DE102015011393B4 - Steuervorrichtung für einen Motor, Verfahren zum Anhalten eines Motors und Computerprogrammprodukt - Google Patents

Steuervorrichtung für einen Motor, Verfahren zum Anhalten eines Motors und Computerprogrammprodukt Download PDF

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Abstract

Steuer- oder Regelvorrichtung für einen Motor, umfassend:eine Einlasssteuerventilsteuerung oder -regelung (60) zum im Wesentlichen vollständigen Schließen, wenn eine Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, eines Einlasssteuerventils (7) zum Einstellen einer Strömungsrate von durch einen Einlasskanal (1) des Motors (E) strömender Ansaugluft;eine Motordrehzahlerhöhungssteuerung oder -regelung (60) zum Erhöhen einer Motordrehzahl zum Erreichen einer Soll-Drehzahl, nachdem das Einlasssteuerventil (7) von der Einlasssteuerventilsteuerung (60) im Wesentlichen vollständig geschlossen worden ist; undeine Kraftstoffeinspritzstoppeinrichtung zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung, nachdem die Motordrehzahl durch die Motordrehzahlerhöhungssteuerung (60) erhöht worden ist,wobei die Steuer- oder Regelvorrichtung konfiguriert ist, die Kraftstoffeinspritzung bei erhöhter Motordrehzahl abzuschalten.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für einen Motor, insbesondere eine Steuervorrichtung für einen Motor, welche eine Motorhalt-Steuerung ausführt, sowie ein Computerprogrammprodukt.
  • Üblicherweise ist es bekannt, dass wenn ein in einem Fahrzeug montierter Motor sich zum Anhalten allmählich verlangsamt, der Motor und seine Aufhängung schwingen und das Fahrzeug vibrieren kann. Insbesondere gibt es einen Frequenzbereich, in dem eine derartige Schwingung auftritt (nachfolgend als der „Schwingungsfrequenzbereich“ bezeichnet), in einem Bereich niedriger Motordrehzahl, und die Schwingung kann auftreten, wenn die Motordrehzahl während der Verlangsamung des Motors den Schwingungsfrequenzbereich durchläuft.
  • Daher werden Methoden zum Unterdrücken dieser Schwingung, die beim Anhalten des Motors hervorgerufen wird, vorgeschlagen. Die JP2000 - 240 483 A offenbart eine derartige Methode. Gemäß JP2000 - 240 483 A wird, wenn eine Motorhalt-Bedingung erfüllt ist, die Motordrehzahl erhöht, ein Drosselventil in eine Schließrichtung betätigt, und dann wird der Motor angehalten. Auf diese Weise wird eine Ansaugluftmenge pro Motorzyklus reduziert, um eine Änderung der Motorlast während eines Verdichtungshubs und eines Expansionshubs zu unterdrücken. Somit wird eine Änderung der Motordrehzahl unterdrückt, und die durch das Anhalten des Motors hervorgerufene Schwingung wird unterdrückt.
  • Gemäß der JP2000 - 240 483 A wird die Motordrehzahl erhöht, und dann wird das Drosselventil in Schließrichtung betätigt, um einen Unterdruck in einem Einlasskanal zu erzeugen. Jedoch benötigt dieses Verfahren Zeit zum Erzeugen eines ausreichenden Unterdrucks in dem Einlasskanal (d.h. der Druck in dem Einlasskanal kann nicht schnell reduziert werden.) Die Amplitude der innerhalb des Schwingungsfrequenzbereichs erzeugten Schwingung korreliert mit dem Unterdruck in dem Einlasskanal, insbesondere wird die Amplitude der Schwingung groß, wenn der Unterdruck niedrig wird, und daher kann mit der in der JP2000 - 240 483 A beschriebenen Methode kein ausreichender Unterdruck erzeugt werden, während die Motordrehzahl den Schwingungsfrequenzbereich durchläuft, und die Amplitude der Schwingung kann nicht geeignet reduziert werden. Da das Erzeugen eines ausreichenden Unterdrucks Zeit in Anspruch nimmt, dauert es bei der in JP2000 - 240 483 A beschriebenen Methode länger, um die Motordrehzahl auf Null zu senken. Daher wird die Zeitspanne lang, während der die Motordrehzahl innerhalb des Schwingungsfrequenzbereichs bleibt, während er sich verlangsamt, und die Schwingung kann nicht geeignet unterdrückt werden.
  • US 2009 / 0 132 150 A1 offenbart eine Motorabstellsteuervorrichtung, die die Kraftstoffeinspritzung so steuert, dass der Motor bei einer vorgegebenen Drehzahl läuft. DE 10 2011 101 063 A1 offenbart ein Steuersystem und -verfahren zum Verbessern einer Stopp-Start-Ansprechzeit eines Motors. DE 10 2007 009 857 A1 beschreibt eine Motorsteuerung zur Steuerung eines automatischen Abschaltvorgangs einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird angesichts der obigen Situationen gemacht und zielt darauf ab, eine Steuer bzw. Regelvorrichtung für einen Motor bereitzustellen, welche Unterdruck innerhalb eines Einlasskanals eines in einem Fahrzeug installierten Motors sofort erhöhen kann und Schwingung in dem Fahrzeug, welche beim Anhalten des Motors erzeugt wird, geeignet unterdrücken kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für einen Motor bereitgestellt. Die Steuervorrichtung enthält eine Einlasssteuerventilsteuerung bzw. -regelung, die, wenn eine Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, ein Einlasssteuerventil im Wesentlichen vollständig schließt, um eine Strömungsrate von durch einen Einlasskanal des Motors strömender Ansaugluft einzustellen, eine Motordrehzahlerhöhungssteuerung bzw. -regelung, die eine Motordrehzahl erhöht, um eine Soll-Drehzahl zu erreichen, nachdem das Einlasssteuerventil von der Einlasssteuerventilsteuerung im Wesentlichen völlig geschlossen worden ist, und eine Kraftstoffeinspritzungsstoppvorrichtung, die eine Kraftstoffeinspritzung stoppt, nachdem die Motordrehzahl von der Motordrehzahlerhöhungssteuerung erhöht worden ist, wobei die Steuer- bzw. Regelvorrichtung konfiguriert ist, die Kraftstoffeinspritzung bei erhöhter Motordrehzahl abzuschalten.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, das Einlasssteuerventil im Wesentlichen völlig geschlossen, und nachdem das Einlasssteuerventil im Wesentlichen völlig geschlossen worden ist, wird die Motordrehzahl erhöht, um die Soll-Drehzahl zu erreichen. Somit wird die Saugleistung (Einlassleistung) des Motors durch die Erhöhung der Motordrehzahl verbessert. Durch Saugen von Gas innerhalb des Einlasskanals von dem im Wesentlichen völlig geschlossenen Einlasssteuerventil in den Motor, kann Unterdruck innerhalb eines Einlasskrümmers (Einlasskrümmer-Unterdruck) sofort erhöht werden. Somit kann die Amplitude der Schwingung, die innerhalb eines Schwingungsfrequenzbereichs erzeugt wird, reduziert werden. Ferner wird ein Widerstand, welcher einer niedergehenden Bewegung eines Kolbens des Motors entgegen wirkt (d.h. Ansaughub und Expansionshub), hoch, und die Motordrehzahl nimmt sofort ab. Daher kann eine Zeitspanne verkürzt werden, innerhalb der die Motordrehzahl während der Verlangsamung in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt. Daher kann gemäß dieser Konfiguration die Schwingung, die in dem Fahrzeug während des Anhaltens des Motors erzeugt wird, geeignet unterdrückt werden.
  • Der Motor ist vorzugsweise mit einem Turbolader ausgestattet, welcher verstellbare Schaufeln hat, die so konfiguriert sind, dass sie einen Turboladedruck einstellen. Die Steuervorrichtung enthält vorzugsweise ferner eine Schaufelsteuerung bzw. -regelung, um die Schaufeln des Turboladers im Wesentlichen vollständig zu schließen, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird.
  • Wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, wird gemäß dieser Konfiguration, da die Schaufeln des Turboladers im Wesentlichen vollständig geschlossen sind und Abgasruck innerhalb eines Auslasskanals des Motors erhöht wird, der Widerstand, welcher einer Hubbewegung des Kolbens des Motors entgegen wirkt (d.h. Verdichtungshub und Expansionshub), hoch, und die Motordrehzahl kann effektiv reduziert werden. Daher kann die Zeitspanne, innerhalb der die Motordrehzahl während der Verlangsamung in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, noch weiter verkürzt werden, und die Schwingung, die in dem Fahrzeug während des Anhaltens des Motors erzeugt wird, kann effektiv unterdrückt werden.
  • Der Motor ist vorzugweise mit einem Generator ausgestattet, der elektrische Energie über eine Antriebskraft des Motors erzeugt. Die Steuervorrichtung enthält vorzugsweise ferner eine Generatorsteuerung bzw. -regelung zum Erhöhen einer Last des Generators, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, die Motordrehzahl effektiv reduziert werden, da die Last des Generators erhöht wird, um die auf den Motor ausgeübte Last zu erhöhen. Daher kann die Zeitspanne, innerhalb der die Motordrehzahl während der Verlangsamung in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, noch weiter verkürzt werden, und die Schwingung, die in dem Fahrzeug während des Anhaltens des Motors erzeugt wird, kann effektiv unterdrückt werden.
  • Die Generatorsteuerung setzt den Betrieb des Generators vorzugsweise aus, sobald die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, und nimmt nach einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Ausgeben der Motorhalt-Anforderung den Betrieb des Generators wieder auf, um die Last des Generators zu erhöhen.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird der Betrieb des Generators zum Zeitpunkt der Ausgabe der Motorhalt-Anforderung ausgesetzt, und dann wird der Betrieb des Generators nach der vorgegebenen Zeitspanne nach dem Ausgabezeitpunkt wieder aufgenommen. Daher kann ein abrupter Spannungsanstieg einer Batterie zum Aufnehmen der erzeugten Energie des Generators verhindert werden.
  • Die Steuervorrichtung enthält ferner vorzugsweise eine Klimaanlagensteuerung - bzw. -regelung zum Erhöhen einer Last einer Klimaanlage, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird.
  • Da die Last der Klimaanlage erhöht wird, um die auf den Motor wirkende Last zu erhöhen, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, kann gemäß dieser Konfiguration die Motordrehzahl effektiv verringert werden. Daher kann die Zeitspanne, innerhalb der die Motordrehzahl während der Verlangsamung in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, noch weiter verkürzt werden.
  • Der Motor ist vorzugsweise mit einem Auslasssperrventil zum Einstellen einer Strömungsrate von durch einen Auslasskanal des Motors strömendem Abgas ausgestattet. Die Steuervorrichtung enthält vorzugsweise ferner eine Auslasssperrventilsteuerung bzw. -regelung, um das Auslasssperrventil im Wesentlichen vollständig zu schließen, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird.
  • Da das Auslasssperrventil, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, im Wesentlichen vollständig geschlossen wird und der Abgasdruck innerhalb des Auslasskanals erhöht wird, kann gemäß dieser Konfiguration die Motordrehzahl effektiv verringert werden. Daher kann die Zeitspanne, innerhalb der die Motordrehzahl während der Verlangsamung in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, noch weiter verkürzt werden.
  • Der Motor ist vorzugsweise mit einer Abgasrückführungs(AGR)-Vorrichtung ausgestattet, welche einen AGR-Kanal zum Zurückführen von Abgas in dem Auslasskanal in den Einlasskanals und ein AGR-Ventil zum Einstellen einer Strömungsrate des durch den AGR-Kanal strömenden Abgases enthält. Die Steuervorrichtung enthält vorzugsweise ferner eine AGR-Ventilsteuerung bzw. - regelung, um das AGR-Ventil der AGR-Vorrichtung im Wesentlichen vollständig zu schließen, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, da das AGR-Ventil im Wesentlichen vollständig geschlossen wird, um die Gasströmung zwischen dem Auslasskanal und dem Einlasskanal zu sperren, die dadurch erzeugte Auswirkung auf den Einlasskrümmer-Unterdruck, den Abgasdruck, usw. wie oben beschrieben (insbesondere die Abnahme des Einlasskrümmer-Unterdrucks und die Abnahme des Abgasdrucks) unterdrückt werden.
  • Die Einlasssteuerventilsteuerung stellt vorzugsweise das Einlasssteuerventil auf eine steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung ein, welche kein vollständig geschlossener Zustand ist, und dann stellt die Einlasssteuerventilsteuerung das Einlasssteuerventil vorzugsweise ferner aus der steuermäßig vollständig geschlossenen Stellung auf eine mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung ein, welche der im Wesentlichen komplett geschlossene Zustand ist.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird das Einlasssteuerventil einmal auf die steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt, und dann wird die Öffnung des Einlasssteuerventils von der steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung aus noch mehr reduziert, um die mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung zu erreichen. Somit kann die Gasströmung durch das Einlasssteuerventil im Wesentlichen gesperrt werden, während verhindert wird, dass eine exzessive Last auf das Einlasssteuerventil angewendet wird, und der Einlasskrümmer-Unterdruck kann effektiv erhöht werden.
  • Die Motordrehzahlerhöhungssteuerung erhöht vorzugsweise eine Kraftstoffeinspritzmenge, um die Motordrehzahl zu erhöhen.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann die Motordrehzahl durch Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge sicher auf die Soll-Drehzahl erhöht werden.
  • Die Steuervorrichtung wird vorzugsweise bei einem Motor verwendet, bei dem das Einlasssteuerventil an einer Position des Einlasskanals stromaufwärts eines Ladluftkühlers zum Kühlen der Ansaugluft angeordnet ist.
  • Da das Einlasssteuerventil stromaufwärts des Ladeluftkühlers angeordnet ist, ist gemäß dieser Konfiguration ein Volumen des Kanals zwischen dem Motor und dem Einlasssteuerventil groß, anders als bei einer Konfiguration, bei der das Einlasssteuerventil stromabwärts des Ladeluftkühlers angeordnet ist. Somit ist es schwierig, durch einfaches Schließen des Einlasssteuerventils ausreichenden Einlasskrümmer-Unterdruck sofort zu erzeugen. Mit der oben beschriebenen Konfiguration jedoch kann der Einlasskrümmer-Unterdruck sofort erzeugt werden, da das Einlasssteuerventil im Wesentlichen vollständig geschlossen ist und die Motordrehzahl erhöht ist. Mit anderen Worten: Gemäß dieser Konfiguration kann der Einlasskrümmer-Unterdruck, selbst mit der Konfiguration, bei der das Einlasssteuerventil aus Konstruktionsgründen usw. stromaufwärts des Ladeluftkühlers angeordnet ist, geeignet erhöht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Anhalten eines Verbrennungsmotors angegeben, welches die folgenden Schritte enthält:
    • im Wesentlichen vollständiges Schließen eines Einlasssteuerventils zum Einstellen einer Strömungsrate von Ansaugluft, welche durch einen Einlasskanal des Motors strömt;
    • Erhöhen einer Motordrehzahl, um eine Soll-Drehzahl zu erreichen, nachdem das Einlasssteuerventil im Wesentlichen vollständig geschlossen ist; und
    • Anhalten der Kraftstoffeinspritzung, nachdem die Motordrehzahl durch den Motor erhöht worden ist,
    • wobei die Kraftstoffeinspritzung bei erhöhter Motordrehzahl abgeschaltet wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Erhöhen der Last des Motors, um den Anhaltevorgang zu beschleunigen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt mit computerlesbaren Befehlen bereitgestellt, welche in der Lage sind, die Schritte eines der oben genannten Verfahren auszuführen, wenn sie auf einem geeigneten System geladen sind und ausgeführt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, welche ein Motorsystem darstellt, bei dem eine Steuervorrichtung für einen Motor nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
    • 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Turbinenkammer eines Turboladers der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines AGR-Hochdruckbereichs, eines AGR-Niederdruckbereichs und eines Keine-AGR-Bereichs der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Basisteuerung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 5 zeigt Zeitsteuerungsdiagramme für eine Motorhalt-Steuerung bzw. -regelung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, welches den Ablauf der Motorhalt-Steuerung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachfolgend wird eine Steuervorrichtung bzw. Regelvorrichtung für einen Motor nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
  • < Systemkonfiguration >
  • Zunächst wird ein Motorsystem, bei dem eine Steuervorrichtung für den Motor nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, welche eine schematische Konfigurationsansicht ist, die ein Motorsystem 200 darstellt, bei dem die Steuervorrichtung für den Motor nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
  • Wie in 1 dargestellt, enthält das Motorsystem 200 hauptsächlich einen Motor E, bei dem es sich um einen Dieselmotor handelt, ein Einlasssystem IN zum Zuführen von Einlassluft in den Motor E, ein Kraftstoffzufuhrsystem FS zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Motor, ein Abgassystem EX zum Abgeben von Abgas des Motors E, Sensoren 99 bis 122 zum Erfassen verschiedener Zustände betreffend den Motor 200 und eine elektronische Steuereinheit (ECU von engl. electronic control unit) 60 zum Steuern des Motorsystems 200. Der Motor E ist in dieser Ausführungsform in einem Fahrzeug installiert.
  • Zunächst hat das Einlasssystem IN einen Einlasskanal 1, durch den die Einlassluft strömt. Der Einlasskanal 1 ist von der der stromaufwärtigen Seite aus mit einem Luftfilter 3 zum Reinigen der von außen zugeführten Frischluft, einem Verdichter 5a, der zu einem Turbolader 5 gehört und dazu dient, einen Einlassluftdruck durch Verdichten der durch ihn strömenden Einlassluft zu erhöhen, einem Einlasssperrventil 7 zum Einstellen einer Strömungsrate der durch ihn strömenden Einlassluft, einer elektrischen Wasserpumpe 9 zum Regeln einer Strömungsrate eines Kühlmittels, welches einem wassergekühlten Ladeluftkühler 8 zuzuführen ist, einem Kühlmittelkanal 10, der den Ladeluftkühler 8 mit der elektrischen Wasserpumpe 9 verbindet und zum Rückführen des Kühlmittels dazwischen dient, dem wassergekühlten Ladeluftkühler 8, der z.B. in einem Einlasskrümmer angeordnet ist und zum Kühlen der Einlassluft unter Verwendung des durch ihn strömenden Kühlmittels dient, und einem Druckspeicher 12 zum vorübergehenden Speichern der dem Motor E zuzuführenden Einlassluft ausgestattet.
  • Ferner ist das Einlasssystem IN mit verschiedenen Sensoren 101 bis 103 und 105 bis 108 ausgestattet: Ein Luftströmungssensor 101 zum Erfassen einer Einlassluftmenge und ein Einlassluft-Temperatursensor 103 zum Erfassen einer Einlasslufttemperatur sind an einer Position des Einlasskanals 1 direkt stromabwärts des Luftfilters 3 angeordnet; ein Turbolader-Drehzahlsensor 103 zum Erfassen einer Drehzahl des Verdichters 5a (Turbodrehzahl) ist an dem Verdichter 5a des Turboladers 5 angeordnet; ein Einlasssperrventil-Positionssensor 105 zum Erfassen einer Öffnung des Einlasssperrventils 7 ist an dem Einlasssperrventil 7 angeordnet; ein Einlassluft-Temperatursensor 106 zum Erfassen einer Einlasslufttemperatur und ein Einlassluft-Drucksensor 107 zum Erfassen eines Einlassluftdrucks sind an Positionen des Einlasskanals direkt stromabwärts des Ladeluftkühlers 8 angeordnet; und ein Einlasskrümmer-Temperatursensor 108 zum Erfassen einer Einlasslufttemperatur innerhalb des Druckspeichers 12 ist an dem Druckspeicher 12 angeordnet. Die Sensoren 101 bis 103 und 105 bis 108, mit denen das Einlasssystem IN ausgestattet ist, geben den jeweils erfassten Parametern entsprechende Erfassungssignale S101 bis S103 und S105 bis S108 an die ECU 60 aus.
  • Weiter enthält der Motor E ein Einlassventil 15 zum Einlassen der von dem Einlasskanal 1 (insbesondere dem Einlasskrümmer) zugeführten Einlassluft in einen Brennraum 17, ein Kraftstoffeinspritzventil 20 zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum 17, eine Glühkerze 21, welche eine ergänzende Wärmequelle zum Sicherstellen der Zündfähigkeit z.B. beim Starten des Motors E darstellt, einen Kolben 23, der sich durch eine durch die Verbrennung von Gasgemisch innerhalb des Brennraums erzeugten Kraft hin- und herbewegt, eine Kurbelwelle 25, die sich durch die von dem Kolben erzeugte hin - und hergehende Bewegung dreht, und ein Auslassventil 27 zum Abgeben von durch die Verbrennung von Gasgemisch in dem Brennraum 17 erzeugtem Abgas an den Auslasskanal 41. Ferner ist der Motor E mit einem Generator 26 ausgestattet, welcher durch die Ausgangsleistung des Motors E gedreht wird und dazu dient, über die Drehung elektrische Energie zu erzeugen. Der Generator 26 lädt die erzeugte Energie auf die Batterie (nicht dargestellt). Außerdem ist der Motor E mit einem Kompressor einer Klimaanlage (nicht dargestellt) ausgestattet. Der Kompressor wird durch die Ausgangsleistung des Motors E gedreht.
  • Außerdem ist der Motor E mit einem Kühlmitteltemperatursensor 109 zum Erfassen einer Temperatur des Kühlmittels zum Kühlen des Motors E, einem Kurbelwinkelsensor 110 zum Erfassen eines Kurbelwinkels der Kurbelwelle 25, einen Öldruck/-temperatursensor 111 zum Erfassen eines Öldrucks und/einer Öltemperatur, einem optischen Ölstandsensor 112 zum Erfassen eines Ölstands ausgestattet. Die Sensoren 109 bis 112, mit denen der Motor E ausgestattet ist, geben den jeweils erfassten Parametern entsprechende Erfassungssignale S109 bis S112 an die ECU 60 aus.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem FS enthält einen Kraftstofftank 30 zum Speichern des Kraftstoffs und einen Kraftstoffzufuhrkanal 38 zum Zuführen des Kraftstoffs von dem Kraftstofftank 30 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 20. Der Kraftstoffzufuhrkanal 38 ist von der stromaufwärtigen Seite aus mit einer Niederdruckkraftstoffpumpe 31, einer Hochdruckkraftstoffpumpe 33 und einem Common Rail 35 ausgestattet. Außerdem ist die Niederdruckkraftstoffpumpe 31 mit einem Kraftstoffwärmer 32 ausgestattet, ist die Hochdruckkraftstoffpumpe 33 mit einem Kraftstoffdruckregler 34 ausgestattet und ist das Common Rail 35 mit einem Common Rail-Druckminderventil 36 ausgestattet.
  • Ferner ist in dem Kraftstoffzufuhrsystem FS ein Kraftstofftemperatursensor 114 zum Erfassen einer Kraftstofftemperatur an der Hochdruckkraftstoffpumpe 33 angeordnet, und ein Kraftstoffdrucksensor 115 zum Erfassen eines Kraftstoffdrucks ist an dem Common Rail 35 angeordnet. Die Sensoren 114 und 115, mit denen das Kraftstoffzufuhrsystem FS ausgestattet ist, geben den jeweils erfassten Parametern entsprechende Erfassungssignale S114 und S115 an die ECU 60 aus.
  • Das Abgassystem EX schließlich enthält den Auslasskanal 41, durch den das Abgas strömt. Der Auslasskanal 41 enthält von der stromaufwärtigen Seite aus eine Turbine 5b, die zum dem Turbolader 5 gehört und dazu dient, den Verdichter 5a wie oben beschrieben anzutreiben, indem sie sich mit der Kraft des durch sie strömenden Abgases dreht, einen Dieseloxidationskatalysator (DOC von engl. diesel oxidation catalyst) 45 und einen Dieselpartikelfilter (DPF) 46 mit einer Reinigungsfunktion für das Abgas und ein Abgassperrventil 49 zum Einstellen einer Strömungsrate des Abgases, die durch es hindurch strömt. Der DOC 45 ist ein Katalysator zum Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) durch Verwenden von Sauerstoff in dem Abgas, um sie in Wasser und Kohlendioxid umzuwandeln. Der DPF 46 ist ein Filter zum Einfangen von Schwebstoffteilchen (PM von engl. particulate matter) in dem Abgas.
  • Ferner sind in dem Abgassystem EX ein Abgasdrucksensor 116 zum Erfassen eines Abgasdrucks und ein Abgastemperatursensor 117 zum Erfassen einer Abgastemperatur an Positionen des Auslasskanals 41 stromaufwärts der Turbine 5b des Turboladers 5 angeordnet, Abgastemperatursensoren 118 und 119 zum Erfassen einer Abgastemperatur sind direkt stromaufwärts des DOC 45 bzw. zwischen dem DOC 45 und dem DPF 46 angeordnet, ein DPF-Druckdifferenzsensor 120 zum Erfassen einer Differenz des Abgasdrucks zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des DPF 46 an dem DPF 46 angeordnet, ein linearer O2-Sensor 121 zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration und ein Abgastemperatursensor 122 zum Erfassen einer Abgastemperatur sind an Positionen des Auslasskanals 41 direkt stromabwärts des DPF 46 angeordnet. Die Sensoren 116 bis 122, mit denen das Abgassystem EX ausgestattet ist, geben den jeweils erfassten Parametern entsprechende Erfassungssignale S116 bis S122 an die ECU 60 aus.
  • Außerdem ist bei dieser Ausführungsform der Turbolader 5 so konfiguriert, dass er eine kleine Größe hat, sodass er auch denn die Turboladung effizient durchführt, wenn die Abgasenergie gering ist und sich der Turbolader 5 mit niedriger Drehzahl dreht, und der Turbolader 5 ist mit einer Vielzahl von verstellbaren Schaufeln 5c ausgestattet, welche die Turbine 5b in Umfangsrichtung umgeben. Der Turbolader 5 ist als Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) konfiguriert, bei dem die Querschnittsfläche eines Strömungswegs des zu der Turbine 5b strömenden Abgases (Düsenquerschnittsfläche) durch die Schaufeln 5c veränderbar ist. Beispielsweise werden die Schaufeln 5c durch einen Betätiger über ein elektromagnetisches Ventil gedreht, welches durch Einwirken auf eine Membran einen Unterdruck einstellt. Außerdem ist ein VTG-Öffnungssensor 104 zum Erfassen von Öffnungen der Schaufeln 5c (d.h. Schaufelöffnungen; nachfolgend geeigneterweise insgesamt als die „VTG-Öffnung“ bezeichnet) ausgehend von einer Position des Betätigers bereitgestellt. Der VTG-Öffnungssensor 104 gibt ein der erfassten VTG-Öffnung entsprechendes Signal an die ECU 60 aus.
  • Die Schaufeln 5c des Turboladers 5 dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind hier unter Bezugnahme auf 2 ausführlich beschrieben, welche eine vergrößerte Querschnittsansicht einer schematischen Konfiguration einer Turbinenkammer 157a des Turboladers 5 ist.
  • Wie in 2 dargestellt, ist die in einem Turbinengehäuse 153 ausgebildete Turbinenkammer 157a mit der Vielzahl von verstellbaren Schaufeln 5c ausgestattet, welche die Turbine 5b umgeben, die in einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt der Turbinenkammer 157a angeordnet ist. Jede Schaufel 5c ist durch eine Spindel 5d drehbar gehalten, welche eine Seitenwand der Turbinenkammer 157a durchdringt. Die Schaufel 5c dreht sich in Richtung des Uhrzeigersinns in 2 um die Spindel 5d. Zwischen den Schaufeln 5c sind jeweils Düsen 155 ausgebildet. Wenn jede Schaufel 5c sich näher zu einer ihr benachbarten Schaufel neigt, wird eine Öffnung jeder Düse 155 (Düsenquerschnittsfläche) reduziert, und hohe Turboladeeffizienz kann erzeugt werden, selbst wenn die Abgasströmungsrate niedrig ist. Wenn dagegen jede Schaufel 5c in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, sodass sie sich von einer ihr benachbarten Schaufel weiter weg neigt, wird die Düsenquerschnittsfläche größer, und somit wird ein Luftströmungswiderstand reduziert und die Turboladeeffizienz kann verbessert werden, selbst wenn die Abgasströmungsrate hoch ist.
  • Ferner ist ein Ringelement 157 über einen Gestängemechanismus 158 an eine Stange 163 des Betätigers gekoppelt, und wenn der Betätiger aktiviert wird, wird jede Schaufel 5c über das Ringelement 157 gedreht. Insbesondere enthält der Gestängemechanismus 158 einen Koppelstift 158a, der in seinem einen Endteil drehbar mit dem Ringelement 157 gekoppelt ist, ein Koppelplattenelement 158b, das in seinem einen Endteil drehbar mit dem anderen Endteil des Koppelstifts 158a gekoppelt ist, ein Säulenelement 158c, das ein seinem einen Endteil mit dem anderen Endteil des Koppelplattenelements 158b gekoppelt ist und eine Außenwand des Turbinengehäuses 153 durchdringt, und ein Koppelplattenelement 158d, das in seinem einen Endteil mit einem vorstehenden Teil (d.h. dem anderen Endteil) des Säulenelements 158c gekoppelt ist. Der andere Endteil des Koppelplattenelements 158d ist durch einen (nicht dargestellten) Koppelstift drehbar mit der Stange 163 des Betätigers gekoppelt.
  • Wieder gemäß 1 enthält das Motorsystem 200 dieser Ausführungsform auch eine AGR-Hochdruckvorrichtung 43 und eine AGR-Niederdruckvorrichtung 48. Die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 enthält einen AGR-Hochdruckkanal 43a, welcher den Auslasskanal 41 an einer Position stromaufwärts der Turbine 5b des Turboladers 5 mit dem Einlasskanal 1 an einer Position stromabwärts des Verdichters 5a des Turboladers 5 (stromabwärts des Ladeluftkühlers 8, um genau zu sein) verbindet, und ein AGR-Hochdruckventil 43b zum Einstellen einer Strömungsrate des durch den AGR-Hochdruckkanal 43a strömenden Abgases. Die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 enthält einen AGR-Niederdruckkanal 48a, der den Auslasskanal 41 an einer Position stromabwärts der Turbine 5b des Turboladers 5 (einer Position stromabwärts des DPF 46 und stromaufwärts des Auslasssperrventils 49, um genau zu sein) mit dem Einlasskanal 1 an einer Position stromaufwärts des Verdichters 5a des Turboladers 5 verbindet, einen AGR-Niederdruckkühler 48b zum Kühlen des durch den AGR-Niederdruckkanal 48a strömenden Abgases, ein AGR-Niederdruckventil 48c zum Einstellen einer Strömungsrate des durch den AGR-Niederdruckkanal 48a strömenden Abgases und einen AGR-Niederdruckfilter 48d.
  • Eine Abgasmenge, die durch die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 zu dem Einlasssystem IN zurückgeführt wird (nachfolgend als „AGR-Hochdruckgasmenge“ bezeichnet) wird im Wesentlichen ausgehend von dem Abgasdruck in dem Teil stromaufwärts der Turbine 5b des Turboladers 5, dem Einlassluftdruck, der basierend auf der Öffnung des Einlass-Sperrventils 7 erzeugt wird und einer Öffnung des AGR-Hochdruckventils 43b bestimmt. Ferner wird eine Abgasmenge, die durch die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 zu dem Einlasssystem IN zurückgeführt wird (nachfolgend als „AGR-Niederdruckgasmenge“ bezeichnet) wird im Wesentlichen ausgehend von dem Einlassluftdruck in dem Teil stromaufwärts des Verdichters 5a des Turboladers 5, dem Abgasdruck, der basierend auf der Öffnung des Auslass-Sperrventils 49 erzeugt wird, und einer Öffnung des AGR-Niederdruckventils 48c bestimmt.
  • Hier werden ein Betriebsbereich des Motors E, in dem die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 betrieben wird, (nachfolgend als „AGR-Hochdruckbereich“ bezeichnet), ein Betriebsbereich des Motors E, in dem die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 betrieben wird, (nachfolgend als „AGR-Niederruckbereich“ bezeichnet) und ein Keine-AGR-Bereich, in dem weder die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 noch die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 betrieben wird, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das schematisch den AGR-Hochdruckbereich, den AGR-Niederdruckbereich und den Kein-AGR-Bereich darstellt, wobei die horizontale Achse eine Motordrehzahl angibt und die vertikale Achse eine Kraftstoffeinspritzmenge (entsprechend einer Motorlast) angibt.
  • Wie in 3 dargestellt, ist ein Betriebsbereich R1 des Motors E (entsprechend dem ersten Motorbetriebsbereich), in dem die Motorlast und die Motordrehzahl niedrig sind, der AGR-Hochdruckbereich, in dem die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 betrieben wird, und ein Betriebsbereich R2 des Motors E (entsprechend dem zweiten Motorbetriebsbereich), in dem die Motorlast und die Motordrehzahl höher als der AGR-Hochdruckbereich R1 sind, ist der AGR-Niederdruckbereich, in dem die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 betrieben wird. Genauer gesagt ist ein Teil des AGR-Niederdruckbereichs R2 (Bereich nahe der Grenze zu dem AGR-Hochdruckbereich R1) ein Bereich, in dem nicht nur die AGR-Niederdruckvorrichtung 48, sondern auch die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 betrieben wird, mit anderen Worten: Ein Bereich der kombinierten Nutzung der AGR-Hochdruckvorrichtung 43 und der AGR-Niederdruckvorrichtung 48. Außerdem ist ein Betriebsbereich R3 des Motors E, der so definiert ist, dass er die Motorlasten und Motordrehzahl abdeckt, die höher als diejenigen innerhalb des AGR-Niederdruckbereichs R2 sind, ein Bereich, in dem weder die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 noch die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 betrieben wird.
  • Wieder gemäß 1 steuert die ECU 60 dieser Ausführungsform die jeweiligen Komponenten des Motorsystems 200 ausgehend von Erfassungssignalen S98 bis S100, die von einem Umgebungstemperatursensor 98 zum Erfassen einer Umgebungstemperatur, einem Umgebungsluftdrucksensor 99 zum Erfassen eines Umgebungsluftdrucks und einem Beschleunigeröffnungssensor 100 zum Erfassen einer Position eines Gaspedals 95 (Beschleunigeröffnung) jeweils ausgegeben werden, zusätzlich zu den Erfassungssignalen S101 bis S122 von den verschiedenen Sensoren 101 bis 122, die oben beschrieben wurden. Insbesondere gibt die ECU 60 ein Steuersignal S130 an den Betätiger (nicht dargestellt) zum Antreiben der Schaufeln 5c aus, um die Öffnungen der Schaufeln 5c des Turbine 5b des Turboladers 5 (VTG-Öffnung) zu steuern. Ferner gibt die ECU 60 ein Steuersignal S131 an einen Betätiger (nicht dargestellt) zum Antreiben des Einlasssperrventils 7 aus, um die Öffnung des Einlass-Sperrventils 7 zu steuern. Außerdem gibt die ECU 60 ein Steuersignal S132 an die elektrische Wasserpumpe aus, um die Strömungsrate des dem Ladeluftkühler 8 zuzuführenden Kühlmittels zu steuern. Ferner gibt die ECU 60 ein Steuersignal S133 an das Kraftstoffeinspritzventil 20 aus, um die Kraftstoffeinspritzmenge für den Motor E zu steuern etc. Außerdem gibt die ECU 60 Steuersignale S134, S135, S136 und S137 an den Generator 26, den Kraftstoffwärmer 32, den Kraftstoffdruckregler 34 und das Common Rail-Druckminderventil 36 aus, um diese jeweils zu steuern. Ferner gibt die ECU 60 ein Steuersignal S138 an einen Betätiger (nicht dargestellt) zum Antreiben des AGR-Hochdruckventils 43b aus, um die Öffnung des AGR-Hochdruckventils 43b zu steuern. Außerdem gibt die ECU 60 ein Steuersignal S139 an einen Betätiger (nicht dargestellt) zum Antreiben des AGR-Niederdruckventils 48c aus, um die Öffnung des AGR-Niederdruckventils 48c zu steuern. Darüber hinaus gibt die ECU 60 ein Steuersignal S140 an einen Betätiger (nicht dargestellt) zum Antreiben des Auslasssperrventils 49 aus, um die Öffnung des Auslasssperrventils 49 zu steuern.
  • < Grundlegende Steuerung >
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 4 eine grundlegende Steuerung beschrieben, die von dem Motorsystem 200 dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. 4 ist ein Flussdiagramm, das die grundlegende Steuerung dieser Ausführungsform zeigt. In diesem Ablauf wird eine Steuerung zum Erreichen beispielsweise einer Soll-Sauerstoffkonzentration und einer Soll-Ansauglufttemperatur gemäß einer angeforderten Einspritzmenge an Kraftstoff ausgeführt. Ferner wird dieser Ablauf in einem vorgegebenen Zyklus von der ECU 60 wiederholt.
  • Zuerst erfasst die ECU 60 bei S11 zumindest eines der Erfassungssignale S98 bis S122, die von den verschiedenen oben beschriebenen Sensoren 98 bis 122 ausgegeben werden.
  • Dann setzt die ECU 60 bei S12 ausgehend von der durch den Beschleunigeröffnungssensor 100 erfassten Beschleunigeröffnung (dem Erfassungssignal S100 entsprechend) ein Soll-Drehmoment, das von dem Motor E abzugeben ist.
  • Dann setzt die ECU 60 bei S13 ausgehend von dem bei S12 gesetzten Soll-Drehmoment die angeforderte Einspritzmenge, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 20 einzuspritzen ist, und die Motordrehzahl.
  • Ausgehend von der bei S13 gesetzten angeforderten Einspritzmenge und der Motordrehzahl setzt die ECU 60 danach bei S14 ein Kraftstoffeinspritzmuster, einen Kraftstoffdruck, die Soll-Sauerstoffkonzentration, die Soll-Ansauglufttemperatur und einen AGR-Steuermodus (einen Modus, in dem eine oder beide der AGR-Hochdruck- bzw. -Niederdruckvorrichtungen 43 und 48 betrieben werden, oder einen Modus, in dem weder die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 noch die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 betrieben werden).
  • Bei S15 setzt dann die ECU 60 Statusmengen zum Erreichen der bei S14 gesetzten Soll-Sauerstoffkonzentration und Soll-Ansauglufttemperatur. Beispielweise enthalten die Statusmengen die Abgasmenge, die durch die AGR-Hochdruckvorrichtung 43 zu dem Einlasssystem IN zurückgeführt wird (AGR-Hochdruckgasmenge), die Abgasmenge, die durch die AGR-Niederdruckvorrichtung 48 zu dem Einlasssystem IN zurückgeführt wird (AGR-Niederdruckgasmenge) und den von dem Turbolader 5 erzeugten Turboladedruck.
  • Danach steuert die ECU 60 bei S16 die Betätiger zum Antreiben der jeweiligen Komponenten des Motorsystems 200 ausgehend von den bei S15 gesetzten Statusmengen. In diesem Fall führt die ECU 60 die Steuerung dadurch aus, dass sie Begrenzungswerte oder Begrenzungsbereiche gemäß den Statusmengen festlegt und Steuerbeträge der Betätiger derart festlegt, dass die Statuswerte den Begrenzungen gemäß der Begrenzungswerte oder Begrenzungsbereiche jeweils folgen.
  • < Motorhalt-Steuerung >
  • Nachfolgend wir eine Steuerung dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche von der ECU 60 durchgeführt wird, wenn der Motor E angehalten wird (Motorhalt-Steuerung).
  • Zuerst wird ein Überblick der Motorhalt-Steuerung dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Wenn eine Anforderung zum Anhalten des Motors E (Motorhalt-Anforderung) ausgegeben wird, schließt bei dieser Ausführungsform die ECU 60 das Einlasssperrventil 7 im Wesentlichen vollständig, und erhöht, nachdem das Einlasssperrventil 7 im Wesentlichen vollständig geschlossen ist, die Motordrehzahl, um eine vorgegebene Soll-Drehzahl (nachfolgend passend als „endgültige Soll-Drehzahl“ bezeichnet) zu erreichen, und stoppt dann die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzventil 20, um den Unterdruck innerhalb des Einlasskanals 1 (insbesondere den Unterdruck innerhalb des Einlasskrümmers) zu erhöhen, also um Druck innerhalb des Einlasskrümmers zu reduzieren. Eine derartige Steuerung zum Erhöhen des Unterdrucks innerhalb des Einlasskrümmers (Einlasskrümmer-Unterdruck) wird nachfolgend geeignet als „Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung“ bezeichnet.
  • Der Grund für das Durchführen der Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung in dieser Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Wie oben erläutert, kann das Fahrzeug beim Anhalten des Motors E schwingen (Aufhängungsschwingung kann auftreten), wenn der Motor einen Schwingungsfrequenzbereich (z.B. einen Bereich niedriger Motordrehzahl um 300 UpM herum) durchläuft, während sich der Motor allmählich verlangsamt. Da die Amplitude der innerhalb des Schwingungsfrequenzbereichs erzeugten Schwingung mit dem Einlasskrümmer-Unterdruck korreliert, insbesondere da die Amplitude der Schwingung kleiner wird, wenn der Einlasskrümmer-Unterdruck größer wird, kann die Amplitude der Schwingung reduziert werden, indem der Einlasskrümmer-Unterdruck sofort erhöht wird, und somit kann die Schwingung auf geeignete Weise unterdrückt werden. Durch sofortiges Erhöhen des Einlasskrümmer-Unterdrucks wird ferner der Widerstand hoch, welcher auf die Abwärtsbewegung des Kolbens 23 des Motors E wirkt (d.h. Ansaughub und Expansionshub), und die Motordrehzahl nimmt sofort ab. Daher wird eine Zeitspanne kürzer, innerhalb der die Motordrehzahl während der Verlangsamung in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, und die Schwingung kann effektiv unterdrückt werden.
  • Bei einem Fahrzeug, in dem ein Drosselventil (entsprechend dem Einlasssperrventil 7 in dieser Ausführungsform) stromabwärts des Ladeluftkühlers angeordnet ist, kann der Einlasskrümmer-Unterdruck durch Schließen des Drosselventils sofort erhöht werden, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird. Da ein Volumen des Kanals zwischen dem Motor und dem Drosselventil klein ist, kann insbesondere bei der Konfiguration, bei der das Drosselventil stromabwärts des Ladeluftkühlers angeordnet ist, ein ausreichender Einlasskrümmer-Unterdruck zum Unterdrücken der Schwingung sofort erzeugt werden. Da bei dem Motorsystem 200 dieser Ausführungsform jedoch das Einlasssperrventil 7 stromaufwärts des Ladeluftkühlers 8 angeordnet ist (da für das Einlasssperrventil 7 stromabwärts des Ladeluftkühlers 8 kein Platz ist, weil der Ladeluftkühler 8 in dem Einlasskrümmer angeordnet ist), ist das Volumen des Kanals zwischen dem Motor E und dem Einlasssperrventil 7 groß, und daher ist es schwierig, einen ausreichenden Einlasskrümmer-Unterdruck zum Unterdrücken der Schwingung durch einfaches Schließen des Einlasssperrventils 7 zu erzeugen.
  • Daher wird bei dieser Ausführungsform, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, das Einlasssperrventil 7 im Wesentlichen vollständig geschlossen, bevor die Motordrehzahl erhöht wird, um den Einlasskrümmer-Unterdruck sofort zu erhöhen. Durch derartiges Erhöhen der Motordrehzahl wird die Saugleistung (Ansaugleistung) des Motors E verbessert, und somit kann der Einlasskrümmer-Unterdruck sofort erhöht werden. In diesem Fall erhöht die ECU 60 die Motordrehzahl durch Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge.
  • Da der Motor E, bei welchem es sich um einen Dieselmotor handelt, normalerweise mit Überschussluft arbeitet, kann der Motor E die Verbrennung auch dann noch passend durchführen, wenn das Einlasssperrventil 7 geschlossen ist, um die Luftmenge zu reduzieren und die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, und die Motordrehzahl kann erhöht werden. Bei einem Benzinmotor dagegen, der grundsätzlich mit einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet, kann der Motor die Verbrennung nicht richtig durchführen, wenn die Luftmenge derart reduziert und die Kraftstoffeinspritzmenge derart erhöht wird, und die Motordrehzahl kann nicht erhöht werden.
  • Ferner erhöht die ECU 60 bei dieser Ausführungsform beim Anhalten des Motors einen Auslassgasdruck (Abgasdruck), welcher ein Druck innerhalb des Auslasskanals 41 des Motors E ist (nachfolgend als „Abgasdruck-Erhöhungssteuerung“ bezeichnet), zusätzlich zur Durchführung der Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung, um die Motordrehzahl effektiv zu reduzieren. Durch Erhöhen des Abgasdrucks wie oben beschrieben, wird der Widerstand hoch, welcher auf die Hubbewegung des Kolbens 23 des Motors E wirkt (d.h. Verdichtungshub und Auslasshub), und die Motordrehzahl kann sofort reduziert werden. Wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, schließt insbesondere als Abgasdruck-Erhöhungssteuerung die ECU 60 die Schaufeln 5c (siehe 2) des Turboladers 5 im Wesentlichen völlig, um den Abgasdruck zu erhöhen. Wenn die Schaufeln 5c des Turboladers 5 in einem Zustand, in dem die Motordrehzahl durch die oben beschriebene Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung erhöht ist, im Wesentlichen vollständig geschlossen sind, wird der Abgasdruck besonders effektiv erhöht.
  • In dem Fall, in dem, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben worden ist, die Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung und die Abgasdruck-Erhöhungssteuerung wie oben beschrieben durchgeführt werden, schließt die ECU 60 ferner das AGR-Hochdruckventil 43b der AGR-Hochdruckvorrichtung 43 und das AGR-Niederdruckventil 48c der AGR-Niederdruckvorrichtung 48, um den Gasstrom zwischen dem Auslasskanal 41 und dem Einlasskanal 1 zu sperren. Es sei darauf hingewiesen, dass in der Situation, in der die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, der Motor E in dem AGR-Hochdruckbereich R1 (siehe 3) betrieben wird, und das AGR-Niederdruckventil 48c bereits geschlossen ist und nur das AGR-Hochdruckventil 43b geöffnet ist. Daher schließt die ECU 60 das AGR-Hochdruckventil 43b, während sie das AGR-Niederdruckventil 48c geschlossen hält.
  • Beim Anhalten des Motors führt die ECU 60 in dieser Ausführungsform ferner eine Steuerung zum Erhöhen der Last des Motors E (nachfolgend als „Motorlast-Erhöhungssteuerung“ bezeichnet) zusätzlich zu der Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung und der Abgasdruck-Erhöhungssteuerung durch, um die Motordrehzahl noch effektiver zu reduzieren. Insbesondere erhöht die ECU 60 die Last des Generators 26 und der Klimaanlage, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, um die auf den Motor E wirkende Last zu erhöhen, um die Motordrehzahl sofort zu reduzieren.
  • Wie oben erwähnt, kann die ECU 60 als „Steuervorrichtung für den Motor“ bezeichnet werden und dient als „Einlasssteuerventilsteuerung“, „Motordrehzahl-Erhöhungssteuerung“, „Kraftstoffeinspritzungs-Stoppvorrichtung“, „Schaufelsteuerung“, „Klimaanlagensteuerung“ und „AGR-Ventilsteuerung“. Darüber hinaus, obwohl erst später ausführlich beschrieben, fungiert die ECU 60 auch als „Auslasssperrventilsteuerung“.
  • Nachfolgend wird ein Ablaufdiagramm für die Motorhalt-Steuerung dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 zeigt ein Beispiel des Ablaufdiagramms, wenn die Motorhalt-Steuerung dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
  • In 5 zeigt die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse zeigt von oben nach unten ein Zündsignal, den Druck innerhalb des Einlasskrümmers (Einlasskrümmerdruck), ein dem Kraftstoffeinspritzventil 20 zugeführtes Kraftstoffeinspritzsignal, ein Befehlssignal zum Erhöhen der Motordrehzahl (Motordrehzahlerhöhungs-Befehlssignal), die Motordrehzahl, die Öffnung des Einlasssperrventils 7 (Einlasssperrventilöffnung), die Öffnung des AGR-Hochdruckventils 43b und die des AGR-Niederdruckventils 48c, die Öffnungen der Schaufeln 5c des Turboladers 5 (VTG-Öffnung), der Abgasdruck, eine Nutzleistung des Generators 26, Steuersignale des Generators 26, die elektrische Energie der Batterie, auf welche die von dem Generator 26 erzeugte elektrische Energie geladen wird und welche die elektrische Energie an verschiedene Einrichtungen in dem Fahrzeug liefert, ein Steuersignal der Klimaanlage und ein Antriebssignal des Kompressors der Klimaanlage.
  • Zunächst wird bei einem Zeitpunkt t1 das Zündsignal von Ein auf Aus geschaltet (siehe G1 in dem Diagramm), und die Motorhalt-Anforderung wird ausgegeben. Mit anderen Worten: Die Teile des Diagramms in 5 vor dem Zeitpunkt t1 zeigen jeweilige Zustände während des normalen Betriebs des Motors. Zum Zeitpunkt t1 startet die ECU 60 die Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung. Insbesondere stellt die ECU 60 das Motordrehzahlerhöhungs-Befehlssignal an (siehe G4 in dem Diagramm), und die Soll-Drehzahl der Motordrehzahl wird allmählich erhöht (siehe G51 in dem Diagramm). In diesem Fall erhöht die ECU 60 die Soll-Drehzahl allmählich, um eine vorgegebene endgültige Soll-Drehzahl (z.B. um 75 bis 100 UpM höher als die Leerlaufdrehzahl) zu erreichen. Die ECU 60 erhöht das Kraftstoffeinspritzsignal (siehe G3 in dem Diagramm), um die Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit des erhöhten Soll-Drehmoments durch eine Rückkoppelungsregelung zu erhöhen, die basierend auf einer derartigen Soll-Drehzahl durchgeführt wird. Als Ergebnis wird die tatsächliche Motordrehzahl allmählich erhöht (siehe G52 in dem Diagramm). Es sei darauf hingewiesen, dass wenn die Last gewisser Komponenten in dem Fahrzeug reduziert wird, ein Fall auftreten kann, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge nicht in Abhängigkeit der Erhöhung der Soll-Drehzahl erhöht wird.
  • Als Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung steuert die ECU 60 ferner auch das Einlasssperrventil 7. Insbesondere reduziert die ECU 60 zum Zeitpunkt t1 eine Soll-Öffnung des Einlasssperrventils 7 schrittweise (siehe G61 in dem Diagramm), um das Einlasssperrventil 7 auf eine steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung einzustellen, welche kein vollkommen geschlossener Zustand ist. Als Ergebnis verschiebt sich die tatsächliche Öffnung des Einlasssperrventils 7 in Richtung der Schließseite, und das Einlasssperrventil 7 wird auf die steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt (siehe G62 in dem Diagramm). Dann reduziert die ECU 60 die Öffnung des Einlasssperrventils 7 von der steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung aus noch mehr, um die mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung zu erreichen, welche der im Wesentlichen komplett geschlossene Zustand ist (siehe G62 in dem Diagramm). In diesem Fall steuert die ECU 60 für eine vorgegebene Zeitdauer den Betätiger zum Antreiben des Einlasssperrventils 7, um das Einlasssperrventil 7 zwangsweise in der mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung zu halten.
  • In dieser Ausführungsform wird das Einlasssperrventil 7 auf die mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt, die einer noch kleineren Öffnung als die steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung entspricht, welche normalerweise verwendet wird, um den Einlasskrümmer-Unterdruck effektiv zu erhöhen. Wenn das Einlasssperrventil 7 in einem geöffneten Zustand auf die mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt wird, wird eine übermäßige Last auf das Einlasssperrventil ausgeübt. Daher wird in dieser Ausführungsform das Einlasssperrventil 7 einmal auf die steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt und dann auf die mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt, um eine derartige übermäßige Last zu verhindern. Da das Einstellen des Einlasssperrventils 7 auf die mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eine Last an dem Betätiger bewirkt, ist außerdem die Zeitdauer, für die das Einlasssperrventil 7 in der mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung gehalten wird, auf die vorgegebene Zeitdauer begrenzt.
  • Durch Steuern der Motordrehzahl und des Einlasssperrventils 7 durch die Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung gemäß obiger Beschreibung fällt der Einlasskrümmerdruck (siehe G2 in dem Diagramm), d.h. der Einlasskrümmer-Unterdruck steigt.
  • Ferner schließt die ECU 60 zum Zeitpunkt t1 das AGR-Hochdruckventil 43b im Wesentlichen vollständig (siehe G71 in dem Diagramm), während sie das AGR-Niederdruckventil 48c im Wesentlichen vollständig geschlossen hält (siehe G72 in dem Diagramm), und führt die Abgasdruck-Erhöhungssteuerung aus, bei der die VTG-Öffnung des Turboladers 5 im Wesentlichen vollständig geschlossen ist (siehe G8 in dem Diagramm). Durch im Wesentlichen vollständiges Schließen der VTG-Öffnung wie oben beschreiben, wird der Abgasdruck erhöht (siehe G9 in dem Diagramm).
  • Es sei darauf hingewiesen, dass da das AGR-Hochdruckventil 43b und die Schaufeln 5c des Turboladers 5 Steuerziele sind, die mit einem Volumen in Beziehung stehen, ihre Steuerung angesichts der Steuerbarkeit vorzugsweise direkt gestartet wird, nachdem die Motorhalt-Anforderung ausgegeben worden ist. Insbesondere werden die Schaufeln 5c des Turboladers 5 vorzugsweise so gesteuert, dass ein Soll-Abgasdruck (genauer gesagt, der Druck, mit dem die Motordrehzahl effektiv reduziert werden kann) zu dem Zeitpunkt sichergestellt ist, zu dem die Motordrehzahl die endgültige Soll-Drehzahl erreicht.
  • Außerdem schaltet die ECU 60 zum Zeitpunkt t1 das Steuersignal der Klimaanlage ein (siehe G14 in dem Diagramm), um das Antreiben des Kompressors der Klimaanlage zu starten (siehe G15 in dem Diagramm), sodass die Motorlast-Erhöhungssteuerung ausgeführt wird. Außerdem stellt die ECU 60 zum Zeitpunkt t1 die Last des Generators 26 auf ungefähr 0% ein (siehe G10 in dem Diagramm) und schaltet das Steuersignal zum Deaktivieren des Generators 26 ein (siehe G11 in dem Diagramm). Wenn die Batterie in dem im Wesentlichen vollständig geladenen Zustand ist, wird bei dieser Ausführungsform, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben ist, um einen rapiden Anstieg der Batteriespannung durch die erzeugte Energie des Generators 26 zu verhindern, der Generator 26 vorübergehend abgeschaltet, um die Batterieenergie zu verwenden, sodass die Batteriespannung (Batterievolumen) reduziert wird (siehe G13 in dem Diagramm).
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Klimaanlage ein derartiges Problem nicht hervorruft, welches entsteht, wenn der Generator 26 sofort eingeschaltet wird, und dass es Zeit erfordert, bis der Druck des Kompressors ansteigt, um ausreichend hoch zu sein, nachdem der Kompressor aktiviert worden ist. Daher wird die Klimaanlage vorzugsweise direkt nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung eingeschaltet.
  • Zu einem Zeitpunkt t2, also nach einer ersten Zeitspanne nach dem Zeitpunkt t1, bei dem die Motorhalt-Anforderung ausgegeben worden ist, schaltet dann die ECU 60 das Motordrehzahl-Erhöhungs-Befehlssignal ab (siehe G4 in dem Diagramm) und reduziert allmählich die Soll-Drehzahl der Motordrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl (siehe G5 in dem Diagramm). Ferner schaltet die ECU 60 direkt nach dem Zeitpunkt t2, genauer gesagt zu dem Zeitpunkt t3, also nach einer zweiten Zeitspanne nach dem Zeitpunkt t1 das Kraftstoffeinspritzsignal auf „0“, um die Kraftstoffeinspritzung zu stoppen (siehe G3 in dem Diagramm). Infolgedessen nimmt nach dem Zeitpunkt t3 die tatsächliche Motordrehzahl ab (siehe G52 in dem Diagramm).
  • Es sei drauf hingewiesen, dass die erste Zeitspanne ausgehend von (einer) vorgegebenen Gleichung(en) oder Experiment(en) so berechnet wird, dass es eine Zeitspanne ist, welche die tatsächliche Motordrehzahl benötigt, um die oben beschrieben endgültige Soll-Drehzahl zu erreichen. Außerdem ist die zweite Zeitspanne etwas länger als die erste Zeitspanne eingestellt, um die Motordrehzahl beizubehalten, bis die Kraftstoffeinspritzung gestoppt ist (oder kann auf die gleiche wie die erste Zeitspanne eingestellt sein). Beispielsweise ist die zweite Zeitspanne auf ungefähr 0,5 Sekunden eingestellt.
  • Ferner führt die ECU 60 bei einem Zeitpunkt t4, also nach einer dritten Zeitspanne nach dem Zeitpunkt t1, die Motorlast-Erhöhungssteuerung aus, indem sie die Last des Generators so erhöht, dass sie nahe ungefähr 100% ist (siehe G10 in dem Diagramm), und indem sie das Steuersignal zum Aktivieren des Generators 26 anschaltet (siehe G12 in dem Diagramm). Die dritte Zeitspanne wird so eingestellt, dass selbst wenn sich die Batterie beim Zeitpunkt t1 in einem Zustand befindet, in dem sie leicht überladen wird (z.B. dem vollständig geladenen Zustand), Probleme wie das oben beschriebene abrupte Ansteigen der Batteriespannung auch dann nicht auftreten, wenn der Generator 26 angetrieben wird. Außerdem ist die dritte Zeitspanne so eingestellt, dass der Zeitpunkt t4 dem Abfall der Motordrehzahl auf den Schwingungsfrequenzbereich vorangeht, da, wenn der Generator 26 aktiviert wird, wenn die Motordrehzahl um den Schwingungsfrequenzeberich herum oder unter dem Schwingungsfrequenzbereich liegt, der Effekt des Verkürzens der Zeit, während der die Motordrehzahl innerhalb des Schwingungsfrequenzbereichs bleibt, durch Reduzieren der Motodrehzahl mit der durch den Generator 26 bewirkten Last, gemindert wird.
  • Gemäß den oben beschriebenen Steuerungen (Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung, Abgasdruck-Erhöhungssteuerung und Motorlast-Erhöhungssteuerung) wird die Motordrehzahl durch die Abnahme des Einlasskrümmerdrucks (siehe G2 in dem Diagramm) sofort reduziert (siehe G52 in dem Diagramm), mit anderen Worten: durch die Erhöhung des Einlasskrümmer-Unterdrucks, die Erhöhung des Abgasdrucks (siehe G9 in dem Diagramm) und die Erhöhung der Motorlast. Somit wird die Länge der Zeitspanne, für die die Motordrehzahl während der Verlangsamung innerhalb des Schwingungsfrequenzbereichs bleibt, kürzer, und auch die Amplitude der Schwingung kann durch den ausreichend sichergestellten Einlasskrümmer-Unterdruck reduziert werden. Daher kann gemäß dieser Ausführungsform die Schwingung des Fahrzeugs effektiv unterdrück werden.
  • Nachfolgend wird der gesamte Ablauf der Motorhalt-Steuerung dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 ausführlich beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Motorhalt-Steuerung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Ablauf der Motorhalt-Steuerung wird in einem vorgegebenen Zyklus von der ECU 60 wiederholt.
  • Zunächst liest die ECU 60 bei S21 ein Flag, welches die Motorhalt-Anforderung anzeigt (Motorhalt-Anforderungsflag). Das Motorhalt-Anforderungsflag wird in einem Zustand in dem der Schlüssel abgezogen ist, einem Zustand, in dem keine Zündung stattfindet oder während eines Leerlaufhalts eingeschaltet.
  • Dann bestimmt die ECU 60 ausgehend von dem bei S21 gelesenen Motorhalt-Anforderungsflag, ob die Motorhalt-Anforderung ausgegeben worden ist. Wenn als Ergebnis festgestellt wird, dass die Motorhalt-Anforderung nicht ausgegeben worden ist (S22: NEIN), also dass das Motorhalt-Anforderungsflag ausgeschaltet ist, wird der Ablauf beendet (geht der Ablauf zurück zu S21). In diesem Fall führt die ECU 60 die Motorhalt-Steuerung dieser Ausführung nicht aus.
  • Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Motorhalt-Anforderung ausgegeben worden ist (S22: JA), also wenn das Motorhalt-Anforderungsflag eingeschaltet ist, geht der Ablauf zu S23. Bei S23 schließt die ECU 60 das Einlasssperrventil 7 im Wesentlichen vollständig (Steuerung (1)), schaltet den Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl ein (Steuerung (2)), schließt die Schaufeln 5c des Turboladers 5 im Wesentlichen vollständig (schließt die VTG-Öffnung im Wesentlichen vollständig) (Steuerung (3)), schließt das AGR-Hochdruckventil 43b im Wesentlichen vollständig (während sie das AGR-Niederdruckventil 48c im Wesentlichen vollständig geschlossen hält (Steuerung (4)), schaltet den Generator 26 aus (Steuerung (5)) und schaltet die Klimaanlage ein (Steuerung (6)). Mit anderen Worten: Die ECU 60 führt die Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung, die Abgasdruck-Erhöhungssteuerung und die Motorlast-Erhöhungssteuerung durch.
  • Genauer gesagt stellt die ECU 60 bei der Steuerung (1) das Einlasssperrventil 7 auf die steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung ein, welche nicht der im Wesentlichen vollständig geschlossene Zustand ist, und dann reduziert die ECU 60 die Öffnung des Einlasssperrventils 7 von der steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung aus noch mehr, um das Einlasssperrventil 7 für die vorgegebene Zeitspanne in der mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung zu halten, welche der im Wesentlichen vollständig geschlossene Zustand ist. Außerdem schaltet die ECU 60 bei der Steuerung (2) den Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl ein und erhöht die Einspritzmenge von aus dem Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritztem Kraftstoff, sodass die Motordrehzahl allmählich auf die vorgegebene endgültige Soll-Drehzahl (z.B. um ungefähr 75 bis 100 UpM höher als die Leerlaufdrehzahl) steigt.
  • Bei S24 bestimmt die ECU 60 dann, ob die erste Zeitspanne nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung abgelaufen ist. Wenn festgestellt wird, dass die erste Zeitspanne abgelaufen ist (S24: JA), geht der Ablauf weiter zu S25, worin die ECU 60 den Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl von Ein auf Aus schaltet, um die Soll-Drehzahl der Motordrehzahl zu reduzieren (z.B. die Soll-Drehzahl auf die Leerlaufdrehzahl zu reduzieren). Wird dagegen festgestellt, dass die erste Zeitspanne nicht abgelaufen ist (S24: NEIN), geht der Ablauf zurück zu S24. Mit anderen Worten: Die Abfrage bei S24 wird wiederholt, bis die erste Zeitspanne abgelaufen ist.
  • Bei S26 bestimmt die ECU 60 dann, ob die zweite Zeitspanne seit Ausgeben der Motorhalt-Anforderung abgelaufen ist. Wenn festgestellt wird, dass die zweite Zeitspanne abgelaufen ist (S26: JA), geht der Ablauf weiter zu S27, worin die ECU 60 die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kraftstoffeinspritzventil 20 anhält. Wird dagegen festgestellt, dass die zweite Zeitspanne nicht abgelaufen ist (S26: NEIN), geht der Ablauf zurück zu S26. Mit anderen Worten: Die Bestimmung bei S26 wird wiederholt, bis die zweite Zeitspanne abgelaufen ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die zweite Zeitspanne im Wesentlichen die gleiche wie die erste Zeitspanne sein kann, und in einem solchen Fall kann die ECU 60 sofort nach Ablauf der ersten Zeitspanne nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung den Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl ausschalten und die Kraftstoffeinspritzung stoppen.
  • Bei S28 bestimmt die ECU 60 dann, ob die dritte Zeitspanne seit Ausgeben der Motorhalt-Anforderung abgelaufen ist. Wenn festgestellt wird, dass die dritte Zeitspanne abgelaufen ist (S28: JA), geht der Ablauf weiter zu S29, worin die ECU 60 den Generator von Aus auf Ein schaltet und die Motorlast-Erhöhungssteuerung durchführt. Wird dagegen festgestellt, dass die dritte Zeitspanne nicht abgelaufen ist (S28: NEIN), geht der Ablauf zurück zu S28. Mit anderen Worten: Die Abfrage bei S28 wird wiederholt, bis die dritte Zeitspanne abgelaufen ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die dritte Zeitspanne kürzer als die erste Zeitspanne oder die zweite Zeitspanne sein kann, und in einem solchen Fall kann die ECU 60 den Generator 26 einschalten, bevor sie den Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl ausschaltet oder bevor sie die Kraftstoffeinspritzung stoppt.
  • < Funktionen und Wirkungen >
  • Nachfolgend werden die Funktionen und Wirkungen der Steuerungsvorrichtung für den Motor nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, die Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung durchgeführt, bei welcher das Einlasssperrventil 7 im Wesentlichen vollständig geschlossen wird und die Motordrehzahl erhöht wird. Daher kann der Einlasskrümmer-Unterdruck sofort erhöht werden, und somit kann die Amplitude der Schwingung reduziert werden, die in dem Schwingungsfrequenzbereich erzeugt wird. Außerdem kann die Motordrehzahl sofort reduziert werden, und somit kann die Zeitdauer, während der die Motordrehzahl in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, verkürzt werden. Dadurch kann die Schwingung, die in dem Fahrzeug beim Anhalten des Motors erzeugt wird, geeignet unterdrückt werden.
  • In dieser Ausführungsform wird in diesem Fall das Einlasssperrventil 7 einmal auf die steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung eingestellt, und dann reduziert die ECU 60 die Öffnung des Einlasssperrventils 7 von der steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung aus noch mehr, um die mechanisch vollständig geschlossene Stellung zu erreichen. Somit kann die Gasströmung durch das Einlasssperrventil 7 gesperrt werden, während die Einwirkung einer übermäßigen Last auf das Einlasssperrventil 7 unterdrückt wird, und der Einlasskrümmer-Unterdruck kann effektiv erhöht werden.
  • Wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben ist, wird gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu der oben beschriebenen Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung die Abgasdruck-Erhöhungssteuerung durchgeführt, bei der die Schaufeln 5c des Turboladers 5 im Wesentlichen vollständig geschlossen werden. Daher kann die Motordrehzahl durch den Abgasdruck, welcher in dem Auslasskanal 41 erzeugt wird, effektiv reduziert werden. Somit kann die Zeitdauer, während der die Motordrehzahl in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, noch weiter verkürzt werden.
  • Wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben ist, wird gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu der oben beschriebenen Einlasskrümmer-Unterdruck-Erhöhungssteuerung und der Abgasdruck-Erhöhungssteuerung die Motorlast-Erhöhungssteuerung durchgeführt, bei der die Last des Generators 26 und der Klimaanlage jeweils erhöht wird. Daher kann die Motordrehzahl effektiver reduziert werden. Somit kann die Zeitdauer, während der die Motordrehzahl in dem Schwingungsfrequenzbereich bleibt, beträchtlich verkürzt werden.
  • In diesem Fall wird in dieser Ausführungsform der Generator 26 vorübergehend ausgeschaltet, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, und dann wird der Generator 26 nach der vorgegebenen Zeitspanne nach diesem Zeitpunkt eingeschaltet. Dadurch kann der abrupte Anstieg der Batteriespannung durch die erzeugte Energie von dem Generator 26 verhindert werden.
  • < Modifikationen >
  • Nachfolgend werden Modifikationen dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das Beispiel beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf das Einlasssperrventil 7 angewendet wird, doch kann die vorliegende Erfindung auf ein allgemeines Drosselventil angewendet werden. Das Einlasssperrventil 7 und das Drosselventil können beide als das „Einlasssteuerventil“ bezeichnet werden.
  • Bei dieser Ausführungsform werden als Abgasdruck-Erhöhungssteuerung die Schaufeln 5c des Turboladers 5 im Wesentlichen vollständig geschlossen; doch kann alternativ/zusätzlich das Abgassperrventil 49 als Abgasdruck-Erhöhungssteuerung im Wesentlichen vollständig geschlossen werden. Selbst, wenn das Abgassperrventil 49 im Wesentlichen geschlossen ist, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, kann der Abgasdruck erhöht werden, um die Motordrehzahl zu reduzieren. Da jedoch eine Strecke von dem Abgassperrventil 49 zu dem Motor E länger als eine Strecke von den Schaufeln 5c des Turboladers 5 zu dem Motor E ist und das Abgas aus dem Abgassperrventil 49 austritt, bewirkt das im Wesentlichen vollständige Schließen des Abgassperrventils 49 einen geringeren Effekt, was das Erhöhen des Abgasdrucks betrifft, als das im Wesentlichen vollständige Schließen der Schaufeln 5c des Turboladers 5.
  • Da die von dem Generator 26 erzeugte Energie der Batterie zugeführt wird, wird bei dieser Ausführungsform im Hinblick auf das Verhindern des abrupten Anstiegs der Batteriespannung der Generator 26 nicht sofort eingeschaltet, sobald die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird (insbesondere wird der Generator 26 nach der dritten Zeitspanne nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung eingeschaltet); wenn jedoch eine Konfiguration verwendet wird, bei der die von dem Generator 26 erzeugte Energie einem Kondensator zugeführt wird, tritt ein derartiges Problem hinsichtlich der Batterie nicht auf, und daher kann der Generator 26 sofort eingeschaltet werden, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird. Es sei darauf hingewiesen, dass da der Effekt des Verkürzens der Zeitspanne, für die die Motordrehzahl in dem Schwingungsfrequenz bleibt, durch Reduzieren der Motordrehzahl mit der durch den Generator 26 erzeugten Last bei der Konfiguration, in der die von dem Generator 26 erzeugte Last einem Kondensator zugeführt wird, erreicht werden kann, solange der Generator 26 bis zu dem Zeitpunkt eingeschaltet wird, zu dem die Motordrehzahl zumindest nahe dem Schwingungsfrequenzbereich ist, der Generator 26 nicht notwendigerweise direkt nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung eingeschaltet wird.
  • Bei dieser Ausführungsform wird nach der ersten Zeitspanne nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung der Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl von Ein auf Aus geschaltet, und die Soll-Drehzahl der Motordrehzahl wird reduziert (siehe S24 und S25 in 6); jedoch kann ohne Verwenden der ersten Zeitspanne der Motordrehzahl-Erhöhungsbefehl von Ein auf Aus geschaltet werden, und die Soll-Drehzahl der Motordrehzahl kann reduziert werden, wenn die Soll-Drehzahl der Motordrehzahl oder die tatsächliche Motordrehzahl auf der endgültigen Soll-Drehzahl liegt. Zur gleichen Zeit oder danach kann die Kraftstoffeinspritzung gestoppt werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegenden Ausführungsformen erläuternd und nicht einschränkend sind, da der Umfang der Erfindung durch die angefügten Ansprüche und nicht durch die ihnen vorangehende Beschreibung definiert ist, und alle Änderungen, die innerhalb Maß und Ziel der Ansprüche oder Entsprechungen von derartigem Maß und Ziel derselben liegen, sind daher als von den Ansprüchen eingeschlossen gedacht.
  • BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
    • 1
    Einlasskanal
    5
    Turbolader
    5a
    Verdichter
    5b
    Turbine
    5c
    Schaufel
    7
    Einlasssperrventil
    8
    Ladeluftkühler
    20
    Kraftstoffeinspritzventil
    26
    Generator
    41
    Auslasskanal
    43
    AGR-Hochdruckvorrichtung
    43b
    AGR-Hochdruckventil
    48
    AGR-Niederdruckvorrichtung
    48c
    AGR-Niederdruckventil
    49
    Auslasssperrventil
    60
    ECU
    200
    Motorsystem
    E
    Motor

Claims (10)

  1. Steuer- oder Regelvorrichtung für einen Motor, umfassend: eine Einlasssteuerventilsteuerung oder -regelung (60) zum im Wesentlichen vollständigen Schließen, wenn eine Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, eines Einlasssteuerventils (7) zum Einstellen einer Strömungsrate von durch einen Einlasskanal (1) des Motors (E) strömender Ansaugluft; eine Motordrehzahlerhöhungssteuerung oder -regelung (60) zum Erhöhen einer Motordrehzahl zum Erreichen einer Soll-Drehzahl, nachdem das Einlasssteuerventil (7) von der Einlasssteuerventilsteuerung (60) im Wesentlichen vollständig geschlossen worden ist; und eine Kraftstoffeinspritzstoppeinrichtung zum Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung, nachdem die Motordrehzahl durch die Motordrehzahlerhöhungssteuerung (60) erhöht worden ist, wobei die Steuer- oder Regelvorrichtung konfiguriert ist, die Kraftstoffeinspritzung bei erhöhter Motordrehzahl abzuschalten.
  2. Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Motor (E) mit einem Turbolader (5), welcher verstellbare Schaufeln (5c) enthält, die so konfiguriert sind, dass sie einen Turboladedruck einstellen, und/oder einem Generator (26) zum Erzeugen elektrischer Energie über eine Antriebskraft des Motors (E) und/oder einem Auslasssperrventil zum Einstellen einer Strömungsrate von durch einen Auslasskanal des Motors strömendem Abgas ausgestattet ist, und wobei die Steuervorrichtung ferner eine Schaufelsteuerung oder -regelung (60) zum im Wesentlichen vollständigen Schließen der Schaufeln (5c) des Turboladers, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, und/oder eine Generatorsteuerung oder -regelung (60) zum Erhöhen einer Last des Generators (26), wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, und/oder eine Auslasssperrventilsteuerung oder -regelung (60) zum Schließen des Auslasssperrventils, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgeben wird, und/oder einer Klimaanlagensteuerung oder -regelung (60) zum Erhöhen einer Last einer Klimaanlage, wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, enthält.
  3. Steuer- oder Regelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Generatorsteuerung (60) den Betrieb des Generators (26) aussetzt, sobald die Motorhalt-Anforderung ausgeben wird, und den Betrieb des Generators (26) nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach Ausgeben der Motorhalt-Anforderung wieder in Betrieb nimmt, um die Last des Generators (26) zu erhöhen.
  4. Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor (E) mit einer AGR-Vorrichtung (43, 48) ausgestattet ist, welche enthält: einen AGR-Kanal zum Zurückführen von Abgas in dem Auslasskanal in den Einlasskanal und ein AGR-Ventil (43b, 48c) zum Einstellen einer Strömungsrate des durch den AGR-Kanal strömenden Abgases und wobei die Steuervorrichtung ferner eine AGR-Ventilsteuerung oder -regelung (60) zum Schließen des AGR-Ventils (43b, 48c) der AGR-Vorrichtung (43, 48), wenn die Motorhalt-Anforderung ausgegeben wird, enthält.
  5. Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einlasssteuerventilsteuerung (60) das Einlasssteuerventil (7) auf eine steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung einstellt, welche kein komplett geschlossener Zustand ist, und wobei die Einlasssteuerventilsteuerung dann das Einlasssteuerventil von der steuermäßig im Wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung aus weiter auf eine mechanisch im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung einstellt, welche der im Wesentlichen komplett geschlossene Zustand ist.
  6. Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Motordrehzahlerhöhungssteuerung (60) eine Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, um die Motordrehzahl zu erhöhen.
  7. Steuer- oder Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung bei dem Motor eingesetzt ist, bei dem das Einlasssteuerventil (7) an einer Position des Einlasskanals stromaufwärts eines Ladeluftkühlers (8) zum Kühlen von Ansaugluft angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Anhalten eines Verbrennungsmotors, die folgenden Schritte umfassend: im Wesentlichen vollständiges Schließen eines Einlasssteuerventils (7) zum Einstellen einer Strömungsrate von durch einen Einlasskanal (1) des Motors (E) strömender Ansaugluft, Erhöhen einer Motordrehzahl, um eine Soll-Drehzahl zu erreichen, nachdem das Einlasssteuerventil (7) im Wesentlichen vollständig geschlossen ist; und Stoppen einer Kraftstoffeinspritzung, nachdem die Motordrehzahl durch den Motor erhöht worden ist, wobei die Kraftstoffeinspritzung bei erhöhter Motordrehzahl abgeschaltet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das derartige Erhöhen einer Last des Motors, dass der Anhaltevorgang beschleunigt wird.
  10. Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Befehle, die, wenn sie auf einem geeigneten System geladen sind und ausgeführt werden, in der Lage sind, die Schritte nach einem der Ansprüche 8 oder 9 auszuführen.
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