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DE60121457T2 - Regelung eines turboladers - Google Patents

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DE60121457T2
DE60121457T2 DE60121457T DE60121457T DE60121457T2 DE 60121457 T2 DE60121457 T2 DE 60121457T2 DE 60121457 T DE60121457 T DE 60121457T DE 60121457 T DE60121457 T DE 60121457T DE 60121457 T2 DE60121457 T2 DE 60121457T2
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actuator
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Takashi Yokohama-shi Shirakawa
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Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Priority claimed from JP2000311096A external-priority patent/JP3651384B2/ja
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft die Steuerung einer Ansaug-Frischluftmenge eines Motors, versehen mit einem Turbolader.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Tokkai Hei 11-132049, veröffentlicht durch das Japanische Patentamt 1999, zeigt ein Verfahren der Verarbeitung eines Befehlssignals zum Erhöhen der Antwortcharakteristik der Aufladedrucksteuerung eines Turboladers eines Motors. Der Turbolader ist mit einer Abgasturbine versehen, angetrieben durch das Abgas des Motors, und mit einem Kompressor, der zusammen mit der Abgasturbine sich dreht, um die Ansaugluft des Motors aufzuladen. Der Turbolader ist außerdem mit einer variablen Düse versehen, der die Einströmungs-Querschnittsfläche des Abgases zu der Abgasturbine regelt.
  • Die Einströmungs-Querschnittsfläche des Abgases verändert sich entsprechend der Öffnung der variablen Düse, die durch einen Betätiger verändert wird.
  • Diese Technik nach dem Stand der Technik zeigt eine Idee, dass die Ansaugluftmenge des Motors sich mit einer Verzögerung erster Ordnung in Bezug auf die Befehlssignaleingabe an den Betätiger verändert und schlägt eine Vorausverarbeitung des Befehlssignals vor, um die Verzögerung erster Ordnung zu beseitigen, um die Genauigkeit der Steuerung der Ansaugluftmenge des Motors zu erhöhen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es gibt die folgenden Probleme beim Ansehen der Verzögerung von der Veränderung des Befehlssignals an den Betätiger, bis sich die Ansaugluftmenge des Motors ändert, als eine einfache Verzögerung erster Ordnung.
  • Verschiedene Arten von Verzögerung können vorhergesehen werden zwischen der Befehlssignaleingabe an den Betätiger und der Veränderung der Ansaugluftmenge des Motors, wie z.B. eine Verzögerung in Abhängigkeit von einer Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft und des Gases, einer Turboverzögerung infolge der Konstruktion der Gasturbine/des Kompressors mit einer Verzögerung in der Arbeitsweise des Betätigers selbst.
  • Diese Verzögerungen variieren nicht notwendigerweise mit denselben Parametern.
  • Zum Beispiel verändern sich eine Zeitkonstante der Verzögerung in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft und des Abgases, und eine Zeitkonstante der Turboverzögerung in Abhängigkeit von der Abgasmenge des Motors. Andererseits ist eine Zeitkonstante der Betriebsverzögerung des Betätigers fest, unabhängig von der Abgasmenge.
  • Daher ist es schwierig, die Genauigkeit der Steuerung der Ansaugluftmenge durch einfaches Anwenden einer Vorausverarbeitung auf der Grundlage einer Verzögerung erster Ordnung bezüglich des Befehlssignals an den Betätiger zu erhöhen.
  • Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine Verzögerungskompensation in der Steuerung eines Turboladers mit hoher Genauigkeit auszuführen.
  • Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, sieht diese Erfindung eine Steuerungsvorrichtung für einen Turbolader eines Motors vor, wobei der Turbolader mit einem Betätiger versehen ist, der eine Ansaugluftmenge des Motors entsprechend einem Befehlssignal einstellt. Die Steuerungsvorrichtung weist einen Sensor auf, der einen Laufzustand des Motors erfaßt, und eine Steuerung, die funktioniert, um eine Ziel-Ansaugluftmenge des Motors auf der Grundlage des Laufzustandes festzulegen, einen betrieblichen Zielwert des Betätigers auf der Grundlage der Ziel-Ansaugluftmenge zu berechnen, einen ersten Kompensationswert einer Ansprechverzögerung von dem Betreiben des Betätigers bis zur Veränderung der Ansaugluftmenge zu berechnen, einen zweiten Kompensationswert einer Betätigungsverzögerung des Betätigers in Bezug auf eine Eingabe des Befehlssignals an den Betätiger zu berechnen, das Befehlssignal zu berechnen durch Ausführen einer Verarbeitung auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes und des zweiten Kompensationswertes an den betrieblichen Zielwert und die Ausgabe des Befehlssignals an den Betätiger.
  • Diese Erfindung sieht auch ein Steuerungsverfahren eines Turboladers eines Motors vor, wobei der Turbolader mit einem Betätiger versehen ist, der eine Ansaugluftmenge des Motors entsprechend einem Befehlssignal einstellt. Das Steuerverfahren weist auf Erfassen eines Laufzustandes des Motors, Festlegen einer Ziel-Ansaugluftmenge des Motors auf der Grundlage des Laufzustandes, Berechnen eines Betätigungs-Zielwertes des Betätigers auf der Grundlage der Ziel-Ansaugluftmenge, Berechnen eines ersten Kompensationswertes einer Ansprechverzögerung von dem Betrieb des Betätigers zur Veränderung der Ansaugluftmenge, Berechnen eines zweiten Kompensationswertes einer Betätigungsverzögerung des Betätigers in Bezug auf eine Eingabe des Befehlssignals an den Betätiger, Berechnen des Befehlssignals durch Ausführen einer Verarbeitung auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes und des zweiten Kompensationswertes bezüglich des Betätigungs-Zielwertes und Ausgeben des Befehlssignals an den Betätiger.
  • Die Einzelheiten ebenso wie weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden im übrigen Teil der Beschreibung ausgeführt und sind in den beigefügten Zeichnungen gezeigt.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer Steuerungsvorrichtung für einen Dieselmotor nach dieser Erfindung.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm einer „common rail" – Kraftstoffeinspritzvorrichtung, mit der der Dieselmotor versehen ist.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge/Qsol, ausgeführt durch eine Steuerung nach dieser Erfindung, beschreibt.
  • 4 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Basis-Kraftstoffeinspritzmenge/Mqdrv, gespeichert durch die Steuerung, beschreibt.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Hubgröße eines EGR-Ventils, gespeichert durch die Steuerung, beschreibt.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ziel-EGR-Menge/Tqec pro Zylinder beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Frischluftmenge/Qac eines Zylinders beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ansaugfrischluft-Strömungsrate/Qas0 des Ansaugkanals beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 9 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Ansaugfrischluftmengen-Tafel beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ziel-EGR-Rate/Megr beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 11 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Basis-Ziel-EGR-Rate/Megrb beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 12 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten/Kegr_tw beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 13 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zur Bestimmung einer Komplettverbrennung beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer EGR-Rate/Megrd in einer Einlassventilposition beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 15 ist en Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen eines inversen Wertes/Kkin einer Zeitkonstante beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Tafel eines einer Volumeneffizienz äquivalenten Basiswertes/Kinb beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 17 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ziel-Ansaugfrischluftmenge/tQac beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 18 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Basiswertes/tQacb einer Ziel-Ansaugfrischluftmenge beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 19 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Korrekturkoeffizienten/ktQac beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 20 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Ziel-Ansaugfrischluftmenge/tQac beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 21 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer tatsächlichen EGR-Menge/Qec beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 22 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zur Berechnung eines EGR-Mengen-Feedback-Korrekturkoeffizienten/Kqac00, einen EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Feedback-Korrekturkoeffizienten/Kqac0 und eines EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Lernkorrekturkoeffizienten/Kqac beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 23 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Setzen eines Feedback-Steuerungs-Gestattungszeichens/fefb beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 24 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Setzen eines Lemwert-Reflexionsgestattungszeichens/felrn2 beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 25 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Setzen eines Lem-Gestattungszeichens/felrn beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 26 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen des EGR-Betrages-Feedback-Korrekturkoeffizienten/Kqac00 beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 27 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Korrekturverstärkung/Gkfb einer EGR-Strömungsrate beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 28 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten/Kgfbtw einer EGR-Menge beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 29 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen des EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Feedback-Korrekturkoeffizienten/Kqac0 beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 30 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeits-Korrekturgewinns/Gkfbi beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 31 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten/Kgfbitw einer EGR-Strömungsgeschwindigkeit beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 32 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Fehlerraten-Lernwertes/Rqacn beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 33 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Aktualisieren des Fehlerraten-Lernwertes/Rqacn beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 34 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Lernrate Tclrn beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 35 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit/Cqe beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 36 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit/Cqe beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 37 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Berechnen einer Ziel-Öffnungsfläche/Aev des EGR-Ventils beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 38 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Setzen eines Arbeitswertes/Dtyvnt eines Drucksteuerventils der variablen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 39 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Setzen eines Überaufladungs-Bestimmungszeichens/FOVBST, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 40A–40E sind Zeitdiagramme, die eine Veränderung des Überladungs-Bestimmungs-Zeichens FOVBST in Bezug auf eine Veränderung einer Beschleunigeröffnung beschreiben.
  • 41 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Überladungs-Bestimmungs-Ansauggasmenge/Tqcyl beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 42 ist ein Diagramm, das die Charakteristika einer Effizienz eines Turboladers in Bezug auf den zugehörigen Dieselmotor beschreibt.
  • 43 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Setzen eines Unterdrückungs-Entlastungszeichens/FCLROB beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 44A, 44B sind Zeitdiagramme, die eine Veränderungsüberladungs-Bestimmungszeichens FOVBST und des Unterdrückungs-Entlastungszeichens FCLROB beschreiben.
  • 45 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zum Berechnen einer Überladungs-Unterdrückungszeitdauer/TTMROB beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 46 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Überladungs-Unterdrückungsdauer-Grundwertes/TTMROB0 beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 47 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Überladungs-Unterdrückungs-Zeitdauer-Korrekturkoeffizienten/KTMROB beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 48 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zum Berechnen einer Unterdrückungs-Entlastungszeitdauer TTMRCLROB beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 49 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Unterdrückungs-Entlastungs-Zeitdauer-Grundwertes/TTMRCLROB0 beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 50 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Unterdrückungsentlastungs-Zeitdauer-Korrekturkoeffizienten KTMRCLROB beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 51 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen einer Zielöffnungsrate/Rvnt der variablen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 52 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Zielöffnungsraten-Basiswertes/Rvnt0 der veränderlichen Düse in einem EGR-Betriebsbereich unter der Überladungs-Unterdrückungssteuerung beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 53 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel des Zielöffnungsraten-Basiswertes/Rvnt0 der veränderlichen Düse in dem EGR-Betriebsbereich unter einer normalen Motorsteuerung beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 54 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Ziel-Öffnungsraten-Basiswertes Rvnt0 der veränderlichen Düse in einem nicht-EGR-Betriebsbereich unter der Überladungs-Unterdrückungssteuerung beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 55 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Ziel-Öffnungsraten-Basiswertes Rvnt0 der veränderlichen Düse in dem nicht-EGR-Betriebsbereich unter normaler Motorsteuerung beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 56 ist ähnlich zu 51, zeigt jedoch ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung in Bezug auf das Unterprogramm zum Berechnen der Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse.
  • 57 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel des Ziel-Öffnungsraten-Basiswertes Rvnt0 der veränderlichen Düse in dem EGR-Betriebsbereich unter der Überladungs-Unterdrückungssteuerung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt.
  • 58 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel der Ziel-Öffnungsraten-Basiswertes Rvnt0 der veränderlichen Düse in dem EGR-Betriebsbereich unter der normalen Motorsteuerung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschreibt.
  • 59A–59C sind Zeitdiagramme, die eine Wirkung einer EGR-Rate auf eine Abgaszusammensetzung und eine Ansaug-Frischluftmenge des Dieselmotors beschreibt.
  • 60 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zum Berechnen einer Steuergröße Avnt_f in Vorwärtsfolgesteuerung einer Öffnungsrate der veränderlichen Düse und eines Verzögerungsverarbeitungswertes Rvnte der Zielöffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 61A–61D sind Zeitdiagramme, die eine Veränderung einer Abgasmenge des Dieselmotors in Bezug auf eine Veränderung einer Kraftstoffeinspritzmenge zeigt.
  • 62 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Vorauskorrekturgewinns TGKVNTO beschreibt, wenn die veränderliche Düse in einer Üffnungsrichtung arbeitet, gespeichert durch die Steuerung.
  • 63 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Vorauskorrekturgewinns TGKVNTC beschreibt, wenn die veränderliche Düse in einer Schließrichtung arbeitet, gespeichert durch die Steuerung.
  • 64 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Zeitkonstanten-Kehrwertes TTCVNTO einer Vorauskorrektur der Öffnungsrate der veränderlichen Düse beschreibt, und sie in die Öffnungsrichtung arbeitet, gespeichert durch die Steuerung.
  • 65 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Zeitkonstanten-Kehrwertes TTCVNTC der Vorauskorrektur der Öffnungsrate der veränder lichen Düse beschreibt, wenn sie in die Schließrichtung arbeitet, gespeichert durch die Steuerung.
  • 66 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen eines Rückkopplungs-Korrekturbetrages Avnt_fb der Öffnungsrate der veränderlichen Düse und einen Öffnungsraten-Lernwert Ravlr beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 67 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Setzen eines Rückkopplungs-Steuerungs-Gestattungszeichens FVNFB der Öffnungsrate der veränderlichen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 68 ist ein Diagramm, das einen Betriebsbereich des Dieselmotors zeigt, wobei die Steuerung in Rückkopplungssteuerung die Öffnungsrate der variablen Düse steuert.
  • 69 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Setzen von Rückkopplungsgewinnen der Öffnungsrate der veränderlichen Düse beschreibt.
  • 70 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Proportionalgewinn-Basiswertes Gkvntp0 beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 71 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Integralgewinn-Basiswertes Gkvnti0 beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 72 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Abgasbetrag-Korrekturkoeffizienten Gkvqexh beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 73 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Öffnungsraten-Korrekturkoeffizienten Gkvavnt beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 74 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen des Rückkopplungs-Korrekturbetrages Avnt_fb der Öffnungsrate der veränderlichen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 75 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Setzen eines Lern-Gestattungszeichens FVNLR der Öffnungsrate der veränderlichen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 76 ist ein Diagramm, das einen Betriebsbereich des Dieselmotors zeigt, in dem die Steuerung eine Lernsteuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse ausführt.
  • 77 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen des Öffnungsraten-Lernwertes Ravlr beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 78 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Lerngeschwindigkeit Kvntlrn beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 79 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Betriebsbereichs-Reflexionskoeffizienten Gkvntlnq beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 80 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Öffnungsraten-Reflexionskoeffizienten Gkvntlav beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 81 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen eines Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswertes Ratdty beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 82 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen einer End-Befehls-Öffnungsrate Trvnt beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 83 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel des Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswertes Ratdty beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 84 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen eines Befehls-Arbeitswertes Dtyv, ausgegeben an das Drucksteuerventil, beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 85 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Setzen eines Arbeitsverhältnis-Haltezeichens fvnt2 beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 86 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Berechnen eines Temperatur-Korrekturbetrages Dty_t beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 87 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel einer Basis-Abgastemperatur Texhb beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 88 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten Ktexh_Tw beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 89 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel des Temperatur-Korrekturbetrages Dty_t beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 90 ist ein Diagramm, das eine Wirkung der Temperatur auf die Beziehung zwischen dem Arbeitswert des Drucksteuerventils und einer Öffnungsrate der veränderlichen Düse beschreibt.
  • 91 ist ein Diagramm, der Inhalte einer Tafel eines Arbeitswertes Duty_h_p, wenn die veränderliche Düse vollständig geschlossen ist, während der Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty zunimmt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 92 ist ein Diagramm der Inhalte einer Tafel eines Arbeitswertes Duty_I_p, wenn die veränderliche Düse vollständig offen ist, während der Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty abnimmt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 93 ist ein Diagramm des Inhaltes einer Tafel eines arbeitswertes Duty_h_n, wenn die veränderliche Düse vollständig geschlossen ist, während der Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungsbearbeitungswert Ratdty sich vermindert, gespeichert durch die Steuerung.
  • 94 ist ein Diagramm der Inhalte einer Tafel eines Arbeitswertes Duty_h_n, wenn die veränderliche Düse vollständig geöffnet ist, während der Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty abnimmt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 95 ist ein Diagramm, das eine Hysterese in der Beziehung zwischen dem Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty und dem Arbeitswert nach dieser Erfindung zeigt.
  • 96 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Unterprogramm zum Prüfen der Arbeit der veränderlichen Düse beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 97 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zum Berechnen des Arbeitswertes Dtyvnt des Drucksteuerungsventils beschreibt, ausgeführt durch die Steuerung.
  • 98 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Steuerungsmusterwertes Duty_pu beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 99 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Arbeitswertes Duty_p_ne zum Prüfen der Arbeitsweise der veränderlichen Düse beschreibt, gespeichert durch die Steuerung.
  • 100 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Auflade-Wirkungsgrad eines Turboladers, einer korrigierten Massen-Strömungsrate QA und einem Druckverhältnis π beschreibt.
  • 101 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ladungswirkungsgrad einer Abgasmenge eines Dieselmotors und einer EGR-Menge desselben zeigt.
  • 102 ist ein Zeitdiagramm, das Simulationsergebnisse zeigt, wenn eine Vorauskorrektur auf die Öffnungsrate einer veränderlichen Düse angewandt wird, wobei ein Zeitkonstanten-Äquivalenzwert Tcvnt auf 0,1 und ein Vorauskorrekturgewinn Gkvnt auf 2 gesetzt wird.
  • 103 ist ähnlich zu 102, zeigt jedoch ein Simulationsergebnis, wenn der Vorauskorrekturgewinn Gkvnt auf 0,5 gesetzt wird.
  • 104A bis 104E sind Zeitdiagramme, die eine Veränderung der Ziel-Öffnungsrate Rvnt und einer Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac in einem Bereich kleiner Abgasmenge in der Steuervorrichtung nach dieser Erfindung.
  • 105A bis 105E sind ähnlich zu den 104A bis 104E, zeigen jedoch eine Veränderung der Ziel-Öffnungsrate Rvnt und der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac in einem Bereich großer Abgasmenge.
  • 106 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Programm zum Berechnen eines Öffnungs-Oberflächenbereiches Aev eines EGR-Ventils zeigt, ausgeführt durch eine Steuerung nach einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
  • 107 ist ein Diagramm, das die Inhalte einer Tafel eines Ziel-Oberflächenbereiches Eaev eines EGR-Ventils pro Einheit Abgasmenge zeigt, gespei chert durch die Steuereinrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
  • 108 ist ähnlich wie 107, zeigt jedoch einen theoretischen Wert.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Bezugnehmend auf 1 der Zeichnungen weist ein Dieselmotor 1 einen Ansaugkanal 3 und einen Abgaskanal 2 auf. Der Dieselmotor ist ein Mehrzylinder-Dieselmotor, so aufgebaut, dass das Muster der Wärmeabgabe eine Einzel-Stufenverbrennung ist infolge der Ausführung einer Niedrigtemperatur-Vorgemischverbrennung. Solch ein Dieselmotor ist gezeigt durch Tokkai Hei 8-86251, veröffentlicht durch das Japanische Patentamt 1999. Die Ansaugluft des Ansaugluftkanals 3 wird jedem Zylinder des Dieselmotors 1 über einen Sammler 3A zugeführt.
  • Ein Kompressor 55 eines Turboladers 50 und eine Ansaugdrossel 60, angetrieben durch einen Drosselbetätiger 61, sind in dem Ansaugkanal 3 stromauf des Sammlers 3A angeordnet.
  • Ein Wirbel-Steuerventil ist in einer Ansaugöffnung vorgesehen, die von dem Ansaugkanal 3 zu jedem Zylinder führt. Wenn der Dieselmotor 1 mit einer niedrigen Drehzahl bei niedriger Last läuft, schließt das Wirbel-Steuerventil einen Teil des Kanals und verursacht einen Wirbel in der Luftströmung, die in die Verbrennungskammer des Dieselmotors 1 strömt.
  • Die Verbrennungskammer ist eine Toroid-Verbrennungskammer von großem Durchmesser. Dies ist eine Verbrennungskammer, in der ein zylindrischer Hohlraum desselben Durchmessers in einem Kolben von einer Oberseitenoberfläche bis zu einer Basis ausgebildet ist. Ein konischer Teil ist als die Basis des Hohlraumes ausgebildet. Im Ergebnis wird der Widerstand gegen die Verwirbelung, die von der Außenseite des Formhohlraums einströmt, vermindert und die Vermischung von Luft und Kraftstoff wird gefördert. Infolge der Form des Hohlraumes zerstreut sich die Verwirbelung von der Mitte des Hohlraumes zur Außenseite, wenn der Kolben sich nach unten bewegt.
  • Der Dieselmotor 1 weist einen Kraftstoffeinspritzmechanismus vom „common rail"-Typ auf.
  • Bezugnehmend auf 2 weist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 einen Kraftstofftank 11, einen Kraftstoffzuführungskanal 12, eine Zuführungspumpe 14, eine Drucksammelkammer 16A, ausgebildet in einer gemeinsamen Schiene 16, und eine Düse 17 auf, die für jeden Zylinder vorgesehen ist. Nachdem der Kraftstoff, zugeführt von der Zuführungspumpe 14, in einem Drucksammler 16A über einen Hochdruck-Kraftstoffkanal 15 gespeichert ist, wird er zu jeder der Düsen 17 verteilt.
  • Die Düse 17 weist ein Nadelventil 18, eine Düsenkammer 19, einen Kraftstoffkanal 20 zu der Düsenkammer 19, ein Lager 21, einen Hydraulikkolben 22, eine Rückstellfeder 23, einen Kraftstoffkanal 24, der Hochdruckkraftstoff zu dem hydraulischen Kolben 22 führt, ein Dreiwege-Magnetspulenventil 25, eingesetzt in den Kraftstoffkanal 24, auf. Ein Rückschlagventil 26 und eine Drosselstelle 27 sind auch parallel in dem Kraftstoffkanal 24 vorgesehen. Die Rückstellfeder 23 drückt das Nadelventil 18 in die Schließrichtung des unteren Teiles der Figur über das Lager 21. Der hydraulische Kolben 22 kommt in Kontakt mit der oberen Kante des Lagers 21.
  • Das Dreiwegeventil 25 weist einen Anschluß A, verbunden mit der Drucksammelkammer 16A, einen Anschluß B, verbunden mit dem Kraftstoffkanal 24, und einen Anschluß C, verbunden mit einem Ablaß 28, auf. Wenn das Dreiwegeventil 25 AUS ist, sind die Anschlüsse A und B verbunden und die Anschlüsse B und C sind getrennt. Im Ergebnis sind die Kraftstoffkanäle 20 und 24 verbunden und Hochdruckkraftstoff wird sowohl zum oberen Teil des hydraulischen Kolbens 22 als auch zur Düsenkammer 19 von der Drucksammelkammer 16A geführt. Da der druckaufnehmende Oberflächenbereich des hydraulischen Kolbens 22 größer ist als der druckaufnehmende Oberfächenbereich des Nadelventils 18, sitzt in diesem Zustand das Nadelventil 18 in dem Ventilsitz, und die Nadel 17 wird hierdurch geschlossen. In diesem Zustand, in dem das Dreiwegeventil 25 EIN ist, sind die Anschlüsse A und B getrennt, und die Anschlüsse B und C sind verbunden.
  • Infolgedessen wird der Kraftstoffdruck des Kraftstoffkanals 24, der den hydraulischen Kolben 22 nach unten drückt, zum Kraftstofftank 11 über den Ablass 28 entlastet, und das Nadelventil 18 wird infolge des Kraftstoffdruckes der Düsenkammer 19, der auf das Nadelventil 18 in einer Aufwärtsrichtung wirkt, angehoben, und der Kraftstoff der Düsenkammer 19 wird von der Bohrung am Ende der Düse 17 eingespritzt. Wenn das Dreiwegeventil 25 in den AUS Zustand zurückkehrt, wirkt der Kraftstoffdruck der Drucksammelkammer 16A wieder nach unten auf den hydraulischen Kolben 22, das Nadelventil 18 sitzt in dem Ventilsitz und die Kraftstoffeinspritzung wird beendet.
  • Das heißt, der Kraftstoffeinspritz-Startzeitpunkt wird durch die Umschaltzeitpunkte von AUS zu EIN des Dreiwegeventils 25 eingestellt und die Kraftstoffeinspritzmenge wird durch die Dauer des EIN-Zustandes eingestellt. Daher, wenn der Druck der Drucksammelkammer 16A derselbe ist, nimmt die Kraftstoffeinspritzmenge zu, je länger die EIN-Zeit des Dreiwegeventils 25 dauert.
  • Außerdem, um den Druck der Drucksammelkammer 16A einzustellen, weist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 einen Rückführkanal 13 auf, der den überschüssigen Kraftstoff, abgegeben durch die Zuführungspumpe 14, zum Kraftstoffzuführungskanal 12 zurückführt. Der Rückführkanal 13 ist mit einem Druckregulierventil 31 versehen. Das Druckregulierventil 31 öffnet und schließt den Rückführkanal 13 und stellt den Druck der Drucksammelkammer 16A durch Veränderung der Kraftstoffeinspritzmenge an die Drucksammelkammer 16A ein.
  • Der Kraftstoffdruck der Drucksammelkammer 16A ist gleich dem Kraftstoffeinspritzdruck der Düse 17 und die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit wird höher, je höher der Kraftstoffdruck der Drucksammelkammer 16 ist. Das Dreiwegeventil 25 und das Druckregulierventil 31 funktionieren entsprechend dem Eingangssignal von einer Steuerung 41.
  • Der obige Aufbau der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 ist aus den Seiten 73 bis 77, Lecture Papers des 13. Symposiums über Brennkraftmaschinen gezeigt und bekannt.
  • Nunmehr, bezugnehmend wiederum auf 1, nachdem das Abgas in dem Abgaskanal 2 eine Abgasturbine 52 des Turboladers 50 antreibt, wird dieses in die Atmosphäre über einen katalytischen Wandler 62 abgegeben. Der katalytische Wandler 62 speichert Stickoxide (NOx), wenn der Dieselmotor 1 unter einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet und vermindert das eingeschlossene NOx durch Kohlenwasserstoff (HC), enthalten in dem Abgas, wenn der Dieselmotor 1 unter einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeitet.
  • Der Turbolader 50 weist die Abgasturbine 52 und den Kompressor 55 auf, der die Ansaugfrischluft in dem Ansaugkanal 3 entsprechend der Rotation der Abgasturbine 42 auflädt. Der Kompressor 55 ist in der Mitte des Ansaugkanals 3 vorgesehen, und der Ansaugkanal 3 liefert Luft, verdichtet durch den Kompressor 55 an den Dieselmotor 1. Eine veränderliche Düse 53, angetrieben durch einen Druckbetätiger 54, ist an einem Einlaß zu der Abgasturbine 52 vorgesehen.
  • Der Druckbetätiger 54 ist ein Membran-Betätiger 59, der die veränderliche Düse 53 entsprechend eines Signaldruckes antreibt, und ein Drucksteuerventil 56 erzeugt den Signaldruck entsprechend einer Signaleingabe von der Steuereinrichtung 41.
  • Die Steuereinrichtung 41 steuert die veränderliche Düse 53, um die Düsenöffnung zu verringern, wenn die Drehzahl des Dieselmotors 1 niedrig ist. Im Ergebnis wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das in die Abgasturbine 52 eingeführt wird, erhöht, so dass der vorbestimmte Aufladedruck erreicht wird. Andererseits steuert die Steuereinrichtung 41 die veränderliche Düse 53 auf vollständig offen, wenn die Drehzahl des Dieselmotors 1 hoch ist, um das Abgas in die Abgasturbine 52 ohne Widerstand einzuführen.
  • Wenn das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Dieselmotor 1 verbrannt wird, wird schädliches NOx gebildet. Die NOx Menge hängt größtenteils von der Verbrennungstemperatur ab, und die Erzeugungsmenge von NOx kann unterdrückt werden, indem die Verbrennungstemperatur niedrig gemacht wird. Der Dieselmotor 1 vermindert die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungskammer durch Abgasrückführung (EGR) und realisiert hierdurch eine Niedrigtemperaturverbrennung. Zu diesem Zweck weist der Dieselmotor 1 einen Abgasrückführungs-(EGR)Kanal 4 auf, der den Abgaskanal 2 stromauf der Abgasturbine 52 und einen Sammler 3A des Ansaugkanals 3 verbindet. Der EGR-Kanal 4 ist mit einem Abgasrückführungs-(EGR-)Ventil 6 vom Membrantyp versehen, das auf einen negativen Steuerdruck reagiert, vorgesehen von einem Unterdruck-Steuerventil 5 und einem Kühlsystem 7.
  • Das Unterdruck-Steuerventil 5 erzeugt einen Unterdruck in Abhängigkeit von einer Arbeitssignal-Eingabe von der Steuerung 41 und verändert hierdurch die Rate der Abgasrückführung (EGR-Rate) über das EGR-Ventil 6.
  • Zum Beispiel ist in dem Niedrigdrehzahl-/Niedriglast-Bereich des Dieselmotors 1 die EGR-Rate ein Maximum 100%, und wenn die Drehzahl und Last des Dieselmotors 1 zunehmen, wird die EGR-Rate verwmindert. Bei hoher Last, da die Abgastemperatur hoch ist, wird die Ansauglufttemperatur ansteigen, wenn eine große Menge von EGR ausgeführt wird. Wenn die Ansauglufttemperatur ansteigt, wird NOx nicht länger abnehmen, die Zündverzögerung des eingespritzten Kraftstoffes wird kürzer und es wird unmöglich, eine Vorgemisch-Verbrennung zu erreichen. Daher wird die EGR-Rate veranlasst, in Stufen abzunehmen, wenn die Drehzahl und Last des Dieselmotors 1 zunehmen.
  • Das Kühlsystem 7 führt Teile des Motorkühlwassers zu einem Wassermantel 8, der den EGR-Kanal 4 umgibt und kühlt das rückgeführte Abgas in dem EGR-Kanal 4. Ein Kühlwassereinlaß 7A des Wassermantels 8 ist mit einem Strömungssteuerventil 9 versehen, der die umgewälzte Menge des Kühlwassers entsprechend eines Signals von der Steuerung 41 einstellt.
  • Ein Druckregulierventil 31, das Dreiwegeventil 25, das Unterdruck-Steuerventil 5, der Druckbetätiger 54 und das Strömungssteuerventil 9 sind jeweils durch Signale von der Steuerung 41 gesteuert. Die Steuerung 41 weist einen Mikrocomputer auf, versehen mit einer Zentralprozessoreinheit (CPU), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Festwertspeicher (ROM) und einer Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (I/O Interface). Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuerung 41 eine Mehrzahl von Mikrocomputern aufweisen kann.
  • Signale entsprechend der Erfassungswerte werden in die Steuerung 41 von einem Drucksensor 32 eingegeben, der einen Kraftstoffdruck der Drucksammelkammer 16A erfaßt, ferner von einem Beschleuniger-Öffnungssensor (33), der eine Öffnung CI eines Fahrzeug-Beschleunigerpedals erfaßt, eines Kurbelwinkelsensors 34, der eine Drehzahl Ne und einen Kurbelwinkel des Dieselmotors 1 erfaßt, eines Zylinderidentifizierungssensors (35), der die Zylinder des Dieselmotors 1 identifiziert, eines Wassertemperatursensors 36, der eine Kühlwassertemperatur Tw des Dieselmotors 1 erfaßt, eines Ansaugluft temperatursensors 37, der eine Ansauglufttemperatur Ca des Dieselmotors 1 erfaßt, eines Atmosphärendrucksensors (38), der einen Atmosphärendruck Pa erfaßt, und eines Luftströmungsmessers 39, das eine Ansaugfrischluftströmungsrate des Ansaugkanals 3 stromauf des Kompressors 55 erfaßt. Der Atmosphärendrucksensor 38 und der Luftströmungsmesser 39 sind in dem Ansaugkanal 3 stromauf der Ansaugdrossel 60 installiert.
  • Auf der Grundlage der Drehzahl des Dieselmotors 1 und der Beschleunigeröffnung berechnet die Steuerung 41 eine Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge der Düse 17 und einen Zieldruck der Drucksammelkammer 16A. Der Kraftstoffdruck der Drucksammelkammer 16A wird rückkopplungsgesteuert durch Öffnen und Schließen des Druckregulierventils 31, so dass der tatsächliche Druck der Drucksammelkammer 16A, erfaßt durch den Drucksensor 32, mit dem Zieldruck übereinstimmt.
  • Die Steuerung 41 steuert auch eine EIN-Zeit des Dreiwegeventils 25 entsprechend der berechneten Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge und einen Kraftstoffeinspritz-Startzeitpunkt in Abhängigkeit von den Laufbedingungen des Dieselmotors 1 durch die Wechselzeit in EIN des Dreiwegeventils 25. Wenn zum Beispiel der Dieselmotor 1 in einem Niedrigdrehzahl-/Niedriglast-Zustand ist unter einer hohen EGR-Rate, wird der Kraftstoffeinspritz-Startzeitpunkt nahe des oberen Totpunktes (TDC) des Kolbens verzögert, so dass die Zündverzögerung des eingespritzten Kraftstoffes lang ist. Infolge dieser Verzögerung wird die Verbrennungskammer-Temperatur zum Zeitpunkt der Verbrennung vermindert und die Erzeugung von Rauch infolge der hohen EGR-Rate wird durch Erhöhen des Vormischungs-Verbrennungsverhältnisses unterdruckt. Andererseits wird der Einspritzstartzeitpunkt vorverstellt, wenn die Drehzahl und Last des Dieselmotors 1 zunehmen. Dies geschieht infolge des nachfolgenden Grundes. Insbesondere, selbst wenn die Zündverzögerungsdauer konstant ist, nimmt der Zündverzögerungs-Kurbelwinkel, erhalten durch Konvertierung der Zündverzögerungsdauer, proportional zur Zunahme der Motordrehzahl zu. Daher, um den eingespritzten Kraftstoff bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel zu zünden, muß der Einspritzstartzeitpunkt bei hoher Drehzahl vorverstellt werden.
  • Die Steuerung 41 steuert die Frischluftmenge und die EGR-Menge des Dieselmotors 1. Die Frischluftmenge wird über den Aufladedruck des Turboladers 50 über die veränderliche Düse 53 gesteuert, und die EGR-Menge wird über das EGR-Ventil 6 gesteuert.
  • Jedoch beeinflussen der Aufladedruck und die EGR-Menge einander und wenn die EGR-Menge verändert wird, kann es erforderlich sein, die Öffnung der veränderlichen Düse 43 zu ändern.
  • Da die Steuergenauigkeit des Aufladedruckes und die Steuergenauigkeit der EGR-Menge beide sinken, wenn der Motor 1 in einem Übergangszustand ist, wird es schwierig, diese Parameter, die einander beeinflussen, zu steuern.
  • Daher berechnet die Steuerung 41 eine Ziel-Ansaugfrischluftmenge TQac entsprechend den Laufzuständen des Motors 1 und setzt eine Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 des Turboladers 50 auf der Grundlage dieser Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac und einer EGR-Menge Qec pro Zylinder in der Einlaßventilposition des Dieselmotors 1 oder eine EGR-Rate Megrd in der Einlassventilposition des Dieselmotors 1.
  • Wenn ein Turbolader 50 eine Ansaugluftmenge entsprechend einer Beschleunigung eines Dieselmotors 1 erhöht, gibt es einen Abgasmengenbereich, in dem eine Zunahme der Abgasmenge einen Aufladewirkungsgrad erhöht, und einen Abgasmengenbereich, in dem eine Zunahme in der Abgasmenge einen Aufladewirkungsgrad vermindert.
  • In dem Abgasmengenbereich, in dem die Zunahme in der Abgasmenge den Aufladewirkungsgrad erhöht, führt eine Steuerung 41 eine Vorausverarbeitung aus, die die Gasströmungsverzögerung von der Veränderung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 zur Veränderung der Frischluftmenge auf die Ziel-Öffnungsrate Rvnt korrigiert. In dem Abgasmengenbereich, in dem die Zunahme der Abgasmenge den Aufladewirkungsgrad vermindert, führt die Steuerung 41 umgekehrt eine Verzögerungsverarbeitung zu der Ziel-Öffnungsrate Rvnt aus.
  • Die Steuerung 41 wendet außerdem unterschiedliche Vorausverarbeitungen zur Kompensation der Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54 auf die Verarbeitungswerte aus, erhalten durch diese Vorausverarbeitung oder Verzögerungsverarbeitung.
  • Die obige Steuerung, ausgeführt durch die Steuerung 41, wird in Bezug auf Ablaufdiagramme beschrieben. Die 3, 4 und 7 bis 13 sind aus Tokkai Hei 10-288071 bekannt, veröffentlicht durch das Japanische Patentamt 1998.
  • Das Programm zum Berechnen gemeinsamer Parameter, verwendet zur Steuerung des Aufladedrucks und der EGR-Menge werden zuerst beschrieben. Die gemeinsamen Parameter sind die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10, eine Ziel-EGR-Rate Megr des EGR-Ventils 6, ein Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin, eine tatsächliche EGR-Rate Megrd, eine Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, eine Ansaugfrischluftströmungsrate Qas0 des Ansaugkanals, die tatsächliche EGR-Menge Qec, und die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac.
  • Der Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin ist ein Wert, der eine EGR-Steuerverzögerung repräsentiert, infolge eines Sammlers 3A, eingesetzt zwischen dem EGR-Ventil 6 und dem Einlassventil des Dieselmotors1. Die tatsächliche EGR-Rate Megrd zeigt die EGR-Rate der Ansaugluft, die durch das Einlassventil des Dieselmotors 1 hindurchströmt. Die tatsächliche EGR-Rate Megrd verändert sich mit einer Verzögerung erster Ordnung relativ zu der Ziel-EGR-Rate Megr. Die Berechnung dieser Parameter wird unabhängig von dem Aufladedrucksteuerprogramm und dem EGR-Mengen-Steuerprogramm ausgeführt.
  • Zuerst Bezug nehmend auf 3, wird das Programm zum Berechnen der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol beschrieben. Dieses Programm wird synchron mit der Ausgabe eines REF-Signals durch den Kurbelwinkelsensor 34 für jede Referenzposition des Verbrennungstaktes jedes Zylinders ausgegeben. Im Falle eines Viertaktmotors wird das REF-Signal aller 180° für einen Vierzylindermotor ausgegeben und aller 120° für einen Sechszylindermotor.
  • Zuerst werden in einem Schritt S1 die Motordrehzahl Ne gelesen und in einem Schritt S2 die Beschleunigeröffnung CI wird gelesen.
  • In einem Schritt S3 wird eine Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Mqdrv durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 4, berechnet auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Be schleunigeröffnung CI. Diese Tafel wird vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert.
  • In einem Schritt S4 wird die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol berechnet durch Addieren einer Erhöhungskorrektur auf der Grundlage einer Motorkühlwassertemperatur Tw, etc., zu der Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Mqdrv.
  • Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das obige Programm nicht die Restluftmenge in dem EGR-Gas berücksichtigt. So ist entsprechend der Erfindung die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 nicht notwendigerweise gleich der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, berechnet in dem obigen Programm, sondern zu einer endgültigen Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qfin, die später beschrieben wird.
  • Als nächstes, Bezug nehmend auf 10, wird das Programm zum Berechnen der Ziel-EGR-Rate Megr beschrieben. Dieses Programm wird auch synchron mit dem REF-Signal ausgeführt.
  • Die Steuerung 41 liest zuerst die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Motorkühlwassertemperatur Tw in einem Schritt S51.
  • In einem Schritt S52, Bezug nehmend auf eine Tafel, gezeigt in 12, wird die Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb aus der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol berechnet. Diese Tafel wird vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert. In dieser Tafel ist die Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb größer in einem Bereich festgesetzt, in dem die Betriebsfrequenz des Motors höher ist. Dieser Bereich entspricht einem Bereich, in dem sowohl die Drehzahl Ne als auch die Last klein sind. In dieser Tafel wird die Last durch die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol repräsentiert. Wenn die Motorausgangsleistung hoch ist, besteht die Neigung, dass Rauch erzeugt wird, so dass in einem solchen Bereich die Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb festgelegt wird, kleine Werte zu haben.
  • In einem Schritt S53, Bezug nehmend auf eine Tafel, gezeigt in 13, wird ein Wassertemperatur-Korrekturkoeffizient Kegr_tw der Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb berechnet aus der Kühlwassertemperatur Tw. Diese Tafel wird auch vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert.
  • In einem Schritt S54 wird die Ziel-EGR-Rate Megr durch die folgende Gleichung (1) aus der Basis-Ziel-EGR-Rate Megrb und dem Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten Kegr_Tw berechnet. Megr = Megrb·Kegr_tw (1)
  • In einem Schritt S55 wird ein Unterprogramm, gezeigt in 13, das bestimmt, ob der Dieselmotor 1 in einem Komplettverbrennungszustand ist, oder nicht, ausgeführt.
  • Dieses Unterprogramm beschreibend wird zuerst in einem Schritt S61 die Motordrehzahl Ne gelesen und in einem Schritt S62 die Motordrehzahl Ne und ein Komplettverbrennungs-Bestimmungsscheibenniveau NRPMK entsprechend einer Komplettverbrennungsdrehzahl werden verglichen.
  • Das Scheibenniveau NRPMK wird z.B. auf 400rprn festgelegt. Wenn die Motordrehzahl Ne das Scheibenniveau NRPMK übersteigt, geht das Programm zu einem Schritt S63 über.
  • Hier wird ein Zählerwert Tmrkb mit einer vorbestimmten Zeit TMRKBP verglichen, und wenn der Zählerwert Tmrkb größer als die vorbestimmte Zeit TMRKBP ist, wird ein Komplettverbrennungszeichen auf EIN in einem Schritt S64 gedreht und das Unterprogramm wird beendet.
  • Wenn die Motordrehzahl Ne unterhalb des Scheibenniveaus NRPMK in dem Schritt S62 ist, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S66 über. Hier wird der Zählerwert Tmrkb auf Null gesetzt, das Komplettverbrennungszeichen wird auf AUS in einem nächsten Schritt S67 gesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • Wenn der Zählerwert Tmrkb unterhalb der vorbestimmten Zeit TMRKBP im Schritt S63 ist, wird der Zählerwert Tmrkb in einem Schritt S65 inkrementiert und das Unterprogramm wird beendet. In diesem Unterprogramm, selbst wenn die Motordrehzahl Ne das Scheibenniveau NRTMK übersteigt, wird das Komplettverbrennungszeichen nicht sofort auf EIN gestellt, und das Komplettverbrennungszeichen wird nur in EIN geändert, nachdem dieser Zustand für eine vorbestimmte Zeit TMRKBP angehalten hat.
  • Bezug nehmend wiederum auf die 10 bestimmt nach dem Ausführen des Unterprogramms von 13, die Steuerung 41 das Komplettverbrennungszeichen in einem Schritt S56. Wenn das Komplettverbrennungszeichen auf EIN ist, wird das Programm nach 10 beendet. Wenn das Komplettverbrennungszeichen AUS ist, wird die Ziel-EGR-Rate Megr in einem Schritt S57 auf Null zurückgesetzt und das Programm von 10 wird beendet.
  • Als nächstes Bezug nehmend auf die 14 und 15 wird ein Programm zum Berechnen des Zeitkonstanten-Kehrwertes Kkin und der tatsächlichen EGR-Rate Megrd nachfolgend beschrieben. Die tatsächliche EGR-Rate Megrd verändert sich mit einer Verzögerung erster Ordnung relativ zu der Ziel-EGR-Rate Megr. Da die Berechnung des Zeitkonstanten-Kehrwertes Kkin und der tatsächlichen EGR-Rate Megrd aufeinander bezogen sind, werden sie nachfolgend gemeinsam beschrieben.
  • 15 zeigt ein Programm zum Berechnen des Zeitkonstanten-Kehrwertes Kkin. Dieses Programm wird synchron mit dem REF-Signal ausgeführt.
  • Die Steuerung 41 liest die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und den unmittelbar vorhergehenden Wert Megrdn-1(%) der tatsächlichen EGR-Rate in einem Schritt S101. Der unmittelbar vorhergehende Wert Megrdn-1 ist ein Wert von Megrd berechnet beim unmittelbar vorhergehenden Auftreten, wenn das Programm ausgeführt wurde.
  • In einem Schritt S102 wird der äquivalente Volumeneffizienz-Basiswert Kinb aus der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 16, berechnet, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde.
  • In einem Schritt S103 wird der äquivalente Volumeneffizienzwert Kin aus der nachfolgenden Gleichung (2) berechnet. Wenn die EGR ausgeführt wird, vermindert sich der Anteil von Frischluft in der Ansaugluft und die Volumeneffizienz vermindert sich. Diese Verminderung wird in der Berechnung des äquivalenten Volumeneffizienzwertes Kin über den äquivalenten Volumeneffizienz-Basiswert Kinb wiedergespiegelt.
  • Figure 00270001
  • In einem Schritt S104 wird der Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin entsprechend der Kapazität des Sammlers 3A berechnet durch Mulitiplikation des äquivalenten Volumeneffizienzwertes Kin mit einer konstanten KVOL.
  • Die Konstante KVOL wird durch die nachfolgende Gleichung (3) ausgedrückt. KVOL = (VEINC)/VM (3)wobei
    • VE
    = Verdrängung des Dieselmotors 1,
    NC
    = Anzahl der Zylinder des Dieselmotors 1, und
    VM
    = Kapazität des Kanals von dem Sammler 3A zu dem Einlassventil.
  • 14 zeigt das Programm zum Berechnen der tatsächlichen EGR-Rate Megrd. Dieses Programm wird in einem Intervall von 10 Millisekunden ausgeführt.
  • Die Steuerung 41 liest zuerst die Ziel-EGR-Rate Megr in einem Schritt S91.
  • In einem nachfolgenden Schritt S92 wird der Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin gelesen. Das Programm von 15, das den Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin berechnet, wird synchron mit dem REF-Signal ausgeführt und dieses Programm, welches die tatsächliche EGR-Rate Megrd berechnet, wird in einem Intervall von 10 Millisekunden ausgeführt. Daher ist der Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin, der hier gelesen wird, der Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin, der durch das Programm von 15 unmittelbar vor der Ausführung des Programms von 14 berechnet wird. In entsprechender Weise ist der unmittelbar vorhergehende Wert Megrdn-1 der tatsächlichen EGR-Rate, gelesen durch das Programm von
  • 15, die tatsächliche EGR-Rate, berechnet durch das Programm von 14 unmittelbar vor der Ausführung des Programms von 15.
  • In einem Schritt S93 wird die tatsächliche EGR-Rate Megrd aus der nachfolgenden Gleichung (4) unter Verwendung der Ziel-EGR-Rate Megr des unmittelbar vorhergehenden Wertes Megrdn-1 und des Zeitkonstanten-Kehrwertes Kkin berechnet. Megrd = Megr·Kkin·Ne·Ke2# + Megrdn-1·(1 – Kkin·Ne·KE2#) (4)wobei
    • KE2#
    = konstant.
  • In dieser Gleichung ist Ne·KE2# ein Wert, um die EGR-Rate pro Ansaughub jedes Zylinders in eine EGR-Rate pro Zeiteinheit umzuwandeln.
  • Als nächstes Bezug nehmend auf 7, wird ein Programm zur Berechnung der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac beschrieben. Dieses Programm wird synchron mit dem REF-Signal ausgeführt. Die Zylinderansaugfrischluftmenge Qac drückt die Ansaugfrischluftmenge in der Einlassventilposition eines Zylinders des Dieselmotors 1 aus. Die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac wird aus der Frischluftströmungsrate Qas0 des Ansaugkanals 3, erfaßt durch den Luftströmungsmesser 39 berechnet. Da aber der Luftströmungsmesser 39 stromauf des Kompressors 55 angeordnet ist, wird die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac unter Berücksichtigung der Zeit berechnet, bis die Luft, die durch den Luftströmungsmesser 39 hindurchgegangen ist, in den Zylinder über den Sammler 3A eingeführt worden ist.
  • Zuerst liest in einem Schritt S31 die Steuerung 41 die Motordrehzahl Ne und die Frischluftströmungsrate Qas0 des Ansaugkanals 3.
  • In einem Schritt S32 wird die Ansaugfrischluft-Strömungsrate Qas0 in eine Ansaugfrischluftmenge Qac0 pro Zylinder durch die folgende Formel (5) umgewandelt.
    Figure 00280001
    wobei
    • KCON#
    = konstant.
  • Die Konstante KCON# ist eine Konstante zum Umwandeln der Ansaugfrischluft-Strömungsrate Qas0 des Ansaugkanals 3 in die Ansaugfrischluftmenge Qac0 pro Zylinder. In einem Vierzylindermotor führen zwei Zylinder bei jeder Drehung das Ansaugen von Luft aus, so dass die Konstante KCON# 30 ist. In einem Sechszylindermotor führen bei jeder Umdrehung drei Zylinder ein Luftansaugen aus, so dass die Konstante KCON# 2 ist.
  • Eine beträchtliche Zeit ist erforderlich, bis die Luft, die den Luftströmungsmesser 39 passiert hat, tatsächlich in den Zylinder gelangt. Um diese Zeitdifferenz zu korrigieren, führt die Steuerung 41 die Verarbeitung der Schritte S33, S34 aus.
  • Im Schritt S33 wird unter Berücksichtigung der Zeit, die erforderlich ist, von dem Luftströmungsmesser 39 zum Einlaß des Sammlers 3A ein Wert Qac0n-L von Qac0 welcher der EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Rückkopplungskorrekturkoeffizient war, den das Programm L mal vorher ausgeführt hat, als eine Ansaugfrischluftmenge Qacn pro Zylinder am Einlaß des Sammlers 3A festgelegt. Der Wert von L wird experimentell bestimmt.
  • In dem Schritt S34, unter Berücksichtigung der Zeitdifferenz von dem Sammler 3A bis zum Einlassventil des Dieselmotors 1, wird die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac aus der Gleichung (6) der Verzögerung erster Ordnung berechnet. Qac = Qacn-1·(1 – Kkin) + Qacn·Kkin (6)wobei
    • Kkin
    = Zeitkonstanten-Kehrwert, und
    Qacn-1
    = Qac, berechnet in dem unmittelbar vorhergehenden Fall der Ausführung des Programmes.
  • Die Signaleingabe an die Steuerung 41 von dem Luftströmungsmesser 39 ist ein analoges Spannungssignal Us, und die Steuerung 41 wandelt das analoge Spannungssignal Us in die Ansaugfrischluftströmungsrate Qas0 des Ansaugkanals 3 durch Abarbeiten eines Programms um, das in 8 gezeigt ist. Dieses Programm wird in einem Intervall von 4 Millisekunden ausgeführt.
  • In einem Schritt S41 liest die Steuerung 41 das analoge Spannungssignal Us, und in einem Schritt S42 wandelt es dies in eine Strömungsrate Qas0_d durch Auslesen einer Tafel, die in 9 gezeigt ist, um. Diese Tafel wird vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert.
  • Außerdem wird in einem Schritt S43 eine gewichtete Durchschnittsverarbeitung bezüglich der Strömungsrate Qas0_d ausgeführt und der Wert, der erhalten wird, wird als die Frischluft-Strömungsrate Qas0 des Ansaugkanals 3 genommen. Als nächstes, Bezug nehmend auf 21, wird ein Programm zum Berechnen der tatsächlichen EGR-Menge Qec beschrieben. Die tatsächliche EGR-Menge Qec entspricht einer EGR-Menge pro Zylinder an der Position des Einlassventils. Dieses Programm wird in einem Intervall von 1 Millisekunden ausgeführt.
  • Zuerst liest in einem Schritt S121 die Steuerung 41 die Ansaugfrischluftmenge Qacn pro Zylinder am Einlaß des Sammlers 3A, die Ziel-EGR-Rate Megr und den Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin entsprechend der Kapazität des Sammlers. Für die Ansaugfrischluftmenge Qacn pro Zylinder am Einlaß des Sammlers 3A wird ein Wert, berechnet durch das Programm nach 7 verwendet, und für den Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin wird ein Wert, berechnet durch das Programm von 15, verwendet.
  • In einem nächsten Schritt S122 wird ein EGR-Menge Qec0 pro Zylinder am Einlaß des Sammlers 3A aus der nachfolgenden Gleichung (7) berechnet. Qec0 = Qacn·Mger (7)
  • In einem nächsten Schritt S123, wird die tatsächliche EGR-Menge Qec durch die folgende Gleichung (8) berechnet und das Programm beendet. Qec = Qec0·Kkin·Ne·KE# + Qecn-1·(1 – Kkin·Ne·KE#) (8)wobei
    • Qecn-1
    = Qec berechnet beim unmittelbar vorhergehenden Auftreten der Abarbeitung dieses Programmes.
  • Die EGR-Menge Qec pro Zylinder an der Stelle des Einlaßventiles ist äquivalent der tatsächlichen EGR-Menge pro Zylinder des Dieselmotors 1. In der nachfolgenden Be schreibung wird die EGR-Menge Qec pro Zylinder an der Position des Einlaßventiles der Einfachheit halber als die tatsächliche EGR-Menge bezeichnet.
  • Die tatsächliche EGR-Menge Qec, die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac, die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac und die Ziel-EGR-Menge Tqek sind alles Strömungsraten (Strömungsgeschwindigkeiten), aber sie werden üblicherweise als Mengen im üblichen Gebrauch bezeichnet und dies wird auch in der nachfolgenden Beschreibung gemacht.
  • 17 zeigt ein Programm zum Berechnen der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac. Dieses Programm wird in einem Intervall vom 10 Millisekunden abgearbeitet. Die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac entspricht der Ziel-Frischluftmenge am Sammler 3A.
  • Zuerst liest in einem Schritt S111 die Steuereinheit 41 die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die tatsächliche EGR-Rate Megrd.
  • In einem Schritt S112 wird die tatsächliche EGR-Rate Megrd mit einem vorbestimmten Wert MEGRLV# verglichen. Der vorbestimmte Wert MEGRLV# ist ein Wert zum Bestimmen, ob die Abgasrückführung tatsächlich ausgeführt wird, oder nicht, und wird z.B. auf 0.5% festgelegt.
  • In dem Schritt S112, wenn Megrd > MEGRLV# ist, geht das Programm zu einem Schritt S113 über. Anderseits, wenn Megrod ≤ MEGRLV# ist, geht das Programm zu einem Schritt S116 über. Um den Fall von sehr kleiner Abgasrückführung als einen Fall zu behandeln, in dem keine Abgasrückführung ausgeführt wird, wird der vorbestimmte Wert MEGRLV# nicht auf Null gesetzt.
  • In dem Schritt S113 wird der Ziel-Ansaugfrischluftmengen-Basiswert Tqacb aus der Motordrehzahl Ne und der tatsächlichen EGR-Rate Megrd durch Auslesen einer Tafel berechnet, die in 18 gezeigt ist. Wenn die Motordrehzahl Ne konstant ist, gibt die Tafel einen größeren Ziel-Ansaufrischluftmengen-Basiswert tQacb, je größer die tatsächliche EGR-Rate Megrd ist. Diese Tafel wird vorher in dem Speicher der Steuereinheit 41 gespeichert.
  • Als nächstes wird in einem Schritt S114 ein Korrekturkoeffizient ktQac der Ziel-Ansaugfrischluftmenge aus der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen einer Tafel, die in 19 gezeigt ist, berechnet. Der Korrekturkoeffizient ktQac ist ein Koeffizient zum Festlegen der Ziel-Ansaugfrischluftmenge entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges.
  • Zu einem Schritt S115 wird die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac durch Multiplikation des Ziel-Ansaugfrischluftmengen-Basiswertes tQacb mit dem Korrekturkoeffzienten ktQac berechnet.
  • Anderseits wird im Schritt S116 die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac, wenn die Abgas-Rückführung nicht ausgeführt wird, aus der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen einer Tafel, die in 20 gezeigt ist, berechnet.
  • Nach Berechnen der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac auf diese Weise wird das Programm beendet.
  • Die Steuerung der EGR-Menge des EGR-Ventiles 6, ebenso wie die Steuerung des Aufladedruckes des Turboladers 50 durch die Steuereinrichtung 51, werden auf der Grundlage dieser gemeinsamen Parameter ausgeführt, der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol des Zeitkonstanten-Kehrwertes Kkin, der Ziel-EGR-Rate Megr, der tatsächlichen EGR-Rate Megrd, der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, der tatsächlichen EGR-Menge Qec und der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac.
  • Die Steuerung der EGR-Menge wird durch Steuern eine Öffnungsfläche des EGR-Ventiles 6 ausgeführt, so dass diese gleich einer Ziel-Öffnungsfläche Aev ist.
  • Als nächstes wird das Programm zum Berechnen der Ziel-Öffnungsfläche Aev des EGR-Ventiles 6 für diese Steuerung unter Bezugnahme auf 37 beschrieben. Dieses Programm wird synchron mit dem REF-Signal ausgeführt.
  • Als erstes liest die Steuerung 41 eine Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder an der Stelle des EGR-Ventiles 6, einen EGR-Mengen-Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00 und die EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit Cqe in einem Schritt S231.
  • Diese Werte werden durch separate Programme berechnet.
  • Die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder an der Stelle des EGR-Ventiles 6 wird durch das Programm, das in 6 gezeigt ist, berechnet. Der EGR-Mengen-Rückkoppelungskorrekturkoeffizient Kqac00 wird durch ein separates Programm berechnet, das in 22 gezeigt ist, und ein Unterprogramm, das in 26 gezeigt ist. Die EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit Cqe wird durch das Programm berechnet, das in 35 gezeigt ist.
  • Diese Programme werden zuerst beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 6, liest zuerst in einem Schritt S21 die Steuerung 41 die Ansaugfrischluftmenge Qacn am Einlaß eines Sammlers 3A. Die Ansaugfrischluftmenge Qacn pro Zylinder am Einlaß des Sammlers 3A ist ein Wert, berechnet durch den Schritt S33 von 7.
  • Als nächstes wird in einem Schritt S22 die Ziel-EGR-Rate Megr gelesen. Die Ziel-EGR-Rate Megr ist ein Wert, berechnet durch das Programm von 10.
  • Als nächstes wird in einem Schritt S23 eine erforderliche EGR-Menge Mqec durch die Gleichung (9) berechnet. Mqec = Qacn·Megr (9)
  • In einem nächsten Schritt S24 wird eine Verzögerungsverarbeitung bezüglich der erforderlichen EGR-Menge Mqec durch die nachfolgende Gleichung (10) ausgeführt unter Verwendung eines Zeitkonstanten-Kehrwertes Kkin, berechnet durch das Programm nach 15 und dies wird in einen Zwischenwert umgewandelt, entsprechend der erforderlichen EGR-Menge pro Zylinder an der Position des Einlaßventiles des Dieselmotors 1. Rqec = Mqec·Kkin + Rqecn-1·(1 – Kkin) (10)wobei
    • Rqecn-1
    = Rqec, berechnet in dem unmittelbar vorhergehen den Abbearbeitung dieses Programmes.
  • In einem nächsten Schritt S25 wird eine Vorausverarbeitung durch die nachfolgende Gleichung (11) ausgeführt, unter Verwendung des Zwischenwertes Rqec und der erforderlichen EGR-Menge Mqec, um eine Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder an der Stelle des EGR-Ventiles 6 auszuführen. Tqec = GKQEC·Mqec – (GKQEC – 1)·Rqecn-1 (11)
  • 22 zeigt das Programm zum Berechnen des EGR-Mengen-Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00, eines EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac0 und eines EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Lernkorrekturkoeffizienten Kqac.
  • Dieses Programm wird synchron mit dem REF-Signal ausgeführt.
  • Der EGR-Mengen-Rückkoppelungskorrekturkoeffizient Kqac00, gelesen in einem Schritt S231 von 37, wird durch dieses Programm berechnet.
  • Zuerst liest in einem Schritt S131 die Steuerung 41 die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac, die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, die Motordrehzahl Ne und die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol.
  • In einem Schritt S132 wird ein Verzögerungs-Verarbeitungswert tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (12) berechnet, aus der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac und dem Zeitkonstanten-Kehrwert Kkin, berechnet durch das Programm nach 15. Der Verzögerungs-Verarbeitungswert tQacd entspricht der Ziel-Ansaugfrischluftmenge an der Stelle des Einlaßventiles des Dieselmotors 1. tQacd = tQac·Kkin·KQA# + tQacdn-1·(1 – Kkin·KQA#) (12)wobei
    • KQA#
    = konstant, und
    tQacdn-1
    = tQacd, berechnet beim unmittelbar vorhergehenden Auftreten, wenn das Programm ausgeführt wurde.
  • In einem nachfolgenden Schritt S133 wird ein Rückkoppelungssteurungs-Gestattungszeichen fefb, ein Lern-Gestaltungszeichen felrn und ein Lernwert-Reflexionsgestattungszeichen felrn2, die Bezug haben zu der Steuerung der EGR-Ventilöffnung, gelesen.
  • Diese Zeichen werden durch unabhängige Programme, gezeigt in 23, 24 und 25, jeweils berechnet.
  • 23 zeigt das Programm zum Setzen des Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichens fefb. Das Programm wir in einem Intervall von zehn Millisekunden ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 23 liest zuerst in einem Schritt S271 die Steuerung 41 die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die tatsächliche EGR-Rate Megrd und die Wassertemperatur Tw.
  • In anschließenden Schritten S152–S155 werden die EGR-Mengen-Rückkoppelungssteuerungsbedingungen bestimmt.
  • Im Schritt S152 wird bestimmt, ob die tatsächliche EGR-Rate Megrd einen vorbestimmten Wert MEGRFB# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert MEGRFB# ist ein Wert zum Prüfen, ob die Abgasrückführung tatsächlich ausgeführt wird. In dem Schritt S153 wird festgestellt, ob die Kühlwassertemperatur Tw einen vorbestimmten Wert TwFBL# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TwFBL# ist auf 30°C festgesetzt. In einem Schritt S154 wird festgestellt, ob die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol einen vorbestimmten Wert QSOLFBL# übersteigt, oder nicht.
  • Der vorbestimmte Wert QSOLFBL# ist ein Wert um zu prüfen, ob der Dieselmotor 1 sich nicht in einem Kraftstoffstoppzustand befindet. In einem Schritt S155 wird festgestellt, ob die Motordrehzahl Ne einen vorbestimmten Wert NeFBL# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert NeFBL# ist ein Wert um zu prüfen, ob sich das Fahrzeug nicht in einem Bereich niedriger Drehzahl befindet, in dem der Dieselmotor 1 aufhört zu rotieren.
  • Wenn alle Bedingungen der Schritte S152–S155 erfüllt sind, geht das Programm zu einem Schritt S156 über und inkrementiert einen Zeitgeberwert Ctrfb.
  • In einem folgenden Schritt S158 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert Ctrfb größer ist als ein vorbestimmter Wert TMRFB#, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TMRFB# wird z.B. auf einen Wert kleiner als eine Sekunde festgelegt. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung zustimmend ist, setzt das Programm das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb in einem Schritt S159 auf Eins und das Programm wird beendet.
  • Wenn andererseits eine der Bedingungen der Schritte S152–S155 nicht erfüllt ist, setzt das Programm in einem Schritt S157 den Zeitgeberwert Ctrfb auf Null und geht über zu einem nachfolgenden Schritt S160.
  • Wenn die Bestimmung des Schrittes S158 negativ ist, geht das Programm ebenfalls auf den Schritt S160 über.
  • In dem Schritt S160 wird das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb auf Null zurückgesetzt und das Programm beendet.
  • Entsprechend dieses Programmes wird das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb dann auf Eins gesetzt, wenn der Zustand, in dem alle Bedingungen der Schritte S152–S155 erfüllt waren, für eine Zeit anhält, die den vorbestimmten Wert TMRFB# übersteigt, und in anderen Fällen wird das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb auf Null zurückgesetzt.
  • 24 zeigt ein Programm zum Setzen des Lernwert-Reflexionsgestattungszeichen felrn2. Dieses Programm wir auch in einem Intervall von zehn Millisekunden ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 24 liest in einem Schritt S161 die Steuerung 41 zuerst die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die tatsächliche EGR-Rate Megrd und die Kühlwassertemperatur Tw.
  • In nachfolgenden Schritten S162–S165 werden die EGR-Mengen-lernwertreflektierenden Bedingungen bestimmt.
  • In dem Schritt 162 wird bestimmt, ob die tatsächliche EGR-Rate Megrd einen vorbestimmten Wert MEGRLN2# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert MEGRLN2# ist ein Wert um zu prüfen, dass die Abgasrückführung tatsächlich ausgeführt wird. In dem Schritt S163 wird bestimmt, ob die Kühlwassertemperatur Tw einen bestimmten Wert TwLNL2# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TwLNL2# wird auf 20°C festgesetzt. In dem Schritt S164 wird festgestellt, ob die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol einen vorbestimmten Wert QSOLLNL2# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert QSOLLNL2# ist ein Wert um zu prüfen, dass der Dieselmotor 1 nicht in einem Kraftstoffstoppzustand ist. In dem Schritt S165 wird festgestellt, ob die Motordrehzahl Ne einen vorbestimmten Wert NeLNL2# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert NeLNL2# ist ein Wert um zu prüfen, dass das Fahrzeug nicht in einem Bereich niedriger Drehzahl sich befindet, in dem der Dieselmotor 1 die Rotation stoppt.
  • Nur wenn alle diese Bedingungen S162–S165 erfüllt sind, geht das Programm zu einem Schritt S166 über und inkrementiert einen Zeitgeberwert Ctrln2.
  • In dem folgenden Schritt S168 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert Ctrln2 einen vorbestimmten Wert TMRLN2# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TMRLN2# wird auf 0.5 Sekunden festgelegt. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung zustimmend ist, setzt das Programm den lernwertreflektierende Gestattungszeichen felrn2 auf Eins in einem Schritt S169 und das Programm wird beendet.
  • Wenn andererseits eine der Bedingungen der Schritte S162–S165 nicht erfüllt ist, setzt das Programm in einem Schritt S167 den Zeitgeberwert Cfrln2 und geht zu einem Folgeschritt S170 über. Wenn die Bestimmung des Schrittes S168 negativ ist, geht das Programm ebenfalls auf den Schritt S170 über.
  • In dem Schritt S170 wird das lernwertreflektierende Gestattungszeichen felm2 auf Null zurückgesetzt und das Programm wird beendet.
  • 25 zeigt das Programm zum Setzen des Lerngestattungszeichens felrn. Das Programm wird auch mit einem Intervall von zehn Millisekunden abgearbeitet.
  • Bezugnehmend auf 25 liest zuerst in einem Schritt S171 die Steuerung 41 die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die tatsächliche EGR-Rate Megrd und die Wassertemperatur Tw.
  • In Folgeschritten S172–S177 werden die EGR-Mengen-Lerngestattungsbedingungen bestimmt.
  • In dem Schritt S172 wird festgestellt, ob die tatsächliche EGR-Rate Megrd einen vorbestimmten Wert MEGRLN# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert MEGRLN# ist ein Wert zum Prüfen, dass die Abgasrückführung tatsächlich ausgeführt wird. In dem Schritt S173 wird festgestellt, ob die Kühlwassertemperatur Tw einen vorbestimmten Wert TwLNL# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TwLNL# wird auf 70° bis 80°C festgelegt. In dem Schritt S174 wird festgestellt, ob die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol einen vorbestimmten Wert QSOLLNL# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert QSOLLNL# ist ein Wert um zu prüfen, dass der Dieselmotor 1 sich nicht in einem Kraftstoffstoppzustand befindet. In dem Schritt S175 wird festgestellt, ob die Motordrehzahl Ne einen vorbestimmten Wert NeLNL# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert NeLNL# ist ein Wert um zu prüfen, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Bereich niedriger Drehzahl befindet, in dem der Dieselmotor 1 die Rotation stoppt. In dem Schritt S176 wird festgestellt, ob das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb Eins ist, oder nicht. In dem Schritt S177 wird festgestellt, ob das lernwertreflektierende Gestattungszeichen felrn2 Eins ist, oder nicht.
  • Nur wenn alle die Bedingungen S172–S177 erfüllt sind, geht das Programm zu einem Schritt S178 über und inkrementiert einen Zeitgeberwert Ctrln.
  • In einem Folgeschritt S180 wird festgestellt, ob der Zeitgeberwert Ctrln einen vorbestimmten Wert TMRLN# übersteigt, oder nicht. Der vorbestimmte Wert TMRLN# wird auf vier Sekunden festgesetzt. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung zustimmend ist, setzt das Programm das Lerngestattungszeichen felm auf Eins in einem Schritt S181 und das Programm wird beendet. Wenn andererseits eine der Bedingungen der Schritte S172–S177 nicht erfüllt sind, setzt in einem Schritt S179 das Programm den Zeitgeberwert Ctrln auf Null und geht zu einem Folgeschritt S182 über. Das Programm geht auch zu dem Schritt S182 über, wenn die Bestimmung des Schrittes S180 negativ ist. Im Schritt S182 wird das Lerngestattungszeichen felm auf Null zurückgesetzt und das Programm wird beendet.
  • Bezugnehmend wiederum auf 22 bestimmt nach dem Lesen dieses Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichens fefb des lernwertreflektierenden Gestattungszeichens felm2 und des Lern-Gestattungszeichens felrn in einem Schritt S134 die Steuerung 41, ob die Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb Eins ist, oder nicht.
  • Wenn das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb Eins ist, nach Berechnen des Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00 der EGR-Menge in einem Schritt S135, und der Rückkoppelungskorrekturkoeffizient Kqac0 der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit Cqe in einem Schritt S136 ist, geht die Steuerung 41 zu einem Schritt S139 über.
  • Wenn andererseits das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen fefb im Schritt S134 nicht Eins ist, setzt die Steuerung 41 den Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00 der EGR-Menge in einem Schritt S137 auf Eins, setzt den Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac0 in einem Folgeschritt S138 auf Eins und geht anschließend zum Schritt S139 über.
  • Nunmehr wird die Berechnung des Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00 der EGR-Menge, ausgeführt in dem Schritt S135, und die Berechnung des Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac0 der EGR-Geschwindigkeit, ausgeführt in dem Schritt S136, beschrieben.
  • Die Berechnung des Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00 der EGR-Menge wird durch ein Unterprogramm von 26 ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 26 liest in einem Schritt S191 die Steuerung 41 zuerst den Verzögerungsverarbeitungswert tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge, die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Kühlwassertemperatur Tw. Der Verzögerungsverarbeitungswert tQacd ist ein Wert, der in dem Schritt S132 von 22 berechnet wird.
  • In einem Schritt S192 wird ein Korrekturgewinn Gkfb der EGR-Strömungsrate berechnet durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 27, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol. In einem Folgeschritt S193 wird ein Wassertemperatur-Korrekturkoeffizient Kqfbtw des Korrekturgewinns durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 28, berechnet, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tw.
  • In einem abschließenden Schritt S194 wird der Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizient Kqac00 der EGR-Menge durch die nachfolgende Gleichung (13) berechnet, unter Verwendung des Korrekturgewinns Gkfb und des Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten Kgfbtw. Kqac00 = (tQacd/Qac – 1)·Gkfb·Kgfbtw + 1 (13)(tQacd/Qac – 1), der erste Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (13), ist ein Fehlerverhältnis des Verzögerungsverarbeitungswertes tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge im Verhältnis zu der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac. Daher ist der Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizient Kqac00 der EGR-Menge ein Wert, der auf Eins zentriert ist.
  • Die Berechnung des Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit wird durch ein Unterprogramm ausgeführt, wie in 29 gezeigt.
  • Bezugnehmend auf 29 liest in einem Schritt S201 die Steuerung 41 zuerst den Verzögerungsverarbeitungswert tQacd, die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Kühlwassertemperatur Tw.
  • In einem Schritt S202 wird ein Korrekturgewinn Gkfbi der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 30, berechnet, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Kraftstoffeinspritzmenge Qsol.
  • In einem Schritt S203 wird ein Wassertemperatur-Korrekturkoeffizient Kgfbitw des Korrekturgewinns, berechnet durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 31, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tw.
  • In einem Folgeschritt S204 wird ein Fehlerverhältnis Rqac0 durch die folgende Gleichung (14) berechnet, unter Verwendung des Korrekturgewinns Gkfbi und des Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten Kgfbitw. Rqac0 = (tQacd/Qac – 1)·Gkfbi·Kgfbitw + Rqac0n1 (14)wobei,
    • Rqac0n1
    = Rqac0, berechnet in dem unmittelbar vorhergehenden Fall, bei dem das Unterprogramm ausgeführt wurde.
  • In einem Folgeschritt S205, durch Addieren von Eins zu dem Fehlerverhältnis Rqac0, wird der EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Rückkoppelungskorrekturkoeffizient Kqac0 berechnet. Daher ist der Rückkoppelungskorrekturkoeffizient Kqac0 der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit ein Wert proportional dem Integral des Fehlerverhältnisses.
  • Bezugnehmend nunmehr wiederum auf 22, nach dem Festlegen des Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00 der EGR-Menge und des Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit, bestimmt die Steuerung 41 im Schritt S139, ob das lernwertreflektierende Gestattungszeichen felrn2 Eins ist, oder nicht.
  • Wenn das lernwertreflektierende Gestattungszeichen felm2 Eins ist, d.h., wenn eine Widerspiegelung des Lernwertes in der EGR-Mengensteuerung gestattet ist, liest in einem Schritt S140 die Steuerung 41 den Fehlerverhältnis-Lernwert Rqacn durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 32, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol. In einem nächsten Schritt S141 wird der EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Lernkorrekturkoeffizient Kqac durch Addieren von Eins zu dem Fehlerverhältnis-Lernwert Rqacn berechnet.
  • Wenn das lernwertreflektierende Gestattungszeichen felm2 nicht Eins ist im Schritt S139, setzt die Steuerung 41 den EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Lernkorrekturkoeffizienten Kqac auf Eins in einem Schritt S142.
  • Nach dem Verarbeiten der Schritte S141 oder des Schrittes S142 in einem Schritt S143 bestimmt die Steuerung 41, ob das Lern-Gestattungszeichen felrn Eins ist, oder nicht.
  • Wenn das Lern-Gestattungszeichen felrn Eins ist, subtrahiert in einem Schritt S144 die Steuerung 41 Eins von dem EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Qqac0, um den Momentanwert Rqacp des Fehlerverhältnisses zu berechnen. In einem Folgeschritt S146 wird der Lernwert aktualisiert, unter Verwendung des Unterprogrammes von 33, und das Programm wird beendet.
  • Wenn das Lern-Gestattungszeichen felrn nicht Eins ist, setzt in einem Schritt S145 die Steuerung 41 den Momentanwert Rqacp des Fehlerverhältnisses auf Null und beendet das Programm von 22.
  • Als nächstes wird das Aktualisieren des Lernwertes beschrieben, das im Schritt S146 ausgeführt wird.
  • Bezugnehmend auf 33 liest in einem Schritt S211 die Steuerung 41 zuerst die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und das Fehlerverhältnis Rqacp, berechnet in dem Schritt S144 von 22.
  • In einem Schritt S212 wird eine Lernrate Tclrn durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 34, berechnet, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol.
  • In einem Schritt S213, wird der Fehlerverhältnis-Lernwert Rqacn durch Auslesen der vorerwähnten Tafel aus 32 auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol berechnet.
  • In einem Folgeschritt S214 wird eine gewichtete Mittelwertverarbeitung durch die nachfolgende Formel (15) zu dem Fehlerverhältnis Rqacp, gelesen in dem Schritt S211, hinzugefügt und das Aktualisieren des Fehlerverhältnis-Lernwertes wird ausgeführt. Rqacn(new) = Rqacp·Tclrn + Rqacn(old)·(1Tclrn) (15)wobei
    • Rqacn(new)
    = Fehlerverhältnis-Lernwert Raqcn zum Schreiben in die Tafel,
    Raqcp
    = Fehlerverhältnis, gelesen im Schritt S211, und
    Rqacn(old)
    = Fehlerverhältnis-Lernwert Rqacn, gelesen aus der Tafel im Schritt 213.
  • In einem nächsten Schritt S215 wird der gespeicherte Wert der Tafel von 32 überschrieben, unter Verwendung des Fehlerverhältnis-Lernwertes Rqacn(new), auf diese Weise berechnet.
  • Durch Beenden des Unterprogrammes von 33 beendet die Steuerung 41 die Verarbeitung des Programmes von 22.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 35 ein Programm zum Berechnen der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit Cqe beschrieben.
  • Zuerst liest in einem Schritt S221 die Steuerung 41 die tatsächliche EGR-Menge Qec, die tatsächliche EGR-Rate Megrd und die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac.
  • In einem nächsten Schritt S222 liest die Steuerung 41 den Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizienten Kqac0 der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit und den EGR-Strömungsgeschwindigkeits-Lernkorrekuturkoeffizienten Kqac.
  • In einem nächsten Schritt S223 wird eine korrigierte tatsächliche EGR-Menge Qec_h berechnet durch die nachfolgende Gleichung (16). Qec_h = Qec·Kqac·Kqac0 (16)
  • In den Schritten S224–S227 wird ein anfänglicher Wert der korrigierten tatsächlichen EGR-Menge Qec h festgelegt, wenn die EGR-Arbeitsweise beginnt. In dem Schritt S224 wird festgestellt, ob die korrigierte tatsächliche EGR-Menge Qec_h Null ist, oder nicht. Wenn Qec_h Null ist, d.h., wenn die Abgasrückführung nicht arbeitet, wird die korrigierte tatsächliche EGR-Menge Qec_h festgelegt durch die nachfolgend Gleichung (17) in einem Schritt S225 und das Programm geht zu einem Schritt S226 über. Wenn die korrigierte tatsächliche EGR-Menge nicht Null ist, im Schritt S224, überspringt das Programm den Schritt S225 und geht zum Schritt S226 über. Qec_h = Qac·MEGRL# (17)wobei
    • MEGRL#
    = konstant.
  • In dem Schritt S226 wird festgestellt, ob die tatsächliche EGR-Rate Megrd Null ist, oder nicht. Wenn die tatsächliche EGR-Rate Megrd Null ist, wird die tatsächliche EGR-Rate Megrd gleich der Konstante MEGRL# in dem Schritt S227 gesetzt und das Programm geht zu einem Schritt S228 über. Wenn die tatsächliche EGR-Rate Megrd nicht Null ist, überspringt das Programm den Schritt S227 und geht zum Schritt S228 über.
  • Wenn das EGR-Ventil vollständig geschlossen ist, ist die EGR-Ventilströmungsgeschwindigkeit des EGR-Ventiles 6 Null und die Gleichungen (16) und (17) sind Gleichungen zum Setzen der Anfangswerte der Parameter, die für die Strömungsgeschwindigkeitsberechnungen verwendet werden, wenn die EGR-Betriebsweise beginnt, d.h., wenn sich das EGR-Ventil 6 zu öffnen beginnt. Die Konstante MEGRL# kann z.B. auf 0,5 gesetzt werden.
  • Die Druckdifferenz stromauf und stromab des EGR-Ventiles 6, wenn der Abgasrückführungsbetrieb beginnt, unterscheidet sich entsprechend den Laufzuständen des Dieselmotors 1 und im Ergebnis dessen ist die EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls verschieden, wenn die EGR-Betriebsweise beginnt. Die Druckdifferenz stromauf und stromab des EGR-Ventiles 6, wenn das EGR-Ventil 6 sich zu öffnen beginnt, hängt von der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac ab. Somit kann die Berechnungsgenauigkeit der EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit beim Start der Abgasrückführungsarbeitsweise dadurch verbessert werden, dass man den Anfangswert von Qec_h direkt proportional zu der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac macht, durch Gleichung (17).
  • Nunmehr berechnet in dem Schritt S228 die Steuerung 41 die EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit Cqe durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 36, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der korrigierten tatsächlichen EGR-Menge Qec_h und der tatsächlichen EGR-Rate Megrd und das Programm wird beendet.
  • In dem Schritt S231 von 37 werden die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder in der Position des EGR-Ventiles 6, der EGR-Mengen-Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizient Kqac00 und die EGR-Ventil-Strömungsgeschwindigkeit Cqe, die durch die obigen getrennten Programme berechnet wurden, gelesen.
  • In einem nächsten Schritt S232 wird die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder in der Position des EGR-Ventiles 6 in eine Ziel-EGR-Menge Tqek pro Zeiteinheit durch die nachfolgende Gleichung (18) umgewandelt.
    Figure 00450001
    wobei
    • Kqac00
    = EGR-Mengen-Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizient.
  • In einem Schritt S233 wird die Ziel-Öffnungsfläche Aev des EGR-Ventiles 6 durch die nachfolgende Gleichung (19) berechnet und das Programm wird beendet.
  • Figure 00450002
  • Die Ziel-Öffnungsfläche Aev des EGR-Ventiles 6, die so erhalten wird, wird in eine Hubgröße des EGR-Ventiles 6 geändert, durch Suche in einer Tafel, die die Inhalte hat, die in 5 gezeigt ist, die in der Steuerung 41 vorgespeichert wird.
  • Die Steuerung 41 gibt ein Arbeitsverhältnis-Steuersignal an das Drucksteuerventil 56 aus, so dass die Hubgröße des EGR-Ventiles 6 mit diesem Wert übereinstimmt.
  • Anderseits wird die Steuerung des Aufladedruckes des Turboladers 50 durch Veränderung der Rechnungsrate der veränderlichen Düse 53 durch Ausgabe eines Signales, das einen Arbeitswert Dtyvnt an das Drucksteuerventil 56 repräsentiert.
  • Das Programm zum Berechnen des Arbeitswertes Dtyvnt, verwendet für diese Steuerung, wird jetzt unter Bezugnahme auf 38 beschrieben. Dieses Programm wird alle zehn Millisekunden ausgeführt. Dieses Programm weist verschiedene Unterprogramme auf.
  • Zuerst führt in einem Schritt S241 die Steuerung 41 ein Überladungs-Bestimmungs-Zeichensetz-Unterprogramm aus, das in 39 gezeigt ist.
  • Bezugnehmend auf 39 liest in einem Schritt 251 die Steuerung 41 zuerst eine Motordrehzahl Ne, eine Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, eine Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, diese Werte Nen-k, Qsoln-k und Qacn-k, wenn das Unterprogramm an k-vorhergehenden Fällen ausgeführt wurde, und die tatsächliche EGR-Rate Megrd.
  • In einem Schritt S252 wird eine Zylinderansauggasmenge Qcyl (mg) pro Hubtakt des Dieselmotors 1 durch die nachfolgende Gleichung (20) berechnet, unter Verwendung der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac und der tatsächlichen EGR-Rate Megrd.
  • Figure 00460001
  • Der zweite Ausdruck
    Figure 00460002
    auf der rechten Seite der Gleichung (20) ist die tatsächliche EGR-Menge, und der Wert, erhalten durch Addieren dieser tatsächlichen EGR-Menge zu der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, ist die Gasmenge, die pro Hubtakt durch einen Zylinder des Dieselmotors angesaugt wird.
  • Die tatsächliche EGR-Menge Qec, berechnet durch das Programm von 21, kann als die tatsächliche EGR-Menge verwendet werden. In diesem Fall ist Qcyl = Qac + Qec.
  • In einem Schritt S253 wird die tatsächliche Abgasmenge Qexh pro Hubtakt (mg) durch die nachfolgende Gleichung (21) berechnet.
    Figure 00470001
    wobei
    • GKQFVNT#
    = Untersetzungsverhältnis (mg/mm3), und
    KCON#
    = konstant.
  • Hier wird die Differenz in der Temperatur der Ansaugluft und des Abgases unberücksichtigt gelassen, und die Gesamtsumme des Abgases infolge der Verbrennung des Kraftstoffes der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac werden als die Abgasmenge angesehen.
  • Die Einheit der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol ist (mm3) und dies wird in eine Masse umgewandelt durch Multiplikation mit dem Umwandlungsfaktor GKQFVNT#. Außerdem wird die Masse pro Hubtakt (mg) in eine Masse pro Sekunden (g) umgewandelt, durch Multiplikation mit
    Figure 00470002
  • In einem Schritt S254 wird die Differenz der Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac und die Werte Nen-k, Qsoln-k und Qacn-k, wenn das Unterprogramm vorher in k-Fällen ausgeführt wurde, als eine Motordrehzahlveränderung DNE, eine Kraftstoffeinspritzmengenveränderung DQSOL und eine Zylinder-Ansaugfrischluftmengenveränderung DQAC, jeweils, berechnet.
  • In den Schritten S255–S257, auf der Grundlage dieser Werte, wird festgestellt, ob eine Überladung auftritt, oder nicht.
  • In dem Schritt S255 wird festgestellt, ob die Motordrehzahl Ne größer ist als ein vorbestimmter Wert KNEOB# und die Motordrehzahlveränderung DNE größer ist als ein vorbestimmter Wert KDNEOB#, oder nicht.
  • In dem Schritt S256 wird festgestellt, ob die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol größer ist als ein vorbestimmter Wert KQFOB#, oder nicht und ob eine Kraftstoffeinspritzmengenveränderung DQSOL größer ist als ein vorbestimmter Wert KDQFOB#, oder nicht.
  • In dem Schritt S257 wird festgestellt, ob die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge DQAC größer ist als ein vorbestimmte Wert KDQACOB#.
  • Wenn eine der Bedingungen der Schritte S255–S257 erfüllt ist, wird daraus geschlossen, dass Überladung auftritt. In diesem Fall geht das Unterprogramm zu einem Schritt S261 über.
  • Andererseits, wenn alle Untersuchungsergebnisse der Untersuchungsergebnisse der Schritte S255–S257 negativ sind, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S285 über.
  • Hier berechnet die Steuerung 41 eine entsprechende Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcyl, unter Bezugnahme auf eine Tafel, die die Inhalte hat, die in 41 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, auf der Grundlage einer tatsächlichen Abgasmenge Qexh, berechnet in dem Schritt S253.
  • In 41 hat die Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcyl ein im wesentlichen konvex-förmiges Muster relativ zu der tatsächlichen Abgasmenge Qexh.
  • Diese Charakteristik wird unter Bezugnahme auf 42 beschrieben.
  • Dieses Diagramm zeigt die Beziehung der tatsächlichen Abgasmenge Qexh, des Druckverhältnisses Pm/Pa und des Wirkungsgrades η des Turboladers, wobei der Druck des Ansaugverteilers 3B als Pm und der Atmosphärendruck als Pa genommen werden.
  • Der Wirkungsgrad η ist äquivalent zu einer Frischluftmenge und je höher der Wirkungsgrad η ist, desto mehr erhöht sich die Frischluftmenge, die durch den Dieselmotor 1 aus dem Ansaugkanal 3 angesaugt wird.
  • Wenn die tatsächliche Abgasmenge Qexh zunimmt, wie dies in dieser Figur gezeigt ist, nimmt der Wirkungsgrad bis zu einem bestimmten Bereich unter demselben Druckver hältnis Pm/Pa zu, aber wenn die tatsächliche Abgasmenge Qexh über diesen Bereich ansteigt, fällt der Wirkungsgrad η.
  • In 41 ändert sich die Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcal in einen konvexen Typ, um die vorerwähnte Charakteristika des Wirkungsgrades η widerzuspiegeln. Auch in der Tafel von 41 nimmt für dieselbe tatsächliche Abgasmenge Qexh die Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcal einen kleineren Wert ein, je niedriger der Atmosphährendruck ist.
  • Nunmehr wird in dem Schritt S259 festgestellt, ob die Zylinderansauggasmenge Qcyl (mg) pro Hubtakt des Dieselmotors 1, berechnet in dem Schritt S252, höher ist als die Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcyl. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S261 über.
  • In dem Schritt 261 wird das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBT auf Eins gesetzt, ein Überladungs-Zeitgeber TMROB wird in dem folgenden Schritt S262 auf Null zurückgesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • Andererseits im Schritt 259, wenn die Zylinder-Ansauggasmenge Qcyl (mg) pro Hubtakt des Dieselmotors 1 geringer ist als die Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge Tqcyl, setzt das Unterprogramm das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBT in einem Schritt S260 auf Null zurück, und das Programm wird beendet. Hier zeigt FOVBT = 1, dass die Steuerung der Überladung erforderlich ist und FOVBT = 0 zeigt, dass keine Möglichkeit der Überladung besteht.
  • Das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBT wird zur Unterdrückung in einem Unterprogramm zum Setzen der Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 des Turboladers 50 verwendet, wie später beschrieben.
  • Der Überladungszeitgeber TMROB zeigt die vergangene Zeit, nachdem sich das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBT von Eins auf Null geändert hat.
  • Die Änderung der Beschleunigeröffnung CI und des Überladungs-Bestimmungszeichens FOVBT wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 40A–40E beschrieben.
  • Wenn das Beschleunigerpedal hart niedergedrückt wird, wie dies in 40A gezeigt ist, ändert sich zuerst die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, wie dies in 40B gezeigt ist, die Motordrehzahl Ne ändert sich, wie dies in 40C gezeigt ist, und die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac ändert sich, wie dies in 40D gezeigt ist.
  • Entsprechend dem Unterprogramm nach 39, wann immer die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die Motordrehzahl Ne oder die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac stark variieren, wird das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBT auf Eins gesetzt.
  • Falls die Feststellung von Überladung nur in Abhängigkeit von der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac ausgeführt wird, kann der Unterdrückungsvorgang für die Erzeugung von Überladung zu spät sein, so wird entsprechend dieser Erfindung die Verzögerung in der Feststellung verhindert durch Addieren der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und der Motordrehzahl Ne, die eine frühere Reaktion haben, zu der Basis für die Bestimmung von Überladung.
  • In den 40A–40E wird eine Rauchgrenze in die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol eingeführt.
  • Das heißt, da die Änderung in der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac für die Änderung der Beschleunigeröffnung spät ist, falls die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol veranlasst wird, entsprechend der Änderung der Beschleunigeröffnung rapide anzusteigen, wird Rauch erzeugt.
  • So wird eine Beschränkung auf die Größe der Zunahme der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol auferlegt. Diese Beschränkung ist das Rauchlimit, und die Zunahme in der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol wird in zwei Phasen in 40B getrennt, infolge der Rauchgrenze.
  • Nun bezugnehmend wiederum auf 38 setzt die Steuerung 41 ein Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB durch ein Unterprogramm, gezeigt in 43, in einem Schritt S242.
  • Das Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB wird aufgrund der nachfolgenden Gründe eingeführt.
  • Überladungs-Unterdrückung wird über eine vorbestimmte Zeit ausgeführt.
  • Nachdem die vorbestimmte Zeit vergangen ist, wenn die veränderliche Düse 43 unmittelbar in die Schließrichtung angetrieben wird und der Aufladungsdruck erhöht wird, kann dies Veranlassung zur Überladung geben.
  • Somit wird das Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB eingeführt und, wie in den 44A und 44B gezeigt, wenn das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST sich von Eins zu Null ändert, wird das Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB von Null zu Eins geändert.
  • Die Öffnung der veränderlichen Düse 53 wird langsam zu der Öffnung zurückgeführt, ehe die Unterdrückung der Überladung stattfand, in der Zeitdauer, wenn das Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB Eins ist.
  • Die obige Steuerung wird beschrieben unter Bezugnahme auf 43.
  • In einem Schritt S271 bestimmt die Steuerung 41, ob der Überladungs-Zeitgeber TMROB unterhalb einer vorbestimmten Unterdrückungszeitdauer TTMROB ist, oder nicht, oder ob das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST Eins ist, oder nicht.
  • Wenn einer der vorerwähnten Bedingungen erfüllt ist, wird daraus ausgeschlossen, dass eine Überladungs-Unterdrückungssteuerung auf dem Wege ist.
  • In diesem Fall setzt sich in einem Schritt S274 das Unterprogramm zu dem Zustand fort, in dem das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST = 1 ist und das Unterprogramm wird beendet.
  • Wenn keine der Bedingungen des Schrittes S271 erfüllt sind, wird daraus geschlossen, dass keine Überladungs-Unterdrückungssteuerung gerade ausgeführt wird. In diesem Fall geht das Unterprogramm zu einem Schritt S272 weiter.
  • In dem Schritt S272 wird das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST auf Null zurückgesetzt und ein Überladungs-Aufhebungszeitgeber TMRCLROB wird auf Null zurückgesetzt in einem Folgeschritt S273.
  • Der Überladungs-Aufhebungszeitgeber TMRCLROB zeigt die vergangene Zeit, nachdem das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST sich von Null auf Eins geändert hat.
  • In einem Folgeschritt S275 wird bestimmt, ob der Überladungs-Aufhebungszeitgeber TMRCLROB kleiner als eine vorbestimmte Unterdrückungs-Aufhebungszeitdauer TTMRCLROB ist, oder nicht.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes S275 zustimmend ist, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S277 weiter und wenn es negativ ist, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S276 weiter.
  • Im Schritt S277 wird das Unterrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB auf Eins gesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • In dem Schritt S276 wird das Unterdrückungs-Aufhebungszeichenr FCLROB auf Null zurückgesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • Wenn das Unterrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB zurückgesetzt wird, wird die Überladungs-Unterdrückungssteuerung beendet und die normale Arbeitsweise des Dieselmotors 1 wird anschließend ausgeführt.
  • Andererseits, unmittelbar nach dem Rücksetzen des Überladungs-Feststellungszeichens FOVBST auf Null im Schritt S272, muß das Bestimmungsergebnis des Schrittes S275 zustimmend sein und das Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB ändert sich von Null auf Eins infolge der Arbeitsweise im Schritt S277 zu diesem Zeitpunkt.
  • Die Unterdrückungszeitdauer TTMROB, verwendet in dem Schritt S271, wird durch das separate Programm berechnet, das in 45 gezeigt ist. Auch die Unterrückungs-Aufhebungszeitdauer TTMRCLROB, verwendet im Schritt S275, wird durch das separate Programm, gezeigt in 48, berechnet. Jedes dieser separaten Programme wird alle zehn Millisekunden ausgeführt.
  • Zuerst, bezugnehmend auf 45, berechnet die Steuereinrichtung 41 einen Unterdrückungszeitdauer-Grundwert TTMROB0 durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 46, aus der Motordrehzahlveränderung DNE und der Kraftstoffeinspritzmengenveränderung DQSOI in einem Schritt S281.
  • In einem Folgeschritt S282 wird ein Korrekturkoeffizient KTMROB der Unterdrückungsdauer unter Bezugnahme auf eine vorgespeicherte Tafel in der Steuerung 41 berechnet, deren Inhalte in 47 gezeigt sind.
  • Der Korrekturkoeffizient KTMROB der Unterdrückungszeitdauer wird festgelegt auf der Grundlage der Differenz der Zylinder-Ansaugfrischluftmengenveränderung DQAC, der Zylinder-Ansauggasmenge Qcyl und der Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcyl.
  • In einem Schritt S283 wird die Unterdrückungs-Zeitdauer TTMROB durch Multiplikation des Unterdrückungszeitdauer-Basiswertes TTMROB0 mit dem Korrekturkoeffizienten KTMROB berechnet.
  • Die Motordrehzahlveränderung DNE, die Kraftstoffeinspritzmengenveränderung DQSOL und die Zylinder-Ansaugfrischluftmengenveränderung DQA werden durch dasselbe Verfahren wie dasjenige des Schrittes S254 von 39 berechnet.
  • Die Zylinder-Ansauggasmenge Qcyl wird durch dasselbe Verfahren wie dasjenige des Schrittes S252 von 39 berechnet.
  • Die Überladungsbestimmungs-Ansauggasmenge TQcyl wird durch dasselbe Verfahren berechnet, wie dasjenige des Schrittes S258 von 39.
  • In 46 liegt der Grund, warum der Unterdrückungsdauer-Grundwert TTMROB0 erhöht wird, je größer die Motordrehzahlveränderung DNE oder die Zylinder-Ansaugfrischluftmengenveränderung DQAC sind, darin, dass Überladung leichter auftritt, je größer die Veränderung der Motordrehzahl Ne oder der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol sind, die die Motorlast repräsentieren.
  • In 47 besteht der Grund, warum der Korrekturkoeffizient KTMROB erhöht wird, je größer die Zylinder-Ansaugfrischluftmengenveränderung DQAC oder die Differenz zwischen der Zylinder-Ansauggasmenge Qcyl und der Überladungsfeststellungs-Ansauggasmenge Tqcyl sind, darin, dass Überladung leichter auftritt, je größer die Zylinder-Ansaugfrischluftmengenveränderung DQAC oder die Differenz zwischen der Zylinder-Ansauggasmenge Qcyl und der Überladungsbestimmungs-Ansauggasemenge TQcal sind.
  • Als nächstes, bezugnehmend auf 48, wird der Unterdruckungs-Aufhebungsdauer-Grundwert TTMRCLR in einem Schritt S291 aus dem Atmosphärendruck Pa, erfasst durch den Atmosphärendrucksensor 38 und eine vorgespeicherte Tafel in der Steuerung 41, deren Inhalte in 49 gezeigt wird, berechnet.
  • In 49 besteht der Grund, warum der Unterdrückungszeitdauer-Aufhebungsbasiswert TTMRCLROB0 erhöht wird, je niedriger der Atmosphärendruck Pa ist, in folgendem.
  • Die Abgasmenge des Dieselmotors 1 ist größer, je größer die Differenz zwischen Abgasdruck und Atmosphärendruck ist.
  • Wenn der Abgasdruck festgelegt ist, ist die Abgasmenge größer, je niedriger der Atmosphärendruck Pa ist. Die Arbeit, welcher der Turbolader 50 ausführt, wird ebenfalls groß und es wird leicht, eine Überladung zu erzeugen.
  • Daher wird der Unterdrückungszeitdauer-Aufhebungsbasiswert TTMRCLROB0 erhöht, je niedriger der Atmosphärendruck Pa ist. Eine typische Bedingung, unter der der Atmosphärendruck Pa niedrig ist, besteht im Fahren in größerer Höhe.
  • In einem folgendem Schritt S292 wird der Unterdrückungszeitdauer-Aufhebungskorrekturkoeffizient KTMRCLROB als der tatsächlichen Abgasmenge Qexh, bezugnehmend auf eine vorgespeicherte Tafel in der Steuerung 41, deren Inhalte in 50 gezeigt sind, berechnet.
  • In 50, wenn die tatsächliche Abgasmenge Qexh über ein bestimmtes Niveau ansteigt, erhöht sich der Korrekturkoeffizient KTMRCLROB, da es leicht wird, von diesem Niveau eine Überladung zu erzeugen.
  • In einem folgenden Schritt S293 wird die Unterdrückungs-Aufhebungszeitdauer TTMRCLROB berechnet durch Multiplikation des Unterdrückungszeitdauer-Aufhebungsbasiswertes TTMRCLROB0 mit dem Unterdrückungszeitdauer-Aufhebungs-Korrekturkoeffizienten KTMRCLROB.
  • Bezugnehmen wiederum auf 38, nach dem Festlegen des Unterdrückungs-Aufhebungszeichens FCLROB im Schritt S242, bestimmt die Steuerung 41 die Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 unter Verwendung eines Unterprogrammes, das in 51 gezeigt ist, im Schritt S243.
  • Die Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 ist ein numerischer Wert, der als Prozentsatz das Verhältnis der Öffnungs-Querschnittsfläche zu der Öffnungs-Querschnittsfläche ausdrückt, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig offen ist.
  • In dem vollständig offenen Zustand ist die Öffnungsrate 100% und in dem geschlossenen Zustand ist das Verhältnis 0%. Obwohl die Öffnungsrate als ein genereller Wert verwendet wird, um die Öffnung der veränderlichen Düse 53 unabhängig von der Beziehung mit der Kapazität des Turboladers 50 zu repräsentieren, ist es selbstverständlich auch möglich, die Öffnungsrate durch die Öffnungsfläche zu ersetzen.
  • Der Turbolader 50, der mit dieser Vorrichtung verwendet wird, ist so aufgebaut, dass der Aufladungsdruck höher ist, je kleiner die Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 ist. Wenn die veränderliche Düse 53 vollständig offen ist, ist der Aufladungsdruck ein Minimum, und wenn die veränderliche Düse 53 vollständig geschlossen ist, ist der Aufladungsdruck ein Maximum für eine gegebenen Abgasmenge.
  • Bezugnehmen nunmehr auf 51, liest in einem Schritt S301 die Steuerung zuerst die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac, die tatsächliche EGR-Menge Qec, die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Ziel-EGR-Rate Megr.
  • In einem Folgeschritt S302 wird ein Äquivalenzwert einer Ansaug-Frischluftmenge tQas0 zum Berechnen der Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 durch die folgende Gleichung (22) berechnet.
    Figure 00560001
    wobei
    • QFGAN#
    = Gewinn, und
    KCON#
    = konstant.
  • In einem Folgeschritt S303 wird ein EGR-Mengen-Äquivalenzwert Qes0 zum Berechnen der Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 durch die folgende Gleichung (23) berechnet.
  • Figure 00560002
  • In den Gleichungen (22) und (23) ist Ne/KCON# ein Multiplikator zur Änderung der Frischluftmenge oder der EGR-Menge pro Zylinder in einen Wert pro Zeiteinheit.
  • Auch in den Gleichen (22) und (23) wird Qsol × QFGAN# zu der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac oder der tatsächlichen EGR-Menge Qec inzugefügt, um die Ziel-Öffnungsrate Rvnt entsprechend der Belastung des Dieselmotors 1 zu ändern.
  • Hierbei wird die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol angesehen, die Motorlast zu repräsentieren und die Wirkung der Motorlast wird durch den Gewinn QFGAN# eingestellt.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird tQas0, berechnet auf diese Weise, als ein gesetzter Ansaug-Frischluftmengen-Äquivalenzwert und Qes0 als ein gesetzter EGR-Mengen-Äquivalenzwert bezeichnet.
  • In einem Nachfolgeschritt S304 wird festgestellt, ob die Ziel-EGR-Rate Megr als größer ist als ein vorbestimmter Wert KEMRAV, oder nicht.
  • Der vorbestimmte Wert KEMRAV# ist ein Wert, um aus der Ziel-EGR-Rate Megr zu bestimmen, ob eine Abgasrückführung tatsächlich ausgeführt wird, oder nicht.
  • Wenn die Ziel-EGR-Rate Megr größer als der vorbestimmte Wert KEMRAV# ist, wird in einem Schritt S305 festgestellt, ob das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBST auf Eins ist, oder nicht.
  • Wenn die Ziel-EGR-Rate Megr geringer als der vorbestimmte Wert KEMRAV# ist, wird in einem Schritt S306 festgestellt, ob das Überladungs-Bestimmungszeichen FOVBST Eins ist, oder nicht.
  • Wenn die Ziel-EGR-Rate Megr größer ist als der vorbestimmte Wert KEMRAV# und das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST Eins ist, gibt dies an, dass die Abgasrückführung ausgeführt wird und die Überladungs-Unterdrückung erforderlich ist. In diesem Fall geht das Unterprogramm zu einem Schritt S307 über.
  • In dem Schritt S307, auf der Basis des Äquivalenzwertes tQas0 der gesetzten Ansaugfrischluftmenge und des gesetzten Äquivalenzwertes Qes0 der gesetzten EGR-Menge, wird der Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 der veränderlichen Düse 53 durch Ablesen einer Tafel berechnet, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, deren Inhalt in 52 gezeigt ist.
  • Wenn die Ziel-EGR-Rate Megr größer ist als der vorbestimmte Wert KEMRAV# und das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST nicht Eins ist, gibt dies an, dass die Abgasrückführung ausgeführt wird, aber die Überladungs-Unterdrückung nicht erforderlich ist. In diesem Fall geht das Unterprogramm zu einem Schritt S308 über.
  • Im Schritt S308, auf der Grundlage des gesetzten Äquivalenzwertes tQas0 der Ansaugfrischluftmenge und des gesetzten Äquivalenzwertes Qes0 der EGR-Menge, wird der Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 der veränderlichen Düse 53 durch Auslesen einer Tafel berechnet, vorgespeichert in der Steuerung 41, deren Inhalte in 53 gezeigt sind.
  • In den Tafeln von 52 und 53 wird der Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 so festgelegt, dass er abnimmt, wenn der gesetzte Äquivalenzwert Qes0 der gesetzten EGR-Menge zunimmt, infolge des folgendes Grundes.
  • Wenn die EGR-Menge zunimmt, wird im Verhältnis die Frischluftmenge geringer. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis neigt sich infolge der Verringerung der Frischluftmenge zur fetten Seite und der Dieselmotor 1 erzeugt leicht Rauch. Um Rauch zu verhindern, ist es erforderlich, den Aufladedruck des Turboladers 50 zu erhöhen und die Frischluftmenge sicher zu stellen. Somit wird der Ziel-Öffnungsraten-Grundwert Rvnt0 vermindert, wenn die EGR-Menge zunimmt.
  • Die Charakteristiken der Tafeln von 52 und 53 unterscheiden sich in der Abhängigkeit davon, ob auf Kraftstoffkosten-Rentabilität, Abgaszusammensetzung oder Beschleunigungsleistung Wert gelegt wird. Diese Charakteristika werden unter Bezugnahme auf die 59A bis 59C beschrieben.
  • Die Diagramme von 59A bis 59C zeigen, wie der Kraftstoffverbrauch, Stickoxide (Nox), Partikel (PM) und Ansaug-Frischluftmenge relativ zur Öffnungsfläche der veränderlichen Düse 53 variieren, in dem Fall, in dem die ERG-Rate groß ist und in dem Fall, in dem sie klein ist, wenn die Motordrehzahl und das Motordrehmoment konstant gehalten werden. Die Ansaug-Frischluftmenge entspricht der Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftstoffeinspritzmenge repräsentiert die Beschleunigungsleistung des Fahrzeuges.
  • Aus diesen Diagrammen wird gesehen, dass die Öffnungsfläche zur Minimierung des Kraftstoffverbrauchs, die Öffnungsfläche zur Optimierung der Abgaszusammensetzung und die Öffnungsfläche zur Maximierung der Beschleunigungsleistung unterschiedlich sind.
  • Wenn auf Kraftstoffverbrauch Wert gelegt wird, wird zum Beispiel die Öffnungsfläche der veränderlichen Düse 53, die den Kraftstoffverbrauch minimiert, für verschiedene Motordrehzahlen und Motordrehmomente berechnet und die Tafeln von 52, 53 werden auf der Grundlage dieser Daten erzeugt.
  • Wenn die Ziel-EGR-Rate Megr kleiner ist als der bestimmte Wert KEMRAV# im Schritt S304 und das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST Eins ist im Schritt 306, gibt dies an, dass keine Abgasrückführung wirksam ausgeführt wird, aber eine Überladungs-Unterdrückung erforderlich ist. In diesem Fall geht das Unterprogramm zu einem Schritt S310 über. Im Schritt 310, auf der Grundlage des festgelegten Ansaugfrischluftmengen-Äquivalenzwertes tQas0 und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, wird der Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 der veränderlichen Düse 53 unter Bezugnahme auf eine Tafel berechnet, die in der Steuerung 41 vorher gespeichert ist, wobei deren Inhalte in 54 gezeigt sind.
  • Wenn die Ziel-EGR-Rate Megr kleiner ist als der vorbestimmte Wert KEMRAV# im Schritt S304 und das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST im Schritt S306 nicht Eins ist, gibt dies an, dass keine Abgasrückführung wirksam ausgeführt wird und eine Überladungs-Unterdrückung unnötig ist. In diesem Fall geht das Unterprogramm zu einem Schritt S309 über.
  • In dem Schritt S309 wird auf der Basis des festgelegten Äquivalenzwertes tQas0 der Ansaug-Frischluftmenge und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol die der Ziel-Öffnungsraten-Grundwert Rvnt0 der veränderlichen Düse 53 unter Bezugnahme auf eine Tafel berechnet, die vorher in der Steuerung 41 gespeichert wurde, deren Inhalte in 55 gezeigt sind.
  • Die Tafeln von 52 und 54, angewandt während der Überladungs-Unterdrückung, geben einen größeren Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 als die Tafeln von 53 und 55, die während des normalen Laufens angewandt werden.
  • Um die Überladung zu unterdrücken, muss der Aufladedruck verringert werden, so dass Rvnt0 erhöht wird, um die Öffnung der veränderlichen Düse 53 zu vergrößern.
  • In den Tafeln von 52, 53 wird der Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 festgelegt auf der Basis des Äquivalenzwertes tQas0 der Ansaug-Frischluftmenge und des festgelegten EGR-Mengen-Äquivalenzwertes Qes0, aber es ist auch möglich, den Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 auf der Grundlage der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac und der tatsächlichen EGR-Menge Qec festzulegen.
  • Außerdem ist es auch möglich, den Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 auf der Grundlage der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac und der EGR-Menge Qec0 pro Zylinder am Einlass des Sammlers 3A festzulegen.
  • In dem Übergangs-Laufzustand des Dieselmotors 1 verändert sich die EGR-Menge Qec0 pro Zylinder am Einlass des Sammlers 3A in einer stufenweisen Weise und es gibt eine Verzögerung, bis die tatsächliche EGR-Menge Qec mit dem Zielwert übereinstimmt. Infolge einer Abweichung in dem EGR-Mengen-Äquivalent infolge dieser Verzögerung entsteht ein Fehler in dem Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0.
  • Wenn der Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 gesetzt ist, wird unter Verwendung der tatsächlichen EGR-Menge Qec, die durch Ausführen einer Verzögerungsverarbeitung bezüglich der EGR-Menge Qec0 pro Zylinder am Einlaß des Sammlers 3A erhalten wurde, eine Ziel-Ansaug-Frischluftmenge, optimiert für eines von vorgewähltem Kraftstoffverbrauch, Abgaszusammensetzung und Beschleunigungscharakteristik, erhalten, selbst wenn der Dieselmotor 1 sich in einem Übergangs-V-Zustand befindet.
  • Somit wird nach Berechnen des Ziel-Öffnungsraten-Basiswertes Rvnt0 in einem Schritt S311 festgestellt, ob das Unterdruckungs-Entlastungszeichen FCLROB Eins ist, oder nicht. Wenn das Unterdrückungs-Entlastungszeichen FCLROB nicht Eins ist (d. h. wenn das Zeichen FCLROB Null ist) zeigt dies, dass der momentane Fahrzustand nicht in der Überlastungs-Unterdrückungsfreigabezeitdauer liegt.
  • In diesem Fall wird die Ziel-Öffnungsrate Rvnt gleich zu dem Ziel-Öffnungsraten-Basiswert Rvnt0 gesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • Wenn das Unterdrückungs-Aufhebungszeichen FCLROB Eins ist, zeigt dies, dass der momentane Fahrzustand sich in der Unterdrückungs-Aufhebungsperiode befindet.
  • In diesem Fall wird die Ziel-Öffnungsrate Rvnt durch Gleichung (24) festgelegt und das Unterprogramm wird beendet.
    Figure 00610001
    wobei
    • TMRCLROB#
    = Zeitkonstante, und
    Rvntn-1
    = Rvnt, berechnet beim unmittelbar vorhergehenden Auftreten wenn das Unterprogramm abgearbeitet wurde.
  • Somit wird die Erzeugung von Überladung verhindert durch Beschränken der Schließrate der veränderlichen Düse 53 durch die Gleichung (24) während der Unterdrückungs-Aufgabezeitdauer.
  • Bezugnehmend wiederum auf 38 führt nach dem Bestimmen der Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 im Schritt S243 in einem Folgeschritt S244 die Steuerung 41 eine Vorausverarbeitung an der Ziel-Öffnungsrate Rvnt aus, unter Berücksichtigung der Dynamik des Luftansaugsystems, unter Verwendung eines Programmes, gezeigt in 60. Dieses Programm wird in einem Intervall von 10 Millisekunden abgearbeitet.
  • Die Ansprechverzögerung nach Ausgabe eines Arbeitssignales an das Drucksteuerventil 56, bis sich die Ansaug-Frischluftmenge ändert, enthält eine Gasströmungsverzögerung in Abhängigkeit von der Turbo-Verzögerung und der Strömungsrate der Ansaugluft und des Abgases und der Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54. Die Zeitkonstante der Gasströmungsverzögerung variiert in Abhängigkeit von der Abgasmenge des Dieselmotors 1, aber die Zeitkonstante der Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54 ist festgelegt.
  • In dieser Steuervorrichtung wird eine hohe Steuergenauigkeit durch individuelle Berechnung dieser Verzögerungen und individuelles Kompensieren jeder dieser Ansprechverzägerungen in der Steuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 erreicht. Eine Vorausverarbeitung der Ziel-Öffnungsrate Rvnt des Schrittes S244 wird ausgeführt, um die Gasströmungsverzögerung zu kompensieren.
  • Die Korrektur der Ansprechverzögerung des Betätigers 54 wird separat ausgeführt und wird später beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 60 liest die Steuerung 41 in einem Schritt S321 zuerst die Ziel-Öffnungsrate Rvnt, den Verzögerungsverarbeitungswert tQacd, der Ziel-Ansaugfrischluftmenge, die durch das Programm von 22 berechnet wurde, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Motordrehzahl Ne. In einem Folgeschritt S322 wird die Zylinder-Abgasmenge Tqexhad (mg) pro Hubtakt des Dieselmotors 1 durch die nachfolgende Gleichung (25) berechnet.
    Figure 00620001
    wobei
    • QFGAN#
    = Gewinn (Verstärkung),
    KCON#
    = konstant.
  • Gleichung (25) ist ein Äquivalent zu einer Gleichung, in der die Ziel-Ansaufrischluftmenge tQac auf der rechten Seite der Gleichung (22) ersetzt ist durch den Verzögerungsverarbeitungswert tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge. Demzufolge variiert die Zylinder-Abgasmenge Tqexhd pro Hubtakt des Dieselmotors 1, erhalten anstatt des festgelegten Ansaugfrischluftmengen-Äquivalenzwertes tQas0 unter einer festgelegten Zeitkonstante, unter der Annahme einer Veränderung der tatsächlichen Abgasmenge. Somit wird die Zylinder-Abgasmenge Tqexhd pro Hubtakt des Dieselmotors 1 als ein tatsächlicher Abgasmengen-Äquivalenzwert bezeichnet.
  • Die 61A–61D zeigen die Veränderung des festgelegten Ansaugfrischluftmengen-Äquivalenzwertes tQas0 und des tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwertes Tqexhd, wenn die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol in Stufen erhöht wird. Es wurde durch Experimente, ausgeführt durch die Erfinder, bestätigt, dass die Veränderung des tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwertes Tqexhd von 61D relativ zu der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol von 61B eng der Veränderung der tatsächlichen Abgasmenge folgt, gezeigt durch die unterbrochene Linie in dieser Figur.
  • In einem Folgeschritt S323 wird die Ziel-Öffnungsrate Rvnt mit einem Öffnungs-Vorhersagewert Cavntn-1 berechnet, in dem unmittelbar vorhergehenden Auftreten der Abarbeitung des Programmes. Ein Öffnungs-Vorhersagewert Cavnt ist ein gewichteter Mittelwert der Ziel-Öffnungsrate Rvnt.
  • Hier ist die Ziel-Öffnungsrate Rvnt ein Wert, der stufenweise sich verändert, und der Öffnungs-Vorhersagewert Cavnt ist ein Wert, der sich allmählich ändert.
  • Daher, wenn die Ziel-Öffnungsrate Rvnt größer ist als Cavntn-1, zeigt dies, dass die veränderliche Düse 53 in einer Schließrichtung arbeitet. Somit, wenn die Ziel-Öffnungsrate Rvnt größer als Cavntn-1, berechnet das Programm in einem Schritt S324 einen Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTO, wenn die veränderliche Düse 53 in die Öffnungsrichtung von dem tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd arbeitet, wobei auf eine Tafel Bezug genommen wird, die die Inhalte hat, die in 62 gezeigt sind, die in der Steuerung 61 vorgespeichert ist und setzt TGKVNTO auf einen Voraus-Korrekturgewinn Gkvnt.
  • In dem Folgeschritt S325 wird der Äquivalenzwert TTCVNTO der Zeitkonstanten der Vorauskorrektur, wenn die veränderliche Düse 53 in die Öffnungsrichtung arbeitet, aus dem tatsächlichen Äquivalenzwert Tqexhd der Abgasmenge berechnet, unter Bezugnahme auf eine Tafel, die die Inhalte hat, die in 64 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist und TTCVNTO wird als ein Äquivalenzwert Tcvnt einer Voraus-Korrekturkonstanten festgelegt. Nach dieser Verarbeitung geht das Programm zu einem Schritt 331 über.
  • Wenn andererseits in dem Schritt S323 die Ziel-Öffnungsrate Rvnt nicht größer als Cavntn-1, in dem unmittelbar vorausgehenden Fall, zu dem das Programm abgearbeitet wurde, ist, wird festgestellt, ob die Ziel-Öffnungsrate Rvnt kleiner ist als der Öffnungs-Vorhersagewert Cavntn-1, oder nicht, und zwar in dem Schritt 326.
  • Wenn die Ziel-Öffnungsrate Rvnt in einem Schritt S327 kleiner ist als Cavntn-1, wird der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTC, wenn die veränderliche Düse in die Schließrichtung arbeitet, aus dem tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd berechnet, bezugnehmend auf eine Tafel, die die Inhalte hat, die in 63 gezeigt sind, die in der Steuerung 61 vorgespeichert ist, und TGKVNTC wird als der Voraus-Korrekturgewinn Gkvnt festgelegt.
  • In einem nächsten Schritt S328 wird der Äquivalenzwert TTCVNTC der Vorauskorrektur-Zeitkonstanten, wenn die veränderliche Düse 53 in die Schließrichtung arbeitet, aus dem tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd berechnet, bezugnehmend auf eine Tafel, deren Inhalte in 65 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, und TTCVNTC wird auf den Vorauskorrekturkonstanten-Äquivalenzwert Tcvnt festgelegt. Nach dieser Verarbeitung geht das Programm zum Schritt S331 über.
  • In dem Schritt 326, in dem Fall, wenn die Ziel-Öffnungsrate Rvnt nicht kleiner als die abgeschätzte Öffnungsrate Cavntn-1, ist, ist dies der Fall, wenn das Ziel-Öffnungsverhältnis Rvnt gleich der abgeschätzten Öffnungsrate Cavntn-1, ist. In diesem Fall wird der Voraus-Korrekturgewinn Gkvnt gleichgesetzt dem Wert Gkvntn-1 bei dem unmittelbar vorausgehenden Auftreten der Abarbeitung des Programmes, und zwar in einem Schritt S329.
  • In vergleichbarer Weise wird der Äquivalenzwert Tcvnt der Vorauskorrektur-Zeitkonstanten gleich dem Wert Tcvntn-1 bei dem unmittelbar vorhergehenden Fall der Abarbeitung des Programmes in einem Schritt S330 gesetzt. Nach dieser Verarbeitung geht das Programm zum Schritt S331 über.
  • Die Voraus-Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC, gezeigt in den Tafeln von 62 und 63, können in einen Bereich nahe 1,0, einen Bereich klar größer als 1,0 und einen Bereich klar kleiner 1,0 entsprechen einem tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd unterteilt werden.
  • Der Bereich, wo TGKVNTO, TGKVNTC klar größer als 1,0 sind, wird als Bereich kleiner Abgasmenge bezeichnet. Der Bereich, wo TGKVNTO, TGKVNTC klar kleiner als 1,0 sind, wird als Bereich großer Abgasmenge bezeichnet. Der Bereich, wo TGKVNTO, TGKVNTC nahe 1,0 sind, wird als ein Zwischenbereich bezeichnet. Der Zwischenbereich wird festgelegt, um zu verhindern, dass der Korrekturgewinn abrupt bei 1,0 sich ändert und um allmählich sich zu verändern. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abgasmengenbereich, in dem das Verhältnis der Abgasmenge in Bezug auf die maximale Abgasmenge kleiner als 30% ist, festgelegt, als der Bereich kleinerer Abgasmenge, während ein Abgasmengenbereich, in dem das Verhältnis der Abgasmenge in Bezug auf die maximale Abgasmenge größer als 60% ist, als der Bereich großer Abgasmenge festgelegt wird.
  • Ein Bereich kleiner Abgasmenge ist ein Bereich, in dem der Ladewirkungsgrad zusammen mit der Zunahme der Abgasmenge des Dieselmotors 1 zunimmt, und ein Bereich großer Abgasmenge ist ein Bereich, in dem der Ladewirkungsgrad zusammen mit der Zunahme in der Abgasmenge des Dieselmotors 1 abnimmt. Diese Bereiche werden wie folgt bestimmt.
  • Bezug nehmend auf 100 ist es bekannt, dass der Ladewirkungsgrad am höchsten in dem effektiven Mittelbereich des Diagramms ist, in dem die horizontale Achse eine korrigierte Massen-Strömungsrate QA und die vertikale Achse ein Druckverhältnis π ist.
  • Die korrigierte Massenströmung QA und das Druckverhältnis π werden durch die nachfolgenden Gleichungen (26, 27) definiert.
    Figure 00650001
    wobei
    • Q
    = volumetrische Strömungsrate des Abgases, das die Abgasturbine antreibt (m3/sec),
    T
    = absolute Temperatur des Abgases am Turbineneinlass (°K), und
    P
    = absoluter Druck der Abgasturbine am Turbineneinlass (Pa).
    Figure 00650002
    wobei
    P1
    = Auslassdruck des Kompressors (Pa) = Verteilerdruck Pm, und
    P0
    = Einlassdruck des Kompressors (Pa) = Atmosphärendruck Pa.
  • Indem diese Charakteristik als ein Graph ausgedrückt wird, in dem die horizontale Achse eine Abgasmenge und die vertikale Achse eine EGR-Menge ist, kann diese in im wesentlichen drei Bereiche unterteilt werden, nur in Abhängigkeit von der Abgasmenge, wie dies in 101 gezeigt ist. Unter diesen ist der Bereich, in dem der Ladewirkungsgrad zusammen mit der Zunahme in der Abgasmenge zunimmt, der Bereich kleiner Abgasmenge, der Bereich, in dem der Ladewirkungsgrad zusammen mit der Zunahme in der Abgasmenge abnimmt, der Bereich großer Abgasmenge, und der Bereich mit geringer Veränderung des Ladewirkungsgrades ist der Zwischenbereich. Diese Bereiche können auch auf Basis des Ladewirkungsgrades selbst klassifiziert werden, aber da die Berechnung des Aufladungswirkungsgrades komplex ist, wird anstelle des Ladewirkungsgrades der Einfachheit halber die Abgasmenge verwendet.
  • Wie in 101 gezeigt ist, werden diese Bereiche kaum durch die EGR-Menge beeinflusst, sodass der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNT, wenn die veränderliche Düse 53 geöffnet ist und der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTC, wenn sie geschlossen ist, nur unter Verwendung der Abgasmenge als ein Parameter festgelegt.
  • Die Tafeln von 62 und 63 werden auf der Grundlage der obigen Analyse festgelegt.
  • Wie in diesen Tafeln gezeigt ist, ist in dem Bereich kleiner Abgasmenge der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTC größer als der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTO, und in dem Bereich großer Abgasmenge ist der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTC kleiner als der Voraus-Korrekturgewinn TGKVNTO.
  • In einem Schritt S331 wird eine abgeschätzte Öffnungsrate Cavnt durch die nachfolgende Gleichung (28) berechnet, unter Verwendung der Ziel-Öffnungsrate Rvnt und des Äquivalenzwertes Tcvnt der Vorauskorrektur-Zeitkonstanten. Cavnt = Tvnt·Tcvnt + Cavntn-1·(1 – Tcvnt) (28)wobei
    • Cavntn-1
    = Cavnt berechnet bei dem unmittelbar vorgehenden Auftreten der Abarbeitung des Unterprogrammes.
  • In den Tafeln von 62 und 63 werden in dem Bereich kleiner Abgasmenge die Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC so festgelegt, dass sie effektive Konstantwerte sind. In vergleichbarer Weise sind sie im Bereich großer Abgasmenge so festgelegt, dass sie effektive Konstantwerte sind.
  • Da die Gasströmungsverzögerung größer wird, je kleiner die Abgasmenge ist, ist es wünschenswert, eine solche Festlegung zu treffen, dass die Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC wachsen, je kleiner der tatsächliche Gasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd ist, um so die Steuerempfindlichkeit zu verbessern.
  • Im Gegensatz dazu ist es im Bereich großer Abgasmenge wünschenswert, die Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC kleiner zu machen, je größer der tatsächliche Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd ist, um so die Steuerempfindlichkeit zu verbessern.
  • Jedoch, um diese Festlegungen auszuführen, ist es schwierig, die Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC zu veranlassen, mit der tatsächlichen Steuerung übereinzustimmen, so dass in diesem Ausführungsbeispiel die Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC jeweils in dem Bereich kleiner Abgasmenge und im Bereich großer Abgasmenge klein gemacht werden, unter Berücksichtigung der Stabilität der Steuerung.
  • In dem Bereich kleiner Abgasmenge, wenn die veränderliche Düse 53 in die Schließrichtung angetrieben wird, wie dies in 63 gezeigt ist, wird der Wert des Gewinns größer festgelegt, als in dem Falle, in dem sie in die Öffnungsrichtung angetriebenen wird, wie dies in 62 gezeigt ist. Dies geschieht aus dem Grund, da die Gasströmungsverzögerung größer ist, wenn die veränderliche Düse 53 schließt, als wenn sie öffnet.
  • Die Tafeln von 64 und 65, die die Äquivalenzwerte TTCVNTO, TTCVNTC der Zeitkonstanten definieren, geben einen größeren Wert, je größer der tatsächliche Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexh ist.
  • Hier ist der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert ein Kehrwert der Zeitkonstanten, die die Betätigungsgeschwindigkeit des Betätigers (54) repräsentiert. Somit wird die Zeitkonstante kleiner, wenn der tatsächliche Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexh größer wird.
  • Außerdem nimmt der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert TTCVNTO einen größeren Wert ein, wenn die veränderliche Düse 53 sich öffnet als der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert TTCVNTC beträgt, wenn sich die veränderliche Düse 53 schließt, für denselben tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexh, d. h. die Zeitkonstante, wenn die veränderliche Düse 53 öffnet, ist geringer als die Zeitkonstante wenn sie schließt.
  • In einem Folgeschritt S332 wird eine offene Vorwärtssteuerungsgröße Avnt_f der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 durch die nachfolgende Gleichung (29) aus einem Öffnungs-Vorhersagewert Cavnt und einer Ziel-Öffnungsrate Rvnt berechnet. Avnt_f = Gkvnt·Rvnt – (Gkvnt – 1)·Cavntn-1 (29)
  • Die Berechnung der Schritte S331, S332 ist ähnlich zu der Berechnung der Schritte S24, S25 des Programmes von 6.
  • Obwohl die Gleichung (29) eine Vorausverarbeitungsgleichung ist, ist die Anwendung der Vorausverarbeitung durch diese Gleichung nicht auf den Fall beschränkt, in dem der Voraus-Korrekturwert Gkvnt größer als 1,0 ist.
  • In den Tafeln von 62 und 63, in dem Bereich großer Abgasmenge, sind die Voraus-Korrekturgewinne TGKVNTO, TGKVNTC auf einen positiven Wert kleiner 1,0 gesetzt. In diesem Fall wird die Vorausverarbeitungsgleichung (29) tatsächlich eine Verzögerungsverarbeitungsgleichung. Im Allgemeinen sind unter den Verzögerungsverarbeitungsgleichungen Verzögerungsgleichungen erster Ordnung gut bekannt, aber die Anwendung der Gleichung (29) auf eine Verzögerungsverarbeitung ist nicht üblich.
  • 103 zeigt simulierte Ergebnisse für den Fall, wie der offene Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f der Ziel-Öffnungsrate sich verändert, wenn die Gleichung (29) für eine Verzögerungsverarbeitung verwendet wird, durch Setzen des Vorauskorrekturgewinns Gkvnt auf 0,5 und des Zeitkonstanten-Äquivalenzwertes Tcvnt der Vorauskorrektur auf 0,1.
  • Bezugnehmend auf 103, wenn die Gleichung (29) angewandt wird, besteht eine Differenz gegenüber dem Fall, wo die übliche Verzögerungsgleichung erster Ordnung angewandt wird, und zwar darin, dass der offene Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f schrittweise zu dem Zeitpunkt beginnt, wenn die Ziel-Öffnungsrate Rvnt sich in einer stufenweisen Art verändert. Dies bedeutet, dass die Antwortcharakteristik der Gleichung (29) höher ist als diejenige der Gleichung gewöhnlicher Verzögerungsverarbeitung erster Ordnung. Zum Vergleich, das Simulationsergebnis für den offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f, wenn Gleichung (29) zur Vorausverarbeitung, wie in 102 gezeigt, verwendet wird, wo der Voraus-Korrekturgewinn Gkvnf auf 2,0 gesetzt wird und der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert Tcvnt wird auf 0,1 gesetzt.
  • In einem letzten Schritt S333 wird ein Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte der Ziel-Öffnungsrate Rvnt aus der nachfolgenden Gleichung (30) berechnet. Rvnte = Rvnt·TCVNT# – (TCVNT# – 1)·Rvnten-1, (30)wobei
    • TCVNT#
    = Zeitkonstanten-Äquivalenzwert, der die Antwortverzögerung des Druckbetätigers 54 repräsentiert, und Rvnten–1 = Rvnte, berechnet bei dem unmittelbar vorhergehenden Auftreten der Abarbeitung des Programmes.
  • Der Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte ist ein Wert, der die Antwortverzögerung des Druckbetätigers 54 berücksichtigt und der tatsächlichen Öffnungsrate entspricht.
  • In dieser Beziehung wird der Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte der Öffnungsrate Rvnt als die tatsächliche Öffnungsrate bezeichnet.
  • Die Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54 ist identisch, unabhängig davon, ob die veränderliche Düse 53 schließt oder ob sie öffnet. Daher ist ein Zeitkonstanten-Äquivalenzwert TCVNT# eine Konstante. Die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte wird verwendet zur Berechnung eines PI-Gewinn-Öffnungsraten-Korrekturkoeffizienten Gkvavnt und eines Öffnungsraten-Widerspiegelungskoeffizienten Gkvntlav, später beschrieben.
  • Nachdem die Steuerung 41 den Öffnungs-Vorhersagewert Cavnt, einen offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f und die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte durch das Programm nach 60 auf diese Weise berechnet hat, wird ein Rückkoppelungs-Korrekturbetrag Avnt_fb der Öffnungsrate und ein Lernwert Ravlr, bezogen auf den Rückkoppelungs-Korrekturbetrag Avnt_fb in einem Schritt S245 von 38 berechnet. Diese Berechnung wird durch ein Unterprogramm ausgeführt, gezeigt in 66.
  • Bezugnehmend auf 66 setzt in einem Schritt S601 die Steuerung 41 zuerst ein Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 durch ein Unterprogramm, gezeigt in 67.
  • Bezugnehmen auf 67 wird in einem Schritt S341 festgestellt, ob der Fahrzustand des Dieselmotors 1 einem Rückkoppelungs-Steuerungsbetrag der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 entspricht, oder nicht, bezugnehmend auf eine Tafel, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, deren Inhalte in 68 gezeigt sind.
  • In dieser Tafel sind alle Fahrbereiche mit Ausnahme der Niedriglast-/Niedrigdrehzahl-Bereiche des Dieselmotors 1 der Rückkoppelungssteuerbereich. Der Grund, warum die Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 nicht bei Niedriglast und bei niedriger Drehzahl ausgeführt wird, besteht darin, dass die Ansaug-Frischluftmenge kaum im Verhältnis zur Veränderung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 in diesem Bereich sich verändert, d. h. die Empfindlichkeit der Ansaug-Frischluftmenge relativ zur Veränderung der Öffnungsrate ist klein. Daher führt in diesem Bereich das Nichtausführen der Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate zu einer stabilen Steuerung der Ansaug-Frischluftmenge des Dieselmotors 1 und des Aufladedruckes des Turboladers 50. Ein Hysteresebereich ist vorgesehen, wie in der Figur zwischen dem Bereich der Rückkoppelungssteuerung und dem Bereich der Nicht-Rückkoppelungssteuerung gezeigt. In dem Schritt S341, wenn der Fahrzustand des Dieselmotors 1 sich im Bereich der Rückkoppelungssteuerung befindet, bestimmt das Unterprogramm, ob die Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungsbedingungen für die Öffnungsrate der variablen Düse 53 bestehen, oder nicht, und zwar in einem Schritt S342 bis zu einem Schritt S344.
  • Zuerst wird einem Schritt S342 festgestellt, ob die Ziel-EGR-Rate Megr kleiner ist als ein vorbestimmter Wert KVNFBMEGR#, oder nicht.
  • In dem Schritt S343 wird festgestellt, ob ein unmittelbar vorhergehender Wert FCLPVNDTYn-1 eines Befehls-Öffnungsraten-Spannzeichens FCLPVNDTY, später beschrieben, Null ist, einen Spannzustand anzeigend.
  • In dem Schritt S344 wird festgestellt, ob ein Luftströmungsmesser-Fehlerfeststellungszeichen FDGMAF Null ist, den Normalzustand zeigend. Das Luftströmungsmesser-Bestimmungszeichen FDGMAF wird auf Eins durch ein Programm gesetzt, das hier nicht beschrieben ist, wenn der Luftströmungsmesser 39 nicht richtig arbeitet.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis aller Schritte S342 bis S344 zustimmend ist, setzt das Unterprogramm das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB die Eröffnungsrate der veränderlichen Düse 53 in einem Schritt S345 auf Eins und das Unterprogramm wird beendet. Wenn das Bestimmungsergebnis irgendeines der Schritte S342 bis S344 negativ ist, setzt das Unterprogramm das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB der Eröffnungsrate der veränderlichen Düse 53 in einem Schritt S356 auf Null und das Unterprogramm wird beendet.
  • Entsprechend Schritt 342 wird in dem EGR-Rückführungsbereich das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNB auf Null zurück gesetzt und die Öffnungsraten-Rückkoppelungssteuerung der veränderlichen Düse 53 wird nicht ausgeführt. Dies erfolgt aus folgendem Grund. In dem Bereich der EGR-Rückführung wird die Öffnung des EGR-Ventils 6 rückkoppelungsgesteuert. Daher verursacht die Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 in diesem Bereich eine Überlagerung zwischen den zwei Rückkoppelungssteuerungen und der Wert der Öffnungsrate neigt dazu, zu schwanken. Gemäß Schritt S343, wenn die Befehls-Öffnungsrate festgelegt ist, wird keine Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 ausgeführt. Festspannen der Befehls-Öffnungsrate wird ausgeführt, wenn die Öffnungsrate konvergiert hat, wie nachfolgend beschrieben wird. In diesem Fall gibt es keine Notwendigkeit, eine Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 auszuführen.
  • Gemäß dem Schritt S344 wird die Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse nicht ausgeführt, wenn der Luftströmungsmesser 39 einen Fehler hat. Dies geschieht, um eine Ausfallsicherheitsvorrichtung zu schaffen.
  • Nach dem Setzen des Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichens FVNFB setzt die Steuerung 41 einen Rückkoppelungssteuerungsgewinn in den Schritten S602 von 66. Diese Verarbeitung wird durch ein Unterprogramm ausgeführt, gezeigt in 69.
  • Zuerst werden in einem Schritt S351 der Verzögerungsverarbeitungswert tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge, die Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, der tatsächliche Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd und die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte gelesen. In einem nächsten Schritt S352 wird festgestellt, ob das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB Eins ist, oder nicht.
  • Wenn das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB nicht Eins ist, d. h., wenn die Rückkoppelungssteuerung der veränderlichen Düse 53 nicht ausgeführt wird, wird ein Steuerfehler Eqac auf Null gesetzt in einem Schritt S353. Wenn das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB Eins ist, d. h. wenn eine Rückkoppelungssteuerung der veränderlichen Düse 53 ausgeführt wird, wird ein Wert erhalten durch Subtrahieren des Verzögerungsverarbeitungswertes tQacd von der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac in einem Schritt S354 auf den Steuerfehler Eqac festgelegt.
  • Bei normaler Rückkoppelungssteuerung ist die Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac ein Zielwert, gesetzt entsprechend den Laufbedingungen, aber in dieser Erfindung, da die Antwortzeit und die Antwortzeitkonstante die Hauptziele der Steuerung sind, wird der Ziel-Ansaugluftmengen-Verzögerungsverarbeitungswert tQacd als der Zielwert der Rückkoppelungssteuerung genommen. Die Differenz zwischen der Zylinderansaug-Frischluftmenge Qac und dem Zielwert tQacd wird als der Steuerfehler Eqac angesehen.
  • Nach dem Schritt S353 oder dem Schritt S354 berechnet das Unterprogramm einen Proportionalgewinn-Basiswert Gkvntp0 und einen Integralgewinn-Basiswert Gkvnti0 durch Auslesen von Tafeln, deren Inhalte in den 70 und 71 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert sind betreffend den Steuerfehler Eqac. In diesen Tafeln ist ein unempfindlicher Bereich vorgesehen rund um den Wert Null von Eqac, sodass die Rückkoppelungssteuerung in der Nähe des Zielwertes nicht schwankt.
  • In einem Folgeschritt S356 wird ein Abgasmengen-Korrekturkoeffizient Gkvqexh des Proportionalgewinns und Integralgewinns durch Auslesen einer Tafel berechnet, deren Inhalte in 72 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, aus dem tatsächlichen Abgasmengen-Äquivalenzwert Tqexhd.
  • In einem nächsten Schritt S357 wird ein Öffnungsraten-Korrekturkoeffizient Gkvavnt unter Bezugnahme auf eine Tafel berechnet, deren Inhalte in 73 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, aus der tatsächlichen Öffnungsrate Rvnte.
  • In einem nächsten Schritt S358 wird der Proportionalgewinn Gkvntp und der Integralgewinn Gkvnti durch die nachfolgenden Gleichungen (31) aus diesen Basiswerten und Korrekturkoeffizienten berechnet. Gkvntp = Gkvntp0·Gkvqexh·Gkvavnt Gkvnti = Gkvnti0·Gkvqexh·Gkvavnt (31)
  • Der Abgasmengen-Korrekturkoeffzient Gkvqexh, gezeigt in der Tafel von 72, nimmt einen kleineren Wert an, je größer der tatsächliche Äquivalenzwert Tqexhd der tatsächlichen Abgasmenge ist. Für eine identische Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 nimmt die Veränderung des Aufladedruckes zu, je größer die Abgasmenge ist. Daher ist leichter, den Aufladedruck zu veranlassen, sich dem Zielwert anzunähern. Mit anderen Worten ist bei einer niedrigen Abgasmenge die Veränderung des Aufladedruckes relativ zur Veränderung der Öffnungsrate langsam. Um daher den Aufladedruck bei niedriger Abgasmenge zu veranlassen, sich früher an den Zielwert anzunähern, wird der Abgasmengen-Korrekturkoeffizient Gkvqexh so festgelegt, dass er größer ist, wenn der Äquivalenzwert Tqexhd der tatsächlichen Abgasmenge abnimmt.
  • Der Öffnungsraten-Korrekturkoeffizient Gkvavnt, gezeigt in der Tafel von 73, nimmt einen kleineren Wert an, je kleiner die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte ist. Wenn die Öffnung der veränderlichen Düse klein ist, reagiert der Aufladedruck sensibler auf eine Veränderung in der Öffnungsrate als wenn die Öffnung groß ist. Um die Empfindlichkeit zu mitteln, wird der Öffnungsraten-Korrekturkoeffizient Gkvavnt so festgelegt, dass er einen kleineren Wert annimmt, je kleiner die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte ist.
  • Auf diese Weise berechnet, nachdem die Rückkoppelungs-Korrekturkoeffizienten durch das Unterprogramm von 69 festgelegt worden sind, die Steuerung 41 den Rückkoppelungsbetrag Avnt_fb unter Verwendung eines Unterprogramms, gezeigt in 74, in einem Schritt S603 von 66.
  • Bezugnehmend auf 74 liest die Steuerung 41 zuerst die Ansaug-Frischluftmenge Qac und den Verzögerungsverarbeitungswert tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge in einem Schritt S361.
  • In einem Schritt S362 wird festgestellt, ob ein Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB Eins ist, oder nicht.
  • Wenn das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB nicht Eins ist, d. h., wenn keine Rückkoppelungssteuerung der veränderlichen Düse 53 erfolgt, wird in einem Schritt S363 der Steuerfehler Eqac auf Null gesetzt. Wenn das Rückkoppelungssteuerungs-Gestattungszeichen FVNFB Eins ist, d. h. wenn eine Rückkoppelungssteuerung der veränderlichen Düse 53 ausgeführt wird, wird ein Wert, erhalten durch Subtrahieren des Verzögerungsverarbeitungswertes tQacd von der Zylinder-Ansaugfrischluftmenge Qac, auf den Steuerfehler Eqac festgelegt. Die Verarbeitung der Schritte S362 bis S364 ist identisch zu der Verarbeitung der Schritte S352 bis S354 der 69.
  • In einem Schritt S365 wird ein Proportional-Korrekturwert Ravfbp aus der nachfolgenden Gleichung (32) berechnet. Ravfbp = Gkvntp·Eqac (32)
  • In einem nächsten Schritt S366 wird ein Integral-Korrekturwert Ravfbi durch die folgende Gleichung (33) berechnet. Ravfbi = Gkvnti·Eqac + Ravfbin-1 – dTravlr (33)wobei
    • Ravfbin-1
    = Ravfbi, berechnet bei dem unmittelbar vorhergehenden Auftreten der Ausführung des Unterprogramms, und dTravlr = Veränderungsgröße des Lernwertes Ravlr, berechnet durch ein Unterprogramm von 77, nachfolgend beschrieben.
  • In einem nächsten Schritt S367 wird der Rückkoppelungsbetrag Avnt_fb der Öffnungsrate der veränderten Düse 53 durch Summieren des Proportional-Korrekturbetrages Ravfbp und des Integral-Korrekturbetrages Ravfbi berechnet.
  • Abgesehen von dem dritten Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (33), verwendet im Schritt S366, entspricht diese Gleichung der Berechnungsgleichung in der üblichen Lernsteuerung. Nach dieser Erfindung wird die Veränderungsgröße dTravlr des Lernwertes Ravlr von dem Integral-Korrekturwert Ravfbi, erhalten in der Berechnungsgleichung der Lernsteuerung nach dem Stand der Technik subtrahiert. Die Berechnung des Lernwertes Ravlr und seiner Veränderungsgröße dTravlr wird später beschrieben, aber das Intervall der Berechnung sowohl des Integral-Korrekturbetrages Ravfbi als auch des Lernwertes Ravlr beträgt 10 Millisekunden.
  • Nachdem die Steuerung 41 die Rückkoppelungs-Korrekturgröße Avnt_fb durch das Unterprogramm von 74 auf diese Weise berechnet hat, wird in einem Schritt S604 von 66 ein Lern-Gestattungszeichen FVLNR berechnet. Das Lern-Gestattungszeichen FVLNR ist ein Zeichen, das festlegt, ob ein Lernen des integralen Korrekturbetrages Ravfbi gestattet ist, oder nicht. Diese Berechnung wird durch ein Unterprogramm, gezeigt in 75, ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 75 liest die Steuerung 41 zuerst die Ziel-EGR-Rate Megr, den Atmosphärendruck Pa, die Kühlwassertemperatur Tw, den Steuerfehler Eqac und den Verzögerungsverarbeitungswert tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge in einem Schritt S371.
  • In den Folgeschritten S372 bis S379 wird festgestellt, ob die Motorlaufbedingungen geeignet sind zum Lernen des integralen Korrekturbetrages Ravfbi aus den Parametern, die gelesen wurden, oder nicht.
  • In dem Schritt S372 wird festgestellt, ob der Laufzustand des Dieselmotors 1 einem Lernbereich, spezifiziert in einer Tafel, deren Inhalte in 76 gezeigt sind, oder nicht, wobei diese in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, und zwar aus der Drehzahl Ne des Dieselmotors 1 und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die die Belastung des Dieselmotors 1 repräsentieren. Die Tafel von 76 ist vereinfacht, aber in der Praxis ist der Bereich, der der Aufladedruck-Rückkoppelungslehrbereich ist und wo die Lernempfindlichkeit gut ist, d. h. der Bereich, wo die Veränderung der Ansaug-Frischluftmenge relativ zur Veränderung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 groß ist, als der Lernbereich festgelegt.
  • In einem Schritt S373 wird festgestellt, ob der momentane Wert des Lern-Gestattungszeichens FVLNR Eins ist, oder nicht.
  • In einem Schritt S374 wird festgestellt, ob die Ziel-EGR-Rate Megr kleiner ist als eine vorbestimmte Rate KVNLRMEGR, oder nicht. Die vorbestimmte Rate KVNLRMEGR# ist ein Wert zum Festellen, ob Abgasrückführung ausgeführt werden soll, oder nicht, und wenn die Ziel-EGR-Rate Megr kleiner ist als der vorbestimmte Wert KVNLRMEGR# wird wirksam keine Abgasrückführung ausgeführt.
  • In einem Schritt S375 wird festgestellt, ob der Atmosphärendruck Pa höher ist als ein vorbestimmter Druck KVLNRPA#, oder nicht. Der vorbestimmte Druck KVNLNRPA# ist ein Druck, der einem Fahren in größerer Höhe entspricht, und wenn die Bedingung des Schrittes S375 erfüllt ist, zeigt dies, dass das Fahrzeug sich nicht auf höherem Grund bewegt.
  • In einem Schritt S376 wird festgestellt, ob die Kühlwassertemperatur Tw höher ist als eine vorbestimmte Temperatur KVNLRTW, oder nicht. Die vorbestimmte Temperatur KVNLRTW# ist ein Wert, der bestimmt, ob ein Aufwärmen des Dieselmotors 1 vollständig ist, oder nicht, und wenn die Kühlwassertemperatur Tw höher ist als die vorbestimmte Temperatur KVNLRTW# wird daraus geschlossen, dass das Aufwärmen abgeschlossen ist.
  • In einem Schritt S377 wird festgestellt, ob der Absolutwert des Verhältnisses des Steuerfehlers Eqac und des Verzögerungsverarbeitungswertes tQacd der Ziel-Frischluftmenge kleiner ist als ein vorbestimmter Wert KVNLREQA#. Wenn der Absolutwert dieses Verhältnisses groß ist, kennzeichnet dies, dass die Steuerung des Aufladedruckes der Wirkung äußerer Störungen unterworfen ist. Der vorbestimmte Wert KVNLREQA# ist ein Referenzwert, um diese Feststellung zu treffen, und wenn der Absolutwert dieses Verhältnisses kleiner als der vorherbestimmte Wert KVNLREQA# ist, wird daraus geschlossen, dass keine Wirkung infolge äußerer Störungen vorliegt. Der Grund, warum das Verhältnis des Verzögerungsverarbeitungswertes tQacd der Ziel-Ansaugfrischluftmenge und des Steuerfehlers Eqac als Bestimmungsparameter verwendet wird, besteht dann, um das Verhältnis des Steuerfehlers relativ zu dem Zielwert konstant zu halten, selbst wenn der Zielwert variiert. Jedoch ist es zur Vereinfachung der Berechnung auch möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit einer äußeren Störung durch Vergleichen der Absolutwerte des Steuerfehlers Eqac mit einem vorbestimmten Wert zu bestimmen.
  • In einem Schritt S378 wird festgestellt, ob das Überladungs-Feststellungszeichen FOVBST und das Unterdrückungs-Freigabezeichen FCLROB beide Null sind, oder nicht. Wenn diese Zeichen Null sind, gibt dies an, dass keine Überladungs-Unterdrückungssteuerung ausgeführt wird.
  • In einem Schritt S379 wird festgestellt, ob ein Luftströmungsmesser-Fehlerteststellungszeichen FDGMAF Null ist, wobei dies den Normalzustand anzeigt.
  • Wenn alle Bedingungen der Schritte S372–S379 erfüllt sind, wird das Lern-Gestattungszeichen FVLNR auf Eins gesetzt in einem Schritt S380, um so ein Lernen des Integral-Korrekturbetrages Ravfbi zu gestatten.
  • Wenn irgendeine der Bedingungen der Schritte S372–S379 nicht erfüllt ist, wird das Lern-Gestattungszeichen FVLNR auf Null in einem Schritt S381 zurückgesetzt, um so ein Lernen des integralen Korrekturbetrages Ravfbi zu verbieten.
  • Auf diese Weise berechnet nach dem Setzen des Lern-Gestattungszeichens FVLNR die Steuerung 41 den Lernwert Ravlr in einem Schritt S605 von 66. Diese Berechnung wird durch das Unterprogramm von 77 ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 77 setzt in einem Schritt S391 die Steuerungrung 41 den unmittelbar vorhergehenden Wert Ravlrn-1 gleich dem Lernwert Ravlr, gespeichert in einem nichtflüchtigen Speicher in der Steuerung 41.
  • In einem nächsten Schritt S392 wird festgestellt, ob das Lern-Gestattungszeichen FVLNR Eins ist, oder nicht.
  • Wenn das Lern-Gestattungszeichen FVLNR Eins ist, wird das Lernen des integralen Korrekturbetrages Ravfbi in den Schritten S393–S396 ausgeführt. Andererseits, wenn das Lern-Gestattungszeichen FVLNR nicht Eins ist, wird eine Verarbeitung außerhalb des Lernbereiches in den Schritten S397–S400 ausgeführt.
  • Hier meint Lernen, dass die Integral-Korrekturgröße Ravfbi gelernt wird, der Lernwert Ravlr zur Öffnungsratensteuerung wird berechnet auf der Grundlage eines Lern-Anfangswertes Ravlr0 und eines unmittelbar vorhergehenden Wertes Ravlrn-1 des Lernwertes Ravlr, und der unmittelbar vorhergehenden Wert Ravlrn-1, gespeichert in dem nicht-flüchtigen Speicher, wird neu auf den berechneten Wert aktualisiert. Die Verarbeitung außerhalb des Lernbereiches bedeutet, dass der Lernwert Ravlr für die Öffnungsratensteuerung berechnet wird durch Multiplizieren des unmittelbar vorhergehenden Wertes Ravlrn-1 mit einem vorbestimmten Koeffizienten. In diesem Fall wird der Wert, gespeichert in dem nicht-flüchtigen Speicher, nicht aktualisiert.
  • Die speziellen Details des Lernens werden nun unter Bezugnahme auf die Schritte S393–S396 beschrieben.
  • In dem Schritt S393 wird der Lern-Anfangswert Ravlr0 gleich dem Integral-Korrekturbetrag Ravfbi der Öffnungsrate der variablen Düse 53 gesetzt. In dem nächsten Schritt S394 wird eine Lernrate Kfntlrn berechnet durch Auslesen einer Tafel, deren Inhalte in 78 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, die die Motorlast repräsentieren. In dieser Mappe wird die Lernrate Kvntlrn erhöht, je größer die Motordrehzahl Ne und die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol sind. Wenn sie zunehmen, wird jedoch die Veränderung der Ansaug-Frischluftmenge relativ zur Veränderung der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 empfindlicher. Insbesondere, wenn die Motordrehzahl Ne und die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol groß sind, wird die Annäherung an den Zielwert des Aufladedruckes oder der Ansaug-Frischluftmenge früher eintreten durch Erhöhen des Lernverhältnisses der Rückkoppelungs-Korrekturgröße. Zu diesem Zweck wird die Lernrate Kvntlrn groß festgelegt, je größer die Motordrehzahl Ne und die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol sind. Der Maximalwert der Lernrate Kvntlrn ist jedoch Eins.
  • In dem nächsten Schritt S395 wird der Lern-Anfangswert Ravlr0 und der unmittelbar vorhergehende Wert Ravlrn-1 des Lernwertes Ravlr durch die folgende Gleichung (34) gewichtet, um den Lernwert Ravlr zu berechnen. Ravlr = Kvntlrn·Ravlr0 + (1 – Kvntlrn)·Ravlrn-1 (34)
  • Entsprechend Gleichung (34), wenn die Lernrate Kvntlm der maximale Wert von Eins ist, wird bei nächster Gelegenheit, wenn die Steuerung der Öffnungsrate ausgeführt wird, die Gesamtgröße des Integral-Korrekturbetrages Ravfbi als der Lernwert Ravlr verwendet. Wenn die Lernrate Kvtnlrn kleiner als Eins ist, wird ein Teil des Integral-Korrekturbetrages Ravfbi als der Lernwert Ravlr bei nächster Gelegenheit, wenn die Steuerung der Öffnungsrate erfolgt, verwendet.
  • In dem nächsten Schritt S396 wird der Lernwert Ravlr in dem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert. Dieser Wert wird verwendet als der unmittelbar vorhergehende Wert Ravlrn-1 bei nächster Gelegenheit, wenn das Programm abgearbeitet wird.
  • Als nächstes werden spezielle Einzelheiten der Verarbeitung außerhalb des Lernbereiches beschrieben, unter Bezugnahme auf die Schritte S397–S400.
  • In dem Schritt S397 wird der anfängliche Lernwert Ravlr0 gleich dem unmittelbar vorhergehenden Wert Ravlrn-1 gesetzt.
  • In dem nächsten Schritt S398 wird der den Vorbereich reflektierende Koeffizient Gkvntlnq des Lernwertes berechnet, bezugnehmend auf eine Tafel, deren Inhalte in 79 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol.
  • In dem nächsten Schritt S399 wird der die Öffnungsrate widerspiegelnde Koeffizient Gkvntlav berechnet, bezugnehmend auf eine Tafel, deren Inhalte in 80 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, auf der Grundlage der tatsächlichen Öffnungsrate Rvnte. In dem nächsten Schritt S400 wird Lernwert Ravlr für die Öffnungsratensteuerung nach der folgenden Gleichung (35) berechnet. Ravlr = Ravlr0·Gikvntlnq·Gkvntlav (35)
  • Die Gleichung (35) wird angewandt, um den Lernwert in der Aufladungsdrucksteuerung außerhalb des Lernbereiches widergespiegelt zu haben. Der Lernwert Ravlr, der erhalten wird, wird auf die Lernsteuerung für die Öffnungsrate, wie nachfolgend beschrieben, angewandt, aber der Wert, gespeichert in dem nicht-flüchtigen Speicher, wird nicht aktualisiert.
  • Bezug nehmend auf die Tafel von 79 wird der den Laufbereich reflektierende Koeffizient Gkvntlnq Eins, wenn die Motordrehzahl Ne und die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol in dem Lernbereich sind und werden kleiner, je weiter von dem Lernbereich entfernt. In einem Bereich, der weit von dem Lernbereich entfernt ist, in dem der Lernwert Ravlr gelernt wird, wenn die Öffnungsratensteuerung ausgeführt wird unter Anwendung desselben Lernwertes Ravlr wie in dem Lernbereich, wird der Fehler so groß, dass die Möglichkeit der Verursachung von Überladung wächst. Um diese Überladung zu verhindern, werden die Tafel-Kennlinien so festgelegt, dass der den Laufbereich widerspiegelnde Koeffizient Gkvntlnq kleiner wird, je weiter entfernt von dem Lernbereich man ist.
  • In der Tafel nach 80 wird einer eine Öffnungsrate widerspiegelnde Koeffizient Gkvntlav festgelegt, klein zu sein in einem Bereich, in dem die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte klein ist. Die Veränderung von Ansaug-Frischluftmenge relativ zur Veränderung der Öffnungsrate ist größer, je kleiner die Öffnungsrate ist. Im Ergebnis dessen, in einem Bereich, wo die Öffnungsrate klein ist, wenn der Lernwert weitgehend in der Aufladungsdrucksteuerung widergespiegelt wird, besteht eine hohe Möglichkeit, dass Überladung verursacht wird. Um diese Überladung zu verhindern in dem Bereich, in dem die Öffnungsrate klein ist, werden die Tafel-Kennlinien so festgelegt, dass der die Öffnungsrate widerspiegelnde Koeffizient Gkvntlav in dem Bereich kleiner wird, wo die Öffnungsrate klein ist.
  • Nach dem Ausführen der Verarbeitung der Schritte S392–S396 oder der Schritte S397–S400 auf diese Weise, berechnet die Steuerung 41 die Differenz zwischen dem Lernwert Ravlr und dem unmittelbar vorhergehenden Wert Ravlrn-1 gespeichert in dem nichtflüchtigen Speicher in einem Schritt S401, als die Veränderungsgröße dTavlr des Lernwertes. Dieser Veränderungsbetrag dTavlr ist ein Wert, der in der Berechnung des Schrittes S365 von 74 früher beschrieben wurde. Wie aus 66 ersichtlich ist, wird das Unterprogramm von 74 vor dem Unterprogramm von 77 ausgeführt, das die Veränderungsgröße dTravlr berechnet. Daher wird die Veränderungsgröße dTavlr, berechnet in dem Unterprogramm von 77, bei nächster Gelegenheit verwendet, wenn das Unterprogramm von 74 ausgeführt wird.
  • Wenn das Unterprogramm von 77 endet, endet auch das Unterprogramm von 66.
  • Nunmehr bezugnehmend nochmals auf das Hauptprogramm von 38, nach dem Berechnen des Rückkoppelungs-Korrekturbetrages Avnt_fb und der Veränderungsgröße dTravlr des Lernwertes durch das Unterprogramm von 66 im Schritt S245, berechnet die Steuerung 41 eine endgültige Befehls-Öffnungsrate Trvnt und einen die Befehls-Öffnungsrate linearisierenden Verarbeitungswert Ratdty in einem Folgeschritt S246. Diese Berechnung wird durch die Unterprogramme von 81 und 82 ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 81 liest die Steuerung in einem Schritt S411 zuerst den offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f der Befehlsöffnungsrate, den Rückkoppelungs-Korrekturbetrag Avnt_fb der Befehls-Öffnungsrate und den Lernwert Ravlr.
  • In einem nächsten Schritt S412 wird die Befehls-Öffnungsrate Avnt durch Summieren dieser Werte berechnet.
  • In einem nächsten Schritt S413, um die Antwortverzögerung des Druckbetätigers 54 zu kompensieren, wird eine Vorausverarbeitung auf die Befehls-Öffnungsrate Avnt ausgeführt, unter Verwendung eines Unterprogramms von 82. Der Druckbetätiger 54 weist den Membranbetätiger 59 auf, der durch den Zuführungsdruck des Drucksteuerungsventils 56 betätigt wird. Daher ist etwas Zeit erforderlich, von wenn ein Arbeitssignal an das Drucksteuerungsventil 56 eingeben wird bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Membranbetätiger 59 tatsächlich entsprechend dem Arbeitssignal arbeitet. Die Verarbeitung des Schrittes S413 ist eine Verarbeitung, um diese Antwortverzögerung zu kompensieren. Wenn die veränderliche Düse 53 durch einen Schrittmotor anstatt des Druckbetätigers 54 betätigt wird, ist dieser Schritt unnötig.
  • Bezugnehmend auf 82, liest die Steuerung 41 zuerst die Befehls-Öffnungsrate Avnt in einem Schritt S421.
  • In einem nächsten Schritt S422 wird festgestellt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem unmittelbar vorhergehenden Wert Avntn-1 der Befehls-Öffnungsrate, gelesen bei dem unmittelbar vorhergehenden Auftreten des Unterprogrammes und der Befehls-Öffnungsrate Avnt, gelesen im vorliegenden Fall, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert EPSDTY#.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes S422 negativ ist, zeigt dies, dass die Befehls-Öffnungsrate Avnt sich ändert. In diesem Fall, nach Rücksetzen eines Feststellzeichens FCLPVNDTY der Befehls-Öffnungsrate auf Null in einem Schritt S423 geht das Programm zu einem Schritt S424 und nachfolgenden Schritten über.
  • Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis des Schrittes S422 zustimmend ist, zeigt dies, dass die Befehls-Öffnungsrate Avnt sich nicht ändert. In diesem Fall geht das Programm nach dem Setzen des Feststellzeichens FCLPVNDTY der Befehls-Öffnungsrate auf Eins in einem Schritt S429 zu einem Schritt S430 und nachfolgenden Schritten über.
  • In dem Schritt S345 von 67, oben beschrieben, wird das Feststellzeichen FCLPVNDTY verwendet, um zu bestimmten, ob die Rückkoppelungssteuerung der Öffnungsrate gestattet ist, oder nicht. Das Feststellzeichen FCLPVNDTY variiert von Null bis Eins, wenn die Veränderung der Befehls-Öffnungsrate Avnt vollständig ist. In diesem Fall, da es festgestellt wird, dass die Rückkoppelungssteuerungs-Öffnungsrate nicht länger erforderlich ist, wird das Feststellzeichen FCLPVNDTY auf Eins gesetzt.
  • In dem Schritt S424 vergleicht die Steuerung 41 die Befehls-Öffnungsrate Avnt und den unmittelbar vorhergehenden Wert Avntn-1 der Befehls-Öffnungsrate. Wenn Avnt größer als Avntn-1 ist, zeigt dies, dass der Betätiger 54 die veränderliche Düse 53 öffnet. In diesem Fall setzt das Unterprogramm einen Betätiger-Vorkorrekturgewinn Gkact gleich einem Konstantwert GKVACTP# für das Öffnen, in einem Schritt S425, setzt einen Zeitkonstanten-Äquivalentwert Tcact zur Betätiger-Vorauskorrektur gleich einem Konstantwert TCVACTP# zum Öffnen in einem Schritt S426 und geht zu einem Schritt S432 über.
  • Wenn andererseits Avnt nicht größer ist als Avntn-1 ist, schließt der Betätiger 54 die veränderliche Düse 53. In diesem Fall setzt das Unterprogramm den Betätiger-Vorauskorrekturgewinn Gkact gleich einem Konstantwert GKVACTN# zum Schließen in einem Schritt S247, setzt den Zeitkonstanten-Äquivalentwert Tcact für die Betätiger-Voraus korrektur gleich einem Konstantwert TCVACTN# zum Schließen, in einem Schritt S428, und geht anschließend zu dem Schritt S432 über.
  • Hier ist GKVACTP# < GKVACTN# und TCVACTP# < TCVACTN#. Der Vorgang, wodurch der Druckbetätiger 54 die veränderliche Düse 53 schließt wird im Gegensatz zum Abgasdruck durchgeführt. Daher muss in diesem Fall der Betätiger-Vorauskorrekturgewinn Gkact größer festgesetzt sein als wenn die veränderliche Düse 53 geöffnet wird. Umgekehrt muß die Zeitkonstante der Betätiger-Vorauskorrektur, wenn der Druckbetätiger 54 die variable Düse 53 schließt, kleiner festgelegt werden als wenn die veränderliche Düse 53 geöffnet wird. Da der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert Tcact der Kehrwert der Zeitkonstanten ist, muß der Wert, wenn der Druckbetätiger 54 die veränderliche Düse 53 schließt, größer festgelegt werden als der Wert, wenn die veränderliche Düse 53 geöffnet wird.
  • Wenn das Festellzeichen FCLPVNDTY der Befehlsöffnungsrate im Schritt S429 auf Eins gesetzt wird, setzt in dem anschließenden Schritt S430 die Steuerung 41 den Betätiger-Vorauskorrekturgewinn Gkact gleich einem Wert Gkactn-1, festgesetzt in dem unmittelbar vorhergehenden Fall, wenn das Unterprogramm ausgeführt wurde.
  • In einem anschließenden Schritt S431 wird der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert Tcact gleich einem Wert Gkactn-1 gesetzt, der im unmittelbar vorhergehenden Fall des Abarbeitens des Unterprogrammes festgelegt wurde und das Programm geht zu dem Schritt S432 über.
  • In dem Schritt S432 wird der Öffnungs-Vorhersagewert Cvact durch die folgende Gleichung (36) berechnet, unter Verwendung des Zeitkonstanten-Äquvalenzwertes Tcact und der Befehls-Öffnungsrate Avnt. Cvacf = Avnt·Tcact + Cvactn-1(1 – Tcact) (36)wobei
    • Cvact-n1
    = Öffnungs-Vorhersagewert Cvact, berechnet in dem unmittelbar vorhergehenden Fall des Abarbeitens des Unterprogrammes.
  • Außerdem wird in einem nächsten Schritt S433 die abschließende Befehls-Öffnungsrate Trvnt durch die folgende Gleichung (37) berechnet, unter Verwendung des Öffnungs-Vorhersagewertes Cvact und der Befehls-Öffnungsrate Avnt. Tivnt = Gkact·Avnt – (Gkact – 1)·Cvactn-1 (37)
  • Die Bedeutung der Verarbeitung der Schritte S432 und S433 ist identisch zu derjenigen der Berechnung des zwischenwertes Rqec und der Ziel-EGR-Menge Tqec in den Schritten S24 und S25 von 6.
  • Somit wird in dem Unterprogramm von 82 eine Vorausverarbeitung ausgeführt unter Berücksichtigung nur der Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54. Die Vorauskorrektur bezüglich der Gasströmungsverzögerung in Abhängigkeit von der Ansaugluft, der Abgasströmungsrate und der Turboverzögerung wird durch das Unterprogramm von 60, wie oben beschrieben, ausgeführt.
  • Nach dem Berechnen der abschließenden Befehls-Öffnungsrate Trvnt auf diese Weise berechnet die Steuerung 41 einen Linearisierungsverarbeitungswert Ratdty der Befehls-Öffnungsrate in einem Schritt S414 von 81. Der Befehls-Öffnungsraten-Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty wird durch Auslesen einer Tafel berechnet, deren Inhalte in 83 gezeigt sind, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, auf der Grundlage der endgültigen Befehls-Öffnungsrate Trvnt.
  • Diese Linearisierungsverarbeitung ist erforderlich, wenn die Öffnungsrate oder die Oberflächenfläche der veränderlichen Düse 53 und der Arbeitssignalausgang durch die Steuerung 41 durch das Drucksteuerventil 56 eine nicht lineare Entsprechung haben.
  • Zurückkehrend nunmehr zu dem Hauptprogramm von 38, nachdem die Steuerung 41 den Befehlsöffnungsraten-Linearisierungsverarbeitungswert Ratdty berechnet hat, wird in einem Schritt S247 ein Arbeitswert Dtyvnt des Arbeitssignalausgangssignals an das Drucksteuerventil 56 berechnet. Diese Berechnung wird unter Verwendung des Unterprogramms von 84 ausgeführt.
  • Bezug nehmend auf 84 liest in einem Schritt S441 die Steuerung 41 die Motordrehzahl Ne die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol, den Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty der Befehls-Öffnungsrate, den Kehrwert der Voraus-Korrekturzeitkonstanten Tcvnt und die Kühlwassertemperatur Tw des Dieselmotors 1.
  • In einem Schritt S442 wird das Arbeitssignal-Veränderungszeichen gesetzt unter Verwendung des Unterprogramms, das in 85 gezeigt ist.
  • Bezug nehmend auf 85 liest die Steuerung 41 zuerst die Befehls-Öffnungsrate Avnt und den Kehrwert der Voraus-Korrekturzeitkonstanten Tcvnt in einem Schritt S461.
  • In einem nächsten Schritt S462 wird ein Vorhersagewert Adlyvnt für die Befehlsöffnungsrate durch die nachfolgende Gleichung (38) berechnet. Adlyvnt = Avnt·Tcvnt + Adlyvntn-1·(1 – Tcvnt) (38)wobei
    • Adlyvntn-1
    = Wert von Adlyvnt, berechnet in dem unmittelbar vorhergehenden Fall der Abarbeitung des Unterprogramms.
  • Hier entspricht die Relation zwischen der Befehls-Öffnungsrate Avnt und dem Vorhersagewert der Befehls-Öffnungsrate Adlyvnt der Beziehung zwischen der Ziel-Öffnungsrate Rvnt und dem Öffnungs-Vorhersagewert Cavnt.
  • In einem folgenden Schritt S463 wird der Vorhersagewert der Befehls-Öffnungsrate Adlyvnt mit einem Vorhersagewert Adlyvntn-M der Befehls-Öffnungsrate, berechnet durch das Unterprogramm, ausgeführt M-Zeiten vorher, verglichen.
  • Wenn Adlyvnt ≥ Adlyvntn-M ist, erhöht sich die Befehls-Öffnungsrate oder ist konstant. In diesem Fall setzt das Unterprogramm das Betätigungs-Richtungszeichen fvnt in einem Schritt S464 auf eins und geht zu einem Schritt 466 über.
  • In dem Schritt S466 wird festgestellt, ob Adlyvnt = Adlyvntn-M ist, oder nicht.
  • Wenn Adlyvnt = Adlyvntn-M ist, wird in einem Schritt S467 ein Arbeits-Haltezeichen fvnt2 auf eins gesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • Wenn Adlyvnt = Adlyvntn-M nicht erfüllt ist, geht das Programm zu einem Schritt S468 über.
  • Wenn in dem Schritt S463 Adlyvnt < Adlyvntn-M ist, zeigt dies, daß die Befehls-Öffnungsrate abnimmt. In diesem Fall setzt das Unterprogramm das Betätigungs-Richtungszeichen fnvt in einem Schritt S465 auf Null und das Programm geht zum Schritt S468 über.
  • In dem Schritt S468 wird das Arbeits-Haltezeichen fvnt2 auf Null zurückgesetzt und das Unterprogramm wird beendet.
  • Somit liest nach dem Setzen der zwei Zeichen fvnt und fvnt2 die Steuerung 41 einen Arbeitswert-Temperaturkorrekturbetrag Dty_t in einem Schritt S443 von 84. Der Arbeitswert-Temperaturkorrekturbetrag Dty_t wird durch ein Unterprogramm von 86 berechnet, ausgeführt unabhängig synchron mit dem REF-Signal.
  • Bezug nehmend auf 86 liest in einem Schritt S471 die Steuerung 41 zuerst die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Kühlwassertemperatur Tw.
  • In einem Schritt S472 wird eine Basis-Abgastemperatur Texhb aus der Motordrehzahl Ne und der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen aus einer Tafel, gezeigt in 87, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, berechnet. Die Basis-Abgastemperatur Texhb ist die Abgastemperatur, nachdem der Dieselmotor 1 vollständig aufgewärmt ist.
  • In einem nächsten Schritt S473 wird ein Wassertemperatur-Korrekturkoeffizient Ktexh_tw durch Auslesen einer Tafel, gezeigt durch 88, berechnet, die in der Steuerung 41 gespeichert ist, auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tw.
  • In einem Schritt S474 wird eine Abgastemperatur Texhi durch Multiplizieren der Basis-Abgastemperatur Texhb mit dem Wassertemperatur-Korrekturkoeffizienten Ktexh_tw berechnet.
  • In einem nächsten Schritt S475 wird eine tatsächliche Abgastemperatur Texhdly berechnet durch Addieren einer Verarbeitungsverzögerung erster Ordnung zu der Abgastemperatur Texhi durch die nachfolgende Gleichung (39). Dieser Wert ist ein Wert, der die Verzögerung infolge der Wärmeträgheit in der Veränderung der Abgastemperatur berücksichtigt. Texhdly = Texhi·KEXH# + Texhdlyn-1·(1 – KEXH#) (39)wobei
    • KEXH#
    = konstant, und
    Texhdlyn-1
    = Texhdly, berechnet bei dem unmittelbar vorhergehenden Auftreten, wenn das Unterprogramm ausgeführt wurde.
  • In einem Folgeschritt S476 wird eine Differenz dTexh der Basis-Abgastemperatur Texhb und dieser tatsächlichen Abgastemperatur Texhdly berechnet.
  • In einem letzten Schritt S477 wird der Arbeitswert-Temperaturkorrekturbetrag Dty_t durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 89, vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert, auf der Grundlage der Differenz dTexh berechnet. Die Bedeutung der Verarbeitung der Schritte S476 und S477 wird im einzelnen später beschrieben.
  • Nach dem Ende des Unterprogramms kehrt die Steuerung 41 zu dem Unterprogramm von 84 zurück und führt die Verarbeitung nach dem S444 aus. Die Schritte S444–S449 sind Schritte, die eine Hystereseverarbeitung zu dem Arbeitswert hinzufügen.
  • Die Hystereseverarbeitung unter Bezugnahme auf 95 beschreibend, wenn der Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty der Befehls-Öffnungsrate Avnt zunimmt, wird der Arbeitswert veranlasst, entsprechend einer geraden Linie sich zu verändern, die ein Befehlssignal Duty_I_p trifft, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig offen ist, und ein Befehlssignal Duty_h_p, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig geschlossen ist. Andererseits, wenn der Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty sich vermindert, wird das Arbeitsverhältnis veranlasst, entsprechend einer geraden Linie sich zu verändern, die ein Befehlssignal Duty_I_n verbindet, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig offen ist und mit einem Befehlssignal Duty_h_n, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig geschlossen ist. In der Zeichnung schneiden sich die beiden Linien in dem Be reich, wo die veränderliche Düse 53 nahezu geschlossen ist, aber dieser Bereich ist ein Bereich, der in der tatsächlichen Steuerung des Drucksteuerventiles 56 nicht verwendet wird. Diese Kennlinien sind festgelegt unter der Annahme, dass der Dieselmotor 1 sich vollständig aufgewärmt hat. Wenn die tatsächliche Abgastemperatur Texhdly niedrig ist, hat der Druckbetätiger 54 die Charakteristik, die veränderliche Düse 53 für denselben Arbeitswert weiter zu öffnen, wie dies in 90 gezeigt ist. Somit ist es nötig, den Temperatur-Korrekturbetrag Dty_t, berechnet in den Schritten S476, S477 von 86, anzuwenden, um die Differenz in der Charakteristik des Druckbetätigers 54 infolge der Abgastemperatur zu kompensieren.
  • Nunmehr bestimmt die Steuerung 41 das Betätigungsrichtungszeichen fvnt in Schritt S444. Wenn das Betätigungsrichtungszeichen fvnt Eins ist, d.h. wenn die Befehls-Öffnungsrate Avnt zunimmt oder konstant ist, wird die Verarbeitung der Schritte S445, S446 ausgeführt. In dem Schritt S445 wird ein Arbeitswert Duty_h, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig geschlossen ist, auf der Grundlage der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen einer Duty_h_p-Tafel, gezeigt in 91, berechnet.
  • In dem folgenden Schritt S446 wird ein Arbeitswert Duty_I berechnet, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig offen ist, durch Auslesen einer Duty_I_p-Tafel, gezeigt in 92. Nach dieser Verarbeitung geht das Unterprogramm zu einem Schritt S449 über.
  • Wenn das Betätigungsrichtungszeichen fvnt im Schritt S444 Null ist, d.h., wenn die Befehls-Öffnungsrate Avnt sich vermindert, wird die Verarbeitung der Schritte S447, S448 ausgeführt. In dem Schritt S447 wird der Arbeitswert Duty_h auf der Grundlage der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen einer Duty_h_n-Tafel, gezeigt in 93, berechnet, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig geschlossen ist. In dem Folgeschritt S448 wird der Arbeitswert Duty_I berechnet, wenn die veränderliche Düse 53 vollständig offen ist, auf der Grundlage der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol durch Auslesen einer Duty_I_n-Tafel, gezeigt in 94.
  • Nach dieser Verarbeitung geht das Unterprogramm zu einem Schritt S449 über.
  • In dem Schritt S449 wird ein Befehls-Arbeitsgrundwert Dty_h durch Ausführen einer linearen Interpolationverarbeitung durch die nachfolgende Gleichung (40) unter Verwendung der Arbeitswerte Duty_h, Duty_I, gefunden durch die obige Verarbeitung, des Linearisierungs-Verarbeitungswertes Ratdty der Befehls-Öffnungsrate Avnt und des Temperartur-Korrekturbetrages Dty_t, berechnet. Dty_h = (Duty_h – Duty_I)·Ratdty + Duty_I + Dty_t (40)
  • Durch Änderung der geraden Linie, die für die lineare Interpolationsverarbeitung in dem Fall verwendet wird, wenn die Befehls-Öffnungsrate Avnt abnimmt, und des Falles, in dem dies nicht der Fall, wird der Befehls-Arbeitsgrundwert Dty_h kleiner gemacht für denselben Linearisierungs-Verarbeitungswert Ratdty, in dem Fall, in dem die Befehls-Öffnungsrate Avnt abnimmt, mehr als in anderen Fällen.
  • In einem nächsten Schritt S450 wird das Arbeits-Haltezeichen fvnt2 bestimmt. Wenn das Arbeits-Haltezeichen fvnt2 Eins ist, d.h., der Vorhersagewert Adlyvnt der Befehls-Öffnungsrate sich nicht ändert, wird ein Befehls-Arbeitswert Dtyv gleich dem Arbeitswert Dtyvntn-1 gemacht, berechnet in dem unmittelbar vorhergehenden Fall, in dem das Unterprogramm ausgeführt wurde, und zwar in einem Schritt S451. Der Arbeitswert Dtyvntn-1 wird im einzelnen später beschrieben.
  • Wenn das Arbeits-Haltezeichen fvnt2 Null ist, d.h. wenn der Vorhersagewert Adlyvnt der Befehls-Öffnungsrate sich ändert, wird in einem Schritt S452 der Befehls-Arbeitswert Dtyv gleich dem Befehls-Arbeits-Grundwert Dty_h, berechnet in dem Schritt S449, festgelegt.
  • Somit führt nach dem Bestimmen des Befehls-Arbeitswertes Dtyv im Schritt S451 oder Schritt S452 in dem abschließenden Schritt S453 die Steuerung 41 eine Betätigungsprüfung an der veränderlichen Düse 53 unter Verwendung des Unterprogrammes von 96 aus, auf der Grundlage des Befehlsarbeitswertes Dtyv.
  • Bezugnehmend auf 96 liest in einem Schritt S481 die Steuerung 41 zuerst den Befehls-Arbeitswert Dtyv, die Motordrehzahl Ne, die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Kühlwassertemperatur Tw.
  • In anschließenden Schritten S482–S485 wird festgestellt, ob die Betriebsprüfbedingungen erfüllt sind, oder nicht. Ein Betriebscheck wird nur dann ausgeführt, wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind.
  • In dem Schritt S482 wird festgestellt, ob die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol geringer als ein vorbestimmter Wert QSOLDIZ#, oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass der Dieselmotor 1 eine Kraftstoffabschaltung ausführt.
  • In dem Schritt S483 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne geringer ist als ein vorbestimmter Wert NEDIZ#, oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass die Drehzahl Ne des Dieselmotors 1 in einem Zwischen- oder Niedrigdrehzahl-Bereich ist.
  • In dem Schritt S484 wird bestimmt, ob die Kühlwassertemperatur Tw geringer als ein vorbestimmte Wert TWDIZ#, oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass ein Aufwärmen des Dieselmotors 1 nicht vollständig ist.
  • In dem Schritt S485 wird bestimmt, ob ein Betriebsprüfungszeichen Fdiz Null ist, oder nicht. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, bedeutet dies, dass ein Betriebscheck noch nicht ausgeführt worden ist.
  • Wenn alle die Bedingungen erfüllt sind, wird ein Betriebsprüfungs-Zählwert CtFdiz in einem Schritt S486 inkrementiert und das Programm geht zu einem Schritt S487 über.
  • Wenn irgendeines der Feststellungsergebnisse der Schritte S482–S484 nicht erfüllt ist, setzt das Unterprogramm das Betriebsprüfungszeichen Fdiz in einem Schritt S493 auf Null und geht zu einem Schritt S494 über. Wenn jedoch das Betriebscheckzeichen fdiz Eins ist im Schritt S485, geht es sofort zum Schritt S494 über.
  • In einem Schritt S487 wird der Betriebsprüfungs-Zählerwert CtFdiz mit einem vorbestimmten oberen Grenzwert CTRDIZH# verglichen.
  • Wenn der Betriebsprüfungs-Zählerwert CtFdiz kleiner als der obere Grenzwert CTRDIZH# in einem Schritt S488 ist, wird der Betriebsprüfungs-Zählerwert CtFdiz mit einem vorbestimmten unteren Grenzwert CTRDIZL# verglichen. Wenn der Betriebsprüfungs-Zählerwert CtFdiz nicht kleiner als der untere Grenzwert CTRDIZL# in einem Schritt S489 ist, wird ein Arbeitswert Dtyvnt zum Prüfen der Arbeitsweise festgelegt, unter Verwendung eines Unterprogrammes, das in 97 gezeigt ist.
  • Der obere Grenzwert CTRDIZH# wird z.B. auf sieben Sekunden gesetzt, und der untere Grenzwert CTRDIZL# wird z.B. auf zwei Sekunden gesetzt. In diesem Fall wird der Arbeitswert für den Betriebsprüfungsvorgang nur in einem fünf Sekunden Intervall der Differenz zwischen oberem Grenzwert und unterem Grenzwert festgelegt.
  • Hier wird unter Bezugnahme auf 97 ein Unterprogramm zum Festlegen des Arbeitswertes für den Betriebscheck beschrieben.
  • Die Steuerung 41 liest in einem Schritt S501 zuerst den Betriebsprüfungs-Zählerwert CtFdiz und die Motordrehzahl Ne.
  • In einem Folgeschritt S502 wird ein Steuerungsmusterwert Duty_pu durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 98, auf der Grundlage der Differenz des Betriebsprüfungs-Zählerwertes CtFdiz und des unteren Grenzwertes CTRDIZL# festgelegt. Diese Tafel wird vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert. Der Steuerungsmusterwert Duty_pu wird so festgelegt, dass er wiederholt zwischen Null und Eins variiert mit einer kurzen Zeitdauer, entsprechend der vergangenen Zeit nach dem der Betriebscheck-Zählerwert CfFdiz den unteren Grenzwert CTRDIZL# übersteigt.
  • In einem nächsten Schritt S503 wird ein Arbeitswert Duty_p_ne, befehlsmäßig an das Drucksteuerventil 56 gegeben, durch Auslesen einer Tafel, gezeigt in 99, berechnet, die vorher in dem Speicher der Steuerung 41 gespeichert wurde, auf der Grundlage der Motordrehzahl Ne. Der Arbeitswert Duty_p_ne wird unter der Annahme festgelegt, dass das Erfordernis zum Prüfen der Öffnungs- und Schließbetätigung der veränderlichen Düse 53 entsprechend der Motordrehzahl Ne differiert. Zum Beispiel, wenn die veränderliche Düse 53 geschlossen werden soll, muß sie entgegen dem Abgasdruck geschlossen werden. Der Abgasdruck nimmt in Übereinstimmung mit der Zunahme der Motordrehzahl Ne zu.
  • Außerdem, wenn die Motordrehzahl Ne im Hochdrehzahlbereich sich befindet, hat das Schließen der veränderlichen Düse 53 bei einem Prüfungsvorgang einen Haupteinfluß auf die Motorlaufumgebung. Daher wird in dem Hochdrehzahlbereich der Arbeitswert Duty_p_ne vermindert, wenn sich die Motordrehzahl Ne erhöht, um so den Einfluß auf die Motorlaufbedingungen zu vermindern.
  • In einem Folgeschritt S504 wird der Arbeitswert Dtyvnt durch Multiplikation des Arbeitswertes Duty_p_ne mit dem Steuerungsmusterwert Duty_pu berechnet und das Unterprogramm wird beendet.
  • In dieser Weise, durch Beenden des Unterprogrammes von 97, wird das Verarbeiten des Schrittes S489 von 96 beendet und das Unterprogramm von 96 wird ebenfalls beendet.
  • Anderseits, wenn im Schritt S487 von 96 der Betriebsprüfungs-Zählerwert CfFdiz nicht kleiner als der obere Grenzwert CTRDIZH# ist, wird die Verarbeitung von Schritt S490 ausgeführt. Hier wird ein unmittelbar vorhergehender Wert Ctfdizn-1 des Betriebsprüfungs-Zählerwert CtFdiz mit dem oberen Grenzwert CTRDIZH# verglichen. Wenn der unmittelbar vorhergehende Wert CtFdizn-1 kleiner als der obere Grenzwert CTRDIZH# ist, bedeutet dies, dass CTRDIZH# den oberen Grenzwert CTRDIZH# das erste Mal in der wiederholten Abarbeitung dieses Unterprogrammes erreicht hat, der Arbeitswert Dtyvnt wird in einem Schritt S491 auf Null gesetzt, das Betriebsprüfungszeichen fdiz wird auf Eins gesetzt, in einem Schritt S492 und das Programm wird beendet.
  • Durch einmal Setzen des Arbeitswertes Dtyvnt im Schritt S491 auf Null, wenn der Betriebscheck abgeschlossen ist, öffnet die veränderliche Düse 53 vollständig. Diese Arbeitsweise zielt darauf ab, die Steuergenauigkeit während der üblichen Steuerung, die anschließend ausgeführt wird, beizubehalten. Durch Setzen des Betriebsprüfungszeichen fdiz auf Eins, wird das Feststellungsergebnis des Schrittes S485 stets zustimmend bei der anschließenden Abarbeitung des Unterprogrammes. Dies bedeutet, dass die Betriebsprüfung der veränderlichen Düse 53 nur einmal nach dem Start des Dieselmotors 1 ausgeführt wird.
  • Andererseits, wenn der unmittelbar vorhergehende Wert Ctfdizn-1 des Bertriebsprüfungs-Zählerwertes Ctfdiz nicht kleiner als der obere Grenzwert CTRDIZH# im Schritt S490 ist, geht das Unterprogramm zum Schritt S494 über. Im Schritt S494 wird der Betriebsprüfungs-Zählerwert Ctfdiz auf Null zurückgesetzt und das Programm geht zu einem Schritt S495 über.
  • Wenn der Betriebsprüfungs-Zählerwert Ctfdiz kleiner als der vorbestimmte untere Grenzwert CTRDIZL# im Schritt S488 ist, geht das Unterprogramm ebenfalls zum Schritt S495 über.
  • In dem Schritt S495 wird der Arbeitswert Dtyvnt für die Betriebsprüfung gleich dem Befehls-Arbeitswert Dtyv, bestimmt im Schritt S451 oder im Schritt S452 von 84, gesetzt und das Unterprogramm wird beendet. Daher wird in diesem Fall die gewöhnliche Steuerung der veränderlichen Düse 53 ausgeführt.
  • Insbesondere, wenn der Betriebs des Druckbetätigers 54 unstabil ist, wie z.B. bei niedrigen Temperaturen etc., macht die Betriebsprüfung der veränderlichen Düse 53 die Arbeit der veränderlichen Düse 53 glatt und erhöht die Zuverlässigkeit in der Steuerung des Aufladedruckes.
  • Auf diese Weise, durch Beenden des Unterprogrammes von 96, wird die Abarbeitung des Unterprogrammes von 84 beendet und das Programm von 38 wird ebenfalls beendet.
  • Als nächstes wird die Wirkung der Aufladungsdrucksteuerung des Turboladers 50 nach dieser Erfindung während der Beschleunigung des Dieselmotors 1 unter Bezugnahme auf die 104A–104E und 105AS–105E beschrieben.
  • Die 104A–104E zeigen eine Beschleunigungs-Betätigung in dem Bereich kleiner Abgasmenge, wobei der Aufladewirkungsgrad mit der Zunahme in der Abgasmenge zunimmt. Diese Situation entspricht dem Fall, der durch den Pfeil A von 100 gezeigt ist.
  • Die Steuerung 41 trennt die Ansprechverzögerung der Ansaugfrischluftmenge relativ zur Befehlssignaleingabe in den Druckbetätiger 54 in eine Gasströmungsverzögerung und die Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54 selbst und führt eine Vorausverarbeitung getrennt von jeder Ansprechverzögerung aus. Infolge der schrittweisen Zunahme der Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac, die die Beschleunigung, gezeigt in 104A, 104B, begleiten, verwmindert sich die Ziel-Öffnungsrate Rvnt der einstellbaren Düse 53 ebenfalls schrittweise zu einer Zeit t1, wie in 104C gezeigt.
  • In diesem Fall vermindert der offene Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f der Ziel-Öffnungsrate kleiner als Rvnt, wobei eine Vorausverarbeitung, die die Gasströmungsverzögerung relativ zu der Ziel-Öffnungsrate Rvnf kompensiert, sich zuerst in einer schrittweisen Weise vermindert, wie dies zu der Zeit t1 in 104C gezeigt ist, und nähert sich anschließend allmählich der Ziel-Öffnungsrate Rvnt.
  • Ein Wert, erhalten durch Ausführen einer Vorausverarbeitung des offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrages Avnt_f zur Korrektur der Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54 verändert sich in stufenweiser Art auf einen noch kleineren Wert als den offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f zur Zeit t1, wie in 104D gezeigt, folgt dem offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f und nähert sich dann langsam der Ziel-Öffnungsrate Rvnt.
  • Somit werden nach dieser Erfindung separate Vorwärtkorrekturen an zwei Antwortverzögerungen ausgeführt, die unterschiedliche Charakteristika haben, z.B. der Gasströmungsverzögerung und der Ansprechverzögerung des Druckbetätigers 54, und die zwei Arten Anspruchsverzögerungen werden mit hoher Präzision korrigiert. So erhält sich die Zylinder-Ansaug-Frischluftmenge Qac relativ zu der Befehlssignaleingabe an das Drucksteuerventil 56 mit ausreichender Antwortcharakteristik, wie dies durch die Volllinie in 104E gezeigt ist. Mit anderen Worten, verbessert sich die Genauigkeit der Vorausverarbeitung bei der Steuerung der Öffnung der veränderlichen Düse 53. Die unterbrochene Linie von 104E zeigt die Veränderung der Zylinder-Ansaug-Frischluftmenge Qac, wenn keine Vorausverarbeitung zu der Ziel-Öffnungsrate Rvnt hinzugefügt wird.
  • In dieser Steuervorrichtung, da die Vorauskorrekturverstärkung TGKVNTC, wenn der Druckbetätiger 54 in der zunehmenden Richtung des Aufladedruckes größer als die Vorausverstärkung TGKVNTO festgelegt wird, wenn der Druckbetätiger 54 in der abnehmenden Richtung des Aufladedruckes in dem Bereich kleiner Abgasmenge festgelegt ist, kann der Aufladedruck mit ausreichender Antwortcharakteristik relativ zu dem Befehlssignal gestartet werden, selbst wenn die Gasströmungsverzögerung infolge der Zunahme des Druckes sich erhöht.
  • Auch betreffend des Zeitkonstanten-Äquivalenzwertes Tcvnt wird der Wert, wenn der Druckbetätiger 54 in einer zunehmenden Richtung des Aufladedruckes angetrieben wird, kleiner als der Wert festgelegt, wenn der Druckbetätiger 54 in der abnehmenden Richtung des Aufladedruckes angetrieben wird.
  • Der Zeitkonstanten-Äquivalenzwert Tcvnt entspricht dem Kehrwert der Zeitkonstanten. Wenn der Druckbetätiger 54 in der Erhöhungsrichtung des Aufladedruckes angetrieben wird, der dafür bekannt ist, eine Gasströmungsverzögerung oder eine große Zeitkonstante zu erzeugen, kann der Aufladedruck infolge dieser Festlegung von Tcvnt mit guter Antwortcharakteristik erhöht werden.
  • Die 105A–105E zeigen eine Beschleunigungsbetätigung im Bereich großer Abgasmenge, wobei der Aufladewirkungsgrad abnimmt mit einer Zunahme in der Abgasmenge.
  • Dies korrespondiert mit dem Fall, der durch den Pfeil B in 100 gezeigt ist.
  • Auch in diesem Fall erhöhen sich die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge Qsol und die Ziel-Ansaug-Frischluftemenge tQac infolge der Beschleunigung stufenweise, wie dies in den 105A und 105B gezeigt ist. Jedoch im Gegensatz zu dem Bereich kleiner Abgasmenge verändert sich die Ziel-Öffnungsrate Rvnt der veränderlichen Düse 53 schrittweise bei einer Zeit t2 in der Öffnungsrichtung der veränderlichen Düse 53. Unter diesen Zustand, wie oben beschrieben, ist die Vorauskorrekturverstärkung ein positiver Wert kleiner als 1,0 und die Gleichung (29) funktioniert wirksam als eine Verzögerungsverarbeitungsgleichung.
  • Obwohl der offene Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f der Öffnungsrate der veränderlichen Düse 53 zu der Zeit t2 sich erhöht, wenn die Ziel-Öffnungsrate Rvnt sich schrittweise erhöht, ist der Erhöhungsbetrag kleiner als Rvnt. Anschließend nähert sich der offene Vorwärtsfolgesteuerugsbetrag Avnt_f allmählich der Ziel-Öffnungsrate Rvnt an, wie dies in den 105C und 105fD gezeigt ist.
  • In dem Bereich großer Abgasmenge, ebenso wie in dem Bereich kleiner Abgasmenge, wird die Vorausverarbeitung ausgeführt, um die Antwortverzögerung des Druckbetätigers 54 relativ zu dem offenen Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f zu korrigieren.
  • Der Wert nach dieser Vorausverarbeitung ist größer als der offene Vorwärtsfolgesteuerungsbetrag Avnt_f, wie dies durch die Volllinie von 105D gezeigt ist, aber dieser Vorausverarbeitungswert wird niemals größer als die Ziel-Öffnungsrate Rvnt. Mit anderen Worten hat die Verzögerungsverarbeitung infolge der Gleichung (29) in dieser Situation eine größere Wirkung auf das Befehlssignal als die Vorausverarbeitung entsprechend der Antwortverzögerung des Druckbetätigers 54. Infolge dieser Verzögerungsverarbeitung öffnet sich die einstellbare Düse 53 allmählich. Das allmähliche Öffnen dieser veränderlichen Düse 53 hat die Wirkung, eine zeitweilige Abnahme der Drehzahl der Abgasturbine 52 zu verhindern.
  • Wenn die Drehzahl der Abgasturbine 52 nicht fällt, erhöht sich die Zylinder-Ansaug-Frischluftmenge Qac ohne Verzögerung. Die unterbrochene Linie von 105E zeigt die Veränderung der Zylinder-Ansaug-Frischluftmenge Qac, wenn eine Vorausverarbeitung bezüglich der Antwortverzögerung des Druckbetätigers 54 ausgeführt wird, aber die tatsächliche Verzögerungsverarbeitung durch Gleichung (29) bezüglich der Gasströmungsverzögerung wird nicht ausgeführt.
  • Obwohl es auch möglich ist, den Bereich großer Abgasmenge, den Bereich kleiner Abgasmenge und den Zwischenbereich auf der Grundlage des Aufladewirkungsgrades des Turboladers 50 zu stimmen, wie oben beschrieben, ist die Berechnung des Aufladewirkungsgrades komplex.
  • Durch Klassifizierung der Bereiche unter Verwendung der Abgasmenge als Parameter anstelle des Aufladewirkungsgrades, wie in diesem Ausführungsbeispiel, ist eine Klassi fizierung der Bereiche leicht und die Zusammensetzung des Programms der Steuerung 41 kann vereinfacht werden.
  • Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung bezugnehmend auf ein Unterprogramm zur Berechnung der Ziel-Öffnungsrate Rvnt unter Bezugnahme auf die 56 bis 58 beschrieben.
  • Nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Ziel-Öffnungsrate Rvnt unter Verwendung eines Unterprogrammes, gezeigt in 56 anstelle des Unterprogrammes von 51 berechnet.
  • In dem Unterprogramm von 56 wird die Ziel-EGR-Rate Megr zur Berechnung des Zielöffnungsraten-Basiswertes Rvnt0 verwendet anstelle des EGR-Mengen-Äquivalenzwertes Qes0, verwendet in dem Unterprogramm von 51. Im Ergebnis fehlt in diesem Unterprogramm der Schritt S303, der den EGR-Mengen-Äquivalenzwert Qes0 in dem Unterprogramm von 51 berechnet.
  • Außerdem wird in dem Schritt S307 der Zielöffnungsraten-Basiswert Rvnt0 aus dem festgelegten Ansaugfrischluftmengen-Äquivalenzwert tQas0 und der Ziel EGR-Rate Megr unter Verwendung der Tafel von 57 anstelle der Tafel von 52 berechnet.
  • In vergleichbarer Weise wird im Schritt S308 der Zielöffnungsraten-Basiswert Rvnt0 aus dem festgesetzten Ansaugfrischluftmengen-Äquivalenzwert tQas0 und der Ziel-EGR-Rate Megr unter Verwendung der Tafel von 58 berechnet anstelle der Tafel von 53.
  • Die übrigen Merkmale des Verfahrens sind identisch zu jenem des Unterprogrammes von 51.
  • In den Tafeln von 57 und 58 kann der Zielöffnungsraten-Basiswert Rvnt0 auf der Grundlage der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac und der tatsächlichen EGR-Rate Megrd festgelegt werden, anstatt diesen auf der Grundlage des festgesetzten Ansaugfrischluftmengen-Äquivalenzwertes tQas0 und der Ziel-EGR-Rate Megr festzulegen. Au ßerdem kann der Zielöffnungsraten-Basiswert Rvnt0 auf der Grundlage der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac und der Ziel-EGR-Rate Megr festgelegt werden.
  • In dem Übergangs-Laufzustand des Dieselmotors 1 tritt eine Verzögerung auf, bis die tatsächliche EGR-Rate Megrd die Ziel-EGR-Rate Megr erreicht und infolge der Abweichung von der EGR-Menge, entsprechend der Verzögerung, tritt ein Fehler in dem Zielöffnungsraten-Basiswert Rvnt0 auf. Wenn der Zielöffnungsraten-Basiswert Rvnt0 unter Verwendung der tatsächlichen EGR-Menge Megrd festgelegt wird, die ein Wert ist, erhalten durch Anwenden einer Verzögerungsverarbeitung auf die Ziel-EGR-Rate Megr, wird die optimale Ziel-Ansaugfrischluftmenge für alle vorgewählten Kennwerte, einschließlich Kraftstoffverbrauch, Abgaszusammensetzung und Beschleunigungsleistung selbst in dem Übergangs-Fahrzustand des Dieselmotors 1 erhalten. Außerdem kann eine einfachere Übereinstimmung und Vereinfachung der Steuerlogik erreicht werden.
  • Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 106–108 beschrieben.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird das Unterprogramm von 106 anstelle des Unterprogrammes zur Berechnung des EGR-Ventil-Öffnungsoberflächenbereiches Aev von 37, verwendet in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, verwendet. Die übrigen Merkmale sind identisch zu jenen des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles.
  • In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wird der EGR-Ventil-Öffnungsflächenbereich Aev aus der EGR-Strömungsrate Cqe und der Ziel-EGR-Menge Tqek berechnet, aber nach diesem Ausführungsbeispiel wird die tatsächliche Öffnungsrate Rvnte der veränderlichen Düse 53 als eine Annäherung der Druckdifferenz des EGR-Ventiles 6 aufgegriffen.
  • Der Öffnungsoberflächenbereich Aev des EGR-Ventiles 6 wird unter Verwendung der tatsächlichen Öffnungsrate Rvnte und der Ziel-EGR-Menge Tqec oder der tatsächlichen EGR-Rate Megrd als Parameter berechnet.
  • Zuerst liest in einem Schritt S511 die Steuerung 41 die Ziel-EGR-Menge Tqec pro Zylinder an der Stelle des EGR-Ventiles 6 einen Strömungsraten-Lernkorrekturkoeffizienten Kqac, einen EGR-Strömungsraten-Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac0 und einen EGR-Mengen-Rückkoppelungskorrekturkoeffizienten Kqac00. Dieses sind Werte, die durch die Abläufe von 6 und 22 berechnet werden.
  • In einem folgenden Schritt S512 wird eine Ziel-EGR-Menge Tqek2 pro Einheit Abgasmenge durch die folgende Gleichung (41) gefunden.
    Figure 00990001
    wobei
    • SVOL#
    = Abgasmenge pro Zylinder.
  • In einem Schritt S513 wird der Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte der Ziel-Öffnungsrate Rvnt, berechnet durch das Programm von 60, gelesen.
  • In einem nächsten Schritt S514 wird eine Ziel-EGR-Ventil-Öffnungsflächenfläche Eaev pro Einheit Abgasmenge unter Bezugnahme auf eine Tafel, gezeigt in 107, gefunden, die in der Steuerung 41 vorgespeichert ist, auf der Grundlage des Verzögerungsverarbeitungswertes Rvnte und der Ziel-EGR-Menge Tqek pro Zylinder des Dieselmotors 1.
  • In der Tafel von 107 kann der Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte, der die horizontale Achse ist, als ungefähr gleich der Druckdifferenz stromauf und stromab des EGR-Ventiles 6 angesehen werden. Zum Beispiel, vorausgesetzt, dass die Öffnung des EGR-Ventiles 6 konstant festgelegt ist, gilt, je kleiner der Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte, je größer die Öffnung der veränderlichen Düse 53 und je höher der Aufladedruck. Infolge dessen wird die Druckdifferenz stromauf und stromab des EGR-Ventiles 6 groß. Im Gegensatz dazu, je größer der Verzögerungsverabeitungswert Rvnte, je größer die Öffnung der veränderlichen Düse 53 und je niedriger ist der Aufladedruck. Infolge dessen vermindert sich die Druckdifferenz stromauf und stromab des EGR-Ventiles 6.
  • Somit kann der Verzögerungsverarbeitungswert Rvnte, der die horizontale Achse ist, angesehen werden, die Druckdifferenz stromauf und stromab des EGR-Ventiles 6 zu repräsentieren. Indem die große EGR-Menge als die vertikale Achse genommen wird, kann die Öffnung des EGR-Ventiles 6 mit diesen Parametern spezifiziert werden, wie aus der Tafel von 107 verständlich ist. Die Figuren in 107 sind zeitweilige Werte, vorgesehen, die relative Größe der Öffnung des EGR-Ventiles 6 zu zeigen.
  • Die Erfinder erlangten die Tafel von 107 experimentell, aber die EGR-Ventil-Öffnungsfläche Aev kann auch bestimmt werden unter Verwendung einer theoretisch definierten Tafel, wie in 108 gezeigt.
  • In 107 und 108 unterscheiden sich die Kennlinien stark in dem Bereich der rechten Seite der Tafel, aber da die Steuerung nicht tatsächlich in diesem Bereich ausgeführt wird, gibt es keine Wirkung auf die Steuerung, unabhängig davon, welche Tafel verwendet wird.
  • Was aus diesen Tafeln ausgelesen wird, ist nicht die Öffnungsfläche des EGR-Ventiles 6, sondern die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungsfläche EAev pro Einheit Abgasmenge. Dies ist in Ordnung, um in der Lage zu sein, die Tafel ohne Abhängigkeit von der Abgasmenge des Dieselmotors 1 anzuwenden.
  • Nachdem die Steuerung 41 die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungsfläche EAev pro Einheit Abgasmenge im Schritt S514 berechnet hat, wird die Ziel-EGR-Ventil-Öffnungsfläche Eev durch Multiplikation von EAev mit der Abgasmenge pro Zylinder SVOL# des Dieselmotors 1 in einem Schritt S515 berechnet, und das Unterprogramm von 106 wird beendet.
  • Somit ist es durch Verwenden der tatsächlichen Öffnungsrate Rvnte als eine Annäherung der stromauf/stromab Druckdifferenz des EGR-Ventiles 6 möglich, den Ziel-EGR-Ventil-Öffnungsflächenbereich Aev direkt ohne Berechnung der EGR-Strömungsrate Cqe zu berechnen. Daher kann die EGR-Steuerlogik nach diesem Ausführungsbeispiel vereinfacht werden, und die Steuerungsgenauigkeit des EGR-Ventiles verbessert sich ebenso.
  • In den obigen Ausführungsbeispielen, wenn die Vorauskorrekturverstärkungen TGKVNTO, TGKVNTC, verwendet zur Berechnung des offenen Vorwärtsfolgesteue rungsbetrages Avnt_f der veränderlichen Düse 53 festgelegt sind, kann der Aufladewirkungsgrad klassifiziert werden unter Verwendung der Abgasmenge als ein Parameter. Da die Ansaugluftmenge zunimmt, wenn man annimmt, dass die Abgasmenge zunimmt, ist es auch möglich, den Aufladewirkungsgrad durch Verwendung der Ansaugluftmenge als ein Parameter zu klassifizieren und die Ansaugluftmenge anstatt der Abgasmenge auf der horizontalen Achse der Tafel von 62 und 63 aufzutragen. Insbesondere ist diese in einen Bereich kleiner Ansaugluftmenge, in dem der Aufladewirkungsgrad mit der Zunahme der Ansaugluftmenge zunimmt, einen Bereich großer Ansaugluftmenge, in dem der Aufladewirkungsgrad mit der Zunahme der Ansaugluftmenge abnimmt, und einen Zwischenbereich, der dazwischen angeordnet ist, klassifiziert.
  • In den obigen Ausführungsbeispielen wird die veränderliche Düse 53 durch den Druckbetätiger 54 angetrieben, aber es ist auch möglich, andere Arten von Betätiger zu verwenden. In allen anderen Ausführungsbeispielen wird die Ziel-Öffnungsrate Rvnt als ein Betriebs-Zielwert der veränderlichen Düse 53 verwendet. Es ist aber auch möglich, einen Ziel-Öffnungsflächenbereich zu verwenden.
  • Die Inhalte von Tokugan 2000–306404 mit einem Anmeldedatum vom 5. Oktober 2000 in Japan und Tokugan 2000–311096 mit einem Anmeldedatum vom 11. Oktober 2000 in Japan sind hierdurch durch Inbezugnahme mit eingearbeitet.
  • Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt. Modifikationen und Abänderungen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele sind dem Fachmann im Lichte der obigen Lehren deutlich.
  • Zum Beispiel korrespondieren die Frischluftmenge und der Aufladedruck miteinander, so dass der Ziel-Aufladedruck auch anstelle der Ziel-Ansaugfrischluftmenge tQac verwendet werden kann.
  • Der Turbolader, auf den diese Erfindung angewandt wird, ist nicht auf einen Turbolader beschränkt, der eine veränderliche Düse 53 hat. Diese Erfindung kann auch auf Turbolader mit ganz veränderlicher Geometrie angewandt werden, die eine Veränderung der Geometrie der Abgasturbine gestatten, wie z.B. Turbolader mit einer Spirale oder Diffu ser, der die Querschnittsfläche des Abgaskanales der Abgasturbine des Turboladers verändert.
  • Diese Erfindung kann auch auf einen Dieselmotor angewandt werden, der keine Abgasrückführung ausführt. Der Dieselmotor 1 ist nicht auf einen „Niedrigtemperatur-Vormischungs-Verbrennungstyp" beschränkt, bei dem die Wärmeerzeugung durch eine einstufige Verbrennung erzeugt wird. So kann die Erfindung auch auf einen üblichen Dieselmotor angewandt werden, bei dem eine Diffusionsverbrennung nach einer Vormischverbrennung ausgeführt wird.
  • Die Ausführungsbeispiele diese Erfindung, an denen ein ausschließliches Eigentum oder Privileg beansprucht wird, sind wie folgt definiert:
  • INDUSTRIELLES ANWENDUNGSGEBIET DER ANMELDUNG
  • Wie oben erwähnt, kompensiert diese Erfindung die Verzögerung in der Veränderung der Ansaugluftmenge eines Dieselmotors infolge des Betriebes eines Betätigers eines Turboladers in Übereinstimmung mit der Art der Verzögerung. Daher wird die Anwortcharakteristik in einem Beschleunigungsvorgang eines Fahrzeuges, in das der aufgeladene Dieselmotor eingesetzt ist, erhöht.

Claims (13)

  1. Steuerungsvorrichtung für einen Auflader (50) eines Motors (1), wobei der Auflader (50) einen Betätiger (53, 54, 55, 56) aufweist, der eine Einlassluftmenge des Motors (1) entsprechend eines Befehlssignales einstellt, wobei die Steuerungsvorrichtung aufweist: eine Einrichtung (33, 34) zum Erfassen eines Laufzustandes des Motors (1); eine Einrichtung (41, S115, S116) zum Festlegen einer Ziel-Einlassluftmenge des Motors (1) auf der Grundlage des Laufzustandes; eine Einrichtung (41, S312, S313) zum Berechnen eines Arbeitszielwertes des Betätigers (54) auf der Grundlage der Ziel-Einlassluftmenge; und eine Einrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) zum Berechnen eines ersten Kompensationswertes einer Antwortverzögerung von dem Betrieb des Betätigers (54) zum Verändern der Einlassluftmenge; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (41, S425, S426, S427, S428, S430, S431) zum Berechnen eines zweiten Kompensationswertes einer Arbeitsverzögerung des Betätigers (54) in Bezug auf eine Eingabe des Befehlssignales an den Betätiger (54); eine Einrichtung (41, S244, S246) zum Berechnen des Befehlssignales durch Ausführen einer Verarbeitung auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes und des zweiten Kompensationswertes auf dem Arbeitszielwert; und eine Einrichtung (41) für das Ausgeben des Befehlssignales an den Betätiger (54).
  2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befehlssignal- Berechnungseinrichtung (41, S244, S246) konfiguriert ist, um ein Verarbeiten an dem Arbeitszielwert auf der Grundlage des zweiten Kompensationswertes nach dem Ausführen des Verarbeitens auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes auszuführen.
  3. Steuerungungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Sensor (33, 34, 39, 41, S322), der eine Abgasmenge des Motors (1) erfasst, wobei die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) konfiguriert ist, um den ersten Kompensationswert durch Anwenden der Vorausverarbeitung auf den Arbeitszielwert zu berechnen, wenn die Abgasmenge des Motors (1) geringer als eine vorbestimmte Menge ist.
  4. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Sensor (33, 34, 39, 41, S322), der eine Abgasmenge des Motors (1) erfasst, wobei die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) konfiguriert ist, den ersten Kompensationswert durch Anwenden des Verzögerungsverarbeitens auf den Arbeitszielwert zu berechnen, wenn die Abgasmenge des Motors (1) größer als eine vorbestimmte Menge ist.
  5. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Sensor (33, 34, 39, 41, S322), der eine Abgasmenge des Motors (1) erfasst, wobei der erste Kompensationswert eine Voraus-Korrekturverstärkung enthält, und die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) konfiguriert ist, die Voraus-Korrekturverstärkung auf der Grundlage der Abgasmenge des Motors (1) festzulegen.
  6. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) außerdem konfiguriert ist, die Voraus-Korrekturverstärkung auf einen positiven Wert, geringer als einen festzulegen, wenn die Abgasmenge des Motors (1) größer als eine vorbestimmte Menge ist.
  7. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) außerdem konfiguriert ist, die Voraus-Korrekturverstärkung dann, wenn der Betätiger (54) in einer zunehmenden Richtung der Einlassluftmenge arbeitet, größer festzulegen als wenn der Betätiger (54) in einer abnehmenden Richtung der Einlassluftmenge (S324, S327) arbeitet.
  8. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Sensor (33, 34, 39, 41, S322), der die Abgasmenge des Motors (1) erfasst, wobei der erste Kompensationswert einen Zeitkonstanten-Äquivalenzwert entsprechend des Kehrwertes einer Zeitkonstante der Vorauskorrektur ent hält und die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) konfiguriert ist, den Zeitkonstanten-Äquivalenzwert entsprechend der Abgasmenge des Motors (1) (S325, S328, S330) zu bestimmen.
  9. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S324, S325, S327, S328, S329, S330) konfiguriert ist, den Zeitkonstanten-Äquivalentwert dann, wenn der Betätiger (54) in einer zunehmenden Richtung der Einlassluftmenge arbeitet, kleiner als den Zeitkonstanten-Äquivalenzwert, festzulegen, wenn der Betätiger (54) in einer abnehmenden Richtung der Einlassluftmenge (S325, S328) arbeitet.
  10. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kompensationswert eine Voraus-Korrekturverstärkung in Bezug auf eine Antwortcharakteristik des Betätigers (54) enthält und die zweite Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S425, S426, S427, S428, S430, S431) konfiguriert ist, die Voraus- Korrekturverstärkung größer festzulegen, wenn der Betätiger (54) in einer zunehmenden Richtung der Einlassluftmenge arbeitet, als die Voraus- Korrekturverstärkung, wenn der Betätiger (54) in einer abnehmenden Richtung der Einlassluftmenge arbeitet.
  11. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kompensationswert einen Zeitkonstanten- Äquivalenzwert entsprechend einem Kehrwert einer Zeitkonstanten enthält, der einer Betätigungsdrehzahl des Betätigers (54) entspricht, und die zweite Kompensationswert- Berechnungseinrichtung (41, S425, S426, S427, S428, S430, S431) konfiguriert ist, den Zeitkonstanten- Äquivalenzwert größer festzulegen, wenn der Betätiger (54) in einer abnehmenden Richtung der Einlassluftmenge arbeitet, als der Zeitkonstante- Äquivalenzwert, wenn der Betätiger (54) in einer abnehmenden Richtung der Einlassluftmenge angetrieben wird.
  12. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) eine Abgasrückführungsvorrichtung (4, 5, 6) aufweist, deren Teil eines Abgases in eine Einlassfrischluft des Motors (1) rückführt, und die Steuerungsvorrichtung außerdem eine Einrichtung (41, S21–S25) zum Berechnen einer Ziel- Abgasrückführungsmenge der Abgasrückführungsvorrichtung (4, 5, 6) auf der Grundlage des Laufzustandes aufweist, eine Einrichtung (41, S333) zum Berechnen eines ersten Verarbeitungswertes auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes, Einrichtungen (S514, S515) zum Berechnen eines Steuerungs- Zielwertes der Abgasrückführungsvorrichtung (4, 5, 6) auf der Grundlage des Arbeitszielwert – Verarbeitungswertes und der Ziel- Abgasrückführungsmenge und eine Einrichtung (41) zum Steuern der Abgasrückführungsvorrichtung (4, 5, 6) auf der Grundlage des Steuerungs- Zielwertes.
  13. Steuerungsverfahren eines Aufladers (50) eines Motors (1), wobei der Auflader (50) einen Betätiger (53, 54, 55, 56) aufweist, der eine Einlassluftmenge des Motors (1) entsprechend eines Befehlssignales einstellt, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen eines Laufzustandes des Motors (1); Festlegen einer Einlassluftmenge (1) auf der Grundlage des Laufzustandes; Berechnen eines Arbeitszielwertes des Betätigers (54) auf der Grundlage der Ziel-Einlassluftmenge; und Berechnen eines ersten Kompensationswertes einer Ansprechverzögerung von der Betätigung des Betätigers (54) gegenüber einer Veränderung der Einlassluftmenge; gekennzeichnet durch Berechnen eines zweiten Kompensationswertes einer Betätigungsverzögerung des Betätigers (54) in Bezug auf die Eingabe des Befehlssignales in den Betätiger (54); Berechnen des Befehlssignales durch Ausführen einer Verarbeitung auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes und des zweiten Kompensationswertes auf dem Arbeitszielwert; und Ausgeben des Befehlssignales an den Betätiger (54).
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