DE4222414C2

DE4222414C2 - Abgasrückführ-Steuervorrichtung für einen Motor

Info

Publication number: DE4222414C2
Application number: DE4222414A
Authority: DE
Inventors: Shinji Kojima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: US5201303A; JPH0518324A; DE4222414A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführ-Steuervorrichtung für einen Motor (Brennkraftmaschine), wie sie beispielsweise aus der US 4 727 849 bekannt ist. Hierbei wird ein Teil des Abgases des Motors durch eine Abgas-Rückführleitung vom Abgasrohr zum Ansaugrohr des Motors zurückgeführt. An der Abgas-Rückführleitung ist ein Abgas-Rückführungsventil zum Steuern der Abgasmenge vorgesehen, die zu der Ansaugluft des Motors zurückgeführt wird, und ein Sauerstoffsensor, der am Ansaugrohr stromabwärts eines Verbindungspunktes des zugeführten Abgases und der Ansaugluft angeordnet ist, dient zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration der mit dem zurückgeführten Abgas vermischten Ansaugluft. Eine Abgas- Rückführungsventil-Durchlaßquerschnittssteuereinrichtung steuert den Durchlaßquerschnitt des Abgas Rückführungsventils, und eine Betriebszustands- Erfassungsvorrichtung erfaßt einen Betriebszustand des Motors. Bei der bekannten Vorrichtung wird zunächst entsprechend Drehzahl und Ansaugluftdruck ein Sollwert für das Abgas-Rückführungsverhältnis ermittelt. Daraus wird ein Sollwert für die Sauerstoffkonzentration ausgewählt, auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Sauerstoffsensors wird ein Istwert für die Sauerstoffkonzentration bestimmt, und schließlich erfolgt ein Vergleich des Sollwertes mit dem Istwert für die Sauerstoffkonzentration.

Bei einer in den US 4 794 903 beschriebenen Abgas-Rückführ- Steuervorrichtung wird zunächst ein Sollwert für das Abgas- Rückführungsverhältnis ermittelt, auf der Grundlage der Drehzahl des Motors und des Ansaugdrucks. Dann berechnet eine Steuerschaltung einen Sollwert für den Öffnungsgrad eines Abgas-Rückführventils auf der Grundlage des Sollwertes für das Abgas-Rückführverhältnis. Ein Istwert für den Öffnungsgrad des Abgas-Rückführventils wird durch einen Ventilöffnungsdetektor festgestellt. Die Steuerung der Abgasrückführung erfolgt dann durch einen Vergleich des Sollwertes für den Öffnungsgrad des Abgas-Rückführventils mit dessen Istwert.

Aus der EP 0 147 233 A2 ist eine Abgas-Rückführ- Steuervorrichtung für einen Motor bekannt, bei welcher zuerst ein Sollwert für das Abgas-Rückführverhältnis bestimmt wird, auf der Grundlage eines Drehzahlsignals und eines Drucksignals des Motors. Der Sollwert für das Abgas- Rückführverhältnis wird dazu verwendet, eine Bezugsspannung für einen Sauerstoffsensor, eine sog. "Sauerstoffpumpe", festzulegen. Die Festlegung erfolgt entweder so, daß die Bezugsspannung variabel ist und der "Sauerstoffpumpenstrom" einen festen Wert annimmt, oder aber umgekehrt der Sauerstoffpumpenstrom variabel ist und dann die Bezugsspannung einen festen Wert annimmt. Die Abgasrückführung erfolgt auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration.

Zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung wird nachstehend deren Hintergrund weiter erläutert.

Herkömmlicherweise wird eine Abgasrückführ-Steuervorrichtung (im folgenden EGR-Steuervorrichtung, EGR = exhaust gas recirculation), die eine Steuerung der Abgas-Rückführung (im weiteren EGR genannt) als ein Mittel zum Verringern von NO_x im Abgas des Motors durchführt, weitläufig benutzt. Eine derartige EGR-Steuervorrichtung führt die Steuerung von EGR durch ein Abgasdruck-Steuersystem, das ein BPT-Ventil (BPT = back pressure transducer Rückstau-Meßwertaufnehmer) benutzt, durch.

Da die oben erwähnte herkömmliche EGR-Steuervorrichtung so konstruiert ist, daß sie ein BPT-Ventil oder dergleichen benutzt, kann sie nicht eine Abgas-Rückführungsmenge erfassen, das heißt eine EGR-Flußmenge. Daraus resultierend wird, wenn sich die EGR-Flußmenge durch Verschlechterung des BPT-Ventils oder dergleichen erhöht, die Antriebsfähigkeit verschlechtert.

Weiterhin wird, wenn die EGR-Flußmenge abnimmt, die NO_x-Komponente im Abgas erhöht, da die Temperatur des Motors erhöht wird.

Weiterhin ist es schwer, diese Abnormalität zu entdecken, wenn diese Vorrichtung in einem abnormalen Zustand ist durch Verschlechterung von Teilen der EGR-Steuervorrichtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine EGR-Steuervorrichtung für einen Motor zu schaffen, die in der Lage ist, eine genaue Steuerung in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors durchzuführen.

Die Aufgabe wird durch eine Abgasrückführ-Steuervorrichtung für einen Motor mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer EGR-Steuervorrichtung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuereinheit der Ausführungsform in Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Konstruktionsdiagramm eines Sauerstoffsensors und einer Sauerstoffkonzentrations- Erfassungsvorrichtung bei der Ausführungsform in Fig. 1;

Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Sauerstoffkonzentration und einem Abgas-Rückführungsverhältnis zum Erklären der Ausführungsform in Fig. 1 zeigt;

Fig. 5 ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Pumpenstrom und einem EGR-Verhältnis zum Erklären der Ausführungsform in Fig. 1 zeigt;

Fig. 6 einen Flußplan, der eine Verarbeitung eines Hauptprogramms zum Erklären des Betriebs der Ausführungsform in Fig. 1 zeigt;

Fig. 7 einen Flußplan einer Erfassungsverarbeitung eines aktuellen EGR-Verhältnisses in der Ausführungsform in Fig. 1;

Fig. 8 ein Flußplan einer EGR-Steuerverarbeitung in der Ausführungsform von Fig. 1.

Fig. 9 ein charakteristisches Diagramm von (Soll-EGR-Verhältnis-Ist- EGR-Verhältnis) gegen eine Steuerverstärkung zum Erklären der Ausführungsform in Fig. 1;

Fig. 10 ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem EGR-Steuerwert in Abhängigkeit von einem Steuereinschaltverhältnis zum Erklären der Ausführungsform in Fig. 1 zeigt;

Fig. 11 ein erklärendes Diagramm, das die Definition des Steuereinschaltverhältnisses zum Erklären der Ausführungsform in Fig. 1 zeigt;

Fig. 12 einen Flußplan eines Hauptprogramms einer zweiten Ausführungsform einer EGR-Steuervorrichtung für einen Motor nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 einen Flußplan einer EGR-Steuerverarbeitung der zweiten Ausführungsform;

Fig. 14 einen Flußplan eines Hauptprogramms einer dritten Ausführungsform einer EGR-Steuervorrichtung für einen Motor nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 einen Flußplan einer Ausführungsform einer Fehlerbestimmungsverarbeitung; und

Fig. 16 einen Flußplan einer anderen Ausführungsform einer Fehlererfassungsverarbeitung in einer EGR-Steuereinrichtung für einen Motor nach der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 einen Motor, 2 einen Luftfilter, 3 ein Ansaugrohr, 4 einen Ansaugverteiler, 5 eine Einspritzung, 6 einen Drucksensor, 7 ein Drosselklappenventil, 8 einen Drosselklappenöffnungsgradsensor, 11 ein Abgas-Rückführungsventil (im folgenden als Rückführungsventil bezeichnet), 12 eine Abgas-Rückführungsventil- Durchlaßquerschnitts-Steuereinrichtung (im weiteren als EGR-Spule bezeichnet), 13 eine Zündspule, 14 eine Zündung, 15 ein Abgasrohr, 17 einen Wassertemperatursensor, 20 eine Batterie, 21 einen Zündschlüsselschalter, 22 eine elektronische Steuervorrichtung, 23 eine Warnlampe, 24 einen Sauerstoffsensor und 25 eine Sauerstoffkonzentrations-Erfassungvorrichtung.

In Fig. 1 ist der Drucksensor 6 ein Halbleiter-Drucksensor, der einen Ansaugluftdruck erfaßt zum Messen einer in den Motor 1 durch das Einlaßrohr 3 und den Ansaugverteiler 4 eingesaugten Luftmenge.

Jede der Einspritzungen 5 liegt im Ansaugverteiler 4 am Ausgang des jeweiligen Zylinders des Motors und führt dem Motor 1 Kraftstoff kontrolliert durch die elektronische Steuereinheit 22 zu. Der Wassertemperatursensor 17 ist ein Thermistor-Sensor, der die Kühlwassertemperatur des Motors 1 erfaßt.

Die Zündspule 13 führt eine Zündung aufgrund eines Signals von der Zündung 14 durch und überträgt das erzeugte Zündsignal an die elektronische Steuereinheit 22.

Das Rückführungsventil 11 ist ein Vakuum-Servoventil, welches an einem Abgas-Rückführungsdurchlaß installiert ist, der das Ansaugrohr 3 mit dem Abgasrohr 15 verbindet.

Die EGR-Spule 12 ist verbunden mit einer Membrankammer des Rückführungsventils 11 und dem Ansaugrohr 3 und steuert einen Unterdruck der Membrankammer des Rückführungsventils 11 durch ein Signal von der elektronischen Steuereinheit 22. Ein Durchlaßquerschnitt des Rückführungsventils 11 wird variabel durch den Unterdruck der Membrankammer.

Weiterhin steuert die elektronische Steuereinheit 22 den Durchlaßquerschnitt des Rückführungsventils 11 durch Empfang jeweiliger Signale des Drucksensors 6, des Drosselklappen-Öffnungssensors 8, der Zündspule 13 und des Wassertemperatursensors 17, als Signale von einer Betriebszustands-Erfassungsvorrichtung.

Demgemäß steuert die elektronische Steuereinheit 22 die Ansteuerung der EGR-Spule 12 durch Erhalten einer Steuergröße für die EGR-Spule zum Steuern der EGR-Menge und hat eine Funktion als Rückkopplungs-Steuereinrichtung.

Der Sauerstoffkonzentrationssensor 24 ist vorgesehen auf der Unterstromseite eines Verbindungspunkts des Rückführungs(EGR)-Gases und der Ansaugluft und erfaßt die Sauerstoffkonzentration der mit dem ERG-Gas gemischten Ansaugluft.

Die elektronische Steuereinheit empfängt eine Ausgabe des Sauerstoffsensors 24 über die Sauerstoffkonzentrations-Erfassungsvorrichtung 25 und hat eine Funktion einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines EGR-Verhältnisses.

Fig. 2 ist ein detailliertes Blockdiagramm der elektronischen Steuereinheit 22. In Fig. 2 bezeichnet ein Bezugszeichen 100 einen Mikrocomputer, der die Funktion einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Steuergröße der EGR-Spule oder dergleichen in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Programm hat und aufweist: eine CPU 200 mit einer Fehlerbestimmungsfunktion, einen Freilaufzähler 201 zum Messen einer Drehzahl des Motors 1, einen Taktgeber 202 zum zeitweisen Messen eines Einschaltverhältnisses eines an die EGR-Spule angelegten Antriebssignals, einen A/D-Wandler 203 zum Umwandeln eines analogen Eingangssignals in ein digitales Signal, ein RAM 205, das benutzt wird als Arbeitsspeicher, der verschiedene Rückkopplungs-Korrekturwerte oder dergleichen speichert, ein ROM 206, worin Programme gespeichert werden, ein Ausgabetor 207 zum Ausgeben der Antriebssignale und einen gemeinsamen Bus 208.

Das Bezugszeichen 101 bezeichnet einen ersten Eingabe-Schnittstellenschaltkreis, der ein Primärseitensignal, das in seiner Form von der Zündspule 13 geschaffen wird, an den Mikrocomputer 100 als Interrupt-Signal ausgibt.

Wenn das Interrupt-Signal erzeugt wird, liest die CPU 200 einen Wert des Zählers 201, berechnet als Periode der Motordrehzahl durch eine Differenz zwischen dem mometan gelesenen Wert und einem vorher gelesenen Wert und speichert sie den RAM 205.

Das Bezugszeichen 102 bezeichnet einen zweiten Eingabe-Schnittstellenschaltkreis, der jeweilige Signale des Drucksensors 6, des Drosselklappen-Öffnungsgradsensors 8, des Wassertemperatursensors 17 oder dergleichen empfängt, und sie an den A/D-Wandler 203 ausgibt.

Das Bezugszeichen 104 bezeichnet einen ersten Ausgabe-Schnittstellenschaltkreis, der eine Antriebsausgabe von dem ersten Ausgabetor 207 verstärkt und sie an die EGR-Spule 12 ausgibt.

Eine Ausgabe des Sauerstoffsensors 24 wird eingegeben an die zweite Eingabeschnittstelle 102 durch die Sauerstoffkonzentrations-Erfassungsvorrichtung 25. Ein Bezugszeichen 107 bezeichnet eine zweite Ausgabeschnittstelle, die eine Bezugsspannung (V_R) der Sauerstoffkonzentrations-Erfassungsvorrichtung 25 steuert.

Ein Bezugszeichen 103 bezeichnet einen dritten Eingabe-Schnittstellenschaltkreis, dessen Aufgabe an den gemeinsamen Bus 208 über das Eingabetor 204 übertragen wird.

Die Batterie 20 und der Zündschalter 21 sind in Serie geschaltet mit einer Stromleitung und der Masse. Ein Verbindungspunkt der Stromleitung und des Zündschalters 21 ist verbunden mit einem ersten Leistungsquellenschaltkreis 105. Ein Verbindungspunkt der Batterie 20 und des Zündschalters 21 ist verbunden mit einem zweiten Leistungsquellenschaltkreis 106.

Der erste Leistungsquellenschaltkreis 105 und der zweite Leistungsquellenschaltkreis 106 führen dem Mikrocomputer 100 Leistungen zu.

Fig. 3 ist ein detailliertes Konstruktionsdiagramm des Sauerstoffsensors 24 und der Sauerstoffkonzentrations-Erfassungsvorrichtung 25. Die Konstruktion des Sauerstoffsensors 24 ist bereits öffentlich bekannt (Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung No. 138263/1985). Eine kurze Erklärung wird bezüglich der Erfassung des EGR-Verhältnisses unter Benutzung des Sauerstoffsensors 24 gegeben werden.

In Fig. 3 bezeichnen Bezugszeichen 33 und 37 Feststoffelektrolyte (Zirkonium), für die jeweils beidseitigen Platinelektroden 34 und 35 sowie 38 und 39 vorgesehen sind.

Eine Sauerstoffpumpe 32 wird geschaffen durch den Feststoffelektrolyt 33 und die Platinelektroden 34 und 35 gebildet. Eine Sauerstoffkonzentrationszelle 30 wird durch den Feststoffelektrolyt 37 und die Platinelektroden 38 und 39 gebildet. Beide sind gegenüberliegend vorgesehen, wobei ein sehr kleiner Abstand d von etwa 0,1 mm dazwischenliegt.

Somit wird der Sauerstoffsensor 24 gebildet durch die Sauerstoffkonzentrationszelle 30, die Sauerstoffpumpe 32 und ein Unterstützungselement 31. Der Sauerstoffsensor 24 wird unterstützt durch das Unterstützungselement 31 und ist befestigt an dem Ansaugverteiler 4.

Die Sauerstoffkonzentrations-Erfassungsvorrichtung 25 ist aufgebaut wie in Fig. 3 gezeigt, treibt einen Transistor T_R durch eine Ausgabe eines Differential/Integral-Verstärkers bestehend aus einem Widerstand R₁, einem Kondensator 10 und einem Berechnungsverstärker A an, und steuert einen Pumpenstrom I_P, der in den Platinelektroden 34 und 35 der Sauerstoffpumpe 32 fließt, wobei eine Spannung "e", zwischen den Platinelektroden 38 und 39 der Sauerstoffkonzentrationszelle 30 erzeugt wird, die mit einer Differenzspannung V_R als Eingabeanschlußspannung B übereinstimmt.

Ein Widerstand R₀ ist verbunden mit einem Emitter des Transistors T_R und der Platinelektrode 34, wodurch eine Ausgabespannung entsprechend dem Pumpenstrom I_p erhalten wird, der proportional zur Sauerstoffkonzentration in der mit dem Abgas vermischten Ansaugluft des Ansaugverteilers 4 ist.

Fig. 4 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Sauerstoffkonzentration der mit dem rückgeführten Abgas vermischten Ansaugluft und einem Mischungsverhältnis (EGR-Verhältnis) des Abgases zeigt. Nach Fig. 4 ändert sich die Sauerstoffkonzentration umgekehrt proportional zu dem Abgas-EGR-Verhältnis.

Fig. 5 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Pumpenstrom I_p und dem EGR-Verhältnis zeigt. Dieses charakteristische Diagramm zeigt eine Änderung des Pumpenstroms, wenn das EGR-Verhältnis des Motors 1 geändert wird, wobei die Bezugsspannung V_R auf 50 mV gehalten wird. Gemäß dem charakteristischen Diagramm 5 ändert sich der Pumpenstrom I_p umgekehrt proportional zu dem EGR-Verhältnis.

Als nächstes wird der Betrieb der CPU 200 der oben konstruierten EGR-Steuervorrichtung mit Bezug auf die Flußpläne gegeben werden. Fig. 6 zeigt eine Verarbeitung eines Hauptprogramms.

Im Schritt 400 führt der Betrieb andere Steuerverarbeitungen durch. Im Schritt 401 führt der Betrieb eine Erfassungsverarbeitung des Ist-EGR-Verhältnisses durch zum Erfassen eines (aktuellen) Ist-EGR-Verhältnisses in einem Betriebszustand des Motors. Im Schritt 402 führt der Betrieb eine EGR-Steuerverarbeitung basierend auf dem Ist-EGR-Verhältnis, das im Schritt 401 erfaßt wurde, durch und springt zurück zum Schritt 400.

Als nächstes wird die Erfassungsverarbeitung des Ist-EGR-Verhältnisses von Fig. 7 beschrieben werden. Im Schritt 410 liest der Betrieb den Pumpenstrom I_p durch A/D-Wandeln beider Anschlußspannungen des Widerstandes R₀ in der Sauerstoffkonzentration-Erfassungsvorrichtung 25. Im Schritt 411 erhält der Betrieb das Ist-EGR-Verhältnis P_EGR durch die Beziehung zwischen dem Pumpenstrom I_p und dem in Fig. 5 gezeigten EGR-Verhältnis. Im Schritt 412 setzt der Betrieb ein Flag zur Erfassung des Ist-EGR-Ergebnisses.

Wenn das Ist-EGR-Verhältnis P_EGR berechnet wird, wird die in Fig. 8 gezeigte aktuelle EGR-Steuerverarbeitung, basierend auf dem aktuellen Ist-EGR-Verhältnis durchgeführt. Im Schritt 450 erfaßt der Betrieb eine Motordrehzahl Ne und erfaßt nachfolgend einen Ansaugverteilerdruck Pb im Schritt 451.

Danach bestimmt der Betrieb einen EGR-Betriebsbereich basierend auf der Motordrehzahl Ne und dem Ansaugverteilerdruck Pb im Schritt 452. Im Schritt 453 bestimmt der Betrieb, ob der Motor im EGR-Betriebsbereich ist. Wenn der Motor im EGR-Betriebsbereich ist resultierend aus dieser Bestimmung, berechnet der Betrieb ein Soll-EGR-Verhältnis (ein zweites EGR-Verhältnis), basierend auf der Motorendrehzahl Ne und dem Ansaugverteilerdruck Pb im Schritt 545. Im Schritt 455 berechnet der Betrieb einen EGR-Basiswert K_BASE entsprechend dem Solll-EGR-Verhältnis T_EGR.

Im Schritt 456 bestimmt der Betrieb, ob das Erfassungsflag des aktuellen EGR-Verhältnisses gesetzt ist. Wenn es gesetzt ist, setzt der Betrieb das Erfassungsflag des Ist-EGR-Verhältnisses im Schritt 457 zurück. Im Schritt 458 berechnet der Betrieb eine Steuerverstärkung ΔK_EGR durch Subtrahieren des Ist-EGR-Verhältnisses P_EGR vom Soll-EGR-Verhältnis T_EGR, basierend auf einer in Fig. 9 gezeigten Darstellung.

Fig. 9 ist eine Darstellung, die eine Charakteristik der Steuerverstärkung ΔK_EGR zeigt. Der Wert des Soll-EGR-Verhältnisses T_EGR vermindert um das aktuelle Ist-EGR-Verhältnis P_EGR ist auf der Abszisse dargestellt, und der Wert der Steuerverstärkung ΔK_EGR entsprechend dem jeweiligen Abszissenwert ist auf der Ordinate dargestellt.

Im Schritt 459 bestimmt der Betrieb einen Korrekturwert, wobei die Steuerverstärkung ΔK_EGR addiert wird zu dem Korrekturwert K_EGR vor der Berechnung.

Im Schritt 460 bestimmt der Betrieb einen EGR-Steuerwert K des Korrekturwertes, der im Schritt 459 erhalten wurde, durch Addition mit dem Basiswert K_BASE. Im Schritt 461 berechnet der Betrieb ein Steuereinschaltverhältnis D_EGR aus dem erhaltenen EGR-Steuerwert K basierend auf der Beziehung zwischen dem EGR-Steuerwert K und dem Steuereinschaltverhältnis D, wie gezeigt in Fig. 10. Im Schritt 462 steuert der Betrieb die EGR-Spule 12 basierend auf dem Steuereinschaltverhältnis D_EGR an.

Auf diese Weise wird die Abweichung zwischen dem Soll-EGR-Verhältnis T_EGR und dem Ist-EGR-Verhältnis P_EGR beseitigt, und das Soll-EGR-Verhältnis T_EGR stimmt mit dem Ist-EGR-Verhältnis P_EGR überein.

Fig. 11 ist ein erklärendes Diagramm, das die Definition des Steuereinschaltverhältnisses D zeigt. Unter der Annahme, daß die EIN-Zeit T_EIN ist und eine Periode T ist, wird das Steuereinschaltverhältnis D gegeben durch die folgende Gleichung:

D = (T_EIN/T) × 100 (%).

Weiterhin setzt, wenn der Motor außerhalb des EGR-Betriebsbereiches ist, zum Beispiel in einem Leerlaufzustand, und wenn der Betrieb ein NEIN im Schritt 453 bestimmt, der Betrieb den EGR-Steuerwert K auf Null im Schritt 463, um den EGR-Steuerwert zurückzusetzen und berechnet das Steuereinschaltverhältnis D_EGR aus dem EGR-Steuerwert von Null im Schritt 461.

Wenn das Erfassungsflag des aktuellen ERG-Verhältnisses nicht gesetzt ist, und die Operation ein NEIN im Schritt 456 bestimmt, schreitet der Betrieb zum Schritt 460 fort. Im Schritt 460 berechnet der Betrieb den ERG-Steuerwert basierend auf dem Korrekturwert K_ERG, der nicht durch Addition der Steuerverstärkung ΔK_EGRmit dem Basiswert K_BASE erhalten wurde, worauf basierend folgende Verarbeitungen im Schritt 461 usw. durchgeführt werden.

Fig. 12 und 13 sind Flußpläne, die den Betrieb einer zweiten Ausführungsform der EGR-Steuervorrichtung dieser Erfindung zeigen. Zunächst wird der Flußplan von Fig. 12 erklärt.

Im Schritt 500 bestimmt der Betrieb, ob ein erstes Einschalten nach dem Einsetzen der Batterie 20 vorliegt. Der Betrieb bestimmt es durch Erfassen einer Ausgabespannung des zweiten Leistungsquellenschaltkreises 106, der mit der Batterie 20 verbunden ist, die sich von einem niedrigen Spannungswert auf einen hohen Spannungswert ändert.

Wenn der Betrieb ein JA als Ergebnis der Bestimmung bestimmt, setzt der Betrieb den Korrekturwert K_EGR auf Null im Schritt 501. Im Schritt 502 führt der Betrieb die anderen Steuerverarbeitungen durch. Im Schritt 503 führt der Betrieb eine Stationärzustands-Erfassungsverarbeitung durch. Im Schritt 504 führt der Betrieb eine Erfassungsverarbeitung eines Ist-EGR-Verhältnisses durch. Im Schritt 505 bestimmt der Betrieb die EGR-Steuerverarbeitung.

Weiterhin setzt, wenn die Abfrage, ob ein erstes Einschalten nach Einsetzen der Batterie 20 vorliegt, im Schritt 500 mit NEIN beantwortet wird, das heißt, wenn die Batterie 20 schon eingesetzt ist und der Zündschalter 21 eingeschaltet ist, der Betrieb den Korrekturwert K_EGR nicht auf Null und benutzt den schon im RAM 205 gespeicherten Korrekturwert K_EGR in den folgenden Verarbeitungen von Schritt 502 usw.

Als nächstes erfolgt eine Erklärung des Flußplans von Fig. 13. Die Verarbeitung in den Schritten 550 bis 559 in diesem Flußplan sind dieselben wie in den Schritten 450 bis 459 des Flußplanes von Fig. 8, und insoweit wird eine detaillierte Beschreibung ausgelassen.

In den Schritten 550 bis 559 berechnet der Betrieb den Korrekturwert K_EGR in dem EGR-Betriebsbereich. Im Schritt 560 speichert der Betrieb den berechneten Korrekturwert K_EGR. Im Schritt 561 bestimmt der Betrieb den EGR-Steuerwert K basierend auf dem Korrekturwert, der im Schritt 559 erhalten wurde, durch Addieren mit dem Basiswert K_BASE. Im Schritt 562 berechnet der Betrieb das Steuereinschaltverhältnis D_EGR basierend auf dem erhaltenen EGR-Steuerwert K. Im Schritt 563 steuert der Betrieb die EGR-Spule 12 basierend auf dem Steuereinschaltverhältnis D_EGR an.

Auf diese Weise speichert der Betrieb den Korrekturwert K_EGR, wenn er berechnet wird. Wenn in dieser Vorrichtung die Leistung eingeschaltet wird, es nicht das erste Einschalten nach Einsetzen der Batterie 20 ist, benutzt der Betrieb den gespeicherten Korrekturwert K_EGR als Korrekturwert vor der Berechnung. Entsprechend kann eine genaue EGR-Steuerung sofort, nachdem der Zündschalter 21 eingeschaltet ist, durchgeführt werden. Wenn der Motor außerhalb des EGR-Betriebsbereichs im Schritt 553 ist, setzt der Betrieb den EGR-Steuerwert K auf Null im Schritt 564 und berechnet das Steuereinschaltverhältnis D_EGR aus dem EGR-Steuerwert von Null im Schritt 562.

Fig. 14 bis 16 sind Flußpläne, die den Betrieb einer dritten Ausführungsform der EGR-Steuervorrichtung dieser Erfindung zeigen. Zunächst erfolgt eine Erklärung des Flußplans von Fig. 14.

In den Schritten 600 bis 603, wie in Fig. 14 gezeigt, führt der Betrieb nacheinander die andere Steuerverarbeitung, die Erfassungsarbeitung eines aktuellen EGR-Verhältnisses und die EGR-Steuerverarbeitung durch, wie in den Schritten 400 bis 402 des Flußplanes von Fig. 5.

Nachdem die EGR-Steuerverarbeitung im Schritt 603 durchgeführt ist, führt der Betrieb eine Fehlerbestimmungsverarbeitung zum Bestimmen eines Fehlers der Vorrichtung im Schritt 604 durch und springt zurück zum Schritt 600.

Als nächstes erfolgt eine Erklärung des Flußplans von Fig. 15 betreffend eine detaillierte Fehlerbestimmungsverarbeitung dieser Vorrichtung. In Fig. 15 führt der Betrieb eine Bestimmung, ob der Korrekturwert K_EGR kleiner als ein vorherbestimmter Grenzwert B ist, der zum Beispiel aus einem Abgastest resultiert, im Schritt 650 durch. Wenn er größer als der vorherbestimmte Wert B ist, führt der Betrieb eine Bestimmung durch, ob der Korrekturwert K_EGR größer als ein vorher bestimmter Grenzwert C ist, der sich zum Beispiel aus einem Abgastest ergibt, im Schritt 651. Wenn er kleiner als der vorher bestimmte Wert C ist, bestimmt der Betrieb die EGR-Steuervorrichtung als normal und setzt ein Flag, das die Normalität ausdrückt, im Schritt 652 und schaltet die Warnleuchte 23 im Schritt 653 aus.

Wenn der Korrekturwert K_EGR kleiner ist als der vorher bestimmte Wert B ist, und der Betrieb ein JA im Schritt 650 bestimmt, oder wenn der Korrekturwert K_EGR größer als der vorher bestimmte Wert C ist, und der Betrieb ein JA im Schritt 651 bestimmt, bestimmt der Betrieb die EGR-Steuervorrichtung als abnormal im Schritt 654 und setzt ein Flag, daß die Abnormalität ausdrückt, und schaltet die Warnleuchte 23 im Schritt 655 an.

Entsprechend wird bestimmt, daß die EGR-Steuervorrichtung einen Fehler hat, wenn das Soll-EGR-Verhältnis T_EGR nicht mit dem Ist-EGR-Verhältnis P_EGR übereinstimmt.

Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der Fehlerbestimmung der EGR-Steuervorrichtung basierend auf dem Flußplan von Fig. 16 erläutert werden. Im Schritt 700 von Fig. 16 bestimmt der Betrieb einen Absolutwert eines Wertes des Soll-EGR-Verhältnisses T_EGR vermindert um das aktuelle Ist-EGR-Verhältnis P_EGR zu E. Im Schritt 701 bestimmt der Betrieb, ob der Absolutwert E größer als ein vorher bestimmter Grenzwert F ist, der sich zum Beispiel aus einem Abgastest ergibt.

Wenn der Absolutwert E kleiner ist als der vorher bestimmte Wert F ist, bestimmt der Betrieb die EGR-Steuervorrichtung als normal im Schritt 702 und setzt ein Flag, daß die Normalität ausdrückt, und schaltet die Warnleuchte 23 im Schritt 703 aus.

Wenn der Absolutwert E größer als der vorher bestimmte Wert F ist und der Betrieb ein JA im Schritt 701 bestimmt, bestimmt der Betrieb die EGR-Steuervorrichtung als abnomal im Schritt 704 und setzt ein Flag, das die Abnormalität ausdrückt, und schaltet die Warnleuchte 23 im Schritt 705 ein.

In dieser Ausführungsform wird ein Vergleich gemacht zwischen dem Absolutwert E und dem vorher bestimmten Wert F, der eine Abweichung des Soll-EGR-Verhältnisses T_EGR von dem Ist-EGR-Verhältnis P_EGR anzeigt, und daraus resultierend bestimmt der Betrieb sofort den Fehler der Vorrichtung. Jedoch kann der Betrieb den Fehler der Vorrichtung nach der Groß- oder Klein-Beziehung des Absolutwertes E bezüglich des vorher bestimmten Wertes F so bestimmen, daß er für eine bestimmte Zeit andauert, durch Einführen einer Zeitzähleinrichtung des Zeittaktgebers 202.

Der Betrieb kann den Fehler durch Benutzen des Zählers 201 bestimmen und durch Zählen der Anzahl der Zeitintervalle, in welchen die Vorrichtung als abnormal bestimmt wird, bei der Fehlerbestimmung der Schritte 650 und 651, und wenn die Abnormalität eine bestimmte Anzahl von Zeitintervallen anhält.

Claims

1. Abgasrückführ-Steuervorrichtung für einen Motor (1), mit:
einer Abgas-Rückführleitung zum Verbinden eines Abgasrohrs (15) mit einem Ansaugrohr (3) des Motors (1);
einem an der Abgas-Rückführleitung vorgesehenen Abgas- Rückführungsventil (11) zum Steuern der Abgasmenge, die zu der Ansaugluft des Motors (1) zurückgeführt wird;
einem am Ansaugrohr (3) stromabwärts eines Verbindungspunktes des zugeführten Abgases und der Ansaugluft vorgesehenen Sauerstoffsensor (24, 25) zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration der mit dem zurückgeführten Abgas vermischten Ansaugluft;
einer Abgas-Rückführungsventil-Durchlaßquerschnitts- Steuereinrichtung (12) zum Steuern des Durchlaßquerschnitts des Abgas-Rückführungsventils (11);
einer Betriebszustands-Erfassungsvorrichtung (100) zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors (1);
einer Berechnungseinrichtung (100) zum Berechnen eines Ist-Abgas-Rückführungsverhältnisses (P_EGR) basierend auf einer Ausgabe (Ip) des Sauerstoffsensors (24, 25) und zum Berechnen eines Soll-Abgas-Rückführungsverhältnisses (T_EGR) entsprechend eines von der Betriebszustands- Erfassungsvorrichtung (100) erfaßten Wertes;
einer Rückkopplungs-Steuereinrichtung (22) zum Durchführen einer Rückkopplungssteuerung, die den Durchlaßquerschnitt des Abgas-Rückflußventils (11) auf der Grundlage eines Steuerwertes (K), der sich aus einem Basiswert (K_BASE) und einem Korrekturwert (K_EGR) ergibt, so vergrößert oder verkleinert, daß das Ist-Abgas- Rückführungsverhältnis (P_EGR) mit dem Soll-Abgas- Rückführungsverhältnis (T_EGR) übereinstimmt; und
mit einer Speichervorrichtung für den Korrekturwert (K_EGR), wobei der gespeicherte Korrekturwert (K_EGR) als Startwert verwendet wird.

2. Abgasrückführ-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fehlerbestimmungseinrichtung (200), die einen Fehler feststellt, wenn das Ist-Abgas- Rückführungsverhältnis (P_EGR) sich von dem Soll-Abgas- Rückführungsverhältnis (T_EGR) um mehr als einen vorbestimmten Grenzwert (F) unterscheidet.

3. Abgasrückführ-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fehlerbestimmungseinrichtung (200), die einen Fehler feststellt, wenn der Korrekturwert (K_EGR) kleiner als ein erster vorbestimmter Grenzwert (B) ist oder, falls dies nicht der Fall ist, wenn der Korrekturwert (K_EGR) größer als ein zweiter vorbestimmter Grenzwert (C) ist.