DE4333424A1 - Vorrichtung zum Regeln der Verbrennung eines Dieselmotors - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung für einen
Dieselmotor, welcher mit Motor-Betriebszustand-
Erfassungseinrichtungen versehen ist, d. h. im einzelnen eine
Vorrichtung zum Regeln der Verbrennung eines Dieselmotors. In
neuerer Zeit ist es bekannt geworden, Dieselmotoren mit einem
Abgasrückführungskanal zu versehen, welcher zwischen einem
Einlaßluft-System und einem Abgassystem angeordnet ist, wobei
ein Abgasrückführungsventil zwischen einem
Abgasrückführungskanal zum Einstellen einer geregelten
Abgasrückführungsrate angeordnet ist, um eine Erzeugung von
NOx-Gas und anderen schädlichen Abgaskomponenten zu
unterdrücken, wie weiter unten beschrieben wird.
Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Showa 60-
162018, veröffentlicht am 23. August 1985, ist beispielsweise
ein Einlaßluftsystem für eine Verbrennungskraftmaschine mit
innerer Verbrennung bekannt, insbesondere für einen
Direkteinspritzer-Dieselmotor.
Gemäß der obigen Offenlegungsschrift ist der Motor mit einem
Abgasrückführungssystem versehen, welches zum Zurückführen
eines Inertgases des Abgases in das Einlaßluftsystem des Motors
dient, um eine Erzeugung von NOx zu verhindern, welches eine
schädliche Abgaskomponente des Abgases ist. Ein
Abgasrückführungsventil ist in einem Abgasrückführungskanal
(einem Kanal zum Zurückführen eines Teils des Abgases in den
Einlaßluft-Kanal) des Abgasrückführungssystems angeordnet und
das Abgasrückführungsventil ist in einem Motor-
Betriebsbedingungsbereich offen, in welchem die
Abgasrückführung erforderlich ist, so daß eine konstante Menge
von Abgas (Abgasrückführungsgas) mit der Einlaßluft gemischt
wird und auf diese Weise eine maximale Temperatur während der
Verbrennung des Kraftstoffs verringert wird.
Wenn die Abgasrückführungsrate ( = (Menge des zurückgeführten
Abgases/Einlaß-Frischluftmenge) × 100) [%] ) zu groß wird,
erhöht sich die Rauchkonzentration in dem Abgas. Aus diesem
Grund wird gemäß der obigen japanischen Patent-
Offenlegungsschrift zum Ermöglichen einer höheren
Abgasrückführungsrate ein Wirbel des Luft-/Kraftstoff-Gemischs
entsprechend verstärkt.
Wenn der Wirbel verstärkt wird, um eine hohe
Abgasrückführungsrate zu verwirklichen zu können, wird die
Vermischung von Luft mit Kraftstoff verbessert, um eine
Erzeugung von Rauch in dem Abgas zu verringern.
Jedoch läßt sich damit das Problem der Rauchbildung nicht
zufriedenstellend lösen. Das heißt, es ist schwierig bei dem
oben beschriebenen Dieselmotor mit verstärkter Wirbelbildung
das Ansteigen der Rauchbildung in dem Abgas zu unterdrücken,
wenn die Abgasrückführungsrate auf einen noch höheren Wert
eingestellt wird.
Im einzelnen bedeutet dies, wenn die Abgasrückführungsrate in
Richtung 100% erhöht wird, zwar die Konzentration des NOx in
dem Abgas stark vermindert wird, jedoch die Konzentration von
Rauch in dem Abgas stark erhöht wird.
Wenn in diesem Fall ein Wirbelverhältnis SR vergrößert wird,
kann die Konzentration des Rauchs in dem Abgas deutlich
verringert werden. Dennoch überschreitet die Rauchkonzentration
in einem Bereich, in welchem die Abgasrückführungsrate hoch
ist, einen Grenzwert (beispielsweise einen gesetzlich
vorgeschriebenen Grenzwert). Ein Grund für die Verringerung der
Rauchkonzentration bei Vorhandensein eines verstärkten Wirbels
liegt darin, daß die Diffusionsgeschwindigkeiten von Luft und
Kraftstoff während einer sogenannten Diffusionsverbrennung
erhöht wird. Infolgedessen kann in einer Situation, in welcher
die Sauerstoffkonzentration aufgrund einer hohen
Abgasrückführungsrate gering ist, diese Wirkung, d. h. die
erhöhte Diffusion, nicht mehr deutlich eintreten, weil ein
Sauerstoffmangel in der Luft vorliegt.
Das Wirbelverhältnis SR ist wie folgt festgelegt: SR = Vc/N,
wobei Vc die Rotationsgeschwindigkeit des Wirbelstroms in
Tangentenrichtung beschreibt und N eine Motorgeschwindigkeit
(eine Motordrehzahl) beschreibt.
Außerdem wird bei Vergrößerung des Wirbelverhältnisses SR die
Konzentration von NOx größer.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum
Regeln der Verbrennung in einem Dieselmotor zu schaffen, wobei
eine Zündzeitpunkts-Verzögerungsperiode extrem verlängert wird,
wenn die Sauerstoffkonzentration der Einlaßluft aufgrund einer
hohen Abgasrückführungsrate in dem Abgasrückführungssystem
deutlich verringert wird, und auf diese Weise eine
Verbrennungstemperatur entsprechend verringert wird, so daß
sowohl der Ausstoß von NOx und Rauch in dem Abgas gleichermaßen
in einem solchen Betriebsbedingungsbereich des Motors
verringert wird, in welchem die Verbrennungstemperatur
verringert ist.
Dies wird gemäß der Erfindung erreicht dadurch erreicht, daß
die Regelungsvorrichtung erste Einrichtungen zum relativen
Verringern einer Verbrennungstemperatur des Dieselmotors
entsprechend der erfaßten Motor-Betriebsbedingungen aufweist,
und zweite Einrichtungen zum deutlichen Verlängern einer
Zeitperiode aufweist, während welcher eine Zündverzögerung in
einem solchen Motor-Betriebsbereich auftritt, in welchem die
Verbrennungstemperatur verringert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Regeln der
Verbrennung eines Dieselmotors;
Fig. 2 ein Diagramm der Abgasrückführungsrate bezogen auf
das Motordrehmoment und die Motordrehzahl;
Fig. 3 einen Schnitt einer in Fig. 1 gezeigten Kraftstoff-
Einspritzpumpe;
Fig. 4 ein Diagramm ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten
Diagramm, wobei jedoch der Kraftstoff-
Einspritzzeitpunkt dargestellt ist;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Erläutern der Regelung eines
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts und einer Kraftstoff-
Einspritzintervall gemäß dem in Fig. 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 ein Diagramm, in welchem ein Basis-Einspritzintervall
Avm dargestellt ist;
Fig. 7 ein Diagramm, in welchem eine Kraftstofftemperatur-
Korrekturgröße ΔItm1 dargestellt ist;
Fig. 8 ein Diagramm, in welchem eine weitere
Kraftstofftemperatur-Korrekturgröße ΔItm2 dargestellt
ist;
Fig. 9 ein Diagramm, in welchem sowohl die Konzentration von
Rauch, als auch von NOx bezogen auf die
Abgasrückführungsrate dargestellt ist;
Fig. 10 ein Diagramm der Konzentration von NOx und Rauch
bezogen auf den Einspritzzeitpunkt;
Fig. 11 ein gemeinsames Diagramm, in welchem die
Kühlverluste, der Grad des konstanten Volumens und
der Kraftstoffverbrauch des Dieselmotors in
Abhängigkeit von der geregelten Abgasrückführungsrate
dargestellt ist;
Fig. 12 ein schematische Blockschaltbild eines zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zum Regeln der Verbrennung eines Dieselmotors;
Fig. 13 ein Diagramm eines Übersetzungsverhältnisses bezogen
auf die Motordrehzahl;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Rotorblattstellung
der in Fig. 12 gezeigten Wirbel-Regelungsvorrichtung,
wenn eine starke Wirbelbildung vorliegt;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer
Rotorblattdarstellung der Wirbel-
Regelungsvorrichtung, wenn eine geringe Wirbelbildung
auftritt;
Fig. 16 ein Diagramm eines Wirbelverhältnisses, wenn die
Wirbel-Regelungsvorrichtung aktiviert ist;
Fig. 17 ein Flußdiagramm zum Erläutern einer Regelung eines
Wirbelverhältnisses mittels der Wirbel-
Regelungsvorrichtung gemäß dem in Fig. 12 gezeigten
zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 18 ein Diagramm der Konzentrationen von HC, Rauch, und
NOx bezogen auf die geregelte Abgasrückführungsrate
im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 19 ein schematisches Blockdiagramm eines dritten
bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zum Regeln der Verbrennung in einem Dieselmotor;
Fig. 20 ein Diagramm der Sauerstoffkonzentration bezogen auf
die Motor-Betriebsbedingungen bezüglich der
Einlaßluft im Falle des dritten Ausführungsbeispiels.
Nachfolgend wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, um ein
besseres Verständnis für die Erfindung zu erleichtern.
Fig. 1 zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
Regelungsvorrichtung zum Regel der Verbrennung eines
Dieselmotors.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der mit 21 bezeichnete Dieselmotor mit
einem Einlaß-Luftkanal 23, einem Abgaskanal 25, einem
Abgasrückführungskanal 26, welcher zwischen dem Abgaskanal 25
und dem Einlaß-Luftkanal 23 verbunden ist, und einem Membran-
Abgasrückführungsventil versehen, welches auf einen Steuer-
Unterdruck anspricht.
Ein Unterdruck-Steuerventil 28 dient zum Einstellen von drei
Stufen eines konstanten Unterdrucks, wozu eine Unterdruckquelle
dient und wobei das Einstellen des Unterdrucks aufgrund eines
Betätigungsverhältnis-Signals erfolgt, welches von der
Regelungseinheit 31 ausgegeben wird.
Wenn beispielsweise ein konstanter Unterdruck direkt in das
Abgasrückführungsventil 27 zu einem Zeitpunkt eingeführt ist,
in dem das maximale "Außer-Betrieb-Verhältnis" herrscht (Ein
Verhältnis von Außer-Betrieb-Zeitdauer bei einer konstanten
Zeitperiode), werden 50% des Abgases zurückgeführt. Dies
entspricht einer Abgasrückführungsrate von 100%.
Wenn das Außer-Betrieb-Verhältnis allmählich verringert wird,
veranlaßt das Verringern des dem Abgasrückführungsventil 27
zugeführten Unterdrucks, daß der Abgasrückführungsventil-
Öffnungswinkel verringert wird, so daß die Stromungsmenge durch
den Abgasrückführungskanal 26 verringert wird. Wenn in anderen
Worten das Außer-Betrieb-Verhältnis des
Betriebsverhältnissignals kleiner wird, wird die
Abgasrückführungsrate auf 60% bzw. weiter auf 30% verringert.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm des Abtriebsdrehmoments (Nm) bezogen
auf die Motordrehzahl (U/min) mit der Abgasrückführungsrate als
Parameter.
In Fig. 2 beträgt in einem Bereich mittlerer Geschwindigkeit
und mittlerer Motorlast sowie bei allen Motorlastbereichen bei
geringem Motordrehzahlbereich die Abgasrückführungsrate 100%.
Weil in diesen Betriebsbereichen die Erzeugung von Rauch auf im
wesentlichen Null bei einer Abgasrückführungsrate von 100%
gedrückt wird, kann eine Ablagerung von Rauchpartikeln an dem
Einlaßventil für jeden Zylinder nicht auftreten. Eine
Ablagerung von Rauchpartikeln an dem Einlaßventil würde
auftreten, wenn der Rauch in dem Abgas mittels des Einlaß-
Luftkanals 23 durch den Abgasrückführungskanal 26 eintreten
wurde. Im Gegensatz dazu tritt bei einem Bereich mit hoher
Motordrehzahl und hoher Motorlast eine derartige Verlängerung
der Verbrennungsperiode auf, so daß das Erzeugen von Rauch
nicht vollständig unterdrückt werden kann. Weil darüber hinaus
in diesem Bereich eine Erhöhung der Abgastemperatur und eine
Erhöhung der Abgasrückführstrommenge eine Erhöhung der
Einlaßtemperatur hervorruft, wird die Wirkung der Verringerung
von NOx aufgrund der großen Abgasrückführungsrate in dem
Abgasrückführungssystem verringert, weshalb um dieses zu
vermeiden die Abgasrückführungsrate stufenweise auf 60% bzw.
30% verringert wird.
Um die Abgasrückführungsrate entsprechend den Motor-
Betriebsbedingungen zu regeln, weist die Regelungseinheit 31
einen darin installierten Mikrocomputer auf. Die
Regelungseinheit 31 regelt die Abgasrückführungsmenge
stufenweise aufgrund eines Signals von einem Sensor 32 zum
Erfassen eines Öffnungswinkels einer Beschleunigungseinrichtung
wie eines Drosselklappen-Öffnungswinkels (oder
Herunterdrückwinkel eines Gaspedals), eines Signals von einem
Luftströmungsmesser 33, eines Bezugsimpulses
(Kurbelwellenwinkel) und eines Skalenimpulses
(Kurbelwellenwinkel), wie weiter unten beschrieben werden wird.
Um eine Charakteristik einer Abgasrückführungsrate (Soll-
Abgasrückführungsrate), wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, bezogen
auf das Motordrehmoment und die Motordrehzahl herzuleiten, ist
eine Tabelle (nicht dargestellt) vorgesehen, welche den
Öffnungswinkel Acc der Motor-Drosselklappe oder des Gaspedals
(korrespondierend zu der Motorlast) und eine Motordrehzahl Ne
als Parameter aufweist, wobei aus dieser gespeicherten Tabelle
jeweils ein Wert entnommen wird, um eine aktuelle Soll-
Abgasrückführungsrate herzuleiten.
Die Abgasrückführungsraten-Strömungsmenge wird zu diesem
Zeitpunkt aus der Soll-Abgasrückführungsrate und der
Einlaßluftmenge berechnet, welche von dem Luftströmungsmesser
33 erfaßt wird (Frischluftströmungsmenge) wobei diese
Berechnung wie folgt durchgeführt wird:
Abgasrückführungs-Strömungsmenge = Luftströmungsmenge laut
Luftströmungsmesser × Soll-Abgasrückführungsrate (1).
Das Außer-Betrieb-Verhältnis des Betriebsverhältnissignals wird
schließlich bestimmt, um das Außer-Betriebs-Signal zu dem
Unterdruck-Regelungsventil 28 zu übermitteln, so daß das
Abgasrückführungsgas in den Einlaß-Luftkanal 23 mit
vorbestimmter Abgasrückführungs-Strömungsmenge strömt.
Darüber hinaus ist eine spezielle Konstruktion der Kraftstoff-
Einspritzpumpe 20 in Fig. 3 gezeigt.
Fig. 3 zeigt eine Verteiler-Kraftstoff-Einspritzpumpe 20, wobei
die Kraftstoffeinspritzmenge und der Kraftstoff-
Einspritzzeitpunkt elektronisch geregelt werden.
Ein derartiges Kraftstoffeinspritz-Regelungssystem für einen
Dieselmotor ist beispielsweise aus den Druckschriften DE 33 12 950 C2
oder DE 32 38 697 A1 bekannt.
Wie Fig. 3 zeigt, ist eine Antriebswelle 4 mit einer
Abtriebswelle des Motors 21 verbunden. Eine Flügelrad-
Zuführpumpe 2 wird mittels der Antriebswelle 4 angetrieben.
Kraftstoff, welcher von der Zuführpumpe 2 von einem
Kraftstoffeinlaß (nicht dargestellt) angesaugt wird, wird zu
einer Pumpenkammer 5 im Inneren eines Gehäuses 1 und zu einer
Kolbenkammer 12 einer Kolbenpumpe 3 mittels eines Ansaugkanals
6 übermittelt, welcher zu der Pumpenkammer 5 hin offen ist.
Ein Eingriffselement 9a einer Stirnflächen-Kurvenscheibe 9 ist
fest an ein linkes Ende des Kolbens 7 montiert und befindet
sich mit einem Ende (gemäß der Darstellung nach Fig. 3 dem
rechten Ende) der Antriebswelle 4 derart im Eingriff, daß eine
Gleitbewegung in Axialrichtung des Kolbens 7 möglich ist.
Sowohl die Stirnflächen-Kurvenscheibe 9, als auch der Kolben 7
sind auf der gleichen Axiallinie wie die Antriebswelle 4
angeordnet, wobei der Kolben 7 ist in Axialrichtung verlagerbar
ist.
Ein Rollenkäfig ist konzentrisch auf einem Außenumfang eines
Verbindungsteils zwischen der Antriebswelle 4 und der
Stirnflächen-Kurvenscheibe 9 angeordnet. Der Rollenkäfig 10
dient zum Festhalten einer Mehrzahl von Rollen 11. Darüber
hinaus sind Kurvenscheibenflächen 9b ausgebildet, welche als
Kurvenscheibenbereiche für unterschiedliche Geschwindigkeiten
dienen, wobei deren Anzahl der Anzahl der Motorzylinder
entspricht und wobei die Kurvenscheibenfläche 9b gegen die
Rollen 11 mittels einer Feder 15 gepreßt werden.
Eine Mehrzahl von Saugschlitzen 8, deren Anzahl gleich der
Anzahl der Motorzylinder ist, sind an einer Spitze der Kolbens
7 ausgebildet. Wenn die Kurvenscheibenfläche 9b, wie sie in
Fig. 3 gezeigt ist, sich mit der Antriebswelle 9 dreht, läuft
sie über die Rollen 11, welche in dem Rollenkäfig 10 angeordnet
sind, und es wird eine Hin- und Herbewegung über einen
vorbestimmten Hub ausgeführt, wobei Kraftstoff, welcher durch
den jeweiligen Saugschlitz 8 angesaugt wurde, und in der
Kolbenkammer 12 unter Druck gesetzt wurde, in die
Verteileröffnungen für jeden der Zylinder gepreßt wird, welche
mit der Kolbenkammer 12 verbunden sind, und der Kraftstoff so
zu einer Einspritzdüse mittels eines Zuführventils geleitet
wird.
Eine Kraftstoffrückführleitung 13 ist zwischen der Kolbenkammer
12 und der Pumpenkammer 5 verbunden, welche unter einem
geringen Druck steht. Ein Elektromagnetventil 14, welches sehr
schnell anspricht, ist in dem Kraftstoff-Rückführkanal 13
vorgesehen, wobei dieses Ventil in Abhängigkeit von einem
Signal (Fahrsignal) betätigt wird, welches von einem Fahr-
Schaltkreis gemäß den Betriebsbedingungen des Motors geliefert
wird. Das Elektromagnetventil 14 ist installiert, um die
Kraftstoffmenge, den Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer
zu steuern. Wenn das Elektromagnetventil 14 während eines
Druckhubs des Kolbens 7 geschlossen ist, wird mit dem
Einspritzen des Kraftstoffs begonnen, und wenn umgekehrt das
Elektromagnetventil geöffnet ist, wird der Kraftstoff-
Einspritzvorgang beendet. In anderen Worten wird der
Kraftstoffeinspritz-Startzeitpunkt entsprechend einem Zeitpunkt
gesteuert, bei welchem das Elektromagnetventil 14 geschlossen
ist, und die Kraftstoff-Einspritzmenge wird entsprechend einer
Zeitdauer gesteuert, während welcher das Elektromagnetventil 14
geschlossen ist.
Obgleich die NOx-Konzentration mit zunehmender
Abgasrückführungsrate verringert werden kann, wird die
Rauchkonzentration abrupt vergrößert. In diesem Fall kann auch
dann, wenn das Mischen während der Diffusions-Verbrennung
aufgrund einer Verstärkung des Wirbels verbessert wird, die
Konzentration des Rauchs bei der großen Abgasrückführungsrate
nur unzureichend verringert werden.
Um obiges Problem zu beseitigen, verzögert die Regelungseinheit
31 den Kraftstoffeinspritz-Startzeitpunkt auf einen Zeitpunkt
oder Kurbelwellenwinkel hinter einem oberem Totpunkt (TDC), so
daß eine stark vergrößerte Zündzeitpunkts-Verzögerungsperiode
auftritt, wenn der Motor in einem Bereich betrieben wird, in
welchem eine hohe Abgasrückführungsrate auftritt.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts
vergleichbar mit dem Diagramm nach Fig. 2.
Wie Fig. 4 zeigt, wird in einem Betriebsbereich, in welchem
eine mittlere Motorlast herrscht (Mittelbereich) oder in
welchem die Motorlast hoch ist, während der
Motordrehzahlbereich gering ist, der Kraftstoff-
Einspritzzeitpunkt auf einen Kurbelwellenwinkel hinter dem
oberen Totpunkt (+ 4 ATDC und
+ 2 ATDC) verzögert. Dies geschieht daher, weil die deutliche
Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts hervorruft, daß
die angesaugte Luft eine relativ niedrige Temperatur aufweist,
so daß ein Verhältnis von vorgemischtem Luft-Kraftstoff-
Verbrennungsgas erhöht wird, was zu einer Unterdrückung der
Rauchbildung führt.
Wenn die Motor-Betriebsbedingungen in einem mittleren bis hohen
Motorlastbereich liegen, in welchem die Motordrehzahl ebenfalls
mittel oder hoch ist, wird der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt
mit zunehmender Motordrehzahl auf einen früheren Zeitpunkt
verschoben.
Dies geschieht daher, weil, obgleich die
Zündverzögerungsperiode konstant ist, der Kurbelwellenwinkel,
bei welchem die Zündverzögerung auftritt (ein Wert der
Umwandlung von der Zündzeitpunkts-Verzögerungsperiode zu dem
Kurbelwellenwinkel), größer im Verhältnis zu einer Steigerung
der Motordrehzahl (U/min) ist, so daß der Einspritzzeitpunkt
mit einer zunehmenden Vergrößerung der Motordrehzahl früher
erfolgt, um den Zündzeitpunkt für jede mögliche Motordrehzahl
annähernd konstant zu halten. Beispielsweise entspricht 1 ms
dem Kurbelwellenwinkel von 7,20 bei 1200 U/min. Jedoch
entspricht 1 ms bei einer Motordrehzahl von 3600 U/min dem
Kurbelwellenwinkel von 21,6°. Dies führt dazu, daß der
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt um einen Winkel von etwa 5° bei
einer Motordrehzahl von 3600 U/min früher im Vergleich mit der
Motordrehzahl von 1200 U/min erfolgen zu lassen, um den
Zündzeitpunkt bei 1200 U/min und 3600 U/min zum gleichen
Zeitpunkt erfolgen zu lassen.
Wie jedoch Fig. 4 zeigt, ist es bei einem niedrigen
Lastbereich, bei welchem kein Rauch erzeugt wird, nicht
notwendig, die Erzeugung von Rauch zu unterdrücken, aber es ist
notwendig, eine abrupte Zunahme von einem Kohlenwasserstoff HC
zu unterdrücken. Zu dem Zweck, die vorgenannten Probleme zu
beseitigen, wird der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt auf einen
früheren Zeitpunkt verglichen mit einem Bereich hoher Last
verschoben. Dies ist darauf zurückzuführen, daß, wenn der
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt während eines
Niedriglastbereichs, in welchem die Wandtemperatur der Motor-
Verbrennungskammern klein ist, der gleiche wie bei
Hochmotorlast ist, ein Zündzeitpunkt aufgrund einer
Verlängerung der Zündzeitpunktsverzögerungsperiode verzögert
wird, so daß die Verbrennungskammertemperatur verringert würde,
was zu einer hohen Konzentration von HC führen wurde.
Da der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt wie in Fig. 4 gezeigt
abgeleitet wird, regelt die Regelungseinheit 31 einen Zeitpunkt
(eine dem Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt entsprechende Menge)
bei welcher das Elektromagnetventil 14, welches in Fig. 3
gezeigt ist, geschlossen wird.
Fig. 5 zeigt ein Betriebs-Flußdiagramm, bei welchem der
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt und das
Kraftstoffeinspritzintervall (Kraftstoffeinspritzmenge)
geregelt werden und welches bei konstanten Zeitperioden
ausgeführt wird.
Bei Schritt 1 gemäß Fig. 5 liest die CPU der Regelungseinheit
31 die Motordrehzahl Ne, den Drosselklappen-Öffnungswinkel Acc,
die Kühlmitteltemperatur Tw, und die Kraftstofftemperatur TF
ein. Die Motorgeschwindigkeit Ne wird sowohl aufgrund des
Bezugsimpulses (ein Impuls wird pro Umdrehung der
Kraftstoffpumpe 20 erzeugt) und eines Skalenimpulses (36
Impulse pro Umdrehung der Kraftstoffpumpe) berechnet. Jeder
Sensor 34, 35 dient zum Erfassen der Kühlmitteltemperatur Tw
und der Kraftstofftemperatur TF.
In Schritt 2 gemäß Fig. 5 werden ein Kraftstoff-Basis-
Einspritzzeitpunkt Itm und Kraftstoff-Basis-Einspritzintervall
Avm ermittelt, indem die jeweilige zugehörige Tabelle abgelesen
wird, welche die Motordrehzahl Ne und den Drosselklappen-
Öffnungswinkel Acc enthält. Die Tabelle (nicht dargestellt) des
Basis-Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts Itm ist eine Tabelle,
welche den Drosselklappen-Öffnungswinkel Acc und die
Motordrehzahl Ne als Parameter aufweist, um die in dem Diagramm
nach Fig. 4 gezeigte Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt-
Charakteristik zu verwirklichen.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird das Basis-Kraftstoff-Einspritz-
Intervall Avm länger, wenn der Drosselklappen-Öffnungswinkel
Acc größer wird.
Darüber hinaus wird ein Kraftstoff-Einspritz-Korrekturwert ΔItm
unter Berücksichtigung der Kraftstofftemperatur TF und der
Kühlmitteltemperatur Tw ermittelt, so daß der Kraftstoff-
Einspritz-Korrekturwert ΔItm zu dem Basis-Kraftstoff-Einspritz-
Zeitpunkt Itm addiert wird, um gemäß Fig. 5 den Kraftstoff-
Einspritz-Zeitpunkt in den Schritten 3 und 4 zu korrigieren.
Der Kraftstoff-Einspritz-Zeitpunkt-Korrekturwert ΔItm wird
zusätzlich durch zwei Korrekturwerte ΔItm1 und ΔItm2
korrigiert.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm des einen Korrekturwerts ΔItm1
(Kraftstofftemperatur-Korrekturwert), und Fig. 8 zeigt ein
Diagramm des anderen Korrekturwerts ΔItm2
(Kühlmitteltemperatur-Korrekturwert).
Gemäß jeder der charakteristischen Kurven nach Fig. 7 und 8
wird ein positiver Winkel-Korrekturwert größer, wenn die
entsprechende Temperatur kleiner wird. Dies geschieht daher,
weil für den Fall, daß die entsprechende Temperatur kleiner
wird, die Verbrennungsgeschwindigkeit langsamer wird. In dieser
Weise wird eine Temperaturkompensation durchgeführt.
In einem Schritt 5 gemäß Fig. 5 wird der abgeleitete
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt IT (= Itm + ΔItm) und das Basis-
Kraftstoff-Einspritz-Intervall Avm in vorbestimmten Adressen
gespeichert.
Bei dem Einspritzzeitpunkt IT wird das Elektromagnetventil 14
geschlossen und danach wird das Elektromagnetventil 14 zu einem
Zeitpunkt geöffnet, in welchem das Basis-Kraftstoff-Einspritz-
Intervall Avm verstrichen ist.
Nachfolgend wird der Betrieb des bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 9 näher
erläutert.
Fig. 9 zeigt Konzentrations-Charakteristiken sowohl von NOx,
als auch von Rauch bezogen auf die Abgasrückführungsrate in den
Fällen, wo der Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt bei einem
Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt (BTDC) liegt und
wobei der Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt bei einem
Kurbelwellenwinkel hinter dem oberen Totpunkt (ATDC) liegt.
Obgleich die Konzentration von NOx mit zunehmender
Abgasrückführungsrate bei einem Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt
vor dem oberen Totpunkt (IT = -4 ATDC) sinkt, steigt die
Konzentration von Rauch abrupt in Form einer progressiv
steigenden Kurve an, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
Wenn jedoch der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt bei einem
Kurbelwellenwinkel hinter dem oberen Totpunkt (IT = + 4 ATDC)
liegt, entsteht eine Tendenz zur Verringerung des Rauchs als
auch zur Verringerung von NOx mit zunehmender
Abgasrückführungsrate.
Die Gründe für eine Verringerung der Rauchkonzentration liegen
darin, wie anhand des Wärmeauslaßdiagramms gemäß Fig. 9 gezeigt
ist, daß durch die extrem starke Verzögerung des
Einspritzzeitpunkts und die höhere Abgasrückführungsrate eine
deutliche Verlängerung der Zündzeitpunkts-Verzögerungsperiode
stattfindet, so daß ein hoher Prozentsatz der Verbrennung in
der Vormix-Luft-Verbrennung stattfindet. In anderen Worten,
wenn der Einspritzzeitpunkt herkömmlicherweise auf einen
Kurbelwellenwinkel hinter dem oberen Totpunkt verzögert wird,
wenn die Abgasrückführungsrate nicht so hoch ist, kann die
Tendenz zu einer höheren Rauchkonzentration wie in Fig. 10
gezeigt nicht unterdrückt werden.
Weil gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein großer
Prozentsatz der Verbrennung in der Vormix-Luft-Verbrennung
stattfindet, kann die Rauchkonzentration deutlich verringert
werden, auch wenn der Betrieb bei einer hohen
Abgasrückführungsrate erfolgt.
Gemäß Fig. 9 beträgt der Kurbelwellenwinkel hinter dem oberen
Totpunkt beispielsweise 4°. Weil der kritische Punkt sowohl für
die Vormix-Luft-Verbrennung, als auch für die Diffusions-
Verbrennung in Abhängigkeit von dem verwendeten Motor
unterschiedlich ist, ist eine Anpassung an den jeweiligen Motor
erforderlich, wobei der spezielle Kurbelwellenwinkel hinter dem
oberen Totpunkt für jeden dieser Motoren ermittelt werden muß.
Darüber hinaus zeigt Fig. 11 eine Charakteristik der
Kraftstoffverbrauchsrate für dieses erste Ausführungsbeispiel.
Aufgrund der Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Grad des
konstanten Hubraums des Dieselmotors verschlechtert, aber ein
Kühlverlust aufgrund der Verringerung der
Verbrennungstemperatur deutlich verringert.
Aus diesem Grund verschlechtert sich die
Kraftstoffverbrauchsrate nicht, obgleich eine Verzögerung des
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts stattfindet. Dabei bedeutet der
Grad des konstanten Volumens einen Arbeits-Wirkungsgrad und
dieser Arbeits-Wirkungsgrad ist als folgender Wert definiert:
Arbeits-Wirkungsgrad = indizierte Arbeit/erzeugte Wärme =
indizierte Leistung/(1 - Kühlverlust).
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die
Temperaturkompensation durch einen weiter vorgerückten Winkel
des verzögerten Einspritzzeitpunkts kompensiert, wenn sowohl
die Kraftstofftemperatur, als auch die Kühltemperatur niedriger
werden, so daß der gleiche Zündzeitpunkt sowohl bei der
niedrigeren Temperaturzeit, als auch bei der höheren
Temperaturzeit erreicht werden kann.
Fig. 12 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Dieselmotor-
Verbrennungs-Regelungsvorrichtung.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Vorverdichtungs-
Vorrichtung 41 vorgesehen, welche einen mechanischen
Vorverdichter 42 aufweist sowie mit einem verstellbaren
Riementrieb und einer Vorrichtung zum Steuern einer
Wirbelvorrichtungs-Drehzahl zusätzlich zu dem
Abgasrückführungssystem versehen ist, wie es bereits bei dem
ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
Der Vorverdichter 42 ist in dem Einlaß-Luftkanal 23 hinter der
Mischstelle des Abgasrückführungsgases mit der Einlaßluft
angeordnet und mit dem Motor 21 mittels einer Riemenscheibe 45,
welche ihrerseits mit der Kurbelwelle des Motors gekuppelt ist,
sowie mittels einer verstellbaren Riemenscheibe 43 und eines um
die beiden Riemenscheiben gewickelten Riemens 44 verbunden. Bei
der verstellbaren Riemenscheibe 43 wird das
Riemenscheibenprofil mittels einer Betätigungseinrichtung
(nicht dargestellt) in Abhängigkeit von einem Signal von der
Regelungseinheit 51 derart verstellt, daß ein
Drehzahlverhältnis zwischen dem Motor 21 und dem Vorverdichter
42 größer oder kleiner wird.
Die Regelungseinheit 51 regelt das oben beschriebene
Drehzahlverhältnis so, daß ein annähernd konstanter
Vorverdichtungsdruck von 400-500 mmHg über den gesamten
Motordrehzahlbereich aufrechterhalten wird.
Fig. 13 zeigt einen Verlauf des Drehzahlverhältnisses.
Wenn die Motordrehzahl relativ gering ist, beträgt das
Drehzahlverhältnis 3 : 1, so daß die Drehzahl des
Vorverdichters 42 derart gesteigert wird, daß der
Vorverdichtungsdruck sich erhöht. Bei dem hohen Drehzahlbereich
der Motordrehzahl wird die Abgasrückführungsrate kleiner, die
Konzentration von HC wird verringert, und der maximale
Zylinderinnendruck (Pmax) wird entsprechend vergrößert. Zu
diesem Zeitpunkt ist das Drehzahlverhältnis klein und beträgt 1 : 1,
so daß der Vorverdichtungsdruck nicht erhöht wird.
Darüber hinaus wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn
die Einlaßluft mit dem Abgasgemisch mittels des
Abgasrückführungskanals 26 in den Vorverdichter 42 geleitet
wird, eine Ablagerung aufgrund der Kohlenstoffkomponente oder
Rußkomponente des Abgases erzeugt.
Um derartige Ablagerungen zu verhindern, wird ein
schraubenartiger Vorverdichter 42 verwendet, bei welchem die
Steifigkeit der Blätter hoch ist und ein Linien-zu-Linien-
Kontakt mit dem Gehäuse verwirklicht wird.
Darüber hinaus ist eine Rotorblatt-Wirbel-Regelungseinrichtung
in den Fig. 14 und 15 gezeigt.
Die Rotorblatt-Wirbel-Regelungseinrichtung ist versehen mit:
- a) einem Rotorblatt 47, welches drehbar an einer Stelle in der Nähe eines Wirbelkanals 46b eines sogenannten Spiral-Einlaßtors 46 installiert ist (welches mit einem im wesentlichen geradlinigen Einlaßkanal 46a und einem Wirbelkanal 46b versehen ist, welcher um eine Achse des Einlaßventils des Motors gewunden ist);
- b) einem Verbindungsmechanismus 49, welcher mit dem Blatt 47 verbunden ist; und
- c) einer Betätigungseinrichtung 48 zum Betätigen der Verbindungseinrichtung 49.
Die Einstellung des Wirbelverhältnisses ist bei einer
Rotationsstellung des Rotorblatts 47 möglich. Beispielsweise
wird bei der Blattstellung nach Fig. 14 ein hohes
Wirbelverhältnis erreicht. Wenn jedoch das Blatt 47 die in Fig.
15 gezeigte Stellung erreicht, wird ein geringes
Wirbelverhältnis erreicht. Diese Rotorblatt-Wirbel-
Regelungseinrichtung spricht sehr schnell an und ein großer
(kontinuierlicher oder stufenweiser) Bereich der Wirbelregelung
kann erreicht werden. Deshalb ist eine geeignete HC-Regelung
möglich, welche stark auf das Wirbelverhältnis reagiert.
Fig. 16 zeigt ein Diagramm des Wirbelverhältnisses bezogen auf
die Motor-Betriebsbedingungen.
Wie Fig. 16 zeigt, wird das Wirbelverhältnis mit abnehmender
Motordrehzahl größer. Im Hochgeschwindigkeitsbereich geht eine
Verringerung des Volumenwirkungsgrads mit einem hohen
Wirbelverhältnis einher. Die Verbesserung der Verbrennung
aufgrund einer Hochdruck-Einspritzung erfordert die
Notwendigkeit einer Schwächung des Wirbels, so daß mit größer
werdender Motordrehzahl das Wirbelverhältnis stufenweise
verringert wird.
Die verstellbare Wirbelverhältnis-Betätigungseinrichtung 48
weist einen Membranbetätiger mit einer zweistufigen Feder
(nicht dargestellt) und einem Unterdruck-Regelungsventil auf,
welches in drei Stufen einen geregelten Unterdruck durch
Verdünnen der Atmosphäre auf einen konstanten Unterdruck
erzeugt, welcher von einer Unterdruckquelle stammt.
Die Regelungseinheit 51 erzeugt ein Basis-Wirbelverhältnis
durch Ablesen in einer Tabelle (nicht dargestellt) des
Wirbelverhältnisses (Basis-Wirbelverhältnis), wobei die Tabelle
die Motordrehzahl Ne und den Drosselklappen-Öffnungswinkel Acc
als Parameter enthält. Der Öffnungswinkel Vb des Unterdruck-
Regelungsventils gemäß dem abgelesenen Basis-Wirbelverhältnis
wird eingelesen und in einer vorbestimmten Adresse gespeichert
(Schritte 11-14 in Fig. 17).
Fig. 18 zeigt jeweiligen Konzentrations-Charakteristiken der
Konzentration von HC, Rauch, und NOx bezogen auf die
Abgasrückführungsrate.
Die Symbole R, R + C und R + C + S zeigen in Fig. 18 folgendes:
R: den Fall, in dem der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt auf einen
Kurbelwellenwinkel hinter dem oberen Totpunkt verzögert ist
(entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel);
R + C: den Fall, in dem zusätzlich zu R eine Vorverdichtung stattfindet;
R + C + S: den Fall, in dem zusätzlich zu R eine Vorverdichtung und eine Wirbelregelung stattfindet.
R + C: den Fall, in dem zusätzlich zu R eine Vorverdichtung stattfindet;
R + C + S: den Fall, in dem zusätzlich zu R eine Vorverdichtung und eine Wirbelregelung stattfindet.
Dabei reicht bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel der
Vorverdichtungsdruck von 400-500 mmhg und das Wirbelverhältnis
war 5.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde die Konzentration von
HC nicht beschrieben. Die Kombination einer großen
Abgasrückführungsrate und einer extremen Verzögerung des
Einspritzzeitpunkts veranlaßt eine Verringerung der
Kraftstofftemperatur, so daß obwohl die Konzentrationen und
Rauch deutlich verringert werden kann, absolut gesehen ein
Sauerstoffmangel auftritt und infolgedessen die Konzentration
von HC zum Zunehmen neigt, wie anhand von der Kurve "R" in Fig. 18
gezeigt ist. Zum Unterdrücken eines Ansteigens der
Konzentration von HC muß ein Oxidationsmittel 40 vorgesehen
werden, welches üblicherweise in dem Abgaskanal 25 gemäß dem
ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel angeordnet ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann, wie in Fig. 18
gezeigt ist, die Konzentration von HC wie auch die
Konzentration von NOx und Rauch in einem Motor-Betriebsbereich,
bei welchem die hohe Abgasrückführungsrate Anwendung findet,
deutlich verringert werden. In anderen Worten ist es gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel nicht notwendig, ein
Oxidationsmittel 40 in dem Abgaskanal vorzusehen, wie es gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel erforderlich ist.
Zusätzlich zu der Vorverdichtung im niedrigen Drehzahlbereich
des Motors kann die erforderliche Absolutmenge von Sauerstoff
gewährleistet werden und eine Verstärkung des Wirbels erzeugt
eine Verbesserung der Kraftstoffverbrennung, so daß die
Konzentration von HC deutlich auf ein Niveau verringert werden
kann, bei welchem ein Einheitsgrad des Abgases auf einen
vorbestimmten beschränkten Wert eingestellt werden kann, ohne
ein Oxidationsmedium 40 zu verwenden.
In Fig. 19 ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Dieselmotor-Verbrennungs-Regelungsvorrichtung gezeigt.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein Sauerstoff-
Entfernungsfilter (ein sogenannter Sauerstoffmangelfilm)
vorgesehen, wie weiter unten beschrieben werden wird, um die
Sauerstoffkonzentration der Einlaßluft zu verringern, anstatt
zu diesem Zweck inerte Abgasrückführungsgase in den Einlaßkanal
23 mittels des Abgasrückführungssystems zurückzuführen, um so
auf anderem Wege die Sauerstoffkonzentration der Einlaßluft zu
verringern.
Wie Fig. 19 zeigt, zweigt sich der Einlaß-Luftkanal 23 in zwei
Kanäle an einer stromabwärts des mechanischen Vorverdichters 42
befindlichen Stelle, und ein Sauerstoff-Entfernungsfilter 63
ist in einem Abzweigungskanal 61 angeordnet. Der Sauerstoff-
Entfernungsfilter 63 ist bekannt und obgleich Sauerstoff durch
diesen hindurchdringen kann, kann Stickstoff nicht durch diesen
hindurchdringen, wobei hohle Kanäle verwendet werden, welche an
die Größe der Sauerstoffmoleküle bzw. Stickstoffmoleküle
angepaßt sind.
Der mittels des Filters 63 entfernte Sauerstoff wird durch den
Abgaskanal 25 mittels eines Verbindungskanals 64
herausgeleitet.
Ein Strömungsmengen-Regelungsventil 65 ist in dem abgezweigten
Teil angeordnet, um die Einlaß-Luftstrommenge in dem
Abzweigungskanal 61 einzujustieren, in welchem der Filter 63
angeordnet ist. Das Strömungsmengen-Regelungsventil 65 wird
durch ein Drosselventil (nicht dargestellt) und ein
Elektromagnetventil ausgebildet, welches die Öffnungsstellung
des Drosselventils in drei Stufen entsprechend einem von der
Regelungseinheit 71 ausgegebenen Signal einstellen kann.
Wenn das Drosselventil seine vollständig geschlossene Stellung
einnimmt, wird die gesamte Einlaßluftmenge in den
Abzweigungskanal 61 geleitet und mit zunehmendem Öffnungswinkel
des Drosselventils wird die in den Abzweigungskanal 61 geleitet
Einlaßluftmenge verringert. In anderen Worten, wenn eine
Einlaßluftmenge von 10% in den Abzweigungskanal 61 strömt,
beträgt die Sauerstoffkonzentration in der Einlaßluft 15%, bzw.
wird weiter erhöht, wenn die Einlaß-Luftmenge, welche durch den
Abzweigungskanal 62 geleitet wird, erhöht wird. Auf diese Weise
wird die Konzentration des Sauerstoffs in der Einlaßluft
stufenweise auf 17% und 19% erhöht (dabei wird angemerkt, daß
die Luft-Sauerstoffkonzentration 21% beträgt).
Die in den drei Stufen eingestellte Sauerstoffkonzentration ist
bezogen auf die Betriebsbedingungen des Motors in Fig. 20
dargestellt.
Die stufenweise Charakteristik der Sauerstoffkonzentrationen
entspricht der stufenweisen Charakteristik der in Fig. 2
gezeigten Abgasrückführungsrate. Die
Sauerstoffkonzentrationsstufen 15%, 17% und 19% entsprechen den
jeweils zugehörigen Abgasrückführungsraten von 100% bzw. 60%
bzw. 30%.
Aus diesem Grund ist der Sauerstoff-Entfernungsfilter-Film in
einer solchen Menge vorgesehen, daß eine Verringerung der
Sauerstoffkonzentration auf bis zu 15% bei einem
Vorverdichtungsdruck von 400 mmhg eingestellt werden kann. Die
konstante Regelung des Vorverdichtungsdrucks wird so ausgeübt,
daß ein Einlaßdruck des Sauerstoff-Entfernungsfilters 63 bei
Verwendung des Vorverdichters 42 einen Betrag von 400 mmhg
aufweist.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel arbeiten der Sauerstoff-
Entfernungsfilter 63 und das Strömungsmengen-Regelungsventil 65
in der gleichen Weise wie Abgasrückführungssystem gemäß dem
oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel.
Aufgrund der funktionalen Unterschiede des Filters 62 und des
Regelungsventils 65 bezogen auf das Abgasrückführungssystem
entfällt die Notwendigkeit, das Abgas in den Einlaßkanal
zurückzuführen. Infolgedessen kann keine Verunreinigung
aufgrund von einer Rußabscheidung aus dem Abgas bei dem
Abgasventil und dem Vorverdichter auftreten, und es kann
darüber hinaus das Ansteigen der NOx-Konzentration unterdrückt
werden, welchen anderenfalls gemäß einer Erhöhung der Einlaß-
Lufttemperatur aufgrund der hohen Abgastemperatur auftreten
könnte.
Um die Verbrennungstemperatur zu verringern, kann eine
Verringerung des Motor-Kompressionsverhältnisses und/oder eine
Vorkühlung der Einlaßluft als auch eine Verringerung der
Sauerstoffkonzentration der Einlaßluft unter Verwendung des
Abgasrückführungssystems gemäß dem ersten und zweiten
Ausführungsbeispiel und des Sauerstoff-Entfernungsfilters und
der Regelungsventile 63 und 65 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel erwogen werden.
Weil wie vorstehend beschrieben die Dieselmotor-Verbrennungs-
Regelungseinrichtung die Verbrennungstemperatur des
Dieselmotors entsprechend den Motor-Betriebsbedingungen
verringert wird und die Zündzeitpunkts-Verzögerungsperiode in
demjenigen Motor-Betriebsbereich stark verlängert wird, in
welchem die Verbrennungstemperatur niedrig wird, kann die NOx
Konzentration ohne eine Erhöhung der Rauchkonzentration
verringert werden.
Verschiedene Wirkungen können durch die beschriebenen
Ausführungsbeispiele so gleichermaßen erzielt werden.
Claims (6)
1. Regelungsvorrichtung für einen Dieselmotor (21), welcher
mit Motor-Betriebszustand-Erfassungseinrichtungen (32, 33, 34,
35) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regelungsvorrichtung erste Einrichtungen (23, 25, 26, 27, 28,
31, 40, 51, 63, 65, 71) zum relativen Verringern einer
Verbrennungstemperatur des Dieselmotors entsprechend der
erfaßten Motor-Betriebsbedingungen aufweist, und zweite
Einrichtungen (31, 51, 71) zum deutlichen Verlängern einer
Zeitperiode aufweist, während welcher eine Zündverzögerung in
einem solchen Motor-Betriebsbereich auftritt, in welchem die
Verbrennungstemperatur verringert wird.
2. Regelungsvorrichtung für einen Dieselmotor (21), welcher
mit den Motor-Betriebsbedingungs-Erfassungseinrichtungen (32,
33, 34, 35) nach Anspruch 1 versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen derartige
Einrichtungen (23, 25, 26, 27, 28, 31, 40, 63, 65, 71) zum
Verringern einer Sauerstoffkonzentration einer in den Motor
hereingesaugten Einlaßluft sind.
3. Regelungsvorrichtung für einen Dieselmotor (21), welcher
mit den Motor-Betriebsbedingungs-Erfassungseinrichtungen (32,
33, 34, 35) nach Anspruch 1 versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen derartige
Einrichtungen (31, 51, 71, 14, 20) zum Verzögern eines
Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts (IT) für den Motor sind, daß
dieser Einspritzzeitpunkt in Richtung eines Kurbelwellenwinkels
verzögert wird, welcher hinter dem oberen Totpunkt (ATDC) eines
Kolbenhubs liegt.
4. Regelungsvorrichtung für einen Dieselmotor (21), welcher
mit den Motor-Betriebsbedingungs-Erfassungseinrichtungen (32,
33, 34, 35) nach Anspruch 3 versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß, wenn der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt auf
einen Kurbelwellenwinkel hinter dem oberen Totpunkt verzögert
wird, eine Einlaßluft-Vorverdichtung mittels eines
Vorverdichters (41, 42) erfolgt.
5. Regelungsvorrichtung für einen Dieselmotor (21), welcher
mit Motor-Betriebsbedingungs-Erfassungseinrichtungen (32, 33,
34, 35) nach Anspruch 3 versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß wenn die Verzögerung des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts auf
einen Einspritzzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des
Kolbenhubs ausgeführt wird, ein Wirbel der Einlaßluft mittels
einer Wirbel-Regelungsvorrichtung (46, 47, 48, 49, 51)
verstärkt wird.
6. Regelungsvorrichtung für einen Dieselmotor (21), welcher
mit den Motor-Betriebsbedingungs-Erfassungseinrichtungen (32,
33, 34, 35) nach Anspruch 2 versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern der
Sauerstoffkonzentration der Einlaßluft versehen ist mit einem
Sauerstoff-Entfernungsfilter (63), welcher den Sauerstoff aus
demjenigen Einlaß-Luftstrom herausfiltert, welcher durch ein
Abzweigungsrohr (61) von mindestens zwei Abzweigungskanälen
strömt; einem Strömungsmengen-Regelungsventil (65), welches die
Einlaß-Luftmenge in Richtung eines Abzweigungskanals einstellt,
in welchem der Sauerstoff-Entfernungsfilter angeordnet ist; und
einer Regelungseinheit (71) zum Regeln des Strömungsmengen-
Regelungsventils (65) entsprechend den Motor-
Betriebsbedingungen.
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