Ventil-Ansteuerwerts Pegr des linear variablen EGR-Ventils 14A auf Grundlage eines Signals von einem Vakuumsensor 18 bei Schritt S201, und Lesen eines Ziel-Ventil-Ansteuervakuum TPegr aus einer Vakuumkarte, in welcher das Ziel-Ventil-Ansteuervakuum bezüglich des Ziel-Ventil-Ansteuerwertes KTegr spezifiziert ist bei Schritt S202, wird bei Schritt S203 wie gezeigt eine Beurteilung betreffend den Unterschied des gegenwärtigen Ventil-Ansteuervakuums Pegr zu dem Ziel-Ventil-Ansteuervakuum TPegr vorgenommen. Das Ein/Aus-EGR-Ventil 14B wird bei Schritt S204 geschlossen, wenn der Vakuumunterschied (Pegr – TPegr) größer ist als ein spezifiziertes Vakuum THopen, oder es wird bei Schritt S205 geöffnet, wenn der Vakuumunterschied (Pegr – TPegr) kleiner ist als das spezifizierte Vakuum THopen.
  • Wie zuvor beschrieben wurde wird die Menge an Abgasrückführung durch ändern des Ventil Ansteuerungswerts von Tegr auf KTegr gesenkt, wenn der Motor-Betriebszustand sich von dem gewöhnlichen Zustand zu dem Beschleunigungszustand ändert, mit dem Ergebnis, dass der Vakuumunterschied (Pegr – TPegr) über das spezifizierte Vakuum THopen angehoben wird. Das Ein/Aus-EGR-Ventil 14B wird sofort geschlossen. Dementsprechend tritt eine Senkung in der Menge an Abgasrückführung schnell auf, was einen scharten Anstieg in der Menge an Ansaugluft bereitstellt, mit einem Effekt das Ansprechen des Motors auf eine Forderung nach Beschleunigung zu verbessern. Zu dieser Zeit wird das linear variable EGR-Ventil 14A geregelt um auf Grundlage des Ventil-Ansteuerwerts KTegr auf eine beschränkte Öffnung zu öffnen, die für einen Übergang zu dem Beschleunigungszustand eingestellt ist, was das Auftreten von übermäßigen NOx-Emissionen verhindert. Andererseits bleibt das Ein/Aus-EGR-Ventil 14B offen, während der Motor in dem gewöhnlichen Zustand arbeitet, und das linear variable EGR-Ventil 14A wird geregelt um die geöffnete Fläche des Abgasrückführungs-Durchgangs 13A zu variieren, was den Strom an Abgas reguliert.
  • 19 zeigt ein EGR-Ventil 14, das von einem Vakuumdurchgang 15 abzweigende parallele Vakuumdurchgänge 15a und 15b besitzt. Der Vakuumdurchgang 15a besitzt eine kleinere Querschnittsfläche als der Zweigdurchgang 15b. Der Vakuumdurchgang 15a ist an ein linear variables elektromagnetisches Ventil 17 angeschlossen, und der Vakuumdurchgang 15b ist an ein elektromagnetisches Ein/Aus-Ventil 61 angeschlossen. Während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand muss das EGR-Ventil 14 schnell öffnen, um einen schnellen Anstieg in der Menge an Ansaugluft bereitzustellen. Dies wird verwirklicht, indem man den Umgebungsdruck in die Vakuumkammer des EGR-Ventils 14 einbringt. Weil das linear variable Ventil für stabilen Betrieb jedoch mit einer Drossel in einem sich zur Umgebung hin öffnenden Entlastungsdurchgang ausgerüstet ist, braucht die Vakuumkammer Zeit, um das Niveau des Atmosphärendrucks zu erreichen. Aus diesem Grund ist das EGR-Ventil 14 mit dem Ein/Aus-Ventil 61 ausgerüstet, um das Innere des EGR-Ventils 14 auf das Niveau des Umgebungsdrucks zu bringen.
  • Die Regelung des Abgasrückführungs-Systems 13, das das EGR-Ventil 14 aufweist, welches mit den parallelen Vakuumdurchgängen 15a und 15b ausgerüstet ist, wird einem in 20 gezeigten Ablaufdiagramm folgend verrichtet.
  • Nach Detektion eines gegenwärtigen Ventil-Ansteuervakuums Pegr des EGR-Ventils 14 auf Grundlage eines Signals von einem Vakuumsensor 18 bei Schritt S301 und Lesen eines Ziel-Ventil-Ansteuervakuums TPegr bei Schritt S302 aus einer Vakuumkarte, in welcher das Ziel-Ventil-Ansteuervakuum bezüglich des Ziel-Ventil-Ansteuerwertes KTegr spezifiziert ist, wird – wie in 20 gezeigt – bei Schritt S303 eine Beurteilung hinsichtlich des Unterschieds des gegenwärtigen Ventil-Ansteuervakuums Pegr zu dem Ziel-Ventil-Ansteuervakuum TPegr vorgenommen. Das Ein/Aus-Ventil 61 wird geöffnet, wenn der Vakuumunterschied (Pegr – TPegr) bei Schritt S304 größer ist als ein spezifiziertes Vakuum THVopen; oder es wird geschlossen, wenn der Vakuumunterschied (Pegr – TPegr) in Schritt S305 kleiner ist als das spezifizierte Vakuum THVopen. Wenn eine Motorforderung zum Schließen des EGR-Ventils 14 besteht und ein großer Vakuumunterschied (Pegr – TPegr) herrscht, öffnet sich dementsprechend das Ein/Aus-Ventil 61 um durch den Vakuumdurchgang 15 den Atmosphärendruck oder aufgeladene Luft in die Vakuumkammer hinein einzulassen, was das EGR-Ventil 14 dazu bringt schnell zu schließen.
  • 21 zeigt teilweise ein Abgasrückführungs-System 13, welches eine Reihenanordnung von Abgasrückführungs-Ventilen im Einklang mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufweist. Das Abgasrückführungs-System 13 weist einen mit zwei EGR-Ventilen 14A und 14B in Reihe ausgerüsteten Abgasrückführungs-Durchgang 13 auf. Das EGR-Ventil 14A ist vom Typ eines fortwährend variablen elektromagnetischen Ventils, und das EGR-Ventil 14B ist vom Typ eines elektromagnetischen Ein/Aus-Ventils.
  • Die Regelung jenes das fortwährend variable EGR-Ventil 14A und das Ein/Aus-EGR-Ventil 14B aufweisenden Abgasrückführungs-Systems 13 wird einem in 22 gezeigten Ablaufdiagramm folgend verrichtet.
  • Nach Detektion des Unterschieds der gegenwärtigen Menge an Ansaugluft Qerr bei Schritt S401 und Lesen eines Schwellenwert-Unterschieds THQerr bezüglich der Menge an Kraftstoffeinspritzung F und der Motordrehzahl Ne aus einer Karte bei Schritt S402 wird wie gezeigt bei Schritt S403 eine Beurteilung vorgenommen, ob der Unterschied Qerr kleiner ist als der Schwellenwert-Unterschied THQerr. Der Schwellenwert-Unterschied THQerr bezieht sich auf das Ausmaß einer Forderung nach Beschleunigung und wird kleiner, während die Menge an Kraftstoffeinspritzung F ansteigt oder während die Motordrehzahl Ne sinkt. Das Ein/Aus-EGR-Ventil 14B bleibt bei Schritt S404 geöffnet, wenn der Unterschied Qerr kleiner ist als der Schwellenwert-Unterschied THQerr; und wird bei Schritt S405 geschlossen, wenn der Unterschied Qerr geringer ist als der Schwellenwert-Unterschied THQerr. In dieser Art und Weise schließt das Ein/Aus-Ventil 14b den Abgasrückführungs-Durchgang 13a sofort, wenn eine starke Forderung nach Beschleunigung besteht, und stellt einen scharfen Anstieg in der Menge an Ansaugluft bereit; als ein Ergebnis wovon der Motor 1 aufgrund eines Anstiegs der Kraftstoffeinspritzung prompt beschleunigt wird, während die Ansaugluft schnell gesteigert wird, um die Erzeugung von Qualm zu unterdrücken.
  • Wird als Ergebnis eines Vergleichs des Kraftstoff-Einspritzfaktors 13 mit 1 (Eins) bei Schritt S123 in jenem in 13 gezeigten Ablaufdiagramm bestimmt, dass der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet, so wird die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung und Abgasrückführungs-Regelung durch Schritte eines in 23 gezeigten Ablaufdiagramms verrichtet.
  • Wie in 23 gezeigt wird bei Schritt S138 ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis KTA/F für einen Übergang zu dem Beschleunigungszustand (auf welches als ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang Bezug genommen wird) auf Grundlage von Veränderungen in dem Kraftstoffeinspritzungs-Faktor b, der Menge an Kraftstoffeinspritzung F und der Motordrehzahl Ne bestimmt, wenn bestimmt wird, dass der Motor 1 sich in dem Beschleunigungszustand befindet. Dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F wird festgelegt um, wenn der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet, größer zu sein als wenn er sich im gewöhnlichen Zustand befindet, um so einen Anstieg im Motor-Abgabedrehmoment schnell bereitzustellen, zusammen damit die Erzeugung von Qualm durch Senkung der Menge an Abgasrückführung zurückzuhalten. Aus diesem Grund wird das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F eingestellt um im Einklang mit Mengen an Kraftstoffeinspritzung größer zu sein, während die Motorlast sinkt, oder während der Einspritzfaktor b größer wird, oder die Motordrehzahl Ne sinkt. Nachfolgend wird die Zielmenge an Ansaugluft TQ für einen Übergang zu dem Beschleunigungszustand (auf welche als eine Zielmenge an Ansaugluft zum Übergang Bezug genommen wird) bei Schritt S139 auf Grundlage des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses zum Übergang KTA/F und der Menge an Kraftstoffeinspritzung F bestimmt. In der gleichen Art und Weise der Bestimmung eines EGR-Ansteuerwerts in dem gewöhnlichen Zustand wird ein EGR-Ansteuerwert auf Grundlage der Zielmenge an Ansaugluft zum Übergang TQ bestimmt. Das EGR-Ventil 14 wird mit dem Ansteuerwert angesteuert, um die Menge an Abgasrückführung schnell zu verringern. Als ein Ergebnis wird die Energie einer erhöhten Menge an Abgas in den VGT-Turbolader 7 hinein eingebracht, was die Menge an Ansaugluft schnell erhöht, und was den Motor 1 daran hindert, die Reaktion auf das Niedertreten des Gaspedals zu verzögern oder eine Turboverzögerung zu erzeugen.
  • Wird mit dem Effekt eines Anstiegs in der Menge an Kraftstoffeinspritzung auf das Gaspedal getreten, so wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis kleiner, was stets unerwünscht ist um die Erzeugung von Qualm zurückzuhalten. Aus diesem Grund wird ein Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung vorübergehend zurückgehalten, indem man zur Erzeugung einer begrenzten Menge an Qualm ein Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis LimA/F einstellt. Die Grenzmenge an Qualm wird bestimmt um in dem Beschleunigungszustand niedriger zu sein als in dem gewöhnlichen Zustand, und liegt zum Beispiel bei einem Niveau der Qualmerzeugung von 2BU, was keinen Effekt auf einen Anstieg im Motor-Abgabedrehmoment hat. Die Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für den gewöhnlichen Zustand, dem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F und dem Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis LimA/F ist in 24 gezeigt. Im Wesentlichen ist das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F höher eingestellt als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F, und das Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis LimA/F ist kleiner eingestellt als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F. Weiterhin wird das Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis LimA/F im Wesentlichen höher genommen, während die Menge an Kraftstoffeinspritzung zunimmt; wird jedoch zurückgenommen, während die Motordrehzahl ansteigt.
  • Nach Bestimmung eines Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnisses LimA/F auf Grundlage der Menge an Kraftstoffeinspritzung F und der Motordrehzahl Ne bei Schritt S140 wird eine Grenze der Menge an Kraftstoffeinspritzung LimF bestimmt, indem man bei Schritt S141 die gegenwärtige Menge an Ansaugluft Q(i) durch das Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis LimA/F teilt, und unter der Basismenge an Kraftstoffeinspritzung F, der Grenzmenge an Kraftstoffeinspritzung LimF und einer Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung MaxF wird die kleinste ausgewählt und bei Schritt S142 als Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TF eingesetzt. Die Basismenge an Kraftstoffeinspritzung F wird vorbehaltlos auf Grundlage der Motordrehzahl und des Pedalhubs Acel bestimmt, und die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung MaxF nimmt einen so hohen Wert an, wie der Motor 1 arbeitet ohne beschädigt zu werden. Wie oben beschrieben wird ein übermäßiger Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung verhindert, selbst wenn die Menge an Abgasrückführung während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand gesenkt wird; und während eine übermäßige Erzeugung von Qualm verhindert wird, wird ein Bedarf nach Beschleunigung befriedigt.
  • Wie in 23A gezeigt, zeigen 23B und 23C eine Änderung in der Menge an Kraftstoffeinspritzung und eine Änderung in der Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung bezüglich der Betätigung des Gaspedals.
  • 25 zeigt Ablaufdiagramm, das eine Abfolgeroutine der gleichzeitigen Regelung der Abgasrückführung und der Kraftstoffeinspritzung veranschaulicht, in welcher die Menge an Kraftstoffeinspritzung auf Grundlage eines Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses geregelt wird.
  • Wie in 25 gezeigt, wird ein in der Abgasrückführungs-Regelung während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand benutztes Luft/Kraftstoff- Zielverhältnis zum Übergang KTA/F bei Schritt P101 auf Grundlage von Änderungen in dem Kraftstoffeinspritzungs-Faktor β, der Menge an Kraftstoffeinspritzung F und der Motordrehzahl Ne bestimmt, wenn als ein Ergebnis eines Vergleichs des Kraftstoffeinspritzungs-Faktors β mit 1 (Eins) bei Schritt S123 in dem in 13 gezeigten Ablaufdiagramm bestimmt wird, dass der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet. Dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F wird festgelegt, um in dem Beschleunigungszustand größer zu sein als wenn sich der Motor in dem gewöhnlichen Zustand befindet.
  • Ein Niedertreten des Gaspedals bewirkt einen Anstieg in der Menge an Kraftstoffeinspritzung, mit dem Effekt eines Anstiegs des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, was für ein Zurückhalten Qualmerzeugung stets unerwünscht ist. Daher wird ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F, das in der Kraftstoffeinspritzungs-Regelung während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand verwendet wird, bei Schritt P102 auf Grundlage von Veränderungen in der Menge an Kraftstoffeinspritzung F und der Motordrehzahl Ne aus einer Karte bestimmt. In der Karte ist ein optimales Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F bezüglich Mengen der Kraftstoffeinspritzung F und Motordrehzahlen Ne experimentell spezifiziert. Das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F ist kleiner eingestellt als das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F. Die kritische Menge an Qualm, auf deren Grundlage das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F bestimmt wird, ist höher als für den gewöhnlichen Zustand, und liegt zum Beispiel bei einem Niveau der Qualmerzeugung von 2BU.
  • Für die Abgasrückführungs-Regelung wird nach Bestimmung einer Zielmenge an Ansaugluft TQ – durch Multiplizieren des Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses zum Übergang KTA/F durch die Mengen an Kraftstoffeinspritzung bei Schritt P103 – ein Ziel-Ventil-Ansteuerwert KTegr bestimmt und das EGR-Ventil wird mit dem Ansteuerwert angesteuert, um die Menge an Abgasrückführung bei Schritt P104 schnell zu senken. Als ein Ergebnis wird die Energie einer erhöhten Menge an Abgas in den VGT-Turbolader 7 hinein eingebracht, was die Menge an Ansaugluft schnell erhöht, und was den Motor 1 daran hindert, die Reaktion auf das Niedertreten des Gaspedals zu verzögern oder eine Turboverzögerung zu erzeugen. An dererseits wird für die Kraftstoffeinspritzungs-Regelung nach Bestimmung einer Menge an Kraftstoffeinspritzung zum Übergang KF – durch Teilen der Zielmenge an Ansaugluft TQ durch das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zum Übergang KTA/F bei Schritt P105 – irgendeiner dieser Mengen an Kraftstoffeinspritzung zum Übergang KF und die Maximalmenge an Kraftstoffeinspritzung MaxF, welche kleiner ist als die andere, bei Schritt P106 als eine Zielmenge an Kraftstoffeinspritzung TF ausgewählt. Auf diese Weise wird Kraftstoff, dessen Menge während des Übergangs zu dem Beschleunigungszustand größer ist als während des gewöhnlichen Zustands, bestimmt in einem solchen Ausmaß geliefert, dass Erzeugung einer übermäßigen Menge an Qualm verhindert wird, und im Ergebnis erfreut sich der Motor verbesserter Beschleunigungsleistung aufgrund eines Anstiegs in der Energie des zu dem VGT-Turbolader geleiteten Turboladers 7, ebenso wie er ein verbessertes Abgabedrehmoment bereitstellt.
  • In der Regelung des VGT-Turboladers in dem Fall, in dem – als Ergebnis eines Vergleichs des Kraftstoffeinspritzungs-Faktors β mit 1 (Eins) bei Schritt S123 in dem in 13 gezeigten Ablaufdiagramm – bestimmt wird, dass der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet, wird eine Auflade-Zielwirkungsgrad TVGT auf Grundlage der Motordrehmoment-Zielabgabe TTrq und der Motordrehzahl Ne aus der Aufladewirkungsgrad-Karte 51 bestimmt, und der VGT-Turbolader 7 wird geregelt, um das A/R-Verhältnis durch Drehung der Leitschaufel 7b in eine Stellung zu erreichen, die dem Auflade-Zielwirkungsgrad TVGT entspricht. Mit einer derartigen Regelung arbeitet der Auflade-Zielwirkungsgrad TVGT während Beschleunigung aufgrund eines gesenkten A/R-Verhältnisses mit einem gesteigerten Auflade-Wirkungsgrad, selbst wenn die Energie des Abgases in der VGT-Turbolader 7 hinein verringert wurde, was die Menge an Ansaugluft so weit steigert, wie der Motor mit der erwarteten Beschleunigungsleistung arbeitet.
  • Während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand wird außerdem eine Vorverlegungsregelung der Kraftstoffeinspritzungs-Zeiteinstellung verrichtet. Während sich der Motor in dem gewöhnlichen Zustand befindet, wird die Kraftstoffeinspritzungs-Zeiteinstellung von einer minimalen Vorverlegung für bestes Drehmoment (MBT) bedeutend verzögert und wird allmählich vorverlegt, während die Menge an Kraftstoffeinspritzung ansteigt. In dem Fall jedoch, in dem als ein Ergebnis eines Vergleichs des Kraftstoffeinspritzungs-Faktors b mit 1 (Eins) bei Schritt S123 in jenem in 13 gezeigten Ablaufdiagramm jedoch bestimmt wird, dass der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet, so wird die Kraftstoffeinspritzungs-Zeiteinstellung gemäß dem Kraftstoffeinspritzungs-Faktor b von einer entsprechenden Kraftstoffeinspritzungs-Zeiteinstellung während des gewöhnlichen Zustands weiter vorverlegt. Die Kraftstoffeinspritzungs-Zeiteinstellung vorzuverlegen bewirkt eine Verzögerung in der Kraftstoffzündung, welche von dem Effekt begleitet wird, eine verbesserte Mischung von Kraftstoff und Luft bereitzustellen und somit eine prompte Verbrennung. Als ein Ergebnis tritt ein Anstieg in den NOx-Emissionen auf, aber eine Einschränkung der Qualmerzeugung. Weil das Luft/Kraftstoff-Verhältnis während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand aufgrund einer großen Menge an Abgasrückführung in den Motor hinein jedoch gesenkt wurde, wird die Vorverlegung der Kraftstoffeinspritzungs-Zeiteinstellung nicht von einem übermäßigen Anstieg der NOx-Emissionen begleitet, sondern stellt einen Effekt bereit die Qualmerzeugung einzuschränken.
  • Regelung der Abgasrückführung kann in dem Fall verrichtet werden, in dem eine Bestimmung eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand auf Grundlage des Kraftstoffeinspritzungs-Faktors β in der gleichen Art und Weise vorgenommen wird wie in dem Fall, in dem die Bestimmung auf Grundlage des Beschleunigungs-Faktors a vorgenommen wird. Ähnlich kann die gleichzeitige Regelung der Abgasrückführung und Kraftstoffeinspritzung in dem Fall verrichtet werden, in dem eine Bestimmung eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand auf Grundlage des Beschleunigungs-Faktors in der gleichen Art und Weise vorgenommen wird wie in dem Fall, in dem eine Bestimmung eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand auf Grundlage des Kraftstoffeinspritzungs-Faktors β vorgenommen wird.
  • Der Luftstrom-Sensor 6 und der lineare O2-Sensor 9 werden beide ihrer geeigneten Verwendung zugeführt. Der Luftstrom-Sensor 6 weist allgemein einen Detektionsfehler DQ auf, welcher mit einem Anstieg in der Menge an Ansaugluft Q größer wird, jedoch mit einer kleineren Änderungsrate ansteigt als eine Änderungsrate der Menge an Ansaugluft Q wie in 26 gezeigt. Daher ist das Fehlerverhältnis wie in 27 gezeigt, welches durch DQ/Q definiert ist, in einem Bereich geringerer Durchflussraten hoch, und in einem Bereich höherer Durchflussraten niedrig. Der Lineare O2-Sensor 9 weist ein Fehlerverhältnis E auf, welches mit einem Anstieg im Luft/Kraftstoff-Verhältnis wie in 28 gezeigt ansteigt. Die auf Grundlage eines Ausgabesignals von dem linearen O2-Sensor 9 gefundene Menge an Ansaugluft ist nicht für einen Zylinder, der sich jetzt im Ansaughub befindet, sondern für einen Zylinder dessen Ansaughub vor dem Ansaughub des Zylinders liegt, der sich jetzt im Ansaughub befindet. In diesen Umständen werden die Sensoren 6 und 9 gemäß den Motor-Betriebszuständen und ihrer Genauigkeit bei der Detektion der Menge an Ansaugluft in jeden Zylinder hinein gezielt ihrer geeigneten Verwendung zugeführt.
  • 29 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Abfolgeroutine der Auswahl jener Sensoren 6 und 9 in dem Fall veranschaulicht, in dem bestimmt wird, dass der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet. Wenn bei Schritt S501 bestimmt wird, dass der Motor sich in dem Beschleunigungszustand befindet, dann wird der Luftstrom-Sensor 6 in Funktionsblock 49 (siehe 7) zum Gebrauch ausgewählt, um während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand die Abgasrückführungs-Regelung zu verrichten, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F durch die Schritte S502 bis S504 zu regeln. Wie zuvor erwähnt wurde, ist die durch den linearen O2-Sensor detektierte Durchflussrate an Ansaugluft für einen Zylinder der sich nicht in einem Ansaughub befindet, und der lineare O2-Sensor stellt ein Ausgabesignal mit einer Verzögerung bereit. Der Luftstrom-Sensor 6 stellt jedoch ein Echtzeit-Ausgabesignal bereit und es wird verwirklicht, die Menge an Abgasrückführung während eines Übergangs zu dem Beschleunigungszustand zu senken; mit dem Ergebnis, dass der Motor mit verbessertem Ansprechen beschleunigt wird.
  • Wenn bei Schritt S501 bestimmt wird, dass sich der Motor in dem gewöhnlichen Zustand befindet, dann wird – wie später beschrieben wird – bei Schritt S505 einer der beiden Sensoren 6 und 9 ausgewählt. Nachfolgend wird bei Schritt S506 eine Beurteilung vorgenommen, ob der lineare O2-Sensor 9 ausgewählt wurde. Wenn der lineare O2-Sensor ausgewählt wurde, so wird ein gegenwärtiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F auf Grundlage der Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) des Abgases bestimmt, bei Schritt S507 wiedergegeben durch ein Ausgabesignal von dem linearen O2-Sensor 9. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F wird hinsichtlich Sauerstoffkonzentrationen (O2-Konzentrationen) in einer Karte bestimmt, wie etwa der in 30 gezeigten. Eine in jeden Zylinder hinein eingebrachte Menge an Ansaugluft Q wird auf Grundlage des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/F und der in einen Zylinder hinein gelieferten Menge an Kraftstoff F bestimmt, welcher seinen Ansaughub mehrere Zylinder zuvor erreicht hat. Die auf Grundlage des Ausgabesignals von dem linearen O2-Sensor 9 bestimmte Menge an Ansaugluft Q wird eingesetzt, um die Abgasrückführungs-Regelung während des gewöhnlichen Zustands zu verrichten und dadurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F durch die Schritte S509 bis S511 zu bestimmen. Andererseits wird die auf Grundlage des Ausgabesignals von dem Luftstrom-Sensor 6 bestimmte Menge an Ansaugluft Q eingesetzt, um die Abgasrückführungs-Regelung während des gewöhnlichen Zustands zu verrichten und dadurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F durch die Schritte S512, S513 und S511 zu regeln. Wie beschrieben, wird einer der der beiden Sensoren, welcher genauer ist als der andere, während des gewöhnlichen Zustands ausgewählt, was wünschenswert ist um die Luft/Kraftstoff-Verhältnisregelung mit einem gezielten Effekt zu verrichten. Weiterhin besteht selbst für den Fall der Auswahl des linearen O2-Sensors 9 während des gewöhnlichen Zustands kein Problem in der Luft/Kraftstoff-Regelung.
  • 31 zeigt ein die Abfolgeroutine der Sensorauswahl veranschaulichendes Ablaufdiagramm.
  • Wie in 31 gezeigt, wird der Luftstrom-Sensor 6 nach Bestimmung der Motor-Betriebsbedingungen bei Schritt S601 – einschließlich eines gegenwärtigen Pedalhubs und einer gegenwärtigen Motordrehzahl – durch die Schritte S602 und S603 ausgewählt, wenn eine Luftstrom-Rate AFrate niedriger ist als eine Schwellenwert-Rate THAFrate. Weil das Fehlerverhältnis ΔQ/Q für große Mengen an Ansaugluft klein ist, wie aus 27 ersichtlich, ist die Detektion der Menge an Ansaugluft genau; als Ergebnis wovon eine Echtzeit-Luft/Kraftstoff-Regelung ausgeführt wird.
  • 32 zeigt eine Karte von Bereichen der Motor-Betriebsbedingungen. Ein schraffierter Teil deutet einen Bereich bezüglich der Motorlast und -drehzahl an, in welchem geringere Luftstrom-Raten gebraucht werden. Im Wesentlichen wird der Luftstrom-Sensor 6 in einem Bereich höherer Motordrehzahlen ausgewählt, und der lineare O2-Sensor 9 wird in einem Bereich geringerer Motordrehzahlen ausgewählt.
  • In dem Bereich, in welchem kleine Luftstrom-Raten gebraucht werden, wird ein Luftstrom-Detektionsfehler AFSerror bei Schritt S604 auf Grundlage der Luftstrom-Rate unter Bezug auf die in 27 gezeigte Fehlerverhältnis-Karte bestimmt. Nachfolgend wird – nach Bestimmung einer Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) OXcon des Abgases auf Grundlage eines Ausgabesignals von dem linearen O2-Sensor 9 bei Schritt S605 – bei Schritt S606 eine Beurteilung vorgenommen, ob die Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) OXcon höher ist als eine Schwellenkonzentration THOXcon. Wenn die Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) höher ist als die Schwellenkonzentration THOXcon, dann wird bei Schritt S603 der Luftstrom-Sensor 6 ausgewählt. Andererseits wird nachfolgend – wenn die Sauerstoffkonzentration OXcon niedriger ist als die Schwellenkonzentration THOXcon – bei Schritt S607 nach Bestimmung eines Sauerstoffkonzentrations- (O2-Konzentrations-) Detektionsfehlers OXSerror auf Grundlage der Sauerstoff-Konzentration (O2-Konzentration) unter Bezug auf die in 28 gezeigte Fehlerverhältnis-Karte eine Beurteilung vorgenommen, ob die Sauerstoffkonzentrations- (O2-Konzentrations-) Detektionsfehler OXSerror größer ist als der Luftstrom-Detektionsfehler AFSerror. In dem Fall, in dem die Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) OXcon höher ist als die Schwellenkonzentration THOXcon, deutet dies an, dass der Motor in einem Bereich arbeitet, in welchem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis höher ist als ein spezifiziertes A/F-Verhältnis – zum Beispiel 40 über einem durch einen Luftüberschuss-Faktor X von 1 (Eins) dargestellten Verhältnis-, und dann wird der Luftstrom-Sensor 6 gewählt um eine Luftstrom-Rate zu detektieren. Diese liegt daran, dass der lineare O2-Sensor 9 in diesem Bereich relativ große Detektionsfehler hat, wie aus 28 ersichtlich. Ist die Sauerstoffkonzentration (O2-Konzentration) andererseits höher als die Schwellenkonzentration THOXcon, so werden der Sauerstoffkonzentrations- (O2-Konzentrations-) Detektionsfehler OXSerror und der Luftstrom-Detektionsfehler AFSerror miteinander verglichen. Ist der Sauerstoffkonzentrations- (O2-Konzentrations-) Detektionsfehler OXSerror größer als der Luftstrom-Detektionsfehler AF-Serror, so wird bei Schritt S603 der Luftstrom-Sensor 6 ausgewählt. Ist der Sauerstoffkonzentrations- (O2-Konzentrations-) Detektionsfehler OXSerror kleiner als der Luftstrom-Detektionsfehler AFSerror, so wird bei Schritt S609 der lineare O2-Sensor 9 ausgewählt. Während der lineare O2-Sensor 9 – welcher eine hohe Messgenauigkeit besitzt – wie beschrieben benutzt wird um eine Luftstrom-Rate im Bereich geringerer Luftstrom-Raten zu detektieren, wird der Luftstrom-Sensor 6 benutzt um die Luft/Kraftstoff-Regelung zu optimieren, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis höher ist als ein spezifiziertes Verhältnis, oder aber in einem Bereich von Luft/Kraftstoff-Verhältnissen, in welchen der lineare O2-Sensor 9 relativ große Messfehler besitzt.
  • Der Luftstrom-Sensor 6 kann in einem Leerlaufbereich oder in einem Niedriglast-Fahrbereich benutzt werden, in welchem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F sich stärker ändert, und zum Beispiel 40 übersteigt; und der lineare O2-Sensor 9 kann benutzt werden wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F weniger geändert wird, indem die Menge an Abgasrückführung gesteigert wird um NOx-Emissionen in diesen Bereichen – besonders dem Leerlaufbereich -zu verringern.
  • Es bestehen Schwankungen im EGR-Verhältnis zwischen den Zylindern. Rückführung von Abgas wird durch einen Unterschied zwischen dem Druck in dem Ansaugluft-Durchgang 2a und dem Abgas-Durchgang 3a verursacht. In dem Fall, in dem das Abgasrückführungs-System 13 einen einzelnen Abgasrückführungs-Durchgang 13a wie in 1 gezeigt aufweist, variieren der Druck (In) in dem Ansaugluft-Durchgang 2a an der Verbindung mit dem Abgasrückführungs-Durchgang 13a und der Druck (Ex) in dem Abgasdurchgang 3a an der Verbindung mit dem Abgasrückführungs-Durchgang 13a mit einer Änderung im Kurbelwinkel, während der Motor – in 34 gezeigt – bei ungefähr 2000 U/min arbeitet.
  • Eine Änderung im Druckunterschied (In-Ex) bezüglich des Kurbelwinkels ist in 35 gezeigt. Wie durch eine gestrichelte Linie in 36 gezeigt, wird das Abgas aufgrund der Erzeugung des Druckunterschieds periodisch in den Ansaugluft-Durchgang 2a eingebracht. In 36 ist die Menge von in den Ansaugluft-Durchgang 2a eingebrachter Ansaugluft einschließlich Abgas durch eine durchgezogene Linie gezeigt. Der Ansaugluftdruck (In) und der Abgasdruck (Ex), während der Motor bei ungefähr 1500 U/min und bei ungefähr 1000 U/min arbeitet sind jeweils in 37 und 38 gezeigt. Wie beim Vergleich mit 34 ersichtlich, ändern sich der Ansaugluftdruck (In) und der Abgasdruck (Ex) gemäß den Motordrehzahlen in unterschiedlichen Mustern. Wie aus 39 zu ersehen, welche Veränderungen im Druckunterschied für Motordrehzahlen von 2000 U/min, 1500 U/min und 1000 U/min zeigt, treten Spitzen des Drucks gemäß den Motordrehzahlen bei verschiedenen Kurbelwinkeln auf und besitzen gemäß den Motordrehzahlen verschiedene Spitzenwerte. Weiterhin wird die Spitze in ihren Spitzenwerten zwischen diesen Motordrehzahlen gemäß den Kurbelwinkeln umgekehrt. Zum Beispiel ist der Spitzenwert bei einem Kurbelwinkel von ungefähr 180 bei einer Motordrehzahl von 1500 U/min höher als bei einer Motordrehzahl von 1000 U/min, und der Spitzenwert bei einem Kurbelwinkel von ungefähr 540 ist bei einer Motordrehzahl von 1000 U/min höher als bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min.
  • 40 zeigt Veränderungen im EGR-Verhältnis bezüglich der Motordrehzahl für die jeweiligen Zylinder #0, #1, #2 und #3, in welchen eine gestrichelte Linie das EGR-Verhältnis für jeden Zylinder des mit dem Abgasrückführungs-System der Erfindung ausgerüsteten Motors zeigt, und eine durchgezogene Linie zeigt das EGR-Verhältnis für jeden Zylinder des mit einem Abgasrückführungs-System der bisherigen Technik ausgestatteten Motors. Wie in 40 zu sehen, besitzt nur das EGR-Verhältnis für den Zylinder #1 seine Spitze bei einer Motordrehzahl von ungefähr 2000 U/min, während die EGR-Verhältnisse für die Zylinder #0, #1, #2 und #3 des mit dem Abgasrückführungs-System der bisherigen Technik ausgerüsteten Motors ihre Spitze bei einer Motordrehzahl von ungefähr 1500 U/min haben. Weiterhin besteht eine breite Schwankung des EGR-Verhält nisses zwischen den Zylindern. Dies ist die Schwankung, die das Abgasrückführungs-System 13 der Erfindung zu beseitigen sucht.
  • Um die breite Schwankung im EGR-Verhältnis zu beseitigen wird eine Korrekturkarte bereitgestellt, in welcher ein Korrekturfaktor für einen Ventil-Ansteuerwert Tegr(i) für jeden Zylinder experimentell bezüglich der Motordrehzahl spezifiziert ist. Der Korrekturfaktor wird auf Grundlage einer Motordrehzahl unter Bezug auf die Korrekturkarte bestimmt, um den Ventil-Ansteuerwert Tegr(i) zu korrigieren. Die Nutzung des Korrekturfaktors für einen Ventil-Ansteuerwert Tegr(i) beseitigt Schwankungen im EGR-Verhältnis zwischen den Zylindern und bringt ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis für jeden Zylinder auf das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F; mit einem Effekt sowohl NOx-Emissionen zu senken und die Erzeugung von Qualm zurückzuhalten.
  • 41 zeigt einen Motor, der mit einem Abgasrückführungssystem 13 ausgerüstet ist das zwei unabhängige Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B besitzt, von denen jeder jeweils mit EGR-Ventilen 14A und 14B bereitgestellt wird. Diese EGR-Ventile 14A und 14B werden durch getrennte Stellglieder (nicht gezeigt) unabhängig angesteuert. Die Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B sind an unterschiedlichen Stellen an einen Ansaugluft-Durchgang 2a angeschlossen, und sind außerdem an unterschiedlichen Stellen an einen Abgaskrümmer 3a angeschlossen.
  • Während Schwankungen in den EGR-Verhältnissen zwischen den Zylindern aufgrund von Pulsationen eines Ansaug-Luftstroms und eines Abgasstroms auftreten, zeigen die Pulsationen gemäß einer Verbindung des Abgasrückführungs-Durchgangs mit dem Ansaugluft-Durchgang oder dem Abgas-Durchgang verschiedene Muster. Das Abgasrückführungs-System 13 gemäß der Ausführungsform verwendet unterschiedliche Muster von Pulsationen der Ansaugluft- und Abgasströme gemäß von Verbindungen der beiden Abgasrückführungs-Durchgänge mit dem Ansaugluft-Durchgang und dem Abgas-Durchgang. Mit dem Abgasrückführungs-System 13 werden Schwankungen des EGR-Verhältnisses zwischen den Zylin dern beseitigt, indem man gezielt einen oder beide der beiden Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B gemäß der Motordrehzahl zur Wirkung bringt.
  • Der verfügbare Motor-Betriebsbereich wird wie in 42 gezeigt durch eine Basisdrehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe, zum Beispiel 1500 U/min, in zwei Bereiche geteilt, namentlichen einen Bereich geringerer Drehzahl Ne1 und einen Bereich höherer Drehzahl Ne2. Es werden Hysteresezonen HYSNe1 und HYSNe2 auf gegenüberliegenden Seiten der Basisdrehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe bereitgestellt. Diese Zonen HYSNe1 und HYSNe2 haben festgelegte Grenzen, definiert bei jeweils um die Drehzahlen THNe1 und THNe2 von der Basisdrehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe verschobenen Drehzahlen. Der Abgasrückführungs-Durchgang 13A wird zur Wirkung gebracht, während der Motor in dem Bereich geringerer Drehzahlen Ne1 arbeitet, und der Abgasrückführungs-Durchgang 13B wird zur Wirkung gebracht während der Motor in dem Bereich höherer Drehzahl Ne2 arbeitet.
  • 43 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Abfolgeroutine der Abgasrückführungs-Durchgangswechsel-Regelung veranschaulicht.
  • Wie in 43 gezeigt, wird bei Schritt S701 angenommen, dass der Motor sich in dem Bereich geringerer Drehzahl Ne1 befindet, während der Motor sich in dem gewöhnlichen Zustand befindet, und bei Schritt S702 wird eine gegenwärtige Motordrehzahl Ne detektiert. Nachfolgend wird bei Schritt S703 eine Beurteilung vorgenommen, ob der Motor in dem Bereich geringerer Drehzahl Ne1 arbeitet. Zu Beginn arbeitet der Motor 1 in dem Bereich geringerer Drehzahl Ne1, dann wird eine Motordrehzahl für den Wechsel von Drehzahlbereichen (auf welche hiernach als der Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl Bezug genommen wird) EXCNe1 festgelegt, indem man bei Schritt S704 den oberen Extremwert THNe1 zu der der Basisdrehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe hinzuzählt. Als Ergebnis eines Vergleichs der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne mit der Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe1 bei Schritt S705 wird – wenn herausgefunden wird daß die gegenwärtige Motordrehzahl Ne höher ist als die Drehzahlbereichwechsel-Motordrehzahl EXCNe1 – nach Auswahl des Drehzahlbereichs Ne2 bei Schritt S706 die EGR-Regelung bei Schritt S707 hauptsächlich für das EGR-Ventil 14A und nachrangig für das EGR-Ventil 14B verrichtet, was später beschrieben wird. Andererseits wird die EGR-Regelung bei Schritt S708 hauptsächlich für das EGR-Ventil 14B und nachrangig für das EGR-Ventil 14A verrichtet, ohne die Drehzahlbereiche gegeneinander zu tauschen, wenn die gegenwärtige Motordrehzahl Ne niedriger ist als die Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe1.
  • Arbeitet der Motor 1 andererseits nicht in dem Bereich geringerer Drehzahl Ne1, sondern in dem Bereich höherer Drehzahl Ne2, dann wird nach Festlegung einer Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe2 – durch Abziehen des unteren Extremwerts THNe2 von der Basisdrehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe bei Schritt S709 – ein Vergleich der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne mit der Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe2 in Schritt S710 vorgenommen.
  • Wird herausgefunden, dass die gegenwärtige Motordrehzahl Ne niedriger ist als die Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe2, wird die EGR-Regelung – nach Wahl des Drehzahlbereichs Ne1 bei Schritt S711 – bei Schritt S712 hauptsächlich für das EGR-Ventil 14B und nachrangig für das EGR-Ventil 14A verrichtet. Andererseits wird die EGR-Regelung – ohne Wechsel der Drehzahlbereiche von einem zum anderen in Schritt S713 – hauptsächlich für das EGR-Ventil 14A und nachrangig für das EGR-Ventil 14B verrichtet, wenn die gegenwärtige Motordrehzahl Ne höher ist als die Drehzahlbereichswechsel-Motordrehzahl EXCNe2.
  • Die verrichtete EGR-Regelung verweist EGR-Rückführungsregelung hauptsächlich, um ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F zu liefern, bei welchem ein Minderung sowohl von NOx-Emissionen und Qualm erreicht wird. Zum Beispiel wird die hauptsächliche EGR-Regelung, wie in 44A beschrieben, für das EGR-Ventil bewirkt, während eines der der EGR-Ventile geschlossen bleibt; und das EGR-Ventil erhöht allmählich seine Öffnung, bis das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F erreicht ist. wird die nachrangige EGR-Regelung wie in 44B gezeigt andererseits für das andere EGR-Ventil bewirkt, während ein anderes EGR-Ventil offen bleibt, so wird es linear mit einer spezifizierten Rate geschlossen. Die se EGR-Regelung, in welcher die EGR-Ventile 14A und 14B gemäß der Motordrehzahl unterschiedlich geregelt werden, regelt Pulsationen eines Abgasstroms in dem Ansaugluft-Durchgang 2a, mit dem Ergebnis eine im Wesentlichen lineare Änderung im EGR-Verhältnis mit einer Änderung in der Motordrehzahl und ungefähr einheitlichen EGR-Verhältnisunterschieden zwischen den Zylindern für jede Motordrehzahl zu schaffen, wie in 40 durch durchgezogene Linien gezeigt. Obwohl der verfügbare Motor-Betriebsbereich in diesem Fall in zwei Bereiche geteilt wird, kann er in mehr als zwei Bereiche geteilt werden.
  • Wie oben beschrieben, wird das Auftreten eines Unterschieds im EGR-Verhältnis und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen Zylindern durch Einführung einer geregelten Variable in der EGR-Regelung (EGR-Verhältnisregelung) für jeden Zylinder gemäß der Zylindereigenschafts-Variation vermieden, welche als ein Unterschied der EGR-Rate zwischen den Zylindern behandelt wird. In anderen Worten besteht zwischen den Zylindern kein Unterschied in NOx-Emissionen und Qualm, was zu einem Anstieg in der von dem Motor erzeugten Gesamtmenge an NOx-Emission und Qualm führt.
  • Das in 40 gezeigte EGR-Verhältnis ist ein Ergebnis der EGR-Regelung, in welcher die EGR-Ventile 14A und 14B gemäß den bei einer Motordrehzahl von 1500 U/min geteilten Drehzahlbereichen Ne1 und Ne2 gewechselt werden. Um ein Auftreten eines Unterschieds im EGR-Verhältnis zwischen Zylindern zu verhindern, kann eine Änderung der Beziehung zwischen Ansaugluft und Abgaspulsationen genutzt werden, die das EGR-Verhältnis aufgrund einer Änderung in der Länge oder im Volumen der Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B beeinflusst.
  • 45 zeigt eine Variation der Struktur des Abgasrückführungs-Systems 13, in welchem die Länge eines einzelnen Abgasrückführungs-Durchgangs 13A gemäß Motordrehzahlen geändert wird.
  • Wie gezeigt, besitzt der Abgasrückführungs-Durchgang 13A einen Durchgangsabschnitt, der in einen kurzen Durchgangszweig-Abschnitt 13A abzweigt und einen langen Durchgangszweig-Abschnitt 13B. Diese kurzen Durchgangszweig-Abschnitte 13A und langen Durchgangszweig-Abschnitte 13B werden jeweils mit elektromagnetisch geregelten Rückschlagventilen 63a und 63b bereitgestellt, welche bei einer spezifizierten Schwellenwert-Motordrehzahl mittels eines Stellglieds 62 abwechseln betätigt werden. Das in dem kurzen Durchgangszweig-Abschnitt 13A eingebaute Rückschlagventil 63a kann wie in 46 gezeigt weggelassen werden.
  • Obwohl nicht gezeigt, kann ein Drei-Wege-Ventil an einer stromabwärts liegenden Verbindung zwischen den kurzen und langen Durchgangszweig-Abschnitten 13A und 13B liegen, um einen oder beide der kurzen und langen Durchgangszweig-Abschnitte 13A und 13B zu öffnen oder zu schließen. Weiterhin kann ein balgartiger flexibler Durchgangsabschnitt oder eine volumenvariable Kammer eingebaut sein, um die Länge des Abgasrückführungs-Durchgangs 13A zu verändern.
  • 47 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Abfolgeroutine der gezielten Regelung der beiden unabhängigen Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B des in 41 gezeigten Abgasrückführungs-Systems 13 veranschaulicht.
  • In der EGR-Regelung werden entweder einer oder beide Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B zum Einsatz gebracht. Wenn die Ablaufdiagramm-Logik beginnt geht die Regelung direkt zu Schritt S801 über, wo auf Grundlage eines Motor-Betriebszustands eine Beurteilung vorgenommen wird, ob beide Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B benutzt werden sollten. Speziell werden die Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B zusammen verwendet, wenn eine Verringerung in der tatsächlichen Menge an Kraftstoffeinspritzung F vorliegt; oder es wird eine der beiden benutzt, wenn keine Verringerung in der tatsächlichen Menge an Kraftstoffeinspritzung F vorliegt. Im Wesentlichen wird die gezielte Nutzung der Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B auf Grundlage der in 42 gezeigten Drehzahlbereiche Ne1 und Ne2 bestimmt.
  • Wird nach Einrichtung eines Merkers F bei Schritt S802 die Nutzung beider Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B bestimmt, wird bei Schritt S803 eine weitere Beurteilung vorgenommen, ob das EGR-Ventil 14A geschlossen bleibt. Ist die Antwort positiv, dann wird das EGR-Ventil 14B nach Einstellen einer Öffnung des EGR-Ventils 14A auf seine Endstellung bei Schritt S804 auf Grundlage der zurückzuführenden Menge an Ansaugluft mit Rückführung geregelt, um eine geforderte Menge an Abgas zurückzuführen, die notwendig ist um bei Schritt S805 das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F zu liefern. Ist die Antwort auf die Beurteilung andererseits negativ, so deutet dies an daß das EGR-Ventil 14B nach Einstellen einer Öffnung des EGR-Ventils 14B auf seine Endstellung bei Schritt S806 geschlossen bleibt, und das Ventil 14A wird auf Grundlage der zurückzuführenden Menge an Ansaugluft mit Rückführung geregelt, um eine geforderte Menge an Abgas zurückzuführen, die notwendig ist um bei Schritt S807 das Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis TA/F zu liefern. Nach der Regelung des EGR-Ventils 14B bei Schritt S805 oder des EGR-Ventils 14A bei Schritt S807 ordnet die Ablaufdiagramm-Logik eine Rückkehr für eine weitere Ausführung der gezielten EGR-Ventil-Regelroutine an.
  • Ist die Antwort auf die in Schritt S801 vorgenommene Beurteilung andererseits negativ, so zeigt dies an daß jeder der Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B verwendet werden sollte; dann wird bei Schritt S808 eine weitere Beurteilung vorgenommen, ob sich nun beide Abgasrückführungs-Durchgänge im Gebrauch befinden. Ist die Antwort auf die Beurteilung negativ, so deutet dies an daß sich weder der Abgasrückführungs-Durchgang 13A noch der Abgasrückführungs-Durchgang 13B in Gebrauch befindet; dann ordnet die Ablaufdiagramm-Logik eine Rückkehr für eine weitere Ausführung der gezielten EGR-Ventil-Regelroutine an. Befinden sich jedoch beide Abgasrückführungs-Durchgänge 13A und 13B im Gebrauch, so wird bei Schritt S809 eine weitere Beurteilung vorgenommen, ob sich das EGR-Ventil 14A nun unter Rückführungsregelung auf Grundlage der Menge an Ansaugluft befindet. Ist die Antwort auf die Beurteilung positiv, so wird nach Einstellen einer Öffnung des EGR-Ventils 14B auf seine geschlossene Stellung bei Schritt S810 bei Schritt S811 eine Beurteilung vorgenommen, ob das EGR-Ventil 14B seine geschlossene Stellung erreicht hat. Die Ablaufdiagramm-Logik ordnet eine Rückkehr für eine weitere Ausführung der gezielten EGR-Ventil-Regelroutine an, wenn das EGR-Ventil 14B noch nicht seine geschlossene Stel lung erreicht hat, oder nach Zurücksetzen des Merkers F bei Schritt S812, wenn das EGR-Ventil 14B seine geschlossene Stellung erreicht hat. Ist die Antwort auf die Beurteilung nach Einstellen einer Öffnung des EGR-Ventils 14A auf seine geschlossene Stellung bei Schritt S813 andererseits negativ, so wird bei Schritt S814 eine Beurteilung vorgenommen, ob das EGR-Ventil 14A die geschlossene Stellung erreicht hat. Die Ablaufdiagramm-Logik ordnet eine Rückkehr für eine weitere Ausführung der gezielten EGR-Ventil-Regelung an, wenn das EGR-Ventil 14A seine geschlossene Stellung noch nicht erreicht hat, oder nach Zurücksetzen des Merkers F bei Schritt S812, wenn das EGR-Ventil seine geschlossene Stellung erreicht hat.
  • Für den Fall in dem eine Motorforderung für einen scharten Anstieg in der Menge an Abgasrückführung besteht, werden beide EGR-Ventile 14A und 14B, wie aus der gezielten EGR-Ventil-Regelung ersichtlich, gleichzeitig zum Einsatz gebracht, um die praktische Motorforderung zu erfüllen. Speziell tritt während Verzögerung, oder während das Gaspedal zurückkehrt, um eine Senkung in der Menge an Kraftstoffeinspritzung zu bewirken, eine starke Senkung in der Menge an Abgasrückführung auf, wie in 48A bis 48C gezeigt. Als ein Ergebnis wird eine scharfe Veränderung im Luft/Kraftstoff-Verhältnis verhindert, mit dem Effekt, einen Anstieg in NOx-Emissionen zu beseitigen. Ist das Abgasrückführungs-System 13, wie in 48 zu sehen, jedoch nur mit einem einzelnen Abgasrückführungs-Durchgang ausgerüstet, so ist es wegen der Rückführungsregelung des EGR-Ventils unmöglich einen scharten Anstieg in der Menge an Abgasrückführung bereitzustellen, der die praktische Motorforderung erfüllt. Wie in 48C gezeigt, stellt das mit zwei Abgasrückführungs-Durchgängen ausgerüstete Abgasrückführungs-System 12 einen scharfen Anstieg in der Menge an Abgasrückführung bereit, der die praktische Motorforderung aufgrund eines sofortigen, übermäßigen Anstiegs im Luft/Kraftstoff-Verhältnis ohne einen scharfen Anstieg der NOx-Emissionen erfüllt.
  • In dem Fall, in dem in Abgassystem 3 ein Katalysator 12 eingebaut ist, tritt zum Beispiel wegen einer Verstopfung des Katalysators oder wegen Entfernung kleiner Partikel vom Katalysator eine Änderung im Abgasdruck auf. Weiterhin tritt auf grund der Wirkung der variablen Leitschaufel auch in dem Fall eine Änderung im Abgasdruck ein, in dem das Abgasrückführungs-System 13 mit dem VGT-Turbolader zusammenwirkt. Diese Abgasdruck-Änderung beeinflußt einen Strom an Abgas und seine Pulsation in dem Abgasrückführungs-Durchgang direkt. Aus diesem Grund kann das Abgasrückführungs-System 13 der obigen Ausführungsform, obwohl es angepasst ist, um die Beurteilung des gleichzeitigen Gebrauchs beider Abgasrückführungs-Durchgänge zu beurteilen, modifiziert werden um die Abgasrückführungs-Regelung unter Verwendung eines einzigen Abgasrückführungs-Durchgangs zu verrichten, während das Abgas sich auf höherem Druckniveau befindet; und indem man beide Abgasrückführungs-Durchgänge verwendet, während sich das Abgas bei niedrigerem Druckniveau befindet.

Claims (18)

  1. Ein Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor, in welchen hinein Kraftstoff direkt eingespritzt wird, wobei die Menge an Kraftstoff auf der Grundlage eines Pedalhubs eines Gaspedals bestimmt wird, und wobei dieses Abgasrückführungs-Regelsystem einschließt: einen Abgasrückführungs-Durchgang (13a), durch welchen hindurch Abgas von einem Abgasdurchgang (3a) stromaufwärts eines Turboladers (7) teilweise in einen Ansaugluft-Durchgang (2a) stromabwärts eines Gebläses des Turboladers (7) zurückgeführt wird; einen in diesem Ansaugluft-Durchgang (2a) stromaufwärts dieses Gebläses angeordneten Luftstrom-Sensor (6), um eine Ansaugluft-Durchflußrate zu detektieren; eine in diesem Abgasrückführungs-Durchgang (13a) eingebaute Abgasrückführungs-Vorrichtung (14), um eine Menge an Abgasrückführung linear zu variieren; und eine Regelvorrichtung (5), um eine Menge an Kraftstoffeinspritzung zu bestimmen; Motor-Betriebsbedingungen zu detektieren; ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für die Abgasrückführungs-Regelung für einen Motor-Beschleunigungszustand zu bestimmen, in welchem der Motor aufgeladen ist; um diese Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung (14) auf Grundlage dieser Ansaugluft-Durchflußrate und dieser Menge an Kraftstoffeinspritzung mit Rückführung zu regeln, um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für einen gewöhnlichen Zustand zu liefern, während der Motor mit mäßigen Lasten arbeitet; und um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand zu liefern, wenn die Motor-Betriebsbedingung von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand wechselt; dadurch gekennzeichnet, daß diese Regelvorrichtung (5) ein Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand bestimmt und in diesem Beschleunigungszustand Rückführungsregelung der Kraftstoffeinspritzung verrichtet, um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung parallel zu dieser Abgasrückführungs-Regelung zu liefern.
  2. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch l, dadurch gekennzeichnet daß dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand höher ist als dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand.
  3. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung (5) einen Anstieg in dieser Menge an Kraftstoffeinspritzung mit einem Anstieg dieser Pedalhubs regelt, wenn ein Motor-Betriebszustand sich von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustad ändert.
  4. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung (5) diesen Anstieg in dieser Menge an Kraftstoffeinspritzung regelt, indem sie eine Obergrenze für diese Menge an Kraftstoffeinspritzung gemäß dieser Menge an Ansaugluft-Durchflußrate bestimmt, so daß ein Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis kleiner ist oder bleibt als dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand.
  5. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung diese Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung (14) regelt um -ungeachtet diese Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand – zumindest eine Senkung dieser Menge an Abgasrückführung bereitzustellen, bevor sie diese Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung (14) auf Grundlage dieser Luft/Kraftstoff-Zielverhältnisses zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustad regelt, wenn eine Motor-Betriebsbedingung sich von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand ändert.
  6. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand kleiner ist als dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand.
  7. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand kleiner ist als dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand, und dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand größer ist als dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand.
  8. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Kraftstoffeinspritzungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand auf ein festgelegtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, bei welchem sich die Erzeugung von Qualm von einem allmählichen Anstieg zu einem scharfen Anstieg ändert.
  9. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung (5) diese Abgasrückführungs-Regelung verrichtet, um dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis für diesen gewöhnlichen Zustand für alle Zylinder gleich und einheitlich zu liefern.
  10. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß dieser Turbolader (7) von einem Typ mit variablem Aufladewirkungsgrad ist.
  11. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß dieser Turbolader (7) von einem Typ ist der eine variable Leitschaufel (7b) besitzt, die eine Querschnittsfläche eines Abgas-Ausstoßdurchgangs (7c) variiert.
  12. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß dieser Turbolader (7) von einem Typ variabler Geometrie ist, welcher im A/R-Verhältnis variabel ist.
  13. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung (5) diesen Turbolader (7) regelt, um sein A/R-Verhältnis zu senken, wenn sich eine Motor-Betriebsbedingung von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand ändert.
  14. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß diese Abgasrückführungs-Reguliervorrichtung (14) ein Ventil vom Membrantyp umfaßt, das eine Druckkammer und Druckregelvorrichtungen (16, 17) umfaßt, um ein festgelegtes Niveau an voreingestelltem Druck in diese Druckkammer hinein einzubringen, um dieses Ventil vom Membrantyp geschlossen zu halten.
  15. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung einen Anstieg dieser Menge an Kraftstoffeinstritzung mit einem Anstieg in diesem Pedalhub regelt, wenn sich eine Motor-Betriebsbedingung von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand ändert.
  16. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß diese Regelvorrichtung (5) diesen Anstieg in dieser Menge an Kraftstoffeinspritzung regelt, indem sie eine Obergrenze für diese Menge an Kraftstoffeinspritzung gemäß dieser Ansaugluft-Durchflußrate so bestimmt, daß ein Luft/Kraftstoff-Grenzverhältnis kleiner ist oder bleibt als dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen gewöhnlichen Zustand.
  17. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß dieser Abgasrückführungs-Durchgang (13a) zwei parallel zueinander angeordnete Durchgangsabschnitte (13A, 13B) einschließt, wobei einer dieser beiden Durchgangsabschnitte (13A) mit einem Linearventil (14A) bereitgestellt wird, welches die Öffnung dieses einen Durchgangsabschnits (14A) linear verändert; und ein anderer Durchgangsabschnitt (13B) mit einem Ein/Aus-Ventil (148) bereitgestellt wird, welches öffnet und schließt um diesen anderen Durchgangsabschnitt (13B) vollständig zu öffnen und abzuschließen; und diese Regelvorrichtung (5) dieses Linearventil (14A) mit Rückführung regelt, um die Öffnung dieses einen Durchgangsabschnitts (13A) so zu verändern, um dadurch dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung zu liefern, während in diesem gewöhnlichen Zustand das Ein/Aus-Ventil (14B) offen gehalten wird; und dieses Ein/Aus-Ventil (14B) regelt, um auf einen Übergang von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand hin zu schließen.
  18. Das Abgasrückführungs-Regelsystem für einen turbogeladenen Dieselmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß dieser Abgasrückführungs-Durchgang (13a) zwei in Reihe angeordnete Durchgangsabschnitte (13A, 13B) einschließt, wobei einer dieser Durchgansabschnitte (13A) mit einem Linearventil (14A) bereitgestellt wird, welches die Öffnung dieses Durchgangsabschnitts (14A) linear verändert; und ein anderer Durchgangsabschnitt (13B) mit einem Ein/Aus-Ventil (14B) bereitgestellt wird, welches öffnet und schließt um diesen anderen Durchgangsabschnitt (13B) vollständig zu öffnen und abzuschließen; und wobei diese Regelvorrichtung (5) dieses Linearventil (14A) mit Rückführung regelt, um die Öffnung dieses einen Durchgangsabschnitts (13A) so zu variieren, um dadurch dieses Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung zu liefern, während dieses Ein/Aus-Ventil (14B) in diesem gewöhnlichen Zustand offen gehalten wird; und dieses Ein/Aus-Ventil (148) regelt um geschlossen zu bleiben, bis auf einen Übergang von diesem gewöhnlichen Zustand zu diesem Beschleunigungszustand hin ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines festgelegten Bereichs von diesem Luft/Kraftstoff-Zielverhältnis zur Abgasrückführungs-Regelung für diesen Beschleunigungszustand erzielt wird.
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