DE60124903T2 - Motorsteuerungsvorrichtung und Verfahren - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Motor gemäß der Präambel des unabhängigen Anspruches 1 sowie ein Steuerverfahren für einen Motor gemäß der Präambel des unabhängigen Anspruchs 12.
  • Tokkai Hei 8-128361, veröffentlichte vom japanischen Patentamt im Jahr 1996, offenbart eine Abgasrückführ-(EGR – exhaust gas recirculation)-Vorrichtung, welche eine Verbrennungstemperatur eines Dieselmotors durch den Rückführungsteil des Abgases in die Ansaugluft unterdrückt. Diese EGR-Vorrichtung variiert eine Abgasrückführmenge (EGR-Menge) entsprechend der Öffnung eines Abgasrückfuhrventils (EGR-Ventil) und wenn das EGR-Ventil unter Verwendung eines Aktuators betrieben wird, tritt eine Verzögerung auf, von der Zeit, wo ein Befehls-Signal in den Aktuator eingegeben wird, bis zu der Zeit, wo das EGR-Ventil den Betrieb startet. In dieser Hinsicht wird in dem oben genannten Stand der Technik im Vorhinein ein Betrieb, korrespondierend mit dieser Verzögerung auf das Befehls-Signal des Aktuators (Aktors) angewandt, um die Präzision der EGR-Steuerung zu verbessern.
  • Die EGR-Steuerung weist die Charakteristika auf, dass sie beispielsweise die EGR-Menge erhöht während des Bremsens des Fahrzeugs und die EGR-Menge erniedrigt während der Beschleunigung des Fahrzeugs. Wenn der Dieselmotor im Leerlaufzustand läuft, muss die EGR-Menge mit guter Antwort variiert werden, um die geeignete EGR-Menge, entsprechend diesen Steuercharakteristika zu erhalten. Im Stand der Technik wird die Antwort-Verzögerung des Aktuators im Vorhinein kompensiert durch den Betrieb, jedoch die Zeit, benötigt für das Abgas, von dem EGR-Ventil zu dem Zylinder des Motors zu laufen, wurde nicht kompensiert.
  • Des Weiteren wird entsprechend der Vorrichtung aus dem Stand der Technik der Befehls-Wert der EGR-Menge durch eine Steuereinheit berechnet, es wird aber keine physikalische Grenze für den erhaltenen Befehls-Wert gesetzt und daher ist es möglich, dass ein Befehlswert, welcher über die maximale EGR-Menge hinausgeht, die physikalisch erreicht werden kann durch das EGR-Ventil, oder ein Befehls-Wert unterhalb der minimalen EGR-Menge, welche physikalisch erreicht werden kann durch das EGR- Ventil, gesetzt werden wird und als ein Ergebnis wird die Antwort auf die EGR-Steuerung gestört sein.
  • Eine Steuervorrichtung für ein Motor gemäß der Präambel des unabhängigen Anspruches 1 und ein Steuerverfahren für den Motor entsprechend der Präambel des unabhängigen Anspruchs 12 können aus dem Stand der Technik in Dokument JP 61-212659A entnommen werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung zur Verfügung zu stellen für einen Motor und ein Steuerverfahren für einen Motor, wie oben angegeben, wobei eine geeignete Betriebs-Leistungsfähigkeit des Motors erreicht wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird besagte Aufgabe gelöst durch die Steuervorrichtung für einen Motor mit den Eigenschaften vom unabhängigen Anspruch 1.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Steuerverfahren für einen Motor mit den Eigenschaften des unabhängigen Anspruchs 12.
  • Folglich ist es möglich, die Verzögerung der EGR-Steuerung aufgrund der Zeit, die benötigt wird, damit das Abgas von dem EGR-Ventil zum Zylinder des Motors fließt, zu eliminieren und die Fähigkeit der EGR-Menge, den Zielwert zu erreichen, zu verbessern.
  • Des Weiteren ist es möglich, den Befehlswert der EGR-Menge dagegen zu schützen, dass er die physikalischen Grenzen des EGR-Ventils überschreitet.
  • Die Details wie auch andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden im Rest der Beschreibung dargelegt und sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer Steuervorrichtung für einen Dieselmotor gemäß der vorliegenden Lehre.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Kraftstoff-Einspritz-Mechanismus, mit welchem der Dieselmotor bestückt ist.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine beschreibt zum Berechnen einer Zielkraftstoff-Einspritzungs-Menge Qsol, durchgeführt durch ein Steuergerät gemäß der vorliegenden Lehre.
  • 4 ist ein Diagramm, welches die Inhalte der grundlegenden Kraftstoff-Einspritz-Mengen-Übersichts-Relation, gespeichert durch das Steuergerät, beschreibt.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aef beschreibt, die durch das Steuergerät durchgeführt wird.
  • 6 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer EGR-Ventil-Hub-Mengen-Übersichts-Relation beschreibt, gespeichert durch das Steuergerät.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine beschreibt zum Berechnen der Ziel-EGR-Menge Tqek pro Zylinder, durchgeführt durch das Steuergerät.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer Menge an Zylinder-Aufnahme-Frischluft Qac beschreibt, durchgeführt durch das Steuergerät.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen der Aufnahme-Frischluft-Flussrate Qas0 des Einlass-Durchtritts beschreibt, durchgeführt durch das Steuergerät.
  • 10 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Aufnahmeluft-Mengen-Übersichts-Relation, gespeichert durch das Steuergerät beschreibt.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer Ziel-EGR-Rate Megr beschreibt, durchgeführt durch das Steuergerät.
  • 12 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation einer grundlegenden Ziel-EGR-Rate Megrb, gespeichert durch das Steuergerät, beschreibt.
  • 13 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizienten Kegr_tw, gespeichert durch das Steuergerät, zeigt.
  • 14 ist ein Flussdiagramm, welches eine vollständige Verbrennungs-Bestimmungs-Routine, durchgeführt durch das Steuergerät, zeigt.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen eines Abgabe-Wertes Dtyvnt eines Druck-Steuer-Ventils eines Turboladers, durchgeführt durch eine Steuereinheit, beschreibt.
  • 16 ist ähnlich wie 15, zeigt jedoch eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre.
  • 17 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer EGR-Rate Megrd einer Aufnahmeventil-Position, durchgeführt durch eine Steuereinheit, beschreibt.
  • 18 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen eines zeitkonstanten Äquivalentenwertes Kkin beschreibt, durchgeführt durch die Steuereinheit.
  • 19 ist ein Flussdiagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation für einen Volumen-Effizienz-Äquivalenz-Basis-Wert Kinb zeigt, durchgeführt durch die Steuereinheit.
  • 20 ist ein Flussdiagramm, welches eine Subroutine zum Berechnen einer Ziel-Zufuhrluft-Menge tQac, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 21 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation für einen Ziel-Zufuhrluft-Mengen-Basis-Wert tQacb, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 22 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Korrekturfaktors ktQac, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 23 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation für eine Ziel-Zufuhrluft-Menge tQac, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 24 ist ein Flussdiagramm, welches eine Subroutine zum Berechnen einer wirklichen EGR-Menge Qec, durchgeführt durch die Steuereinheit, beschreibt.
  • 25 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer Zielöffnung Rvnt einer variablen Kraftstoffeinspritz-Düse, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 26 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Inhalte einer Übersichts-Relation der Ziel-Öffnung Rvnt, gespeichert durch die Steuereinheit.
  • 27 ist ähnlich zu 25, zeigt jedoch die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre.
  • 28 ist ähnlich zu 26, zeigt jedoch die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre.
  • 29 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer Open-Loop-Steuer-Menge Avnt_f der Ziel-Öffnung, durchgeführt durch die Steuereinheit zeigt.
  • 30 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer Rückkopplungs-Steuer-Menge Avnt_fb der Ziel-Öffnung, durchgeführt durch die Steuereinheit zeigt.
  • 31 ist ein Flussdiagramm, welches eine Subroutine zum Durchführen der Linearisierungs-Verarbeitung auf die Ziel-Öffnung, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 32 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation der Ziel-Öffnung Rvnt, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 33 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Öffnungs-fläche einer variablen Düse und des Turbolader-Druckes zeigt.
  • 34 ist ein Flussdiagramm, welches eine Subroutine beschreibt, zum Setzen des Abgabe-Wertes Dtyvnt des Druck-Steuer-Ventils des Turboladers, durchgeführt durch die Steuereinheit.
  • 35 ist ein Flussdiagramm, welches eine Subroutine zum Setzen einer Abgabe-Auswahl-Signal-Flag fvnt2, durchgeführt durch die Steuereinheit.
  • 36 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Korrigieren einer Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t des Abgabe-Wertes durch die Steuereinheit zeigt.
  • 37 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation einer Basis-Abgas-Temperatur Texhb, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 38 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Wassertemperatur-Korrektur-Koeffizienten Ktexh_tw, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 39 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation der Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 40 ist ein Diagramm, welches die Temperatur-Charakteristika des Aktuators des Turboladers zeigt.
  • 41 ist ein Diagramm der Inhalte einer Übersichts-Relation eines Abgabe-Wertes Duty_h, wenn die variable Düse vollständig geschlossen ist, wenn das Öffnen der variablen Düse konstant ist oder zunimmt, gespeichert durch die Steuereinheit.
  • 42 ist ein Diagramm von Inhalten einer Übersichts-Relation eines Abgabe-Wertes Duty_l, wenn die variable Düse vollständig geöffnet ist, wenn das Öffnen der variablen Düse konstant ist oder zunimmt, gespeichert durch die Steuereinheit.
  • 43 ist ähnlich zu 41, zeigt jedoch einen Fall, wo das Öffnen der variablen Düse abnimmt.
  • 44 ist ähnlich zu 42, zeigt jedoch einen Fall, wo das Öffnen der variablen Düse abnimmt.
  • 45 ist ein Diagramm, welches eine Hysterese in Relation zwischen einem Befehls-Öffnungs-Linearisierungs-Verarbeitungs-Wert und dem Abgabe-Wert der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 46 ist ein Flussdiagramm, welches eine Betriebs-Prüf-Subroutine, durchgeführt durch die Steuereinheit zeigt.
  • 47 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen des Abgabe-Wertes Dtyvnt, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 48 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Steuermuster-Wertes Duty_pu, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 49 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Abgabe-Wertes Duty_p_ne, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 50 ist ein Flussdiagramm, welches eine Subroutine zum Berechnen eines EGR-Mengen-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00 zeigt, eines Fließ-Geschwindigkeit-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 und einen EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Lern-Korrektur-Koeffizienten Kqac, durchgeführt durch die Steuereinheit.
  • 51 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Setzen einer Rückkopplungserlaubnis-Flag fefb, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 52 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Setzen einer Lern-Wert-Reflektion-Erlaubnis-Flag felrn2, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 53 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Setzen einer Lern-Erlaubnis-Flag felrn, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 54 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen des EGR-Mengen-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 55 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation einer Korrektur-Zunahme Gkfb einer EGR-Fließrate, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 56 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Wassertemperatur-Korrektur-Koeffizienten KgfbTw, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 57 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen eines EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 58 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation der Korrektur-Zunahme Gkfbl der EGR-Fließ-Geschwindigkeit, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 59 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizienten KgfbiTw, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 60 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines Fehler-Lern-Wertes Rqacn, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 61 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Aktualisieren eines Lern-Wertes, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 62 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation einer Lern-Rate Tclrn, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 63 ist ein Flussdiagramm, welche eine Routine zum Berechnen einer EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit Cqe, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 64 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit Cqe, gespeichert durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 65 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Setzen einer physikalischen Begrenzung, durchgeführt durch die Steuereinheit, zeigt.
  • 66A und 66B sind Diagramme, welche eine Variation einer EGR-Menge unter der Steuerung gemäß der vorliegenden Lehre zeigt, wenn der Dieselmotor in einem vorangehenden Zustand ist.
  • 67A–67C sind Diagramme, welche eine EGR-Rate zeigen, EGR-Ventil öffnen und eine Variation einer Druckdifferenz vor und nach dem EGR-Ventil, wenn ein Vehikel abbremst unter der Steuerung gemäß der vorliegenden Lehre.
  • 68A–68C sind Diagramme, welche eine Fahrzeug-Geschwindigkeit-Veränderung, eine Variation der EGR-Rate und der Stickoxid (NOx)-Abgas-Menge zeigen, und zwar gemäß der Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 69 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev gemäß der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 70 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen einer begrenzten Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 71 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Setzen einer physikalischen Begrenzung gemäß der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 72 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen eines Verzögerungs-Verarbeitungs-Wertes RVNTE gemäß der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 73 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines maximalen Fließraten-Basis-Wertes Egmaxb gemäß der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 74 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines maximalen Fließraten-Korrektur-KoefFzienten Kemin gemäß der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 75 ist ein Diagramm, welches die Inhalte einer Übersichts-Relation eines experimentellen Wertes einer EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Eaev pro Einheits-Verschiebung gemäß der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Lehre zeigt.
  • 76 ist ähnlich zu 75, zeigt jedoch einen theoretischen Wert.
  • Nun wird Bezug genommen auf 1 der Zeichnungen Bezug genommen; ein Dieselmotor 1 umfassend einen Einlasskanal 3 und einen Abgaskanal 3. Der Dieselmotor ist ein Multizylinder-Diesel-Motor, der so konstruiert ist, dass das Muster der Hitze-Freisetzung über einer Einzelzustands-Verbrennung aufgrund des Durchführens einer Vormischungs-Verbrennung bei niedriger Temperatur erfolgt. Solch ein Dieselmotor wird veröffentlich durch Tokkai Hei 8-86251, veröffentlich durch das japanische Patentamt im Jahre 1999. Die Zufuhrluft der Einlassluftpassage 3 wird in jeden Zylinder des Dieselmotors 1 über einen Kollektor 3A geliefert.
  • Ein Kompressor 55 eines Turboladers von variabler Kapazität 50 wird in dem Einlasskanal 3 stromaufwärts des Kollektors 3A installiert.
  • Ein Wirbel-Steuer-Ventil wird in einem Ansaugstutzen zur Verfügung gestellt, und leitet von dem Einlasskanal 3 zu jedem Zylinder. Wenn der Dieselmotor bei einer geringen Rotations-Geschwindigkeit auf geringer Last läuft, schließt das Wirbel-Steuer-Ventil einen Teil des Durchtritts und setzt einen Wirbel im Fluss des Luftstroms in die Verbrennungskammer 1A des Dieselmotors 1.
  • Die Verbrennungskammer 1A umfasst eine ringförmige Verbrennungskammer von großem Durchmesser. Dies ist eine Verbrennungskammer, in welcher eine zylindrische Kavität des gleichen Durchmessers ausgebildet wird auf einem Kolben von einer Deckenoberfläche bis zur Grundfläche. Ein konischer Abschnitt wird an der Grundfläche der Kavität ausgebildet. Als ein Ergebnis wird der Widerstand der Kavität gegen die Wirbelströmung von außen nach innen vermindert und das Vermischen an Luft und Kraftstoff wird verbessert. Des Weiteren diffundiert aufgrund der Form der Kavität die Strömung vom Zentrum der Kavität zur Außenseite, wenn der Kolben im Abwärtshub ist.
  • Der Dieselmotor 1 umfasst einen allgemeinen schienenartigen Kraftstoffeinspritzmechanismus 10.
  • Nun wird auf 2 Bezug genommen; ein Kraftstoffeinspritz-Mechanismus 10 umfasst einen Kraftstofftank 11, einen Kraftstoffversorgungs-Kanal 12, eine Versorgungspumpe 14, eine Druckakkumulationskammer 16A, ausgebildet in einer allgemeinen Schiene 16, und eine Düse 17, welche für jeden Zylinder zur Verfügung gestellt wird. Nachdem der Kraftstoff, bereitgestellt von der Versorgungs-Pumpe 14 in einem Druckakkumulator 16A über einen Hochdruck-Kraftstoff-Kanal 15 gespeichert wird, wird er in jede der Düsen 17 verteilt.
  • Die Düse 17 umfasst ein Nadelventil 18, eine Düsenkammer 19, einen Kraftstoffkanal 20 für die Düsenkammer 19, eine Halterung 21, einen hydraulischen Kolben 22, eine Rückholfeder 23, einen Kraftstoffkanal 24, der den Kraftstoff unter Hochdruck in den hydraulischen Kolben 22 leitet und ein Drei-Wege-Magneventil 25, eingebaut in den Kraftstoffkanal 24. Ein Überprüfungsventil 26 und eine Öffnung 27 werden parallel in den Kraftstoffkanal 24 eingesetzt. De Rückholfeder 23 presst das Nadelventil 18 in die Schließ-Richtung des unteren Teiles der Figur.
  • Das Drei-Wege-Ventil 25 umfasst eine Öffnung A, verbunden mit der Druckakkumulierungskammer 16A, eine Öffnung B umfassend den Kanal 24 und eine Öffnung C, verbunden mit dem Abfluss 28. Wenn das Drei-Wege-Ventil 25 AUS ist, sind die Öffnungen A und B verbunden und die Öffnungen B und C abgekoppelt. Als ein Ergebnis sind die Kraftstoff-Kanälee 20 und 24 miteinander verbunden und Kraftstoff unter hohem Druck wird sowohl in den oberen Teil des hydraulischen Kolbens 25 als auch die Düsen-Kammern 19 durch den Druck am Akkumulierungs-Kammer 15A geleitet. Da die Druck empfangende Oberflächen-Fläche des hydraulischen Kolbens 22 größer ist als die Druck empfangende Oberflächen-Fläche des Nadel-Ventils 18 sitzt in diesem Zustand das Nadel-Ventil im Ventilsitz und die Düse wird dadurch geschlossen.
  • In dem Zustand, wo das Drei-Wege-Ventil 25 AN ist, sind die Öffnungen A und B abgekoppelt und die Öffnungen B und C miteinander verbunden.
  • Konsequenterweise wird der Druck des Kraftstoff-Durchlasses 24, welcher den hydraulischen Kolben 22 nach unten drückt, in den Kraftstoff-Tank 11 über den Abfluss 28 freigesetzt, das Nadelventil hebt sich aufgrund des Kraftstoff-Druckes der Düsen-Kammer, welcher auf das Nadel-Ventil 18 in einer nach oben gerichteten Richtung wirkt, und der Kraftstoff der Düsen-Kammern 19 wird von dem Loch am Ende der Düse 17 injiziert. Falls das Drei-Wege-Ventil 25 in den AUS-Zustand zurückkehrt, wirkt der Kraftstoffdruck der Druckakkumulierungskammer 16A erneut nach unten auf den hydraulischen Kolben 22, das Nadel-Ventil 18 sitzt im Ventilsitz und die Kraftstoffinjektion wird beendet.
  • Das heißt, der Einspritz-Start-Zeitpunkt wird eingestellt durch den Wechselzeitpunkt von AUS nach AN des Drei-Wege-Ventils 25 und die Menge der Kraftstoff-Einspritzung wird durch die Dauer des AN-Zustandes eingestellt. Folglich steigt, falls der Druck der Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A der gleiche ist, die Kraftstoff-Einspritz-Menge je länger die AN-Zeit des Drei-Wege-Ventils 25 ist.
  • Des Weiteren umfasst der Kraftstoff-Einspritzmechanismus 10 zum Einstellen des Druckes der Druckakkumulierungs-Kammer 16A einen Rückführdurchlass 13, welcher den überschüssigen Kraftstoff, ausgestoßen durch die Versorgungspumpe 14 zum Kraftstoff-Versorgungs-Durchlass 12 zurückführt. Der Rückführ-Durchlass 13 wird mit einem druckregulierenden Ventil 31 zur Verfügung gestellt. Das druckregulierende Ventil 31 öffnet und schließt den Rückführ-Durchlass 13 und stellt den Druck der Druckakkumulierungs-Kammer 16A durch Variieren der Menge der Kraftstoff-Einspritzung die Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A.
  • Der Kraftstoff-Druck der Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A ist gleich zum Kraftstoff-Einspritz-Druck der Düse 17 und die Kraftstoff-Einspritz-Rate ist höher, je höher der Kraftstoff-Druck der Druck-Akkumulierungs-Kammer 16 ist. Das Drei-Wege-Ventil 25 und das druckregulierende Ventil 31 funktionieren entsprechend dem Eingangs-Signal von einer Steuer-Einheit 41.
  • Die obige Konstruktion des Kraftstoff-Einspritz-Mechanismus 10 wird offenbart auf und ist bekannt von Seiten 73-77 des Lecture Papers of the 13th Symposium on the Internal Combustion Engine.
  • Nun wird erneut auf 1 Bezug genommen; nachdem das Abgas in dem Abgas-Kanal 2 eine Abgasturbine 52 des Turboladers von variabler Kapazität 50 antreibt, wird es in die Atmosphäre abgegeben. Der Turbolader von variabler Kapazität 50 umfasst eine Abgas-Turbine 52 und den Kompressor 55, welcher Luft durch Rotation der Abgas-Turbine komprimiert. Der Einlass-Kanal 3 versorgt die durch den Turbolader geströmte Luft durch den Kompressor 55 in den Diesel-Motor 1. Eine variable Düse 53, angetrieben durch einen Druckaktuator 54, wird bei einem Einlass der Abgas-Turbine 52 zur Verfügung gestellt.
  • Der Druck-Aktuator 54 umfasst einen Diaphragma-Aktuator 59, welcher die variable Düse 53 gemäß einem Signaldruck ansteuert, sowie ein Druck-Steuer-Ventil 56, welches den Signal-Druck gemäß einer Abgas-Signal-Eingabe von der Steuereinheit 41 erzeugt. Die Steuereinheit 41 erzeugt das Abgas-Signal so, dass eine Öffnung der variablen Düse 53 gleich zu einer Ziel-Öffnung Rvnt wird. Basierend auf der Ziel-Öffnung Rvnt steuert die Steuer-Einheit 41 die variable Düse 53, um die Düsen-Öffnung zu reduzieren, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Dieselmotors 1 gering ist. Als ein Ergebnis wird die Fließgeschwindigkeit des Abgases, eingebracht in die Abgas-Turbine 52 erhöht, so dass ein vorher bestimmter Turboladungs-Druck erreicht wird. Auf der anderen Seite steuert die Steuereinheit 41 die variable Düse 53 so, dass sie voll geöffnet wird, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Diesel-Motors 1 hoch ist, um Abgas in die Abgas-Turbine ohne Widerstand einzubringen.
  • Wenn die Luft-Kraftstoff-Mischung in dem Dieselmotor 1 verbrannt wird, werden schädliche Stickoxide (NOx) ausgebildet. Die NOx-Menge hängt größtenteils von der Verbrennungstemperatur ab und die erzeugte Menge NOx kann reduziert werden dadurch, dass die Verbrennungstemperatur niedrig gehalten wird. Dieser Dieselmotor 1 reduziert die Sauerstoff-Konzentration in der Verbrennungs-Kammer 1A durch Abgas-Rezirkulation (EGR – exhaust gas recirculation) und realisiert dadurch eine Verbrennung bei geringer Temperatur. Für diesen Zweck umfasst der Dieselmotor 1 einen Abgas-Rezirkulations- (EGR)-Kanal 4, welcher den Abgas-Kanal 2 stromaufwärts der Abgas-Turbine 52 an einen Kollektors 3A des Einlass-Kanal 3 anbindet. Der EGR-Durchlass 4 wird mit einem Abgas-Rezirkulations-(EGR)-Ventil vom Diaphragma-Typus 6 bestückt, welches auf einen negativen Steuer-Druck reagiert, welcher von einem Negativen-Steuer-Druck-Ventil 5 und einem Kühlsystem 7 zur Verfügung gestellt wird.
  • Das negative Steuer-Druck-Ventil 5 erzeugt einen negativen Druck als Antwort auf eine Abgas-Signal-Eingabe von dem Steuergerät 41 und variiert daher die Rate der Abgas-Rezirkulation (EGR-Rate) über das EGR-Ventil 6.
  • Beispielsweise ist bei geringer Rotationsgeschwindigkeit, bzw. im Niederlast-Bereich des Diesel-Motors 1 die EGR-Rate maximal 100 Prozent und, wenn die Rotationsgeschwindigkeit und die Last des Diesel-Motors 1 zunehmen, wird die EGR-Rate abnehmen. Bei hoher Last wird, da die Abgas-Temperatur hoch ist, die Einlassluft-Temperatur ansteigen, falls eine große Menge von EGR realisiert wird. Falls die Einlass-Luft-Temperatur zunimmt werden NOx nicht länger zunehmen, die Verbrennungs-Verzögerung des injizierten Kraftstoffes wird kürzer und es wird unmöglich, eine Vor-Mischungs-Verbrennung zu realisieren. Folglich wird die EGR-Rate so gehalten, dass sie in Stadien abnimmt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit und die Last des Diesel-Motors 1 zunehmen.
  • Das Kühlsystem 7 leitet Teile des Kühlwasser des Motors in eine Wasserummantelung 8, welche den EGR-Durchlass 4 umgibt und kühlt das zirkulierte Abgas in EGR-Kanal 4. Ein Kühlwasser-Einlass 7A der Wasserummantelung 8 wird mit einem Fließ-Steuer-Ventil 9 bestückt, welches die rezirkulierende Menge an Kühlwasser, entsprechend einem Signal von der Steuereinheit 41, einstellt.
  • Das druckregulierende Ventil 31, das Drei-Wege-Ventil 25, das negative Steuer-Druck-Ventil 5, der Druckaktuator 54 und das Fließ-Steuer-Ventil 9 werden entsprechend durch Signale von der Steuereinheit 41 gesteuert. Die Steuereinheit 41 umfasst einen Mikrocomputer, bestückt mit einer zentralen Berechnungs-Einheit (CPU – central processing unit), Random Access Memory (RAM), Read-Only Memory (ROM) und Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O interface).
  • Signale, welche mit den Mess-Werten korrespondieren, werden in die Steuereinheit 41 über einen Druck-Sensor 32 eingegeben, welcher einen Kraftstoff-Druck der Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A misst, einen Beschleunigungs-Öffnungs-Sensor 33, welcher ein Öffnen Cl eines Vehikel-Beschleunigungs-Pedals misst, einen Kurbel-Winkel- Sensor 34, welcher eine Rotationsgeschwindigkeit Ne und den Kurbelwinkel des Dieselmotors 1 misst, einen Zylinder-Identifizier-Sensor 35, welcher die Zylinder des Diesel-Motors 1 identifiziert, einen Wassertemperatursensor 36, welcher eine Kühlwassertemperatur Tw des Diesel-Motors 1 misst und ein Luft-Fluss-Meter 39, welches die Einlass-Luft-Fließrate des Einlass-Kanals 3 stromaufwärts des Kompressors 55 misst.
  • Basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit Ne des Diesel-Motors 1 und der Beschleunigungs-Öffnung Cl, berechnet die Steuer-Einheit 41 eine Zielmenge der Kraftstoffeinspritzung der Düse 17 und einen Zieldruck für die Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A. Der Kraftstoff-Druck der Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A wird rückgekoppelt gesteuert durch Öffnen und Schließen des druckregulierenden Ventils 31, so dass der tatsächliche Druck der Druck-Akkumulierungs-Kammer 16A, gemessen durch den Druck-Sensor 32 mit dem Ziel-Druck zusammenfällt.
  • Die Steuer-Einheit 41 steuert auch eine AN-Zeit des Drei-Wege-Ventils 25 entsprechend der berechneten Zielmenge der Kraftstoffeinspritzung und einen Kraftstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt als Antwort auf die laufenden Bedingungen des Dieselmotors 1 durch den Übergangszeitpunkt nach AN des Drei-Wege-Ventils 25. Beispielsweise wird, wenn sich der Diesel-Motor 1 bei einer geringen Rotationsgeschwindigkeit befindet, bei einem Niedriglast-Zustand und einer hohen EGR-Rate, der Kraftstoff-Einspritz-Start-Zeitpunkt in der Nähe des oberen Tot-Zentrums (TDC – top dead center) des Kolbens verzögert, so dass die Zündungs-Verzögerung für den injizierten Kraftstoff lang ist. Aufgrund dieser Verzögerung wird die Temperatur der Verbrennungskammer 1A zum Zeitpunkt des Zündens abgesenkt und die Erzeugung von Rauch aufgrund der hohen EGR-Rate wird unterdrückt durch Vergrößern des Vor-Mischungs-Verbrennungs-Verhältnisses. Auf der anderen Seite wird der Einspritz-Start-Zeitpunkt vorgezogen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit und die Last des Dieselmotors 1 zunehmen. Dies liegt an den folgenden Gründen. Speziell, nimmt, selbst, falls die Zünd-Verzögerungs-Periode konstant ist, der Zündungs-Verzögerungs-Kurbel-Winkel, erhalten durch Umwandeln der Zünd-Verzögerungs-Periode im Verhältnis mit der Zunahme der Motor-Geschwindigkeit zu. Folglich muss, damit der eingespritzte Kraftstoff bei einem vorbestimmten Kurbel-Winkel gezündet wird, die Injektions-Start-Zeitgebung bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit vorgezogen werden.
  • Die Steuereinheit 41 steuert auch den Turbolader-Druck und die EGR-Menge.
  • Falls die EGR-Menge variiert, wird, wie bereits erwähnt, der Turbolader-Druck auch variiert. Umgekehrt wird, falls der Turbolader variiert wird, auch, da der Abgas-Druck variiert, die EGR-Menge variieren. Folglich können der Turbolader-Druck und die EGR-Menge nicht unabhängig voneinander gesteuert werden und können eine äußere Steuer-Störung gegenseitig füreinander verursachen.
  • Falls versucht wird, den Turbolader-Druck konstant zu halten, wenn die EGR-Menge verändert wird, muss die Öffnung der variablen Düse 53 des Turboladers 50 erneut eingestellt werden. Des Weiteren muss, falls versucht wird, die EGR-Menge konstant zu halten, wenn der Turboladerdruck verändert wird, die Öffnung des EGR-Ventils 6 erneut eingestellt werden. In einem solchen Verfahren ist es schwierig, eine Steuer-Präzision während eines Übergangs-Zustandes des Motors 1 zu gewährleisten.
  • Eine Steuer-Einheit 41 gemäß dieser Erfindung berechnet die Zielmenge an Aufnahme-Luft tQac eine Einlass-Durchtritts 3 gemäß den Fahrzeug-Lauf-Bedingungen und setzt eine Ziel-Öffnung Rvnt einer variablen Düse 53, welche ein Betriebs-Ziel-Wert eines Turboladers 50 ist, von einer Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac, einer realen EGR-Menge Qec pro Zylinder an der Position des Einlass-Ventils des Diesel-Motors 1 und eine EGR-Rate Megrd der Aufnahme-Luft durch das Einlass-Ventil des Dieselmotors 1. Megrd wird auch als reale EGR-Rate bezeichnet. Ein Abgas-Wert Dtyvnt, angewandt auf das Druck-Steuer-Ventil 56 wird dann bestimmt unter Verwendung der Routine, welche in 15 gezeigt wird, und ein korrespondierendes Befehls-Signal wird an das Druck-Steuer-Ventil 56 ausgegeben, so dass eine variable Düse 53 die Zielöffnung Rvnt erreicht. Auf diesem Weg steuert die Steuereinheit 41 einen Turbolader-Druck des Turboladers 50.
  • Die Steuereinheit 41 berechnet auch eine benötigte EGR-Menge Mqec des EGR-Ventils 6, basierend auf der EGR-Ziel-Rate Megr, welche entsprechend der laufenden Bedingungen des Fahrzeuges bestimmt wird. Betrachtet man die Zeit, welche benötigt wird, dass das Abgas vom Abgasventil 6 zum Einlass-Ventil des Dieselmotors 1 über den Kollektor 3A läuft, wird ein Verzögerungs-Verarbeiten auf die benötigte EGR-Menge Mqec angewandt, um einen Zwischen-Wert Rqec zu berechnen, welcher eine benötigte EGR-Menge pro Zylinder in der Position des Einlass-Ventils repräsentiert. Des Weiteren führt die Steuereinheit 41 eine Vorlauf-Verarbeitung des Zwischen-Wertes Rqec durch, um die Antwort-Verzögerung des negativen Steuer-Druck-Ventils 5 und des EGR-Ventils 6 wie im Stand der Technik zu kompensieren. Eine EGR-Ziel-Menge Tqec pro Zylinder wird auf diesem Wege berechnet.
  • Jedoch ist es aufgrund der physikalischen Begrenzung des negativen Druck-Steuer-Ventils 5 oder des EGR-Ventils 6 möglich, dass die EGR-Ziel-Menge Tqec nicht erreicht werden kann, selbst falls ein Befehls-Signal, korrespondierend mit der EGR-Ziel-Menge Tqec an das negative Druck-Steuer-Ventil 5 ausgegeben wird.
  • In dieser Beziehung führt eine Steuereinheit 41 die folgende Verarbeitung (A)-(E) durch, welche die essentiellen Merkmale der vorliegenden Erfindung darstellen.
    • (A) Der maximale Wert der EGR-Menge, welche physikalisch erreicht werden kann, wird entsprechend einer EGR-Ventil-Fluss-Geschwindigkeit Cqe als eine physikalische Obergrenze Tqelmh gesetzt. Die EGR-Ventil-Fluss-Geschwindigkeit Cqe ist eine Fließgeschwindigkeit des Abgases, welches durch das EGR-Ventil 6 fließt.
    • (B) Der minimale Wert der EGR-Menge, welcher physikalisch erreicht werden kann, wird als physikalische untere Grenze Tqelml gesetzt. Die physikalische untere Grenze Tqelml wird beispielsweise auf 0 gesetzt.
    • (C) Eine überschüssige Menge, relativ zur physikalischen Obergrenze Tqelmh der EGR-Ziel-Menge Tqec oder eine Defizit-Menge, relativ zur physikalischen untere Grenze Tqelml wird als eine Überschuss/Defizit-Menge Dtqec für jede Ausgabe des Befehlsignals berechnet. Ein addierter Wert Tqec1 wird berechnet durch Hinzufügen einer Überschuss/Defizit-Menge Dtqecn-1, welche zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, zu der das Befehlssignal ausgegeben wurde, berechnet wird, zu dem EGR-Ziel-Menge Tqec, berechnet bei der laufenden Gelegenheit, zu der das Befehls-Signal ausgegeben wird.
    • (D) Eine begrenzte EGR-Ziel-Menge Tqecf wird berechnet durch Anwenden der physikalischen Obergrenze Tqelmh und der physikalischen Untergrenze Tqelml zum hinzugefügten Wert Tqec1 und ein Befehlssignal, korrespondierend zur limitierten EGR-Ziel-Menge Tqecf wird an das negative Steuer-Druck-Ventil 5 ausgegeben.
    • (E) Ein Wert, erhalten durch Subtrahieren der begrenzten EGR-Ziel-Menge Tqecf von dem addierten Wert Tqec1 wird als die Überschuss/Defizit-Menge Dtqecn-1 berechnet zum Ausgeben des Signals bei der nächsten Gelegenheit.
  • Die obige Steuerung, durchgeführt durch die Steuereinheit 41, wird beschrieben werden auf Verweis auf die Flussdiagramme. Für alle Routinen, die in den Flussdiagrammen gezeigt werden, werden unabhängige Routinen durchgeführt in Intervallen, welche sepa rat unten beschrieben werden und Subroutinen werden durchgeführt bei den Exekutions-Intervallen der Stamm-Routinen.
  • 3, 4 und 8-14 sind aus Tokkai Hei 10-288071, veröffentlicht durch das japanische Patentamt im Jahr 1998, bekannt.
  • Die Routine zum Berechnen der allgemeinen Parameter, welche für die Steuerung des Turbolader-Drucks verwendet werden, sowie die EGR-Menge werden als erstes beschrieben werden. Die allgemeinen Parameter sind eine Ziel-Kraftstoff-Injektions-Menge Qsol eines Kraftstoff-Einspritz-Gerätes 10, die EGR-Ziel-Rate Megr des EGR-Ventils 6, ein zeit-konstanter äquivalenter Wert Kkin, die reale EGR-Rate Megrd, eine Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac, eine Frischluft-Einlass-Fließrate Qas0 des Einlasskanals 3 und die reale EGR-Menge Qec. Der zeitkonstante äquivalente Wert Kkin ist ein Wert, welcher eine EGR-Steuer-Verzögerung aufgrund des Kollektors 3A zwischengeschaltet zwischen das EGR-Ventil 6 und das Einlass-Ventil des Motors 1 repräsentiert. Die reale EGR-Rate Megrd zeigt die EGR-Rate der Einlass-Luft, welche durch das Einlass-Ventil des Diesel-Motors 1 durchtritt. Die reale EGR-Rate Megrd variiert mit einer Verzögerung erster Ordnung, relativ zur EGR-Ziel-Rate Megr. Die Berechnung dieser Parameter wird unabhängig von der Turbolader-Druck-Steuer-Routine und der EGR-Mengen-Steuer-Routine durchgeführt.
  • Zuerst wird auf 3 Bezug genommen; die Routine zum Berechnen der Ziel-Kraftstoff-Einspritzungs-Menge Qsol wird beschrieben werden. Diese Routine wird durchgeführt synchron mit einer REF-Signal-Ausgabe durch den Kurbel-Winkel-Sensor 34 für jede Referenzposition des Verbrennungs-Zyklus eines jeden Zylinders. In dem Fall eines Viertakt-Zyklus-Motors wird das REF-Signal alle 180 Grad für einen Vierzylinder-Motor ausgegeben und alle 120 Grad für einen Sechszylinder-Motor.
  • Zunächst wird in einem Schritt S1 die Motor-Geschwindigkeit Ne gelesen und in einem Schritt S2 wird die Beschleunigungs-Öffnung Cl gelesen.
  • In einem Schritt S3 wird eine grundlegende Kraftstoff-Einspritzmenge Mqdrv berechnet durch Nachschauen einer Übersichts-Relation, wie in 4 gezeigt, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Beschleunigungs-Öffnung Cl. Diese Übersichts-Relation wird im Vorhinein im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • In einem Schritt S4 wird die Kraft-Ziel-Einspritz-Menge Qsol berechnet durch Zugeben einer Zunahme-Korrektur basierend auf der Motor-Kühl-Wasser-Temperatur Tw, etc. zur Basis-Kraftstoff-Einspritz-Menge Mqdrv.
  • Als nächstes wird auf 11 Bezug genommen. Eine Routine zum Berechnen der EGR-Ziel-Rate Megr wird beschrieben werden. Diese Routine wird auch synchron mit dem REF-Signal durchgeführt.
  • Die Steuereinheit 41 liest als allererstes die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die Motor-Kühlwasser-Temperatur Tw in einem Schritt S51.
  • In einem Schritt S52 wird unter Bezugnahme auf eine Übersichts-Relation, gezeigt in 12, die Basis-EGR-Ziel-Rate Megrb berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Kraftstoff-Ziel-Einspritz-Menge Qsol. Diese Übersichts-Relation wird im Vorhinein im Speicher der Steuer-Einheit 41 gespeichert. In dieser Übersichts-Relation wird die Basis-EGR-Ziel-Rate Megrb der Steuer-Einheit 41 gespeichert. In dieser Übersichts-Relation wird die Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb größer in einer Region gesetzt, wo die Betriebs-Häufigkeit des Motors höher ist. Diese Region korrespondiert mit einer Region, wo sowohl die Rotationsgeschwindigkeit Ne als auch die Last klein sind. In dieser Übersichts-Relation wir die Last repräsentiert durch die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol. Wenn der Motor-Ausstoß hoch ist, tendiert Rauch dazu, erzeugt zu werden, daher wird in solch einer Region die Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb auf kleine Werte gesetzt.
  • In einem Schritt S53 wird unter Bezugnahme auf eine Karte, gezeigt in 13, ein Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizient Kegr_Tw der grundlegenden Ziel-EGR-Rate Megrb berechnet auf der Kühlwassertemperatur Tw. Diese Übersichts-Relation wird auch im Vorhinein im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • In einem Schritt S54 wird die EGR-Ziel-Rate Megr berechnet durch die folgende Gleichung (1) aus der EGR-Basis-Ziel-Rate Megrb und dem Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizienten Kegr_Tw. Megr = Megrb°·°Kegr_Tw (1)
  • In einem Schritt S55 wird eine Subroutine, gezeigt in 14, welche bestimmt, ob der Diesel-Motor 1 in einem vollständigen Verbrennungs-Zustand ist oder nicht, durchgeführt.
  • Nun wird diese Subroutine beschrieben; zunächst wird in einem Schritt S61 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne gelesen und in einem Schritt S62 werden die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und ein die vollständige Verbrennung bestimmendes Teil-Niveau NRPMK, korrespondierend mit einer vollständigen Verbrennungs-Rotations-Geschwindigkeit miteinander verglichen.
  • Das Teil-Niveau NRPMK wird beispielsweise auf 400 rpm gesetzt. Wenn die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne das Teilniveau NRPMK überschreitet, schreitet die Routine zu einem Schritt S63 voran.
  • Hier wird ein Zähler-Wert Tmrkb mit einer vorbestimmten Zeit TMRKBP verglichen und wenn der Zähler-Wert Tmrkb größer ist als der vorbestimmte Zeitwert TMRKBP, wird eine vollständige Verbrennungs-Flag auf AN in einem Schritt S64 gesetzt, und die Subroutine wird beendet.
  • Wenn die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne unterhalb des Teil-Niveaus NRPMK in dem Schritt S62 liegt, schreitet die Subroutine zu einem Schritt S66 voran. Hier wird der Zähler-Wert Tmrkb auf 0 geklärt, die vollständige Verbrennungs-Flag wird auf AUS gesetzt in einem nächsten Schritt S67 und die Subroutine wird beendet.
  • Wenn der Zähler-Wert Tmrkb unterhalb der vorbestimmten Zeit TMRKBP in dem Schritt S63 liegt, wird der Zähler-Wert Tmrkb inkrementiert in einem Schritt S65 und die Subroutine wird beendet.
  • In dieser Subroutine wird, selbst für den Fall, dass die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne das Teilniveau NRPMK überschreitet, die vollständige Verbrennungs-Flag nicht unmittelbar auf AN gesetzt, und die vollständige Verbrennungs-Flag verändert sich nur nach AN, nachdem dieser Zustand für die vorher bestimmte Zeit TMRKBP vorangeschritten ist.
  • Nun wird erneut auf 11 Bezug genommen; nach Durchführen der Subroutine von 14 bestimmt die Steuereinheit 41 die vollständige Verbrennungs-Flag in einem Schritt S56. Wenn die vollständige Verbrennungs-Flag auf AN ist, wird die Subroutine der 11 beendet. Wenn die vollständige Verbrennungs-Flag auf AUS ist, wird die EGR-Ziel-Rate Megr auf 0 in einem Schritt S57 zurückgesetzt und die Subroutine von 11 wird beendet.
  • Nun wird auf die 17 und 18 Bezug genommen; eine Routine zum Berechnen des zeitkonstanten Äquivalentenwertes Kkin und der realen EGR-Rate Megrd werden nun beschrieben werden. Die reale EGR-Rate Megrd variiert mit einer Verzögerung erster Ordnung relativ zur Ziel-EGR-Rate Megr. Da die Berechnungen des zeitkonstanten Äquivalentenwertes Kkin und der realen EGR-Rate Megrd miteinander in Beziehung stehen, werden sie gemeinsam beschrieben werden.
  • 18 zeigte eine Routine zum Berechnen des zeitkonstanten Äquivalentenwertes Kkin. Diese Routine wird synchron mit dem REF-Signal durchgeführt.
  • Die Steuereinheit 41 liest die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Injektions-Menge Qsol und den unmittelbar vorangehenden Megrdn-1 (%) der realen EGR-Rate in einem Schritt S91. Der unmittelbar vorangehende Wert Megrdn-1 ist ein Wert von Megrd, der auf die unmittelbar vorangegangene Gelegenheit berechnet wird, wenn die Routine durchgeführt worden ist.
  • In einem Schritt S92 wird ein volumeneffizienter äquivalenter Basis-Wert Kinb berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Injektions-Menge Qsol durch Nachschauen einer Übersichts-Relation, wie in 19 gezeigt, die zuvor in dem Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert worden st.
  • In einem Schritt S93 wird ein volumeneffizienter äquivalenter Wert Kin berechnet aus der folgenden Gleichung (2). Wenn EGR durchgeführt wird, nimmt der Anteil Frischluft in der Einlass-Luft ab und die Volumeneffizienz nimmt ab. Diese Reduktion wird reflektiert in der Berechnung des Volumeneffizienz-Äquivalenz-Wertes Kin über den Volumeneffizienz-äquivalenten Basiswert Kinb.
  • Figure 00200001
  • In einem Schritt S94 wird der zeitkonstante Äquivalent-Wert Kkin, korrespondierend mit der Kapazität des Kollektors 3A, berechnet durch Multiplizieren des Volumen-Effizienz- Äquivalenz-Wertes Kin mit einer Konstanten KVOL. Die Konstante KVOL wird ausgedrückt durch die folgende Gleichung (3): KVOL = (VE/NC)/VM (3)wobei,
    • VE
    = der Hubraum des Dieselmotors 1 ist,
    NC
    = die Anzahl der Zylinder des Dieselmotors 1 ist, und
    VM
    = die Kapazität des Kanals von Kollektor 3A zum Einlass-Ventil ist.
  • 17 zeigt die Routine zum Berechnen der realen EGR-Rate Megrd. Diese Routine wird in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • Die Steuer-Einheit 41 liest zuerst die EGR-Ziel-Rate Megr in einem Schritt S81.
  • In einem nachfolgenden Schritt S82 wird der zeitkonstante Äquivalenz-Wert Kkin gelesen. Die Routine von 18, welche den zeitkonstanten Äquivalenz-Wert Kkin berechnet, wird synchron mit dem REF-Signal durchgeführt und diese Routine, welche dann die reale EGR-Rate Megrd berechnet, wird in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt. Daher ist der zeitkonstante Äquivalent-Wert Kkin, der hier gelesen wird, der zeitkonstante Äquivalenzwert KWn, berechnet durch die Routine von 18 unmittelbar bevor der Routine von 17. Dergleichen ist der unmittelbar vorangehende Wert Megrdn-1 der realen EGR-Rate, gelesen durch die Routine von 18 die reale EGR-Rate, berechnet durch die Routine von 17, unmittelbar vor der Ausführung der Routine von 18.
  • In einem Schritt S83 wird die reale EGR-Rate Megrd berechnet aus der folgenden Gleichung (4) unter Verwendung der EGR-Ziel-Rate Megr, dem unmittelbar vorangehenden Wert Megrdn-1 und dem Zeitkonstantenäquivalenzwert Kkin. Megrd = megr°·°Kkin°·°Ne°·°Ke2# + Megrdn-1°·°(1 – Kkin°·°Ne°·°KE2#) (4)wobei
    • KE2#
    = konstant.
  • In dieser Gleichung ist N·KE2# ein Wert, der dazu dient, die EGR-Rate pro Einlass-Hub eines jeden Zylinders in eine EGR-Rate pro Zeiteinheit umzuwandeln.
  • Als nächstes wird auf 8 Bezug genommen; eine Routine zum Berechnen der Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac wird beschrieben werden. Diese Routine wird synchron mit dem REF-Signal durchgeführt. Die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac drückt die Einlass-Frischluft-Menge in der Einlass-Ventil-Position eines Zylinders des Diesel-Motors 1 aus. Die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac wird berechnet aus der Frischluft-Fließrate Qas0 des Einlasskanals 3, gemessen durch das Luft-Fließ-Meter 39, da jedoch das Luft-Fließ-Meter 39 stromaufwärts des Kompressors 55 angeordnet ist, wird die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac berechnet unter Berücksichtigung der Zeit, bis die Luft, welche durch das Luft-Fließ-Meter 39 durchgetreten ist, in den Zylinder in den Kollektor 3A aufgenommen wurde.
  • Zuerst wird in einem Schritt S31 die Steuereinheit 41 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne lesen und die Frischluftfließrate Qas0 des Einlasskanals 3.
  • In einem Schritt S32 wird die Einlass-Frischluft-Fließrate Qas0 in eine Einlass-Frischluft-Menge Qac0 pro Zylinder durch die folgende Formel (5) umgewandelt. (5) Qac0 = Qas0Ne ·KCON# (5)wobei
    • KCON#
    = konstant.
  • Die Konstante KCON# ist eine Konstante zum Umwandeln der Einlass-Frischluft-Fließrate Qas0 des Einlasskanals 3 in die Einlass-Frischluft-Menge Qac0 pro Zylinder. In einem Vier-Zylinder-Motor führen zwei Zylinder einen Lufteinlass in jeder Rotation durch, so dass der konstante Wert KC0N# gleich 30 ist. In einem Sechs-Zylinder-Motor führen drei Zylinder Lufteinlass bei jeder Rotation durch, so dass die Konstante KCON# gleich 20 ist.
  • Es wird eine merkliche Zeit benötigt, bis die Luft, die durch das Luft-Fließmeter 39 durchgetreten ist, tatsächlich in den Zylinder aufgenommen wird. Um diese Zeitdifferenz zu korrigieren, führt die Steuereinheit 41 die Verarbeitung der Schritte S33 und S34 durch.
  • In dem Schritt S33 wird unter Berücksichtigung der Zeit, welche benötigt wird, von dem Luftfließ-Meter 39 zum Einlass des Kollektors 3A ein Wert Qac0n-L von Qac0, was der EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient war, den die Routine L-mal zuvor ausgeführt hat, als eine Frischluft-Einlass-Menge Qacn pro Zylinder bei einem Einlass des Kollektors 3A gesetzt. Der Wert von L wird experimentell bestimmt.
  • In Schritt S34 wird unter Berücksichtigung der Zeitdifferenz von dem Kollektor 3A zum Einlass-Ventil eines jeden Zylinders des Diesel-Motors 1 die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac durch die Gleichung (6) der Verzögerung erster Ordnung berechnet. Qac = Qacn-1°·°(1 – Kkin) + Qacn°·°Kkin (6)wobei
    • Kkin
    = zeitkonstanter Äquivalenz-Wert, und
    Qacn-1
    = Qac, berechnet bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der die Routine durchgeführt wurde, ist.
  • Die Signal-Ausgabe in die Steuer-Einheit 41 von dem Luft-Fließ-Meter 39 ist ein analoges Volt-Signal Us und die Steuer-Einheit 41 wandelt das analoge Volt-Signal Us in die Einlass-Fließ-Rate Qas0 des Einlass-Kanals 3 durch die Routine, die in 9 gezeigt wird, um. Diese Routine wird in einem Intervall von 4 Millisekunden durchgeführt. In einem Schritt S41 liest die Steuereinheit 41 das analoge Spannungs-Signal Us und in dem Schritt S42 wird dieses in eine Fließrate Qas0_d umgewandelt durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, wie in 10 gezeigt. Die Übersichts-Relation wird im Vorhinein im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • Des Weiteren wird in einem Schritt S43 eine gewichtete Durchschnitts-Verarbeitung für die Fließrate Qas0_d durchgeführt und der erhaltene Wert wird als Einlass-Frischluft-Fließrate Qas0 des Einlasskanals 3 genommen.
  • Als nächstes wird auf 24 Bezug genommen; eine Routine zum Berechnen der realen EGR-Menge Qec wird beschrieben werden. Die reale EGR-Menge Qec korrespondiert mit einer EGR-Menge pro Zylinder in der Einlass-Ventil-Position. Diese Routine wird in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • Zunächst wird in einem Schritt S111 eine Steuereinheit 41 die Einlass-Frischluft-Menge Qacn pro Zylinder am Einlass des Kollektors 3A lesen, die Ziel-EGR-Rate Megr und den zeitkonstanten Äquivalentenwert Kkin, korrespondierend mit der Kollektor-Kapazität. Für die Einlass-Frischluft-Menge Qacn pro Zylinder beim Einlass des Kollektors 3A wird ein Wert, berechnet durch die Routine von 8 verwendet, und für den zeitkonstanten Äquivalenz-Wert Kkin wird ein Wert, berechnet durch die Routine von 18, verwendet.
  • In einem nächsten Schritt S112 wird eine EGR-Menge Qec0 pro Zylinder am Einlass des Kollektors 3A durch die folgende Gleichung (7) berechnet werden. Qec0 = Qacn°·°Mger (7)
  • In einem nächsten Schritt S113 wird die reale EGR-Menge Qec berechnet durch die folgende Gleichung (8) und die Routine wird beendet. Qec = Qec°·°Kkin°·°Ne°·°KE# + Qecn-1·(1 – Kkin°·°Ne°·°KE#) (8)wobei
    • KE#
    = konstant, und
    Qecn-1
    = Qecn, berechnet zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, zu der die Routine durchgeführt wurde.
  • Die Gleichung (8) führt zu einer Verzögerungs-Verarbeitung, ähnlich zu derjenigen von Gleichung (4).
  • Die Steuerung des Turbolader-Drucks und die Steuerung der EGR-Menge durch die Steuereinheit 41 werden durchgeführt unter Verwendung der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, des zeitkonstanten Äquivalenz-Wertes Kkin, der EGR-Ziel-Rate Megr, der realen EGR-Rate Megrd, der Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac und der realen EGR-Menge Qec, die auf diesem Weg berechnet wird.
  • Der Turbolader-Druck wird gesteuert durch einen Abgas-Wert Dtyvnt einer Signal-Ausgabe an das Druck-Steuer-Ventil 56 des Turboladers 50. Wenn der Abgas-Wert Dtyvnt null ist, öffnet sich das Druck-Steuer-Ventil 56 vollständig und wenn der Abgas-Wert 1 ist, wird es vollständig geschlossen.
  • Die Routine, dargestellt in 15, bestimmt den Abgas-Wert Dtyvnt. Folglich konstituiert diese Routine die hauptsächliche Routine der Turbolader-Druck-Steuerung. Diese Routine wird in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • Zunächst liest die Steuereinheit 41 die reale EGR-Rate Megrd in einem Schritt S71. In einem Schritt S72 wird die Zeit-Einlass-Luft-Menge tQac berechnet unter Verwendung der Subroutine, dargestellt in 20.
  • Nun wird auf 20 Bezug genommen; zunächst liest in einem Schritt S101 die Steuereinheit 41 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die reale EGR-Rate Megrd. In einem Schritt S102 wird die reale EGR-Rate Megrd verglichen mit einem vorbestimmten Wert MEGRLV#. Der vorbestimmte Wert MEGRLV# ist ein Wert zum Bestimmen, ob die Abgas-Rezirkulation tatsächlich durchgeführt werden soll oder nicht, und dieser Wert wird beispielsweise auf 0,5% gesetzt.
  • Im S102, wenn Megrd > MEGRL V#, schreitet die Subroutine zu Schritt S103 voran. Auf der anderen Seite, wenn Megrd ≤ MEGRLV#, schreitet die Subroutine zum Schritt S106 voran. Um den Fall zu behandeln, wo eine sehr kleine Abgas-Rezirkulation auftritt, die die gleiche ist wie in dem Fall, wo die Abgas-Zirkulation nicht durchgeführt wird, wird der vorbestimmte Wert MEGRLV# nicht auf Null gesetzt.
  • Im Schritt S103 wird ein Ziel-Aufnahme-Luft-Mengen-Basis-Wert tQacb berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der realen EGR-Rate Megrd durch Nachschauen einer Übersichts-Relation, wie in 21 gezeigt. Wenn die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne konstant ist, wählt die Übersichts-Relation einen größeren Target-Einlass-Luft-Mengen-Basis-Wert tQacb aus, je größer die reale EGR-Rate Megrd. Diese Übersichts-Relation wird zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • Als nächstes wird im Schritt S104 ein Korrektur-Koeffizient ktQac für die Ziel-Einlass-Luft-Menge berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, durch Nachschauen einer Übersichts-Relation, wie in 22 gezeigt. Der Korrektur-Koeffizent ktQac ist ein Koeffizient zum Setzen der Ziel-Einlass-Luft-Menge entsprechend der Lauf-Bedingung des Fahrzeugs.
  • In einem Schritt S105 wird die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac berechnet durch Multiplizieren des Ziel-Einlass-Luft-Mengen-Basis-Werts tQacb mit dem Korrektur-Koeffizienten ktQac.
  • Auf der anderen Seite wird im Schritt S106 die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac, wenn eine Abgas-Rezirkulation nicht durchgeführt wird, berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Injektions-Menge Qsol durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, wie in 23 dargestellt.
  • Nach Berechnen der Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac auf diese Art und Weise wird die Subroutine beendet.
  • Als nächstes wird in einem Schritt S73 von 15 die Steuereinheit 41 die reale EGR-Menge Qac, berechnet durch die Routine von 24 gelesen.
  • In einem Schritt S74 liest die Steuereinheit 41 die Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53. Hier ist die Öffnung ein Wert, welcher die Öffnungs-Fläche der variablen Düse 53 als Prozentsatz relativ zur Öffnungs-Fläche ausdrückt, wenn die Düse vollständig geöffnet ist. Folglich ist die Öffnung, wenn die Düse vollständig geöffnet ist, 100% und ist die Öff nung, wenn sie vollständig geschlossen ist, 0%. Das Öffnen wird verwendet, um das Öffnen der variablen Düse 53 als universellen Wert auszudrücken, welcher nicht durch die Kapazität des Turboladers 50 beeinflusst wird, jedoch kann die Öffnungs-Fläche der variablen Düse 53 selbstverständlich auch verwendet werden.
  • Die Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53 wird berechnet durch die Routine, dargestellt in 25. Die Routine wird unabhängig von der hauptsächlichen Routine in 15 synchron mit dem REF-Signal durchgeführt.
  • Nun wird auf 25 Bezug genommen; in einem Schritt S121 liest die Steuereinheit 41 zuerst die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac, die reale EGR-Menge Qec, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und die Ziel-Kraftstoff-Injektions-Menge Qsol. In einem folgenden Schritt S122 wird ein Einlass-Luft-Mengen-Äquivalent-Wert tQas0 zum Berechnen der Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53 durch die folgende Gleichung (9) berechnet. tQas0 = (tQac + Qsol°·°QFGAN#)°·°Ne/KCON# (9)wobei
    • KCON#
    = konstant.
  • In einem Schritt S123 wird ein EGR-Mengen-Äquivalenz-Wert Qes0 durch die folgende Gleichung (10) berechnet. Qes0 = (Qec + Qsol°·°QFGAN#)°·°Ne/KCON# (10)
  • In den Gleichungen (9) und (10) ist Ne/KCON# ein Koeffizient zum Umwandeln der Einlass-Luft-Menge pro Zylinder oder der EGR-Menge in einen Wert pro Einheit an Zeit.
  • Darüber hinaus wird in den Gleichungen (9) und (10) Qsol°·°QFGAN# zu der Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac oder die reale EGR-Menge Qec hinzu addiert, um die Ziel-Öffnung Rvnt entsprechend der Last der Diesel-Motors 1 zu variieren.
  • Der Effekt der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, welche die Last des Diesel-Motors 1 repräsentiert, wird durch die Zunahme QFGAN# eingestellt. In der folgenden Beschreibung wird tQas0, berechnet auf diesem Weg, als ein Einlass-Luft-Mengen-Äquivalenz-Wert bezeichnet und Qes0 wird als ein gesetzter EGR-Mengen-Äquivalenz-Wert bezeichnet.
  • In einem folgenden Schritt S124 wird die Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53 berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, die in 26 gezeigt ist, die im Vorhinein gespeichert wurde, basierend auf dem Einlass-Luft-Mengen-Äquivalenz-Wert tQas0 und dem EGR-Mengen-Äquivalenz-Wert Qes0. Diese Übersichts-Relation wird im Vorhinein im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • Beschreibt man die Charakteristika der Ziel-Öffnung Rvnt, spezifiziert durch diese Übersichts-Relation, ist in der Region auf der rechten Seite der Figur, wo der Einlass-Luft-Mengen-Äquivalenz-Wert tQas0 groß ist, die Ziel-Öffnung Rvnt abnehmend mit der Zunahme der EGR-Mengen-Äquivalenz-Wertes Qes0. Dies liegt an den folgenden Gründen. Frischluft nimmt ab, wenn die EGR-Menge zunimmt, und als ein Ergebnis wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich und Rauch wird leicht erzeugt. Um diese Situation zu vermeiden, wird die Ziel-Öffnung Rvnt verkleinert und die Frischluft-Aufnahme-Menge wird erhöht durch Erhöhen des Turbolader-Drucks des Turboladers 50, umso mehr die EGR-Menge zunimmt.
  • In der Region auf der linken Seite der Figur, wo der Einlass-Luft-Mengen-Äquivalent-Wert tQas0 klein ist, ist die Turboladungs-Effizienz des Turboladers 50 klein. In dieser Übersichts-Relation und in dieser Region nimmt die Ziel-Öffnung Rvnt ab, wenn der Einlass-Luft-Mengen-Äquivalenz-Wert tQas0 abnimmt. Dies liegt daran, dass der Abgas-Druck, benötigt, um die Abgas-Turbine 52 zu rotieren, schwierig zu etablieren ist, falls die Ziel-Öffnung Rvnt in dieser Region zunimmt. Dies liegt auch daran, dass, wenn das Vehikel bei vollständiger Öffnung des Beschleunigungspedals beschleunigt wird, der Beschleunigungs-Effekt aufgrund des Turboladers größer ist, falls die ursprüngliche Öffnung der variablen Düse 53 klein ist.
  • In der Figur ist die Ziel-Öffnung Rvnt der Region, angegeben durch Rvnt = klein ungefähr 20%. Die Ziel-Öffnung Rvnt der Region, angegeben durch Rvnt = groß, wird auf ungefähr 30% gesetzt, wenn die Kraftstoff-Kosten-Leistungsfähigkeit betont wird und auf ungefähr 60% gesetzt, wenn die Abgas-Reinigung betont wird.
  • Nun addiert nach dem Lesen der Ziel-Öffnung Rvnt in schritt S74 von 15 die Steuereinheit 41 im Schritt S75 im Vorhinein die Verarbeitung der Ziel-Öffnung Rvnt unter Verwendung der Subroutine, dargestellt in 29. Dieses im Vorhinein Verarbeiten zielt darauf, die Öffnungs-Verzögerung, basierend auf der Zeit, die zum Betrieb des Druck-Aktuators 54, welcher die variable Düse 53 ansteuert, nötig ist, zu kompensieren. Diese Verarbeitung ist notwendig, da der Betrieb des Druck-Aktuators 54 unter Verwendung des Druck-Steuer-Ventil 56 und des Diaphragma-Aktuators 59 eine große Antwort-Verzögerung im Vergleich zu einem Schritt-Motor aufweist.
  • Nun wird auf 29 Bezug genommen; die Steuereinheit liest zunächst die Ziel-Öffnung Rvnt in einem Schritt S141.
  • In einem Schritt S142 wird ein Öffnungs-Prognose-Wert Cavntn-1, berechnet bei der unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, wenn die Subroutine ausgeführt worden ist, verglichen mit der Ziel-Öffnung Rvnt. Der Öffnungs-Prognose-Wert Cavntn-1 wird in einem späteren Schritt S150 beschrieben werden.
  • Wenn Rvnt > Cavntn-1, wird die variable Düse 53 in Öffnungs-Richtung getrieben. In diesem Fall setzt in einem Schritt S143 die Subroutine eine Vorgriffs-Korrektur-Zunahme Gkvnt als vorbestimmten Wert GKVNTO#, setzt einen Vorgriff-Korrektur-Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Tcvnt als einen vorbestimmten Wert TCVNTO# in einem Schritt S144 und schreitet zum Schritt S150 voran.
  • Hier ist der Zeit-Konstante-Äquivalenz-Wert Tcvnt der Kehrwert einer Zeitkonstante und zeigt, dass die Antwort schneller ist für einen größeren Wert.
  • Auf der anderen Seite bestimmt, wenn Rvnt ≤ Cavntn-1 in dem Schritt S142 gilt, die Subroutine, ob Rvnt < Cavntn-1 in einem Schritt S145 gilt oder nicht.
  • Wenn Rvnt < Cavntn-1, wird die variable Düse 53 in der Schließ-Richtung betrieben. In diesem Fall setzt die Subroutine die Vorgriff-Korrektur-Zunahme Gkvnt auf einen vorbestimmten Wert GKVNTC# in einem Schritt S146, setzt den Vorgriff-Korrektur-Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Tcvnt auf einen vorbestimmten Wert TCVNTC# in einem Schritt S147 und schreitet zum Schritt S150 voran. Hier gilt GKVNTO# < GKVNTC# und TCVNTO# < TCVNTC#.
  • Die Gründe für dieses Einstellen sind, dass, wenn die variable Düse 53 geschlossen wird, der Abgas-Druck als eine Widerstands-Kraft wirkt und es folglich wünschenswert ist, die Zunahme größer zu setzen und die Zeit-Konstante kleiner zu setzen, als wenn die Düse so geöffnet wird, dass der Betrieb der variablen Düse 53 gefördert wird. Wenn man diese Zeitkonstante klein macht, bedeutet dies, dass der Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Tcvnt groß wird, wie oben erwähnt.
  • In einem Schritt S145, selbst, wenn die Ziel-Öffnung Rvnt nicht kleiner ist als der Öffnungs-Prognose-Wert Cavntn-1, d. h. Rvnt ist gleich zu Cavntn-1, setzt die Subroutine die Vorgriff-Korrektur-Zunahme Gkvnt gleich dem unmittelbar vorangehenden Wert Gkvntn-1 in einem Schritt S148, setzt den Vorgriff-Korrektur-Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Tcvnt gleich mit dem unmittelbar vorangehenden Wert Tcvntn-1 und schreitet zum Schritt S150 voran.
  • Im Schritt S150 wird ein Öffnungs-Prognose-Wert Cavnt berechnet aus der Gleichung (11) unten unter Verwendung des Vorgriff-Korrektur-Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wertes Tcvnt und der Ziel-Öffnung Rvnt. Cavnt = Rvnt°·°Tcvnt + Cavntn-1°·°(1 – Tcvnt) (11)wobei
    • Cavntn-1
    = Cavnt, berechnet aus der unmittelbar vorangehenden Gelegenheit bei der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • In einem nachfolgenden Schritt S151 wird eine Offen-Schleifen-Steuer-Menge Avnt_f der Ziel-Öffnung berechnet aus der folgenden Gleichung (12) unter Verwendung des Öffnungs-Prognose-Werts Cavnt und der Ziel-Öffnung Rvnt. Avnt_f = Gkvnt°·°Rvnt – (Gkvnt – 1)°·°Cavntn-1 (12)
  • Nach Ausführen der Subroutine von 29 kehrt die Steuereinheit 41 zur Routine von 15 zurück und berechnet die Rückkopplungs-Korrektur-Menge Avnt_fb der Ziel-Öffnung Rvnt unter Verwendung der Subroutine, dargestellt in 30 in einem Schritt S76.
  • Nun wird auf 30 Bezug genommen; die Steuereinheit 41 liest zunächst die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac, die EGR-Ziel-Rate Megr, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die reale Einlass-Luft-Menge Qac in einem Schritt S161.
  • In einem Schritt S162 wird die Ziel-EGR-Rate Megr verglichen mit dem vorbestimmten Wert MEGRLV#. Der vorbestimmte Wert MEGRLV# ist der gleiche wie derjenige, welcher im Schritt S102 von 20 verwendet wurde. Hier wird bestimmt, ob eine Abgas-Rezirkulation durchgeführt werden soll oder nicht durch Vergleich der Ziel-EGR-Rate Megr mit dem vorbestimmten Wert MEGRLV#.
  • Megr ≥ MEGRLV# ist eine Region, wo die Abgas-Rezirkulation durchgeführt werden sollte. In diesem Fall schreitet die Subroutine zu einem Schritt S164 voran und eine Feh ler-Rate dQac der Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac wird berechnet, relativ zu der realen Einlass-Luft-Menge Qac durch die folgende Gleichung (13). dQac = (tQac/Qac) – 1 (13)
  • Wenn die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac größer ist als die reale Einlass-Luft-Menge Qac, nimmt die Fehler-Rate dQac einen positiven Wert ein und wenn die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac kleiner ist als die reale Einlass-Luft-Menge Qac, nimmt die Fehler-Rate dQac einen negativen Wert an.
  • Falls die Ziel-Einlass-Luft-Menge tQac gleich zur realen Einlass-Luft-Menge Qac ist, ist die Fehler-Rate dQac gleich null.
  • Megr < MEGRLV# ist eine Region, in welcher die Abgas-Rezirkulation nicht durchgeführt wird. In diesem Fall setzt die Subroutine die Fehlerrate dQac auf 0 in einem Schritt S163.
  • Nach dem Setzen der Fehler-Rate dQac schreitet die Subroutine zu einem Schritt S165 voran.
  • In dem Schritt S165 wird ein Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient Kh, verwendet für die Rückkopplungs-Steuerung der Ziel-Öffnung Rvnt berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol durch Nachschlagen einer Karte, welche im Vorhinein in der Steuereinheit 41 gespeichert worden ist. Die Übersichts-Relation wird so gesetzt, dass sie den Korrektur-Koeffizienten Kh erhöht, je größer die Last des Diesel-Motors 1, repräsentiert durch die Ziel-Kraftstoff-Injektions-Menge Qsol ist und je größer die Rotationsgeschwindigkeit Ne des Diesel-Motors 1 ist.
  • In einem folgenden Schritt S166 werden eine proportionale Rückkopplungs-Zunahme Kp, eine integrale Rückkopplungs-Zunahme Ki und eine differenzielle Rückkopplungs-Zunahme Kd berechnet durch Multiplizieren des Korrektur-Koeffizienten Kh mit einer proportionalen Konstante KPB#, einer integralen Konstanten KIB# bzw. einer differenziellen Konstanten KDB#.
  • In einem Schritt S167 wird, basierend auf diesen Zunahmen, die Rückkopplungs-Steuer-Menge Avnt_fb der Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53 berechnet unter Verwendung der proportionalen/integralen/differenzialen Steuer-Gleichungen, die im Stand der Technik bekannt sind.
  • Nach der oben erwähnten Berechnung kehrt die Steuereinheit 41 zur Routine von
  • 15 zurück und für die Linearisierungs-Verarbeitung für die Ziel-Öffnung Rvnt unter Verwendung einer Subroutine durch, die in 31 in einem Schritt S77 gezeigt ist.
  • Nun wird auf 31 Bezug genommen; in einem Schritt 171 liest die Steuereinheit 41 die Offen-Schleife-Kontroll-Menge Avnt_f und die Rückkopplungs-Steuer-Menge Avnt_fb der Ziel-Öffnung Rvnt.
  • In einem nächsten Schritt S172 wird eine Befehls-Öffnung Avnt berechnet durch Aufsummieren dieser Steuer-Mengen.
  • In einem folgenden Schritt S173 wird ein Linearisierungs-Verarbeitungs-Wert Ratdty der Befehls-Öffnung Avnt berechnet aus der Befehls-Öffnung Avnt durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation von 32, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert worden ist.
  • Nach dieser Verarbeitung kehrt die Steuereinheit 41 erneut zur Routine von 15 zurück und bestimmt den Abgas-Wert Dtyvnt unter Verwendung einer Subroutine, die in 34 gezeigt wird, in einem Schritt S78.
  • Die Subroutine von 34 setzt den Abgas-Wert Dtyvnt der Signal-Ausgabe des Druck-Steuer-Ventils 56 der variablen Düse 53. Diese Linearisierung wird aus den folgenden Gründen benötigt.
  • In 33 sind die Öffnungs-Flächen dA0 und dA1 unterschiedlich, während die Variations-Breite des Turbolader-Drucks gleich ist, wenn EGR nicht durchgeführt wird. Wenn EGR durchgeführt wird, kann dieser Unterschied sogar größer sein. Mit anderen Worten ist es mit einer fixierten Rückkopplungs-Zunahme schwer, präzise den Turbolader-Druck zu steuern. Um die unmittelbare Antwort des Turbolader-Drucks sicherzustellen, wird die Rückkopplungs-Zunahme Kh so gesetzt, dass sie gemäß den laufenden Bedingungen variiert wird.
  • Nun wird auf 34 Bezug genommen; in einem Schritt S181 liest die Steuereinheit 41 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, den Linearisierungs-Verarbeitungs-Wert Ratdty der Befehls-Öffnung, den im Voraus-Korrektur-Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Tcvnt sowie die Kühlwasser-Temperatur Tw des Diesel-Motors 1.
  • In einem Schritt S182 werden die Abgas-Signal-Variations-Flags gesetzt unter Verwendung der Subroutine, die in 35 gezeigt wird.
  • Nun wird auf 35 Bezug genommen; die Steuereinheit 41 liest zunächst die Befehls-Öffnung Avnt und den Voraus-Korrektur-Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Tcvnt in einem Schritt S201.
  • In einem nächsten Schritt S202 wird ein Befehls-Öffnungs-Vorhersage-Wert Adlyvnt berechnet durch die folgende Gleichung (14). Adlyvnt = Avnt°·°Tcvnt + Adlyvntn-1·(1 – Tcvnt) (14)wobei
    • Adlyvntn-1
    = ein Wert von Adlyvnt, berechnet bei der unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • Hier wird die Beziehung zwischen der Befehls-Öffnung Avnt und dem Befehls-Öffnungs-Vorhersage-Wert Adlyvnt mit der Beziehung zwischen der Ziel-Öffnung Rvnt und dem Öffnungs-Vorhersage-Wert Cavnt korrespondieren.
  • In einem folgenden Schritt S203 wird der Befehls-Öffnungs-Vorhersage-Wert Adlyvnt mit einem Befehls-Öffnungs-Vorhersage-Wert Adlyvntn-M berechnet durch die Subroutine, die M-mal vorher ausgeführt wurde, verglichen.
  • Wenn Adlyvnt ≥ Adlyvntn-M gilt, wird die Befehls-Öffnung zunehmend sein oder konstant sein. In diesem Fall setzt die Subroutine eine Operations-Richtungs-Flag fvnt auf 1 in einem Schritt S204 und schreitet zum Schritt S206 voran.
  • In dem Schritt S206 wird bestimmt, ob Adlyvnt = Adlyvntn-M oder nicht. Wenn Adlyvnt = Adlyvntn-M gilt, wird in einem Schritt S207 eine Abgas-Halte-Flag fvnt2 auf 1 gesetzt und die Subroutine wird beendet.
  • Wenn Adlyvnt = Adlyvntn-M nicht erfüllt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S208.
  • Wenn Adlyvnt < Adlyvntn-M in einem Schritt S203 gilt, zeigt dies, dass die Befehls-Öffnung abnehmend ist. In diesem Fall setzt die Subroutine die Operations-Richtung-Flag fnvt erneut auf Null in einem Schritt S205 und die Routine schreitet zum Schritt S208 voran.
  • In dem Schritt S208 wird die Abgas-Halte-Flag fvnt2 auf Null zurückgesetzt und die Subroutine wird beendet.
  • Folglich wird nach dem Setzen der beiden Flags fvnt und fvnt2 die Steuereinheit 41 eine Abgas-Wert-Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t in einem Schritt S183 von 34 lesen. Diese Abgas-Wert-Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t wird berechnet durch eine Routine von 36, unabhängig durchgeführt synchron mit dem REF-Signal.
  • Nun wird auf 36 Bezug genommen; in einem Schritt S211 liest die Steuer-Einheit 41 zunächst die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die Kühlwasser-Temperatur Tw.
  • In einem Schritt S212 wird die Basis-Abgas-Temperatur Texhb berechnet aus der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, gezeigt in 37, die zuvor in dem Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert worden ist. Die Basis-Abgas-Temperatur Texhb ist die Abgas-Temperatur, den der Diesel-Motor 1 der Aufwärme abgeschlossen hat.
  • In einem nächsten Schritt S213 wird ein Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizient Ktexh_Tw berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, die in 38 gezeigt ist und die in der Steuereinheit 41 gespeichert ist, basierend auf der Kühlwasser-Temperatur Tw.
  • In einem Schritt S214 wird eine Abgas-Temperatur Texhi berechnet durch Multiplizieren der Basis-Abgas-Temperatur Texhb durch den Wassertemperatur-Korrektur-Koeffizienten Ktexh_Tw.
  • In einem neuen Schritt S215 wird eine reale Abgas-Temperatur Texhdly berechnet durch Addieren einer Verarbeitungs-Verzögerung erster Ordnung zur Abgas-Temperatur Texhi durch die folgende Gleichung (15). Dieser Wert ist ein Wert, welcher die Verzögerung berücksichtigt aufgrund der Hitze-Unempfindlichkeit in der Variation der Abgas-Temperatur. Texhdly = Texhi°·°KEXH# + Texhdlyn-1°·°(1 – KEXH#) (15)wobei
    • KEXH#
    = konstant, und
    Texhdlyn-1
    = Texhdly, berechnet zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, wenn die Subroutine ausgeführt wurde.
  • In einem folgenden Schritt S216 wird ein Unterschied dTexh der Basis-Abgas-Temperatur Texhb und dieser realen Abgas-Temperatur Texhdly berechnet.
  • In einem letzten Schritt S217 wird eine Abgas-Wert-Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, die in 39 gezeigt wird, und die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert wurde, basierend auf dem Unterschied dTexh. Die Bedeutung der Verarbeitung der Schritte S216 und S217 wird im Detail später beschrieben werden.
  • Nach dem Lesen des Wertes Dty_t in dem Schritt S183 führt die Steuer-Einheit 41 eine Verarbeitung nach dem Schritt S184 von 34 durch. Die Schritte S184-S189 sind Schritte, welche eine Hysterese-Verarbeitung zum Abgas-Wert hinzufügen.
  • Das Beschreiben dieser Hysterese-Verarbeitung unter Verweis auf 45 folgt, wobei der Linearisierungs-Verarbeitungs-Wert Ratdty der Befehls-Öffnung Avnt zunimmt, der Abgas-Wert so gestaltet wird, dass er entsprechend der direkten Linie variiert, welche ein Befehls-Signal Duty_l_p verbindet, wenn die variable Düse 53 vollständig geöffnet ist und einem Befehls-Signal Duty_h_p, wenn die variable Düse vollständig geschlossen ist. Auf der anderen Seite wird, wenn der Linearisierungs-Verarbeitungs-Wert Ratdty abnehmend ist, der Abgas-Wert so gestaltet werden, dass er entsprechend einer direkten Linie variiert, welche ein Befehls-Signal Duty_l_n, wenn die variable Düse 53 vollständig geöffnet ist, und ein Befehls-Signal Duty_h_n, wenn die variable Düse 53 vollständig geschlossen ist, verbindet. In der Zeichnung schneiden die beiden Linien in der Region, wo die variable Düse 53 nahezu geschlossen ist, jedoch ist diese Region eine Region, welche nicht bei der tatsächlichen Steuerung des Druck-Steuer-Ventils 56 verwendet wird. Diese Charakteristika werden gesetzt unter der Annahme, dass der Diesel-Motor 1 sich vollständig aufgewärmt hat. Wenn die reale Abgas-Temperatur Texhdly gering ist, weist der Druck-Aktuator 54 die Charakteristik des Öffnens der variablen Düse 53 für mehr als den gleichen Abgas-Wert auf, wie in 40 gezeigt wird. Folglich wird es notwendig, die Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t, berechnet in den Schritten S216, S217 von 36 anzuwenden, um den Unterschied in der Charakteristik des Druck-Aktuators 54 aufgrund der Abgas-Temperatur zu kompensieren.
  • Nun bestimmt die Steuer-Einheit 41 die Operations-Richtungs-Flag fvnt in dem Schritt S184. Wenn die Operations-Richtungs-Flag fvnt gleich 1 ist, d. h. wenn die Befehls-Öffnung Avnt zunehmend oder konstant ist, wird die Verarbeitung der Schritte S185, S186 durchgeführt. In dem Schritt S185 wird der Abgas-Wert Duty_h, wenn die variable Düse 53 vollständig geschlossen ist, berechnet, basierend auf der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol durch Nachschlagen einer Duty_h_p-Übersichts-Relation, wie in 41 gezeigt.
  • Im folgenden Schritt S186 wird ein Abgas-Wert Duty_l, wenn die variable Düse vollständig geöffnet ist, berechnet durch Nachschlagen einer Duty_l_p-Übersichts-Relation, wie in 42 gezeigt. Nach dieser Verarbeitung schreitet die Subroutine zu einem Schritt S189 voran.
  • Wenn die Betriebs-Richtung-Flag fvnt gleich 0 im Schritt S184 ist, d. h. wenn die Befehls-Öffnung Avnt abnehmend ist, wird die Verarbeitung der Schritte S187 und S188 durchgeführt. In dem Schritt S187 wird der Abgas-Wert Duty_h, wenn die variable Düse 53 vollständig geschlossen ist, berechnet, basierend auf der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol durch Nachschlagen einer Duty_h_n-Übersichts-Relation, wie in 43 gezeigt. In dem folgenden Schritt S188 wird der Abgas-Wert Duty_l, wenn die variable Düse 53 vollständig geöffnet ist, berechnet, basierend auf der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol durch Nachschlagen einer Duty_l_n-Übersichts-Relation, wie in 44 gezeigt.
  • Nach dieser Verarbeitung schreitet die Subroutine zu einem Schritt S189 voran.
  • In dem Schritt S189 wird ein Befehls-Abgas-Basis-Wert Dty_h durch Durchführen einer linearen Interpolations-Verarbeitung durch die folgende Gleichung (16) unter Verwendung der Abgas-Werte Duty_h, Duty_l, die sich in der oben genannten Verarbeitung finden, des Linearisierungs-Verarbeitungs-Wertes Ratdty der Befehls-Öffnung Avnt und der Temperatur-Korrektur-Menge Dty_t berechnet. Dty_h = (Duty_h – Duty_l)°·°Ratdty + Duty_l + Dty_t (16)
  • Durch Verändern der direkten Linie, verwendet für die lineare Interpolations-Verarbeitung in dem Fall, wo die Befehls-Öffnung Avnt abnehmend ist und in dem Fall, wo dies nicht der Fall ist, wird der Befehls-Abgas-Basis-Wert Dty_h kleiner gemacht für den gleichen Linearisierungs-Verarbeitungs-Wert Ratdty in dem Fall, wo die Befehls-Öffnung Avnt abnehmend ist im Vergleich zu andern Fällen.
  • In einem nächsten Schritt S190, wird die Abgas-Halte-Flag fvnt2 bestimmt. Wenn die Abgas-Halte-Flag fvnt2 gleich 1 ist, d. h. der Befehls-Öftnungs-Vorhersage-Wert Adlyvnt sich nicht verändert, wird ein Befehls-Abgas-Wert Dtyv gleich dem Befehls-Abgas-Wert Dtyvntn-1 gesetzt, der zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, zu der die Subroutine durchgeführt wurde, berechnet wurde in einem Schritt S191. Der Abgas-Wert Dtyvntn-1 wird im Detail später beschrieben werden.
  • Wenn die Abgas-Aufrechterhaltungs-Flag fvnt2 gleich 0 ist, d. h., wenn der Befehls-Öffnungs-Vorhersage-Wert Adlyvnt sich verändert in einem Schritt S192, wird der Befehls-Abgas-Wert Dtyv gleich dem Befehls-Abgas-Basis-Wert Dty_h, berechnet in dem Schritt S189, gesetzt.
  • Folglich führt nach dem Bestimmen des Befehls-Abgas-Wertes Dtyv in dem Schritt S191 oder Schritt S192 in einem letztendlichen Schritt S193 die Steuer-Einheit 41 eine Operations-Überprüfung für die variable Düse 53 durch unter Verwendung der Subroutine von 46, basierend auf dem Befehls-Abgas-Wert Dtyv.
  • Nun wird auf 46 Bezug genommen; in einem Schritt S221 liest die Steuereinheit 41 zunächst den Befehls-Abgas-Wert Dtyv, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die Kühl-Wasser-Temperatur Tw.
  • In nachfolgenden Schritten S222-S225 wird bestimmt, ob die Betriebs-Prüf-Bedingungen erfüllt sind oder nicht. Eine Betriebs-Überprüfung wird durchgeführt, nur wenn all diese Bedingungen erfüllt sind.
  • In dem Schritt S222 wird bestimmt, ob die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol geringer ist als ein vorbestimmter Wert QSOLDIZ# oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass der Diesel-Motor 1 eine Kraftstoff-Unterbrechung durchführt.
  • In dem Schritt S223 wird bestimmt, ob die Motorrotations-Geschwindigkeit Ne geringer ist als ein vorbestimmter Wert NEDIZ# oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass die Rotations-Geschwindigkeit Ne des Diesel-Motors 1 in einer mittleren oder geringen Geschwindigkeitsregion liegt.
  • Im Schritt S224 wird bestimmt, ob die Kühlwassertemperatur Tw geringer ist als ein vorbestimmter Wert TwDIZ# oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass das Aufwärmen des Diesel-Motors 1 nicht vollständig ist.
  • In dem Schritt S225 wird bestimmt, ob eine Betriebs-Prüf-Flag Fdiz 0 ist oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass eine Betriebs-Überprüfung noch nicht durchgeführt worden ist.
  • Wenn all diese Bedingungen erfüllt sind, wird ein Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz in einem Schritt S226 inkrementiert und die Routine schreitet zu einem Schritt S227 voran.
  • Falls irgendeines der Bestimmungs-Ergebnisse der Schritte S222-S224 nicht erfüllt ist, stellt die Subroutine die Betriebs-Prüf-Flag Fdiz auf 0 zurück in einem Schritt S233 und schreitet zu einem Schritt S234 voran. Jedoch schreitet, wenn die Betriebs-Prüf-Flag Fdiz gleich 1 ist in dem Schritt S225, sie unmittelbar zum Schritt S234 voran.
  • In einem Schritt S227 wird der Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz verglichen mit einem vorbestimmten höheren Grenz-Wert CTRDIZH#.
  • Wenn der Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz kleiner ist als der obere Grenz-Wert CTRDIZH#, wird in einem Schritt S228 der Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz mit einem vorbestimmten unteren Grenz-Wert CTRDIZL# verglichen. Wenn der Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz nicht geringer ist als der untere Grenz-Wert CTRDIZL#, wird in einem Schritt S229 ein Abgas-Wert Dtyvnt für die Überprüfungs-Operation unter Verwendung einer Subroutine, die in 47 gezeigt ist, gesetzt.
  • Der obere Grenz-Wert CTHDIZH# wird auf beispielsweise 7 Sekunden gesetzt und der untere Grenz-Wert CTRDIZL# wird beispielsweise auf 2 Sekunden gesetzt. In diesem Fall wird der Abgas-Wert für die Prüf-Operation nur in einem 5-Sekunden-Intervall der Differenz zwischen dem oberen Grenz-Wert und dem unteren Grenz-Wert gesetzt.
  • Hier wird unter Verweis auf 47 eine Subroutine beschrieben werden zum Setzen des Abgas-Wertes zur Betriebs-Prüfung.
  • Die Steuereinheit 41 liest in einem Schritt S241 zunächst den Operations-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz sowie die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne.
  • In einem folgenden Schritt S242 wird ein Steuer-Muster-Wert Duty_pu gesetzt durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, wie in 48 gezeigt, basierend auf dem Unterschied des Betriebs-Prüf-Zähler-Wertes CtFdiz und dem unteren Grenz-Wert CTRDIZL#. Diese Übersichts-Relation wird zuvor im Speicher der Steuereinheit 71 gespeichert. Der Steuer-Muster-Wert Duty_pu wird so gesetzt, dass er wiederholt zwischen 0 und 1 variiert, wobei ein kurzer Zeitraum entsprechend der vergangenen Zeit nach dem Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz den unteren Grenz-Wert CTRDIZL# überschreitet.
  • In einem nächsten Schritt S243 wird ein Abgas-Wert Duty_p_ne per Befehl an das Druck-Steuer-Ventil 56 übertragen, berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, die in 49 gezeigt wird und zuvor in dem Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert worden ist, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne. Der Abgas-Wert Duty_p_ne wird gesetzt unter der Annahme, dass die Abgabe zum Überprüfen der Öffnungs- und Schließ-Operation der variablen Düse 53 entsprechend der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne unterschiedlich ist. Beispielsweise muss, wenn die variable Düse 53 geschlossen werden soll, sie gegen den Abgas-Druck schließen. Der Abgas-Druck nimmt in Übereinstimmung mit der Zunahme der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne zu.
  • Des Weiteren hat, wenn die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne in der Hochgeschwindigkeits-Region liegt, das Schließen der variablen Düse 53, um den Betrieb zu prüfen, eine hauptsächliche Auswirkung auf die Motor-Lauf-Umgebung. Folglich nimmt in der Hoch-Geschwindigkeits-Region der Abgas-Wert Duty_p_ne ab, wenn die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne zunimmt, um die Auswirkung auf die Motor-Lauf-Umgebung zu reduzieren.
  • In einem folgenden Schritt S244 wird der Abgas-Wert Dtyvnt berechnet durch Multiplizieren des Abgas-Wertes Duty_p_ne durch den Steuer-Muster-Wert Duty_pu und die Subroutine wird beendet.
  • Auf diese Weise wird nach Beenden des Setzens des Abgas-Werts für die Prüfoperation in dem Schritt S229 von 46 die Subroutine von 46 auch beendet werden.
  • Auf der anderen Seite wird in dem Schritt S227 von 46, wenn der Betriebs-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz nicht geringer ist als der obere Grenz-Wert CTRDIZH#, die Verarbeitung von Schritt S230 durchgeführt. Hier wird ein unmittelbar vorangehender Wert CtFdizn-1 des Betriebs-Prüf-Zähler-Wertes CtFdiz verglichen mit dem oberen Grenzwert CTRDIZH#. Falls der unmittelbar vorangehende Wert CtFdizn-1 geringer ist als der obere Grenzwert CTRDIZH#, bedeutet dies, dass CtFdiz den oberen Grenzwert CTRDIZH# zum ersten Mal bei der wiederholten Durchführung dieser Subroutine erreicht hat, der Abgas-Wert Dtyvnt auf 0 in einem Schritt S231 gesetzt wird, die Betriebs-Prüf-Flag Fdiz auf 1 in einem Schritt S232 gesetzt wird und die Subroutine beendet wird.
  • Durch einmaliges Setzen des Abgas-Wertes Dtyvnt auf 0 in dem Schritt S231, wenn die Betriebs-Prüfung vervollständigt wird, öffnet sich die variable Düse 53 vollständig. Dieser Betrieb zielt darauf, die Steuer-Präzision aufrecht zu erhalten, während die übliche Steuerung danach durchgeführt wird. Durch Setzen der Operation-Prüf-Flag Fdiz auf 1, wird das Bestimmungs-Ergebnis des Schritts S225 stets negativ bei der Ausführung der nachfolgenden Subroutine sein. Dies bedeutet, dass die Operations-Prüfung der variablen Düse 53 nur einmal nach dem Start des Diesel-Motors 1 durchgeführt wird.
  • Auf der anderen Seite schreitet, wenn der unmittelbar vorangegangene Wert CtFdizn-1 des Betriebs-Prüf-Zähler-Wertes CtFdiz nicht geringer ist als der obere Grenzwert CTRDIZH# in dem Schritt S230, die Subroutine in dem Schritt S234 voran. In dem Schritt S234 wird der Operations-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz auf 0 zurückgesetzt und die Routine schreitet zum Schritt S235 voran.
  • Wenn der Operations-Prüf-Zähler-Wert CtFdiz geringer ist als der vorbestimmte untere Grenzwert CTRDIZL# in dem Schritt S228, schreitet die Subroutine auch zum Schritt S235 voran.
  • In dem Schritt S235 wird der Abgas-Wert Dtyvnt zur Betriebs-Prüfung gleich dem Befehls-Abgas-Wert Dtyv, bestimmt im Schritt S191 oder Schritt S192, gesetzt und die Subroutine wird beendet. In diesem Fall wird daher die übliche Steuerung der variablen Düse 53 durchgeführt.
  • Insbesondere macht, wenn der Betrieb des Druck-Aktuators 54 unstabil ist, beispielsweise bei geringen Temperaturen, etc., diese Betriebs-Prüfung der variablen Düse 53 die Operation der variablen Düse 53 gleichmäßig und erhöht die Verlässlichkeit der Steuerung des Turbolader-Drucks.
  • Auf diese Art und Weise wird die Verarbeitung der Subroutine von 34 und auch diejenige der hauptsächlichen Routine von 15 beendet.
  • Als nächstes wird auf 5 Bezug genommen; die Berechnung der Ziel-Öffnungs-Fläche Aev des EGR-Ventils 6 wird beschrieben werden. Diese Routine konstituiert das hauptsächliche Merkmal der vorliegenden Lehre. Diese Routine wird durchgeführt jedes Mal, wenn das REF-Signal eingegeben wird.
  • Zunächst wird in einem Schritt S11 die Steuereinheit 41 eine Ziel-EGR-Menge Tqec des EGR-Ventils 6 unter Verwendung der Subroutine, dargestellt in 7, berechnet.
  • Nun wird auf 7 Bezug genommen; in einem Schritt S21 liest die Steuereinheit 41 die Eingangs-Luft-Menge Qacn pro Zylinder am Einlass des Kollektors 3A, Qacn ist ein Wert, berechnet in dem oben erwähnten Schritt S33 von 8.
  • In einem folgenden Schritt S22 wird die Ziel-EGR-Rate Megr gelesen. Die Ziel-EGR-Rate Megr ist ein Wert, berechnet durch die Routine von 11.
  • In einem nächsten Schritt S23 wird eine benötigte EGR-Menge Mqec berechnet durch die folgende Gleichung (17). Die benötigte EGR-Menge Mqec ist auch eine Menge pro Zylinder. Mqec = Qacn°·°Megr (17)
  • In einem nächsten Schritt S24 wird die Verzögerungs-Verarbeitung durchgeführt mit der benötigten EGR-Menge Mqec durch die folgende Gleichung (18) unter Verwendung des Zeitkonstanz-Äquivalenz-Wertes Kkin, berechnet durch die Routine von 18, um sie in einen Zwischen-Wert Rqec, korrespondierend mit der benötigten EGR-Menge pro Zylinder in der Einlass-Ventil-Position in dem Diesel-Motor 1 umzuwandeln. Die Verzögerungs-Verarbeitung korrespondiert mit der Antwort-Verzögerung des negativen Druck-Steuer-Ventils 5 und dem EGR-Ventil 6. Rqec = Mqec°·°Kkin + Rqecn-1°·°(1 – Kkin) (18)wobei
    • RQecn-1
    = Rqec, berechnet zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • In einem Schritt S25 wird die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder in der Position des EGR-Ventils 6 berechnet durch Durchführen einer Voraus-Verarbeitung der folgenden Gleichung (19) unter Verwendung des Zwischen-Wertes Rqec und der benötigten EGR-Menge Mqec. Diese Voraus-Verarbeitung kompensiert die Verzögerung der Variation der EGR-Menge aufgrund der Zeit, die benötigt wird, dass das Abgas vom EGR-Ventil 6 zum Einlass-Ventil des Diesel-Motor 1s über den Kollektor 3A wandert. Tqec = Mqec°·°GKQEC + Rqecn-1°·°(1 – GKQEC) (19)wobei
    • GKQEC
    = die Voraus-Korrektur-Zunahme ist.
  • In einem nächsten Schritt S26 wird der hinzugefügte Wert Tqec1 berechnet durch die folgende Gleichung (20). Tqec1 = Tqec + Dtqecn-1 (20)wobei
    • Dtqecn-1
    = Überschuss/Defizit-Menge Dtqec, berechnet zur unmittelbar voran gehenden Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • Die Überschuss/Defizit-Menge Dtqec ist der Wert, der in der oben erwähnten Verarbeitung von (A)-(E) erläutert wurde. Hier wurde der Wert, berechnet zur unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der die Subroutine von 7 durchgeführt wurde, verwendet. Die Berechnung der Überschuss/Defizit-Menge Dtqec wird später beschrieben werden.
  • In einem nächsten Schritt S27 setzt die Steuereinheit 41 das obere physikalische Limit Tqelmh und das untere physikalische Limit Tqelml durch eine Subroutine, dargestellt in 65.
  • Nun wird auf 65 Bezug genommen; in einem Schritt S401 berechnet die Steuereinheit 41 die EGR-Ventil-Fluss-Geschwindigkeit Cqe (m/s) durch eine Subroutine, die in 63 gezeigt wird. Diese Berechnung wird zunächst beschrieben werden.
  • Es wird auf 63 Bezug genommen; in einem Schritt S361 liest die Steuereinheit die reale EGR-Menge Qec, die reale EGR-Rate Megrd und die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac.
  • In einem Schritt S362 im Rahmen einer Subroutine, gezeigt in 50, werden ein EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient Kqac0 und ein EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Lern-Korrektur-Koeffizient Kqac berechnet.
  • Nun wird auf 50 Bezug genommen; in einem Schritt S251 liest die Steuereinheit 41 zunächst die Ziel-Einlass-Frischluft-Menge tQac, die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol.
  • In einem Schritt S252 wird der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert tQacd der Ziel-Einlass-Frischluft-Menge tQac berechnet unter Verwendung der folgenden Gleichung (21) aus der Ziel-Einlass-Frischluft-Menge tQac und dem Zeit-Konstanten-Äquivalenz-Wert Kkin, berechnet durch die Routine von 8. Der Wert korrespondiert mit der Ziel-Einlass-Luft-Menge in der Einlass-Ventil-Position des Diesel-Motors 1. tQacd = tQac°·°Kkin°·°KQA# + tQacdn-1°·°(1 – Kkin·KQA#) (21) wobei
    • KQA#
    = konstant, und
    tQacdn-1
    = tQacd, berechnet zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, wenn die Subroutine ausgeführt wurde.
  • In einem folgenden Schritt S253 werden die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb, eine Lern-Erlaubnis-Flag felrn und eine Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2, welche mit der Steuerung der EGR-Ventil-Öffnung verwandt sind, gelesen.
  • Diese Flags werden durch unabhängig Routinen, dargestellt in 51, 52 bzw. 53 gesetzt.
  • 51 zeigt die Routine zum Setzen der Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb. Diese Routine wird in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • Nun wird auf 51 Bezug genommen; zunächst liest in einem Schritt S271 die Steuereinheit 41 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, die reale EGR-Rate Megrd und die Wassertemperatur Tw.
  • In nachfolgenden Schritten S272-S275 werden die EGR-Mengen-Rückkopplungs-Steuer-Bedingungen bestimmt.
  • In dem Schritt S272 wird bestimmt, ob die reale EGR-Rate Megrd einen vorbestimmten Wert MEGRFB# überschreitet. Der vorherbestimmte Wert MEGRFB# ist ein Wert zum Überprüfen, dass die Abgas-Rezirkulation tatsächlich durchgeführt wird. In dem Schritt S273 wird bestimmt, ob die Kühl-Wasser-Temperatur Tw einen vorbestimmten Wert TwFBL# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert TwFBL# wird auf 30°C gesetzt. In einem Schritt S274 wird bestimmt, ob die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol einen vorbestimmten Wert QSOLFBL# überschreitet oder nicht.
  • Der vorbestimmte Wert QSOLFBL# ist ein Wert zum Überprüfen, dass der Diesel-Motor 1 nicht in einem Kraftstoff-Unterbrechungs-Zustand ist. In einem Schritt S275 wird bestimmt, ob die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne einen vorbestimmten Wert NeFBL# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert NeFBL# ist ein Wert zum Überprüfen, dass das Vehikel nicht in einer Niedrig-Geschwindigkeits-Region ist, wo der Diesel-Motor 1 die Rotation anhält.
  • Wenn all die Bedingungen der Schritte S272-S275 erfüllt sind, schreitet die Subroutine zu einem Schritt S276 voran und inkrementiert einen Zeit-Wert Ctrfb.
  • In einem folgenden Schritt S278 wird bestimmt, ob der Zeit-Wert Ctrfb größer ist als ein vorbestimmter Wert TMRFB# oder nicht. Der vorbestimmte Wert TMRFB# wird beispielsweise auf einen Wert von weniger als 1 Sekunde gesetzt. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung bestätigt ist, setzt die Subroutine die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb auf 1 in einem Schritt S279 und die Subroutine wird beendet. Falls auf der anderen Seite irgendeine der Bedingungen der Schritte S272-S275 nicht erfüllt ist, setzt die Subroutine den Zeitgebungswert Ctrfb auf 0 und schreitet zum folgenden Schritt S280 voran.
  • Wenn die Bestimmung des Schrittes S278 negativ ist, schreitet die Subroutine auch zum Schritt S280 voran.
  • In dem Schritt S280 wird die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb auf 0 zurückgesetzt und die Subroutine wird beendet.
  • Gemäß dieser Subroutine wird die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb auf 1 gesetzt, nur wenn der Zustand, wo all die Bedingungen der Schritte S272-S275 erfüllt waren, schreitet eine Zeit, die über einen vorbestimmten Wert TMRFB# hinausgeht, voran und in anderen Fällen wird die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb auf 0 zurückgesetzt.
  • 52 zeigt eine Routine zu Setzen der Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2. Diese Routine wird auch in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • Es wird auf 52 Bezug genommen; zunächst wird in einem Schritt S291 die Steuereinheit 41 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, die reale EGR-Rate Megrd und die Kühl-Wasser-Temperatur Tw lesen In nachfolgenden Schritten S292-S295 werden die EGR-Mengen-Lern-Wert-Reflektions-Bedingungen bestimmt werden.
  • In dem Schritt S292 wird bestimmt, ob die reale EGR-Rate Megrd einen vorbestimmten Wert MEGRLN2# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert MEGRLN2# ist ein Wert zum Überprüfen, dass die Abgas-Rezirkulation tatsächlich durchgeführt wird. Im Schritt S293 wird bestimmt, ob die Kühl-Wasser-Temperatur Tw einen vorbestimmten Wert TwLNL2# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert TwLNL2# wird auf 20°C gesetzt. In dem Schritt S294 wird bestimmt, ob die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol einen vorbestimmten Wert QSOLLNL2# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert QSOLLNL2# ist ein Wert zum Überprüfen, dass der Diesel-Motor 1 nicht in einem Kraftstoff-Unterbrechungs-Zustand ist. In dem Schritt S295 wird bestimmt, ob die Motor-Rota tions-Geschwindigkeit Ne einen vorbestimmten Wert NeLNL2# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert NeLNL2# ist ein Wert zum Überprüfen, dass das Fahrzeug sich nicht einer Niedriggeschwindigkeits-Region befindet, wo der Diesel-Motor 1 aufhört zu rotieren.
  • Nur wenn all die Bedingungen der Schritte S292-S295 erfüllt sind, schreitet die Subroutine zu einem Schritt S296 voran und inkrementiert einen Zeit-Wert Ctrln2.
  • In dem folgenden Schritt S298 wird bestimmt, ob der Zeitgebungs-Wert Ctrln2 einen vorbestimmten Wert TMRLN2# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert TMRLN2# wird auf 0,5 Sekunden gesetzt. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung bestätigt wird, setzt die Subroutine die Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 auf 1 in einem Schritt S299, und die Subroutine wird beendet.
  • Auf der anderen Seite setzt, wenn irgendeine der Bedingungen der Schritte S292-S295 nicht erfüllt sind, in einem Schritt S297 die Subroutine den Zeitgebungs-Wert Ctrln2 auf 0 zurück und schreitet zu einem folgenden Schritt S300 voran. Wenn die Bestimmung des Schrittes S298 negativ ist, schreitet die Subroutine auf dem Schritt S300 voran.
  • In dem Schritt S300 wird die Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 auf 0 zurückgesetzt und die Subroutine wird beendet.
  • 53 zeigt die Routine zum Setzen der Lern-Erlaubnis-Flag felrn. Diese Routine wird auch in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • Nun wird auf 53 Bezug genommen; zunächst wird in einem Schritt S311 die Steuereinheit 41 die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne lesen, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol, die reale EGR-Rate Megrd und die Wassertemperatur Tw.
  • In nachfolgenden Schritten S312-S317 werden die EGR-Mengen-Lern-Erlaubnis-Bedingungen bestimmt werden.
  • Im Schritt S312 wird bestimmt, ob die reale EGR-Rate Megrd einen vorbestimmten Wert MEGRLN# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert MEGRLN# ist ein Wert zum Überprüfen, dass die Abgas-Rezirkulation tatsächlich durchgeführt wird. Im Schritt S313 wird bestimmt, ob die Kühlwasser-Temperatur Tw einen vorbestimmten Wert TwLNL# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert TwLNL# wird auf 70-80°C gesetzt. In dem Schritt S314 wird bestimmt, ob die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol einen vor bestimmten Wert QSOLLNL# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert QSOLLNL# ist ein Wert zum Überprüfen, dass der Diesel-Motor 1 nicht in einem Kraftstoff-Unterbrechungs-Zustand liegt. In dem Schritt S315 wird bestimmt, ob die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne einen vorbestimmten Wert NeLNL# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert NeLNL# ist ein Wert zum Überprüfen, dass das Fahrzeug nicht in einer Niedrig-Geschwindigkeits-Region befindet, wo der Diesel-Motor 1 aufhört zu rotieren. In dem Schritt S316 wird bestimmt, ob die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb gleich 1 ist oder nicht. In dem Schritt S317 wird bestimmt, ob die Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 gleich 1 ist oder nicht.
  • Nur wenn all die Bedingungen der Schritte S312-S317 erfüllt sind, schreitet die Subroutine zum Schritt S318 voran und inkrementiert einen Zeit-Wert Ctrln.
  • In einem folgenden Schritt S320 wird bestimmt, ob der Zeitgebungs-Wert Ctrln einen vorbestimmten Wert TMRLN# überschreitet oder nicht. Der vorbestimmte Wert TMRLN# wird auf 4 Sekunden gesetzt. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung bestätigt ist, setzt die Subroutine die Lern-Erlaubnis-Flag felrn auf 1 in einem Schritt S321 und die Subroutine wird beendet. Auf der anderen Seite setzt, falls irgendeine der Bedingungen der Schritte S312-S317 nicht erfüllt sind, in einem Schritt S319 die Subroutine den Zeitgebungs-Wert Ctrln auf 0 und schreitet zu einem folgenden Schritt S322 voran. Die Subroutine schreitet auch zu einem Schritt S322 voran, wenn die Bestimmung des Schrittes S320 negativ ist. In dem Schritt S322 wird die Lern-Erlaubnis-Flag felrn auf 0 zurückgesetzt und die Subroutine wird beendet.
  • Nun wird erneut auf 50 Bezug genommen; nach Lesen der Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb, der Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 und der Lern-Erlaubnis-Flag felrn in einem Schritt S254 bestimmt die Steuer-Einheit 41, ob die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb gleich 1 oder nicht.
  • Wenn die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb gleich 1 ist, schreitet nach Berechnung des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00 der EGR-Menge in einem Schritt S255 und des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit Cqe in einem Schritt S256 die Steuereinheit 41 zu einem Schritt S259 voran.
  • Auf der anderen Seite setzt, wenn die Rückkopplungs-Erlaubnis-Flag fefb nicht 1 in dem Schritt S254 ist, die Steuer-Einheit 41 den Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00 der EGR-Menge auf 1 in einem Schritt S257, setzt den Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 auf 1 in einem folgenden Schritt S258 und schreitet dann zum Schritt S259 voran.
  • Nun werden die Berechnung des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00 der EGR-Menge, durchgeführt in dem Schritt S255 und die Berechnung des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit, durchgeführt in dem Schritt S256, beschrieben werden.
  • Die Berechnung des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00 der EGR-Menge wird durchgeführt durch eine Subroutine von 54.
  • Nun wird auf 54 Bezug genommen; in einem Schritt S331 liest die Steuereinheit 41 zunächst den Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert tQacd der Ziel-Einlass-Luft-Menge, die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die Kühlwasser-Temperatur Tw. Der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert tQacd ist ein Wert, der in Schritt S252 von 50 berechnet wird.
  • In einem Schritt S332 wird eine Korrektur-Zunahme Gkfb der EGR-Fließrate berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 55, die zuvor gespeichert wurde im Speicher der Steuereinheit 41, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol. In einem folgenden Schritt S333 werden ein Wassertemperatur-Korrektur-Koeffizient KgfbTw der Korrektur-Zunahme berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 56, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert worden ist, basierend auf der Kühlwassertemperatur Tw.
  • In einem letztendlichen Schritt S334 wird der Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient Kqac00 der EGR-Menge berechnet durch die folgende Gleichung (22) unter Verwendung der Korrektur-Zunahme Gkfb und des Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizienten KgfbTw. Kqac00 = (tQacd/Qac – 1)°·°Gkfb°·°KgfbTw + 1 (22)
  • (tQacd/Qac – 1), der erste Term auf der rechten Seite der Gleichung (22) ist ein Fehlerverhältnis des Ziel-Einlass-Luft-Verzögerungs-Verarbeitungs-Wertes tQacd relativ zur Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac. Folglich ist der Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient Kqac00 der EGR-Menge ein Wert, zentriert bei 1.
  • Die Berechnung des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit wird durch eine Subroutine, dargestellt in 57, durchgeführt.
  • Nun wird auf 57 Bezug genommen; in einem Schritt S341 liest die Steuereinheit 41 zunächst dien Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert tQacd, die Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und die Kühlwasser-Temperatur Tw.
  • In einem Schritt S342 wird eine Korrektur-Zunahme Gkfbl der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 58, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert wurde, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol.
  • In einem Schritt S343 wird ein Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizient KgfbiTw der Korrektur-Zunahme berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 5, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert wurde, basierend auf der Kühlwasser-Temperatur Tw.
  • In einem folgenden Schritt S344 wird ein Fehler-Verhältnis Rqac0 berechnet durch die folgende Gleichung (23) unter Verwendung der Korrektur-Zunahme Gkfbi und des Wasser-Temperatur-Korrektur-Koeffizienten KgfbiTw. Rqac0 = (tQacd/Qac – 1)°·°Gkfbi°·°KgfbiTw + Rqac0n-1 (23)wobei
    • Rqac0n-1
    = Rqac0, berechnet zur unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • In einem folgenden Schritt S345 wird durch Addieren von 1 zum Fehlerverhältnis Rqac0 der EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient Kqac0 berechnet. Folglich ist der Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient Kqac0 der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit ein Wert, der proportional zum Integral des Fehler-Verhältnisses ist.
  • Nun wird erneut auf 50 Bezug genommen; nach Setzen des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00 der EGR-Menge und des Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Fließ-Geschwindigkeit bestimmt im Schritt S259 die Steuereinheit 41, ob die Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 gleich 1 ist oder nicht.
  • Wenn die Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 gleich 1 ist, d. h., wenn die Reflektion in der EGR-Mengen-Steuerung des Lern-Wertes erlaubt wird in einem Schritt S260, liest die Steuer-Einheit 41 den Fehler-Verhältnis-Lern-Wert Rqacn durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 60, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert wurde, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol. In einem nächsten Schritt S261 wird der EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Lern-Korrektur-Koeffizient Kqac berechnet durch Addieren von 1 zum Fehler-Verhältnis-Lern-Wert Rqacn Wenn die Lern-Wert-Reflektions-Erlaubnis-Flag felrn2 nicht 1 in dem Schritt S259 ist, setzt die Steuereinheit 41 den EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Lern-Korrektur-Koeffizienten Kqac auf 1 in einem Schritt S262.
  • Nach Verarbeiten des Schrittes S261 oder des Schrittes S262 bestimmt in einem Schritt S263 die Steuereinheit 41, ob die Lern-Erlaubnis-Flag felrn gleich 1 ist oder nicht.
  • Wenn die Lern-Erlaubnis-Flag felrn gleich 1 ist, subtrahiert in einem Schritt S264 die Steuereinheit 1 von dem EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Rückkopplungs-Koeffizienten Kqac0, um den laufenden Wert Rqacp des Fehler-Verhältnisses zu berechnen. In einem folgenden Schritt S266 wird der Lern-Wert aktualisiert unter Verwendung der Subroutine von 61 und die Subroutine wird beendet.
  • Wenn die Lern-Erlaubnis-Flag felrn nicht 1 ist, setzt in einem Schritt S265 die Steuereinheit 41 den laufenden Wert Rqacp des Fehlerverhältnisses auf 0 zurück und beendet die Subroutine von 50.
  • Als nächstes wird die Aktualisierung des Lern-Wertes, durchgeführt im Schritt S266, beschrieben werden.
  • Es wird auf 61 Bezug genommen; in einem Schritt S351 liest die Steuereinheit 41 zunächst die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne, die Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol und das Fehler-Verhältnis Rqacp, berechnet in dem Schritt S264.
  • In einem Schritt S352 wird eine Lern-Rate Tclrn berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 62, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert wurde, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol.
  • In einem Schritt S353 wird der Fehler-Lern-Wert Rqacn berechnet durch Nachschlagen der oben genannten Übersichts-Relation von 60, basierend auf der Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und der Ziel-Kraftstoff-Einspritz-Menge Qsol.
  • In einem folgenden Schritt S354 wird die gewichtete Durchschnitts-Verarbeitung der folgenden Formel (24) zum Fehler-Verhältnis Rqacp, gelesen im Schritt S351 hinzugefügt und ein Aktualisieren des Fehler-Verhältnis-Lern-Wertes wird durchgeführt. Rqacn(new) = Rqacp°·°Tclrn + Rqacn(old)°·°(1 – Tclrn) (24)wobei
    • Rqacn(new)
    = Fehler-Verhältnis-Lern-Wert Rqacn, die in die Übersichts-Relation geschrieben werden soll
    Rqacp
    = Fehler-Verhältnis-Lese-Wert im Schritt S351 und
    Rqacn(old)
    = Fehler-Verhältnis-Lern-Wert Rqacn, gelesen aus der Übersichts-Relation im Schritt S353.
  • In einem nächsten Schritt S355 wird ein gespeicherter Wert der Übersichts-Relation von 60 überschrieben unter Verwendung des Fehler-Verhältnis-Lern-Wertes Rqacn(new), berechnet auf diesem Weg.
  • Durch Beenden der Subroutine von 61 beendet die Steuereinheit 41 das Verarbeiten der Subroutine von 50.
  • Nun wird erneut auf 63 Bezug genommen; die Steuereinheit 41 berechnet in einem Schritt S363 eine korrigierte reale EGR-Menge Qec_h durch die folgende Gleichung (25) unter Verwendung des EGR-Fließ-Geschwindigkeit-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 und des EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Lern-Korrektur-Koeffizienten Kqac, berechnet in dem Schritt S362. Qec_h = Qec°·°Kqac°·°Kqac0 (25)
  • In den Schritten S364-S367 wird ein Ursprungswert der korrigierten realen EGR-Menge Qec_h, wenn die EGR-Operation beginnt, gesetzt. In dem Schritt S364 wird bestimmt, ob die korrigierte reale EGR-Menge Qec_h gleich 0 ist oder nicht. Wenn Qec_h gleich 0 ist, d. h., wenn EGR nicht betrieben wird, wird die korrigierte reale EGR-Menge Qec_h durch die folgende Gleichung (26) in einem Schritt S365 gesetzt und die Routine schrei tet zum Schritt S366 voran. Wenn die korrigierte reale EGR-Menge nicht 0 in dem Schritt S364 ist, läuft die Routine an Schritt S365 vorbei und schreitet zum Schritt S366 voran. Qec_h = Qac°·°MEGRL# (26)wobei
    • MEGRL#
    = konstant.
  • Im Schritt S366 wird bestimmt, ob die reale EGR-Rate Megrd gleich 0 ist oder nicht. Wenn die reale EGR-Rate Megrd gleich 0 ist, wird die reale EGR-Rate Megrd gleich der Konstante MEGRL# in dem Schritt S367 gesetzt, und die Routine schreitet zu dem Schritt S368 voran. Wenn die reale EGR-Rate Megrd nicht 0 ist, läuft die Routine an Schritt S367 vorbei und schreitet zum Schritt S368 voran.
  • Wenn das EGR-Ventil 6 vollkommen geschlossen ist, ist die EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit des EGR-Ventils 6 gleich 0, und die Gleichungen (25) und (26) sind Gleichungen zum Setzen des Ausgangs-Wertes von Parametern, verwendet für Fließgeschwindigkeits-Berechnungen, wenn der EGR-Betrieb beginnt, d. h., wenn das EGR-Ventil 6 sich zu öffnen beginnt. Die Konstante MEGRL# kann beispielsweise auf 0,5 gesetzt werden.
  • Der differenzielle Druck stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 ist, wenn die EGR-Operation beginnt, unterschiedlich entsprechend der Lauf-Bedingungen des Diesel-Motors 1 und als ein Ergebnis beginnt die EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit, wenn die EGR-Operation beginnt, auch unterschiedlich zu sein. Der differenzielle Druck stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6, wenn das EGR-Ventil 6 sich zu öffnen beginnt, hängt von der Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac ab. Folglich kann, die Berechnungs-Präzision der EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit, wenn die EGR-Operation beginnt, verbessert werden dadurch, dass der ursprüngliche Wert von Qec_h direkt proportional zur Zylinder-Einlass-Frischluft-Menge Qac durch die Gleichung (26) gemacht wird.
  • Nun berechnet in Schritt S368 die Steuereinheit 41 die EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit Cqe durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 64, welche zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert wurde, basierend auf der korrigierten realen EGR-Menge Qec_h und der realen EGR-Rate Megrd und die Subroutine wird beendet.
  • Nach Berechnen der EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit Cqe berechnet die Steuereinheit 41 die obere physikalische Grenze Tqelmh durch die folgende Gleichung (27) in einem Schritt S402 von 65. Tqelmh = Cqe°·°AEVMX°·°K/Ne (27)wobei
    • AEVMX
    = EGR-Ventil-Maximum-Öffnungs-Fläche (m2),
    K
    = Konversions-Koeffizient, und
    Ne
    = Motor-Rotations-Geschwindigkeit.
  • Die Term auf der rechten Seite der Gleichung (27) repräsentiert einen Wert, erhalten durch Umwandeln der maximalen Fließgeschwindigkeit (m3/s) des EGR-Ventils 6 pro Zylinder. Die Steuereinheit 41 setzt diesen gleich mit dem physikalischen oberen Wert Tqelmh. Mit anderen Worten ist die physikalische obere Grenze Tqelmh die maximale EGR-Menge pro Zylinder, welche physikalisch erreicht werden kann.
  • In einem nächsten Schritt S403 wir die physikalische untere Grenze Tqelml gleich 0 gesetzt und die Subroutine wird beendet. Die physikalische untere Grenze Tqelml ist die minimale EGR-Menge pro Zylinder, welche physikalisch durch das EGR-Ventil 6 erreicht werden kann. Normalerweise ist die EGR-Menge, wenn the EGR-Ventil 6 vollständig geschlossen ist, gleich 0. Der Grund für das Setzen der physikalischen unteren Grenze Tqelml trotzdem ist derjenige, der im Folgenden beschrieben wird.
  • In dem Fall, in welchem ein Motor einen Mechanismus umfasst, welcher Abgas begast, das normalerweise in einem Abgas-Rezirkulations-Kanal, beispielsweise dem Kollektor 3A, verbleibt, oder wenn Bedingungen existieren, um den Abgas-Fluss in umgekehrter Richtung zu erzeugen, ist es möglich, dass die minimale EGR-Menge pro Zylinder, welche physikalisch erreicht werden kann, einen negativen Wert einnehmen würde.
  • Solche Bedingungen sind beispielsweise für einen Notfall realisiert, welche einen Mechanismus umfasst, bereitgestellt mit einem Diesel-Partikel-Filter in einem EGR-Kanal 4, wobei Abgas in einem Einlass-Kanal 3 veranlasst wird, rückwärts in den EGR-Kanal 4 unter einem hinreichenden Turboladerdruck zu fließen, und Partikel, gefangen in dem Filter, in den Abgaskanal 2 geblasen werden.
  • In der Steuereinheit 41, entsprechend der vorliegenden Lehre, wird der Schritt S403 zur Verfügung gestellt, welcher die physikalische untere Grenze setzt, um mit diesem Typ eines Falles sich zu befassen.
  • Nachdem diese physikalischen Grenzwerte durch die Subroutine von 65 gesetzt worden sind, begrenzt die Steuereinheit 41 den addierten Wert Tqec1 durch diese physikalischen Grenzen in einem Schritt S28 von 7. Speziell der größere des hinzugefügten Wertes Tqec1 und der physikalischen unteren Grenze Tqelml wird ausgewählt und der kleinere des ausgewählten Wertes und der physikalischen oberen Grenze Tqelmh wird als limitierte Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder gesetzt.
  • In einem folgenden Schritt S29 wird eine Ziel-EGR-Menge Tqek berechnet durch die folgende Gleichung (28) unter Verwendung der begrenzten Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder, des EGR-Mengen-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00, berechnet durch die Subroutine von 50 und der Konstante KCON# unter Verwendung in der Routine von 8. Tqek = Tqecf á (Ne/KCON#)/Kqac00 (28)wobei
    • Ne
    = Motor-Rotations-Geschwindigkeit.
  • In einem letztendlichen Schritt S30 wird die Differenz zwischen dem hinzugefügten Wert Tqec1 und der begrenzten Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder als Überschuss-/Defizit-Menge Dtqec berechnet und die Subroutine wird beendet. Dieser Wert Dtqec wird verwendet als ein unmittelbar vorangehender Wert Dtqecn-1 der Überschuss/Defizit-Menge in einem Schritt S26 bei der nächsten Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wird.
  • Nachdem die Ziel-EGR-Menge Tqek berechnet wird durch die Subroutine von 7, liest in einem Schritt S12 von 5 die Steuereinheit 41 die EGR-Fließgeschwindigkeit Cqe, berechnet in der Subroutine von 63, wie oben beschrieben.
  • In einem nächsten Schritt S13 wird die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev berechnet durch die folgende Gleichung (29) unter Verwendung der Ziel-EGR-Menge Tqek und der EGR-Fließgeschwindigkeit Cqe. Aev = Tqek/Cqe (29)
  • Die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev, die erhalten wird, wird beispielsweise umgewandelt, in eine Hub-Menge oder ein Steuersignal des EGR-Ventils 6 unter Verwendung der Übersichts-Relation von 6. Folglich steuert durch Ausgeben eines Abgabe-Signals, basierend auf diesen Parametern an das Druck-Steuer-Ventil 5, welches das EGR-Ventil steuert, die Steuer-Einheit 41 die Öffnung des EGR-Ventils 6 zur Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev.
  • Als nächstes wird Bezug genommen auf 16, eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Lehre wird beschrieben unter Bezugnahme auf die Druck-Steuerung des Turboladers 50.
  • Entsprechend dieser Ausführungsform wird eine Routine, dargestellt in 16 anstelle der Routine von 15 zum Berechnen des Abgas-Wertes Dtyvnt des Druck-Steuer-Ventils des Turboladers verwendet. Wie im Fall der Routine von 15 wird die Routine von 15 auch in einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
  • In der Routine von 15 wurde die Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53 berechnet, basierend auf der realen EGR-Menge Qec, jedoch in der Routine von 16 wird die Ziel-Öffnung Rvnt berechnet, basierend auf der realen EGR-Rate Megrd.
  • Spezifisch wird in der Routine von 16 die Verarbeitung des Schrittes S73 von 15, welche die reale EGR-Menge Qec berechnet, weggelassen werden. Zur selben Zeit wird die Routine, gezeigt in 27, angewandt anstelle der Routine, dargestellt in 25, bei der Berechnung der Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53. Die verbleibenden Verarbeitungs-Details sind identisch zu denen in der ersten Ausführungsform.
  • Es wird Bezug genommen auf 27, in einem Schritt S131 liest die Steuereinheit die Ziel-Einlass-Frischluft-Menge tQac, die reale EGR-Rate Megrd, die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und die Ziel-Kraftstoff Einspritz-Menge Qsol.
  • In einem Schritt S132 wird eine identische Berechnung durchgeführt zu derjenigen von Schritt S122 von 15 und der gesetzte Einlass-Frischluft-Mengen-Äquivalenz-Wert tQas0 wird berechnet.
  • In einem Schritt S133 wird die Ziel-Öffnung Rvnt der variablen Düse 53 berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 28, die zuvor im Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert worden ist, basierend auf dem gesetzten Einlass-Frischluft-Mengen-Äquivalenz-Wert tQas0 und der realen EGR-Rate Megrd.
  • In der Übersichts-Relation von 26 der ersten Ausführungsform repräsentiert die vertikale Achse den EGR-Raten-Äquivalenz-Wert Qes0, jedoch in der Übersichts-Relation von 28 repräsentiert die vertikale Achse die reale EGR-Rate Megrd. Die beiden Kar ten unterscheiden sich nur mit Blick auf diese Parameter und die Charakteristika der Ziel-Öffnung Rvnt, die erhalten werden, sind identisch, welche Übersichts-Relation auch immer verwendet wird.
  • In den oben genannten Ausführungsformen korrigiert die Steuereinheit 41 zusätzlich zur Durchführung der Voraus-Korrektur, welche die Verzögerungs-Antwort des negativen Druck-Steuer-Ventils 5 und des EGR-Ventils 6 im Stand der Technik, relativ zur benötigten EGR-Menge Mqec kompensiert, auch die Verzögerung, welche mit der Zeit korrespondiert, die benötigt wird, dass das Abgas das Einlass-Ventil des Diesel-Motors 1 über den Kollektor 3A von dem EGR-Ventil 6 erreicht. Des Weiteren wird die EGR-Menge variiert, wie in 66A und 66B gezeigt, durch Durchführen des oben genannten Prozesses mit den Schritten (A)-(E).
  • In diesen Diagrammen zeigt. 66A eine Variation der EGR-Menge, wenn die benötigte EGR-Menge in einer schrittartigen Art und Weise erhöht wird, und die 66B zeigt die Variation der EGR-Menge, wenn die benötigte EGR-Menge in einer schrittweisen Art und Weise vermindert wird.
  • In 66A überschreitet, wenn die benötigte EGR-Menge Mqec in einer schrittweisen Art und Weise zum Zeitpunkt t1 erhöht wird, die Ziel-EGR-Menge Tqec, korrigiert durch die benötigte EGR-Menge Mqec, die Voraus-Korrektur und die Verzögerungs-Korrektur in starkem Maße die physikalische obere Grenze Tqelmh. Konsequenterweise überschreitet die EGR-Menge nicht die physikalische obere Grenze Tqelmh, selbst falls ein Befehls-Signal, korrespondierend mit der Ziel-EGR-Menge Tqec an ein negative Steuer-Druck-Ventil 5 ausgegeben wird.
  • Nachfolgend nimmt nun die Ziel-EGR-Menge Tqec mit einer Verzögerung erster Ordnung ab und nach einer Zeit t2 fällt sie unterhalb die verlangte EGR-Menge Mqec. Als ein Ergebnis nimmt, wenn das Befehls-Signal, korrespondierend mit der Ziel-EGR-Menge Tqec an das negative Druck-Ventil 5 ausgegeben wird, die Zunahme-Rate der realen EGR-Menge Qec nach der Zeit t2 ab, wie dies durch die Kurve X in der Figur gezeigt wird, und etwas Zeit wird benötigt für die reale EGR-Menge Qec, um die benötigte EGR-Menge Mqec zu erreichen.
  • Auf der anderen Seite wird, wenn die Ziel-EGR-Menge Tqec die physikalische Obergrenze Tqelmh überschritten hat, ein Befehls-Signal, korrespondierend mit dem hinzugefügten Wert, erhalten durch Addieren der überschüssigen Menge Dtqec zur Ziel-EGR- Menge Tqec an das negative Druck-Steuer-Ventil 5 bei der nächsten Gelegenheit, zu der das Signal ausgegeben wird, ausgegeben. Da der addierte Wert Tqec1 die physikalische obere Grenze Tqelmh für einen größeren Zeitraum überschreitet, als die Ziel-EGR-Menge Tqec, schreitet ein Befehls-Signal, welches mit der physikalischen oberen Grenze Tqelmh korrespondiert, voran, ausgegeben zu werden an das Druck-Steuer-Ventil 5, sogar nach der Zeit t2. Folglich nimmt die Zunahmerate Qec der realen EGR-Menge nicht nach der Zeit t2 ab, wie dies durch die Kurve Y in der Figur gezeigt wird, und die reale EGR-Menge Qec konvergiert schnell mit der Ziel-EGR-Menge Mqec. Es sollte festgehalten werden, dass die Region, eingeschlossen durch die Kurven X und Y in der Figur mit der Differenz der EGR-Menge korrespondiert.
  • Wie in 66B gezeigt, wird auch in dem Fall, wenn die benötigte EGR-Menge Mqec in einer schrittweisen Art und Weise zum Zeitpunkt t1 abgenommen hat, die Fähigkeit der realen EGR-Menge Qec, der benötigten EGR-Menge Mqec zu folgen, gleichermaßen verbessert durch Ausgeben eines Befehls-Signals, korrespondierend mit dem addierten Wert Tqec1 zum negativen Druck-Steuer-Ventil 5 anstelle der Ziel-EGR-Menge Tqec.
  • In dieser Steuervorrichtung wird die physikalische obere Grenze Tqelmh entsprechend der EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit Cqe gesetzt. Die EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit Cqe ist ein Wert, der mit der Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 korrespondiert. Wenn das Vehikel abbremst, nimmt die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 ab, wie dies durch die unterbrochenen Linien in 67C gezeigt wird. Konsequent nimmt auch die EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit Cqe ab. Der Wert der physikalischen Obergrenze Tqelmh, berechnet durch die Gleichung (28), wenn das Abbremsen beginnt, wird durch einen Wert A repräsentiert und der Wert der physikalischen Obergrenze Tqelmh, berechnet durch die Gleichung (28), wenn das Abbremsen endet, wird durch einen Wert B repräsentiert.
  • Hier werden drei Fälle betrachtet werden, d. h. ein Fall (1), wo die physikalische obere Grenze Tqelmh bei einem Wert A fixiert ist, ein Fall (2), wo die physikalische obere Grenze Tqelmh auf einen Wert B fixiert ist und ein Fall (3), wo die physikalische obere Grenze Tqelmh variiert wird entsprechend der EGR-Ventil-Fließgeschwindigkeit Cqe. Der Fall (3) korrespondiert mit dieser Erfindung. In all diesen Fällen wird der hinzugefügte Wert Tqec1 berechnet durch entsprechendes Addieren der überschüssigen Menge Dtqec zur physikalischen oberen Grenze Tqelmh.
  • Nun wird auf 67A Bezug genommen; im Fall (1), wenn das physikalische obere Limit Tqelmh groß ist, ist die Fähigkeit der realen EGR-Rate, die Ziel-EGR-Rate zu erreichen, gut zum Beginn des Bremsens, jedoch fällt der addierte Wert Tqec1 bald unterhalb die physikalische Obergrenze Tqelmh. Nachfolgend wird in der letzten Hälfte des Bremsvorganges, wenn die überschüssige Menge Dtqec nicht erzeugt wird, die Fähigkeit der realen EGR-Rate, die Ziel-EGR-Rate zu erreichen, ab und es ist etwas Zeit vonnöten für die reale EGR-Rate mit der Ziel-EGR-Rate zu konvergieren.
  • Im Fall (2), wenn die physikalische obere Grenze Tqelmh klein ist, ist die Fähigkeit, die Ziel-EGR-Rate zu erreichen am Beginn des Bremsens gering. Des Weiteren schreitet der addierte Wert Tqec1 voran, die physikalische Obergrenze Tqelmh für einen langen Zeitraum zu überschreiten, so dass die reale EGR-Rate in der späten Hälfte des Bremsvorganges übergewichtig wird. Als ein Ergebnis ist die Zeit, benötigt für die EGR-Rate, mit der Ziel-EGR-Rate zu konvergieren, effektiv identisch zu derjenigen des Falles (1).
  • Im Fall (3), wenn die physikalische Obergrenze Tqelmh groß am Beginn des Bremsvorganges ist und die physikalische Obergrenze Tqelmh klein am Ende des Bremsvorganges ist, werden gute Angleich-Eigenschaften zu Beginn des Bremsvorganges und am Ende des Bremsvorganges erhalten und die reale EGR-Rate konvergiert mit der Ziel-EGR-Rate in einer kurzen Zeit.
  • 68A-68C zeigen die Beziehung zwischen der Variation der NOx-Ausstoß-Menge, der Verzögerungs-Korrektur der benötigten EGR-Menge Mqec und der Vorabkorrektur während der Beschleunigung in dem Fall, wo Rauch oder Rußpartikel (PM – particular matter) auf dem gleichen Niveau sind. Während der Beschleunigung, wenn die Motor-Rotations-Geschwindigkeit Ne und die Motor-Last Qsol beide zunehmen, nimmt die EGR-Rate ab, wie in der Übersichts-Relation von 12 gezeigt ist. Wenn die Beschleunigung beendet ist, nehmen die Motor-Rotations-Geschwindigkeit und die Energie-Last Qsol beide ab, während die Vehikel-Geschwindigkeit konstant bleibt. Konsequent nimmt die EGR-Rate, gezeigt in 68B in einer schrittweisen Art und Weise zu und die NOx-Ausstoß-Menge nimmt zu dieser Zeit, wie in 68C gezeigt, zu.
  • Die gepunktete und unterbrochene Linie von 68C zeigt den Fall, wo die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder bestimmt wird durch Zugeben von nur der Verzögerungs-Korrektur des Schrittes S24 von 7 zur benötigten EGR-Menge Mqec und die dünne Linie zeigt den Fall, wo die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder bestimmt wird durch Addieren sowohl der Verzögerungs-Korrektur von S24 als auch der Vorab-Korrektur des Schrittes S25 von 7 zur benötigten EGR-Menge Mqec. In beiden Fällen wird die limitierende Verarbeitung nicht für die Ziel-EGR-Menge Tqec durchgeführt. Die fette Linie in der Figur zeigt die NOx-Ausstoß-Menge unter der Steuerung der vorliegenden Lehre. Wie in der Figur gezeigt, kann durch Bereitstellen einer variablen physikalischen Grenze die NOx-Ausstoß-Menge reduziert werden.
  • Die EGR-Fließgeschwindigkeit Cqe, verwendet in der Bestimmung der physikalischen oberen Grenze Tqelmh ist ein Wert, welcher nicht durch den Motor-Lauf-Zustand beeinflusst wird, d. h. weder durch Gleichgewicht oder Übergangszustand. Folglich wird durch Setzen der physikalischen oberen Grenze Tqelmh entsprechend der EGR-Fließgeschwindigkeit Cqe die Verzögerung in der Steuerung in der EGR-Menge in dem vorübergehenden Zustand eliminiert und die Fähigkeit mit dem Ziel-Wert der EGR-Menge zu konvergieren, wird vergrößert.
  • In den oben genannten Ausführungsformen wird die EGR-Fließ-Geschwindigkeit Cqe vorhergesagt und das EGR-Ventil 6 wird gesteuert, basierend auf diesem vorhergesagten Wert; jedoch können die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6, welches eine Korrelation mit der EGR-Fließ-Geschwindigkeit Cqe aufweist, auch vorhergesagt werden und das EGR-Ventil 6 kann, basierend auf dieser Druckdifferenz, gesteuert werden.
  • Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Lehre beschrieben werden unter Bezugnahme auf die 69-76. 69 zeigt eine Routine zum Berechnen der EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev anstelle der Routine von 5 der oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen. Die Routine wird auch durchgeführt synchron mit dem REF-Signal, wie in dem Fall der Routine von 5.
  • In den oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen wird die EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev berechnet, basierend auf der Ziel-EGR-Menge Tqek des EGR-Ventils 6, jedoch in dieser Ausführungsform wird die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev berechnet aus der Ziel-Öffnung Rvnt und begrenzten Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder.
  • In einem Schritt S411 von 69 wird die begrenzte Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder berechnet unter Verwendung der Subroutine von 70. 70 ist die gleiche wie die Routine von 7 ohne den Schritt S29. Das Setzen der physikalischen oberen Grenze Tqelmh und der physikalischen unteren Grenze Tqelmh, durchgeführt im Schritt S27 von 70, wird durchgeführt durch die Subroutine, gezeigt in 71.
  • Es wird Bezug genommen auf 71; zunächst wird in einem Schritt S421 die Steuereinheit 41 einen Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE der realen EGR-Rate Megrd und der Ziel-Öffnung Rvnt lesen.
  • Hier ist der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE ein Wert, berechnet durch eine unabhängige Routine, die in 72 gezeigt wird. Diese Routine wird durchgeführt synchron mit dem REF-Signal.
  • Es wird auf 72 Bezug genommen; zunächst wird in einem Schritt S431 die Steuereinheit 41 die Ziel-Öffnung Rvnt lesen und einen Vorab-Korrektur-Zeit-Konstanz-Äquivalenz-Wert Tcvnt, gesetzt in Schritt S144 der Subroutine von 29, um den Überschuss-Druck zu steuern. Der Vorab-Korrektur-Zeit-Konstanz-Äquivalenz-Wert Tcvnt ist ein Wert zum Kompensieren einer Betriebs-Verzögerung einer variablen Düse 53, wie oben beschrieben.
  • In einem nächsten Schritt S432 wird der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE berechnet durch die folgende Gleichung (30) aus der Ziel-Öffnung Rvnt und dem Vorab-Korrektur-Zeit-Konstanz-Äquivalenz-Wert Tcvnt und die Routine wird beendet. RVNTE = Rvnt°·°Tcvnt°·°KVN1# + RVNTEn-1°·°(1 – Tcvnt°·°KVN1#) (30)wobei
    • KVN1#
    = konstant, und
    RVNTEn-1
    = RVNTE, berechnet zur unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • Der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE, berechnet in Gleichung (30) zeigt die reale Öffnung der variablen Düse 53, basierend auf der Ausgabe eines Abgabe-Signals an ein Druck-Steuer-Ventil 56 durch die Steuereinheit 41.
  • Nachdem der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE, berechnet durch die Routine von 72 gelesen wird, berechnet in einem Schritt S422 von 71 die Steuereinheit 41 einen maximalen EGR-Fließraten-Basis-Wert Eqmaxb pro Einheit-Verschiebung durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, die in 73 gezeigt wird, basierend auf dem Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE. Diese Übersichts-Relation wird zuvor in dem Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert. Hier wird der maximale EGR-Fließraten- Basis-Wert Eqmaxb pro Einheits-Verschiebung so gesetzt, dass er einen größeren Wert gibt, je kleiner der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE der Ziel-Öffnung wird. Dies liegt daran, dass, wenn die Öffnung der Düse 53 reduziert wird und der Turbolader-Druck vergrößert wird, die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 zunimmt und die maximale Fließrate, welche durch das EGR-Ventil 6 fließt, zunimmt.
  • In einem folgenden Schritt S243 wird eine Variations-Menge Dregr der realen EGR-Rate Megrd berechnet durch die folgende Gleichung (31). Dregr = Megrd – Megrdn-1 (31)wobei
    • Megrd
    = Megrd, berechnet bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der die Subroutine ausgeführt wurde.
  • In einem nächsten Schritt S424 wird eine maximale EGR-Fließraten-Korrektur Kemin berechnet unter Bezug auf die Übersichts-Relation, dargestellt in 74, basiert auf der Variations-Menge Dregr.
  • In einem Schritt S425 wird die maximale EGR-Menge pro Zylinder berechnet durch die folgende Gleichung (32) aus dem Korrekturkoeffizienten Kemin und dem maximalen EGR-Fließraten-Basis-Wert Eqmaxb. Tqelmh = Egmaxb°·°Kemin°·°SVOL# (32)wobei
    • SV
    OL# = Verschiebung des Diesel-Motors 1.
  • Wie in 74 gezeigt, ist, wenn die EGR-Rate zunimmt, d. h., wenn Dregr > 0 ist, der Maximum-Fließraten-Korrektur-Koeffizient Kemin ein Wert, der größer als 1,0 ist. Umgekehrt ist, wenn die EGR-Rate abnimmt, d. h., wenn Dregr < 0 gilt, er ein positiver Wert von weniger als 1,0. Entsprechend der Gleichung (32) nimmt die obere physikalische Grenze entsprechend der Zunahme der EGR-Rate zu und dies liegt an den folgenden Gründen. Wenn die EGR-Rate zunimmt, variiert die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 in der abnehmenden Richtung. Die Druckdifferenz nimmt graduell wie in der gepunkteten Linie in 67C ab und in diesem graduell abnehmenden Intervall überschreitet sie die Druckdifferenz in dem Gleichgewichtszustand, d. h. wie durch die durchgezogene Linie in der Figur gezeigt. Mit anderen Worten kann mehr EGR in diesem Intervall durchgeführt werden als im Gleichgewichtszustand. Der Grund, warum die physikalische Obergrenze zunimmt entsprechend der Zunahme der EGR-Rate ist, dass dieses Phänomen vom tatsächlichen Verhalten reflektiert wird. Umgekehrt variiert, wenn die EGR-Rate abnimmt, die Druckdifferenz stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 in der zunehmenden Richtung, da jedoch diese Druck-Differenz graduell zunimmt, ohne in einer schrittweisen Art und Weise variiert zu werden in dem graduell zunehmenden Intervall, ist dies weniger als Druckdifferenz in dem Gleichgewichtszustand. Dies ist der Grund, warum die physikalische obere Grenze abnimmt entsprechend der Abnahme der EGR-Rate in Gleichung (32).
  • In einem letztendlichen Schritt S426 wird die physikalische untere Grenze Tqelml auf 0 gesetzt und die Subroutine wird beendet.
  • Nachdem die Subroutine 71 beendet worden ist, berechnet in einem Schritt S28 von 70 die Steuereinheit 41 die begrenzte Ziel-EGR-Menge Tqecf pro Zylinder in der gleichen Art und Weise wie in der oben genannten ersten Ausführungsform. Des Weiteren wird im Schritt S30 die Überschuss/Defizit-Menge Dtqec berechnet und die Subroutine von 70 wird beendet.
  • Nachdem diese Subroutinen beendet worden sind, liest in einem Schritt S412 von 69 die Steuereinheit 41 den EGR-Mengen-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac00, den EGR-Fließgeschwindigkeit-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizienten Kqac0 und den EGR-Fließgeschwindigkeit-Lern-Korrektur-Koeffizienten Kqac. Diese sind Werte, berechnet durch die Subroutine von 50 der ersten Ausführungsform
  • In einem Schritt S413 wird eine begrenzte Ziel-EGR-Menge Tqecf2 pro Einheits-Verteilungs-Menge durch die Gleichung (33) berechnet. Tqecf2 = Tqecf/(Kqac°·°Kqac0°·°Kqac00)/SVOL# (33)wobei
    • SVOL#
    = Verschiebung des Diesel-Motors 1.
  • In einem Schritt S414 wird der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE der Ziel-Öffnung, berechnet in dieser Routine von 72 gelesen.
  • In einem Schritt S415 wird die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Eaev pro Einheits-Ausstoß-Menge berechnet durch Nachschlagen einer Übersichts-Relation, dargestellt in 75, basierend auf der begrenzten Ziel-EGR-Menge Tqecf2 pro Einheit-Ausstoß- Menge und dem Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE der Ziel-Öffnung. Diese Übersichts-Relation wird zuvor in dem Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • In der Übersichts-Relation von 75 kann der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE, welcher die horizontale Achse darstellt, als in etwa gleich zum differenziellen Druck stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 betrachtet werden. Beispielsweise sind, nimmt man an, dass die Öffnung des EGR-Ventils 6 konstant gesetzt wird, je größer der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE ist, umso größer die Öffnung der variablen Düse 53 und umso höher der Turboladungs-Druck. Konsequenterweise wird der differenzielle Druck stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 groß. Umgekehrt wird, je größer der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE wird, die Öffnung der variablen Düse 53 umso größer und der Turboladerdruck umso kleiner. Konsequenterweise nimmt der differenzielle Druck stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 ab.
  • Folglich kann der Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE, welcher die horizontale Achse darstellt, als repräsentierend den differenziellen Druck stromaufwärts und stromabwärts des EGR-Ventils 6 betrachtet werden. Dadurch, dass man die EGR-Menge als vertikale Achse nimmt, kann die Öffnung des EGR-Ventils 6 spezifiziert werden mit diesen Parametern, wie sich aus der Übersichts-Relation von 75 verstehen kann.
  • Die Figuren in 75 sind zeitliche Werte, die so zugeordnet sind, dass sie die relativen Größenordnung der Öffnung des EGR-Ventils 6 zeigen.
  • Die Erfinder erhielten die Übersichts-Relation von 75 experimentell, jedoch kann die EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev auch bestimmt werden unter Verwendung einer theoretisch definierten Übersichts-Relation, wie in 76 gezeigt.
  • In 75 und 76 unterscheiden sich die Charakteristika größtenteils in der Region der rechten Seite der Übersichts-Relation, da jedoch eine Steuerung nicht tatsächlich in dieser Region durchgeführt wird, gibt es keinen Effekt auf die Steuerung, egal welche Übersichts-Relation verwendet wird.
  • Was in den Übersichts-Relationn gelesen wird, ist nicht die Öffnungs-Fläche des EGR-Ventils 6, sondern die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Eaev pro Einheits-Kolben-Verschiebung. Dies ist in einer Größenordnung, um in der Lage zu sein, die Übersichts- Relation anzuwenden, ohne von der Verschiebung des Diesel-Motors 1 abhängig zu sein.
  • Nachdem die Steuer-Einheit 41 die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Eaev pro Einheits-Verschiebungs-Volumen in dem Schritt S415 von 69 berechnet, wird die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev berechnet durch Multiplizieren von Eaev mit der Verschiebung SLOV# des Diesel-Motors 1 in einem Schritt S416 und die Routine in 69 wird beendet.
  • Die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev, erhalten durch die Routine von 69, wird beispielsweise umgewandelt in eine Hub-Menge oder ein Steuer-Signal des EGR-Ventils 6 unter Verwendung einer Übersichts-Relation von 6. Die Steuer-Einheit 41 steuert die Öffnung des EGR-Ventils 6 zur Ziel-EGR-Ventil-Öffnungs-Fläche Aev durch Ausgeben eines korrespondierenden Abgabe-Signals an das Druck-Steuer-Ventil 5, welches das EGR-Ventil 6 steuert.
  • Entsprechend dieser Ausführungsform wird die physikalische obere Grenze Tqelmh berechnet, basierend auf dem Verzögerungs-Verarbeitungs-Wert RVNTE der Ziel-Öffnung, d. h. dem Ziel-Wert der Turbolader-Druck-Steuerung, das physikalische obere Grenze entsprechend dem Betriebs-Zustand des Turboladers 50, variiert. Folglich wird in dieser Ausführungsform auch die EGR-Steuer-Verzögerung während Übergangszuständen elimiert und die Fähigkeit, den Ziel-Wert der EGR-Menge zu erreichen, wird vergrößert wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen.
  • Die vertikale Achse in der Übersichts-Relation von 75 zeigt die Ziel-EGR-Rate Tqec2 pro Einheits-Verschiebung, jedoch kann die Ziel-EGR-Menge Tqek pro Einheits-Zeit, umgewandelt durch die folgende Gleichung (34) auch als vertikale Achse verwendet werden. Tqek = Tqecf°·°(Ne/KCON#)/(Kqac°·°Kqac0°·°Kqac00)/SVOL# (34)wobei
    • KC
    ON# = konstant,
    Kqac00
    = EGR-Mengen-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient
    Kqac0
    = EGR-Fließ-Geschwindigkeits-Rückkopplungs-Korrektur-Koeffizient;
    Kqac
    = EGR-Fließ-Geschwindigkeit-Lern-Korrektur-Koeffizient, und
    SVOL#
    = Ausstoß des Diesel-Motors 1.
  • Entsprechend den experimentellen Ergebnissen, erhalten durch die Erfinder, sind, wenn der Wert pro Zeiteinheit verändert wird als die vertikale Achse, die Charakteristika der Übersichts-Relation komplexer als, wenn der Wert pro Einheits-Verschiebung als die vertikale Achse verwendet wird. Folglich ist es wünschenswert, den Wert pro Einheits-Verschiebung als die vertikale Achse zu verwenden.
  • In 75 kann die Ziel-Öffnung Rvnt verwendet werden anstelle des Verzögerungs-Verschiebungs-Wertes RVNTE auf der horizontalen Achse.
  • In den oben genannten Ausführungsformen wurde die Ziel-Öffnung Rvnt verwendet als der Betriebs-Ziel-Wert des Turboladers 50. Die Ziel-Öffnung Rvnt repräsentiert ein Verhältnis der Öffnungs-Fläche mit Blick auf die vollständig offene Fläche. Es ist jedoch möglich, die Ziel-Öffnungs-Fläche der variablen Düse 53 anstelle der Ziel-Öffnung Rvnt zu verwenden.
  • In den oben genannten Ausführungsformen wurden ein Verzögerungs-Verarbeiten und ein Vorab-Verarbeiten zur benötigen EGR-Menge Mqec addiert, jedoch nur die Verzögerungs-Verarbeitung kann angewandt werden.
  • In den oben genannten Ausführungsformen wurde die physikalische obere Grenze Tqelmh auf einen variablen Wert gesetzt, die physikalische untere Grenze Tqelml wurde auf einen fixierten Wert gesetzt und der Überschuss-/Defizit-Wert Dtqec wurde zur Ziel-EGR-Menge Tqec addiert.
  • Jedoch können verschiedene Variationen an dieser Stelle durchgeführt werden. Genauer gesagt können sowohl der physikalische obere Wert Tqeimh als auch der physikalische untere Wert Tqelml auf fixierte Werte gesetzt werden und die Überschuss-/Defizit-Menge Dtqec kann zur Ziel-EGR-Menge Tqec addiert werden.
  • Es sollte sich verstehen, dass der Zweck des Hinzufügens der Überschuss/Defizit-Menge Dtqec zur Ziel-EGR-Menge Tqec darin liegt, die Öffnung des EGR-Ventils 6 bei der Öffnung zu halten, die mit der physikalischen oberen Grenze Tqelmh korrespondiert für eine Weile, nachdem die Ziel-EGR-Menge Tqec unter die physikalisch obere Grenze Tqelmh gefallen ist. Es ist auch möglich, direkt das EGR-Ventil 6 zu steuern, um die Öffnung, korrespondierend mit der physikalisch oberen Grenze Tqelmh zu erhalten zum Bestimmen der Zeit, nachdem die Ziel-EGR-Menge Tqec unterhalb die physikalisch obe re Grenze Tqelmh gefallen ist, ohne dass die Überschuss/Defizit-Menge Dtqec zur Ziel-EGR-Menge Tqec addiert worden ist.
  • Die obigen Ausführungsformen beschreiben die Anwendung der vorliegenden Lehre für einen Diesel-Motor, welcher mit einer Niedrigtemperatur-Vor-Mischungs-Verbrennung läuft, wobei das Hitze-Erzeugungsmuster dasjenige einer Einzelstadien-Verbrennung ist, die vorliegende Erfindung kann aber auch angewandt werden auf einen üblichen Diesel-Motor, welcher eine Diffusions-Verbrennung nach Vor-Mischungs-Verbrennung durchführt.
  • Wie oben beschrieben, eliminiert die vorliegende Lehre die Verzögerung der EGR-Steuerung aufgrund der Zeit, die benötigt wird, damit das Abgas vom EGR-Ventil zum Zylinder des Motors fließt, und verbessert die Antwort der EGR-Menge, um den Ziel-Wert zu erreichen. Folglich verbessert die vorliegende Lehre die Abgas-Emission des Diesel-Motors eines Autos.

Claims (12)

  1. Steuervorrichtung für einen Motor (1), wobei der Motor eine Brennkammer (1A), einen Einlasskanal (3), der Luft in die Brennkammer (3A) ansaugt, einen Auslasskanal (2), der Abgas aus der Brennkammer (3A) ausstößt, und ein Abgas-Rückführventil (6) umfasst, das einen Teil des Abgases des Auslasskanals (2) in die Brennkammer (1A) zurückführt, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Sensor (34, 39), der einen Laufzustand des Motors (1) erfasst und einen Mikroprozessor (41), der so programmiert ist, dass er: eine Soll-Abgas-Rückführmenge auf Basis des Laufzustandes festlegt (S25, S26); eine maximale Rückführmenge des Abgas-Rückführventils (6) bestimmt (S27); die Soll-Abgas-Rückführmenge mit der maximalen Rückführmenge vergleicht (S28); die Soll-Abgas-Rückführmenge so begrenzt, dass sie der maximalen Rückführmenge gleich ist, wenn die Soll-Abgas-Rückführmenge die maximale Rückführmenge übersteigt (S28); die Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) auf Basis der Soll-Abgas-Rückführmenge steuert (S29); und dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er: die Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) über eine vorgegebene Zeit, nachdem die Soll-Abgas-Rückführmenge unter die maximale Rückführmenge gefallen ist, auf einer Öffnung hält, die der maximalen Rückführmenge entspricht (S26).
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er periodisch die Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) steuert und die Öffnung des Abgas-Rückführventils über die vorgegebene Zeit, nachdem die Soll-Abgas-Rückführmenge unter die maximale Rückführmenge gefallen ist, mit dem folgenden Prozess auf der Öffnung hält, die der maximalen Rückführmenge entspricht: Einstellen der Soll-Abgas-Rückführmenge auf Basis des Laufzustandes bei jedem Steuervorgang (S25, S26); Berechnen einer Differenz zwischen der Soll-Abgas-Rückführmenge und der maximalen Rückführmenge als eine Überschussmenge, wenn die Soll-Abgas-Rückführmenge größer ist als die maximale Rückführmenge (S30); und bei einem nächsten Steuervorgang Modifizieren der Soll-Abgas-Rückführmenge durch Addieren der Überschussmenge zu der Soll-Abgas-Rückführmenge.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er die maximale Rückführmenge auf Basis des Laufzustandes ändert (S402, S425).
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er eine Soll-Abgas-Rückführrate auf Basis des Laufzustandes berechnet (S22), eine Ist-Abgas-Rückführmenge aus der Soll-Abgas-Rückführrate und einem Laufzustand schätzt (S113), eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgas-Rückführventils aus der Ist-Abgas-Rückführmenge und der Soll-Abgas-Rückführrate berechnet (S368), eine erforderliche Abgas-Rückführmenge aus dem Laufzustand und der Soll-Abgas-Rückführrate berechnet (S23), einen Verzögerungs-Verarbeitungswert berechnet, der ermittelt wird, indem eine Verzögerungsverarbeitung, die der Ansprechverzögerung des Abgas-Rückführventils entspricht, zu der erforderlichen Abgas-Rückführmenge addiert wird (S24), die Soll-Abgas-Rückführmenge berechnet, die ermittelt wird, indem Vorlauf-Verarbeitung, die einer Abgas-Ankunftszeit von dem Abgas-Rückführventil (6) an der Brennkammer (1A) entspricht, zu dem Verzögerungs-Verarbeitungswert ad diert wird (S25), die Soll-Ventilöffnung des Abgas-Rückführventils (6) auf Basis der Soll-Abgas-Rückführmenge und der Geschwindigkeit bestimmt (S13), und das Abgas-Rückführventil (6) gemäß der Soll-Ventilöffnung steuert (S13).
  5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (34, 39), der den Laufzustand erfasst, einen Sensor (34), der eine Drehzahl des Motors (1) erfasst, und einen Sensor (39) umfasst, der eine Einlassluftmenge des Einlasskanals (3) erfasst.
  6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er eine minimale Rückführmenge des Abgas-Rückführventils (6) bestimmt, die Soll-Abgas-Rückführmenge mit der minimalen Rückführmenge vergleicht (S28), die Soll-Abgas-Rückführmenge auf die minimale Strömungsmenge begrenzt, wenn die Soll-Abgas-Rückführmenge geringer ist als die minimale Rückführmenge (S28), die Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) auf Basis der Soll-Abgas-Rückführmenge steuert (S29) und die Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) über eine vorgegebene Zeit, nachdem die Soll-Abgas-Rückführmenge größer geworden ist als die minimale Strömungsmenge, auf einer Öffnung hält, die der minimalen Rückführmenge entspricht (S26).
  7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er die maximale Rückführmenge so einstellt, dass sie größer ist, wenn die Soll-Abgas-Rückführmenge zunimmt (S410, S27).
  8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er die Strömungsgeschwindigkeit des Abgas-Rückführventils (6) auf Basis des Laufzustandes berechnet (S401), und die maximale Rückführmenge auf Basis der Strömungsgeschwindigkeit des Abgas-Rückführventils (6) bestimmt wird (S27).
  9. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) einen Dieselmotor (1) umfasst, der einen Turbolader (50) umfasst, der Turboladung der Einlassluft des Einlasskanals (3) entsprechend einem Druck des Abgases in dem Auslasskanal durchführt, und der Mikroprozessor (41) des Weiteren so pro grammiert ist, dass er einen Betriebs-Sollwert des Turboladers (50) auf Basis des Laufzustandes berechnet (S124) und den Turbolader (50) auf Basis des Betriebs-Sollwertes steuert (S75, S78).
  10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er die maximale Rückführmenge auf Basis des Betriebs-Sollwertes bestimmt (S422, S425).
  11. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Turbolader (50) eine Abgasturbine (r), die in dem Auslasskanal (2) vorhanden ist, einen Kompressor (55), der in dem Einlasskanal (3) vorhanden ist, um Turboladung von Einlassluft entsprechend einer Drehung der Abgasturbine (52) durchzuführen, und eine variable Düse (53) umfasst, die eine variable Öffnung zum Regulieren einer Querschnittsfläche des Abgases aufweist, das in die Abgasturbine (52) strömt, wobei der Betriebs-Sollwert die Soll-Öffnung der variablen Düse (53) ist, und der Mikroprozessor (41) des Weiteren so programmiert ist, dass er die maximale Rückführmenge auf einen Wert einstellt, der umso größer ist, je größer die Soll-Öffnung der variablen Düse (S416) ist.
  12. Steuerverfahren für einen Motor (1), wobei der Motor eine Brennkammer (1A), einen Einlasskanal (3), der Luft in die Brennkammer (3A) ansaugt, einen Auslasskanal (2), der Abgas aus der Brennkammer (3A) ausstößt, und ein Abgas-Rückführventil (6) umfasst, das einen Teil des Abgases des Auslasskanals (2) in die Brennkammer (1A) zurückführt, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen eines Laufzustandes des Motors (1); Einstellen einer Soll-Abgas-Rückführmenge auf Basis des Laufzustandes; Bestimmen einer maximalen Rückführmenge des Abgas-Rückführventils (6); Vergleichen der Soll-Abgas-Rückführventil mit der maximalen Rückführmenge; Begrenzen der Soll-Abgas-Rückführmenge so, dass sie der maximalen Rückführmenge gleich ist, wenn die Soll-Abgas-Rückführmenge die maximale Rückführmenge übersteigt; Steuern der Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) auf Basis der Soll-Abgas-Rückführmenge; und gekennzeichnet durch Halten der Öffnung des Abgas-Rückführventils (6) über eine vorgegebene Zeit, nachdem die Soll-Abgas-Rückführmenge unter die maximale Rückführmenge gefallen ist, auf einer Öffnung, die der maximalen Rückführmenge entspricht.
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