DE102014218261A1 - Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit Turbolader - Google Patents

Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit Turbolader Download PDF

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Abstract

In einem Motor (1), der mit einem Turbolader (7) und einer Niederdruckkreislauf-AGR-Vorrichtung versehen ist, steuert eine ECU (50) ein AGR-Ventil (18), sich vollständig zu schließen, wenn ein erfasster Betriebszustand einem vorbestimmten Betriebszustand entspricht. Ein Auslass (17a) eines AGR-Kanals (17) ist in einer vertikalen Richtung an einer höheren Position angeordnet als ein Einlass (17b), um es Kondenswasser zu ermöglichen, nach unten zu fließen von stromabwärts zu stromaufwärts des AGR-Ventils (18) und nach unten durch den AGR-Kanal (17) zu einem Auslasstrakt (5) zu fließen. Wenn das AGR-Ventil (18) gesteuert werden muss, sich vollständig zu schließen, öffnet die ECU (50) zwangsweise das AGR-Ventil (18), wenn eine vorbestimmte Ausstoßbedingung erfüllt ist, um das Kondenswasser von einer stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils (18) auszustoßen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit Turbolader, um einen Teil des Abgases, welches von dem mit Turbolader ausgestatteten Motor in einen Abgastrakt ausgestoßen wird, als Abgasrückführgas in einen Einlasstrakt zum Motor zurück zu führen.
  • Konventionell ist eine Abgasrückführungs-(AGR)Vorrichtung für einen Automotor so ausgeführt, dass ein Teil des Abgases, welches nach der Verbrennung aus der Verbrennungskammer des Motors in einen Abgastrakt ausgestoßen wird, als AGR-Gas über einen AGR-Kanal in einen Einlasstrakt zurück strömen kann, so dass das Abgas mit Ansaugluft vermischt wird, die im Einlasstrakt strömt, und zur Verbrennungskammer zurückfließt. Das AGR-Gas, welches in den AGR-Kanal strömt, wird von einem AGR-Ventil reguliert, welches im AGR-Kanal vorgesehen ist. Diese AGR kann hauptsächlich Stickoxide (NOx) im Abgas reduzieren und den Kraftstoffverbrauch während eines Teillastbetriebs des Motors verbessern.
  • Abgas vom Motor enthält keinen Sauerstoff oder ist in einem Sauerstoffmangelzustand. Daher vermindert sich, wenn ein Teil des Abgases mit der Ansaugluft durch AGR vermischt wird, die Sauerstoffkonzentration der Ansaugluft. In einer Verbrennungskammer verbrennt der Kraftstoff daher bei einer geringen Sauerstoffkonzentration. Daher sinkt die Spitzentemperatur während der Verbrennung und unterdrückt dabei das Auftreten von NOx. Bei einem Benzinmotor ist es möglich, Pumpverluste des Motors zu vermindern, sogar wenn der Sauerstoffgehalt in der Ansaugluft nicht durch AGR vergrößert wird und ein Drosselventil in gewissem Grad geschlossen ist.
  • Dabei ist es neuerdings vorstellbar, AGR im gesamten Betriebsbereich eines Motors durchzuführen, um den Kraftstoffverbrauch weiter zu verbessern. Die Verwirklichung hoher AGR-Raten ist daher geboten. Um diese hohen AGR-Raten zu realisieren, ist es erforderlich, dass die konventionellen Fachgebiete den Innendurchmesser eines AGR-Kanals vergrößern oder den Öffnungsquerschnitt einer Strömungspassage vergrößern, der durch ein Ventilelement oder einen Ventilsitz eines AGR-Ventils vorgesehen ist.
  • Inzwischen ist es auch bekannt, die AGR-Vorrichtung an einem Motor, welcher mit Turbolader ausgestattet ist, vorzusehen. Die Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. JP-A-2012-229679 offenbart ein Niederdruckkreislauf-AGR-System für den Einsatz in einem mit Turbolader ausgestatteten Motor diesen Typs. Der Turbolader umfasst eine Turbine, welche in einem Auslasstrakt angeordnet ist, und einen Verdichter, welcher in einem Einlasstrakt angeordnet ist und durch die Turbine angetrieben wird. Diese AGR-Vorrichtung weist einen AGR-Kanal auf, welcher zwischen dem Auslasstrakt stromabwärts der Turbine und dem Einlasstrakt stromaufwärts vom Verdichter vorgesehen ist, und ein AGR-Ventil, welches im AGR-Kanal vorgesehen ist. Um Korrosion aufgrund von Kondenswasser, welches sich im AGR-Kanal bildet zu verhindern, unter Berücksichtigung eines gleichzeitigen Bedarfs nach einer strikten NOx-Reduzierung, ist diese AGR-Vorrichtung so ausgestaltet, dass das AGR-Ventil nach Bedarf geschlossen wird, um so die Menge des rückgeführten AGR-Gases zu begrenzen.
  • Bei der AGR-Vorrichtung, welche in JP-A-2012-229679 offenbart ist, kann das AGR-Gas im AGR-Kanal stromaufwärts des AGR-Ventils verbleiben, wenn das AGR-Ventil vollständig geschlossen ist. Zu dieser Zeit tritt im AGR-Ventil manchmal ein feiner oder winziger Spalt zwischen einem Ventilsitz und einem Ventilelement auf. Daher ist es schwer, eine Leckage von AGR-Gas von einer stromaufwärts zu einer stromabwärts gelegenen Seite des AGR-Ventils vollständig zu verhindern. Ferner können sich Fremdkörper oder Substanzen wie Ablagerungen zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilelement ablagern, während das AGR-Ventil vollständig geschlossen ist. In einem solchen Fall kann AGR-Gas von stromaufwärts nach stromabwärts des AGR-Ventils durchströmen. Das AGR-Gas, welches zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils ausströmt, tritt vom AGR-Kanal in den Einlasstrakt ein. Falls es unter einen niedrigen Temperaturzustand gekühlt wird, wie nach einem Motorstopp, kann sich aus dem Wasser oder der Feuchtigkeit im AGR-Gas Kondenswasser bilden. Wenn sich eine große Menge Kondenswasser im AGR-Kanal oder im Einlasstrakt sammelt, kann der AGR-Kanal oder der Einlasstrakt korrodieren oder die große Menge des gesammelten Kondenswassers kann auf einmal in die Verbrennungskammer des Motors fließen. Dies kann Wasserschlag oder andere Defekte verursachen.
  • In manchen der Niederdruckkreislauf-AGR-Systeme ist ein Frischlufteinlasskanal vorgesehen, um Frischluft in einen Einlasskanal stromabwärts eines Drosselventils einzuleiten. In diesem Frischlufteinlasskanal ist ein Frischlufteinlassventil vorgesehen, um den Durchfluss von Frischluft, die in den Frischlufteinlasskanal fließen kann, zu regulieren. Dieses Frischlufteinlassventil kann ein Leck aufweisen, durch welches AGR-Gas von einer stromabwärtigen Seite zu einer stromaufwärtigen Seite des Ventils während dem vollständigen Schließen des Ventils fließt. Zum Beispiel, wenn während der Aufladung, für welche der Turbolader aktiviert ist, das AGR-Ventil geöffnet wird, wird AGR-Gas zusammen mit Ansaugluft durch den Einlasstrakt in den Verbrennungsmotor gedrückt. Sogar wenn das Frischlufteinlassventil zu der Zeit in einem vollständig geschlossenen Zustand ist, kann AGR-Gas von stromabwärts zu stromaufwärts des Frischlufteinlassventils durchströmen durch einen feinen oder winzigen Spalt, der zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilelement ausgebildet ist. Wenn das AGR-Gas auf diese Weise durch ein Leck zur stromaufwärtigen Seite des Frischlufteinlassventils durchströmt und unter einen niedrigen Temperaturzustand gekühlt wird, kann Kondenswasser entstehen. In dem Fall, dass das Kondenswasser sich in großen Mengen im Frischlufteinlasskanal sammelt, kann der Frischlufteinlasskanal korrodieren oder die große Menge des gesammelten Kondenswassers fließt auf einmal in die Verbrennungskammer, während das Frischlufteinlassventil geöffnet ist. Dies kann Wasserschlag oder andere Defekte verursachen.
  • Die Erfindung wurde in Hinblick auf die Gegebenheiten gemacht und bezweckt eine Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader zu schaffen, die ausgebildet ist, um zu verhindern, dass sich eine große Menge Kondenswasser, die aus dem AGR-Gas gebildet wird, das während der vollständigen Schließung des AGR-Ventils durch ein Leck zu einer stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils strömt, auf der stromabwärtigen Seite sammelt. Ein anderer Zweck der Erfindung ist es, zusätzlich zum obigen Zweck, eine Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader zu schaffen, die ausgebildet ist, um zu verhindern, dass sich eine große Menge Kondenswasser, die sich aus dem AGR-Gas gebildet hat, das während der vollständigen Schließung des Frischlufteinlassventils durch ein Leck zu einer stromaufwärtigen Seite des Frischlufteinlassventils strömt, auf der stromaufwärtigen Seite sammelt.
  • Diese Aufgabe wird mittels einer Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Entwicklungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
  • Um den oben genannten Zweck zu erreichen, sieht ein Aspekt der Erfindung eine Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader vor, wobei der Motor aufweist: den Turbolader, der zwischen einem Einlasstrakt und einem Auslasstrakt des Motors vorgesehen und so gestaltet ist, dass der Einlassdruck im Einlasskanal erhöht wird, der Turbolader weist einen Verdichter auf, welcher im Einlasstrakt angeordnet ist, eine Turbine, welche im Auslasstrakt angeordnet ist, eine Drehwelle, welche den Verdichter und die Turbine verbindet, so dass der Verdichter und die Turbine als Einheit drehbar sind; einen Abgasrückführungskanal gestaltet zur Führung eines Teils des Abgases, das von der Verbrennungskammer des Motors in den Auslasstrakt ausgestoßen wird, um als Abgasrückführungsgas in den Einlasstrakt zu fließen, um in die Verbrennungskammer zurückzukommen; ein Abgasrückführungsventil gestaltet, um einen Fluss des Abgasrückführungsgases im Abgasrückführungskanal zu regulieren, der Abgasrückführungskanal weist einen Einlass auf, der mit dem Auslasstrakt stromabwärts der Turbine verbunden ist und einen Auslass, der mit dem Einlasstrakt stromaufwärts des Verdichters verbunden ist; eine Betriebszustandserfassung gestaltet, um einen Betriebszustand des Motors zu erfassen; und Steuermittel gestaltet, um zumindest das Abgasrückführungsventil basierend auf dem erfassten Betriebszustand zu steuern, das Steuermittel ist eingerichtet, um ein vollständiges Schließen des Abgasrückführungsventils zu steuern, wenn der erfasste Betriebszustand einem vorbestimmten Betriebszustand entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass des Abgasrückführungskanals in einer vertikalen Richtung an einer höheren Position angeordnet ist als der Einlass, damit Kondenswasser nach unten von einer Seite stromabwärts zu einer Seite stromaufwärts des Abgasrückführungsventils fließen kann und damit Kondenswasser nach unten durch den Abgasrückführungskanal zum Auslasstrakt fließen kann, und wenn das Abgasrückführungsventil zum vollständigen Schließen gesteuert werden muss, unterzieht das Steuermittel das Abgasrückführungsventil einer Zwangsöffnungssteuerung, wenn vorbestimmte Ausstoßbedingungen vorliegen, um das Kondenswasser von der Seite stromabwärts des Abgasrückführungsventils auszustoßen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich zu verhindern, dass sich eine große Menge Kondenswasser, die sich aus einem Abgasrückführungsgas gebildet hat, welches durch ein Leck zu einer stromabwärtigen Seite eines Abgasrückführungsventils strömt, während dieses vollständig geschlossen ist, auf einer stromabwärtigen Seite des Abgasrückführungsventils sammelt. Folglich ist es möglich, Korrosion eines Abgasrückführungskanals und eines Einlasstrakts aufgrund der großen Menge Kondenswasser zu verhindern, und dabei die große Menge Kondenswasser davon abzuhalten, in eine Verbrennungskammer eines Motors zu fließen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Schnittdarstellung, welche ein Benzinmotorsystem zeigt mit einer AGR-Vorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche einen Teil des AGR-Kanals zeigt, in welchem ein AGR-Ventil in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist;
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 4 ist ein Diagramm zur Bezugnahme bei der Ermittlung einer Wassergefriertemperatur abhängig von der Einlasstemperatur in der ersten Ausführungsform;
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung in einer vierten Ausführungsform zeigt;
  • 8 ist ein Diagramm zur Bezugnahme bei der Ermittlung eines AGR-Gasleckage-Zählwerts, in Abhängigkeit von einer Einlassmenge in einer vierten Ausführungsform;
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer fünften Ausführungsform zeigt;
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer sechsten Ausführungsform zeigt;
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer siebten Ausführungsform zeigt;
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer achten Ausführungsform zeigt;
  • 13 ist eine schematische Schnittansicht, welche ein Benzinmotorsystem mit einer AGR-Vorrichtung eines Motors mit einem Turbolader in einer neunten Ausführungsform zeigt;
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in der neunten Ausführungsform zeigt;
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung in einer zehnten Ausführungsform zeigt; und
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung des zehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Eine detaillierte Beschreibung einer ersten Ausführungsform einer Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
  • 1 ist eine schematische Schnittdarstellung, welche ein Motorsystem zeigt mit einer Abgasrückführungs-(AGR)Vorrichtung eines mit Turbolader ausgestatteten Motors in der vorliegenden Ausführungsform. Dieses Motorsystem weist einen Motor 1 des Typs Hubkolbenmotor auf. Dieser Motor 1 hat eine Einlassöffnung 2 verbunden mit einem Einlasstrakt 3 und eine Auslassöffnung 4, welche mit dem Auslasstrakt 5 verbunden ist. Ein Luftreiniger 6 ist an einem Einlass des Einlasstrakts 3 vorgesehen. Im Einlasstrakt 3 ist stromabwärts vom Luftreiniger 6 ein Turbolader 7 in einer Position zwischen einem Bereich des Einlasstrakts 3 und einem Bereich des Auslasstrakts 5 angeordnet, um den Druck der Ansaugluft im Einlasstrakt 3 zu erhöhen.
  • Der Turbolader 7 weist einen Verdichter 8 auf, welcher im Einlasstrakt 3 angeordnet ist, eine Turbine 9, welche im Auslasstrakt 5 angeordnet ist, und eine Drehwelle 10, welche den Verdichter 8 und die Turbine 9 verbindet, sodass diese als Einheit drehbar sind. Der Turbolader 7 ist zum Antreiben der Turbine 9 mit im Auslasstrakt 5 strömenden Abgas gestaltet und um den Verdichter 8 als Einheit über die Drehwelle 10 anzutreiben, um den Druck der Ansaugluft im Einlasstrakt 3 zu erhöhen, d. h. um eine Turboladung auszuführen.
  • Im Auslasstrakt 5 ist neben dem Turbolader 7 ein Abgasbypasskanal 11 vorgesehen durch Umgehen der Turbine 9. In diesem Abgasbypasskanal 11 ist ein Überdruckventil (”waste gate”) 12 angeordnet. Dieses Überdruckventil 12 reguliert das Abgas, welches in den Abgasbypasskanal 11 fließen kann. Auf diese Weise wird ein Durchfluss des Abgases, mit welchem die Turbine 9 versorgt wird, reguliert und dadurch wird die Drehzahl von Turbine 9 und Verdichter 8 gesteuert, und der Turboladedruck des Turboladers 7 angepasst.
  • Im Einlasstrakt 3 ist ein Ladeluftkühler 13 vorgesehen zwischen dem Verdichter 8 des Turboladers 7 und dem Motor 1. Dieser Ladeluftkühler 13 dient dazu, die Ansaugluft, deren Druck durch den Verdichter 8 erhöht wird und daher eine hohe Temperatur aufweist, auf eine geeignete Temperatur herabzukühlen. Ein Ausgleichsbehälter 3a ist in dem Einlasstrakt 3 zwischen dem Ladeluftkühler 13 und dem Motor 1 vorgesehen. Ferner ist eine elektronische Drosseleinrichtung 14, also ein elektrisch betätigtes Drosselventil, stromabwärts des Ladeluftkühlers 13 aber stromaufwärts des Ausgleichsbehälters 3a angeordnet. Diese Drosseleinrichtung 14 entspricht in einem Beispiel einem Einlassregelventil der Erfindung. Die Drosseleinrichtung 14 weist ein schmetterlingsförmiges Drosselventil 21 auf, welches im Einlasstrakt 3 angeordnet ist, einen Gleichstrommotor 22, um das Drosselventil 21 zum Öffnen und Schließen anzutreiben, und einen Drosselsensor 23, um einen Öffnungsgrad oder Position (einen Drosselöffnungsgrad) TA des Drosselventils 21 zu erfassen. Die Drosseleinrichtung 14 ist so gestaltet, dass das Drosselventil 21 vom Gleichstrommotor 22 zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, entsprechend einer Betätigung eines Beschleunigungspedals 26 durch einen Fahrer, um den Öffnungsgrad des Drosselventils 21 einzustellen. Der Aufbau dieser Drosseleinrichtung 14 kann zum Beispiel durch einen Grundaufbau einer Drosselvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, wie einer in JP-A-2011-252482 , 1 und 2, offenbart ist. Im Auslasstrakt 5 stromabwärts der Turbine 9 ist ein Katalysator 15 vorgesehen als Abgaskatalysator, um das Abgas zu reinigen.
  • Der Motor 1 ist ferner mit einer oder mehr Einspritzdüsen 25 ausgestattet zum Einspritzen und Versorgen einer oder mehr Verbrennungskammern 16 mit Kraftstoff. Die Einspritzdüse 25 entspricht einem Beispiel von Kraftstoffversorgungsmitteln der Erfindung. Die Einspritzdüse 25 ist so aufgebaut, dass sie mit dem Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) versorgt wird. Der Motor 1 ist ferner mit einer Zündkerze 29 in jedem Zylinder ausgerüstet. Jede Zündkerze 29 zündet als Reaktion auf die Abgabe einer hohen Spannung einer Zündung 30. Der Zündzeitpunkt jeder Zündkerze 29 wird durch den Abgabezeitpunkt der hohen Spannung von der Zündung 30 festgelegt. Die Zündkerzen 29 und die Zündung 30 stellen die Zündeinrichtung dar.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die AGR-Vorrichtung zum Ermöglichen hoher AGR-Raten ein Niederdruckkreislaufsystem und enthält einen Abgasrückführungs(AGR)-Kanal 17 der einem Teil des Abgases, welches aus der Verbrennungskammer 16 des Motors in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen wird, ermöglicht, in den Einlasstrakt 3 zu fließen und in die Verbrennungskammer 16 zurückzukehren, und einem Abgasrückführungs(AGR)-Ventil 18, welches im AGR-Kanal 17 angeordnet ist, um die Abgasdurchflussmenge im AGR-Kanal 17 zu regeln. Der AGR-Kanal 17 ist so vorgesehen, dass er sich zwischen dem Auslasstrakt 5 stromabwärts vom Katalysator 15 und dem Einlasstrakt 3 stromaufwärts vom Verdichter 8 erstreckt. Genauer gesagt ist ein Auslass 17a des AGR-Kanals 17 mit dem Einlasstrakt 3 stromaufwärts des Verdichters 8 verbunden, damit ein Teil des Abgases, das im Auslasstrakt 5 strömt, als AGR-Gas in den Einlasstrakt 3 strömen und zur Verbrennungskammer 16 zurückkehren kann. Ein Einlass 17b des AGR Kanals 17 ist mit dem Auslasstrakt 5 stromabwärts des Katalysators 15 verbunden.
  • Im AGR-Kanal 17 ist ein AGR-Kühler 20 vorgesehen, um AGR-Gas, das im AGR-Kanal 17 strömt, zu kühlen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das AGR-Ventil 18 im AGR-Kanal 17 stromabwärts des AGR-Kühlers 20 angeordnet.
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des AGR-Kanals 17, in welchem das AGR-Ventil 18 vorgesehen ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist das AGR-Ventil 18 als Tellerventil ausgebildet und stellt und ein antriebsbetätigtes Ventil dar. Genauer ist das AGR-Ventil 18 mit einem Ventilelement 32 versehen, das von einem Gleichstrommotor 31 angetrieben wird. Das Ventilelement 32 weist eine annähernd konische Gestalt auf und ist so ausgebildet, dass es auf einem Ventilsitz 33 sitzt, welcher in dem AGR-Kanal 17 vorgesehen ist. Der Gleichstrommotor 31 weist eine Ausgangswelle 34 auf, die so angeordnet ist, dass sie sich in einer geraden Linie hin und her bewegt (Hubbewegung). Das Ventilelement 32 ist an einem vorderen Ende der Ausgangswelle 34 befestigt. Diese Ausgangswelle 34 ist durch ein Lager 35 in einem Gehäuse gelagert, welches den AGR-Kanal 17 abgrenzt. Die Hubbewegung der Ausgangswelle 34 des Gleichstrommotors 31 wird durchgeführt, um den Öffnungsgrad des Ventilelements 32 bezüglich des Ventilsitzes 33 einzustellen. Die Ausgangswelle 34 des AGR-Ventils 18 ist vorgesehen, um eine Hubbewegung um einen vorbestimmten Hub L1 ausführen zu können, zwischen einer vollständig geschlossenen Position, in welcher das Ventilelement 32 auf dem Ventilsitz 33 sitzt, und einer vollständig geöffneten Position, in welcher das Ventilelement 32 das Lager 35 berührt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Öffnungsquerschnitt des Ventilsitzes 33 größer angesetzt als ein konventioneller Öffnungsquerschnitt, um höhere AGR-Raten zu erreichen. Entsprechend ist das Ventilelement 32 auch groß gestaltet. Als Aufbau des obigen AGR-Ventils 18 kann zum Beispiel eine Grundstruktur eines ”AGR-Ventils” wie es in 1 von JP-A-2010-275941 offenbart ist, angenommen werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Auslass 17a des AGR-Kanals 17 an einer höheren Position angeordnet als der Einlass 17b in vertikaler Richtung. Der Auslass 17a ist vorgesehen, um es Kondenswasser zu ermöglichen, von einer stromabwärtigen Seite zu einer stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 zu fließen, und auch, um es dem Kondenswasser zu ermöglichen, nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 zu fließen. Um genau zu sein, ist das AGR-Ventil 18 im AGR-Kanal 17 vertikal angeordnet, um die Hubbewegung des Ventilelements 32 und der Ausgangswelle 34 in einer vertikalen Richtung in 1 und 2 durchzuführen. Auf einer stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 weist der AGR-Kanal 17 einen Bereich auf, welcher in der unmittelbaren Nähe des AGR-Ventils 18 angeordnet ist und sich vertikal ausdehnt und einen Bereich aufweist, welcher an einer weiter stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist und sich nach unten an einer Schräge zum Auslasstrakt 5 hin ausdehnt. In diesem nach unten geneigten Bereich des AGR-Kanals 17 ist der AGR-Kühler 20 platziert. Andererseits weist der AGR-Kanal 17 auf einer stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 einen Bereich auf, welcher in der unmittelbaren Nähe des AGR-Ventils 18 gelegen ist und sich nach oben an einer Schräge auf die stromabwärtige Seite zu ausdehnt, und einen Bereich, welcher auf einer Seite weiter unten angeordnet ist und sich vertikal zum Einlasstrakt 3 hin ausdehnt. Dieser sich nach oben ausdehnende geneigte Bereich des AGR-Kanals 17, der stromabwärts vom AGR-Ventil 18 gelegen ist, fungiert als Sammler 45, um das Kondenswasser zu sammeln. Entsprechend, wenn das AGR-Ventil 18 vollständig geschlossen ist, wird das Kondenswasser, das sich aus der Feuchtigkeit bildet, welche im AGR-Gas enthalten ist, das durch ein Leck von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 strömt, im Sammler 45 gesammelt. Die Gestalt und der Ort des Ventilsitzes 33 des AGR-Ventils 18 sind so vorgesehen, dass das Kondenswasser, welches sich im Sammler 45 gesammelt hat, von einer stromabwärtigen zur stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 fließen kann, wenn das AGR-Ventil 18 geöffnet ist. Auf diese Weise dient ein Unterschied in der Position (Höhe) zwischen dem AGR-Ventil 18 und dem Auslass 17a des AGR-Kanals 17 dazu, zu verhindern, dass das Kondenswasser, welches auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 gebildet wird, in den Einlasstrakt 3 fließt. Weiterhin dient eine unterschiedliche Position (Höhe) zwischen dem AGR-Ventil 18 und dem Einlass 17b des AGR-Kanals 17 dazu, es dem Kondenswasser zu ermöglichen, von einer stromabwärtigen zu einer stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 zu strömen, um nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 zu fließen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform regelt zur Durchführung jeweils einer Kraftstoffmengensteuerung, einer Zündzeitsteuerung, einer Ansaugmengensteuerung, einer AGR-Steuerung oder anderer Steuerungen bezüglich des Betriebszustands des Motors 1 eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 die Einspritzdüsen 25, die Zündung 30, den Gleichstrommotor 22 der elektronischen Drosseleinrichtung 14 und den Gleichstrommotor 31 des AGR-Ventils 18 entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1. Die ECU 50 weist einen Hauptprozessor (CPU) auf, verschiedene Speicher, welche ein vorbestimmtes Steuerprogramm und andere von vornherein speichern und zeitweise Rechenergebnisse und anderes der CPU speichern und einen externen Eingangskreis und einen externen Ausgangskreis, der mit jedem davon verbunden ist. Die ECU 50 ist ein Beispiel einer Steuereinrichtung der Erfindung. Mit dem externen Ausgangskreis sind die Zündung 30, die Einspritzdüsen 25, der Gleichstrommotor 22 und der Gleichstrommotor 31 verbunden. Mit dem externen Eingangskreis sind der Drosselsensor 23 und verschiedene Sensoren 27 und 51–57 verbunden, welche in einem Beispiel Betriebszustandserfassungsmitteln entsprechen, um den Betriebszustand des Motors 1 zu erfassen und verschiedene Motorensignale zu dem äußeren Eingangskreis zu übermitteln.
  • In der vorliegenden Ausführungsform weisen die verschiedenen Sensoren den Beschleunigungssensor 27, den Einlassdrucksensor 51, den Drehzahlsensor 52, den Wassertemperatursensor 53, den Luftmengenmesser 54, den Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 55, einen Einlasstemperatursensor 56 und einen Zündschalter 57 sowie den Drosselsensor 23 auf. Der Beschleunigungssensor 27 erfasst einen Beschleunigeröffnungsgrad ACC, welcher einen Betätigungsbetrag des Gaspedals 26 darstellt. Der Einlassdrucksensor 51 erfasst den Einlassdruck im Ausgleichsraum 3a. Das heißt, der Einlassdrucksensor 51 ist so ausgeführt, dass er den Einlassdruck PM im Ausgleichsraum 3a stromabwärts des Drosselventils 21 erfasst. Der Drehzahlsensor 52 erfasst den Drehwinkel (Kurbelwinkel) der Kurbelwelle 1a des Motors 1 und erfasst auch Änderungen im Kurbelwinkel wie die Drehzahl (Motordrehgeschwindigkeit) NE des Motors 1. Der Wassertemperatursensor 53 erfasst die Kühlwassertemperatur THW des Motors 1. Der Luftmengenmesser 54 erfasst eine Durchflussmenge Ga der Ansaugluft, die durch den Einlasstrakt 3 unmittelbar stromabwärts des Luftreinigers 6 strömt. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 55 ist im Auslasstrakt 5 unmittelbar stromaufwärts des Katalysators 15 angeordnet, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F im Abgas zu ermitteln. Der Einlasstemperatursensor 56, der im Luftreiniger 6 angeordnet ist, erfasst die Temperatur (Einlasstemperatur) THA, die im Einlasstrakt 3 erfasst wird. Der Zündschalter 57, der am Fahrersitz angeordnet ist, wird von einem Fahrer betätigt, um den Motor 1 zu starten oder zu stoppen und gibt ein Betätigungssignal davon aus.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die ECU 50 konfiguriert, um das AGR-Ventil 18 im gesamten Betriebsbereich des Motors 1 zu steuern, um die AGR entsprechend dem Betriebszustand des Motors 1 zu steuern. Andererseits ist die ECU 50 angeordnet, um normalerweise die Öffnung des AGR-Ventils 18 zu steuern, ausgehend von einem Betriebszustand, der während eines Beschleunigungsbetriebs oder eines Dauerbetriebs des Motors 1 erfasst wird und das Schließen des AGR-Ventils 18 zu steuern, während eines Stopps des Motors, während eines Leerlaufs oder während eines Schubbetriebs.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die ECU 50 ausgeführt, um die elektronische Drosseleinrichtung 14 zu steuern aufgrund des Beschleunigeröffnungsgrads ACC, um den Motor 1 in Erwiderung auf Anforderungen von einem Fahrer anzutreiben. Die ECU 50 ist weiterhin ausgeführt, um die Öffnung der elektronischen Drosseleinrichtung 14 zu steuern aufgrund des Beschleunigeröffnungsgrads ACC während eines Beschleunigungsbetriebs oder eines Dauerbetriebs des Motors 1 und das Schließen der elektronischen Drosseleinheit 14 während eines Stopps oder eines Schubbetriebs des Motors 1 zu steuern. Folglich wird das Drosselventil 21 während eines Beschleunigungsbetriebs oder Dauerbetriebs des Motors 1 geöffnet, wobei sie während eines Stopps oder eines Schubbetriebs des Motors 1 geschlossen ist.
  • Hierbei kann sich im Niederdruckkreislauf-AGR-System das AGR-Gas, das sich im AGR-Kanal 17 stromaufwärts vom AGR-Ventil 18 sammelt, durch ein Leck zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 strömen, sogar während das AGR-Ventil 18 geschlossen ist. Dies kann die Möglichkeit schaffen, dass das durchgeströmte AGR-Gas in den AGR-Kanal 17 (in die Bereiche stromabwärts des Ventils 18) und den Einlasstrakt 3 eintritt, und unter eine untere Temperaturbedingung gekühlt wird, z. B., nach dem Stopp des Motors 1 (einschließlich einer Nicht-Aufwärmphase des Motors 1), und sich Kondenswasser bildet. Falls sich dieses Kondenswasser in großen Mengen im AGR-Kanal 17 und im Einlasstrakt 3 sammelt, können der AGR-Kanal 17 und der Einlasstrakt 3 korrodieren oder die große Menge gesammelten Kondenswassers kann auf einmal in die Verbrennungskammer 16 des Motors 1 fließen, was Wasserschlag oder andere Defekte verursacht. In der vorliegenden Ausführungsform führt die ECU 50 die folgende Kondenswasserausstoßsteuerung durch, um zu vermeiden, dass sich eine große Menge Kondenswasser aus dem AGR-Gas bildet, welches während dem vollständigen Schließen des AGR-Ventils 18 durch ein Leck zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 geströmt ist, und sich stromabwärts des AGR-Ventils 18 sammelt.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel für Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung zeigt. Wenn die Verarbeitung entsprechend dieser Routine abläuft, erfasst oder liest die ECU 50 zuerst eine Einlasstemperatur THA, welche auf einem erfassten Wert des Einlasstemperatursensors 56 im Schritt 100 basiert.
  • Im Schritt 110 bestimmt die ECU 50 dann eine Wassergefriertemperatur THC basierend auf der Einlasstemperatur THA. Die Wassergefriertemperatur THC ist eine Wassertemperatur, welche dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob Kondenswasser gefroren ist oder nicht, und welche als ein Maß dient, um das Gefrieren von Kondenswasser im AGR-Kanal 17 zu bestimmen. Die ECU 50 kann die Wassergefriertemperatur THC erhalten, entsprechend der Einlasstemperatur THA zum Beispiel unter Bezug auf ein vorgegebenes Diagramm, das in 4 gezeigt ist. Wie in 4 dargestellt ist, zeigt das Diagramm einen Bereich der Einlasstemperatur THA, welche ungefähr so niedrig wie ”0°C” ist, so dass die Wassergefriertemperatur THC geringer ist als die Einlasstemperatur THA, welche in dem niedrigen Temperaturbereich höher liegt.
  • Im Schritt 120 erfasst die ECU 50 eine Kühlwassertemperatur THW, welche auf einem Messwert des Wassertemperatursensors 53 basiert.
  • Im Schritt 130 erfasst die ECU 50 nacheinander eine Motordrehzahl NE und eine Motorlast KL, welche auf Messwerten des Eingangsdrucksensors 51 bzw. des Drehzahlsensors 52 basieren. Dabei kann die ECU 50 die Motorlast KL aus einer Beziehung zwischen der Motordrehzahl NE und dem Einlassdruck PM ermitteln.
  • Im Schritt 140 bestimmt die ECU 50 einen Zielöffnungsgrad Tegr des AGR-Ventils 18 basierend auf der Motordrehzahl NE und der Motorlast KL. Die ECU 50 kann diesen Zielöffnungsgrad Tegr aus der Motordrehzahl NE und der Motorlast KL unter Bezugnahme auf ein vorgegebenes Diagramm (nicht gezeigt) ermitteln.
  • Im Schritt 150 bestimmt die ECU 50, ob die aktuell erfasste Kühlwassertemperatur THW geringer ist als ein vorbestimmter Wert T1 oder nicht. Dabei ist der vorbestimmte Wert T1 eine Temperatur als Maß, das anzeigt, dass sich der Motor 1 in einem aufgewärmten Zustand befindet und kann zum Beispiel bei ”70°C” festgelegt sein. Falls eine negative Feststellung gemacht wurde, (NEIN) im Schritt 150, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf den Schritt 220. Falls eine positive Feststellung gemacht wird, (JA) im Schritt 150, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf den Schritt 160 vor. In diesem Fall ist der Motor 1 nicht aufgewärmt und so unterzieht die ECU 50 das AGR-Ventil 18 der Schließsteuerung, und schließt dabei das Ventil 18.
  • Wenn die ECU 50 feststellt, dass der Motor 1 in einem aufgewärmten Zustand ist, steuert die ECU 50 das AGR-Ventil 18, sich zu öffnen, basierend auf einem Zielöffnungsgrad Tegr in Schritt 220 und setzt die Verarbeitung zum Schritt 100 zurück.
  • Im Schritt 160 bestimmt die ECU 50, ob die Kühlwassertemperatur THW höher ist als die Wassergefriertemperatur THC, die aktuell erfasst wird, oder nicht. Bei NEIN in Schritt 160, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 210. Bei JA im Schritt 160, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf den Schritt 170.
  • Wenn die ECU 50 feststellt, dass der Motor 1 nicht im aufgewärmten Zustand ist und der Motor 1 in einem Temperaturbereich ist, in welchem Kondenswasser gefrierbar ist, fährt die ECU 50 fort, das AGR-Ventil 18 im Schritt 210 zu schließen und setzt die Verarbeitung zum Schritt 100 zurück.
  • Im Schritt 170 bestimmt die ECU 50, ob sich der Betriebszustand des Motors 1 in einem Schubabschaltungsbetrieb befindet oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob der Motor 1 im Schubbetrieb ist und die Kraftstoffversorgung zum Motor 1 durch die Einspritzdüsen 25 abgeschnitten ist oder nicht. Dieser Zustand wird als ”Schubabschaltung” bezeichnet. Bei NEIN im Schritt 170, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 210. Bei JA im Schritt 170, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf den Schritt 180.
  • Im Schritt 180, in welchem der Motor 1 nicht in einem aufgewärmten Zustand ist, befindet sich der Motor 1 in einem Temperaturzustand, in welchem Kondenswasser nicht gefrierbar ist, und der Motor 1 ist im Schwachlastbetriebszustand der Schubabschaltung, die ECU 50 unterzieht das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung. Genauer, die ECU 50 öffnet das AGR-Ventil 18 zwangsweise von einem geschlossenen Zustand. Entsprechend kann das Kondenswasser, das sich im Sammler 45 auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 gesammelt hat, zur stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 fließen, durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 fließen und ausgestoßen werden.
  • Im Schritt 190 wartet die ECU 50 auf den Ablauf einer vorbestimmten Zeit und setzt die Verarbeitung auf Schritt 200. Dabei kann die vorbestimmte Zeit zum Beispiel auf ”1–2 Sekunden” gesetzt sein.
  • Im Schritt 200 setzt die ECU 50 das AGR-Ventil 18 von der Zwangsöffnungssteuerung auf die Schließsteuerung und setzt den Ablauf dann auf Schritt 100 zurück.
  • Entsprechend der obigen Steuerung, wenn das AGR-Ventil 18 gesteuert werden soll, vollständig zu schließen, falls vorbestimmte Ausstoßbedingungen erfüllt sind, um das Kondenswasser von der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 auszustoßen, unterzieht die ECU 50 das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung, um das Kondenswasser von der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 auszustoßen. Dabei enthalten die vorbestimmten Ausstoßbedingungen ”vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 (entsprechend zu bevor der AGR-Startzustand hergestellt ist)”, ”die Kühlwassertemperatur THW ist höher als die Wassergefriertemperatur THC” und ”während einer Schubabschaltung des Motors 1”. Die ECU 50 setzt das AGR-Ventil 18 zur Schließsteuerung, wenn die vorbestimmte Zeit seit dem Start der Zwangsöffnungssteuerung abläuft.
  • Entsprechend der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader der vorliegenden Ausführungsform, wenn das AGR-Ventil 18 gesteuert werden muss, um vollständig zu schließen, falls die vorbestimmten Ausstoßbedingungen erfüllt sind, öffnet die ECU 50 zwangsweise das AGR-Ventil 18. Auf diese Weise kann das Kondenswasser, das sich auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 gebildet hat, von stromabwärts zu stromaufwärts des AGR-Ventils 18 fließen und weiter nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5, und wird dann ausgestoßen. Daher kann das Kondenswasser, das sich vom AGR-Gas bildet, das zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 während der vollständigen Schließung des AGR-Ventils 18 durch ein Leck geströmt ist, davon abgehalten werden, sich in großen Mengen auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 zu sammeln. Dies kann die Korrosion des AGR-Kanals 17 und des Einlasstrakts 3 aufgrund der großen Menge Kondenswassers verhindern und auf diese Weise die große Menge Kondenswasser davon abhalten in die Verbrennungskammer 16 des Motors 1 zu fließen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform schließen die vorbestimmten Ausstoßbedingungen ein ”vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 (entsprechend zu vorher, die AGR-Startbedingungen liegen vor)”, ”die Kühlwassertemperatur THW ist höher als die Gefrierwassertemperatur THC” und ”während der Schubabschaltung des Motors 1”. Entsprechend kann das Kondenswasser, das sich stromabwärts des AGR-Ventils 18 bildet, bevor der Motor 1 vollständig aufgewärmt ist, von stromabwärts zu stromaufwärts des AGR-Ventils 18 fließen, ferner durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 fließen und von dort ausgestoßen werden. So kann Kondenswasser, das vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 gebildet wurde, von der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 zum Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden. Darüber hinaus ist während der Schubabschaltung die Einlassmenge Ga gering und der Druck im AGR-Kanal 17 ist niedrig und die AGR ist weniger. Dadurch wird das Kondenswasser, das sich stromabwärts des AGR-Ventils 18 bildet, nicht in den Einlasstrakt 3 gesaugt. Entsprechend ist es möglich, das Kondenswasser davon abzuhalten, unzulässig vom AGR-Kanal 17 in die Verbrennungskammer 16 zu fließen. Wenn die Kühlwassertemperatur THW geringer ist als die Wassergefriertemperatur THC, also während eines kalten Zeitraums, in welchem das Kondenswasser gefroren ist und weniger fließen kann, wird die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 nicht durchgeführt. Auf diese Weise wird eine unnötige Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 ausgeschlossen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Sammler 45 stromabwärts des AGR-Ventils 18 angeordnet, so dass das Kondenswasser, das sich stromabwärts des AGR-Ventils 18 bildet, sich im Sammler 45 sammelt. Wenn das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen wird, kann das Kondenswasser, das sich im Sammler 45 gesammelt hat, nach unten zur stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 fließen und weiter nach unten entlang der Schräge des AGR-Kanals 17 zum Auslasstrakt 5, und wird dann ausgestoßen. Auf diese Weise kann das Kondenswasser, das sich auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 gebildet hat, auf natürliche Weise durch Schwerkraft zum Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das AGR-Ventil 18 zur Schließsteuerung zurückgesetzt nach einem Ablauf einer vorbestimmten Zeit vom Beginn der Zwangsöffnungssteuerung. Auf diese Weise kann nachfolgend eine normale Steuerung des AGR-Ventils 18 ohne irgendwelche Probleme durchgeführt werden. Dies kann verhindern, dass AGR-Gas unnötigerweise mit in die Verbrennungskammer 16 genommen wird, nachdem das AGR-Ventil 18 zwangsgesteuert ist und auch einen instabilen Betrieb des Motors 1 aufgrund des AGR-Gases verhindern.
  • Wenn die obigen Ausstoßbedingungen vorliegen, wird die elektronische Drosseleinrichtung 14 (das Drosselventil 21) geschlossen, der Einlassdruck im Einlasstrakt 3 stromaufwärts des Drosselventils 21 bleibt unverändert, auch wenn das AGR-Ventil 18 von einer Zwangsöffnungssteuerung zur Schließsteuerung zurückgesetzt wird. Auf diese Weise ändert sich die Einlassmenge Ga im Einlasstrakt 3 nur gering.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Eine zweite Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird nachstehend detailliert erklärt mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen.
  • In jeder der folgenden Ausführungsformen werden Teilen, die ähnlich oder identisch zu solchen der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet wie in der ersten Ausführungsform. Die folgende Erklärung wird mit einem Fokus auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform gemacht.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich in Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der ersten Ausführungsform. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung in der zweiten Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm aus 5 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm aus 3 durch die Durchführung eines Schritt 165, welcher zwischen den Schritten 160 und 170 hinzugefügt ist, durch die Verarbeitung eines Schritts 175, der zwischen den Schritten 170 und 180 hinzugefügt ist, die Durchführung des Schritts 205, der nach Schritt 200 eingefügt ist und einer Verarbeitung 215, welche zwischen den Schritten 150 und 220 im Ablaufdiagramm von 3 hinzugefügt ist.
  • Wenn die Verarbeitung entsprechend dieser Routine fortschreitet und die Verarbeitung der Schritte 100 bis 160 durchgeführt wird, und bei JA im Schritt 160, nimmt die ECU 50 einen ”Ablauf von Zeit ohne Schubabschaltung” Tfcoff im Schritt 165 vor. Dieser Zeitablauf Tfcoff repräsentiert einen Zeitablauf, in welchem eine Schubabschaltung nicht nach dem Abschluss einer vorhergehenden Schubabschaltung durchgeführt wird. Die ECU 50 kann diesen Zeitablauf Tfcoff erhalten durch das Aufsummieren eines Zeitablaufs ab dem Zeitpunkt, wenn die vorherige Schubabschaltung während des Betriebs des Motors 1 abgeschlossen ist.
  • Danach, bei JA im Schritt 170, bestimmt die ECU 50 im Schritt 175, ob oder ob nicht der Zeitablauf Tfcoff länger ist als ein vorbestimmter Wert D1. Genauer bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist seit dem Abschluss der vorherigen Schubabschaltung. Dabei repräsentiert der vorbestimmte Wert D1 die Zeitspanne, in welcher eine bestimmte Menge Kondenswasser erzeugt werden kann, auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 aufgrund des AGR-Gases, das durch ein Leck geströmt ist von stromaufwärts nach stromabwärts des AGR-Ventils 18, welches gesteuert ist, vollständig zu schließen. Bei NEIN im Schritt 170 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 210. Bei JA im Schritt 170 setzt die ECU 50 die Verarbeitung zum Schritt 180 und führt dann die Verarbeitung der Schritte 180 bis 200 durch.
  • In Schritt 205 nachfolgend zum Schritt 200, setzt die ECU 50 den Zeitablauf Tfcoff auf ”0” zurück und setzt die Verarbeitung auf Schritt 100 zurück.
  • Andererseits, bei NEIN im Schritt 150, das heißt, wenn der Motor 1 im aufgewärmten Zustand ist, setzt die ECU 50 den Zeitablauf Tfcoff auf ”0” im Schritt 215 und setzt dann die Verarbeitung auf Schritt 220.
  • Entsprechend der obigen Steuerung, unterschiedlich zu der ersten Ausführungsform, schließen die vorbestimmten Ausstoßbedingungen ein ”vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 (entsprechend zu bevor die AGR-Startbedingung vorliegt)”, ”die Kühlwassertemperatur THW ist höher als die Wassergefriertemperatur THC”, ”während der Schubabschaltung des Motors”, und ”nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit (ein vorbestimmter Wert D1) seit der vorherigen Schubabschaltung”. Genauer, entsprechend der obigen Steuerung, wird das AGR-Ventil 18 einer Zwangsöffnungssteuerung unterzogen, nachdem die vorbestimmte Zeit (der vorbestimmte Wert D1) abgelaufen ist seit der vorherigen Schubabschaltung, zusätzlich zu der Ausstoßbedingung bei der ersten Ausführungsform.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in der vorangehend erläuterten vorliegenden Ausführungsform kann die folgenden Schritte und Wirkungen zusätzlich zu denen der ersten Ausführungsform vorsehen. Genauer, da die vorbestimmten Ausstoßbedingungen einschließen ”nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit (ein vorbestimmter Wert D1) seit der vorangehenden Schubabschaltung”, falls eine Möglichkeit besteht, dass eine bestimmte Menge Kondenswasser auf der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 auftritt, also im Sammler 45, kann das Kondenswasser von stromabwärts zu stromaufwärts des AGR-Ventils 18 fließen und weiter nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5, und wird ausgestoßen. Dies kann die Zahl der Male verringern, in denen das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen wird, um das Kondenswasser aus dem Sammler 45 auszustoßen und auf diese Weise das Kondenswasser nur dann in den Auslasstrakt 5 auszustoßen, wenn sich das Kondenswasser wesentlich im Sammler 45 sammelt.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Eine dritte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird nachstehend im Detail erläutert, mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen.
  • Diese dritte Ausführungsform unterscheidet sich in den Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der zweiten Ausführungsform. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung im dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Das Ablaufdiagramm aus 6 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm aus 5 in einer Verarbeitung des Schritts 135, welcher anstelle von Schritt 130 vorgesehen ist und in der Verarbeitung der Schritte 250 bis 260, welche im Ablaufdiagramm der 5 hinzugefügt sind.
  • Wenn die Verarbeitung entsprechend dieser Routine erfolgt, und die Verarbeitung der Schritte 100 bis 120 durchgeführt wird, erfasst die ECU 50 im Schritt 135 die Motordrehzahl NE, die Motorlast KL und die Einlassmenge Ga basierend auf Messwerten des Einlasssensors 51, des Drehzahlsensors 52 bzw. des Luftmengenmessers 54.
  • Dann, wenn die Verarbeitung der Schritte 140 bis 170 durchgeführt wird, und bei NEIN im Schritt 170, bestimmt die ECU 50 im Schritt 250, ob oder ob nicht der Zeitablauf Tfcoff länger ist als vorbestimmter Wert E1. Dieser vorbestimmte Wert E1 entspricht einer kürzeren Zeit als der vorher genannte vorbestimmte Wert D1. Bei NEIN im Schritt 250 setzt die ECU 50 die Verarbeitung zum Schritt 210. Bei JA im Schritt 250, setzt die ECU 50 die Verarbeitung zum Schritt 260.
  • Im Schritt 260 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht die gerade erfasste Einlassmenge Ga größer ist als ein vorbestimmter Wert F1. Dabei entspricht dieser vorbestimmte Wert F1 einer unteren Grenze des Eingangswerts Ga, wenn der Motor in einem Schwachlastbetrieb ist. Bei NEIN im Schritt 260, was angibt, dass sich der Motor 1 in einem Schwachlastbetrieb befindet, setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 180 und führt die Verarbeitung der Schritte 180 bis 205 durch. Bei JA im Schritt 260, was angibt, dass der Motor 1 sich in einem mittleren oder einem Hochlastbetrieb befindet, schaltet die ECU 50 die Verarbeitung zum Schritt 210.
  • Entsprechend zur oberen Steuerung, führt die ECU 50 die folgende Steuerung durch, zusätzlich zur Steuerung in der zweiten Ausführungsform. Genauer, sogar wenn die Bedingung des ”während der Schubabschaltung”, welche eine der vorbestimmten Ausstoßbedingungen ist, nicht erfüllt ist, solange wie ”nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit (der vorbestimmte Wert E1 (< D1)) seit der vorhergehenden Schubabschaltung”, unterzieht die ECU 50 das AGR-Ventil 18 einer Zwangsöffnungssteuerung unter der Bedingung, dass die Einlassmenge Ga nicht größer ist als der vorbestimmte Wert F1, d. h., wenn der Motor 1 in einem vorbestimmten Schwachlastbetrieb ist.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader der vorliegenden Ausführungsform, die obenstehend erläutert wurde, kann die folgenden Funktionen und Effekte aufweisen, zusätzlich zu denen der zweiten Ausführungsform. Genauer, da das AGR-Ventil 18 zwangsgeöffnet ist unter der Bedingung, dass der Motor 1 sich in einem vorbestimmten Schwachlastbetrieb befindet, sogar ohne Vorliegen der Bedingung des ”während der Schubabschaltung”, welche eine der vorbestimmten Ausstoßbedingungen ist, wird die Frequenz des Ausstoßens von Kondenswasser aus dem Sammler 45, der stromabwärts vom AGR-Ventil 18 angeordnet ist, erhöht. Daher ist es möglich, auch wenn die vorbestimmte Ausstoßbedingung nicht erfüllt ist, das Kondenswasser entsprechend zum Ausstoßtrakt 5 auszustoßen, bevor sich das Kondenswasser in größeren Mengen im Sammler 45 sammelt.
  • Hier, ähnlich zu jeder der vorherigen Ausführungsformen, liegt die Zeit, in welcher das AGR-Ventil 18 zwangsweise geöffnet wird, vorzugsweise ”während der Schubabschaltung” des Motors 1, in welcher das AGR-Gas nicht in den Einlasstrakt 3 eintreten wird, auch wenn das AGR-Ventil 18 geöffnet ist und Frischluft in den Einlasstrakt 3 gesaugt wird. In der zweiten Ausführungsform, wenn die Schubabschaltung im Motor 1 nicht durchgeführt wird, wird die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 ausgeschaltet. Während dieser Zeit kann das Kondenswasser von der stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 nicht in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden. In der dritten Ausführungsform ist im Gegensatz dazu, sogar wenn die Schubabschaltung im Motor 1 nicht durchgeführt wird, solange bis nach einem Ablauf der vorbestimmten Zeit (der vorbestimmte Wert E1 (< D1)) seit der vorhergehenden Schubabschaltung, die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 unter der Bedingung ermöglicht, dass der Motor 1 sich im vorbestimmten Schwachlastbetrieb befindet. Im Bereich des Schwachlastbetriebs des Motors 1 ist der Gegendruck des Motors 1 gering, die Durchflussrate von AGR-Gas ist klein, sogar wenn das AGR-Ventil 18 geöffnet ist, und die Strömungsgeschwindigkeit des AGR-Gases ist sehr langsam, das AGR-Gas tritt kaum in den Einlasstrakt 3 ein. Daher kann das Kondenswasser, das im Sammler 45 gesammelt ist, der stromabwärts des AGR-Ventils 18 angeordnet ist, durch den AGR-Kanal 17 in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden.
  • <Vierte Ausführungsform>
  • Eine vierte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader entsprechend der Erfindung wird nachfolgend im Detail erläutert mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen.
  • Diese vierte Ausführungsform unterscheidet sich in den Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der dritten Ausführungsform. 7 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel der Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung in der vierten Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm von 7 unterscheidet sich von dem Ablaufdiagramm der 6 durch die Verarbeitung der Schritte 136 und 137, welche zwischen den Schritten 135 und 140 hinzugefügt sind, einer Verarbeitung von Schritt 206, welcher nach Schritt 205 hinzugefügt ist, und einer Verarbeitung des Schritts 255, welcher anstelle von Schritt 250 im Ablaufdiagramm von 6 vorgesehen ist.
  • Wenn die Verarbeitung entsprechend dieser Routine abläuft und die Verarbeitung der Schritte 100 bis 135 durchgeführt wird, bestimmt die ECU 50 im Schritt 136 einen AGR-Gasleckagezählwert Cegr pro Zeit auf Basis der gerade erfassten Einlassmenge Ga. Dieser Zählwert Cegr repräsentiert einen Wert zur Abschätzung der AGR-Gasleckagemenge pro Zeiteinheit, welche durch ein Leck des AGR-Ventils 18 in einem völlig geschlossenem Zustand ausströmt. Die ECU 50 kann diesen AGR-Gasleckagezählwert Cegr entsprechend zur Einlassmenge Ga ermitteln, z. B. durch Bezugnahme auf ein vorgebebenes Diagramm, welches in 8 gezeigt ist. Dieses Diagramm ist wie in 8 gezeigt so aufbereitet, dass der Zählwert Cegr in einem gekrümmten Verlauf zunimmt, wenn die Einlassmenge Ga zunimmt. Falls durch ein Leck des AGR-Ventils 18 in dessen völlig geschlossenen Zustand ein Gas ausströmt, tendiert die Leckagemenge der AGR-Gasleckage zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 größer zu sein, wenn der Gegendruck im Motor 1 höher ist. Dabei, da der Gegendruck des Motors 1 annähernd proportional zur Einlassmenge Ga ist, ist es möglich, die AGR-Gasleckagemenge zur stromabwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 abzuschätzen durch Bezugnahme auf das Diagramm des AGR-Gasleckagezählwerts Cegr (AGR-Gasleckagemenge pro Zeit) gemäß der Einlassmenge Ga wie in 8 gezeigt ist.
  • Im Schritt 137 bestimmt die ECU 50 einen integrierten Zählwert TCegr der AGR-Gasleckage. Die ECU 50 kann diesen aktuellen integrierten Zählwert TCegr ermitteln durch Addieren eines aktuell bestimmten Zählwerts Cegr zu einem vorherigen integrierten Zählwert TCegr. Dieser integrierte Zählwert TCegr repräsentiert eine geschätzte Leckagemenge des gesamten AGR-Gases, welches durch ein Leck von stromaufwärts zu stromabwärts des AGR-Ventils 18 geströmt ist, seit dann, wenn das AGR-Ventil 18 in einen völlig geschlossenen Zustand kommt.
  • Hiernach führt die ECU 50 die Verarbeitungen in und nach dem Schritt 140 aus und setzt den integrierten Zählwert TCegr im Schritt 206 auf ”0” zurück, nachfolgend zu Schritt 205 und setzt dann die Verarbeitung auf Schritt 100 zurück.
  • Im Schritt 255, nachfolgend zum Schritt 170, bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht der integrierte Zählwert TCegr größer ist als ein vorbestimmter Wert G1. Bei JA im Schritt 255 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 260. Bei NEIN im Schritt 255 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 210.
  • Gemäß der obigen Steuerung führt die ECU 50 die vorliegende Steuerung zusätzlich zur Steuerung in der dritten Ausführungsform aus. Genauer, die ECU 50 berechnet die geschätzte Leckagemenge (den integrierten Zählwert TCegr) von AGR-Gas, welches durch ein Leck von stromaufwärts nach stromabwärts des AGR-Ventils 18 strömen wird, ab dann, wenn das AGR-Ventil 18 in einen völlig geschlossenen Zustand kommt. Sogar ohne Vorliegen der Bedingung des ”während der Schubabschaltung”, welche eine der vorbestimmten Ausstoßbedingungen ist, öffnet die ECU 50 zwangsweise das AGR-Ventil 18 unter der Bedingung, dass zu der Zeit, wenn die geschätzte Leckagemenge größer ist als der vorbestimmte Wert G1 und die Einlassmenge Ga nicht größer ist als der vorbestimmte Wert F1, das ist zu der Zeit, wenn der Motor 1 im Schwachlastbetrieb ist.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in der vorliegenden Ausführungsform, die vorausgehend erläutert wurde, kann die folgenden Funktionen und Wirkungen zusätzlich zu denen der dritten Ausführungsform vorsehen. Genauer, sogar, wenn die Bedingung des ”während der Schubabschaltung”, welche eine der vorbestimmten Ausstoßbedingungen ist, nicht vorliegt, wird das AGR-Ventil 18 zwangsgeöffnet unter der Bedingung, dass zu der Zeit, wenn die geschätzte Leckagemenge von AGR-Gas (der integrierte Zählwert TCegr) größer ist als der vorbestimmte Wert G1 und der Motor 1 ist im vorbestimmten Schwachlastbetrieb. Entsprechend kann eine bestimmte Menge gebildetes Kondenswasser in dem Sammler 45 stromabwärts des AGR-Ventils 18, vom Sammler 45 zur stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 fließen und weiter nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 fließen und wird ausgestoßen. Deshalb, sogar falls die vorbestimmte Ausstoßbedingung nicht erfüllt wird, kann das Kondenswasser ausgestoßen werden durch die AGR-Passage 17 zum Auslasstrakt 5 bevor sich das Kondenswasser in großen Mengen im Sammler 45 sammelt.
  • <Fünfte Ausführungsform>
  • Eine fünfte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader entsprechend der Erfindung wird nachfolgend im Detail erklärt, unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen.
  • Diese fünfte Ausführungsform unterscheidet sich in Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der ersten Ausführungsform. 9 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung der fünften Ausführungsform zeigt.
  • Wenn die Verarbeitung entsprechend dieser Routine erfolgt, bestimmt die ECU 50 in Schritt 300, ob die Zündung eingeschaltet ist oder nicht. Das heißt, die ECU 50 entscheidet, ob oder ob nicht der Zündschalter 57 ausgeschaltet ist, um den Motor zu stoppen. Bei JA im Schritt 300 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 310. Bei NEIN im Schritt 300 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 330.
  • Im Schritt 310, in welchem die Zündung ausgeschaltet ist, führt die ECU 50 einen Stoppvorgang des Motors 1 durch. Genauer, die ECU 50 stoppt die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzdüse(n) 25 und stoppt den Zündvorgang der Zündkerze(n) 29. Die ECU 50 setzt ein Motorstoppsignal XESTOP auf ”1”. Dieses Signal XESTOP wird auf ”1” zurückgesetzt, wenn der Stoppvorgang des Motors 1 ausgeführt wird, wobei es auf ”0” zurückgesetzt wird, wenn der Startvorgang des Motors 1 ausgeführt wird.
  • In Schritt 320 unterzieht die ECU 50 das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung und setzt die Verarbeitung auf Schritt 300 zurück. Entsprechend kann das im Sammler 45 stromabwärts des AGR-Ventils 18 gesammelte Kondenswasser nach stromaufwärts des AGR-Ventils 18 fließen, und weiter nach unten fließen durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 und wird ausgestoßen.
  • Auf der anderen Seite bestimmt die ECU 50 im Schritt 330, ob oder ob nicht das Motorstoppsignal XESTOP ”0” ist. Genauer, die ECU 50 bewertet, ob oder ob nicht ein Start des Motors 1 ausgeführt wurde. Bei JA im Schritt 330 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 340. Bei NEIN im Schritt 330 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 350.
  • Im Schritt 340 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht ein Leerlaufstopp des Motors 1 angefordert wurde. Bei JA im Schritt 340 setzt die ECU 50 die Verarbeitung zu Schritt 310. Bei NEIN im Schritt 340 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 350.
  • In Schritt 350 nachfolgend nach Schritt 330 oder 340 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht das Starten des Motors 1 aus dem Stoppzustand angefordert wurde. Bei JA im Schritt 350 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 360. Bei NEIN im Schritt 350 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 380.
  • In Schritt 360, in welchem das Starten des Motors 1 angefordert wurde, steuert die ECU 50 das AGR-Ventil 18 zum Schließen aus einem offenen Zustand. Genauer, die ECU 50 setzt das AGR-Ventil 18, das zwangsweise vor dem Stopp des Motors 1 geöffnet wurde, zurück in einen vorher geschlossenen Zustand.
  • In Schritt 370 führt die ECU 50 einen Start des Motors 1 durch. Das heißt, die ECU 50 aktiviert einen Starter (nicht gezeigt) und startet auch die Kraftstoffeinspritzung der Einspritzdüse(n) 25 und den Zündvorgang der Zündkerze(n) 29. Darüber hinaus setzt die ECU 50 die Motorstoppmarkierung XESTOPP auf ”0” und setzt die Verarbeitung auf Schritt 300 zurück.
  • Auf der anderen Seite erfasst die ECU 50 in Schritt 380 die Kühlwassertemperatur THW basierend auf einem Messwert des Wassertemperatursensors 53.
  • Im Schritt 390 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht die aktuell erfasste Kühlwassertemperatur THW höher ist als ein vorbestimmter Wert T1. Bei JA im Schritt 390 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 400. Bei NEIN im Schritt 390 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 430. In diesem Fall, in welchem der Motor 1 nicht im aufgewärmten Zustand ist, steuert die ECU 50, das AGR-Ventil 18 zu schließen.
  • Im Schritt 430 ist angezeigt, dass der Motor 1 nicht in einem aufgewärmten Zustand ist, die ECU 50 fährt mit der Schließsteuerung des AGR-Ventils 18 fort und setzt die Verarbeitung auf Schritt 300 zurück.
  • Andererseits erfasst die ECU 50 im Schritt 400 die Motordrehzahl NE und die Motorlast KL basierend auf den Messwerten des Eingangsdrucksensors 51 bzw. des Drehzahlsensors 52.
  • In Schritt 410 stimmt die ECU 50 nacheinander einen Zielöffnungsgrad Tegr des AGR-Ventils 18 basierend auf der Motordrehzahl NE und der Motorlast KL.
  • Im Schritt 420 steuert die ECU 50 das AGR-Ventil 18 basierend auf dem Zielöffnungsgrad Tegr und setzt die Verarbeitung auf Schritt 300 zurück.
  • Gemäß der obigen Steuerung, im Unterschied zu jeder der vorher genannten Steuerungen, enthalten die vorbestimmten Ausstoßbedingungen ”zu der Zeit, wenn der Stopp des Motors 1 ausgeführt wird”. Die ECU 50 setzt ferner das AGR-Ventil 18 zur Schließsteuerung zurück, wenn der Start des Motors 1 angefordert wird, nach der Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in der vorliegenden Ausführungsform, die vorangehend erklärt wurde, kann die folgenden Funktionen und Wirkungen aufweisen, die sich unterscheiden von denjenigen in jedem der obigen Ausführungsformen. Genauer wird in der vorliegenden Ausführungsform das AGR-Ventil 18 während der Durchführung eines Stopps des Motors 1 der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen, so dass das gebildete Kondenswasser im Sammler 45 stromabwärts des AGR-Ventils 18 nicht in den Einlasstrakt 3 gesaugt wird durch den AGR-Kanal 17, aber von stromabwärts zu stromaufwärts des AGR-Ventils 18 fließen kann und weiter nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 fließen kann und ausgestoßen wird. Entsprechend kann das Kondenswasser, das sich im Sammler 45 während des Stopps des Motors 1 gesammelt hat, in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden. In gleicher Weise kann das Kondenswasser, das sich nach dem Stopp des Motors 1 gebildet hat, in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden. Dies kann verhindern, dass das Kondenswasser aus dem Sammler 45 durch den Einlasstrakt 3 in die Verbrennungskammer 16 gesaugt wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung des AGR-Ventils 18 zur Schließsteuerung zurückgesetzt, wenn das Starten des Motors 1 angefordert wird, die Normalsteuerung des AGR-Ventils 18 kann nach dem Stopp des Motors 1 ohne Probleme durchgeführt werden. Dies kann verhindern, dass das AGR-Gas nach dem Start des Motors 1 unnötigerweise in die Verbrennungskammer 16 gesaugt wird und dabei einen instabilen Betrieb des Motors 1 aufgrund des AGR-Gases vermeiden.
  • <Sechste Ausführungsform>
  • Eine sechste Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird nachstehend im Detail erklärt mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen.
  • Diese sechste Ausführungsform unterscheidet sich in den Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der fünften Ausführungsform. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung der sechsten Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm von 10 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm von 9 durch die Verarbeitung der Schritte 500 bis 750, welche anstatt der Schritte 380 bis 430 vorgesehen sind. Im Ablaufdiagramm der 10 ist speziell die Verarbeitung der Schritte 500 bis 530 vor dem Schritt 300 vorgesehen und die Verarbeitung der Schritte 450 und 500 ist nach dem Schritt 320 vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Verarbeitung des Schritts 560 nach dem Schritt 350 vorgesehen und eine Verarbeitung des Schritts 570 ist nach dem Schritt 530 vorgesehen.
  • Wenn die Verarbeitung nach dieser Routine abläuft, erfasst die ECU 50 in Schritt 500 die Kühlwassertemperatur THW basierend auf einem Messwert des Temperatursensors 53.
  • In Schritt 510 erfasst die ECU 50 nacheinander die Motordrehzahl NE und die Motorlast KL basierend auf Messwerten des Eingangsdrucksensors 51 bzw. des Drehzahlsensors 52.
  • Im Schritt 520 bestimmt die ECU 50 einen Zielöffnungsgrad Tegr des AGR-Ventils 18 basierend auf der Motordrehzahl NE und der Motorlast KL.
  • Im Schritt 530 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht die aktuell erfasste Kühlwassertemperatur THW kleiner ist als ein vorbestimmter Wert T1. Bei NEIN im Schritt 530 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 570. Bei JA im Schritt 530 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 300 und führt die Verarbeitung der Schritte 300 bis 370 durch. In diesem Fall, in welchem der Motor nicht im aufgewärmten Zustand ist, steuert die ECU 50, das AGR-Ventil 18 zu schließen.
  • Im Schritt 570, in welchem der Motor 1 im aufgewärmtem Zustand ist, steuert die ECU 50, das AGR-Ventil 18 zu öffnen, basierend auf dem Zielöffnungsgrad Tegr, und setzt die Verarbeitung auf Schritt 500 zurück.
  • Auf der anderen Seite unterzieht die ECU 50 das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung im Schritt 320 und wartet dann auf den Ablauf einer vorbestimmten Zeit im Schritt 540 und setzt die Verarbeitung auf Schritt 550. Hierbei kann die vorbestimmte Zeit zum Beispiel auf ”1–2 Sekunden” gesetzt sein.
  • Im Schritt 550 setzt die ECU 50 das AGR-Ventil 18 von der Zwangsöffnungssteuerung zur Schließsteuerung und setzt dann die Verarbeitung auf Schritt 500 zurück.
  • Auf der anderen Seite, im Schritt 350, falls das Starten des Motors 1 aus dem gestoppten Status nicht angefordert wurde, setzt die ECU die Verarbeitung auf den Schritt 560, um die Schließsteuerung des AGR-Ventils 18 fortzusetzen, und setzt die Verarbeitung auf Schritt 500 zurück.
  • Entsprechend der obigen Steuerung und verschieden von der in der fünften Ausführungsform, beinhalten die Ausstoßbedingungen ”vor dem Aufwärmen des Motors 1 (entsprechend zu bevor die AGR-Startbedingung vorliegt)” und ”während der Durchführung eines Stopps des Motors 1”. Die ECU 50 setzt das AGR-Ventil 18 ferner zurück zur Schließsteuerung, nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist seit dem Start der Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18.
  • Dabei, falls der Motor sich nicht im aufgewärmten Zustand befindet, sinkt die Temperatur des Auslasstrakts 5 stark nach dem Stopp des Motors 1 und erzeugt dabei einen Gasstrom vom Einlasstrakt 3 zum Auslasstrakt 5. Daher, wenn das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen wird, wird verbleibendes AGR-Gas, das im Einlasstrakt 3 bleibt, ausgestoßen in den Auslasstrakt 5 durch den AGR-Kanal 17 und weiter nach draußen. Wenn die Abnahmerate der Temperatur des Auslasstrakts 5 mit der Zeit, die nach einem Stopp des Motors 1 abläuft, fällt, wird das verbleibende AGR-Gas, das vom Einlasstrakt 3 zum Auslasstrakt 5 strömt, gestoppt. Zu der Zeit verbleibt eine große Menge Abgas (Wasser oder Feuchtigkeit enthaltend), das von der Verbrennungskammer 16 ausgestoßen wurde, im Auslasstrakt, und schwächt dabei den Strom von verbleibendem AGR-Gas vom Einlasstrakt 3 zum Auslasstrakt 5. Zu der Zeit, wenn diese Strömung verschwindet, wird das AGR-Ventil 18 zurückgesetzt von der Zwangsöffnungssteuerung zur Schließsteuerung. Dies kann das verbleibende AGR-Gas davon abhalten, in den Einlasstrakt 3 einzutreten.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader der vorliegenden Ausführungsform kann die folgenden Funktionen und Wirkungen vorsehen, welche sich von denen der fünften Ausführungsform unterscheiden. In der sechsten Ausführungsform schließen die vorbestimmten Ausstoßbedingungen, genauer ”vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 (entsprechend zu bevor die AGR-Startbedingung erfüllt ist)” und ”während der Durchführung eines Stopps des Motors 1” ein. Zu der Zeit, wenn das Aufwärmen des Motors 1 nicht abgeschlossen ist, wird daher das sich stromabwärts des AGR-Ventils 18 gebildete Kondenswasser nicht während der Durchführung eines Stopps des Motors 1 durch den AGR-Kanal 17 in den Einlasstrakt 3 gesaugt, aber es kann von stromabwärts zu stromaufwärts des AGR-Ventils 18 fließen und weiter nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 fließen und wird ausgestoßen. Daher kann während der Durchführung eines Stopps des Motors 1 das Kondenswasser, das sich in Sammler 45 gesammelt hat, in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, während der Durchführung eines Stopps des Motors 1, wenn eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist seit dem Start der Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18, wird das AGR-Ventil 18 zur Schließkontrolle zurückgesetzt. Auf diese Weise kann ohne irgendwelche Probleme eine normale Steuerung des AGR-Ventils 18 durchgeführt werden zu der Zeit eines nachfolgenden Motorstarts. Dies kann ein unnötiges Fließen von AGR-Gas in die Verbrennungskammer 16 verhindern, zu der Zeit eines nachfolgenden Starts des Motors 1 und weiter einen instabilen Betrieb des Motors 1 aufgrund des AGR-Gases vermeiden.
  • <Siebte Ausführungsform>
  • Eine siebte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird nachfolgend im Detail erklärt, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
  • Diese siebte Ausführungsform unterscheidet sich in den Verarbeitungsdetails von jeder der vorgenannten Ausführungsformen. 11 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel der Verarbeitungsdetails einer Kondenswasserausstoßsteuerung im AGR-Ventil 18 dieser Ausführungsform zeigt.
  • Wenn die Verarbeitung dieser Routine folgt, bestimmt die ECU 50 im Schritt 700, ob die Zündung an ist oder nicht. Genauer entscheidet die ECU 50, ob oder ob nicht der Zündschalter 57 eingeschaltet ist, um den Motor 1 zu starten. Bei JA im Schritt 700 setzt die ECU 50 die Verarbeitung zum Schritt 710. Bei NEIN im Schritt 700 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 700 zurück.
  • Im Schritt 710 erfasst die ECU 50 die Einlasstemperatur THA basierend auf einem Messwert des Einlasstemperatursensors 56.
  • Im Schritt 720 bestimmt die ECU 50 dann eine Wassergefriertemperatur THC basierend auf der Einlasstemperatur THA.
  • Im Schritt 730 erfasst die ECU 50 die Motordrehzahl NE und die Kühlwassertemperatur THW basierend auf Messwerten des Drehzahlsensors 52 bzw. des Wassertemperatursensors 53.
  • Im Schritt 740 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht die Kühlwassertemperatur THW höher ist als ”0°C”. Genauer, es wird bestimmt, ob oder ob nicht der Temperaturzustand des Motors 1 höher ist als die Gefriertemperatur. Bei NEIN im Schritt 740 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 850. Bei JA im Schritt 740 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 750.
  • Im Schritt 850, in welchem der Temperaturstand des Motors bei Gefriertemperatur liegt, verhindert die ECU 50 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 und setzt die Verarbeitung zu Schritt 700 zurück. Dabei, z. B. wenn das AGR-Ventil 18 während eines kalten Zeitabschnitts nach dem Stopp des Motors 1 in geöffnetem Stand gelassen wurde, kann das Kondenswasser, das in einen Spalt zwischen der Ausgangswelle 34 des AGR-Ventils 18 und dem Gehäuse und anderen Bauteilen eintritt, gefrieren, und dabei verursachen, dass das Ventilelement 32 im geöffneten Zustand festklemmt. Falls der Motor in diesem Zustand gestartet wird, besteht ein Risiko, dass das AGR-Gas zufällig in die Verbrennungskammer 16 strömt und zu einer Verschlechterung der Startleistung des Motors 1 führt. Um diesen Fehler zu vermeiden, wird im Schritt 850 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 unterdrückt.
  • Andererseits entscheidet die ECU 50 im Schritt 750, ob oder ob nicht ein Ventilschließsignal XEGRO ”1” ist. Dieses Signal XEGRO wird auf ”1” gesetzt, wenn das AGR-Ventil 18 gesteuert wird zu Schließen und auf ”0” gesetzt, wenn das AGR-Ventil 18 gesteuert wird zu Öffnen. Bei NEIN im Schritt 750 setzt die ECU 50 die Verarbeitung zu Schritt 700 zurück. Bei JA im Schritt 750 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 760.
  • Im Schritt 760 unterzieht die ECU 50 das AGR-Ventil der Zwangsöffnungssteuerung. Das heißt, dass die ECU 50 das AGR-Ventil 18 zwangsweise öffnet vom geschlossenen Zustand zur Zeit des Starts des Motors 1.
  • Im Schritt 770 entscheidet die ECU 50, ob oder ob nicht das AGR-Ventil 18 geöffnet ist. Die ECU 50 kann diese Unterscheidung auf Basis eines Sollwerts des Gleichstrommotors 31 des AGR-Ventils 18 treffen. Bei NEIN im Schritt 770 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 810. Bei JA im Schritt 770 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 780.
  • Im Schritt 780 wartet die ECU 50 auf den Ablauf einer vorbestimmten Zeit seit dem Öffnen des AGR-Ventils 18 und setzt danach die Verarbeitung auf Schritt 790. Dabei kann die vorbestimmte Zeit zum Beispiel auf ”1 Sekunde” gesetzt sein.
  • Im Schritt 790 setzt die ECU 50 das AGR-Ventil 18 von der Zwangsöffnungssteuerung zur Schließsteuerung zurück. Im Schritt 800 setzt die ECU 50 das Ventil-Schließsignal XEGRO auf ”1” und setzt die Verarbeitung auf Schritt 700 zurück.
  • Auf der anderen Seite bestimmt die ECU 50 im Schritt 810, ob oder ob nicht die Kühlwassertemperatur THW geringer ist als die Gefrierwassertemperatur THC entsprechend der Einlasstemperatur THA. Bei JA in Schritt 810 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 820. Bei NEIN im Schritt 820 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 830.
  • Im Schritt 820, in welchem das Kühlwasser THW eine Temperatur aufweist, bei welcher das Kondenswasser gefrierbar ist, unterbricht die ECU 50 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 und setzt die Verarbeitung auf Schritt 790.
  • Im Schritt 830 bestimmt die ECU 50, ob das Ventilelement 32 des AGR-Ventils 18 durch Festklemmen ausfällt.
  • Danach führt die ECU 50 im Schritt 840 eine AGR-Versagensverarbeitung durch. Genauer führt die ECU 50 zum Beispiel eine Verarbeitung zum Speichern der Versagensbestimmung des AGR-Ventils 18 in einem Speicher durch oder warnt einen Fahrer. Die ECU 50 setzt dann die Verarbeitung auf Schritt 700 zurück.
  • Entsprechend der obigen Steuerung und verschieden von denen in jeder der vorgenannten Ausführungsformen beinhalten die vorbestimmten Ausstoßbedingungen ”während dem Start des Motors 1” und ”zu der Zeit, wenn das Kondenswasser in einem nicht-gefrierbaren Temperaturzustand ist”. Die ECU 50 setzt das AGR-Ventil 18 zur Schließsteuerung zurück, wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist seit dem Start der Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18. Dabei, während sich der Motor in dem Gefriertemperaturzustand befindet, verhindert die ECU 50 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18. Darüber hinaus unterbricht die ECU 50 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 während sich der Motor 1 nicht in dem Gefriertemperaturzustand befindet und das AGR-Ventil 18 nicht offen ist, sogar wenn es der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen ist und wenn die Kühlwassertemperatur THW geringer ist als die Gefrierwassertemperatur THC. Die ECU 50 bestimmt, dass das AGR-Ventil 18 wegen Festklemmens ausfällt, wenn das AGR-Ventil 18 nicht geöffnet ist, sogar wenn es der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen ist und wenn die Kühlwassertemperatur THW höher ist als die Gefrierwassertemperatur THC.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit Turbolader in der vorangehend erklärten vorliegenden Ausführungsform, kann die folgenden Funktionen und Wirkungen vorsehen, die verschieden sind von jedem der vorhergehenden Ausführungsformen. In der vorliegenden Ausführungsform, genauer, die vorbestimmten Ausstoßbedingungen beinhalten ”während dem Start des Motors 1” und ”zu der Zeit, wenn das Kondenswasser sich in einem nicht-gefrierbaren Temperaturzustand befindet”. Das Kondenswasser, das sich stromabwärts des AGR-Ventils 18 gebildet hat, ist nicht gefroren und wird nicht durch den AGR-Kanal 17 in den Einlasstrakt 3 gesaugt, kann aber nach unten fließen vom Sammler 45 zur stromaufwärtigen Seite des AGR-Ventils 18 und weiter nach unten durch den AGR-Kanal 17 zum Auslasstrakt 5 fließen und wird ausgestoßen. Daher kann das Kondenswasser, das sich im Sammler 45 während dem Start des Motors 1 gesammelt hat, in den Auslasstrakt 5 ausgestoßen werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird während dem Start des Motors 1 das AGR-Ventil 18 zur Schließsteuerung zurückgesetzt, wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist seit dem Start der Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18, so dass die Normalsteuerung des AGR-Ventils 18 ohne irgendwelche Probleme durchgeführt werden kann, bei und nach dem Starten des Motors 1. Dies kann ein unnötiges Strömen von AGR-Gas in die Verbrennungskammer 16 ab dem Starten des Motors 1 verhindern und weiterhin einen instabilen Betrieb des Motors 1 aufgrund von AGR-Gas vermeiden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Motor in einem Gefriertemperaturzustand ist, das heißt, wenn das Kondenswasser gefroren ist und nicht fließt, ist die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 verhindert. Auf diese Weise wird die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 nicht unnötig durchgeführt.
  • Weiterhin wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Motor 1 nicht in dem Gefriertemperaturzustand ist, die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 unterbrochen, wenn das AGR-Ventil 18 nicht geöffnet ist, sogar wenn es der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen ist und wenn die Kühlwassertemperatur THW geringer ist als die Gefrierwassertemperatur THC. Entsprechend, wenn ein Risiko besteht, dass das Ventilelement 32 des AGR-Ventils 18 durch Einfrieren festklemmen könnte und das Kondenswasser gefroren ist und nicht fließt, wird das AGR-Ventil 18 nicht zwangsgeöffnet.
  • Weiterhin wird in der vorliegenden Ausführungsform, in dem Fall, in dem der Motor 1 nicht im Gefriertemperaturzustand ist, wenn das AGR-Ventil 18 nicht geöffnet ist, sogar wenn es der Zwangsöffnungssteuerung unterzogen ist und wenn die Kühlwassertemperatur THW höher als die Gefrierwassertemperatur THC, festgestellt, dass das AGR-Ventil 18 wegen Festklemmens ausfällt. Daher, wenn das Ventilelement 32 des AGR-Ventils 18 festklemmt und nicht bewegbar ist und wenn das Kondenswasser nicht gefroren ist, wird das AGR-Ventil 18 nicht zwangsgeöffnet und der Festklemmausfall des AGR-Ventils 18 kann erfasst werden.
  • <Achte Ausführungsform>
  • Eine achte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird nachfolgend im Detail erklärt, unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen.
  • Diese achte Ausführungsform unterscheidet sich in den Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der siebten Ausführungsform. 12 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel für die Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung zeigt. Das Ablaufdiagramm von 12 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm der 11 in einer Verarbeitung des Schritts 785, welcher anstelle des Schritts 780 im Ablaufdiagramm der 11 vorgesehen ist.
  • Wenn die Verarbeitung entsprechend dieser Routine abläuft und die Verarbeitung der Schritte 700 bis 770 ausgeführt wird, bei JA im Schritt 770, wartet die ECU 50 bis die Motordrehzahl NE höher steigt als ein vorbestimmter Wert N1 im Schritt 785 und setzt die Verarbeitung dann auf Schritt 790. Genauer, wenn mit dem Starten des Motors 1 begonnen ist, wird das AGR-Ventil 18 einer Zwangsöffnungssteuerung unterzogen und wenn die Drehzahl NE des Motors 1 den vorbestimmten Wert N1 übersteigt, setzt die ECU 50 das AGR-Ventil 18 zur Schließsteuerung zurück.
  • Daher kann die vorliegende Ausführungsform die folgenden Funktionen und Wirkungen vorsehen, die unterschiedlich von denen der siebten Ausführungsform sind. In der vorliegenden Ausführungsform, genauer, nachdem die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 gestartet ist, wenn die Motordrehzahl NE einen vorbestimmten Wert N1 übersteigt, wird das AGR-Ventil 18 zurück zur Schließsteuerung gesetzt. Die Normalsteuerung des AGR-Ventils 18 kann bei oder nach dem Starten des Motors 1 ohne irgendwelche Probleme ausgeführt werden. Dies kann verhindern, dass nach dem Start des Motors 1 das AGR-Gas unnötigerweise mit in die Verbrennungskammer 16 genommen wird, und auch einen instabilen Betrieb des Motors 1 aufgrund des AGR-Gases verhindern.
  • <Neunte Ausführungsform>
  • Eine neunte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird nachfolgend im Detail erklärt, unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen.
  • Diese neunte Ausführungsform unterscheidet sich im Motorensystem und den Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von jeder der vorgenannten Ausführungsformen. 13 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Benzinmotorsystems mit einer Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 13 gezeigt ist, weist die vorliegende Ausführungsform ferner einen Frischlufteinlasskanal 41 auf, um Frischluft in den Einlasstrakt 3 stromabwärts des Drosselventils 21 einzulassen und ein Frischlufteinlassventil 42 zum Regulieren des Frischluftstroms im Frischlufteinlasskanal 41, welche unterschiedlich sind vom Motorsystem der 1. Der Frischlufteinlasskanal 41 weist einen Einlass 41a auf, der mit dem Einlasstrakt 3 stromaufwärts des Auslasses 17a des AGR-Kanals 17 verbunden ist, und einen Auslass 41b, der mit dem Einlasstrakt 3 stromabwärts des Drosselventils 21 und stromaufwärts des Ausgleichsraums 3a verbunden ist. Das Frischlufteinlassventil 42 ist ein motorbetriebenes Ventil und wird von der ECU 50 gesteuert.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kondenswasserausstoßsteuerung des Frischlufteinlassventils 42 ausgeführt, zusätzlich zur Kondenswasserausstoßsteuerung des AGR-Ventils 18 in den obigen Ausführungsformen. 14 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung des Frischlufteinlassventils 42 in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm aus 14 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm aus 3 in der Verarbeitung des Schritts 600, der anstelle von Schritt 140 vorgesehen ist, und in der Verarbeitung der Schritte 610 bis 650, welche anstatt der Schritte 170 bis 220 im Ablaufdiagramm der 3 vorgesehen sind.
  • Wenn die Verarbeitung dieser Routine folgt und die Verarbeitung der Schritte 100 bis 130 durchgeführt wird, bestimmt die ECU 50 im Schritt 600 einen Zielöffnungsgrad Tcav des Frischlufteinlassventils 42 basierend auf der aktuell erfassten Kühlwassertemperatur THW. Die ECU 50 kann diesen Zielöffnungsgrad Tcav ausgehend von der Kühlwassertemperatur THW unter Bezugnahme auf ein vorbestimmtes Diagramm (nicht gezeigt) ermitteln.
  • Danach, wenn die Verarbeitung der Schritte 150 und 160 durchgeführt wird und bei JA im Schritt 160, bestimmt die ECU 50 im Schritt 610, ob oder ob nicht die aktuell erfasste Kühlwassertemperatur THW höher ist als ein vorbestimmter Wert T2 (< T1). Hierbei kann der vorbestimmte Wert T2 zum Beispiel auf ”50°C” gesetzt werden. Bei NEIN im Schritt 610 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 610. Bei JA im Schritt 610 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 620.
  • Im Schritt 620 bestimmt die ECU 50, ob oder ob nicht die aktuell erfasste Motorlast KL geringer ist als ein vorbestimmter Wert K1. Bei NEIN im Schritt 620 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf den Schritt 640. Bei JA im Schritt 620 setzt die ECU 50 die Verarbeitung zum Schritt 630.
  • Im Schritt 630 unterzieht die ECU 50 das Frischlufteinlassventil 42 einer Leichtöffnungssteuerung. Genauer, die ECU 50 öffnet das Frischlufteinlassventil 42 leicht aus einem geschlossenen Zustand. Die ECU 50 setzt dann die Verarbeitung auf Schritt 100 zurück.
  • Auf der anderen Seite, im Schritt 640, nachfolgend zu Schritt 160, 610 oder 620, setzt die ECU 50 die Schließsteuerung des Frischlufteinlassventils 42 fort und setzt die Verarbeitung auf Schritt 100 zurück. Hierbei, bei JA im Schritt 150, das heißt, falls die Kühlwassertemperatur THW geringer ist als ein vorbestimmter Wert T1, der angibt, dass der Motor 1 sich nicht in einem aufgewärmten Zustand befindet, steuert die ECU 50 das Frischlufteinlassventil 42, vollständig zu Schließen. Im Schritt 640 wird daher die Schließsteuerung fortgesetzt.
  • Im Schritt 650, nachfolgend zu Schritt 150, der angibt, dass der Motor 1 im aufgewärmten Zustand ist, regelt die ECU 50 das Frischlufteinlassventil 42 auf Basis der Zielöffnung Tcav und setzt die Verarbeitung auf Schritt 100 zurück.
  • Entsprechend der obigen Steuerung steuert die ECU 50 das Frischlufteinlassventil 42 in dem geschlossenen Zustand, um es leicht zu öffnen unter der Bedingung vor Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 (entsprechend zu, bevor die AGR-Startbedingung erfüllt ist) und zu der Zeit, wenn sich der Motor 1 in einem Schwachlastbetrieb befindet, zusätzlich zu den Steuervorgängen in den obigen Ausführungsformen.
  • Hierbei, falls das Frischlufteinlassventil 32 im vollständig geschlossenen Zustand ein Gasleck aufweist, kann AGR-Gas durch das Leck von stromabwärts zu stromaufwärts des Frischlufteinlassventils 42 strömen unter der AGR-EIN-Bedingung, dass das AGR-Ventil 18 geöffnet ist und ein Aufladungsbereich vorliegt, in welchem der Turbolader 7 betrieben wird. Während des Stopps des Motors 1 wird AGR-Gas und andere, die sich im Frischlufteinlasskanal 41 stromaufwärts des Frischlufteinlassventils 42 sammeln, gekühlt während des Ansaugens des Motors 1, wobei möglicherweise Kondenswasser im Frischlufteinlasskanal 41 gebildet wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird daher während dem Stopp des Motors 1 das Frischlufteinlassventil 42 gesteuert, vollständig zu schließen, um zu verhindern, dass Kondenswasser, das sich im Frischlufteinlasskanal 41 stromaufwärts vom Frischlufteinlassventil 42 gebildet hat, in den Einlasstrakt 3 eintritt.
  • Wenn das Kondenswasser durch ein Leck vom Frischlufteinlasskanal 41 in den Einlasstrakt 3 strömt, wird das Kondenswasser sogleich zeitgleich mit dem Kaltstart des Motors 1 in den Motor 1 gesaugt, was Fehlzündungen verursachen kann. Daher muss das Kondenswasser, welches sich im Frischlufteinlasskanal 41 bildet, geeignet behandelt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird daher, unter der Bedingung, dass der Turbolader nicht verwendet wird und die Kühlwassertemperatur THW nach dem Kaltstart des Motors 1 höher ist als der vorbestimmte Wert T2 (z. B. ”50°C”) und geringer ist als der vorbestimmte Wert T1 (z. B. ”70°C), bei welchem der Motor 1 in den aufgewärmten Zustand kommt, das heißt unter der Bedingung, dass der Einlassdruck PN ein negativer Druck ist und die ECU 50 das Frischlufteinlassventil 42 leicht öffnet, um das Kondenswasser von stromaufwärts zu stromabwärts des Frischlufteinlassventils 42 strömen zu lassen, so dass das Kondenswasser in zerstäubter oder vernebelter Form langsam wieder in die Verbrennungskammer 16 des Motors 1 gesaugt wird. Hierbei, wenn die Kühlwassertemperatur THW den vorbestimmten Wert T2 etwas übersteigt, steuert die ECU 50 das Frischlufteinlassventil 42, sich leicht zu öffnen, und das Luft-Kraftstoffgemisch brennt eher schlecht im Motor 1, da die Kühlwassertemperatur THW auf eine sehr niedrige Temperatur sinkt. Entsprechend wird das Frischlufteinlassventil 42 der Leichtöffnungssteuerung unterzogen unter der Bedingung, dass die Kühlwassertemperatur THW so gering ist, dass sie das Starten der AGR erfordert. Auf der anderen Seite muss während des Schubbetriebs des Motors ab AGR EIN, das Frischlufteinlassventil 42 schnell geöffnet werden und das Kondenswasser wird bis dahin auf diese Weise behandelt.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in der vorliegenden Ausführungsform wie oben erläutert kann die folgenden Funktionen und Wirkungen zusätzlich zu denen in den vorherigen Ausführungsformen vorsehen. Genauer, wird das Frischlufteinlassventil 42 im geschlossenen Zustand durch die ECU 50 der Leichtöffnungssteuerung unterzogen unter der Bedingung des ”vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors 1 (entsprechend zu bevor die AGR-Startbedingung erfüllt ist)” und ”zu der Zeit, wenn der sich Motor 1 in einem Schwachlastbetrieb befindet”. Entsprechend wird das Kondenswasser, das sich vor dem Abschluss des Aufwärmens auf der strömungsaufwärtigen Seite des Frischlufteinlassventils 42 gebildet hat, in zerstäubter Form auf die stromabwärts gelegene Seite des Frischlufteinlassventils 42 ausgestoßen und wird dann durch den Frischlufteinlasskanal 41 und den Einlasstrakt 3 in die Verbrennungskammer 16 gesaugt. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass sich das Kondenswasser, welches sich vom AGR-Gas gebildet hat, das durch ein Leck von einer stromabwärtigen zu einer stromaufwärtigen Seite des Frischlufteinlassventils 42 während des vollständigen Schließens dieses Ventils 42 geströmt ist, in großen Mengen auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Ventils 42 sammelt. Folglich ist es möglich, eine Korrosion des Frischlufteinlasskanals 41 aufgrund einer großen Menge von Kondenswasser zu verhindern und auch die große Menge von Kondenswasser davon abzuhalten, in die Verbrennungskammer 16 des Motors 1 zu fließen.
  • <Zehnte Ausführungsform>
  • Eine zehnte Ausführungsform der Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß der Erfindung wird im Detail weiter unten erklärt mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen.
  • Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich in den Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung von der neunten Ausführungsform. 15 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel der Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung des AGR-Ventils 18 in der zehnten Ausführungsform zeigt. 16 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel der Verarbeitungsdetails der Kondenswasserausstoßsteuerung des Frischlufteinlassventils 42 in der zehnten Ausführungsform zeigt. Das Ablaufdiagramm aus 15 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm aus 3 darin, dass eine Verarbeitung des Schritts 900 vorgesehen ist zwischen den Schritten 170 und 180 im Ablaufdiagramm der 3. Das Ablaufdiagramm aus 15 unterscheidet sich vom Ablaufdiagramm aus 14 in einer Verarbeitung des Schritts 910, welcher zwischen den Schritten 610 und 620 im Ablaufdiagramm aus 14 vorgesehen ist.
  • Im Ablauf von 15, nachdem die Verarbeitung der Schritte 100 bis 170 durchgeführt ist, entscheidet die ECU 50 im Schritt 900, ob oder ob nicht das Frischlufteinlassventil 42 sich der Schließsteuerung unterzieht. Bei NEIN im Schritt 900 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 210, um die Schließsteuerung des AGR-Ventils 18 fortzusetzen. Bei JA im Schritt 900 schaltet die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 180, um das AGR-Ventil 18 der Zwangsöffnungssteuerung zu unterziehen. Dann setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 190.
  • Im Ablauf der 16, andererseits, nachdem die Verarbeitung der Schritte 100 bis 610 durchgeführt ist, entscheidet die ECU 50 im Schritt 910 nachfolgend zu Schritt 610, ob oder ob nicht das AGR-Ventil 18 der Schließkontrolle unterzogen wird. Bei NEIN im Schritt 910 setzt die ECU 50 den Ablauf auf Schritt 640, um mit der Schließkontrolle des Frischlufteinlassventils 42 fortzufahren. Bei JA im Schritt 910 setzt die ECU 50 die Verarbeitung auf Schritt 620 und führt dann die Verarbeitung der Schritte 620 und 630 durch. Genauer, wenn die Motorlast KL eine vorbestimmte Schwachlast ist, wird das Frischlufteinlassventil 42 leicht geöffnet.
  • Entsprechend der obigen Steuerung führt die ECU 50 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 und die Leichtöffnungssteuerung des Frischlufteinlassventils 42 zu unterschiedlichen Zeiten durch, zusätzlich zu der vorgenannten Steuerung in der neunten Ausführungsform.
  • Hierbei führt die ECU 50 die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 während einer Niedrigtemperaturschwachlast des Motors 1 durch, um das sich sammelnde AGR-Gas in den Auslasstrakt 5 auszustoßen. Zu dieser Zeit ermöglicht es das deshalb geöffnete AGR-Ventil 18 einer geringen Menge von AGR-Gas in den Einlasstrakt 3 zu strömen. Dies neigt dazu, die Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer 16 zu verschlechtern. Darüber hinaus wird das Frischlufteinlassventil 42 gesteuert, sich während der Niedrigtemperaturschwachlast des Motors 1 leicht zu öffnen, das sich sammelnde AGR-Gas kann in den Einlasstrakt 3 ausgestoßen werden. Zu dieser Zeit strömt das AGR-Gas in zerstäubter Form durch das leicht geöffnete Frischlufteinlassventil 42 in den Einlasstrakt 3. Dies kann die Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer 16 verschlechtern. In der vorliegenden Ausführungsform sind daher die Zeiten zum Ausstoßen des sich sammelnden AGR-Gases aus dem AGR-Kanal 17 und die Zeiten des Ausstoßens des sich sammelnden AGR-Gases aus dem Frischlufteinlasskanal 41 abwechselnd zueinander versetzt, um die Verschlechterung der Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer 16 zu minimieren.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader in der vorliegenden Ausführungsform, die vorangehend erklärt wurde, kann die folgenden Funktionen und Wirkungen vorsehen zusätzlich zu denen der neunten Ausführungsform. Genauer, in der zehnten Ausführungsform, wenn das AGR-Ventil 18 zwangsgeöffnet ist, kann AGR-Gas in kleinen Mengen in den Einlasstrakt 3 strömen und in die Verbrennungskammer 16 gesaugt werden. Darüber hinaus, wenn das Frischlufteinlassventil 42 leicht geöffnet ist, strömt das Kondenswasser in zerstäubter Form in geringer Menge in den Einlasstrakt 3 und wird in die Verbrennungskammer 16 gesaugt. In der vorliegenden Ausführungsform wird daher die Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 und die Leichtöffnungssteuerung des Frischlufteinlassventils 42 von der ECU 50 zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt, so dass das AGR-Gas und das Kondenswasser nicht gleichzeitig in die Verbrennungskammer 16 gesaugt werden. Dies kann eine Verschlechterung der Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches in der Verbrennungskammer 16 während des Betriebs des Motors 1 unterdrücken.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorgenannten Ausführungsformen und kann in anderen spezifischen Ausführungsformen verkörpert werden, ohne von den wesentlichen Eigenschaften dieser abzuweichen.
  • In den obigen Ausführungsformen ist das AGR-Ventil als Tellerventil und motorbetätigtes Ventil ausgeführt. Alternativ dazu kann das AGR-Ventil auch als Absperrklappe und motorbetätigtes Ventil ausgeführt sein.
  • Die Ausführungsformen 7 und 8 erläutern die Kondenswasserausstoßsteuerung des AGR-Ventils 18. Alternativ hierzu kann die gleiche Steuerung ausgeführt werden für die Kondenswasserausstoßsteuerung des Frischlufteinlassventils. In diesem Fall wird die Leichtöffnungssteuerung des Frischlufteinlassventils anstelle der Zwangsöffnungssteuerung des AGR-Ventils 18 durchgeführt.
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel für einen Motor eines Autos anwendbar, unabhängig davon, ob es sich um einen Benzinmotor oder einen Dieselmotor handelt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Motor
    3
    Einlasstrakt
    3a
    Ausgleichsraum
    5
    Auslasstrakt
    7
    Turbolader
    8
    Verdichter
    9
    Turbine
    10
    Drehwelle
    16
    Verbrennungskammer
    17
    AGR-Kanal
    17a
    Auslass
    17b
    Einlass
    18
    AGR-Ventil
    41
    Frischluftkanal
    42
    Frischlufteinlassventil
    50
    ECU
    51
    Einlassdrucksensor
    52
    Drehzahlsensor
    53
    Wassertemperatursensor
    54
    Luftmengenmesser
    56
    Einlasstemperatursensor
    57
    Zündschalter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012-229679 A [0005, 0006]
    • JP 2011-252482 A [0032]
    • JP 2010-275941 A [0036]

Claims (13)

  1. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor (1) mit einem Turbolader (7), wobei der Motor aufweist: den Turbolader (7), der zwischen einem Einlasstrakt (3) und einem Auslasstrakt (5) des Motors (1) vorgesehen ist und gestaltet ist, um den Einlassdruck im Einlasstrakt (3) zu erhöhen, der Turbolader (7) weist einen Verdichter (8) auf, der in dem Einlasstrakt (3) angeordnet ist, eine Turbine (9), die in dem Auslasstrakt (5) angeordnet ist, eine Drehwelle (10), welche den Verdichter (8) und die Turbine (9) verbindet, so dass der Verdichter (8) und die Turbine (9) als Einheit drehbar sind; einen Abgasrückführungskanal (17), gestaltet um einen Teils des Abgases, das von der Verbrennungskammer (16) des Motors (1) in den Auslasstrakt (5) ausgestoßen wird, als Abgasrückführungsgas in den Einlasstrakt (3) zu führen, um in die Verbrennungskammer (16) zurück zu strömen; ein Abgasrückführungsventil (18), gestaltet um eine Strömung des Abgasrückführungsgases im Abgasrückführungskanal (17) zu regulieren, der Abgasrückführungskanal (17) weist einen Einlass (17b) auf, der mit dem Auslasstrakt (5) stromabwärts der Turbine (9) verbunden ist und einen Auslass (17a), der mit dem Einlasstrakt (3) stromaufwärts des Verdichters (8) verbunden ist; Betriebszustandserfassungsmittel (23, 27, 51–57), gestaltet um einen Betriebszustand des Motors (1) zu erfassen; und Steuermittel (50), gestaltet um zumindest das Abgasrückführungsventil (18) basierend auf dem erfassten Betriebszustand zu steuern, das Steuermittel (50) ist eingerichtet, um ein vollständiges Schließen des Abgasrückführungsventils (18) zu steuern, wenn der erfasste Betriebszustand einem vorbestimmten Betriebszustand entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (17a) des Abgasrückführungskanals (17) in einer vertikalen Richtung an einer höheren Position angeordnet ist als der Einlass (17b), um es Kondenswasser zu ermöglichen, nach unten von einer Seite stromabwärts zu einer Seite stromaufwärts des Abgasrückführungsventils (18) zu fließen, und dem Kondenswasser zu ermöglichen, nach unten durch den Abgasrückführungskanal (17) zum Auslasstrakt (5) zu fließen, und wenn das Abgasrückführungsventil (18) zum vollständigen Schließen gesteuert werden muss, unterzieht das Steuermittel (50) das Abgasrückführungsventil (18) einer Zwangsöffnungssteuerung, wenn vorbestimmte Ausstoßbedingungen vorliegen, um das Kondenswasser von der Seite stromabwärts des Abgasrückführungsventils (18) auszustoßen.
  2. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßbedingungen einschließen: vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors (1) und während einer Schubabschaltung des Motors (1).
  3. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 2, wobei die Ausstoßbedingungen ferner einschließen: nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit seit einer vorausgehenden Schubabschaltung.
  4. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 3, wobei das Steuermittel (50) das Abgasrückführungsventil (18) der Zwangsöffnungssteuerung unter der Bedingung unterzieht, dass sich der Motor in einem vorbestimmten Schwachlastbetrieb befindet, auch wenn die Bedingung, dass dies während der Schubabschaltung erfolgt, welche eine der Ausstoßbedingungen ist, nicht vorliegt.
  5. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 3, wobei das Steuermittel (50) gestaltet ist zum Berechnen einer geschätzten Leckagemenge des Abgasrückführungsgases, welches durch ein Leck von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite des Abgasrückführungsventils (18) strömt, nachdem das Abgasrückführungsventil (18) in einen vollständig geschlossenen Zustand gekommen ist, und das Abgasrückführungsventil (18) unter der Bedingung zwangsweise öffnet, dass die geschätzte Leckagemenge größer ist als ein vorbestimmter Wert und dass der Motor (1) sich in einem vorbestimmten Schwachlastbetrieb befindet, auch wenn die Bedingung, dass dies während der Schubabschaltung erfolgt, welche eine der Ausstoßbedingungen ist, nicht vorliegt.
  6. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuermittel (50) das Abgasrückführungsventil (18) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit seit dem Beginn der Zwangsöffnungssteuerung zurücksetzt.
  7. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßbedingung einschließt: während der Durchführung eines Stopps des Motors (1), und das Steuermittel (50) setzt das Abgasrückführungsventil (18) zur Schließsteuerung zurück, wenn ein Start des Motors (1) angefordert wird.
  8. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßbedingung einschließt: vor dem Abschluss des Aufwärmens des Motors (1) und während der Durchführung eines Stopps des Motors (1), und das Steuermittel (50) das Abgasrückführungsventil (18) zur Schließsteuerung zurücksetzt, wenn eine vorbestimmte Zeit seit dem Beginn der Zwangsöffnungssteuerung abläuft.
  9. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßbedingung einschließt: während des Starts des Motors (1) und wenn das Kondenswasser in einem nicht gefrierbaren Temperaturzustand ist.
  10. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 9, wobei das Steuermittel (50) das Abgasrückführungsventil (18) zur Schließsteuerung zurücksetzt, wenn eine vorbestimmte Zeit seit dem Beginn der Zwangsöffnungssteuerung abläuft.
  11. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 9, wobei die Ausstoßbedingung einschließt: während der Durchführung einer Abschaltung des Motors (1), und das Steuermittel (50) setzt das Abgasrückführungsventil (18) zur Schließsteuerung zurück, wenn der Start des Motors (1) angefordert wird.
  12. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Steuermittel (50) das Abgasrückführungsventil (18) zur Schließsteuerung zurücksetzt, wenn die Drehzahl (NE) des Motors (1) einen vorbestimmten Wert seit dem Beginn der Zwangsöffnungssteuerung übersteigt.
  13. Abgasrückführungsvorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader gemäß Anspruch 12, wobei das Steuermittel (50) die Zwangsöffnungssteuerung des Abgasrückführungsventils (18) und eine Leichtöffnungssteuerung des Frischlufteinlassventils (42) zu unterschiedlichen Zeiten durchführt.
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