DE102010043800A1

DE102010043800A1 - Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader

Info

Publication number: DE102010043800A1
Application number: DE102010043800A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Kariya-shi Nogami
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-11-12
Also published as: DE102010043800B4; JP2011112012A; JP5381653B2

Abstract

Eine Steuervorrichtung ist für eine Kraftmaschine (11) mit einem Turbolader (17) vorgesehen. Der Turbolader weist eine Abgasturbine (18) in einem Auslassdurchgang (15) und einen Verdichter (19) in einem Einlassdurchgang (12, 21) auf, und lädt die Kraftmaschine mit Einlassluft durch Antreiben des Verdichters durch die Turbine auf. Ein EGR-System (29) rezirkuliert einen Teil eines Abgases, das durch einen Katalysator (16) tritt, in den Einlassdurchgang (12) an einer stromaufwärtigen Seite des Verdichters. Die Vorrichtung weist eine Atmosphärenablasseinheit (36) und eine Steuereinheit (37) auf. Die Ablasseinheit ist in dem Einlassdurchgang (21) zwischen dem Verdichter und einem Drosselventil (23) zum Öffnen des Einlassdurchgangs zur Atmosphäre angeordnet. Die Steuereinheit öffnet die Ablasseinheit, wenn ein Kraftmaschinenbetriebszustand in einen vorbestimmten Verzögerungszustand während einer Ausführung der EGR durch das EGR-System versetzt ist, und schließt dann die Ablasseinheit, bevor der Betriebszustand sich zu einem Beschleunigungszustand verändert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader, die einen Abgasturbolader und ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) aufweist.
In den vergangenen Jahren gab es eine Brennkraftmaschine, wie in JP-A-2009-185791 beschrieben ist, die ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) zum Erhöhen einer Abgasreinigungsrate aufweist, als Kraftmaschine mit einem Abgasturbolader. Das EGR-System rezirkuliert einen Teil eines Emissionsgases, das durch einen Katalysator für eine Abgasreinigung, der in einem Abgasdurchgang an einer stromabwärtigen Seite einer Abgasturbine vorgesehen ist, in einen Einlassdurchgang an einer stromaufwärtigen Seite eines Verdichters eines Turboladers als EGR-Gas getreten ist.
In dem Fall, der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird während der Ausführung der EGR das EGR-Gas in den Einlassdurchgang an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters eingeführt, so dass dieses durch den Verdichter mit Druck beaufschlagt wird. Wenn demgemäß ein Drosselventil zur Verzögerung geschlossen wird, während die EGR sich in Ausführung befindet, sammelt sich eine große Menge des EGR-Gases, das durch den Verdichter mit Druck beaufschlagt wurde, vor dem Anhalten der EGR in dem Einlassdurchgang vor dem Drosselventil an, wie in 5 dargestellt ist, auch wenn ein EGR-Ventil zum Anhalten der EGR geschlossen wird. Wenn das Drosselventil zur Beschleunigung ausgehend von diesem Zustand geöffnet wird, wird die große Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassdurchgang angesammelt wird, in einen Zylinder der Kraftmaschine angesaugt. Als Folge kann ein Verbrennungszustand in dem Zylinder unstabil werden oder kann eine Fehlzündung auftreten. Das verursacht eine Verschlechterung des Beschleunigungsansprechverhaltens und der Emissionen.
Die vorliegende Erfindung betrifft zumindest einen der vorstehend genannten Nachteile. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorzusehen, die einen Turbolader hat. Die Steuervorrichtung verbessert ein Beschleunigungsansprechverhalten und eine Emission in dem Fall einer Beschleunigung ausgehend von einem Verzögerungszustand.
Zum Lösen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader vorgesehen. Die Kraftmaschine weist einen Auslassdurchgang, einen Einlassdurchgang, den Turbolader, einen Katalysator, ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) und ein Drosselventil auf. Der Turbolader weist eine Abgasturbine, die in dem Auslassdurchgang angeordnet ist, und einen Verdichter auf, der in dem Einlassdurchgang angeordnet ist, und ist konfiguriert, um die Kraftmaschine mit Einlassluft durch Antreiben des Verdichters durch die Turbine aufzuladen. Der Katalysator ist in dem Auslassdurchgang an einer stromabwärtigen Seite der Turbine zur Reinigung des Abgases angeordnet. Das EGR-System ist konfiguriert, um einen Teil des Abgases, das durch den Katalysator tritt, in den Einlassdurchgang an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters zu rezirkulieren. Das Drosselventil ist in dem Einlassdurchgang an einer stromabwärtigen Seite des Verdichters angeordnet. Die Vorrichtung weist eine Atmosphärenablasseinrichtung und eine Steuereinrichtung auf. Die Atmosphärenablasseinrichtung ist in dem Einlassdurchgang zwischen dem Verdichter und dem Drosselventil zum Öffnen des Einlassdurchgangs zu einer Atmosphäre angeordnet. Die Steuereinrichtung ist zum Öffnen der Atmosphärenablasseinrichtung vorgesehen, wenn ein Betriebszustand der Kraftmaschine in einen vorbestimmten Verzögerungszustand während der Ausführung der EGR durch das EGR-System versetzt ist, und dann zum Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung vorgesehen, bevor der Betriebszustand der Kraftmaschine sich in den Beschleunigungszustand umstellt.
Die Erfindung wird gemeinsam mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und ihren Vorteilen am Besten aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den zugehörigen Zeichnungen verstanden, wobei:
1 ein Diagramm ist, das eine Konfiguration eines Steuersystems für eine Kraftmaschine mit einem Turbolader gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung näherungsweise darstellt;
2 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Ablauf eines Prozesses einer Atmosphärenablassventilöffnungs- und -schließsteuerroutine gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
3 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Ablauf eines Prozesses einer Einlassluftmengenschätzroutine gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt;
4 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel einer Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt; und
5 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel einer früher vorgeschlagenen Steuerung darstellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 eine Konfiguration eines Steuersystems für eine Kraftmaschine mit einem Turbolader näherungsweise beschrieben. Ein Luftreiniger 13 ist an einem am weitesten stromaufwärts gelegenen Abschnitt eines Einlassrohrs (eines Einlassdurchgangs) 12 einer Benzinkraftmaschine 11 angeordnet, die eine Brennkraftmaschine ist. Ein Einlassluftmengensensor (ein Luftdurchflussmessgerät) 14 zum Erfassen der Einlassluftmenge ist an einer stromabwärtigen Seite dieses Luftreinigers 13 angeordnet. Ein Katalysator 16 ist in einem Auslassrohr (Auslassdurchgang) 15 der Kraftmaschine 11 angeordnet. Der Katalysator 16 reinigt beispielsweise Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) und Stickstoffoxid (NOx) in dem Abgas.
Ein Abgasturbolader 17 ist in dieser Kraftmaschine 11 angeordnet. Dieser Turbolader 17 weist eine Abgasturbine 18 und einen Verdichter 19 auf. Die Abgasturbine 19 ist in dem Auslassrohr 15 an einer stromaufwärtigen Seite des Katalysators 16 angeordnet und der Verdichter 19 ist in dem Einlassrohr 12 an einer stromabwärtigen Seite des Einlassluftmengensensors 14 angeordnet. Bei dem Turbolader 17 sind die Abgasturbine 18 und der Verdichter 19 miteinander gekoppelt. Der Turbolader 17 dreht den Verdichter 19 durch Drehen der Abgasturbine 18 unter Verwendung der kinetischen Energie des Abgases, um die Kraftmaschine 11 mit Einlassluft aufzuladen.
Ein Zwischenkühler 22, der Einlassluft kühlt, ist für ein Einlassrohr (einen Einlassdurchgang) 21 an einer stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 vorgesehen. Ein Drosselventil 23, dessen Öffnungsgrad durch einen Motor 20 reguliert wird, und ein Drosselöffnungsgradsensor 24, der den Öffnungsgrad (den Drosselöffnungsgrad) des Drosselventils 23 erfasst, sind an einer stromabwärtigen Seite des Zwischenkühlers 22 angeordnet.
Ein Ausgleichsbehälter 25 ist an einer stromabwärtigen Seite des Drosselventils 23 angeordnet und ein Einlasskrümmer 26, der Luft in jeden Zylinder der Kraftmaschine 11 einführt, ist für den Ausgleichsbehälter 25 vorgesehen. In der Nähe eines Einlassanschlusses des Einlasskrümmers 26 jedes Zylinders ist ein entsprechender Injektor 27 angebracht, der Kraftstoff einspritzt. Ein Einlassrohrdrucksensor 28, der einen Einlassrohrdruck erfasst, ist für den Einlasskrümmer 26 vorgesehen. Eine Zündkerze 38 ist an einem Zylinderkopf der Kraftmaschine 11 für jeden Zylinder angebracht und ein Luftkraftstoffgemisch in jedem Zylinder wird durch eine Funkenentladung jeder Zündkerze 38 gezündet.
Ein Abgasrezirkulationsrohr (EGR-Rohr) 30 eines EGR-Systems 29, das einen Teil des Abgases, das durch den Katalysator 16 getreten ist, in das Einlassrohr 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 rezirkuliert, ist zwischen dem Auslassrohr 15 an einer stromabwärtigen Seite des Katalysators 16 und dem Einlassrohr 12 an einer stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 verbunden. Ein EGR-Kühler 31, der EGR-Gas kühlt, und ein EGR-Ventil 32, das eine Durchflussrate des EGR-Gases reguliert, sind in dem EGR-Rohr 30 angeordnet.
Ein Einlassbypassdurchgang 33 zum Umgehen des Verdichters 19 ist zwischen dem Einlassrohr 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 und dem Einlassrohr 21 an der stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 vorgesehen. Ein Luftbypassventil 34, das den Einlassbypassdurchgang 33 öffnet oder schließt, ist in dem Einlassbypassdurchgang 33 vorgesehen.
Ein Atmosphärenablassrohr 35, das das Innere des Einlassrohrs 21 in die Atmosphäre ablässt, ist mit dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 verbunden. Ein Atmosphärenablassventil (eine Atmosphärenablasseinrichtung) 36 ist für das Atmosphärenablassrohr 35 vorgesehen. Obwohl ein Auslass des Atmosphärenablassrohrs 35 mit dem Auslassrohr 15 an der stromabwärtigen Seite des Katalysators 16 verbunden werden kann, kann der Auslass des Atmosphärenablassrohrs 35 vorzugsweise direkt in die Atmosphäre aufgrund einer Beschränkung bezüglich eines Anordnungsraums oder einer Beschränkung bezüglich Kosten abgelassen werden. Das EGR-Gas, das in die Atmosphäre infolge der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 abgelassen wird, wurde durch den Katalysator 16 gereinigt. Demgemäß verschlechtert sich auch dann die Emission nicht, wenn das EGR-Gas in die Atmosphäre infolge der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 abgelassen wird.
Ein Kühlmitteltemperatursensor 41, der eine Kühlmitteltemperatur erfasst, und ein Kurbelwinkelsensor 42, der ein Impulssignal bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel abgibt, sind beispielsweise für die Kraftmaschine 11 vorgesehen. Auf der Grundlage eines Ausgangssignals von dem Kurbelwinkelsensor 42 wird eine Kraftmaschinendrehzahl erfasst. Zusätzlich sind beispielsweise ein Beschleunigeröffnungsgradsensor 43, der einen Beschleunigeröffnungsgrad erfasst, und ein Leerlaufschalter 44, der einen Leerlaufzustand (während die Drossel vollständig geschlossen ist) erfasst, vorgesehen.
Ausgangssignale von diesen verschiedenartigen Sensoren werden in einen Kraftmaschinensteuerschaltkreis (im Folgenden als „ECU” bezeichnet) 37 eingegeben. Die ECU 37 erfasst einen Kraftmaschinenbetriebszustand auf der Grundlage der Ausgangssignale von den verschiedenartigen Sensoren zum Steuern der Öffnungs- und Schließbetätigungen des Atmosphärenablassventils 36, des EGR-Ventils 32, des Luftbypassventils 34 usw.. Wenn beispielsweise ein Betriebsbereich der Kraftmaschine 11 ein EGR-Ausführungsbereich ist, wird das EGR-Ventil 32 geöffnet, um einen Teil des Abgases, das durch den Katalysator 16 getreten ist, in das Einlassrohr 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 als EGR-Gas zu rezirkulieren. Das EGR-Gas wird durch den Verdichter 19 mit Druck beaufschlagt, so dass jeder Zylinder der Kraftmaschine 11 mit dem EGR-Gas gefüllt wird. Wenn der Bedarf nach einer Verringerung des Ladedrucks, der durch den Verdichter 19 erhöht wird, vorliegt, strömt in diesem Fall durch Öffnen des Luftbypassventils 34 das EGR-Gas, das durch den Verdichter 19 mit Druck beaufschlagt wurde, zurück stromaufwärts von dem Verdichter 19, so dass der Ladedruck reduziert wird.
Die ECU 37 öffnet das Atmosphärenablassventil 36, wenn der Kraftmaschinenbetriebszustand in einen vorbestimmten Verzögerungszustand während der Ausführung der EGR eintritt. Dann schließt die ECU 37 das Atmosphärenablassventil 36, bevor der Betriebszustand in einen Beschleunigungszustand übergeht. Das Atmosphärenablassventil 36 kann fortgesetzt in einer Zeitdauer geöffnet werden, während der der Kraftmaschinenbetriebszustand sich in dem vorbestimmten Verzögerungszustand befindet. Nachdem der Druck eines restlichen EGR-Gases in dem Einlassrohr 21 an der stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 auf einen äquivalenten Wert des Atmosphärendrucks aufgrund der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 verringert ist, hält die Ausströmung des restlichen EGR-Gases in die Atmosphäre augenblicklich an. Demgemäß wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, nachdem der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassrohr 21 auf den äquivalenten Wert des Atmosphäredrucks verringert ist, das Atmosphärenablassventil 36 geschlossen.
Genauer gesagt wird unmittelbar bevor das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet ist, die Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist, geschätzt. Gemäß der geschätzten EGR-Gasmenge wird eine Zeit T_offen, während der das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet ist, beispielsweise mittels eines Kennfelds eingerichtet. Als Verfahren zum Schätzen der EGR-Gasmenge wird die Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassrohr 21 angesammelt ist, beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds auf der Grundlage einer EGR-Rate, unmittelbar bevor das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet wird, berechnet. Da die EGR-Rate beispielsweise mittels eines Kennfelds gemäß der Kraftmaschinendrehzahl und eines Einlassrohrdrucks (oder eines Lastfaktors) eingerichtet wird, kann die Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassrohr 21 angesammelt ist, beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds auf Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und des Einlassrohrdrucks berechnet werden.
Alternativ kann unter Berücksichtigung, dass sich die EGR-Gasmenge gemäß der Kraftmaschinendrehzahl und dem Einlassrohrdruck ändert, die Zeit, während der das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet ist, durch das Kennfeld oder Ähnliches auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und des Einlassrohrdruck berechnet werden. In dem Fall ist die Verarbeitung zum Berechnen der EGR-Gasmenge unnötig.
In dem Fall, dass eine Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge durchgeführt wird, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird, der in dem Einlassrohr 12 stromaufwärts von dem Verdichter 19 angeordnet ist, wird das folgende Problem verursacht. Das Atmosphärenablassventil 36 wird nämlich geöffnet, um das EGR-Gas an einer stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 23 in die Atmosphäre abzulassen. Wenn darauf das Drosselventil 23 geöffnet wird, um die Luftkraftstoffverhältnissteuerung durchzuführen, wird die Menge der Einlassluft, die tatsächlich in den Zylinder der Kraftmaschine 11 gesaugt wird, kleiner ausgeführt als die Einlassluftmenge, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird. Somit verschlechtert sich die Genauigkeit der Luftkraftstoffverhältnissteuerung.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in dem Fall, dass die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge durchgeführt wird, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird, der in dem Einlassrohr 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 angeordnet ist, zu dem Zeitpunkt einer Beschleunigung nach dem Öffnen und Schließen des Atmosphärenablassventils 36 die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Luftmenge gestartet, die unter der Annahme geschätzt wird, dass das EGR-Gas, das den äquivalenten Wert des Atmosphärendrucks hat, in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist. Wenn das Drosselventil 23 für eine Beschleunigung nach dem Öffnen und Schließen des Atmosphärenablassventils 36 geöffnet wird, ist als Folge eine Differenz zwischen der Einlassluftmenge, die für die Luftkraftstoffverhältnissteuerung verwendet wird, und der Menge der Einlassluft die tatsächlich in den Zylinder gesaugt wird, gering. Daher kann die Verschlechterung der Genauigkeit der Luftkraftstoffverhältnissteuerung aufgrund der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 verhindert werden.
Wenn die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung des Einlassdrucks durchgeführt wird, der durch den Einlassrohrdrucksensor 28 erfasst wird, ist zusätzlich die vorstehend beschriebene Schätzung der Einlassluftmenge unnötig. Die Steuerung des vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiels wird durch die ECU 37 gemäß den entsprechenden Routinen in den 2 und 3 durchgeführt. Die Inhalte der Prozesse in den Routinen in den 2 und 3 werden nachstehend beschrieben.
Eine Atmosphärenablassventilöffnungs- und -schließsteuerroutine in 2 wird wiederholt periodisch ausgeführt, während die Kraftmaschine 11 sich in Betrieb befindet, und kann als Steuereinrichtung dienen. Wenn die vorliegende Routine gestartet wird, wird zuerst durch die Prozesse bei den Schritten 102 bis 103 ein Prozess, der eine Atmosphärenablassventilöffnungseinstellzeitdauer T_offen berechnet und aktualisiert, wiederholt mit einer vorbestimmten Zeitdauer bis zu dem vorbestimmten Verzögerungszustand während der Ausführung der EGR durchgeführt. Genauer gesagt wird bei Schritt 101 bestimmt, ob die EGR sich in der Ausführung befindet. Wenn die EGR sich nicht in der Ausführung befindet, wird die vorliegende Routine ohne Durchführen des nachfolgenden Prozesses beendet.
Wenn andererseits bei Schritt 101 bestimmt wird, dass die EGR sich in Ausführung befindet, schreitet die Steuerung zu Schritt 102 voran, bei dem die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen durch eines der folgenden Verfahren berechnet wird. Die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen wird auf eine geringfügig längere Dauer als eine Zeit eingerichtet, die erforderlich ist, bevor der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassrohr 21 an der stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 sich auf einen äquivalenten Wert des Atmosphärendrucks aufgrund der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 verringert.
Ein erstes Verfahren zum Berechnen der Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer wird nachstehend beschrieben. Zuerst wird auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und des Einlassrohrdrucks die Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist, unter Verwendung von beispielsweise dem Kennfeld berechnet. Alternativ kann die Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassrohr 21 angesammelt ist, beispielsweise unter Verwendung des Kennfelds auf Grundlage der EGR-Rate berechnet werden. Darauf wird gemäß der berechneten EGR-Gasmenge die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen mittels des Kennfelds oder Ähnlichem berechnet. Demgemäß wird die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen auf eine längere Zeit eingerichtet, wenn die berechnete EGR-Gasmenge größer wird.
Ein zweites Verfahren zum Berechnen der Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer wird nachstehend beschrieben. Auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und des Einlassrohrdrucks oder auf der Grundlage der EGR-Rate wird die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen über das Kennfeld oder Ähnliches berechnet. In diesem Fall ist der Prozess zum Berechnen der EGR-Gasmenge unnötig.
Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 103 voran, bei dem durch die Bestimmung, ob beispielsweise die folgenden Bedingungen erfüllt sind, bestimmt wird, ob der vorliegende Kraftmaschinenbetriebszustand sich in dem vorbestimmten Verzögerungszustand befindet.

(1) Der Beschleunigeröffnungsgrad ist gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert oder der Drosselöffnungsgrad ist gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert.
(2) Der Leerlaufschalter 44 ist eingeschaltet (Leerlaufzustand).
(3) Der Einlassrohrdruck ist gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert.
(4) Der Kraftmaschinenbetriebszustand befindet sich in einem Verzögerungszustand, so dass ein absoluter Wert einer Rate einer Änderung des Drosselöffnungsgrad gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (insbesondere eine Verzögerung eines Fahrzeugs ist ein vorbestimmter Wert oder größer).

Wenn bei Schritt 103 bestimmt wird, dass der vorliegende Kraftmaschinenbetriebszustand sich nicht in dem vorbestimmten Verzögerungszustand befindet, kehrt die Steuerung zu Schritt 101 zurück. Demgemäß wird der Prozess zum Berechnen und Aktualisieren der Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen wiederholt mit der vorbestimmten Zeitdauer durchgeführt, bis der Kraftmaschinenbetriebszustand den vorbestimmten Verzögerungszustand während der Ausführung der EGR erreicht.
Wenn darauf bei Schritt 103 bestimmt wird, dass der vorliegende Kraftmaschinenbetriebszustand sich in dem vorbestimmten Verzögerungszustand befindet, schreitet die Steuerung zu Schritt 104 voran, um das EGR-Ventil 32 zu schließen, und wird dadurch die EGR angehalten. In dem folgenden Schritt 105 wird das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet, um das EGR-Gas, das in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist, in die Atmosphäre auszustoßen. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 106 voran, um zu bestimmen, ob eine Dauer zum Öffnen des Atmosphärenablassventils 36 die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen erreicht hat, die bei dem vorstehend beschriebenen Schritt 102 berechnet wird, wenn die Dauer für die Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen nicht erreicht hat, schreitet die Steuerung zu Schritt 107 voran, bei dem durch Bestimmen, ob beispielsweise die folgenden Bedingungen erfüllt sind, bestimmt wird, ob der Kraftmaschinenbetriebszustand sich in einem Beschleunigungszustand befindet.

(1) Der Beschleunigeröffnungsgrad ist gleich wie oder größer als der vorbestimmter Wert oder der Drosselöffnungsgrad ist gleich wie oder größer als der vorbestimmter Wert.
2) Der Leerlaufschalter 44 ist ausgeschaltet (der Leerlaufzustand liegt nicht vor).

Wenn bei Schritt 107 bestimmt wird, dass der Kraftmaschinenbetriebszustand sich nicht in dem Beschleunigungszustand befindet, kehrt die Steuerung zu Schritt 104 zurück. Demgemäß werden, außer der Kraftmaschinenbetriebszustand wird in den Beschleunigungszustand versetzt, das Schließen des EGR-Ventils 32 und das Öffnen des Atmosphärenablassventils 36 aufrecht erhalten ist die Öffnungsdauer des Atmosphärenablassventils 36 die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen erreicht (siehe 4).
Nachfolgend wird zu dem Zeitpunkt, wenn die Öffnungsdauer des Atmosphärenablassventils 36 die Atmosphärenablassventilöffnungseinstelldauer T_offen erreicht hat, oder zu dem Zeitpunkt war wenn der Kraftmaschinenbetriebszustand in den Beschleunigungszustand eingetreten ist, Schritt 106 oder 107 als „JA” bestimmt, so dass die Steuerung zu Schritt 108 voranschreitet, bei dem das Atmosphärenablassventil 36 geschlossen wird, um die vorliegenden Routine zu beenden.
Eine Einlassluftmengenschätzroutine wird nachstehend beschrieben. Die Einlassluftmengenschätzroutine in 3 wird wiederholt mit einer vorbestimmten Zeitdauer ausgeführt, während sich die Kraftmaschine 11 in Betrieb befindet. Auf die folgende Weise wird der Prozess zum Berechnen einer Ausgangseinlassluftmenge zum Zeitpunkt einer Beschleunigung, die für die Luftkraftstoffverhältnissteuerung zum Zeitpunkt einer nachfolgenden Beschleunigung verwendet wird, nur einmal während der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 durchgeführt.
Wenn die vorliegende Routine gestartet wird, wird zuerst bei Schritt 201 bestimmt, ob das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet ist. Wenn bestimmt wird, dass das Atmosphärenablassventil 36 nicht geöffnet ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 205 weiter, um ein Einlassluftmengenschätzflag bzw. eine Einlassluftmengenschätzmarke auf „AUS” zu halten.
Wenn bei Schritt 201 bestimmt wird, dass das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 202 voran, bei dem bestimmt wird, ob das Einlassluftmengenschätzflag „AUS” ist. Wenn bestimmt wird, dass das Einlassluftmengenschätzflag „EIN” ist, wird die Ausgangseinlassluftmenge zum Zeitpunkt der Beschleunigung als schon berechnet bestimmt und wird die vorliegende Routine dann beendet.
Wenn andererseits bei Schritt 202 bestimmt wird, dass das Einlassluftmengenschätzflag „AUS” ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 203 voran, bei dem durch Multiplizieren des Volumens des Einlassrohrs 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 mit einem Atmosphärendruckkorrekturkoeffizienten (Einlassluftmenge bei dem Atmosphärendruck pro Volumeneinheit) die Ausgangseinlassluftmenge zum Zeitpunkt der Beschleunigung begonnen wird. (Ausgangseinlassluftmenge zum Zeitpunkt der Beschleunigung) = (Einlassrohrvolumen) × (Atmosphärendruckkorrekturkoeffizient)
Der Atmosphärenkorrekturkoeffizient wird unter Verwendung von beispielsweise einem Kennfeld gemäß dem Atmosphärendruck berechnet, der durch einen (nicht gezeigten) Atmosphärendrucksensor erfasst wird. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 204 voran, um das Einlassluftmengenschätzflag auf in einem „einzuschalten”, und die vorliegende Routine beendet.
In einem System ohne den Atmosphärendrucksensor kann unter der Vorraussetzung, dass der Einlassrohrdruck den Atmosphärendruck erreicht, während die Kraftmaschine 11 angehalten ist, der Einlassrohrdruck, der durch den Einlassrohrdrucksensor 28 erfasst wird, während die Kraftmaschine 11 angehalten wird, als Atmosphärendruck verwendet werden.
Alternativ kann, wenn der Atmosphäredruck während die Kraftmaschine 11 in Betrieb ist, immer als eine Atmosphäre betrachtet wird, in einem Auslegungsprozess durch Multiplizieren des Volumens des Einlassrohrs 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 mit dem Atmosphärendruckkorrekturkoeffizienten (Einlassluftmenge bei einer Atmosphäre pro Volumeneinheit) die Ausgangseinlassluftmenge zum Zeitpunkt der Beschleunigung im Voraus erhalten werden. Diese kann in einem nicht flüchtigen Speicher in der ECU 37, wie z. B. einem nur Lesespeicher (ROM) gespeichert werden. In diesem Fall wird die Einlassluftmengenschätzroutine in 3 unnötig. Darauf wird, wenn das Drosselventil 23 zur Beschleunigung geöffnet wird, die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Ausgangseinlassluftmenge zum Zeitpunkt der Beschleunigung gestartet, die durch die Einlassluftmengenschätzroutine in 3 berechnet ist.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 werden vorteilhafte Wirkungen des vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiels nachstehen im Vergleich mit dem Stand der Technik erklärt.
Das EGR-Gas wird in das Einlassrohr 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 eingeführt und durch den Verdichter 19 während der Ausführung der EGR mit Druck beaufschlagt. Wenn das Drosselventil 23 für eine Verzögerung geschlossen wird, während sich die EGR in Ausführung befindet, wird demgemäß, auch wenn das EGR-Ventil 32 geschlossen wird, um die EGR anzuhalten, eine große Menge EGR-Gas, das durch den Verdichter 19 mit Druck beaufschlagt wird, in dem Einlassrohr 21 vor dem Drosselventil 23 angesammelt.
Bei dem herkömmlichen System gibt es kein Atmosphärenablassventil 36. Wenn demgemäß das Drosselventil 23 während der Ausführung der EGR geschlossen wird, so dass der Kraftmaschinenbetriebszustand in den Verzögerungszustand eintritt, wie in 5 dargestellt ist, wird ein Zustand beibehalten, in welchem die große Menge des EGR-Gases, das durch den Verdichter 19 mit Druck beaufschlagt wird, in dem Einlassrohr 21 zwischen den Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt wird. Wenn das Drosselventil 23 für eine Beschleunigung ausgehend von diesem Zustand geöffnet wird, wird die große Menge des EGR-Gases das in dem Einlassrohr 21 angesammelt wird, in den Zylinder der Kraftmaschine 11 angesaugt. Als Folge kann der Verbrennungszustand in dem Zylinder unstabil werden oder kann eine Fehlzündung auftreten (siehe den elliptischen Bereich mit einer gestrichelten Kurve in 5). Das verursacht eine Verschlechterung des Beschleunigungsansprechverhaltens und der Emissionen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird andererseits, wenn das Drosselventil 23 während der Ausführung der EGR geschlossen wird, so dass der Verbrennungsmotorbetriebszustand in den Verzögerungszustand eintritt, wie in 4 dargestellt ist, das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet, so dass das EGR-Gas, das in dem Einlassrohr 21 zwischen den Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 verbleibt, in die Atmosphäre durch das Atmosphärenablassrohr 35 abgelassen. Der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassrohr 21 wird dadurch auf einen äquivalenten Wert des atmosphärischen Drucks reduziert. Wenn demgemäß das Drosselventil 23 für eine Beschleunigung geöffnet wird, wird die Menge des EGR-Gases, das in den Zylinder der Kraftmaschine 11 gesaugt wird, in hohem Maße in Vergleich mit dem herkömmlichen System reduziert. Als Folge wird eine Verbrennungsverschlechterung oder die Fehlzündung aufgrund des Ansaugens des EGR-Gases verhindert. Daher werden die Verschlechterung des Beschleunigungsansprechverhaltens und die Verschlechterung der Emissionen verhindert. In diesem Fall wurde das EGR-Gas, das in die Atmosphäre in Folge der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 abgelassen wird, durch den Katalysator 36 gereinigt. Auch wenn demgemäß das EGR-Gas in die Atmosphäre in Folge der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 abgelassen wird, verschlechtert sich die Emission nicht.
Darüber hinaus wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt wird, die Zeitdauer T_offen, während der das Atmosphärenablassventil 36 geöffnet ist, eingestellt. Demgemäß wird die Steuerung zum Schließen des Atmosphärenablassventils 36 möglich gemacht, nachdem der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassrohr 21 auf den äquivalenten Wert des Atmosphärendrucks reduziert ist. Ebenso wird eine Pumpverhinderungsfunktion zur Verhinderung eines Druckpumpens aufgrund eine Druckanstiegs an der stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 durchgeführt.
Ferner wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Fall, in welchem die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge durchgeführt wird, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird, der in dem Einlassrohr 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 angeordnet ist, zum Zeitpunkt der Beschleunigung nach der Öffnung und dem Schließen des Atmosphärenablassventils 36 die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge gestartet, die unter der Annahme geschätzt wird, dass das EGR-Gas, das den äquivalenten Wert des atmosphärischen Drucks hat, in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist. Wenn demgemäß das Drosselventil 23 für eine Beschleunigung nach der Öffnung und dem Schließen des Atmosphärenablassventils 36 geöffnet wird, wird eine Differenz zwischen der Einlassluftmenge die für die Luftkraftstoffverhältnissteuerung verwendet wird, und der Menge der Einlassluft, die tatsächlich in dem Zylinder angesaugt wird, klein gemacht. Daher ist die Verschlechterung der Genauigkeit der Luftkraftstoffverhältnissteuerung aufgrund des Öffnens des Atmosphärenablassventils 36 verhinderbar.
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann das Bypassventil 34 beispielsweise als Dreiwegeventil gebildet werden, damit das Luftbypassventil 34 mit der Funktion als Atmosphärenablassventil 36 (Atmosphärenablasseinrichtung) versehen ist. Wenn das Drosselventil 23 während der Ausführung der EGR geschlossen wird, so dass der Kraftmaschinenbetriebszustand in den vorbestimmten Verzögerungszustand eintritt, wird das EGR-Gas, das in dem Einlassrohr 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt wird, in die Atmosphäre durch das Luftbypassventil 34 abgelassen.
Oder das System kann eine Konfiguration ohne das Luftbypassventil 34 haben. In diesem Fall kann das Atmosphärenablassventil 36 in einer Öffnungsregion für das Luftbypassventil 34 zum Verringern des Ladedrucks geöffnet werden. Während der Öffnung des Atmosphärenablassventils 36 kann die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung des Einlassrohrdrucks durchgeführt werden, der durch den Einlassrohrdrucksensor 28 erfasst wird.
Zusätzlich ist die Erfindung nicht auf die Einlassanschlusseinspritzkraftmaschine beschränkt. Diese Erfindung kann ebenso auf eine Direkteinspritzkraftmaschine oder eine Dualeinspritzkraftmaschine angewendet werden, die eine Einlassanschlusseinspritzung und eine Direkteinspritzung in Kombination verwendet. Darüber hinaus wird beispielsweise die Erfindung nicht notwendigerweise auf die Benzinkraftmaschine angewendet und kann die Erfindung auf eine Dieselkraftmaschine angewendet werden und durch diese verwirklicht werden. Daher kann die Erfindung mit verschiedenartigen Abwandlungen ohne Abweichen von dem Anwendungsbereich der Erfindung umgesetzt werden.
Die Steuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden zusammengefasst.
Die Steuervorrichtung ist für eine Brennkraftmaschine 11 mit einem Turbolader 17 vorgesehen. Die Kraftmaschine 11 weist einen Auslassdurchgang 15, einen Einlassdurchgang 12 oder 21, den Turbolader 17, einen Katalysator 16, ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) 29 und ein Drosselventil 23 auf. Der Turbolader 17 weist eine Abgasturbine 18, die in dem Auslassdurchgang 15 angeordnet ist, und einen Verdichter 19 auf, der in dem Einlassdurchgang 12 oder 21 angeordnet ist, und ist konfiguriert, um die Kraftmaschine 11 mit Einlassluft durch Antreiben des Verdichters 19 durch die Turbine 18 aufzuladen. Der Katalysator 16 ist in dem Auslassdurchgang 15 an einer stromabwärtigen Seite der Turbine 18 für eine Reinigung des Abgases angeordnet. Das EGR-System 29 ist zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases, das durch den Katalysator 16 tritt, in den Einlassdurchgang 12 an einer stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 konfiguriert. Das Drosselventil 23 ist in dem Einlassdurchgang 21 an einer stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 angeordnet. Die Vorrichtung weist eine Atmosphärenablasseinrichtung 36 und eine Steuereinrichtung 37 auf. Die Atmosphärenablasseinrichtung 36 ist in dem Einlassdurchgang 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 zum Öffnen des Einlassdurchgangs 21 zu einer Atmosphäre angeordnet. Die Steuereinrichtung 37 ist zum Öffnen der Atmosphärenablasseinrichtung 36, wenn ein Betriebszustand der Kraftmaschine 11 in einen vorbestimmten Verzögerungszustand während der Ausführung der EGR durch das EGR-System 29 versetzt wird, und dann zum Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung 36 vorgesehen, bevor der Betriebszustand der Kraftmaschine 11 sich in einen Beschleunigungszustand umstellt.
Als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird dann, wenn das Drosselventil 23 während der Ausführung der EGR geschlossen wird, so dass der Betriebeszustand der Kraftmaschine 11 in den vorbestimmten Verzögerungszustand eintritt, die Atmosphärenablasseinrichtung 36 geöffnet. Demgemäß wird das EGR-Gas, das in dem Einlassdurchgang 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 verbleibt, in die Atmosphäre in Folge der Öffnung der Atmosphärenablasseinrichtung 36 abgelassen. Folglich verringert sich der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassdurchgang 21 auf einen äquivalenten Wert des atmosphärischen Drucks. In diesem Zustand wird dann, wenn das Drosselventil 23 für eine Beschleunigung geöffnet wird, die Menge des EGR-Gases, das in den Zylinder der Kraftmaschine 11 gesaugt wird, in hohem Maße im Vergleich mit dem herkömmlichen System reduziert. Demgemäß wird eine Verbrennungsverschlechterung oder die Fehlzündung aufgrund des Ansaugens des EGR-Gases verhindert. Daher werden die Verschlechterung des Beschleunigungsansprechverhaltens und die Verschlechterung der Emissionen verhindert. In diesem Fall wurde das EGR-Gas, das in die Atmosphäre in Folge der Öffnung der Atmosphärenablasseinrichtung 36 abgelassen wurde, durch den Katalysator 16 gereinigt. Obwohl das EGR-Gas in die Atmosphäre in Folge der Öffnung der Atmosphärenablasseinrichtung 36 abgelassen wird, verschlechtert sich daher die Emission nicht.
In der Erfindung kann die Atmosphärenablasseinrichtung 36 in einer Zeitdauer, während der der Betriebszustand der Kraftmaschine 11 sich in dem Verzögerungszustand befindet, fortgesetzt geöffnet werden. Alternativ hält, nachdem der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassdurchgang 21 sich auf einen äquivalenten Wert des atmosphärischen Drucks aufgrund der Öffnung der Atmosphärenablasseinrichtung 36 verringert, eine Ausströmung des restlichen EGR-Gases in die Atmosphäre spontan an. Demgemäß kann die Atmosphärenablasseinrichtung 36 geschlossen werden, nachdem der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassdurchgang 21 auf den äquivalenten Wert des atmosphärischen Drucks reduziert ist.
Genauer gesagt kann die Steuereinrichtung 36 eine Einrichtung (Schritt 102) zum Schätzen einer Menge des rezirkulierten Gases, das in dem Einlassdurchgang 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist, und eine Einrichtung (Schritt 102) zum Einstellen eines Zeit (T_offen), während der die Atmosphärenablasseinrichtung 36 geöffnet ist, gemäß der geschätzten Menge des rezirkulierten Gases aufweisen. Demgemäß wird die Steuerung zum Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung 36 möglich gemacht, nachdem der Druck des restlichen EGR-Gases in dem Einlassdurchgang 21 auf den äquivalenten Werts des atmosphärischen Drucks reduziert ist. Ebenso wird eine Pumpverhinderungsfunktion zum Verhindern eines Druckpumpens aufgrund eines Druckanstiegs an der stromabwärtigen Seite des Verdichters 19 durchgeführt.
Es gibt Charakteristiken, nach welchen die EGR-Gasmenge gemäß der Drehzahl der Kraftmaschine 11 und dem Einlassrohrdruck (oder einem Lastfaktor) variiert, und dass dann, wenn die Drehzahl der Kraftmaschine 11 größer wird und der Einlassrohrdruck niedriger wird (oder wenn der Lastfaktor größer wird), die EGR-Gasmenge größer wird. Demgemäß haben die Drehzahl der Kraftmaschine 11 und der Einlassrohrdruck (oder der Lastfaktor) eine korrelative Beziehung zu der Menge des EGR-Gases, das in dem Einlassdurchgang 21 angesammelt wird.
Unter Betrachtung dieser Beziehung kann die Steuereinrichtung 37 eine Einrichtung (Schritt 102) zum Einstellen einer Zeit (T_offen), während der die Atmosphärenablasseinrichtung 36 geöffnet ist, auf der Grundlage einer Drehzahl der Kraftmaschine 11 und einem Parameter bestehend aus dem Druck in dem Einlassdurchgang 21 oder einem Lastfaktor aufweisen. Auf diese Weise wird ebenso eine ähnliche Wirkung herbeigeführt.
In dem System mit der Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung 27 zum Durchführen der Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird, der in dem Einlassdurchgang 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 angeordnet ist, wird das folgende Problem verursacht. Die Atmosphärenablasseinrichtung 36 wird nämlich zum Ausstoßen von EGR-Gas an der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 23 in die Atmosphäre geöffnet. Wenn darauf das Drosselventil 23 geöffnet wird, um die Luftkraftstoffverhältnissteuerung durchzuführen, wird die Menge der Einlassluft, die tatsächlich in den Zylinder der Kraftmaschine 11 angesaugt wird, kleiner als die Einlassluftmenge gemacht, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird. Somit verschlechtert sich eine Genauigkeit der Luftkraftstoffverhältnissteuerung.
Demgemäß kann die Kraftstoffmaschine 11 ferner einen Einlassluftmengensensor 14 aufweisen, der in dem Einlassdurchgang 12 an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 19 angeordnet ist. Die Vorrichtung kann ferner eine Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung 37 zum Durchführen einer Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung einer Einlassluftmenge aufweisen, die durch den Einlassluftmengensensor 14 erfasst wird. Die Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung 37 kann die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge, die unter der Annahme geschätzt wird, dass das rezirkulierte Gas, das einen Druck hat, der im Wesentlichen gleich einem atmosphärischen Druck ist, in dem Einlassdurchgang 21 zwischen dem Verdichter 19 und dem Drosselventil 23 angesammelt ist, zu einem Zeitpunkt einer Beschleunigung nach dem Öffnen und Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung 36 starten. Wenn das Drosselventil 23 für eine Beschleunigung nach dem Öffnen und Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung 36 geöffnet wird, wird als Folge eine Differenz zwischen der Einlassluftmenge, die für die Luftkraftstoffverhältnissteuerung verwendet wird, und der Menge der Einlassluft, die tatsächlich in dem Zylinder angesammelt wird, klein gemacht. Daher ist die Verschlechterung der Genauigkeit der Luftkraftstoffverhältnissteuerung aufgrund der Öffnung der Atmosphärenablasseinrichtung 36 verhinderbar.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann offensichtlich erscheinen. Die Erfindung in ihrer allgemeinen Bedeutung ist daher nicht auf die spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung und die illustrativen Beispiele beschränkt, die gezeigt und beschrieben sind.
Somit ist die Steuervorrichtung ist für eine Kraftmaschine 11 mit einem Turbolader 17 vorgesehen. Der Turbolader weist eine Abgasturbine 18 in einem Auslassdurchgang 15 und einen Verdichter 19 in einem Einlassdurchgang 12, 21 auf, und lädt die Kraftmaschine mit Einlassluft durch Antreiben des Verdichters durch die Turbine auf. Ein EGR-System 29 rezirkuliert einen Teil eines Abgases, das durch einen Katalysator 16 tritt, in den Einlassdurchgang 12 an einer stromaufwärtigen Seite des Verdichters. Die Vorrichtung weist eine Atmosphärenablasseinheit 36 und eine Steuereinheit 37 auf. Die Ablasseinheit ist in dem Einlassdurchgang 21 zwischen dem Verdichter und einem Drosselventil 23 zum Öffnen des Einlassdurchgangs zur Atmosphäre angeordnet. Die Steuereinheit öffnet die Ablasseinheit, wenn ein Kraftmaschinenbetriebszustand in einen vorbestimmten Verzögerungszustand während einer Ausführung der EGR durch das EGR-System versetzt ist, und schließt dann die Ablasseinheit, bevor der Betriebszustand sich zu einem Beschleunigungszustand verändert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-185791 A [0002]

Claims

Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine (11) mit einem Turbolader (17), wobei die Kraftmaschine (11) Folgendes aufweist: einen Auslassdurchgang (15); einen Einlassdurchgang (12, 21); den Turbolader (17), der eine Abgasturbine (18), die in dem Auslassdurchgang (15) angeordnet ist, und einen Verdichter (19) aufweist, der in dem Einlassdurchgang (12, 21) angeordnet ist, und konfiguriert ist, um die Kraftmaschine (11) mit Einlassluft durch Antreiben des Verdichters (19) durch die Turbine (18) aufzuladen; einen Katalysator (16), der in dem Auslassdurchgang (15) an einer stromabwärtigen Seite der Turbine (18) für eine Reinigung von Abgas angeordnet ist; ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) (29), das konfiguriert ist, um einen Teil eines Abgases, das durch den Katalysator (16) tritt, in den Einlassdurchgang (12) an einer stromaufwärtigen Seite des Verdichters (19) zu rezirkulieren; und ein Drosselventil (23), das in dem Einlassdurchgang (21) an einer stromabwärtigen Seite des Verdichters (19) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Atmosphärenablasseinrichtung (36), die in dem Einlassdurchgang (21) zwischen dem Verdichter (19) und dem Drosselventil (23) zum Öffnen des Einlassdurchgangs (21) zu einer Atmosphäre angeordnet ist; und eine Steuereinrichtung (37) zum Öffnen der Atmosphärenablasseinrichtung (36), wenn ein Betriebszustand der Kraftmaschine (11) in einen vorbestimmten Verzögerungszustand während der Ausführung der EGR durch das EGR-System (29) versetzt ist, und dann zum Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung (36), bevor der Betriebszustand der Kraftmaschine (11) sich in einen Beschleunigungszustand verändert.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (37) Folgendes aufweist: eine Einrichtung (Schritt 102) zum Schätzen einer Menge des rezirkulierten Gases, das in den Einlassdurchgang (21) zwischen dem Verdichter (19) und dem Drosselventil (23) angesammelt ist; und eine Einrichtung (Schritt 102) zum Einstellen einer Zeit (T_offen), während der die Atmosphärenablasseinrichtung (36) geöffnet ist, gemäß der geschätzten Menge des rezirkulierten Abgases.
Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (37) eine Einrichtung (Schritt 102) zum Einstellen einer Zeit (_Toffen) aufweist, während der die Atmosphärenablasseinrichtung (36) geöffnet ist, auf der Grundlage einer Drehzahl der Kraftmaschine (11) und einem Druck in dem Einlassdurchgang (21) oder einem Lastfaktor.
Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kraftmaschine (11) ferner einen Einlassluftmengensensor (14) aufweist, der in dem Einlassdurchgang (12) an der stromaufwärtigen Seite des Verdichters (19) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung ferner eine Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (37) zum Durchführen einer Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung einer Einlassluftmenge aufweist, die durch den Einlassluftmengensensor (14) erfasst wird, wobei die Luftkraftstoffverhältnissteuereinrichtung (37) die Luftkraftstoffverhältnissteuerung unter Verwendung der Einlassluftmenge startet, die unter der Annahme geschätzt wird, dass das rezirkulierte Gas, das einen Druck hat, der im Wesentlichen gleich einem atmosphärischen Druck ist, in dem Einlassdurchgang (21) zwischen dem Verdichter (19) und dem Drosselventil (23) zu einem Zeitpunkt einer Beschleunigung nach dem Öffnen und Schließen der Atmosphärenablasseinrichtung (36) angesammelt ist.