DE69930706T2

DE69930706T2 - Steuervorrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69930706T2
Application number: DE69930706T
Authority: DE
Inventors: c/o Mazda Motor Corporation Tomomi Aki-gun Watanabe; c/o Mazda Motor Corporation Hiroshi Aki-gun Hayashibara; c/o Mazda Motor Corporation Keiji Aki-gun Araki
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2019-11-27
Also published as: JP4320859B2; EP1004760A3; EP1004760B1; JP2000220462A; EP1004760A2; DE69930706D1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader, der an einem Kraftfahrzeug oder dergleichen angebracht ist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Wie zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-47070, der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 2573107 usw. beschrieben, ist bereits ein Motor mit einem Turbolader bekannt, der mit einer verstellbaren Leitschaufel zur Bildung einer Düse versehen ist, die ihre Öffnung zu einer Turbine des Turboladers ändern kann, so dass die Turbinenleistung durch Einstellen der Öffnung der verstellbaren Leitschaufel gemäß den Betriebszuständen des Motors so gesteuert werden kann, dass ein Abgasdurchflussquerschnitt zu der Turbine geändert wird.
Bei dem Motor, dessen Turbolader mit der oben beschriebenen verstellbaren Leitschaufel versehen ist, erfolgt die Steuerung der verstellbaren Leitschaufel, die von den Betriebszuständen abhängt, im Allgemeinen derart, dass die Öffnung der verstellbaren Leitschaufel verkleinert wird, um die Aufladungsleistung zu erhöhen, wenn sich der Motor in einem Zustand mit geringerer Drehzahl befindet, während die Öffnung der verstellbaren Leitschaufel vergrößert wird, wenn sich der Motor in einem Zustand mit einer höheren Drehzahl befindet, in dem die Abgasmenge größer ist. Wenn die Öffnung des Gaspedals verkleinert wird, um eine Verzögerung des Motors zu bewirken, wenn die Öffnung der verstellbaren Leitschaufel in einem Arbeitsbereich mit hoher Drehzahl (nämlich, wenn der Motor in einen Verzögerungszustand mit Kraftstoffabsperrung gelangt, so dass die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird) groß ist, kann jedoch gemäß dem oben beschriebenen Steuerverfahren für die verstellbare Leitschaufel der Aufladedruck aufgrund der schnellen Abnahme von der Turbine des Turboladers zugeführter Abgasenergie stark verringert werden. Wenn der Motor in dem oben erwähnten Zustand wieder beschleunigt wird, verlangsamt sich eine Zunahme des Aufladedrucks, so dass die Beschleunigungsleistung beeinträchtigt werden kann.
Ein Dieselmotor mit Turbolader, der an einem Schaltgetriebe-Kraftfahrzeug mit einer Kupplung angebracht ist, wie in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 2573107 beschrieben, ist mit einem Gaspedalsensor, einem Kupplungssensor und einer Steuerung zum Steuern einer verstellbaren Leitschaufel versehen. Bei dem oben genannten Dieselmotor wird eine Abnahme des Aufladedrucks durch derartige Steuerung der verstellbaren Leitschaufel gehemmt, dass die Öffnung der verstellbaren Leitschaufel kleiner ist, wenn die Öffnung des Gaspedals Null ist oder das Getriebe bei Ausrücken der Kupplung geschaltet wird. Wenn das Gaspedal nach Schalten des Getriebes betätigt (niedergedrückt) wird, wird demgemäß eine Zunahme des Aufladedrucks gefördert, um Rauch zu verringern und eine Reaktion während der Beschleunigung zu verbessern. Auf Grundlage der oben erwähnten herkömmlichen Technik, kann solch eine Technik in Betracht kommen, um die Öffnung der verstellbaren Leitschaufel zu verkleinern, auch wenn der Motor im Zustand mit hoher Drehzahl verzögert wird.
Selbst wenn der Motor im niedrigbelasteten Zustand verzögert wird, wird jedoch die Abgasmenge im Zustand mit hoher Drehzahl vergleichsweise groß. Selbst wenn die Öffnung der verstellbaren Leitschaufel lediglich verkleinert wird, wird deshalb die Abgasströmung unnötigerweise gehemmt, so dass der Abgasdruck übermäßig erhöht wird, wodurch eine Verbesserung der Aufladeleistung eher verhindert wird.
Andererseits ist allgemein eine Abgasrückflussvorrichtung bekannt, die mit einem Abgasrückflussdurchgang, der einen Abgasdurchgang mit einem Einlassdurchgang verbindet, und ein im Abgasrückflussdurchgang angeordnetes Abgasrückflussventil zur Einstellung der Rückflussgasmenge versehen ist. Bei dem oben erwähnten herkömmlichen Motor, bei dem der Turbolader mit der verstellbaren Leitschaufel versehen ist, ist die Beziehung zwischen der Steuerung der verstellbaren Leitschaufel und der Steuerung des Abgasrückflussventils bei Verzögerung nicht ausreichend berücksichtigt worden.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Hinsichtlich der oben erwähnten Umstände, möchte die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader bereitstellen, die die Aufladeleistung sowohl durch Steuerung einer verstellbaren Leitschaufel als auch eines Abgasrückflussventils zur Verbesserung der Beschleunigungsleistung des Motors durch Förderung einer Zunahme von Aufladedruck, wenn der Motor wieder beschleunigt wird, effektiv vergrößern kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für einen Motor mit einem Turbolader bereitgestellt, der eine in einem Abgasdurchgang angeordnete verstellbare Leitschaufel zur Änderung eines Abgasdurchflussquerschnitts zu einer Turbine des Turboladers und einen Abgasrückflussdurchgang enthält, der einen Teil des Abgasdurchgangs mit einem Einlassdurchgang verbindet. Der Teil ist an einer stromaufwartigen Stelle bezüglich der verstellbaren Leitschaufel, angeordnet. Der Abgasrückflussdurchgang ist mit einem Abgasrückflussventil zur Einstellung eines Rückflusses eines Abgases darin versehen. Die Steuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Betriebszustanddetektor zum Erfassen von Betriebszuständen des Motors und eine Steuerung zum Steuern der verstellbaren Leitschaufel und des Abgasrückflussventils gemäß dem durch den Betriebszustanddetektor erfassten Betriebszustand umfasst. Daraufhin bewirkt die Steuerung eine Bewegung der verstellbaren Leitschaufel in einen geschlosseneren Zustand, wenn der Motor in einem belasteten Arbeitsbereich verzögert wird, in dem die verstellbare Leitschaufel zumindest teilweise geöffnet ist. Weiterhin bewirkt die Steuerung ein Schließen des Abgasrückflussventils in einem vorbestimmten Betriebszustand gemäß den Betriebszuständen bei der Verzögerung des Motors.
Wenn bei der oben genannten Vorrichtung der Motor im belasteten Arbeitsbereich verzögert wird, wird die Aufladeleistung erhöht, indem eine Bewegung der verstellbaren Leitschaufel in einen geschlosseneren Zustand bewirkt und das Abgasrückflussventil gemäß den Betriebszuständen gesteuert wird. Deshalb wird ein Abfallen des Aufladedrucks gehemmt, so dass die Zunahme des Aufladedrucks beschleunigt wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird.
Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Steuerung bei Verzögerung des Motors in einem niedrigen Drehzahlbereich, in dem eine Drehzahl des Motors kleiner gleich einer vorbestimmten Drehzahl ist, eine Bewegung der verstellbaren Leitschaufel in einen geschlosseneren Zustand und eine Bewegung des Abgasrückflussventils in einen geschlosseneren Zustand bewirkt, um eine Aufladeleistung des Turboladers zu erhöhen.
Wenn dies der Fall ist, dann wird der Vorgang des Hemmens eines Abfallens des Aufladedrucks durch Schließen der verstellbaren Leitschaufel und des Abgasrückflussventils verbessert, wenn der Motor in dem vorbestimmten Zustand von dem niedrigen Drehzahlbereich zu dem mittleren Drehzahlbereich verzögert wird. Weil die Abgasmenge in dem niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich kleiner ist als die in dem hohen Drehzahlbereich wird des Weiteren der Abgasdruck nicht übermäßig höher, wenn das Abgasrückflussventil geschlossen ist.
Des Weiteren kann die Steuervorrichtung wie folgt ausgeführt sein. Der Motor enthält einen Einlassdrucksensor zur Erfassung eines Einlassluftdrucks. Die Steuerung führt eine Rückkopplungsregelung (R/R) der verstellbaren Leitschaufel derart durch, dass ein durch den Einlassdrucksensor erfasster Istaufladedruck einem gemäß einer erforderlichen Last eingestellten Sollaufladedruck in einem belasteten Betriebszustand folgt, bevor der Motor verzögert wird. Dann hält die Steuerung die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel in dem Zustand an, in dem die Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, wenn der Motor verzögert wird. Danach startet die Steuerung wieder die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung angehalten ist, gemäß einer Erhöhung des Sollaufladedrucks nach Beginn der Beschleunigung, wenn der Motor wieder beschleunigt wird. Zum Beispiel startet die Steuerung die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel zu einem Zeitpunkt wieder, zu dem der Istaufladedruck niedriger wird als der Sollaufladedruck, wenn der Motor in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung angehalten ist, wieder beschleunigt wird.
Wenn der Motor nach der Verzögerung wieder beschleunigt wird, wird in diesem Fall die Rückkopplungsregelung angehalten, um den Istaufladedruck nicht gemäß dem Sollaufladedruck zu verringern, wenn der Sollaufladedruck geringer ist als der Istaufladedruck. Wenn der Sollaufladedruck bis zum Istaufladedruck ansteigt, dann wird die Rückkopplungsregelung wieder gestartet, damit der Istaufladedruck dem Sollaufladedruck folgt.
Bei der Steuervorrichtung wird bevorzugt, dass die Steuerung eine Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils so durchführt, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem belasteten Betriebszustand vor Verzögerung des Motors folgt, die Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils anhält, wenn der Motor in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, verzögert wird, und die Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils gemäß einer Erhöhung einer Kraftstoffeinspritzmenge wieder startet, wenn der Motor in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung angehalten ist, wieder beschleunigt wird.
Wenn dies der Fall ist, wird bei Verzögerung des Motors, und wenn die Kraftstoffeinspritzmenge kleiner ist, die Rückkopplungsregelung angehalten, so dass ein Zustand aufrechterhalten wird, der zur Hemmung eines Abfallens des Aufladedrucks vorteilhaft ist. Wenn sich die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, wird somit die Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils wieder gestartet, um eine Beeinträchtigung der Emissionsleistung zu verhindern. Deshalb wird kein Abfallen des Aufladedrucks bewirkt, selbst wenn ein kleiner Teil des Abgases gemäß einer Energiezunahme des Abgases an den Abgasrückflussdurchgang abgegeben wird.
Danach kann die Steuerung die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel wieder starten, wenn der Motor innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von einem Zeitpunkt an, zu dem der Motor als verzögert bewertet wird, wieder beschleunigt wird. Wenn dies der Fall ist, kann der Vorgang der Hemmung des Abfallens des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses effektiv zu einer Zunahme des Aufladedrucks beitragen, wenn der Motor wieder beschleunigt wird.
Des Weiteren wird bei der Steuervorrichtung bevorzugt, dass der Motor einen Einlassdrucksensor zur Erfassung eines Einlassluftdrucks enthält. Somit wird bevorzugt, dass die Steuerung eine Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel derart durchführt, dass ein durch den Einlassdrucksensor erfasster Istaufladedruck einem gemäß einer erforderlichen Last eingestellten Sollaufladedruck in einem belasteten Betriebszustand folgt und des Weiteren die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel bei Verzögerung des Motors in dem belasteten Arbeitsbereich durchführt. Danach wird die bei Verzögerung des Motors durchgeführte Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel so durchgeführt, dass eine Änderung des Sollaufladedrucks eine Verzögerung erster Ordnung für eine Änderung der erforderlichen Last aufweist.
Selbst wenn der Sollaufladedruck schnell abfällt, wenn der Motor verzögert wird, nehmen in diesem Fall die berechneten Werte der Verzögerung erster Ordnung langsam ab. Deshalb wird die verstellbare Leitschaufel durch die Rückkopplungsregelung in einen geschlosseneren Zustand angesteuert, so dass der Istaufladedruck den berechneten Werten der Verzögerung erster Ordnung folgt, wodurch das Abfallen des Aufladedrucks gehemmt wird.
Bei der Steuervorrichtung wird bevorzugt, dass die Steuerung die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel durchführt, wobei die Änderung des Sollaufladedrucks die Verzögerung erster Ordnung für die Änderung der erforderlichen Last aufweist, wenn der Motor in einem Kraftstoffabsperrzustand verzögert wird. Wenn dies der Fall ist, wird die Stabilität des Motors erhöht, indem die Rückkopplungsregelung weitergeführt wird, während der Sollaufladedruck während des Kraftstoffabsperrprozesses stabilisiert wird, was mit der Emissionsleistung in keiner direkten Beziehung steht.
Weiterhin wird bevorzugt, dass die Steuervorrichtung wie folgt ausgeführt ist. Der Motor enthält ein Drosselventil, das an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich eines Verdichters des Turboladers in einem Einlassdurchgang angeordnet ist, und einen Einlassdrucksensor zur Erfassung eines Einlassluftdrucks an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich des Drosselventils enthält. Danach führt die Steuerung eine Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel derart durch, dass ein durch den Einlassdrucksensor erfasster Istaufladedruck einem gemäß einer erforderlichen Last eingestellten Sollaufladedruck in einem belasteten Arbeitsbereich folgt. Des Weiteren führt die Steuerung die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel durch, wenn der Motor in dem belasteten Arbeitsbereich verzögert wird. Weiterhin bewirkt die Steuerung in dem Zustand, in dem der Motor verzögert wird, eine Bewegung des Drosselventils in einen geschlosseneren Zustand.
Wenn dies der Fall ist, fällt bei Verzögerung des Motors der Einlassluftdruck an der stromabwärtigen Stelle schnell bezüglich des Drosselventils. Somit wird die verstellbare Leitschaufel dazu angesteuert, sich in den geschlosseneren Zustand zu bewegen, indem die Rückkopplungsregelung des Drosselventils gemäß der Abweichung zwischen dem oben genannten Druck und dem Sollaufladedruck durchgeführt wird, wodurch das Abfallen des Aufladedrucks gehemmt wird.
Weiterhin wird bevorzugt, dass die Steuervorrichtung wie folgt ausgeführt ist. Die Steuerung öffnet die verstellbare Leitschaufel, wenn der Motor in einem hohen Drehzahl- und Lastbereich betrieben wird. Des Weiteren schließt die Steuerung die verstellbare Leitschaufel und öffnet das Abgasrückflussventil zumindest teilweise, wenn der Motor in einem hohen Drehzahl- und Verzögerungsbereich betrieben wird.
Weil eine schnelle Zunahme der Arbeitsmenge des Turboladers während der Verzögerung im hohen Drehzahlbereich gehemmt wird, wird bei dieser Vorrichtung die Aufladeleistung vorteilhafterweise verbessert, wenn der Motor wieder beschleunigt wird. Das heißt im Bereich höherer Drehzahl im hohen Drehzahlbereich wird die verstellbare Leitschaufel geöffnet. Wenn der Motor im oben genannten Bereich verzögert wird, fällt der Aufladedruck schnell aufgrund der Abnahme der Arbeitsmenge des Turboladers, wenn die verstellbare Leitschaufel geöffnet wird, weil die Energie des Abgases abnimmt. Bei der vorliegenden Vorrichtung wird jedoch durch Schließen der verstellbaren Leitschaufel die Aufladeleistung erhöht, so dass ein schnelles Abfallen des Aufladedrucks gehemmt wird. In diesem Fall ist der Durchfluss des Abgases im hohen Drehzahlbereich vergleichsweise größer, selbst wenn der Motor verzögert wird. Weil ein Teil des Abgases an den Abgasrückflussdurchgang abgegeben wird, indem das Abgasrückflussventil zumindest teilweise geöffnet wird, wird ein übermäßiger Anstieg des Abgasdrucks verhindert, so dass der Aufladedruck effektiv erhöht wird. Weil die Aufladeleistung während des Verzögerungsprozesses erhöht wird, so dass ein Abfallen des Aufladedrucks, wie oben beschrieben, gehemmt wird, wird des Weiteren der Aufladedruck schnell erhöht, wenn der Motor direkt nach der Verzögerung wieder beschleunigt wird.
Bei der Steuervorrichtung wird bevorzugt, dass die Steuerung das Abgasrückflussventil vollständig öffnet, wenn der Motor in einem hohen Drehzahl- und Verzögerungsbereich mit Kraftstoffabsperrung betrieben wird und die Temperatur des Motors höher ist als ein vorbestimmter Wert. Wenn der Motor in dem hohen Drehzahlbereich betrieben wird und die Motortemperatur hoch ist, dann ist somit die Temperatur sowohl des Abgasrückflussdurchgangs als auch des Teils des Einlassdurchgangs, mit dem der Abgasrückflussdurchgang verbunden ist, auch hoch, weil das Abgas mit der hohen Temperatur rückgeführt wird. Wenn der Motor in den Kraftstoffabssperr-Verzögerungsbereich eintritt, wird unter diesen Umständen der oben erwähnte Vorgang des Kühlens des Abgasrückflussdurchgangs usw. durch vollständiges Öffnen des Abgasrückflussventils verbessert. Wenn der Motor wieder beschleunigt wird, wird deshalb die Temperatur der Einlassluft verringert, so dass eine ausreichende Verbesserung der Aufladeleistung erreicht werden kann.
Wenn der Abgasrückflussdurchgang mit einem Rückflussgaskühler zum Kühlen eines den Durchgang durchströmenden Rückflussgases versehen ist, wird bei der Steuervorrichtung der Rückflussgaskühler dann gekühlt, wenn das Abgasrückflussventil während des Kraftstoffabsperrverzögerungsprozesses geöffnet ist. Demgemäß kann die Kühlfunktion des Rückflussgaskühlers vorteilhafterweise wiedergewonnen werden.
Danach wird bevorzugt, dass der Motor ein Drosselventil enthält, das an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich eines Verdichters des Turboladers in einem Einlassdurchgang angeordnet ist, wobei der Abgasrückflussdurchgang an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich des Drosselventils mit dem Einlassdurchgang verbunden ist. Darüber hinaus wird bevorzugt, dass die Steuerung neben der Steuerung der verstellbaren Leitschaufel und des Abgasrückflussventils eine Steuerung des Drosselventils derart durchführt, dass sich das Drosselventil in einem hohen Drehzahl- und Verzögerungsarbeitsbereich mit Kraftstoffabsperrung öffnet. Wenn dies der Fall ist, können der Aufladezustand und die Wiederbeschleunigungsleistung während des Kraftstoffabsperrverzögerungszustands verbessert werden. Das heißt, wenn das Drosselventil dahingehend betätigt wird, sich in einen geschlosseneren Zustand zu bewegen, fördert das Ventil bei Durchführung des Abgasrückflusses in anderen Bereichen als dem Kraftstoffabsperrbereich bei Bedarf den Abgasrückfluss. Wenn die verstellbare Leitschaufel jedoch so gesteuert wird, dass sie die Aufladeleistung verbessert, indem sie sich im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich selbst schließt, kann das Drosselventil den Aufladevorgang verhindern oder ein Pumpen bewirken, indem es den Druck zwischen dem Verdichter des Turboladers und dem Drosselventil erhöht. Um Obiges zu verhindern wird das Drosselventil geöffnet.
Bei der Steuervorrichtung wird bevorzugt, dass die Steuerung das Abgasrückflussventil derart steuert, dass in einem Verzögerungsbereich mit Kraftstoffabsperrung von einen Zustand mit geringer Drehzahl zu einem Zustand mit hoher Drehzahl eine Öffnung des Abgasrückflussventils um so geringer ist, je niedriger die Drehzahl des Motors ist. Das heißt, weil sich der Durchfluss des von dem Motor zum Abgasdurchgang strömenden Gases mit kleiner werdender Motordrehzahl verringert, kann die Aufladeleistung durch Verringern der gemäß der Drehzahl an den Abgasdurchgang abgegebenen Gasmenge verbessert werden.
Wenn die Steuerung bei der Steuervorrichtung ein Schließen des Abgasrückflussventils bewirkt, wenn der Motor wieder beschleunigt wird, wird Rauch verringert und die Beschleunigungsleistung aufgrund der Zunahme von Frischluft verbessert.
KURZE DARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
Aus der unten angeführten ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung besser verständlich; es zeigen:
1 eine grobe schematische Ansicht, die einen Motor mit einem Turbolader darstellt, der mit einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Ausführungsform versehen ist;
2A und 2B schematische Ansichten, die jeweils als Beispiel eine Ausführung eines Teils in der Nähe einer verstellbaren Leitschaufel im VGT des Aufladers darstellen;
3 ein Blockdiagramm, das eine genaue Ausführung einer Steuereinheit des Motors zeigt;
4 eine Ansicht, die getrennte Arbeitsbereiche für die Steuerung gemäß Betriebszuständen erläutert;
5 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Steuerung des VGT usw. während eines Verzögerungsprozesses darstellt;
6 ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel für die Steuerung des VGT usw. während eines Verzögerungsprozesses darstellt;
7 ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel für die Steuerung des VGT usw. während eines Verzögerungsprozesses darstellt;
8 ein Zeitdiagramm, das zeitabhängige Änderungen des Aufladedrucks und der Einlassluftmenge zeigt, wenn der Motor nach einem Verzögerungsvorgang wieder beschleunigt wird;
9 ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel für die Steuerung des VGTs usw. während eines Verzögerungsprozesses darstellt;
10 ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel für die Steuerung des VGTs usw. während eines Verzögerungsprozesses darstellt; und
11 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Rückkopplungsregelung der Öffnung des VGT darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt einen Motor mit einem Turbolader, der mit einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Ausführungsform versehen ist. Der in der Figur gezeigte Motor ist ein Dieselmotor. Sowohl der Einlassdurchgang 2 als auch der Abgasdurchgang 3 sind mit einem Hauptkörper 1 des Motors verbunden. Des Weiteren ist der Motor mit dem Turbolader 5 versehen, der einen im Einlassdurchgang 2 angeordneten Verdichter 6, eine im Abgasdurchgang 3 angeordnete Turbine 7 zum Antrieb des Verdichters 6 unter Verwendung von Abgasenergie und eine später beschriebene verstellbare Leitschaufel 8 aufweist. Des Weiteren ist der Motor mit einer AGR-Vorrichtung (Abgasrückführ- bzw. -rückflussvorrichtung) mit einem AGR-Durchgang (Abgasrückflussdurchgang) 11 versehen, der den Abgasdurchgang 3 mit dem Einlassdurchgang 2 und einem im AGR-Durchgang 11 angeordneten AGR-Ventil (Abgasrückflussventil) 12 verbindet.
Weiterhin wird die Ausführung jedes der Teile des Motors ausführlich beschrieben. Jeder der Zylinder 14 des Hauptkörpers 1 des Motors ist mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 mit mehreren Düsen zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer versehen. Der Kraftstoffeinlassteil jeder der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 15 ist durch einen Verteildurchgang 16 mit einer Common Rail (Common-Rail-Leitung) 17 verbunden. Des Weiteren ist die Common Rail 17 mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe 18 verbunden, wodurch der der Common Rail 17 durch die Kraftstoffeinspritzpumpe 18 zugeführte Kraftstoff darin mit Druck beaufschlagt und dann zu jeder der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 15 befördert wird. Jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 15 ist so ausgeführt, dass sie gemäß Steuersignalen die Kraftstoffeinspritzzeit und -einstellung steuern kann. Der Kraftstoffauslassteil jeder der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 15 ist mit einem Kraftstoffrückführdurchgang 19 verbunden.
Im Einlassdurchgang 2 sind stromaufwärts zu stromabwärts hintereinander ein Luftstromsensor (Detektor zur Erfassung der Einlassluftstrommenge) 21, der Verdichter 6 des Turboladers 5, ein Zwischenkühler 22, ein Drosselventil 23 und ein Ausgleichbehälter 24, an dem ein Einlassdrucksensor (Einlassluftdruckdetektor) 25 vorgesehen ist, angeordnet.
Das Drosselventil 23, das den Einlassdurchgang 2 zur Förderung der Einleitung von AGR in einem bestimmten Betriebszustand usw. drosselt, wird durch ein durch Unterdruck angetriebenes Stellglied 23a betätigt. Das Stellglied 23a ist durch ein Magnetventil 26A mit einer Vakuumpumpe 27 verbunden. wenn das Magnetventil 26A über das Tastverhältnis gesteuert wird, wird das gegenseitige Verhältnis zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck, die jeweils in das Stellglied 23a eingeleitet werden, eingestellt, wodurch die Öffnung des Drosselventils 23 gesteuert wird.
Des Weiteren sind im Abgasdurchgang 3 die Turbine 7 des Turboladers 5 und ein Katalysator 28 angeordnet.
Wie in den 2A und 2B gezeigt, besteht der Turbolader 5 aus einem VGT (Turbolader mit verstellbarer Geometrie), der viele verstellbare Leitschaufeln 8 aufweist, die Düsen um die Turbine 7 herum bilden. Das heißt der Turbolader 5 (im Folgenden als „VGT 5" bezeichnet) kann die Öffnung jeder der verstellbaren Leitschaufeln 8, nämlich den Öffnungsbereich der Düse (Abgasdurchflussquerschnitt zur Turbine) in dem Bereich von dem vollständig geschlossenen Zustand (minimaler Durchflussquerschnitt), der in 2A gezeigt wird, zu einem vollständig geöffneten Bereich (maximaler Durchflussquerschnitt), der in 2B gezeigt wird, ändern, wodurch die Turbinenleistung gesteuert wird.
Wie in 1 gezeigt, werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 durch ein Stellglied 8a betätigt, das durch Unterdruck angetrieben wird. Das Stellglied 8a ist über ein Magnetventil 26B mit der Vakuumpumpe 27 verbunden. Wenn das Magnetventil 26B durch das Tastverhältnis gesteuert wird, wird das gegenseitige Verhältnis zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck, die jeweils in das Stellglied 8a eingeleitet werden, eingestellt, wodurch die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 gesteuert wird.
Unterdessen ist ein Endteil des AGR-Durchgangs 11 an einer stromaufwärts gelegenen Stelle bezüglich der Turbine 7 mit einem Teil des Abgasdurchgangs 3 verbunden, zum Beispiel mit dem Teil, an dem der Abgaskrümmer angebracht ist, während der andere Endteil an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich des Drosselventils 23 mit einem Teil des Einlassdurchgangs 2, zum Beispiel mit dem Ausgleichbehälter 24 oder einem stromaufwärtigen Teil davon, verbunden ist. Im AGR-Durchgang 11 sind ein AGR-Kühler (Abgasrückflussgaskühler) 29 und das AGR-Ventil 12 angeordnet. Der AGR-Kühler 29, der das den AGR-Durchgang 11 durchströmende Abgasrückflussgas kühlt, besteht zum Beispiel aus einem wassergekühlten Kühler, in den Kühlwasser des Motors eingeleitet wird.
Das AGR-Ventil 12 ist über ein Magnetventil 26C, das durch das Tastverhältnis gesteuert werden kann, mit der Vakuumpumpe 27 verbunden. Wenn das Magnetventil 26C durch das Tastverhältnis gesteuert wird, wird das gegenseitige Verhältnis zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck, die jeweils in die Unterdruckkammer des AGR-Ventils 12 eingeleitet werden, eingestellt, wodurch die Öffnung des AGR-Ventils 12 gesteuert wird.
Steuersignale werden von einer Steuereinheit (ECU) 30 an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 und jedes der Magnetventile 26A, 26B und 26C abgegeben. An die ECU 30 werden Signale gegeben, die von dem Luftstromsensor 21, dem Einlassdrucksensor 25, einem Gaspedalsensor 31 zur Erfassung der Öffnung eines Gaspedals, einem Kurbelwinkelsensor 32 zur Erfassung des Kurbelwinkels des Motors, einem Common Rail-Drucksensor 33 zur Erfassung des Kraftstoffdrucks im Common Rail 17, einem Wassertemperatursensor 34 zur Erfassung der Temperatur von Kühlwasser des Motors usw. abgegeben werden.
Somit werden die Kraftstoffeinspritzmenge und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 gemäß den von der ECU 30 an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 abgegebenen Steuersignalen gesteuert. Des Weiteren werden das Drosselventil 23, die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 sowie das AGR-Ventil 12 gemäß den von der ECU 30 an die Magnetventile 26A, 26B bzw. 26C abgegebenen Steuersignalen (Tastsignalen) gesteuert.
Wie in 3 gezeigt, ist die ECU 30 mit einer Kraftstoffeinspritzmengensteuerung 35 zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15, einer Common Rail-Drucksteuerung 36 zur Steuerung des Drucks des Kraftstoffs in der Common Rail 17, einem Betriebszustandsdetektor 50 und einer kombinierten Steuerung 40 zum Steuern der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5, des AGR-Ventils 12 und des Drosselventils 23 gemäß von dem Betriebszustandsdetektor 50 erfassten Betriebszuständen versehen.
Die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung 35 liest das Solldrehmoment Trqsol des Motors aus einem Kennfeld 37 ab, das zuvor auf Grundlage der durch den Gaspedalöffnungssensor 31 erfassten Gaspedalöffnung Accel und der durch einen Motordrehzahldetektor 51 durch Messung der Periode (des Zyklus) der Kurbelwinkelsignale usw. erfassten Motordrehzahl Ne erstellt worden ist. Des Weiteren liest die Steuerung 35 auch die Sollkraftstoffeinspritzmenge Fsol aus einem dreidimensionalen Kennfeld 38 ab, das zuvor auf Grundlage des Solldrehmoments Trqsol, der Motordrehzahl Ne und einer durch den Luftstromsensor 21 erfassten Istfrischluftmenge FAir erstellt worden ist. Somit steuert die Steuerung 35 die Kraftstoffeinspritzmenge durch Einstellung der Zeit, in der die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 15 magnetisch erregt (magnetisiert) ist, auf Grundlage der Sollkraftstoffeinspritzmenge Fsol und des durch den Common Rail-Drucksensor 21 erfassten Kraftstoffdrucks CRP im Common Rail 17.
Die Common Rail-Drucksteuerung 36 liest den Common Rail-Solldruck CRPsol aus einem Kennfeld 39 ab, das zuvor auf Grundlage des Solldrehmoments Trqsol und der Motordrehzahl Ne erstellt worden ist. Somit steuert die Steuerung 36 eine nicht gezeigte Kraftstoffdruckeinstellvorrichtung, die in der Kraftstoffanlage vorgesehen ist, auf Grundlage des Common Rail-Solldrucks CRPsol und des erfassten Kraftstoffdrucks CRP.
Des Weiteren enthält die kombinierte Steuerung 40 eine AGR-Steuerung 41, eine VGT-Steuerung 42 und eine Drosselventilsteuerung 43.
Die AGR-Steuerung 41 führt eine Rückkopplungsregelung am AGR-Ventil 12 so aus, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol folgt, wenn der Motor zumindest im Teillastzustand stetig in Betrieb ist. Das heißt, wenn die Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, wird das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/Fsol aus einem Kennfeld 44 abgelesen, das zuvor auf Grundlage des Solldrehmoments Trqsol und der Motordrehzahl Ne erstellt worden ist. Durch einen Sollfrischluftmengenrechner 45 wird des Weiteren die Sollfrischluftmenge FAsol für die in die Brennkammer des Hauptkörpers 1 des Motors gesaugte Frischluft auf Grundlage des Sollfrischluftverhältnisses A/Fsol und der Sollkraftstoffeinspritzmenge Fsol berechnet. Dann werden die berechnete Sollfrischluftmenge FAsol und die von dem Luftstromsensor 21 erfasste Istfrischluftmenge FAir in die AGR-Steuerung 41 eingegeben.
Somit gibt die AGR-Steuerung 41 Steuersignale (Tastsignale), die der Abweichung zwischen der Sollfrischluftmenge FAsol und der Istfrischluftmenge FAir entsprechen, an das Magnetventil 26C ab, um das AGR-Ventil 12 zu betätigen, wodurch sie die Öffnung des AGR-Ventils 12 mittels Rückkopplungsregelung steuert, um die Abweichung zu verringern. Im Folgenden wird die oben erwähnte Steuerung als „Luftstromrückkopplungsregelung" bezeichnet.
Die VGT-Steuerung 42 führt Rückkopplungsregelung an den verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 derart durch, dass der Aufladedruck dem Sollaufladedruck folgt, wenn der Motor zumindest im Teillastbetrieb stetig betrieben wird. Das heißt der Sollaufladedruck Bstsol wird aus einem Kennfeld 46 abgelesen, das zuvor auf Grundlage des Solldrehmoments Trqsol und der Motordrehzahl Ne erstellt worden ist. Des Weiteren werden der Sollaufladedruck Bstsol und der durch den Einlassdrucksensor 24 erfasste Istaufladedruck Bst in die VGT-Steuerung 42 eingegeben. Somit gibt die VGT-Steuerung 42 Steuersignale (Tastsignale), die der Abweichung zwischen dem Istaufladedruck Bst und dem Sollaufladedruck Bstsol entsprechen an das Magnetventil 26B ab, um den VGT 5 zu betätigen, wodurch sie die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 mittels Rückkopplungsregelung steuert, um die Abweichung zu verringern. Im Folgenden wird die oben erwähnte Steuerung als „Aufladedruckrückkopplungsregelung" bezeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform führen die AGR-Steuerung 41 und die VGT-Steuerung 42 die Luftstromrückkopplungsregelung und die Aufladedruckrückkopplungsregelung gemäß den durch den Betriebszustandsdetektor 50 erfassten Betriebszuständen, wenn der Motor in dem in 4 gezeigten Teillastbereich B betrieben wird, durch. Andererseits führen die Steuerungen 41 und 42 eine rückführungslose Steuerung gemäß den Betriebszuständen durch, wenn der Motor in dem Leerlaufbereich A, dem Hochlastungsbereich C und dem Verzögerungsbereich (dem Verzögerungsbereich mit Kraftstoffabsperrung) D betrieben wird.
Das heißt, der Betriebszustandsdetektor 50 erfasst die Betriebszustände auf Grundlage des der Last des Motors (Solldrehmoment Trqusol, Öffnung des Gaspedals Accel oder der Sollkraftstoffeinspritzmenge Fsol) und der Motordrehzahl Ne entsprechenden Werts. Zur Durchführung der Steuerung auf Grundlage der Erfassung der Betriebszustände ist zuvor der Arbeitsbereich des Motors in den Leerlaufbereich A, den Teillastbereich B, den Hochlastbereich C und den Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D unterteilt worden, wie in 4 gezeigt.
Im Leerlaufbereich A sind die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 vollständig geschlossen, während das AGR-Ventil 12 vollständig geöffnet ist. Unterdessen ist im Hochlastbereich C das AGR-Ventil 12 geschlossen, um eine Abnahme der Ausgangsleistung des Motors aufgrund der AGR zu verhindern. Unter Steuerung des VGTs 5 sind im Hochlastbereich C die verstellbaren Leitschaufeln 8 im niedrigen Drehzahlbereich C1 vollständig geschlossen, um die Aufladeleistung zu erhöhen, während sie im hohen Drehzahlbereich C3, in dem der Durchfluss des Abgases größer ist, vollständig geöffnet sind, um ein Pumpen zu verhindern. Des Weiteren wird die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 gemäß der Zunahme der Motordrehzahl im mittleren Drehzahlbereich C2 vergrößert.
Der Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D ist ein spezieller Bereich, der in einem höheren Drehzahlbereich bezüglich eines vorbestimmten Werts besteht, einschließlich dem geschlossenen Gaspedalbereich und einem Bereich mit geringer Belastung in der Nähe des geschlossenen Gaspedalbereichs im Verzögerungsbereich, der in einem Bereich geringerer Belastung bezüglich der Nulllastlinie (gestrichelte Linie in 4) vorliegt. Im Bereich D, in dem die Kraftstoffzufuhr angehalten ist, sind die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGT 5 geschlossen, während das AGR-Ventil 12 zumindest teilweise geöffnet ist. Wie in dem in 5 gezeigten später beschriebenen Flussdiagramm gezeigt, wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Öffnung des AGR-Ventils 12 gemäß der Motordrehzahl und der von dem Wassertemperatursensor 34 erfassten Motortemperatur, wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D betrieben wird, geändert.
Danach steuert die Drosselventilsteuerung 43 das Drosselventil 23 gemäß den Betriebszuständen, zum Beispiel derart, dass sie eine Bewegung des Drosselventils 23 in einen geschlosseneren Zustand in dem Arbeitsbereich, in dem das AGR versorgt wird, bewirkt, während sie ein Öffnen des Drosselventils 23 im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich bewirkt.
Im Folgenden wird ein Beispiel für die Steuerung durch die kombinierte Steuerung 40 unter Bezugnahme auf das in 5 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.
Zu Beginn des Prozesses gemäß dem Flussdiagramm werden zunächst in Schritt S1 die Motordrehzahl Ne, die Gaspedalöffnung Accel, die Kraftstoffeinspritzmenge, die Motortemperatur (Temperatur des Kühlwassers des Motors), der Aufladedruck (Einlassluftdruck) Bst, Ausgabewerte des Luftstromsensors 21 usw. abgelesen. Als Nächstes wird in Schritt S2 entschieden, ob der Motor im Verzögerungszustand betrieben wird. Wenn der Motor im Verzögerungszustand betrieben wird, wird weiterhin in Schritt S3 entschieden, ob der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D betrieben wird.
Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D betrieben wird, wird in Schritt S4 entschieden, ob der Motor im hohen Drehzahlbereich im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D betrieben wird. Wenn die Antwort JA ist, wird in Schritt S5 entschieden, ob sich der Motor im Hochtemperaturzustand befindet, in dem die Motortemperatur höher ist als ein vorbestimmter Wert.
Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D im hohen Drehzahlbereich betrieben wird und sich im Hochtemperaturzustand befindet, werden in den Schritten S6 bis S8 die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 vollständig geschlossen, während sowohl das AGR-Ventil 12 als auch das Drosselventil 23 vollständig geöffnet werden. Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich betrieben wird oder die Motortemperatur geringer ist als der oben genannte vorbestimmte Wert, werden in den Schritten S9 bis S11 die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 vollständig geschlossen, während das AGR-Ventil 12 teilweise geöffnet und das Drosselventil 23 vollständig geöffnet wird.
Danach werden in den anderen Bereichen als dem Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D der VGT 5, das AGR-Ventil 12 und das Drosselventil 23 gemäß den Betriebszuständen usw. gesteuert. Wie oben beschrieben werden zum Beispiel im Teillastbereich B die Luftstromrückkopplungsregelung und die Aufladedruckrückkopplungsregelung durchgeführt, und weiterhin wird nach Bedarf bewirkt, dass sich das Drosselventil 23 in einen geschlosseneren Zustand bewegt. Im Leerlaufbereich A wird nach Bedarf das AGR-Ventil 12 geöffnet, während die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 geschlossen werden. Im Hochlastbereich c wird das AGR-Ventil 12 geschlossen, während das Drosselventil 23 geöffnet wird, und weiterhin werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGT 5 im niedrigen Drehzahlbereich geschlossen und im hohen Drehzahlbereich geöffnet.
Gemäß der oben genannten Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird eine übermäßige Erhöhung des Abgasdrucks verhindert, so dass ein Pumpen verhindert werden kann, weil im hohen Drehzahlbereich und im Hochlastbereich das AGR-Ventil 12 zur vorteilhaften Verbesserung der Ausgangsleistung geschlossen wird, so dass die AGR angehalten wird, und jedes Drosselventil 23 und die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 geöffnet werden. Des Weiteren kann im hohen Drehzahlbereich und Hochlastbereich, in dem die Abgasenergie größer ist, in dem Zustand, in dem die verstellbaren Leitschaufeln 8 geöffnet sind, eine hohe Aufladeleistung erreicht werden. Unterdessen wird im Teillastbereich zur angemessenen Einstellung der AGR-Menge und der Frischluftmenge zum Erreichen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das NOx und Rauch verringern kann, die Öffnung des AGR-Ventils 12 mittels der Luftstromrückkopplungsregelung gesteuert. Des Weiteren wird die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 mittels der Aufladedruckrückkopplungsregelung gesteuert, um einen angemessenen Aufladedruck zu erreichen.
Bei Durchführung des Verzögerungsprozesses im oben beschriebenen hohen Drehzahl- und Hochlastbereich C oder Teillastbereich B wird die Abgasenergie aufgrund einer Lastabnahme verringert, und wird insbesondere aufgrund des Anhaltens der Kraftstoffzufuhr, wenn der Betriebszustand des Motors in den Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D übergeht, schnell verringert. In diesem Fall wird jedoch eine Abnahme des Aufladedrucks durch Schließen der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 gehemmt. Das heißt, die verstellbaren Leitschaufeln 8 werden im hohen Drehzahlbereich gemäß dem herkömmlichen Steuerverfahren des VGTs 5 allgemein geöffnet. Andererseits werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 gemäß der Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform im Kraftstoffabsperrbereich D im hohen Drehzahlbereich geschlossen, so dass die Aufladeleistung erhöht wird. Infolgedessen wird eine Beeinträchtigung des Aufladevorgangs aufgrund der Abnahme der Abgasenergie gehemmt, so dass die Abnahme des Aufladedrucks verlangsamt wird.
Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrbereich betrieben wird, ist das AGR-Ventil 12 zumindest teilweise geöffnet, wodurch der Abgasdruck eingestellt wird, so dass er sich im geschlossenen Zustand der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGT 5 nicht übermäßig erhöht. Da die Menge des Gases (der Luft), die vom Motor an den Abgasdurchgang abgegeben wird, im hohen Drehzahlbereich vergleichsweise größer ist, selbst wenn er sich im Kraftstoffabsperrbereich befindet, neigt der Aufladedruck dazu, sich aufgrund des Schließens der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGT 5 leicht zu erhöhen. Da aber ein Teil des im Abgasdurchgang strömenden Gases durch Öffnen des AGR-Ventils 12 an den AGR-Durchgang 11 abgegeben wird, wird eine übermäßige Erhöhung des Abgasdrucks verhindert. Daraufhin ist das während des Kraftstoffabsperrvorgangs von dem Hauptkörper 1 des Motors zum Abgasdurchgang 3 strömende Gas Frischluft. Wenn die Frischluft durch den AGR-Durchgang 11 zum Einlassdurchgang 2 zurückgeführt wird, kann dadurch eine Kühlung des AGR-Durchgangs 11, des im Durchgang 11 angeordneten AGR-Kühlers 29, des Ausgleichbehälters 24 im Einlasssystem usw. erreicht werden.
Wenn der Motor durch Durchführung des Beschleunigungsprozesses (Niederdrücken des Gaspedals) im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D wieder beschleunigt wird, kann durch Steuerung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und des AGR-Ventils 12 auf die oben beschriebenen Weise während des Kraftstoffabsperrverzögerungsprozesses das Beschleunigungsansprechverhalten verbessert werden, während die Rauchentwicklung gehemmt wird. Das heißt, dass aufgrund der Hemmung der Abnahme des Aufladedrucks durch Schließen der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 während des Kraftstoffabsperrverzögerungsprozesses der Aufladedruck schnell erhöht wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird. Da das AGR-System und das Lufteinlasssystem durch Öffnen des AGR-Ventils 12 während des Kraftstoffabsperrverzögerungsprozesses gekühlt werden, wird die Temperatur der Einlassluft abgesenkt, so dass die Dichte der Einlassluft erhöht wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird. Aufgrund der oben erwähnten Vorgänge wird die Aufladeleistung von Frischluft erhöht, wenn der Motor wieder beschleunigt wird. Infolgedessen kann die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht werden, während Raucherzeugung gehemmt wird, wodurch die Beschleunigungsleistung erhöht wird.
Insbesondere in dem in 5 gezeigten Beispiel können der Abgasdruck, der Kühlvorgang usw. durch Steuerung des AGR-Ventils 12 gemäß der Motordrehzahl und der Motortemperatur entsprechend eingestellt werden, während die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich vollständig geschlossen werden. Das heißt, wenn der Motor im Kraftstoffabsperrbereich im hohen Drehzahl- und Hochtemperaturbereich betrieben wird, neigt der Abgasdruck leicht dazu, anzusteigen, und weiterhin neigt die Dichte der Einlassluft (Aufladeleistung) dazu, abzufallen, was auf den Temperaturanstieg der Einlassluft bei Wiederbeschleunigung des Motors zurückzuführen ist. Deshalb werden das Hemmen des Abgasdruckanstiegs und das Kühlen des AGR-Systems und des Einlassluftsystems durch vollständiges Öffnen des AGR-Ventils 12 verbessert. Wenn der Motor im unteren oder mittleren Drehzahlbereich im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich oder im unteren Temperaturzustand, selbst wenn er sich im hohen Drehzahlbereich befindet, betrieben wird, wird unterdessen das aus dem Abgasdurchgang 3 an den AGR-Durchgang 11 abgegebene Gas im Vergleich zu dem in dem Zustand mit geringerer Motortemperatur im hohen Drehzahlbereich im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich verringert, indem das AGR-Ventil 12 teilweise geöffnet wird, wodurch das Hemmen des Abfallens des Aufladedrucks verbessert wird.
Durch vollständiges Öffnen des Drosselventils 23 im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich kann unterdessen verhindert werden, dass das Drosselventil 23 den Aufladevorgang verhindert und der Einlassdruck zwischen dem Verdichter 6 des Turboladers 5 und dem Drosselventil 23 übermäßig ansteigt, um Pumpen zu verursachen.
Obgleich daraufhin bei der Steuerung bei Wiederbeschleunigung des Motors die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5, des AGR-Ventils 12 und des Drosselventils 23 gemäß den Betriebszuständen nach der Beschleunigung gesteuert werden können, kann bevorzugt sein, das AGR-Ventil 12 vollständig zu schließen und das Drosselventil 23 vollständig zu öffnen, um die Beschleunigungsleistung zu verbessern und Rauch durch Erhöhen der Frischluftmenge zu verringern.
6 zeigt ein Flussdiagramm für ein anderes Beispiel der Steuerung mittels der kombinierten Steuerung 40. In dem Flussdiagramm entsprechen der Vorgang der Eingabe verschiedener Signale in Schritt 521, der Vorgang der Entscheidung, ob der Motor verzögert in Schritt S22 und der Vorgang der Entscheidung, ob der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich betrieben wird, wenn er verzögert, in Schritt S23 den in 5 gezeigten Schritten S1 bis S3.
Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D betrieben wird, wird in Schritt S24 entschieden, ob die Aufladeleistung maximal ist. Die Aufladeleistung wird aus einem Kennfeld erhalten, das zuvor zum Beispiel gemäß dem Einlassluftdruck und der Einlassluftmenge erstellt worden ist.
Wenn die Aufladeleistung nicht maximal ist, werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und das AGR-Ventil 12 so gesteuert, dass sie sich jeweils in einen geschlosseneren Zustand bewegen. Das heißt, wenn der Motor zum Beispiel in dem Zustand verzögert wird, in dem die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und des AGR-Ventils 12 im Teillastbereich durch die Rückkopplungsregelung zu einem gewissen Grad geöffnet werden, wird die Aufladeleistung erhöht, indem die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und das AGR-Ventil 12 so gesteuert werden, dass sie sich jeweils in einen geschlosseneren Zustand bewegen. Wenn die Betriebszustände daraufhin vom Hochlastbereich, in dem das AGR-Ventil 12 geschlossen ist, schnell zum Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich geändert werden oder dergleichen, können die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und die Öffnung des AGR-Ventils 12 zunächst auf vorbestimmte Anfangswerte eingestellt und dann allmählich in geschlossenere Zustände bewegt werden.
Wenn in Schritt S24 entschieden wird, dass die Aufladeleistung maximal ist, werden die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und die Öffnung des AGR-Ventils 12 aufrechterhalten.
In anderen Bereichen als dem Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D werden daraufhin die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und das AGR-Ventil 12 usw. in Schritt S29 gemäß den Betriebszuständen gesteuert. Es wird zum Beispiel untersucht, zu welchem Bereich in dem in 4 gezeigten Teillastbereich B, Hochlastbereich C und Leerlaufbereich A der Betriebszustand gehört, und dann wird eine Steuerung gemäß dem Untersuchungsergebnis durchgeführt.
Obgleich die Steuerung des Drosselventils 23 in 6 nicht gezeigt wird, ist es daraufhin im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich ganz geöffnet, während es nach Bedarf in einen geschlosseneren Zustand bewegt wird, wenn in den anderen Bereichen die AGR durchgeführt wird, wie in dem in 5 gezeigten Beispiel.
Gemäß dem oben genannten Steuerungsprozess der vorliegenden Ausführungsform werden, wenn der Betriebszustand des Motors in den Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich eintritt, die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und die Öffnung des AGR-Ventils 12 so gesteuert, dass die Aufladeleistung maximal wird. wenn Energie des Abgases aufgrund des Kraftstoffabsperrverzögerungsprozesses schnell verringert wird, kann ein Abfall des Aufladedrucks gehemmt werden, so dass er so gering wie möglich wird. Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich wieder beschleunigt wird, kann der Aufladedruck schnell erhöht werden. Infolgedessen wird die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, während eine Raucherzeugung durch Zunahme von Frischluft gehemmt wird, wodurch die Beschleunigungsleistung erhöht werden kann.
In jedem der in den 5 und 6 gezeigten Beispiele wird daraufhin die Steuerung, gemäß der die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 geschlossen und das AGR-Ventil 12 zumindest teilweise geöffnet werden, oder die Steuerung, gemäß der die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und das AGR-Ventil 12 in einen geschlosseneren Zustand bewegt werden, bis der Aufladedruck maximal wird, im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D durchgeführt. Die oben genannte Steuerung kann jedoch auch in einem anderen Verzögerungsbereich als dem Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich D durchgeführt werden. Das heißt, wenn der Motor im belasteten Bereich, in dem die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 zumindest teilweise geöffnet sind, verzögert wird, neigt die Abgasenergie dazu, sich aufgrund des Abfallens der Last (Verringerung der Kraftstoffeinspritzmenge) schnell zu verringern, selbst wenn er im Kraftstoffzufuhrzustand verzögert wird (Verzögerung in anderen Bereichen als im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich oder Verzögerung in einem Motor, in dem Kraftstoffabsperrung nicht durchgeführt wird). Ein Abfallen des Aufladedrucks wird jedoch durch Steuerung der verstellbaren Leitschaufeln 8 und des AGR-Ventils 12 gehemmt, um die Aufladeleistung in den oben genannten Verzögerungszuständen zu verbessern, wodurch eine Zunahme des Aufladedrucks beschleunigt wird, wenn der Motor direkt nach der Verzögerung wieder beschleunigt wird.
Wenn der Motor im Bereich vom unteren Drehzahlbereich, in dem die Motordrehzahl kleiner gleich einem vorbestimmten Wert ist, zum mittleren Drehzahlbereich verzögert wird, kann eine solche Steuerung durchgeführt werden, dass die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 in den geschlossenen Zustand betätigt werden und das AGR-Ventil 12 geschlossen wird, weil die Abgasmenge kleiner ist als im hohen Drehzahlbereich.
Ein Beispiel für die oben genannte Steuerung wird unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.
Zu Beginn des im Flussdiagramm beschriebenen Ablaufs werden im ersten Schritt S31 Signale, wie zum Beispiel Motordrehzahl Ne, Gaspedalöffnung Accel, Kraftstoffeinspritzmenge usw. abgelesen. Danach wird in Schritt S32 entschieden, ob die Motordrehzahl Ne in einem Bereich vom unteren Drehzahlbereich, in dem die Motordrehzahl geringer ist als eine vorbestimmte Drehzahl, zum mittleren Drehzahlbereich liegt. Wenn die Motordrehzahl Ne geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl, wird weiter entschieden, ob der Motor im Verzögerungszustand betrieben wird, indem zum Beispiel in Schritt S33 die Gaspedalöffnung Accel oder der Abnahmegrad des Solldrehmoments untersucht werden.
Wenn entschieden wird, dass der Motor im Verzögerungszustand in dem Bereich, in dem die Motordrehzahl Ne geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl, betrieben wird, wird in Schritt S34 die Rückkopplungsregelung angehalten und das AGR-Ventil 12 geschlossen, selbst wenn die Luftstromrückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 bis zu diesem Zeitpunkt durchgeführt worden ist. Selbst wenn die Aufladerückkopplungsregelung bis zu diesem Zeitpunkt durchgeführt worden ist, wird sie in Schritt S35 angehalten, und die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 werden so betätigt, dass sie sich in den geschlosseneren Zustand bewegen.
Danach wird in Schritt S36 entschieden, ob eine vorbestimmte Zeitspanne von dem Zeitpunkt der Entscheidung über die Verzögerung abgelaufen ist. Wenn JA, wird in Schritt S37 weiterhin entschieden, ob die Kraftstoffeinspritzmenge größer gleich einem vorbestimmten Wert ist. Wenn NEIN, wenn nämlich die vorbestimmte Zeitspanne von der Entscheidung über die Verzögerung nicht abgelaufen ist und der Verzögerungszustand, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge kleiner ist als der vorbestimmte Wert, aufrechterhalten wird, geht der Ablauf zu Schritt S35 zurück, und die Vorgänge der Schritte S35 und S37 werden wiederholt, wodurch sowohl das AGR-Ventil 12 als auch die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 im geschlossenen Zustand gehalten werden.
Wenn die Entscheidung in Schritt S37 JA ist, wird die Rückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 in Schritt S38 neu gestartet und weiterhin wird in Schritt S29 entschieden, ob der Istaufladedruck Bst größer ist als der Sollaufladedruck Bstsol. Wenn die Entscheidung in Schritt S39 JA ist, wenn nämlich die vorbestimmte Zeitspanne von der Entscheidung über die Verzögerung nicht abgelaufen ist und der Zustand, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge größer gleich dem vorbestimmten Wert ist und der Istaufladedruck Bst größer ist als der Sollaufladedruck Bstsol, aufrechterhalten wird, geht der Vorgang wieder zu Schritt S35 zurück, und die Vorgänge der Schritte S35 bis S39 werden wiederholt, wodurch die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 im geschlossenen Zustand gehalten werden, während die Rückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 neu gestartet wird.
Wenn der Motor innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne von der Entscheidung über die Verzögerung wieder beschleunigt wird o.ä., wird der Sollaufladedruck größer als der Istaufladedruck, so dass die Entscheidung in Schritt S39 NEIN wird. In diesem Fall wird die Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5 in Schritt S40 neu gestartet.
Wenn unterdessen die vorbestimmte Zeitspanne von der Entscheidung über die Verzögerung abgelaufen ist, so dass die Entscheidung in Schritt S36 NEIN wird, werden die Rückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 und die Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5 in den Schritten S41 bzw. S42 neu gestartet Wenn daraufhin in Schritt S32 entschieden wird, dass die Motordrehzahl größer gleich der eingestelltein Drehzahl ist, oder wenn in Schritt 33 entschieden wird, dass der Motor in einem anderen Zustand als dem Verzögerungsbereich betrieben wird, geht der Vorgang zu Schritt S43 über, so dass der VGT 5, das AGR-Ventil 12 usw. gemäß dem Betriebszustand gesteuert werden. Wenn der Motor zum Beispiel im Teillastbereich B betrieben wird (siehe 4), werden die Luftstromrückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 und die Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5 durchgeführt.
Gemäß dem Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform werden bei Verzögerung des Motors in dem Zustand, in dem der VGT 5 und das AGR-Ventil 12 jeweils durch die Rückkopplungsregelung gesteuert werden, im Teilastbereich im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 dazu betätigt, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen, und das AGR-Ventil 12 wird geschlossen. Demgemäß wird der Vorgang des Hemmens des Abfallens des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses viel mehr verbessert. Wenn der Motor innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne von dem Zeitpunkt an, zu dem der Betriebszustand des Motors im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich einmal zum Verzögerungszustand geworden ist (Gaspedal freigegeben), zum Beispiel während eines Gangwechsels, wieder beschleunigt wird (das Gaspedal niedergedrückt wird), kann das Beschleunigungsansprechverhalten stark verbessert werden.
Im Folgenden werden die oben genannten Wirkungen unter Bezugnahme auf 8 ausführlich beschrieben. 8 zeigt Änderungen des Aufladedrucks und der Einlassluftmenge in dem Fall, dass nach Verzögerung des Motors zum Zeitpunkt t1 der Motor zum Zeitpunkt t2, der für die vorbestimmte Zeitspanne später ist als der Zeitpunkt t1, wieder beschleunigt wird. In der Figur werden Änderungen des Aufladedrucks Bst1 und der Einlassluftmenge FA1 durch gestrichelte Linien als erstes Bezugsbeispiel gezeigt. Daraufhin werden sowohl der VGT 5 als auch das AGR-Ventil 12 während des Verzögerungsprozesses auch durch die Rückkopplungsregelung gesteuert. Gemäß dem ersten Bezugsbeispiel versteht sich, dass eine Zunahme des Aufladedrucks und der Einlassluftmenge verzögert wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird. Aufgrund dessen werden der Aufladedruck Bst1 und die Einlassluftmenge FA1 während des Verzögerungsprozesses stark verringert. Unterdessen werden in der Figur des Weiteren Änderungen des Aufladedrucks Bst2 und der Einlassluftmenge FA2 im zweiten Bezugsbeispiel durch gestrichelte Linien gezeigt, wobei die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 während des Verzögerungsprozesses geschlossen sind. Gemäß dem zweiten Bezugsbeispiel versteht sich, dass ein Abfall des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses im Vergleich zu dem des ersten Bezugsbeispiels zu einem gewissen Grad gehemmt wird. Infolgedessen wird eine Zunahme sowohl des Aufladedrucks als auch der Einlassluftmenge beschleunigt, wenn der Motor wieder beschleunigt wird.
In der Figur werden Änderungen des Aufladedrucks Bst3 und der Einlassluftmenge FA3 als die Ausführungsform durch durchgängige Linien gezeigt, wobei die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und das AGR-Ventil 12 während des Verzögerungsprozesses geschlossen sind. Gemäß dem oben genannten Steuerverfahren kann die Aufladeleistung durch Schließen der verstellbaren Leitschaufeln 8 bei Verzögerung des Motors erhöht werden. Des Weiteren wird der Vorgang des Hemmens einer Abnahme des Aufladedrucks und der Einlassluftmenge während des Verzögerungsprozesses im Vergleich zu dem zweiten Bezugsbeispiel verbessert, indem das AGR-Ventil 12 geschlossen wird, um der Turbine 7 das Abgas durch die verstellbaren Leitschaufeln 8 zuzuführen, ohne das Abgas an den AGR-Durchgang 11 abzugeben. Deshalb wird die Erhöhung des Aufladedrucks beschleunigt, wenn der Motor wieder beschleunigt wird, wodurch eine Zunahme der Ansaugluft im frühen Stadium des Beschleunigungsprozesses (Zeitspanne zwischen t2 und t3) stark gefördert wird.
Somit ist im Vergleich zum hohen Drehzahlbereich im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich die Abgasmenge geringer, und weiterhin nimmt die Energie des Abgases aufgrund der Abnahme der Kraftstoffeinspritzmenge während des Verzögerungsprozesses ab, selbst wenn der Kraftstoff zugeführt wird. Wenn die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 und das AGR-Ventil 12 gemeinsam geschlossen werden wird deshalb verhindert, dass der Abgasdruck übermäßig ansteigt, so dass die Aufladeleistung effektiv erhöht wird.
Wenn unterdessen der Istaufladedruck größer ist als der Sollaufladedruck, wenn die vorbestimmte Zeitspanne vom Zeitpunkt der Verzögerungsentscheidung abgelaufen ist, werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 im geschlossenen Zustand gehalten, so dass ein Abfallen des Aufladedrucks gehemmt wird. Wenn der Sollaufladedruck erhöht wird, so dass er dem Istaufladedruck entspricht, wenn der Motor wieder beschleunigt wird, wird die Rückkopplungsregelung des VGTs 5 wieder gestartet, wodurch der Istaufladedruck so gesteuert wird, dass er dem Sollaufladedruck während des Beschleunigungsprozesses folgt.
Ein weiteres Beispiel für die Steuerung mittels der kombinierten Steuerung 40 wird unter Bezugnahme auf das in 9 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. In dem Flussdiagramm entsprechen der Vorgang der Eingabe verschiedener Signale in Schritt S51, der Vorgang der Entscheidung darüber, ob die Motordrehzahl niedriger ist als die vorbestimmte Drehzahl in Schritt S52 und der Vorgang der Entscheidung in Schritt 53 darüber, ob der Motor verzögert wird, wenn die Motordrehzahl niedriger ist als die vorbestimmte Drehzahl jenen der in 7 gezeigten Schritte S31 bis S33.
Wenn entschieden wird, dass der Motor in dem Bereich, in dem die Motordrehzahl Ne geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl, im Verzögerungszustand betrieben wird, wird die Rückkopplungsregelung angehalten, und das AGR-Ventil 12 wird in Schritt S54 geschlossen, selbst wenn die Luftstromrückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 bis zu dem Zeitpunkt durchgeführt worden ist. Des Weiteren wird die Steuerung des VGTs 5 auf die gleiche Weise durchgeführt, wie in den Schritten S55 bis S57 beschrieben. Das heißt, die Verzögerung erster Ordnung des Sollaufladedrucks wird in Schritt S55 berechnet. Zur Durchführung der Rückkopplungsregelung zur Verkleinerung der Abweichung zwischen den berechneten Werten der Verzögerung erster Ordnung des Sollaufladedrucks und des Istaufladedrucks wird das Steuerungstastverhältnis der VGT-Steuerung gemäß der Abweichung in Schritt S56 berechnet. Dann wird in Schritt S57 das Steuerungstastverhältnis an das Magnetventil 26B ausgegeben, um den VGT 5 zu betätigen.
Danach wird in Schritt S58 entschieden, ob die Kraftstoffeinspritzmenge größer gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn die Entscheidung in Schritt S58 NEIN lautet, wenn nämlich der Motor im dauerhaft verzögerten Zustand betrieben wird, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge kleiner ist als der vorbestimmte Wert, dann kehrt der Ablauf zu Schritt S54 zurück. Dann werden die Vorgänge der Schritte S54 bis S58 wiederholt.
Wenn die Entscheidung in Schritt S58 JA lautet, dann wird in Schritt S59 die Berechnung der Verzögerung erster Ordnung angehalten. Dann kehrt die Steuerung des VGTs 5 zur allgemeinen Rückkopplungsregelung zurück, während die Rückkopplungsregelung der AGR 12 in Schritt S60 neu gestartet wird.
Wenn in Schritt S52 entschieden wird, dass die Motordrehzahl größer gleich der vorbestimmten Drehzahl ist, oder wenn im Schritt S53 entschieden wird, dass der Motor in einem anderen Zustand betrieben wird, als im Verzögerungsbereich, werden der VGT 5 und das AGR-Ventil 12 gemäß dem Betriebszustand gesteuert. Wenn der Motor zum Beispiel im Teillastbereich B betrieben wird (siehe 4), wird die Rückkopplungsregelung sowohl des AGR-Ventils 12 als auch des VGTs 5 durchgeführt. In diesem Fall wird der abgelesene Sollaufladedruck im vorliegenden Zustand verwendet, ohne die Verzögerung erster Ordnung in der Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5 zu berechnen, wie in den Schritten S61 und S62 beschrieben.
Gemäß dem Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird das AGR-Ventil 12 geschlossen, wenn der Motor in dem Zustand verzögert wird, in dem der VGT 5 und das AGR-Ventil 12 jeweils durch die Rückkopplungsregelung im Teillastbereich im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich gesteuert wird, und weiterhin wird die Rückkopplungsregelung des VGTs 5 gemäß der Abweichung zwischen den berechneten Werten der Verzögerung erster Ordnung des Sollaufladedrucks und dem Istaufladedruck durchgeführt. Somit wird bei der oben genannten Steuerung die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 im Vergleich zu der gemäß der Abweichung zwischen dem Sollaufladedruck und dem Istaufladedruck durchgeführten Rückkopplungsregelung kleiner.
Weil die Kraftstoffeinspritzmenge während des Verzögerungsprozesses verringert wird, so dass die Abgasenergie abnimmt, wird somit der Istaufladedruck verringert. Des Weiteren fällt der Sollaufladedruck schnell gemäß der Verringerung des Solldrehmoments. Da die Abnahme des Sollaufladedrucks größer ist als die Abnahme des Istaufladedrucks, wird daraufhin die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 größer, wenn die Rückkopplungsregelung gemäß der Abweichung zwischen dem Sollaufladedruck und dem Istaufladedruck durchgeführt wird. Da sich beim vorliegenden Steuerverfahren die berechneten Werte der Verzögerung erster Ordnung des Sollaufladedrucks langsam ändern wird die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 langsam kleiner, wenn die Rückkopplungsregelung gemäß der Abweichung zwischen den oben erwähnten Werten und dem Istaufladedruck durchgeführt wird. In dem Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden deshalb die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 während des Verzögerungsprozesses auch dazu betätigt, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen. Durch Schließen des AGR-Ventils 12 wird des Weiteren die Abnahme des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses ausreichend gehemmt, so dass ein Anstieg des Aufladedrucks und der Einlassluftmenge gefördert wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird.
Die VGT-Steuerung während des Verzögerungsprozesses, während der die Aufladedruckrückkopplungssteuerung durchgeführt wird, während die Verzögerung erster Ordnung des Sollaufladedrucks berechnet wird, wie oben beschrieben, kann daraufhin effektiver sein, wenn sie im Kraftstoffabsperrverzögerungszustand durchgeführt wird. Das heißt, da die Steuerung während des Kraftstoffabsperrungsprozesses, während dessen das Brenngas nicht abgeführt wird, keine direkte Beziehung zu der Emissionsleistung besitzt, kann die Emissionsleistung nicht in Betracht kommen, selbst wenn die Aufladedruckrückkopplungsregelung durchgeführt wird, während der Sollaufladedruck stabilisiert wird. Durch Stabilisieren des Sollaufladedrucks zum Hemmen des Abfallens des Aufladedrucks, wie oben beschrieben, können die Stabilität und die Wiederbeschleunigungsleistung des Motors verbessert werden, wenn der Motor wieder in den Kraftstoffzufuhrzustand zurückgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf das in 10 gezeigte Flussdiagramm wird noch ein weiteres Beispiel für die Steuerung mittels der kombinierten Steuerung 40 beschrieben. Im Flussdiagramm entsprechen der Vorgang der Eingabe verschiedener Signale in Schritt S71, der Vorgang des Entscheidens, ob die Motordrehzahl geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl in Schritt S72 und der Vorgang des Entscheidens, ob der Motor verzögert wird, in Schritt S73, wenn die Motordrehzahl geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl, jenen in den in 7 gezeigten Schritten S31 bis S33.
Wenn entschieden wird, dass der Motor in dem Bereich, in dem die Motordrehzahl Ne geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl, im Verzögerungszustand betrieben wird, wird in Schritt S74 die Rückkopplungsregelung angehalten und das AGR-Ventil 12 wird geschlossen, selbst wenn die Luftstromrückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 bis zu dem vorliegenden Zeitpunkt durchgeführt worden ist. Des Weiteren wird das Drosselventil 23 in Schritt S75 geschlossen. Unterdessen wird die Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5 in Schritt S76 weitergeführt.
Danach wird in Schritt S77 entschieden, ob die Kraftstoffeinspritzmenge größer gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn die Entscheidung in Schritt S77 NEIN lautet, wenn nämlich der Motor im kontinuierlich verzögerten Zustand betrieben wird, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge kleiner ist als der vorbestimmte Wert, dann kehrt der Ablauf zu Schritt S74 zurück. Dann werden die Vorgänge der Schritte S74 bis S76 wiederholt.
Wenn die Entscheidung in Schritt S77 JA lautet, wird das Drosselventil 23 in Schritt S78 geöffnet, und dann wird die Rückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 in Schritt S79 neu gestartet.
Wenn in Schritt S72 entschieden wird, dass die Motordrehzahl größer gleich der vorbestimmten Drehzahl ist, oder wenn in Schritt S73 entschieden wird, dass der Motor in einem anderen Zustand als dem Verzögerungsbereich betrieben wird, werden der VGT 5 und das AGR-Ventil 12 gemäß den Betriebszuständen gesteuert. Wenn der Motor zum Beispiel im Teillastbereich B betrieben wird (siehe 4), dann wird die Rückkopplungsregelung des AGR-Ventils 12 und des VGTs 5 durchgeführt.
Gemäß dem Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird bei Verzögerung des Motors in dem Zustand, in dem der VGT 5 und das AGR-Ventil 12 jeweils durch die Rückkopplungsregelung gesteuert werden, im Teillastbereich im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich die Luftstromrückkopplungsregelung angehalten, so dass das AGR-Ventil 12 und das Drosselventil 23 geschlossen werden. Somit wird bei der oben beschriebenen Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5 die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 im Vergleich zur Aufladedruckrückkopplungsregelung des VGTs 5, die im geöffneten Zustand des Drosselventils 23 durchgeführt wird, kleiner.
Das heißt, wie oben beschrieben, wenn der Motor verzögert wird, fallen der Sollaufladedruck und der Istaufladedruck zusammen. Wenn die Aufladedruckrückkopplungsregelung daraufhin bei geöffnetem Drosselventil 23 durchgeführt wird, wird die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 größer, weil der Sollaufladedruck geringer wird als der Istaufladedruck. Bei dem Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch der Druck im Einlassdurchgang 2 stromabwärts des Drosselventils 23 in dem Zustand schnell verringert, in dem das Drosselventil 23 und das AGR-Ventil 12 zusammen geschlossen sind. Infolgedessen kann bei dem Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform die Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 durch Verwendung des Luftdrucks stromabwärts des Drosselventils 23 im oben genannten Zustand als Istaufladedruck und Durchführung der Aufladedruckrückkopplungsregelung auf Grundlage des Luftdrucks und des Sollaufladedrucks verkleinert werden.
Bei dem Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden deshalb die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 während des Verzögerungsprozesses so betätigt, dass sie sich in den geschlossenen Zustand bewegen. Des Weiteren wird durch Schließen des AGR-Ventils 12 der Abfall des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses ausreichend gehemmt, so dass eine Vergrößerung des Aufladedrucks und der Einlassluftmenge bei Wiederbeschleunigung des Motors gefördert werden.
Da die Ausführungen der Steuerungen oder dergleichen in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf jene der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein müssen, sind verschiedene Modifikationen oder Variationen davon möglich. Im Folgenden werden einige Modifikationen oder Variationen beschrieben.

(1) Bei den in 3 usw. gezeigten Ausführungsformen wird die Aufladedruckrückkopplungsregelung zur Steuerung der Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5, wobei es sich um die Steuerung durch die VGT-Steuerung 42 im Teillastbereich B handelt, gemäß der Abweichung zwischen dem Sollaufladedruck und dem Istaufladedruck durchgeführt. Stattdessen die in 11 gezeigte Rückkopplungsregelung zur Steuerung der Öffnung des VGTs 5. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel ist die Vorrichtung mit einem VGT-Öffnungssensor (Detektor zur Erfassung der Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln) versehen, der Signale abgibt, die der Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 entsprechen. Gemäß dem Steuerverfahren werden in Schritt S91 verschiedene Signale, einschließlich der Signale von dem VGT-Öffnungssensor, an die Steuerung gegeben. In Schritt S92 wird die VGT-Istöffnung (Öffnung der verstellbaren Leitschaufeln) gemäß den Signalen von dem VGT-Öffnungssensor erfasst. In Schritt S93 wird die VGT-Sollöffnung entsprechend dem Betriebszustand berechnet. Dann wird in Schritt S94 die Abweichung zwischen der VGT-Istöffnung und der VGT-Sollöffnung berechnet. Des Weiteren werden in Schritt S95 die PID-Werte (proportionaler Regelwert, integraler Regelwert, differentialer Regelwert) gemäß der Abweichung berechnet. Des Weiteren wird in Schritt S96 die Rückkopplungsregelung mittels eines PID-Regelverfahrens durchgeführt. In diesem Beispiel wird die VGT-Sollöffnung gemäß dem Betriebszustand im Teillastbereich B eingestellt. Dann wird die Rückkopplungsregelung so durchgeführt, dass die VGT-Istöffnung der VGT-Sollöffnung folgt. Wenn der Betriebszustand des Motors von dem wie oben beschrieben gesteuerten Zustand in den Kraftstoffabsperrbereich eintritt, wird die Aufladeleistung durch vollständiges Schließen oder Öffnen der verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 zu einem geringen Grad erhöht.
(2) In dem in 5 gezeigten Beispiel wird das AGR-Ventil 12 teilweise geöffnet, wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich betrieben wird. Wenn der Motor jedoch im Kraftstoffabsperrbereich im niedrigen Drehzahlbereich betrieben wird, in dem der Gasdurchfluss im Abgasdurchgang besonders gering ist, kann das AGR-Ventil 12 vollständig geschlossen werden.
(3) In dem in 5 gezeigten Beispiel werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 vollständig geschlossen, wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich betrieben wird. Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrbereich jedoch im hohen Drehzahlbereich betrieben wird, in dem der Gasdurchfluss im Abgasdurchgang größer ist, können die verstellbaren Leitschaufeln 8 zu einem vorbestimmten geringen Grad geöffnet werden, um den Abgasdruck angemessen einzustellen.
(4) In dem in 5 gezeigten Beispiel wird das Drosselventil 23 vollständig geöffnet, wenn der Motor im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich betrieben wird. Aber selbst wenn das Drosselventil 23 dahingehend betätigt wird, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen, in dem der Motor allmählich verzögert wird, bewirkt dies keinen Nachteil, wie zum Beispiel eine Beeinträchtigung der Wiederbeschleunigungsleistung, Pumpen oder dergleichen. Wenn daraufhin das Drosselventil dahingehend betätigt wird, sich um einen gewissen Grad in den geschlossenen Zustand zu bewegen, kann das Gas vorteilhafterweise von dem AGR-Durchgang 11 in den Einlassdurchgang 2 eingeleitet werden.
(5) In dem in 6 gezeigten Beispiel werden sowohl die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 als auch das AGR-Ventil 12 so gesteuert, dass die Aufladeleistung im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich erhöht wird. Es ist jedoch auch möglich, dass nur das AGR-Ventil 12 so gesteuert wird, dass die Aufladeleistung erhöht wird, während die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 konstant geöffnet sind, wobei es zum Beispiel vollständig geschlossen wird. In diesem Fall kann die Aufladeleistung durch Verringern der Öffnung des AGR-Ventils 12 gemäß der Abnahme der Motordrehzahl im Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich erhöht werden.
(6) In jedem der in den 7, 9 und 10 gezeigten Beispiele, werden die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 dahingehend betätigt, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen, und das AGR-Ventil 12 wird geschlossen, wenn der Motor in dem Bereich verzögert wird, in dem die Motordrehzahl kleiner gleich der vorbestimmten Drehzahl ist. Die oben genannte Steuerung kann nur dann durchgeführt werden, wenn der Motor im Kraftstoffabsperrbereich verzögert wird. Wenn der Motor im Kraftstoffabsperrbereich verzögert wird, können somit die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 dahingehend betätigt werden, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen, während das AGR-Ventil 12 teilweise geöffnet oder vollständig geschlossen wird. Wenn dies der Fall ist und wenn der Motor im Kraftstoffabsperrbereich verzögert wird, kann der Abfall des Aufladedrucks durch Schließen der verstellbaren Leitschaufeln des VGTs 5 gehemmt werden. Des Weiteren wird Frischluft, die kein Brenngas enthält, durch Öffnen des AGR-Ventils 12, wie oben beschrieben, durch den AGR-Durchgang 11 von dem Abgasdurchgang zum Lufteinlasssystem rückgeführt. Infolgedessen wird aufgrund des Kühlvorgangs der Rückführung die Dichte der Frischluft erhöht, so dass die Beschleunigungsleistung aufgrund dieser kombinierten Vorgänge erhöht werden kann. Wenn der Motor im Kraftstoffzufuhrbereich verzögert wird, kann daraufhin die oben genannte Wirkung zur Erhöhung der Dichte der Einlassluft, die durch den Kühlvorgang im Kraftstoffabsperrbereich erzielt wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird, nicht erreicht werden, selbst wenn das AGR-Ventil 12 geöffnet wird. Das Hemmen des Abfallens des Aufladedrucks kann jedoch durch Schließen des AGR-Ventils 12, um das Abgas vollständig dem VGT 5 zuzuführen, ohne es an den AGR-Durchgang abzugeben, verbessert werden.
(7) Neben der Steuerung im Verzögerungszustand im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich kann gemäß jedem der in den 7, 9 und 10 gezeigten Beispiele eine solche Steuerung durchgeführt werden, dass die verstellbaren Leitschaufeln 8 des VGTs 5 während der Öffnung des AGR-Ventils 12 dahingehend betätigt werden, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen, wenn der Motor im hohen Drehzahlbereich verzögert wird.

Wie oben beschrieben, ist der den Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisende Motor mit verstellbaren Leitschaufeln zur Änderung des Abgasdurchflussquerschnitts zur Turbine, dem Abgasrückflussdurchgang und dem Abgasrückflussventil versehen. Wenn der Betriebszustand in den Verzögerungsbereich, wie zum Beispiel den Kraftstoffabsperrverzögerungsbereich, übergeht, wird somit im Motor durch Steuerung der verstellbaren Leitschaufeln und des Abgasrückflussventils die Aufladeleistung erhöht. Deshalb wird das schnelle Abfallen des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses gehemmt, wodurch die Zunahme des Aufladedrucks beschleunigt wird, wenn der Motor wieder beschleunigt wird, so dass die Beschleunigungsleistung verbessert werden kann.
Insbesondere wenn die verstellbaren Leitschaufeln geschlossen sind und das Abgasrückflussventil zumindest teilweise geöffnet ist, wenn der Motor im hohen Drehzahlbereich im Verzögerungsbereich betrieben wird, wird ein übermäßiger Anstieg des Abgasdrucks verhindert, wenn die verstellbaren Leitschaufeln dahingehend betätigt werden, sich in den geschlossenen Zustand zu bewegen. Infolgedessen wird das überschüssige Gas im Abgasdurchgang an den Abgasrückflussdurchgang abgegeben. Deshalb kann die Steuerung zur Verbesserung der Wiederbeschleunigungsleistung effektiv durchgeführt werden.
Wenn des Weiteren das Drosselventil im Einlassdurchgang stromaufwärts bezüglich des Verbindungspunkts mit dem Abgasrückflussdurchgang angeordnet ist, wird die Aufladeleistung erhöht, so dass die Wiederbeschleunigungsleistung durch Steuerung der verstellbaren Leitschaufeln und Öffnung des Drosselventils im Verzögerungsprozess effektiv verbessert wird.
Wenn des Weiteren der Motor im niedrigen oder mittleren Drehzahlbereich verzögert wird, wird das Abgas durch die verstellbaren Leitschaufeln zur Turbine des Turboladers geführt, ohne es an den Abgasrückflussdurchgang abzugeben, indem die verstellbaren Leitschaufeln in den geschlosseneren Zustand betätigt werden und das Abgasrückflussventil geschlossen wird. Somit wird das Abfallen des Aufladedrucks während des Verzögerungsprozesses durch Schließen der verstellbaren Leitschaufeln effektiv gehemmt, um die Aufladeleistung zu erhöhen.
Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich bestimmter Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, liegen für den Fachmann noch viele andere Variationen und Modifikationen auf der Hand. Es wird deshalb bevorzugt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die bestimmte Offenbarung hierin, sondern nur durch die angehängten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

Steuervorrichtung für einen Motor (1) mit einem Turbolader (5), der eine in einem Abgasdurchgang (3) angeordnete verstellbare Leitschaufel (8) zur Änderung eines Abgasdurchflussquerschnitts zu einer Turbine (7) des Turboladers (5) und einen Abgasrückflussdurchgang (11) enthält, der einen Teil des Abgasdurchgangs (3) mit einem Einlassdurchgang (2) verbindet, wobei der Teil an einer stromaufwärtigen Stelle bezüglich der verstellbaren Leitschaufel (8) angeordnet ist und der Abgasrückflussdurchgang (11) mit einem Abgasrückflussventil (12) zur Einstellung eines Rückflusses eines Abgases darin versehen ist, wobei die Steuervorrichtung einen Betriebszustanddetektor zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors (1) und eine Steuerung (30) zum Steuern der verstellbaren Leitschaufel (8) und des Abgasrückflussventils (12) gemäß dem durch den Betriebszustanddetektor erfassten Betriebszustand umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) eine Bewegung der verstellbaren Leitschaufel (8) in einen geschlosseneren Zustand bewirkt, wenn der Motor (1) in einem belasteten Arbeitsbereich verzögert wird, in dem die verstellbare Leitschaufel (8) zumindest teilweise geöffnet ist, und ein Schließen des Abgasrückflussventils (12) in einem geringen oder mittleren Motorumdrehungsbereich gemäß dem Betriebszustand bei der Verzögerung des Motors (1) bewirkt, während die Steuerung (30) eine Bewegung der verstellbaren Leitschaufel (8) in einen geschlossenen Zustand bewirkt, während sie das Abgasrückflussventil (12) öffnet, wenn der Motor (1) in einem hohen Motorumdrehungsbereich verzögert wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) bei Verzögerung des Motors (1) in einem geringen Umdrehungsbereich, in dem eine Drehzahl des Motors (1) kleiner gleich einer vorbestimmten Drehzahl ist, eine Bewegung der verstellbaren Leitschaufel (8) in einen geschlosseneren Zustand und eine Bewegung des Abgasrückflussventils (12) in einen geschlosseneren Zustand bewirkt, um eine Aufladeleistung des Turboladers (5) zu erhöhen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) einen Einlassdrucksensor (25) zur Erfassung eines Einlassluftdrucks enthält und die Steuerung (30) eine Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) derart durchführt, dass ein durch den Einlassdrucksensor (25) erfasster Istaufladedruck einem gemäß einer erforderlichen Last eingestellten Sollaufladedruck in einem belasteten Betriebszustand folgt, bevor der Motor (1) verzögert wird, die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, anhält, wenn der Motor (1) verzögert wird, und die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung angehalten ist, gemäß einer Erhöhung des Sollaufladedrucks nach Beginn der Beschleunigung wieder startet, wenn der Motor (1) wieder beschleunigt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) zu einem Zeitpunkt wieder startet, zu dem der Istaufladedruck niedriger wird als der Sollaufladedruck, wenn der Motor (1) in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung angehalten ist, wieder beschleunigt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) eine Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils (12) so durchführt, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem belasteten Betriebszustand vor Verzögerung des Motors (1) folgt, die Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils (12) anhält, wenn der Motor (1) in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, verzögert wird, und die Rückkopplungsregelung des Abgasrückflussventils (12) gemäß einer Erhöhung einer Kraftstoffeinspritzmenge wieder startet, wenn der Motor (1) in dem Zustand, in dem die Rückkopplungsregelung angehalten ist, wieder beschleunigt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) wieder startet, wenn der Motor (1) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von einem Zeitpunkt an, zu dem der Motor (1) als verzögert bewertet wird, wieder beschleunigt wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) einen Einlassdrucksensor (25) zur Erfassung eines Einlassluftdrucks enthält und die Steuerung (30) eine Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) derart durchführt, dass ein durch den Einlassdrucksensor (25) erfasster Istaufladedruck einem gemäß einer erforderlichen Last eingestellten Sollaufladedruck in einem belasteten Betriebszustand folgt, und des Weiteren die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) bei Verzögerung des Motors (1) in dem belasteten Arbeitsbereich durchführt, wobei die bei Verzögerung des Motors (1) durchgeführte Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) so durchgeführt wird, dass eine Änderung des Sollaufladedrucks eine Verzögerung erster Ordnung für eine Änderung der erforderlichen Last aufweist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) durchführt, wobei die Änderung des Istaufladedrucks die Verzögerung erster Ordnung für die Änderung der erforderlichen Last aufweist, wenn der Motor (1) in einem Kraftstoffabsperrzustand verzögert wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) ein Drosselventil (23), das an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich eines Verdichters (6) des Turboladers (5) in einem Einlassdurchgang (2) angeordnet ist, und einen Einlassdrucksensor (25) zur Erfassung eines Einlassluftdrucks an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich des Drosselventils (23) enthält, und die Steuerung (30) eine Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) derart durchführt, dass ein durch den Einlassdrucksensor (25) erfasster Istaufladedruck einem gemäß einer erforderlichen Last eingestellten Sollaufladedruck in einem belasteten Arbeitsbereich folgt, und des Weiteren die Rückkopplungsregelung der verstellbaren Leitschaufel (8) durchführt, wenn der Motor (1) in dem belasteten Arbeitsbereich verzögert wird, und in dem Zustand, in dem der Motor (1) verzögert wird, eine Bewegung des Drosselventils (23) in einen geschlosseneren Zustand bewirkt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) die verstellbare Leitschaufel (8) öffnet, wenn der Motor (1) in einem hohen Drehzahl- und Lastbereich betrieben wird, während die Steuerung (30) die verstellbare Leitschaufel (8) schließt und das Abgasrückflussventil (12) zumindest teilweise öffnet, wenn der Motor (1) in einem hohen Drehzahl- und Verzögerungsbereich betrieben wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) das Abgasrückflussventil (12) vollständig öffnet, wenn der Motor (1) in einem hohen Drehzahl- und Verzögerungsbereich mit Kraftstoffabsperrung betrieben wird und die Temperatur des Motors (1) höher ist als ein vorbestimmter Wert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasrückflussdurchgang (11) mit einem Rückflussgaskühler (29) zum Kühlen eines den Durchgang (11) durchströmenden Rückflussgases versehen ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) ein Drosselventil (23) enthält, das an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich eines Verdichters (6) des Turboladers (5) in einem Einlassdurchgang (2) angeordnet ist, wobei der Abgasrückflussdurchgang (11) an einer stromabwärtigen Stelle bezüglich des Drosselventils (23) mit dem Einlassdurchgang (2) verbunden ist, und die Steuerung (30) neben der Steuerung der verstellbaren Leitschaufel (8) und des Abgasrückflussventils (12) eine Steuerung des Drosselventils (23) derart durchführt, dass sich das Drosselventil (23) in einem hohen Drehzahl- und Verzögerungsarbeitsbereich mit Kraftstoffabsperrung öffnet.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) das Abgasrückflussventil (12) derart steuert, dass in einem Verzögerungsbereich mit Kraftstoffabsperrung von einen Zustand mit geringer Drehzahl zu einem Zustand mit hoher Drehzahl eine Öffnung des Abgasrückflussventils (12) um so geringer ist, je niedriger die Drehzahl des Motors (1) ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) ein Schließen des Abgasrückflussventils (12) bewirkt, wenn der Motor (1) wieder beschleunigt wird.