DE102014019359B4 - Dieselmotor, Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung hierfür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Dieselmotors und Computerprogrammerzeugnis - Google Patents

Dieselmotor, Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung hierfür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Dieselmotors und Computerprogrammerzeugnis Download PDF

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Abstract

Dieselmotor, umfassend: einen Motorkörper (10), der wenigstens einen Zylinder (11) aufweist; ein Kraftstoffeinspritzventil (21), eingerichtet zum Einspritzen eines Kraftstoffes in den Zylinder (11); einen Turbolader (6), der eine Turbine (612, 622) aufweist, die in einem Auspuffdurchlass (40) des Motorkörpers (10) angeordnet ist, und einen Kompressor (611, 621), der in einem Einlassdurchlass (30) des Motorkörpers (10) angeordnet ist; ein Niederdruck-EGR-System, eingerichtet zum Einleiten von Auspuffgas, das an einer Position des Auspuffdurchlasses (40) stromabwärts von dem Turbolader (6) entnommen wird, in eine Position des Einlassdurchlasses (30) stromaufwärts von dem Turbolader (6); und eine Steuerung bzw. Regelung (100), konfiguriert zum Betreiben des Motorkörpers (10) durch Steuern bzw. Regeln eines Kraftstoffeinspritzmodus durch das Kraftstoffeinspritzventil (21) und Rezirkulation des Auspuffgases durch das Niederdruck-EGR-System, wobei dann, wenn ein Betriebszustand des Motorkörpers (10) innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, in dem ein Turboladen durch den Turbolader (6) durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, das Niederdruck-EGR-System zu betreiben und das Kraftstoffeinspritzventil (21) dafür zu steuern oder zu regeln, eine Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung durchzuführen, und wobei innerhalb des Betriebsbereiches, in dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung durchzuführen, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die kleiner als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der in Bezug auf den ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dieselmotor, eine Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung hierfür, ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Dieselmotors und ein Computerprogrammerzeugnis.
  • Die Druckschrift JP 2002-195 074 A offenbart einen Stand der Technik im Zusammenhang mit einer Kraftstoffeinspritzung eines Dieselmotors, bei dem eine Nacheinspritzung nach einer Haupteinspritzung durchgeführt wird, um Ruß, der durch eine Verbrennung infolge der Haupteinspritzung entsteht, zu verringern. Die Druckschrift JP 2002-195 074 A offenbart zudem einen Stand der Technik im Zusammenhang mit einem Einspritzzeitpunkt einer Nacheinspritzung, wobei dann, wenn eine Last des Motors hoch ist, der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung im Vergleich dazu stärker verzögert ist, wenn die Motorlast mittel ist. Mit anderen Worten, der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung wird verschoben, um ihn von der Haupteinspritzung zu trennen, um so die Erzeugung der Rußmenge merklich zu verringern.
  • Indes beinhaltet der in der JP 2002-195 074 A offenbarte Dieselmotor ein Hochdruck-EGR-System zum Entnehmen eines Auspuffgases an einer Position eines Auspuffdurchlasses stromaufwärts von einer Turbine eines Turboladers und Einleiten desselben an einer Position eines Einlassdurchlasses stromabwärts von einem Kompressor des Turboladers. Da das Hochdruck-EGR-System das Auspuffgas an der Position des Auspuffdurchlasses stromaufwärts von der Turbine entnimmt, kann eine Geschwindigkeit des Turboladers entsprechend abnehmen.
  • Demgegenüber ist ein Niederdruck-EGR-System zum Entnehmen eines Auspuffgases an einer Position eines Auspuffdurchlasses stromabwärts von einer Turbine eines Turboladers und Einleiten desselben an einer Position eines Einlassdurchlasses stromaufwärts von einem Kompressor des Turboladers bekannt. Bei dem Niederdruck-EGR-System kann sogar innerhalb eines Motorbetriebsbereiches, in dem eine Turboladung durch den Turbolader durchgeführt wird, eine große Menge des Auspuffgases in die Einlassseite eingeleitet werden. Damit kann eine Verbrennungstemperatur verringert werden, was hinsichtlich der Verbesserung des Abgasemissionsvermögens, insbesondere beim Verringern der Abgabemenge von NOx, von Vorteil ist.
  • Wenn indes die Verbrennungstemperatur infolge der Einleitung der großen Menge des Auspuffgases niedrig ist, führt das Verzögeren des Einspritzzeitpunktes der Nacheinspritzung, wie in der JP 2002-195 074 A offenbart ist, zu einer Verringerung einer Temperatur innerhalb eines Zylinders an dem Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung, weshalb Ruß nicht ausreichend durch die Nacheinspritzung verringert werden kann. Insbesondere wenn die Motorlast hoch ist, nimmt demgegenüber der durch die Haupteinspritzung erzeugt Ruß infolge der Zunahme einer Einspritzmenge der Haupteinspritzung und der Einleitung der großen Menge des Auspuffgases durch das Niederdruck-EGR-System zu. Aus diesem Grund hat man bei der vorliegenden Erfindung bemerkt, dass die Abgabemenge des Rußes zunimmt, wenn eine große Rußmenge nicht ausreichend durch die Nacheinspritzung verringert werden kann. Ein derartiger Nachteil wird während eines Beschleunigungsüberganges innerhalb eines Motorbetriebsbereiches, wo die Motorlast hoch ist, offensichtlich, da sich das Turboladen des Turboladers während des Beschleunigungsüberganges verzögert, wobei die Reaktionsfähigkeit des Niederdruck-EGR-Systems auf die Änderung des Betriebszustandes des Motors niedrig ist.
  • JP 2013-83 204 A offenbart einen Dieselmotor mit erhöhter Abgasrückführmenge ohne Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz im Niedriglastbereich.
  • JP 2000-170 585 A offenbart eine Abgasemisionssteuervorrichtung für einen Dieselmotor und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für den Motor.
  • JP 2001-182 600 A beschreibt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Reduzieren einer von dem Motorausgestossenen Rußmenge.
  • EP 1 380 742 B1 beschreibt eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogram für einen Motor.
  • DE 197 47 231 A1 beschreibt ein Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine.
  • DE 102 49 755 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung mit Nacheinspritzung zur Reduktion der Rußemission.
  • Zusammenfassung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verringerung der Emissionen eines Dieselmotors, insbesondere in der Verringerung der abgegebenen Rußmenge.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbeschriebenen Situation gemacht und verringert die Rußabgabemenge, wenn eine Last eines Dieselmotors, der mit einem Niederdruck-EGR-System versehen ist, hoch ist.
  • Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Dieselmotor bereitgestellt. Der Motor beinhaltet einen Motorkörper, der einen Zylinder aufweist, ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines Kraftstoffes in den Zylinder, einen Turbolader, der eine Turbine aufweist, die in einem Auspuffdurchlass des Motorkörpers angeordnet ist, und einen Kompressor, der in einem Einlassdurchlass des Motorkörpers angeordnet ist, ein Niederdruck-EGR-System zum Einleiten eines Auspuffgases, das an einer Position des Auspuffdurchlasses stromabwärts von dem Turbolader entnommen wird, in eine Position des Einlassdurchlasses stromaufwärts von dem Turbolader, und eine Steuerung bzw. Regelung zum Betreiben des Motorkörpers durch Steuern bzw. Regeln eines Kraftstoffeinspritzungsmodus durch das Kraftstoffeinspritzventil und Rezirkulation des Auspuffgases durch das Niederdruck-EGR-System.
  • Wenn zudem ein Betriebszustand des Motorkörpers innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, in dem ein Turboladen durch den Turbolader durchgeführt wird, betreibt die Steuerung bzw. Regelung das Niederdruck-EGR-System, steuert bzw. regelt das Kraftstoffeinspritzventil dafür, eine Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung durchzuführen. Innerhalb des Betriebsbereiches, wo die Nacheinspritzung durchgeführt wird, führt die Steuerung bzw. Regelung eine Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung durch, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die niedriger als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der im Vergleich zu dem ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.
  • Entsprechend dieser Ausgestaltung wird, wenn der Betriebszustand des Motorkörpers innerhalb des Hochmotorlastbetriebszustandes ist, in dem das Turboladen durch den Turbolader durchgeführt wird, das Niederdruck-EGR-System betrieben. Damit kann NOx verringert werden.
  • Des Weiteren wird durch Steuern bzw. Regeln des Kraftstoffeinspritzventils dafür, die Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung durchzuführen, durch die Haupteinspritzung erzeugter Ruß durch die Nacheinspritzung verbrannt, und es kann zudem die Abgabemenge von Ruß verringert werden.
  • Bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung wird zudem innerhalb des Betriebsbereiches, in dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, dann, wenn die Motorlast niedriger als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf die erste Einspritzmenge eingestellt, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung wird auf den ersten Zeitpunkt eingestellt. Die erste Einspritzmenge ist eine vergleichsweise große Einspritzmenge, und der erste Zeitpunkt ist ein vergleichsweise verzögerter Einspritzzeitpunkt. Ist die Motorlast niedriger als die vorbestimmte Last, so ist, da die Motorlast niedrig ist, die Rußmenge, die durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, klein. Da kein Bedarf an einer Verbrennung einer großen Rußmenge durch die Nacheinspritzung vorhanden ist, wird die Nacheinspritzung mit einer vergleichsweise großen Einspritzmenge zu einem Zeitpunkt durchgeführt, der fern von der Haupteinspritzung ist. Damit werden die verbleibende Luft und der Kraftstoff ausreichend miteinander gemischt, und die Verbrennung, die durch die Nacheinspritzung verursacht wird, kann stabil durchgeführt werden. Im Ergebnis wird die Rußerzeugung durch die Verbrennung aus der Nacheinspritzung bei gleichzeitiger Verringerung des durch die Haupteinspritzung erzeugten Rußes verringert, und die Abgabemenge des Rußes kann dann, wenn die Motorlast niedriger als die vorbestimmte Last ist, verringert werden.
  • Demgegenüber wird innerhalb des Betriebsbereiches, in dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf die zweite Einspritzmenge eingestellt, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung wird auf den zweiten Zeitpunkt eingestellt. Die zweite Einspritzmenge ist eine vergleichsweise kleine Einspritzmenge, und der zweite Zeitpunkt ist ein vergleichsweise vorgerückter Einspritzzeitpunkt. Ist die Motorlast höher als die vorbestimmte Last, so kann eine große Rußmenge durch die Haupteinspritzung erzeugt werden, weshalb der Ruß ausreichend durch die Nacheinspritzung verbrannt werden muss. Da indes das Niederdruck-EGR-System betrieben wird, wird, wenn der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf ähnliche Weise wie dann verzögert wird, wenn die Motorlast niedriger als die vorbestimmte Last ist, wie vorstehend beschrieben worden ist, das Zündvermögen infolge einer niedrigen Temperatur innerhalb des Zylinders zu dem Einspritzzeitpunkt verschlechtert, und die Verbrennung durch die Nacheinspritzung kann nicht ausreichend durchgeführt werden. Wenn daher die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, wird die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt nah an der Haupteinspritzung durchgeführt. Auf diese Weise wird der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt, während die Temperatur innerhalb des Zylinders hoch ist, weshalb das Zündvermögen vergrößert werden kann. Im Ergebnis kann die Verbrennung durch die Nacheinspritzung ausreichend durchgeführt werden, und es kann eine große Menge des erzeugten Rußes ausreichend verbrannt werden. Wenn darüber hinaus die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, kann durch Verringern der Einspritzmenge der Nacheinspritzung infolge der vergrößerten Nähe des Zeitpunktes der Nacheinspritzung an der Haupteinspritzung die Rußerzeugung infolge der Nacheinspritzung unterdrückt werden. Damit verringern die ausreichende Verbrennung einer großen Rußmenge, die durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, und die Unterdrückung von Ruß, der durch die Nacheinspritzung erzeugt wird, in Kombination miteinander die Rußabgabemenge, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist.
  • Bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung kann die Steuerung bzw. Regelung die Einspritzmenge der Nacheinspritzung entsprechend einem Luftüberschussverhältnis des Mischgases innerhalb des Zylinders anpassen. Ist das Luftüberschussverhältnis höher als ein vorbestimmter Wert, der höher als annähernd 1 ist, so kann die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Vergrößern angepasst werden, wenn sich das Luftüberschussverhältnis dem vorbestimmten Wert annähert, sodass der Einspritzwert seinen höchsten Wert erreicht, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd bei dem vorbestimmten Wert ist, und dann, wenn das Luftüberschussverhältnis niedriger als der vorbestimmte Wert ist, kann die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Verringern angepasst werden, wenn sich das Luftüberschussverhältnis 1 annähert, sodass die Einspritzmenge 0 wird, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd 1 ist. Der Ausdruck „Luftüberschussverhältnis” ist im Sinne der vorliegenden Verwendung ein durchschnittliches Luftüberschussverhältnis innerhalb des Zylinders.
  • Ist das Luftüberschussverhältnis der Mischluft innerhalb des Zylinders annähernd gleich 1, so kann, da die Menge der Luft innerhalb des Zylinders klein ist, die Verbrennung durch die Nacheinspritzung nicht ausreichend durchgeführt werden, weshalb im Ergebnis ein ausreichender Rußverringerungseffekt nicht erreicht werden kann. Wenn daher das Luftüberschussverhältnis annähernd 1 ist, wird durch Einstellen der Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf 0, mit anderen Worten durch Nichtdurchführen der Nacheinspritzung eine überflüssige Kraftstoffeinspritzung vermieden, weshalb als Ergebnis eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs und des Auspuffemissionssteuervermögens verringert werden kann.
  • Darüber hinaus wird eingedenk dessen, dass die Menge der Luft innerhalb des Zylinders vergleichsweise klein wird, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung im Allgemeinen verringert, wenn sich das Luftüberschussverhältnis 1 annähert. Da jedoch die Menge des Rußes, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, zunimmt, wenn sich das Luftüberschussverhältnis 1 annähert, besteht daher so weit als möglich Bedarf an einer Verringerung der Abgabemenge des Rußes durch die Nacheinspritzung.
  • In diesem Zusammenhang hat man bei der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass dann, wenn das Luftüberschussverhältnis (das heißt das durchschnittliche Luftüberschussverhältnis) höher als ein vorbestimmter Wert ist, der höher als annähernd 1 ist, der Rußverringerungseffekt durch die Nacheinspritzung durch Verwenden der Luft, die lokal innerhalb des Zylinders vorhanden ist, erreicht werden kann. Es ist daher vorzuziehen, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Vergrößerung derselben zu korrigieren, wenn sich das Luftüberschussverhältnis dem vorbestimmten Wert annähert, sodass die Einspritzmenge ihren höchsten Wert annähernd bei dem vorbestimmten Wert erreicht, der höher als annähernd 1 ist. Auf diese Weise kann die Abgabemenge des Rußes weiter verringert werden, wenn das Luftüberschussverhältnis nahe an 1 ist. Da demgegenüber der Rußverringerungseffekt durch die Nacheinspritzung kaum erreicht werden kann, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd 1 wird, wie vorstehend beschrieben worden ist, ist, wenn das Luftüberschussverhältnis niedriger als der vorbestimmte Wert ist, vorzuziehen, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung hin zu 0 zu verringern, wenn das Luftüberschussverhältnis 1 erreicht.
  • Bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung kann die Steuerung bzw. Regelung eine Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung durchführen. Die Steuerung bzw. Regelung kann eine Einspritzmenge der Voreinspritzung entsprechend der Änderung der Einspritzmenge der Nacheinspritzung ändern.
  • In einem Fall, in dem wenigstens die Voreinspritzung, die Haupteinspritzung und die Nacheinspritzung als Kraftstoffeinspritzungen in den Zylinder durchgeführt werden, wird bei einer Änderung der Einspritzmenge der Nacheinspritzung bei gleichzeitiger Fixierung der Gesamteinspritzmenge der jeweiligen Einspritzungen vorgezogen, die Einspritzmenge der Voreinspritzung anstelle der Einspritzmenge der Haupteinspritzung zu ändern. Auf diese Weise wird die Einspritzmenge der Haupteinspritzung, die zum Erzeugen eines Drehmomentes beiträgt, nicht geändert, weshalb eine Verringerung/Zunahme des Drehmomentes vermieden werden kann. Obwohl darüber hinaus die Voreinspritzung zum Zünden des Mischgases beiträgt, wird aufgrund dessen, dass die Einspritzmenge hiervon größer als diejenige der Nacheinspritzung ist, auch dann, wenn die Einspritzmenge der Voreinspritzung entsprechend der Änderung der Einspritzmenge der Nacheinspritzung geändert wird, die Änderungsrate der Einspritzmenge der Voreinspritzung klein, was bedeutet, dass der Einfluss auf das Zündvermögen des Mischgases klein ist.
  • Die Steuerung bzw. Regelung kann die Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung durchführen, wenn der Motorkörper in einem Beschleunigungsübergang ist.
  • Mit anderen Worten, während des Beschleunigungsüberganges, bei dem das Turboladen durch den Turbolader verzögert wird, wird Ruß im Allgemeinen leichter erzeugt, da ein Turboladedruck unter einen Zieldruck fällt. Mittels Durchführen der vorbeschriebenen Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung kann jedoch die Abgabe von Ruß unterdrückt werden, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist und wenn die Motorlast niedriger als die vorbestimmte Last ist.
  • Die Steuerung bzw. Regelung kann die Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung durchführen, wenn der Motorkörper während des Beschleunigungsüberganges ist und/oder das Luftüberschussverhältnis des Mischgases innerhalb des Zylinders niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, leitet das Niederdruck-EGR-System das Auspuffgas, das an der Position des Auspuffdurchlasses stromabwärts von dem Turbolader entnommen wird, in die Position des Einlassdurchlasses stromaufwärts von dem Turbolader. Daher ist das Reaktionsvermögen des Niederdruck-EGR-Systems auf die Änderung des Betriebszustandes des Motors niedrig. Daher kann mittels Durchführen der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung eingedenk sowohl des Luftüberschussverhältnisses des Mischgases innerhalb des Zylinders im Zusammenhang mit dem Reaktionsvermögen des Niederdruck-EGR-Systems wie auch der Turboladerverzögerung des Turboladers gemäß vorstehender Beschreibung die Abgabe von Ruß effektiv verhindert werden.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt wird eine Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung für einen Dieselmotor bereitgestellt, umfassend:
    eine Steuerung bzw. Regelung zum Betreiben des Dieselmotors durch Steuern bzw. Regeln eines Einspritzungsmodus eines Kraftstoffeinspritzventils und Rezirkulation eines Auspuffgases durch ein Niederdruck-EGR-System,
    wobei dann, wenn ein Betriebszustand des Motors innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, wo das Turboladen durch einen Turbolader durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung das Niederdruck-EGR-System betreibt und das Kraftstoffeinspritzventil dafür steuert bzw. regelt, eine Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung durchzuführen, und
    wobei innerhalb des Betriebsbereiches, in dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung eine Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung durchführt, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die kleiner als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der in Bezug auf den ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.
  • Vorzugsweise passt bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung die Steuerung bzw. Regelung die Einspritzmenge der Nacheinspritzung entsprechend einem Luftüberschussverhältnis des Mischgases innerhalb eines Zylinders des Motors an,
    wobei dann, wenn das Luftüberschussverhältnis höher als ein vorbestimmter Wert ist, der höher als annähernd 1 ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Vergrößern angepasst wird, wenn sich das Luftüberschussverhältnis dem vorbestimmten Wert annähert, sodass die Einspritzmenge ihren höchsten Wert erreicht, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd bei dem vorbestimmten Wert ist, und dann, wenn das Luftüberschussverhältnis niedriger als der vorbestimmte Wert ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Verringern angepasst wird, wenn sich das Luftüberschussverhältnis 1 annähert, sodass die Einspritzmenge 0 wird, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd 1 ist.
  • Weiter bevorzugt führt bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung die Steuerung bzw. Regelung eine Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung durch, und die Steuerung bzw. Regelung ändert eine Einspritzmenge der Voreinspritzung entsprechend der Änderung der Einspritzmenge der Nacheinspritzung.
  • Vorzugsweise führt die Steuerung bzw. Regelung die Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung durch, wenn der Motorkörper während eines Beschleunigungsüberganges ist und/oder das Luftüberschussverhältnis des Mischgases innerhalb des Zylinders niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Dieselmotors bereitgestellt, umfassend die nachfolgenden Schritte:
    Einleiten eines Auspuffgases, das an einer Position eines Auspuffdurchlasses stromabwärts von einem Turbolader entnommen wird, in eine Position eines Einlassdurchlasses stromaufwärts von dem Turbolader und Betreiben des Turboladers, wenn ein Betriebszustand des Motors innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, Durchführen einer Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung, und
    Durchführen einer Nacheinspritzschaltsteuerung, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die niedriger als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der in Bezug auf den ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammerzeugnis bereitgestellt, das computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die dann, wenn sie in ein geeignetes System geladen und dort ausgeführt werden, die Schritte des vorerwähnten Verfahrens durchführen können.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung einer Ausgestaltung eines Dieselmotors und einer Ausgestaltung eines Motorsystems entsprechend einer Ausführungsform.
  • 2 ist ein Beispiel einer Karte im Zusammenhang mit einer Betriebssteuerung bzw. Regelung des Motors.
  • 3 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Kraftstoffeinspritzmodus innerhalb eines vorbestimmten Betriebsbereiches.
  • 4 ist ein zusammengesetztes Diagramm, bei dem Teil (A) eine Beziehung zwischen einer Einspritzmenge und einem Einspritzzeitpunkt einer Nacheinspritzung und einer Abgabemenge von Ruß innerhalb eines Niedrigmotorlastbereiches darstellt, während Teil (B) eine Beziehung zwischen der Einspritzmenge und dem Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung und der Abgabemenge von Ruß innerhalb eines Hochmotorlastbereiches darstellt.
  • 5 ist ein Flussdiagramm im Zusammenhang mit einer Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. Regelung während eines Beschleunigungsüberganges.
  • 6 ist eine Karte zum Einstellen einer Schwelle eines Turboladedrucks im Zusammenhang mit einer Beschleunigungsbestimmung.
  • 7 ist eine Karte zum Einstellen einer Schwelle von λ im Zusammenhang mit einer EGR-Bestimmung.
  • 8 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Basiskorrekturwertes der Einspritzmenge der Nacheinspritzung in Bezug auf eine Motorgeschwindigkeit.
  • 9 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Änderungstendenz der Einspritzmenge der Nacheinspritzung, nachdem eine Korrektur im Zusammenhang mit einem Luftüberschussverhältnis durchgeführt worden ist.
  • 10 ist ein Diagramm zum Vergleichen einer Abgabemenge von Ruß zwischen einem Fall, in dem eine Korrektur der Einspritzmenge der Nacheinspritzung entsprechend dem Luftüberschussverhältnis durchgeführt wird, und einem Fall, in dem die Korrektur nicht durchgeführt wird.
  • Detailbeschreibung einer Ausführungsform
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung eines Dieselmotors anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung ist eine Illustration. 1 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung einer Ausgestaltung eines Dieselmotors und einer Ausgestaltung eines Motorsystems 1 entsprechend dieser Ausführungsform. Das Motorsystem 1 ist ein System des Dieselmotors, der in ein Fahrzeug eingebaut ist und mit Kraftstoff versorgt wird, der hauptsächlich Dieselkraftstoff enthält.
  • Ein Motorkörper (nachstehend einfach als Motor bezeichnet) 10 verfügt über eine Mehrzahl von Zylindern 11 (von denen nur einer in 1 dargestellt ist). In jedem Zylinder 11 ist ein Kolben 12, der mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) gekoppelt ist, eingeführt, und es ist ein Einspritzer 21 zum Einspritzen des Kraftstoffes in den Zylinder 11 vorgesehen.
  • Bei dem Motor 10 sind ein Einlassanschluss und ein Auspuffanschluss für jeden Zylinder 11 vorgesehen, und es sind ein Einlassventil 15 zum Öffnen und Schließen des Einlassanschlusses an jedem Einlassanschluss und ein Auspuffventil 16 zum Öffnen und Schließen des Auspuffanschlusses für jeden Auspuffanschluss vorgesehen. Ein Ventilsystem zum Betreiben der Einlass- und Auspuffventile 15 und 16 sind mit Ventilbetriebsmechanismen 22 wenigstens zum Ändern der Öffnungszeitpunkte der Einlass- und Auspuffventile 15 und 16 versehen.
  • Die Einlassanschlüsse der jeweiligen Zylinder 11 sind mit einem Einlassdurchlass 30 über ein Einlassrohrsystem (in 1 nicht eigens dargestellt) in Verbindung. Darüber hinaus sind die Auspuffanschlüsse der jeweiligen Zylinder 11 mit einem Auspuffanschluss 40 über ein Rohrsystem (in 1 nicht eigens dargestellt) verbunden.
  • Bei dem Einlassdurchlass 30 sind ein großer Kompressor 611 und ein kleiner Kompressor 621 eines Turboladesystems 6, ein Zwischenkühler 31 zum Kühlen von Luft, die von den Kompressoren 611 von 621 komprimiert wird, und ein Drosselventil 32 zum Anpassen einer Einlassluftmenge in die Zylinder 11 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite vorgesehen.
  • Bei dem Einlassdurchlass 40 sind eine kleine Turbine 622 und eine große Turbine 612 des Turboladesystems 6, ein Auspuffgasreinigungssystem 41, das einen oxidativen Katalysator zum Reinigen einer gefährlichen Komponente innerhalb des Auspuffgases und einen Dieselteilchenfilter (Diesel Particulate Filter DPF) zum Erfassen von teilchenartiger Materie innerhalb des Auspuffgases beinhaltet, und ein Auspuffverschlussventil 42 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite vorgesehen.
  • Ein Teil des Einlassdurchlasses 30 stromabwärts von dem kleinen Kompressor 621 (insbesondere ein Teil stromabwärts von dem Drosselventil 32) ist mit einem Teil des Auspuffdurchlasses 40 stromaufwärts von der kleinen Turbine 622 durch einen Hochdruck-EGR-Durchlass 510 zum Rezirkulieren eines Teiles des Auspuffgases zu dem Einlassdurchlass 30 verbunden. Der Hochdruck-EGR-Durchlass 510 beinhaltet einen Hauptdurchlass 511 und einen Kühlerbypassdurchlass 512 mit paralleler Ausbildung zu dem Hauptdurchlass 511. Der Hauptdurchlass 511 ist mit einem Hochdruck-EGR-Ventil 513 zum Anpassen einer Rezirkulationsmenge des Auspuffgases zu dem Einlassdurchlass 30 und einem EGR-Kühler 514 zum Kühlen des Auspuffgases versehen. Der Kühlerbypassdurchlass 512 ist mit einem Kühlerbypassventil 515 zum Anpassen einer Strömungsrate des Auspuffgases, das innerhalb des Kühlerbypassdurchlasses 512 strömt, verbunden. Der Hochdruck-EGR-Durchlass 510, das Hochdruck-EGR-Ventil 513, das Kühlerbypassventil 515 und der EGR-Kühler 514 bilden ein Hochdruck-EGR-System 51.
  • Darüber hinaus ist ein Teil des Einlassdurchlasses 30 stromaufwärts von dem großen Kompressor 611 mit einem Teil des Auspuffdurchlasses 40 stromabwärts von der großen Turbine 612 (insbesondere zwischen der Auspuffgasreinigungsvorrichtung 41 und dem Auspuffverschlussventil 42) durch einen Niederdruck-EGR-Durchlass 520 zum Rezirkulieren eines Teiles des Auspuffgaseses zu dem Einlassdurchlass 30 verbunden. Der Niederdruck-EGR-Durchlass 520 ist mit einem Niederdruck-EGR-Ventil 521 zum Anpassen einer Rezirkulationsmenge des Auspuffgases zu dem Einlassdurchlass 30 und einem EGR-Kühler 522 zum Kühlen des Auspuffgases versehen.
  • Das Auspuffverschlussventil 42 ist in dem Auspuffdurchlass 40 stromabwärts von der Verbindungsposition mit dem Niederdruck-EGR-Durchlass 520 angeordnet. Das Auspuffverschlussventil 42 ist ein Strömungsratenanpassungsventil, dessen eine Öffnung anpassbar ist. Wird die Öffnung des Auspuffverschlussventils 42 verkleinert, so wird die Strömungsrate des hindurch gelangenden Auspuffgases verkleinert, und es kann ein Druck innerhalb des Niederdruck-EGR-Durchlasses 520 im Vergleich hierzu auf der dem Auspuffdurchlass 40 zu eigenen Seite im Vergleich zu der dem Einlassdurchlass 30 zu eigenen Seite vergrößert werden. Der Niederdruck-EGR-Durchlass 520, das Niederdruck-EGR-Ventil 521, der EGR-Kühler 522 und das Auspuffverschlussventil 42 bilden ein Niederdruck-EGR-System 52.
  • Das Turboladesystem 6 ist mit zweiphasigen Turboladern ausgestaltet, die einen großen Turbolader und einen kleinen Turbolader aufweisen. Der große Turbolader ist vergleichsweise groß, und der kleine Turbolader ist vergleichsweise klein.
  • Der große Turbolader verfügt über den großen Kompressor 611, der in dem Einlassdurchlass 30 angeordnet ist, und die große Turbine 612, die in dem Auspuffdurchlass 40 angeordnet ist, wobei, obwohl dies in 1 nicht dargestellt ist, der große Kompressor 611 mit der großen Turbine 612 gekoppelt ist.
  • Der kleine Turbolader verfügt über den kleinen Kompressor 621, der in dem Einlassdurchlass 30 angeordnet ist, und die kleine Turbine 622, die in dem Auspuffdurchlass 40 angeordnet ist, wobei, obwohl dies in 1 nicht dargestellt ist, der kleine Kompressor 621 mit der kleinen Turbine 622 gekoppelt ist. In dem Einlassdurchlass 30 ist der kleine Kompressor 621 stromabwärts von dem großen Kompressor 611 angeordnet. In dem Auspuffdurchlass 40 ist die kleine Turbine 622 stromaufwärts von der großen Turbine 612 angeordnet. Mit anderen Worten, in dem Einlassdurchlass 30 sind der große Kompressor 611 und der kleine Kompressor 621 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her ausgerichtet. In dem Auspuffdurchlass 40 sind die kleine Turbine 622 und die große Turbine 612 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her ausgerichtet. Diese großen und kleinen Turbinen 612 und 622 werden durch den Auspuffgasstrom in Drehung versetzt, wodurch die großen und kleinen Kompressoren 611 und 621 betrieben werden.
  • Man beachte, dass, obwohl dies in 1 nicht dargestellt ist, der Einlassdurchlass 30 mit einem Einlassbypassdurchlass zum Bypassen des kleinen Kompressors 621 verbunden ist. Ein Bypassventil zum Anpassen einer Menge des Gases, das in dem Einlassbypassdurchlass strömt, ist in dem Einlassbypassdurchlass angeordnet. Demgegenüber ist der Auspuffdurchlass 40 mit einem kleinen Auspuffbypassdurchlass zum Bypassen der kleinen Turbine 622 und einem großen Auspuffbypassdurchlass zum Bypassen der großen Turbine 612 verbunden. Ein Regulierventil zum Anpassen einer Menge des Gases, das in dem kleinen Auspuffbypassdurchlass strömt, ist in dem kleinen Auspuffbypassdurchlass angeordnet, während ein Wastegateventil zum Anpassen einer Menge des Gases, das in dem großen Auspuffbypassdurchlass strömt, in dem großen Auspuffbypassdurchlass angeordnet ist.
  • Das Bezugszeichen „100” bezeichnet eine Steuer- bzw. Regeleinheit zum Steuern bzw. Regeln des Motorsystems 1. Eine Steuer- bzw. Regeleinheit 100 ist eine Steuerung bzw. Regelung auf Grundlage eines allgemein bekannten Mikrocomputers und beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) zum Ausführen eines Programms, einen Speicher, der beispielsweise von einem RAM und einem ROM gebildet wird, zum Speichern des Programms und der Daten und einen Eingabe-/Ausgabe-Bus (I/O) zum Eingeben und Ausgeben von elektrischen Signalen.
  • Die Steuer- bzw. Regeleinheit 100 ist mit Sensoren verbunden, die einen Motorgeschwindigkeitssensor 71 zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Motors 10, einen Beschleunigeröffnungssensor 72 zum Erfassen einer Beschleunigeröffnung und einen Fluidtemperatursensor 73 zum Erfassen einer Temperatur von Kühlwasser (Kühlmittel) des Motors 10 beinhalten.
  • Ein Luftstromsensor 74 zum Erfassen einer Strömungsrate (und Temperatur) von Frischluft, die in dem Einlassdurchlass 30 strömt, ist in dem Einlassdurchlass 30 angeordnet, wobei der Luftstromsensor 74 die erfasste Strömungsrate und die erfasste Frischlufttemperatur (Außenlufttemperatur) an die Steuer- bzw. Regeleinheit (siehe gestrichelte Pfeile in 1) ausgibt.
  • Darüber hinaus sind Temperatursensoren zum Erfassen von Temperaturen und Drucksensoren zum Erfassen von Drücken an vorbestimmten Positionen des Einlassdurchlasses 30, des Auspuffdurchlasses 40, des Hochdruck-EGR-Durchlasses 510 und des Niederdruck-EGR-Durchlasses 520 angeordnet. Jeder Sensor ist mit der Steuer- bzw. Regeleinheit 100 verbunden, wobei dessen Erfassungswert an die Steuer- bzw. Regeleinheit 100 (siehe gestrichelte Pfeile in 1) ausgegeben wird.
  • Hierbei beinhalten die Temperatursensoren einen Sensor 81 zum Erfassen einer Gastemperatur an einer Position des Einlassdurchlasses 30 stromabwärts von dem Zwischenkühler 31, einen Sensor 82 zum Erfassen einer Gastemperatur innerhalb des Einlassrohrsystems und einen Sensor 83 zum Erfassen einer Gastemperatur innerhalb des Hochdruck-EGR-Durchlasses 510. Darüber hinaus beinhalten die Drucksensoren einen Sensor 91 zum Erfassen eines Druckes innerhalb des Einlassrohrsystems (das heißt einen Einlassluftdrucksensor). Des Weiteren ist ein O2-Sensor 92 zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration innerhalb des Auspuffgases stromabwärts von dem Auspuffgasreinigungssystem 41 angeordnet, und der O2-Sensor 92 gibt zudem dessen Erfassungswert an die Steuer- bzw. Regeleinheit 100 aus.
  • Sodann bestimmt die Steuer- bzw. Regeleinheit 100 einen Betriebszustand des Motors 10 auf Grundlage der Signale von den jeweiligen Sensoren und dergleichen gemäß vorstehender Beschreibung und steuert bzw. regelt wenigstens die Einspritzer 21, die Ventilbetriebsmechanismen 22, das Drosselventil 32, das Auspuffverschlussventil 42, das Hochdruck-EGR-Ventil 513, das Kühlerbypassventil 515 und das Niederdruck-EGR-Ventil 521.
  • 2 ist ein Beispiel für eine Karte im Zusammenhang mit einer Betriebssteuerung bzw. Regelung des Motors 10. Die Karte betrifft im Wesentlichen einen Kraftstoffeinspritzungsmodus durch den Einspritzer 21, wobei die Karte in eine Mehrzahl von Bereichen auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit und Motorlast unterteilt ist. Jeder der Bereiche ist einem eigenen Kraftstoffeinspritzmodus zugeordnet. Unter der Mehrzahl von Bereichen wird innerhalb von Bereichen, in denen die Motorgeschwindigkeit niedrig und die Motorlast niedrig oder mittel ist (mit Ausnahme eines Bereiches mit einer geringfügigen Motorlast), eine vorgemischte Verbrennung, bei der der Kraftstoff in den Zylinder 11 zu einem vergleichsweise frühen Zeitpunkt eingespritzt wird und der Kraftstoff nahe am oberen Totpunkt der Kompression (Compression Top Dead Center CTDC) verbrannt wird, durchgeführt. Unter allen Bereichen, die nicht die Bereiche sind, bei denen die vorgemischte Verbrennung durchgeführt wird, wird eine Diffusionsverbrennung durchgeführt, bei der eine Haupteinspritzung, die zum Erzeugen eines Drehmomentes beiträgt, nahe an dem CTDC durchgeführt wird.
  • 3 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Kraftstoffeinspritzmodus, mit anderen Worten eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes und einer Kraftstoffeinspritzmenge. Der Kraftstoffeinspritzungsmodus entspricht einem Kraftstoffeinspritzungsmodus innerhalb von Bereichen ((1) und (2)) in der Karte von 2, wo die Motorlast hoch ist. Innerhalb dieser Bereiche (1) und (2) werden vier Kraftstoffeinspritzungen einer Piloteinspritzung, einer Voreinspritzung, der Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung in dieser Reihenfolge durchgeführt. Unter diesen Einspritzungen können die Piloteinspritzung und die Voreinspritzung zusammen alternativ als vorhergehende Einspritzung bezeichnet werden, während die Nacheinspritzung alternativ auch als Posteinspritzung bezeichnet werden kann. Die vorhergehende Einspritzung wird vor der Haupteinspritzung durchgeführt, und die Nacheinspritzung wird nach der Haupteinspritzung durchgeführt. Die Piloteinspritzung und die Voreinspritzung tragen hauptsächlich zur Zündung des durch die Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffes bei. Die Haupteinspritzung trägt hauptsächlich zur Erzeugung des Drehmomentes bei. Die Nacheinspritzung trägt hauptsächlich zur Verbrennung von Ruß bei, der durch die Verbrennung infolge der Haupteinspritzung erzeugt wird, und verringert die Rußabgabemenge. Man beachte, dass die Einspritzmenge einer jeden Einspritzung zwischen den Bereichen (1) und (2) verschieden ist.
  • Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden darüber hinaus der kleine Turbolader und/oder der große Turbolader im Wesentlichen innerhalb sämtlicher Bereiche in der Karte von 2 betrieben. Des Weiteren wird das Auspuffgas in den Einlassdurchlass 30 durch ein Hochdruck-EGR-System 51 und/oder das Niederdruck-EGR-System 52 im Wesentlichen in sämtlichen Bereichen des Motors 10 eingeleitet. Man beachte, dass die Einleitmenge des Auspuffgases auf Grundlage des Betriebszustandes des Motors 10 geändert wird. Insbesondere innerhalb derjenigen Bereiche, in denen die Motorlast vergleichsweise hoch ist, wird das Auspuffgas in den Einlassdurchlass 30 durch das Niederdruck-EGR-System 52 eingeleitet. Das Niederdruck-EGR-System 52 entnimmt das Auspuffgas an einer Position des Auspuffdurchlasses 40 stromabwärts von den Turbinen 612 und 622 und leitet das Auspuffgas in den Einlassdurchlass 30 ein. Des Weiteren kann das Auspuffgas ohne Verringern einer Geschwindigkeit der Turbolader rezirkuliert werden. In einem Betriebszustand des Motors 10 werden das Turboladesystem 6 und die Hochdruck- und Niederdruck-EGR-Systeme 51 und 52 alle betrieben, wobei innerhalb der Hochmotorlastbereiche (1) und (2) das Turboladesystem 6 und das Niederdruck-EGR-System 52 betrieben werden.
  • Durch Rezirkulieren des Auspuffgases sogar innerhalb der Hochmotorlastbereiche wird die Verbrennungstemperatur verringert, was beim Verringern von NOx von Vorteil ist. Da demgegenüber die Einspritzmenge der Haupteinspritzung (die nachstehend einfach als Haupteinspritzmenge bezeichnet werden kann) vergrößert wird, wenn die Motorlast höher wird, und das Auspuffgas rezirkuliert wird, kann eine große Rußmenge infolge der Verbrennung als Folge der Haupteinspritzung erzeugt werden. Daher muss die große Menge des erzeugten Rußes ausreichend dadurch verbrannt werden, dass eine Verbrennung mit der Nacheinspritzung bewirkt wird.
  • Hierbei ist, wie vorstehend beschrieben worden ist, das Verringern der Verbrennungstemperatur durch die Rezirkulation des Auspuffgases beim Stabilisieren der Verbrennung infolge der Nacheinspritzung von Nachteil. Mit anderen Worten, wenn ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung (der im Folgenden einfach als Nacheinspritzzeitpunkt bezeichnet wird) fern von demjenigen der Haupteinspritzung eingestellt wird, wird die Temperatur innerhalb des Zylinders 11 an dem Nacheinspritzzeitpunkt niedrig, weshalb die Verbrennung, die durch die Nacheinspritzung bewirkt wird, instabil wird, und Ruß, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, nicht ausreichend verringert werden kann.
  • Eine derartiger Nachteil wird während eines Beschleunigungsüberganges innerhalb der Hochmotorlastbereiche (1) und (2) augenscheinlich, da sich das Turboladen durch das Turboladesystem 6 verzögert und zudem das Reaktionsvermögen des Niederdruck-EGR-Systems 52 auf die Änderung des Betriebszustandes des Motors niedrig ist. Wenn jedoch die Motorlast innerhalb der Bereiche (1) und (2) vergleichsweise niedrig ist, ist die Menge des Rußes, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, ursprünglich klein, weshalb ein Bedarf an einer ausreichenden Verringerung der großen Rußmenge infolge der Verbrennung mit der Nacheinspritzung niedrig ist.
  • Damit wird bei dem Motorsystem 1 während des Beschleunigungsüberganges innerhalb der Motorhochlastbereiche eine Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung (Posteinspritzschaltsteuerung bzw. Regelung) zum Ändern des Kraftstoffeinspritzmodus, insbesondere der Einspritzmenge und des Einspritzzeitpunktes der Nacheinspritzung entsprechend der Motorlast durchgeführt. Insbesondere innerhalb eines Niedrigmotorlastteiles der Motorhochlastbereiche, wo die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, kann, wie durch die gestrichelte Linie in der Karte von 2 angezeigt ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung (die nachstehend einfach als Nacheinspritzmenge bezeichnet wird) auf eine erste Einspritzmenge eingestellt werden, die vergleichsweise groß ist, und der Nacheinspritzzeitpunkt wird auf einen ersten Einspritzzeitpunkt eingestellt, der vergleichsweise verzögert ist. Dieser Einspritzmodus der Nacheinspritzung wird als Fern-Nacheinspritz-Einstellung bezeichnet, da ein Intervall zwischen der Nacheinspritzung und der Haupteinspritzung lang ist. Demgegenüber wird innerhalb eines Hochmotorlastteiles der Motorhochlastbereiche, wo die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Nacheinspritzmenge auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt, die vergleichsweise klein ist, und der Nacheinspritzzeitpunkt wird auf einen zweiten Einspritzzeitpunkt eingestellt, der vergleichsweise vorgerückt ist. Dieser Einspritzmodus der Nacheinspritzung wird als Nah-Nacheinspritz-Einstellung bezeichnet, da das Intervall zwischen der Nacheinspritzung und der Haupteinspritzung kurz ist.
  • 4 ist ein zusammengesetztes Diagramm, bei dem Teil (A) eine Beziehung zwischen der Einspritzmenge und dem Einspritzzeitpunkt (das heißt dem Einspritzanfangszeitpunkt) der Nacheinspritzung und der Abgabemenge des Rußes innerhalb des Niedrigmotorlastteiles, der niedriger als die vorbestimmte Last ist (Last, die durch die gestrichelte Linie in der Karte von 2 dargestellt ist), darstellt, während Teil (B) eine Beziehung zwischen der Einspritzmenge und dem Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung und der Abgabemenge des Rußes innerhalb des Hochmotorlastteiles, der höher als die vorbestimmte Last ist, darstellt. Jede horizontale Achse in den Teilen (A) und (B) zeigt einen Kurbelwinkel, wobei die Kurbelwinkel, die miteinander zwischen den Teilen (A) und (B) durch die gestrichelte Linie verbunden sind, denselben Kurbelwinkel anzeigen.
  • Zunächst ist aus Teil (B) von 4 einsichtig, dass innerhalb des Hochmotorlastteiles, wenn der Nacheinspritzzeitpunkt vergleichsweise verzögert und die Einspritzmenge hoch ist, die Abgabemenge des Rußes zunimmt, wohingegen durch Vorrücken des Nacheinspritzzeitpunktes und Verringern der Nacheinspritzmenge die Abgabemenge des Rußes verringert wird (siehe Pfeil in Teil (B)).
  • Der Grund, warum die Abgabemenge des Rußes verringert ist, kann folgendermaßen angegeben werden. Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird, da die Verbrennungstemperatur infolge der Rezirkulation des Auspuffgases niedrig ist, wenn der Nacheinspritzzeitpunkt verzögert ist, die Zylinderinnentemperatur zu dem Nacheinspritzzeitpunkt niedrig, weshalb im Ergebnis die Verbrennung, die durch die Nacheinspritzung verursacht ist, instabil wird, und der Ruß, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, nicht ausreichend verbrannt werden kann, wohingegen dann, wenn der Nacheinspritzzeitpunkt vorrückt, der Kraftstoff eingespritzt wird, während die Zylinderinnentemperatur vergleichsweise hoch ist, weshalb die Verbrennung stabilisiert werden kann, und die große Menge des Rußes, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, ausreichend verbrannt werden kann. Da darüber hinaus der Nacheinspritzzeitpunkt nah an demjenigen der Haupteinspritzung ist, nimmt im Allgemeinen, wenn die Nacheinspritzmenge übermäßig groß ist, die Menge des Rußes infolge der Nacheinspritzung zu. Durch Verringern der Nacheinspritzmenge wird die Erzeugung des Rußes infolge der Nacheinspritzung jedoch unterdrückt. Daher kann in Erwägung gezogen werden, dass innerhalb des Hochmotorlastteiles durch relatives Vorrücken des Nacheinspritzzeitpunktes und relatives Verringern der Nacheinspritzmenge die Verringerung des Rußes, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, und die Unterdrückung des Rußes, der durch die Nacheinspritzung erzeugt wird, in Kombination miteinander die Abgabemenge des Rußes verringern.
  • Während der Hochmotorlastteil vorstehend beschrieben worden ist, sollte innerhalb des Niedrigmotorlastteiles in Teil (A) von 4 einsichtig sein, dass dann, wenn der Nacheinspritzzeitpunkt vergleichsweise vorgerückt und die Einspritzmenge klein ist, die Abgabemenge des Rußes zunimmt, wohingegen durch relatives Verzögern des Nacheinspritzzeitpunktes und Vergrößern der Nacheinspritzmenge die Abgabemenge des Rußes verringert wird (siehe Pfeil in Teil (A)).
  • Der Grund, warum die Abgabemenge des Rußes verringert wird, kann folgendermaßen angegeben werden. Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist es innerhalb des Niedrigmotorlastteiles, da die Menge des Rußes, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, ursprünglich niedrig ist, eingedenk der Verringerung der Abgabemenge des Rußes effektiver, den Ruß, der durch die Nacheinspritzung erzeugt wird, ausreichend zu verringern als den Ruß durch die Nacheinspritzung soweit als möglich zu verbrennen. Mit anderen Worten, da die Rußerzeugung durch die Nacheinspritzung zunimmt, wenn der Nacheinspritzzeitpunkt derart vorgerückt wird, dass er nah an demjenigen der Haupteinspritzung ist, wird durch Verzögerung des Nacheinspritzzeitpunktes zum Trennen desselben von der Haupteinspritzung die Zündungsverzögerung der Nacheinspritzung länger, und die Zeitspanne dafür, dass der eingespritzte Kraftstoff ausreichend mit verbleibender Luft gemischt wird, kann sichergestellt werden. Im Ergebnis kann die Verbrennung durch die Nacheinspritzung stabil durchgeführt werden, und es kann davon ausgegangen werden, dass die Rußerzeugung durch die Nacheinspritzung bei gleichzeitiger Verringerung des Rußes, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, ebenfalls unterdrückt werden kann.
  • Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge mit Einkreisung durch die gestrichelte Linie in Teil (A) von 4 entsprechen der Fern-Nacheinspritz-Einstellung. Darüber hinaus entsprechen der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge mit Einkreisung durch die gestrichelte Linie in Teil (B) von 4 der Nah-Nacheinspritz-Einstellung. Wie aus einem Vergleich zwischen den Teilen (A) und (B) von 4 ersichtlich ist, ist der Einspritzzeitpunkt der Nah-Nacheinspritz-Einstellung stärker vorgerückt als der Einspritzzeitpunkt der Fern-Nacheinspritz-Einstellung. Des Weiteren ist die Einspritzmenge der Nah-Nacheinspritz-Einstellung (Dreiecksmarkierungen) kleiner als die Einspritzmenge der Fern-Nacheinspritz-Einstellung (Kreis-Kreuz-Markierungen).
  • Damit wird während des Beschleunigungsüberganges sogar dann, wenn die vier Kraftstoffeinspritzungen der Piloteinspritzung, der Voreinspritzung, der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung durchgeführt werden, während der Betriebszustand des Motors 10 innerhalb eines der Bereiche (1) oder (2) ist, der Einspritzmodus der Nacheinspritzung zwischen der Nah-Nacheinspritz-Einstellung und der Fern-Nacheinspritz-Einstellung entsprechend der Motorlast geschaltet. Mit anderen Worten, wenigstens der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge der Nacheinspritzung unter den vier Kraftstoffeinspritzungen der Piloteinspritzung, der Voreinspritzung, der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung werden geändert.
  • Man beachte, dass die Auswahl der Fern-Nacheinspritz-Einstellung während des Beschleunigungsüberganges nicht auf die Bereiche (1) und (2) in der Karte von 2 beschränkt ist, sondern auch innerhalb der anderen Bereiche zum Einsatz kommen kann, wo die Nacheinspritzung durchgeführt wird, was durch die gestrichelte Linie und die Ein-Punkt-Ketten-Linie in 2 eingekreist ist.
  • Als Nächstes wird eine Steuerung des Motorsystems 1 während des Beschleunigungsüberganges anhand des Flussdiagramms von 5 beschrieben. Die Steuerung in dem Flussdiagramm wird durch die Steuer- bzw. Regeleinheit 100 durchgeführt.
  • Als Erstes werden bei S1, nachdem die Steuerung bzw. Regelung gestartet worden ist, verschiedene Signale gelesen. Gelesen werden insbesondere, obwohl man nicht hierauf beschränkt ist, eine Beschleunigeröffnung Acc von dem Beschleunigeröffnungssensor 72, eine Motorgeschwindigkeit NE von dem Motorgeschwindigkeitssensor 71, eine Frischluftströmungsrate AFS von dem Luftstromsensor 74, ein Einlassluftdruck (Turboladedruck PIM) von dem Einlassluftdrucksensor 91, eine Einlasslufttemperatur Tair von dem Temperatursensor 82 und eine Kühlmitteltemperatur Tw von dem Fluidtemperatursensor 73.
  • Als Nächstes ermittelt man bei S2 ein erforderliches Drehmoment auf Grundlage der Signale, die bei S1 gelesen werden, und es wird eine Gesamteinspritzmenge des Kraftstoffes auf Grundlage des erforderlichen Drehmomentes eingestellt. Sodann wird bei S3 der Betriebsbereich der Karte auf Grundlage des Betriebszustandes des Motors 10 bestimmt, und es wird der Kraftstoffeinspritzungsmodus bestimmt. Mit anderen Worten, wenn der Betriebsbereich irgendeiner von den Bereichen (1) oder (2) ist, werden die Einspritzmengen und die Einspritzzeitpunkte der Piloteinspritzung, der Voreinspritzungen, der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung auf jeweilige Basiseinspritzmengen (das heißt Einspritzmengen im Normalbetrieb) und Basiseinspritzzeitpunkte (das heißt Einspritzzeitpunkte im Normalbetrieb) eingestellt.
  • Bei S4 wird ein Luftüberschussverhältnis λ auf Grundlage der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge, einer Gesamteinlassfüllmenge (enthaltend Frischluft und Auspuffgas) und der Steuer- bzw. Regelhistorien der Hochdruck- und Niederdruck-EGR-Systeme 51 und 52 berechnet. Im Anschluss an S4 wird bei S5 dasjenige, ob der Motor 1 während des Beschleunigungsüberganges ist oder nicht, auf Grundlage des gemessenen Turboladedruckes PIM und des berechneten Luftüberschussluftverhältnisses λ bestimmt. Insbesondere wird bestimmt, dass der Motor 1 während des Beschleunigungsüberganges ist, wenn der Turboladedruck PIM niedriger als eine Schwelle ist und das Luftüberschussluftverhältnis λ kleiner als eine Schwelle ist. Ist der Turboladedruck PIM nicht niedriger als eine Schwelle, und das Luftüberschussluftverhältnis nicht kleiner als eine Schwelle, so wird bestimmt, dass der Motor 1 nicht während des Beschleunigungsüberganges ist.
  • 6 ist eine Karte zum Einstellen der Schwelle des Turboladedruckes. Die Karte wird vor der Verwendung eingestellt und in der Steuer- bzw. Regeleinheit 100 abgespeichert. Die Schwelle des Turboladedruckes wird auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit und der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge eingestellt. Die Schwelle des Turboladedruckes wird höher eingestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit vergrößert wird und die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge vergrößert wird, und die Schwelle wird niedriger eingestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit verringert wird und die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge verringert wird. Bei S4 entspricht das Vergleichen des Turboladedrucks mit der Schwelle einem Bestimmen, ob das Turboladen durch den großen Turbolader und/oder den kleinen Turbolader verzögert ist, und der Umstand, dass der Turboladedruck niedriger als die Schwelle ist, bedeutet, dass das Turboladen verzögert ist, und es wird der Turboladedruck, der für den Betriebszustand des Motors 10 mit Bestimmung auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit und der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge geeignet ist, nicht erreicht.
  • 7 ist eine Karte zum Einstellen der Schwelle des Luftüberschussverhältnisses λ. Die Karte wird ebenfalls vor Verwendung eingestellt und in der Steuer- bzw. Regeleinheit 100 abgespeichert. Die Schwelle des Luftüberschussverhältnisses λ wird auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit und der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge eingestellt. Die Schwelle des Luftüberschussverhältnisses λ wird höher eingestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit verringert und die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge vergrößert wird, und die Schwelle wird niedriger innerhalb eines Bereiches von λ ≥ 1 eingestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit vergrößert und die Gesamtkraftstoffeinspritzmenge verringert wird. Wenn darüber hinaus die Motorgeschwindigkeit höher als eine vorbestimmte Motorgeschwindigkeit ist, wie durch die Ein-Punkt-Ketten-Linie in 7 angedeutet ist, wird die Schwelle des Luftüberschussverhältnisses λ auf einen vorbestimmten Wert unabhängig von der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge gesetzt. Man beachte, dass der vorbestimmte Wert ein kleiner Wert ist. Das Vergleichen des Luftüberschussverhältnisses λ mit der Schwelle entspricht einem Bestimmen eines Zustandes der Menge des Auspuffgases, das von dem Hochdruck-EGR-System 51 und/oder dem Niederdruck-EGR-System 52 eingeleitet wird, und der Umstand, dass das Luftüberschussverhältnis λ kleiner als die Schwelle ist, bedeutet, dass die Menge des Auspuffgases, das in den Zylinder 11 eingeleitet wird, größer als eine erforderliche Menge für den Betriebszustand des Motors 10 ist.
  • Ist das Ergebnis der Bestimmung bei S5 negativ, so wird S5 wiederholt, wohingegen dann, wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S5 positiv ist, der Ablauf zu S6 übergeht.
  • Bei S6 wird bestimmt, ob der Betriebszustand des Motors 10 innerhalb des Hochmotorlastbereiches ist. Der Ausdruck „Hochmotorlastteil” bezeichnet bei vorliegender Verwendung einen Hochmotorlastbereich, der höher als die gerade gestrichelte Linie in der Karte von 2 ist. Ist das Ergebnis der Bestimmung bei S6 positiv (das heißt innerhalb des Hochmotorlastteiles), so geht der Ablauf zu S7 über. Wenn demgegenüber das Ergebnis der Bestimmung bei S6 negativ ist (das heißt innerhalb des Niedrigmotorlastteiles), so geht der Ablauf zu S10 über.
  • Bei jedem der Punkte S7 bis S12 wird das Einstellen der Nacheinspritzung durchgeführt. Zunächst wird bei S7, zu dem der Ablauf übergeht, nachdem er als in dem Hochmotorlastteil befindlich bestimmt worden ist, die Nah-Nacheinspritz-Einstellung als Einspritzmodus der Nacheinspritzung ausgewählt. Mit anderen Worten, der Nacheinspritzzeitpunkt wird auf einen vergleichsweise vorgerückten Zeitpunkt (einen vorbestimmten Einspritzzeitpunkt) eingestellt, und die Kraftstoffeinspritzmenge wird vergleichsweise klein eingestellt (vorbestimmte Einspritzmenge). Im Anschluss an S7 werden bei S8 eine Korrektur auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit NE und eine Korrektur auf Grundlage des Luftüberschussverhältnisses λ an der Nacheinspritzmenge, die bei S7 eingestellt worden ist, vorgenommen.
  • 8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit und einer Korrekturmenge der Kraftstoffeinspritzung. Die Korrekturmenge gibt eine Basiskorrekturmenge zur Hinzufügung (Vergrößerung) zu der vorbestimmten Einspritzmenge gemäß Einstellung bei S7 an. Ist die Motorgeschwindigkeit niedrig, so ist die Basiskorrekturmenge hoch, wohingegen dann, wenn die Motorgeschwindigkeit hoch ist, die Basiskorrekturmenge niedrig ist. Ist die Motorgeschwindigkeit in etwa mittel, so wird die Basiskorrekturmenge entsprechend der Motorgeschwindigkeit geändert, und die Basiskorrekturmenge wird kleiner, wenn die Motorgeschwindigkeit zunimmt. Die Basiskorrekturmenge weist eine derartige Eigenschaft auf, da sich die Verbrennung durch die Nacheinspritzung verschlechtert, wenn die Nacheinspritzmenge übermäßig groß ist, da eine aktuelle Zeitspanne in Bezug auf die Änderung des Kurbelwinkels kurz wird, wenn die Motorgeschwindigkeit hoch ist.
  • 9 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Luftüberschussverhältnis λ und der Nacheinspritzmenge. Die Nacheinspritzmenge bezeichnet bei vorliegender Verwendung die Nacheinspritzmenge nach einer Korrektur auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit NE und des Luftüberschussverhältnisses λ bei S8. Mit anderen Worten, es sind, wie in 8 gezeigt ist, sogar dann, wenn die Basiskorrekturmenge entsprechend der Motorgeschwindigkeit eingestellt ist, in Abhängigkeit von dem Luftüberschussverhältnis λ Fälle vorhanden, in denen die Basiskorrekturmenge nicht zu der Nacheinspritzmenge hinzugefügt wird (das heißt die Korrektur der Einspritzmenge wird im Wesentlichen nicht durchgeführt), sowie Fälle, in denen die Korrekturmenge zur Hinzufügung zu der Nacheinspritzmenge von der Basiskorrekturmenge vergrößert wird, und Fälle, in denen die Nacheinspritzmenge verringert wird (einschließlich eines Falles, in dem die Nacheinspritzmenge auf 0 eingestellt und daher nicht durchgeführt wird). Die Nacheinspritzmenge wird zunächst durch auf Grundlage des Luftüberschussverhältnisses λ erfolgendes Korrigieren der Basiskorrekturmenge korrigiert, die auf Grundlage der Karte von 8 eingestellt wird, und sodann durch Hinzufügen bzw. Addieren der korrigierten Basiskorrekturmenge zu der vorbestimmten Einspritzmenge. Man beachte, dass in einem Fall, in dem die Basiskorrekturmenge auf Grundlage des Luftüberschussverhältnisses λ auf einen Minuswert korrigiert wird, die vorbestimmte Einspritzmenge durch eine Verringerung korrigiert wird.
  • Wie in 9 gezeigt ist, wird, wenn das Luftüberschussverhältnis λ groß ist, die Nacheinspritzmenge zu der vorbestimmten Einspritzmenge der Nah-Nacheinspritz-Einstellung, die bei S7 eingestellt wird. Mit anderen Worten, die Korrektur der Einspritzmenge wird im Wesentlichen nicht durchgeführt. Dies bedeutet, dass infolge des großen Luftüberschussverhältnisses λ der Ruß, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, im Wesentlichen durch die Nacheinspritzung mit der vorbestimmten Einspritzmenge verringert werden kann.
  • Ist das Luftüberschussverhältnis λ gleich 1, so kann, da die Menge der Luft innerhalb des Zylinders 11 klein ist, die Verbrennung durch die Nacheinspritzung nicht ausreichend durchgeführt werden, und der Rußverringerungseffekt fällt ab. Wenn daher das Luftüberschussverhältnis λ gleich 1 ist, wird die Nacheinspritzmenge auf 0 eingestellt, sodass die Nacheinspritzung nicht durchgeführt wird. Des Weiteren wird eine unnötige Kraftstoffeinspritzung vermieden, weshalb als Ergebnis eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs und des Abgasemissionsvermögens verhindert werden kann.
  • Darüber hinaus kann, wenn sich das Luftüberschussverhältnis λ an 1 annähert, weil die Menge der Luft innerhalb des Zylinders 11 kleiner wird, wie vorstehend beschrieben worden ist, die Nacheinspritzmenge einfach verringert werden. Da jedoch die Erzeugungsmenge von Ruß durch die Verbrennung infolge der Haupteinspritzung zunimmt, wenn sich das Luftüberschussverhältnis λ an 1 annähert, nimmt die Abgabemenge des Rußes durch einfaches Verringern der Nacheinspritzmenge eher zu.
  • Daher wird bei dem Motor 10 die Nacheinspritzmenge entsprechend dem Luftüberschussverhältnis λ derart vergrößert, dass der Ruß mit der Nacheinspritzung verringert wird, indem Luft verwendet wird, die örtlich innerhalb des Zylinders 11 vorhanden ist. Insbesondere wird die Nacheinspritzmenge vergrößert, wenn das Luftüberschussverhältnis λ größer wird und sich einem vorbestimmten Verhältnis λ1, das größer als 1 ist, annähert, sodass die Nacheinspritzmenge eine höchste Menge bei dem vorbestimmten Verhältnis λ1 erreicht. Auf diese Weise kann der Rußverringerungseffekt durch die Nacheinspritzung so weit als möglich erreicht werden, und als Ergebnis kann die Abgabemenge des Rußes verringert werden. Wenn beispielsweise das Luftüberschussverhältnis λ das vorbestimmte Verhältnis λ1 ist, kann die Nacheinspritzmenge höchstens gleich dem Doppelten der Menge der vorbestimmten Einspritzmenge sein.
  • Wenn demgegenüber das Luftüberschussverhältnis λ das vorbestimmte Verhältnis λ1 übersteigt, wird die Menge der Luft innerhalb des Zylinders 11 klein, und es kann nicht nur der Rußverringerungseffekt durch die Nacheinspritzung nicht erreicht werden, sondern es kann auch der Ruß infolge der Verbrennung durch die Nacheinspritzung zunehmen. Nachdem das Luftüberschussverhältnis λ das vorbestimmte Verhältnis λ1 übersteigt, wird daher die Nacheinspritzmenge verringert, wenn sich das Luftüberschussverhältnis λ an 1 annähert, wobei, wie vorstehend beschrieben worden ist, dann, wenn das Luftüberschussverhältnis λ annähernd 1 ist, die Nacheinspritzmenge auf 0 gesetzt wird.
  • Durch Ändern der Nacheinspritzmenge entsprechend dem Luftüberschussverhältnis λ kann damit, wie beispielsweise in 10 dargestellt ist, die Abgabemenge des Rußes verringert werden. 10 zeigt eine Beziehung zwischen dem Luftüberschussverhältnis λ und der Abgabemenge des Rußes. In 10 bezeichnet die gestrichelte Linie die Abgabemenge des Rußes, wenn die Nacheinspritzmenge als vorbestimmte Einspritzmenge ohne Änderung entsprechend dem Luftüberschussverhältnis λ bleibt, wohingegen die durchgezogene Linie die Abgabemenge des Rußes angibt, wenn die Nacheinspritzmenge entsprechend dem Luftüberschussverhältnis λ, wie in 9 dargestellt ist, geändert wird. Entsprechend 10 ist ersichtlich, dass in jedem der Fälle auch dann, wenn die Abgabemenge des Rußes zunimmt, wenn sich die Luftüberschussmenge λ an 1 annähert, durch Ändern der Nacheinspritzmenge die Abgabemenge des Rußes im Vergleich zu demselben Luftüberschussverhältnis λ verringert werden kann. Im Ergebnis kann in einem Fall, in dem die Nacheinspritzmenge entsprechend dem Luftüberschussverhältnis λ geändert wird, die Abgabe von Ruß unterdrückt werden, bis das Luftüberschussverhältnis λ nahe an 1 heran gelangt.
  • Wie wiederum in dem Ablauf von 5 gezeigt ist, wird, nachdem die Nacheinspritzmenge bei S8 korrigiert wird, anschließend bei S9 der Nacheinspritzzeitpunkt entsprechend der Motorgeschwindigkeit vorgerückt. Mit anderen Worten, in einem Zustand, in dem der Nacheinspritzzeitpunkt auf den vergleichsweise vorgerückten vorbestimmten Zeitpunkt infolge der Auswahl der Nah-Nacheinspritz-Einstellung eingestellt wird, wird der Nacheinspritzzeitpunkt geringfügig entsprechend der Motorgeschwindigkeitangepasst.
  • Während S7 bis S9 gemäß vorstehender Beschreibung ist, ist bei S10, da der Betriebszustand des Motors innerhalb des Niedrigmotorlastteiles ist, die Fern-Nacheinspritz-Einstellung als Einspritzmodus der Nacheinspritzung ausgewählt. Mit anderen Worten, der Nacheinspritzzeitpunkt wird auf einen vergleichsweise verzögerten Zeitpunkt eingestellt (vorbestimmter Einspritzzeitpunkt), und die Kraftstoffeinspritzmenge wird vergleichsweise groß eingestellt (vorbestimmte Einspritzmenge). Im Anschluss an S10 wird bei S11 ähnlich zu S8 eine Korrektur auf Grundlage der Motorgeschwindigkeit NE und eine Korrektur auf Grundlage des Luftüberschussverhältnisses λ an der vorbestimmten Einspritzmenge der Nacheinspritzung durchgeführt, die bei S10 eingestellt wird (siehe 8 und 9). Man beachte, dass obwohl die Karte im Zusammenhang mit der Korrektur, wenn die Nah-Nacheinspritz-Einstellung ausgewählt ist, von der Karte im Zusammenhang mit der Korrektur, wenn die Fern-Nacheinspritz-Einstellung ausgewählt ist, verschieden ist, die Tendenz die gleiche ist. Darüber hinaus wird bei S12 ähnlich zu S9 der Nacheinspritzzeitpunkt entsprechend der Motorgeschwindigkeit vorgerückt (geringfügig angepasst).
  • Nachdem die Einspritzmenge und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung bei S7 bis S12, wie vorstehend beschrieben worden ist, eingestellt worden sind, wird bei S13 die Einspritzmenge der vorhergehenden Einspritzung entsprechend der eingestellten Nacheinspritzmenge geändert. Insbesondere wird bei S7 bis S12, wenn die Nacheinspritzmenge geändert wird, die Einspritzmenge der vorhergehenden Einspritzung (einschließlich der Piloteinspritzung und der Voreinspritzung) geändert, um die Änderung der Nacheinspritzmenge auszugleichen. Auf diese Weise kann die Nacheinspritzmenge geändert werden, während die Gesamteinspritzmenge gemäß Einstellung bei S2 und die Haupteinspritzmenge gemäß Einstellung bei S3 festgehalten werden. Durch Festhalten der Haupteinspritzmenge kann eine Drehmomentänderung vermieden werden. Da zudem die Einspritzmenge der vorhergehenden Einspritzung merklich größer als die Nacheinspritzmenge ist, ist sogar dann, wenn die Einspritzmenge der vorherigen Einspritzung entsprechend der Änderung der Nacheinspritzmenge geändert wird, die Änderungsrate vergleichsweise klein. Es ist zudem ein Vorteil dahingehend vorhanden, dass sogar dann, wenn die vorhergehende Einspritzung zur Zündung des Mischgases beiträgt, der Einfluss auf die Zündung, wenn die Einspritzmenge der vorhergehenden Einspritzung geändert wird, im Ergebnis klein ist.
  • Wird die Einspritzmenge der vorhergehenden Einspritzung, wie vorstehend beschrieben worden ist, eingestellt, so werden bei S14 die Kraftstoffeinspritzungen durchgeführt, und der Ablauf kehrt zum Start zurück.
  • Während des Beschleunigungsüberganges des Motorsystems 1, bei dem wenigstens das Niederdruck-EGR-System 52 betrieben werden kann, während das Turboladesystem 6 betrieben wird, kann durch Schalten zwischen der Nah-Nacheinspritz-Einstellung und der Fern-Nacheinspritz-Einstellung entsprechend der Motorlast, wie vorstehend beschrieben worden ist, innerhalb des Hochmotorlastteiles die Verbrennung, die durch die Nacheinspritzung bewirkt wird, die zu dem Zeitpunkt nah an der Haupteinspritzung durchgeführt wird, stabilisiert werden, und es kann eine große Menge von Ruß, der durch die Haupteinspritzung erzeugt wird, verringert werden, und es kann die Abgabemenge von Ruß verringert werden, wobei innerhalb des Niedrigmotorlastteiles dadurch, dass die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt fern von der Haupteinspritzung durchgeführt wird, die Erzeugung von Ruß durch die Nacheinspritzung unterdrückt und die Abgabe von Ruß verringert werden kann.
  • Darüber hinaus kann sowohl innerhalb des Hochmotorlastteiles, wo die Nah-Nacheinspritz-Einstellung ausgewählt ist, wie auch innerhalb des Niedrigmotorlastteiles, wo die Fern-Nacheinspritz-Einstellung ausgewählt ist, durch Korrigieren der Einspritzmenge und/oder des Einspritzzeitpunktes der Nacheinspritzung entsprechend der Motorgeschwindigkeit und/oder dem Luftüberschussverhältnis die Abgabemenge des Rußes stärker verringert werden.
  • Man beachte, dass bei der vorliegenden Beschreibung die Auswahl zwischen der Nah-Nacheinspritz-Einstellung und der Fern-Nacheinspritz-Einstellung nur während des Beschleunigungsüberganges durchgeführt wird. Auch während eines Normalbetriebes des Motorsystems 1 kann jedoch die Auswahl zwischen der Nah-Nacheinspritz-Einstellung und der Fern-Nacheinspritz-Einstellung entsprechend der Motorlast durchgeführt werden.
  • Des Weiteren ist bei dem Motor dieser Ausführungsform das Turboladesystem 6 mit den so genannten zweiphasigen Turboladern ausgestaltet, die den großen Turbolader und den kleinen Turbolader aufweisen. Alternativ kann das Turboladesystem 6 jedoch auch mit einem einzigen Turbolader ausgestaltet sein, der eine einzige Turbine und einen einzigen Kompressor aufweist. Unabhängig davon, ob es ein einzelner Turbolader ist oder es zweiphasige Turbolader sind, kann der Turbolader ein VGT mit variablen Flügeln bzw. Schaufeln (vanes) sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Motor (Motorkörper)
    100
    Steuer- bzw. Regeleinheit (Steuerung bzw. Regelung)
    11
    Zylinder
    21
    Einspritzer (Kraftstoffeinspritzventil)
    30
    Einlassdurchlass
    40
    Auspuffdurchlass
    52
    Niederdruck-EGR-System
    6
    Turboladesystem (Turbolader)
    611
    großer Kompressor
    612
    große Turbine
    621
    kleiner Kompressor
    622
    kleine Turbine

Claims (10)

  1. Dieselmotor, umfassend: einen Motorkörper (10), der wenigstens einen Zylinder (11) aufweist; ein Kraftstoffeinspritzventil (21), eingerichtet zum Einspritzen eines Kraftstoffes in den Zylinder (11); einen Turbolader (6), der eine Turbine (612, 622) aufweist, die in einem Auspuffdurchlass (40) des Motorkörpers (10) angeordnet ist, und einen Kompressor (611, 621), der in einem Einlassdurchlass (30) des Motorkörpers (10) angeordnet ist; ein Niederdruck-EGR-System, eingerichtet zum Einleiten von Auspuffgas, das an einer Position des Auspuffdurchlasses (40) stromabwärts von dem Turbolader (6) entnommen wird, in eine Position des Einlassdurchlasses (30) stromaufwärts von dem Turbolader (6); und eine Steuerung bzw. Regelung (100), konfiguriert zum Betreiben des Motorkörpers (10) durch Steuern bzw. Regeln eines Kraftstoffeinspritzmodus durch das Kraftstoffeinspritzventil (21) und Rezirkulation des Auspuffgases durch das Niederdruck-EGR-System, wobei dann, wenn ein Betriebszustand des Motorkörpers (10) innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, in dem ein Turboladen durch den Turbolader (6) durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, das Niederdruck-EGR-System zu betreiben und das Kraftstoffeinspritzventil (21) dafür zu steuern oder zu regeln, eine Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung durchzuführen, und wobei innerhalb des Betriebsbereiches, in dem die Nacheinspritzung durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung durchzuführen, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die kleiner als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der in Bezug auf den ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.
  2. Dieselmotor nach Anspruch 1, wobei bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung entsprechend einem Luftüberschussverhältnis eines Mischgases innerhalb des Zylinders (11) anzupassen, und wobei dann, wenn das Luftüberschussverhältnis höher als ein vorbestimmter Wert ist, der höher als annähernd 1 ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Vergrößern angepasst wird, wenn sich das Luftüberschussverhältnis dem vorbestimmten Wert annähert, sodass die Einspritzmenge ihren höchsten Wert erreicht, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd an dem vorbestimmten Wert ist, und dann, wenn das Luftüberschussverhältnis niedriger als der vorbestimmte Wert ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Verringern angepasst wird, wenn sich das Luftüberschussverhältnis 1 annähert, sodass die Einspritzmenge 0 wird, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd 1 ist.
  3. Dieselmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung durchzuführen, und wobei die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Einspritzmenge der Voreinspritzung entsprechend der Änderung der Einspritzmenge der Nacheinspritzung zu ändern.
  4. Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, die Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung durchzuführen, wenn der Motorkörper (10) während eines Beschleunigungsüberganges ist und/oder das Luftüberschussverhältnis des Mischgases innerhalb des Zylinders (11) niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
  5. Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung für einen Dieselmotor, umfassend: eine Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet zum Betreiben des Dieselmotors durch Steuern bzw. Regeln eines Einspritzmodus eines Kraftstoffeinspritzventils (21) und Rezirkulation eines Auspuffgases durch ein Niederdruck-EGR-System, wobei dann, wenn ein Betriebszustand des Motors innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, wo ein Turboladen durch einen Turbolader (6) durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, das Niederdruck-EGR-System zu betreiben und das Kraftstoffeinspritzventil (21) dafür zu steuern oder zu regeln, eine Haupteinspritzung und einen Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung durchzuführen, und wobei innerhalb des Betriebsbereiches, wo die Nacheinspritzung durchgeführt wird, die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung durchzuführen, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die niedriger als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der in Bezug auf den ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.
  6. Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung nach Anspruch 5, wobei bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung entsprechend einem Luftüberschussverhältnis eines Mischgases innerhalb eines Zylinders (11) des Motors anzupassen, und wobei dann, wenn das Luftüberschussverhältnis höher als ein vorbestimmter Wert ist, der höher als annähernd 1 ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Vergrößern angepasst wird, wenn sich das Luftüberschussverhältnis dem vorbestimmten Wert annähert, sodass die Einspritzmenge ihren höchsten Wert erreicht, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd bei dem vorbestimmten Wert ist, und dann, wenn das Luftüberschussverhältnis niedriger als der vorbestimmte Wert ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung durch Verringern angepasst wird, wenn sich das Luftüberschussverhältnis 1 annähert, sodass die Einspritzmenge 0 wird, wenn das Luftüberschussverhältnis annähernd 1 ist.
  7. Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei bei der Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Voreinspritzung vor der Haupteinspritzung durchzuführen und wobei die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, eine Einspritzmenge der Voreinspritzung entsprechend der Änderung der Einspritzmenge der Nacheinspritzung zu ändern.
  8. Kraftstoffeinspritzsteuer- bzw. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei die Steuerung bzw. Regelung (100) eingerichtet ist, die Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung durchzuführen, wenn der Motorkörper (10) während eines Beschleunigungsüberganges ist und/oder das Luftüberschussverhältnis des Mischgases innerhalb des Zylinders (11) niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
  9. Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Dieselmotors, umfassend die nachfolgenden Schritte: Einleiten eines Auspuffgases, das an einer Position eines Auspuffdurchlasses (40) stromabwärts von einem Turbolader (6) entnommen wird, in eine Position eines Einlassdurchlasses (30) stromaufwärts von dem Turbolader (6) und Betreiben des Turboladers (6), wenn ein Betriebszustand des Motors innerhalb eines vorbestimmten Hochmotorlastbetriebsbereiches ist, Durchführen einer Haupteinspritzung und einer Nacheinspritzung nach der Haupteinspritzung und Durchführen einer Nacheinspritzschaltsteuerung bzw. -regelung, bei der dann, wenn die Motorlast niedriger als eine vorbestimmte Last ist, eine Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine erste Einspritzmenge eingestellt wird und ein Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen ersten Zeitpunkt eingestellt wird und dann, wenn die Motorlast höher als die vorbestimmte Last ist, die Einspritzmenge der Nacheinspritzung auf eine zweite Einspritzmenge eingestellt wird, die kleiner als die erste Einspritzmenge ist, und der Einspritzzeitpunkt der Nacheinspritzung auf einen zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der in Bezug auf den ersten Zeitpunkt vorgerückt ist.
  10. Computerprogrammerzeugnis, das computerlesbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie in ein geeignetes System geladen und dort ausgeführt werden, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 9 durchführen können.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6102661B2 (ja) * 2013-09-30 2017-03-29 マツダ株式会社 エンジンの排気ガス還流制御装置
JP6090088B2 (ja) * 2013-09-30 2017-03-08 マツダ株式会社 エンジンの排気ガス還流制御装置
JP6238807B2 (ja) * 2014-03-25 2017-11-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン制御装置
KR101886095B1 (ko) * 2016-08-04 2018-08-07 현대자동차 주식회사 Egr 장치가 구비된 엔진 시스템
KR101896317B1 (ko) * 2016-08-24 2018-09-07 현대자동차 주식회사 Egr 장치가 구비된 엔진 시스템
CN106762186A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 沪东重机有限公司 船用二冲程低速柴油机多模式燃油优化的应用方法
JP6500921B2 (ja) * 2017-01-19 2019-04-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102017006240A1 (de) 2017-07-01 2019-01-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens mit einem Automatikgetriebe
JP6583380B2 (ja) * 2017-10-12 2019-10-02 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置及び制御方法
JP7163635B2 (ja) * 2018-06-28 2022-11-01 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7163634B2 (ja) * 2018-06-28 2022-11-01 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7189488B2 (ja) * 2018-06-28 2022-12-14 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7137118B2 (ja) 2018-06-28 2022-09-14 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7067316B2 (ja) * 2018-06-28 2022-05-16 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7189487B2 (ja) * 2018-06-28 2022-12-14 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7067317B2 (ja) * 2018-06-28 2022-05-16 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JP7124732B2 (ja) 2019-01-29 2022-08-24 マツダ株式会社 圧縮着火エンジンの制御装置
JP7124734B2 (ja) * 2019-01-29 2022-08-24 マツダ株式会社 圧縮着火エンジンの制御装置
JP7124733B2 (ja) * 2019-01-29 2022-08-24 マツダ株式会社 圧縮着火エンジンの制御装置
DE102020100535A1 (de) * 2020-01-13 2021-07-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Reduzierung der Rußemission eines direkteinspritzenden Dieselmotors
US11225921B2 (en) * 2020-05-29 2022-01-18 Woodward, Inc. Engine exhaust treatment through temperature management
DE102022126276B3 (de) 2022-10-11 2024-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19747231A1 (de) * 1997-10-25 1999-04-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine
JP2000170585A (ja) * 1998-09-29 2000-06-20 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置、及びエンジンの燃料噴射装置
JP2001182600A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP2002195074A (ja) * 2000-02-23 2002-07-10 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置および燃料噴射時期の設定方法
DE10249755A1 (de) * 2002-10-25 2004-05-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung
EP1380742B1 (de) * 2002-07-09 2005-10-12 Mazda Motor Corporation System, Verfahren und Computerprogramm zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für einen Motor
JP2013083204A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジン

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1308412B1 (it) * 1999-03-05 2001-12-17 Fiat Ricerche Metodo di controllo della combustione di un motore diesel ad iniezionediretta tramite l'attuazione di iniezioni multiple mediante un sistema
JP2001289093A (ja) * 2000-03-31 2001-10-19 Hitachi Ltd 筒内噴射エンジンの排気制御装置
JP2002188502A (ja) * 2000-12-19 2002-07-05 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の異常診断装置
US6901747B2 (en) * 2001-02-20 2005-06-07 Isuzu Motors Limited Fuel injection control method for diesel engine and regenerative control method for exhaust gas after treatment device
JP3838338B2 (ja) * 2001-03-27 2006-10-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3838339B2 (ja) * 2001-03-27 2006-10-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2002303181A (ja) * 2001-03-30 2002-10-18 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
ITTO20010786A1 (it) * 2001-08-03 2003-02-03 Fiat Ricerche Metodo di autoinnesco della rigenerazione di un filtro particolato per un motore diesel ad iniezione diretta provvisto di un impianto di ini
KR100504422B1 (ko) * 2001-09-07 2005-07-29 미쓰비시 지도샤 고교(주) 엔진의 배기 정화 장치
JP3788350B2 (ja) * 2002-01-07 2006-06-21 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2004211638A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置
US7062906B2 (en) * 2003-03-03 2006-06-20 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration of particulate filter
JP4092499B2 (ja) * 2003-09-17 2008-05-28 日産自動車株式会社 Ｄｐｆの再生制御装置
ITTO20030987A1 (it) * 2003-12-09 2005-06-10 Fiat Ricerche Metodo di controllo di un motore ad accensione spontanea provvisto di un impianto di iniezione a collettore comune durante la rigenerazione del filtro del particolato.
JP4501720B2 (ja) * 2004-05-12 2010-07-14 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
US7195006B2 (en) * 2004-11-29 2007-03-27 Southwest Research Institute Exhaust gas recirculation system with control of EGR gas temperature
US7343735B2 (en) * 2005-05-02 2008-03-18 Cummins, Inc. Apparatus and method for regenerating an exhaust gas aftertreatment component of an internal combustion engine
JP4438708B2 (ja) * 2005-07-13 2010-03-24 マツダ株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
JP2007285139A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Denso Corp ディーゼル機関の制御装置
DE102006020675A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-08 Volkswagen Ag Verfahren zur Lambda- und Momentenregelung einer Verbrennungskraftmaschine sowie Programmalgorithmus
JP4611941B2 (ja) * 2006-06-29 2011-01-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気還流装置
JP4905303B2 (ja) * 2006-10-02 2012-03-28 日産自動車株式会社 内燃機関の排出ガス温度制御方法及び装置並びに内燃機関システム
US8126632B2 (en) * 2007-10-26 2012-02-28 Ford Global Technologies, Llc Engine idle speed and turbocharger speed control
US8131446B2 (en) * 2007-10-29 2012-03-06 Ford Global Technologies, Llc Engine idle speed and turbocharger speed control
US8302385B2 (en) * 2008-05-30 2012-11-06 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for controlling engine exhaust temperature
JP4870179B2 (ja) * 2009-02-06 2012-02-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2010180804A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
EP2224117B1 (de) * 2009-02-26 2011-11-02 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Verfahren zur Wiederherstellung eines Abgases nach der Behandlungsvorrichtung
US8464520B2 (en) * 2009-08-28 2013-06-18 Ford Global Technologies, Llc Control of diesel particulate filter regeneration duration
DE102010029728B4 (de) * 2009-09-10 2022-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor, Steuergerät zum Steuern einer Einspritzung in einem Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Auswählen eines Einspritzventils für ein Motorsystem
CN102575550B (zh) * 2009-09-30 2014-10-22 康明斯有限公司 用于增强后处理再生能力的燃油喷射***及方法
US8347611B2 (en) * 2009-12-23 2013-01-08 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for emission system control
US8096125B2 (en) * 2009-12-23 2012-01-17 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for emission system control
US8516799B2 (en) * 2009-12-23 2013-08-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for emission system control
JP5494205B2 (ja) * 2010-05-11 2014-05-14 マツダ株式会社 自動車搭載用ディーゼルエンジン
JP5392293B2 (ja) * 2010-06-29 2014-01-22 マツダ株式会社 自動車搭載用ディーゼルエンジン及びディーゼルエンジンの制御方法
JP5327267B2 (ja) * 2010-06-30 2013-10-30 マツダ株式会社 自動車搭載用ターボ過給機付ディーゼルエンジン及びディーゼルエンジンの制御方法
US8046153B2 (en) * 2010-07-20 2011-10-25 Ford Global Technologies, Llc Compensation for oxygenated fuels in a diesel engine
US8442744B2 (en) * 2010-07-20 2013-05-14 Ford Global Technologies, Llc Compensation for oxygenated fuel use in a diesel engine
JP5482716B2 (ja) * 2010-08-20 2014-05-07 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置及びディーゼルエンジンの制御方法
US8899209B2 (en) * 2010-10-08 2014-12-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for compensating cetane
JP5774300B2 (ja) * 2010-12-15 2015-09-09 日野自動車株式会社 排気浄化装置
DE102011017486A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Daimler Ag Betriebsverfahren für einen Kraftfahrzeug-Dieselmotor mit einer Abgasreinigungsanlage
DE102011100677A1 (de) * 2011-05-06 2012-11-08 Daimler Ag Betriebsverfahren für einen Kraftfahrzeug-Dieselmotor
WO2013132589A1 (ja) * 2012-03-06 2013-09-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5733267B2 (ja) * 2012-04-27 2015-06-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9297338B2 (en) * 2013-05-08 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Diesel particulate filter passive regeneration during stationary power take-off

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19747231A1 (de) * 1997-10-25 1999-04-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine
JP2000170585A (ja) * 1998-09-29 2000-06-20 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置、及びエンジンの燃料噴射装置
JP2001182600A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射装置
JP2002195074A (ja) * 2000-02-23 2002-07-10 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置および燃料噴射時期の設定方法
EP1380742B1 (de) * 2002-07-09 2005-10-12 Mazda Motor Corporation System, Verfahren und Computerprogramm zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für einen Motor
DE10249755A1 (de) * 2002-10-25 2004-05-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung
JP2013083204A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジン

Also Published As

Publication number Publication date
JP6217398B2 (ja) 2017-10-25
US20150192087A1 (en) 2015-07-09
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JP2015129496A (ja) 2015-07-16

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