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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) zum Rezirkulieren eines
Teils eines Abgases einer Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel eines
Dieselverbrennungsmotors, zu einer Lufteinlassseite des Verbrennungsmotors.
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Da die Emissionsregulierung in Vergangenheit
strenger geworden ist, wurde das EGR-System in erhöhtem Maße wichtig,
und muß eine
Steuerung des Grades einer Öffnung
eines EGR-Ventils des EGR-Systems
zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert auf der Grundlage des
Betriebszustands des Verbrennungsmotors durchgeführt werden.
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Beispielsweise bei einem Dieselverbrennungsmotor
kann ein Teil eines Abgases zu einer Lufteinlassseite des Verbrennungsmotors
rezirkuliert werden, um die Menge des Abgases oder der Emissionen
während
des Leerlaufzeitraums des Verbrennungsmotors zu verringern. Jedoch
ist in dem Leerlaufzeitraum des Dieselverbrennungsmotors der Einlassunterdruck
des Dieselverbrennungsmotors relativ gering und ist der Abgasdruck
des Dieselverbrennungsmotors ebenso relativ gering. Somit ist zum Rezirkulieren
der erforderlichen Menge des Abgases zu der Einlassseite des Dieselverbrennungsmotors ein
relativ hoher Öffnungsgrad
des EGR-Ventils erforderlich. Zu diesem Zeitpunkt können jedoch ölige Partikel
beispielsweise an einem Ventilsitz des EGR-Ventils anhaften und
können
die anhaftenden öligen
Partikel manchmal die Öffnung
des EGR-Ventils verhindern (wobei das ein Verkleben des EGR-Ventils
im geschlossenen Zustand zur Folge hat).
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Bei dem EGR-System, das den Grad
der Öffnung
des EGR-Ventils variiert, wird der tatsächliche Grad der Öffnung des
EGR-Ventils beispielsweise auf der Grundlage des Betrags des Ventilhubs
oder der Menge der Einlassluft erhalten. Das EGR-Ventil wird derart rückführgeregelt,
dass der tatsächliche Grad
der Öffnung
des EGR-Ventils im Wesentlichen mit dem Sollgrad der Öffnung des
EGR-Ventils übereinstimmt.
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Wenn somit nach dem Stand der Technik
das EGR-Ventil in der geschlossenen Ventilstellung aufgrund der
beispielsweise an dem Ventilsitz anhaftenden Partikel verklebt ist,
wird ein Wert einer Ventilöffnungsanweisung
allmählich
erhöht,
so dass sich eine Antriebskraft zum öffnen des EGR-Ventils erhöht. Wenn
die Antriebskraft auf das erforderliche Niveau zum Öffnen des
EGR-Ventils erhöht wird,
wird das EGR-Ventil geöffnet.
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Daher gibt es eine Zeitverzögerung zwischen
dem Zeitpunkt der Ausgabe der Ventilöffnungsanweisung an das EGR-Ventil
und dem Zeitpunkt der tatsächlichen Öffnung des
EGR-Ventils. Wenn das Verkleben des EGR-Ventils in der geschlossenen
Ventilstellung auftritt, wird nämlich
eine Zeitdauer der Nichtverfügbarkeit
der EGR (Abgasrückführung) unvorteilhaft
verlängert,
während
der geeignete Betrag der EGR nicht verfügbar ist.
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Des weiteren ergibt die Ventilöffnung nach dem
Lösen der
Verklebung des EGR-Ventils über den
vorstehend genannten Betrieb normalerweise einen übermäßigen Grad
der Öffnung
des EGR-Ventils,
der den Sollgrad der Öffnung
des EGR-Ventils übersteigt.
Somit wird bei dem nächsten
Rückführregelungsbetrieb
der tatsächliche
Grad der Öffnung des
EGR-Ventils verringert. Das heißt,
dass nach dem Stand der Technik der übermäßige tatsächliche Grad der Öffnung des
EGR-Ventils eingestellt wird, so dass er im Wesentlichen mit dem
Sollgrad der Öffnung
des EGR-Ventils übereinstimmt.
Somit wird die Zeit, die zum Erzielen des Sollgrades der Öffnung des
EGR-Ventils erforderlich ist, unvorteilhaft verlängert.
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Zum Vermeiden des Verklebens des EGR-Ventils
in der geschlossenen Ventilstellung wurde eine Technik zum erzwungenen
Energiebeaufschlagen eines Stellglieds (beispielsweise eines Linearsolenoids)
des EGR-Ventils während
einer Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt des Einschaltens eines Zündschalters
(oder des Einschaltens des Starterschalters) und dem Zeitpunkt des
Einleiten des normalen Steuerungsbetriebs zum Steuern des Grades
der Öffnung
des EGR-Ventils zum Lösen
der Verklebung des EGR-Ventils vorgeschlagen (siehe beispielsweise
die japanische ungeprüfte
Offenlegungsschrift Nr.
7-293355 ).
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In der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
Nr.
7-293355 ist eine Technik
zum erzwungenen Öffnen
des EGR-Ventils während
einer Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters
(oder dem Zeitpunkt des Einschaltens des Starterschalters) und dem
Zeitpunkt des Ablaufs einer vorbestimmten Zeitdauer oder alternativ
der Zeit einer Erfassung der Lösung
der Verklebung des EGR-Ventils offenbart, die durch die Verwendung
eines Sensors erfasst wird.
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Somit wird das EGR-Ventil während des
Kurbelns des Verbrennungsmotors zwangsgeöffnet und wird das Verhältnis des
unverbrannten Gases in dem Gasgemisch, das in eine entsprechende
Brennkammer während
des Kurbelns des Verbrennungsmotors eingesaugt wird, erhöht, was
eine Verringerung des Verhältnisses
der Luft in dem Gasgemisch gibt. Aufgrund der Verschlechterung des
Luft-/Kraftstoffverhältnisses
des Gasgemisches wird die Zündfähigkeit des
Gasgemisches zu dem Zeitpunkt des Kurbelns des Verbrennungsmotors
verringert. Somit wird die Kubeldauer zwischen dem Zeitpunkt des
Einleitens des Kurbelns des Verbrennungsmotors (oder dem Zeitpunkt
des Einschaltens des Zündschalters)
und dem Zeitpunkt des Erreichens einer vollständigen Explosion bei dem Verbrennungsmotor
(insbesondere des Auftretens einer sequentiellen Explosion oder Verbrennung über alle
Zylinder des Verbrennungsmotors) verlängert und wird eine relativ
große
Menge Rauch zu dem Zeitpunkt des Kurbelns des Verbrennungsmotors
erzeugt.
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Des weiteren kann zum Vermeiden der
Verschlechterung der Startfähigkeit
des Verbrennungsmotors die Zeitdauer zum Zwangsöffnen des EGR-Ventils nur auf
eine Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters
und dem Zeitpunkt des Einleitens des Kurbelns des Verbrennungsmotors
beschränkt
sein (insbesondere den Zeitpunkt der Einleitung der Rotation bei
dem Verbrennungsmotor). Das ergibt jedoch eine relativ kurze Zeitdauer
zum Zwangsöffnen
des EGR-Ventils. Auch wenn daher das EGR-Ventil verklebt ist, besteht
verstärkt
die Möglichkeit,
dass das Verkleben des EGR-Ventils aufgrund der sehr kurzen Zeitdauer zum
Zwangsöffnen
des EGR-Ventils nicht gelöst
bzw. behoben wird.
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Gemäß der in der vorstehend beschriebenen japanischen
ungeprüften
Patentoffenlegungsschrift Nr.
7-293355 offenbarten
Technik wird auch nach der Beendigung des Kurbelns des Verbrennungsmotors, außer die
Lösung
der Verklebung des EGR-Ventils wird
erfasst, der normale Steuerungsbetrieb zum Steuern des Öffnungsgrades
des EGR-Ventils aufgeschoben und wird die Zwangsöffnung des EGR-Ventils über eine
erzwungene Wiederanregung des Stellglieds des EGR-Ventils durchgeführt.
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Jedoch wird auch bei dieser Technik
das EGR-Ventil während
des Kurbelns des Verbrennungsmotors vor der erzwungenen Wiederanregung des
Stellglieds des EGR-Ventils zwangsgeöffnet, so dass das Luft-/Kraftstoffverhältnis verschlechtert wird.
Aufgrund der Verschlechterung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses
wird die Zeitdauer zum Kurbeln beziehungsweise Starten des Verbrennungsmotors
verlängert
und wird eine relativ große
Menge Rauch zu dem Zeitpunkt des Kurbelns des Verbrennungsmotors
erzeugt.
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Die vorliegende Erfindung ist auf
den vorstehend genannten Nachteil gerichtet. Somit ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein EGR-System zu schaffen, das in der
Lage ist, eine Verklebung eines EGR-Ventils zu lösen, ohne dass eine wesentliche
Verschlechterung der Verbrennungsmotorstartfähigkeit verursacht wird.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu
lösen,
ist ein EGR-System
für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen. Das EGR-System weist ein EGR-Ventil
und eine Steuerungsvorrichtung auf. Das EGR-Ventil ist in ein EGR-Rohr
des Verbrennungsmotors eingesetzt, das zwischen einem Einlassrohr des
Verbrennungsmotors und einem Auslassrohr des Verbrennungsmotors
eine Verbindung herstellt, um einen Grad einer Verbindung in dem
EGR-Rohr zwischen dem Einlassrohr und dem Auslassrohr beziehungsweise
dem Abgasrohr einzustellen. Das EGR-Ventil weist ein Stellglied
auf, das einen tatsächlichen
Grad einer Öffnung
des EGR-Ventils einstellt, um einen Grad der Verbindung in dem EGR-Rohr
einzustellen. Die Steuerungsvorrichtung steuert den tatsächlichen
Grad der Öffnung
des EGR-Ventils auf der Grundlage eines Betriebszustands eines Verbrennungsmotors
durch Antreiben des Stellgliedes, so dass der tatsächliche
Grad der Öffnung
des EGR-Ventils normalerweise durch das Stellglied bei einem normalen
Steuerungsbetrieb so eingestellt wird, dass er im Wesentlichen mit
einem Sollgrad der Öffnung
des EGR-Ventils übereinstimmt.
Die Steuerungsvorrichtung weist eine Verklebungserfassungseinrichtung
zum Erfassen des Auftretens einer Verklebung des EGR-Ventils in
einer geschlossenen Ventilstellung während des Laufs des Verbrennungsmotors
nach der Beendigung des Kurbelns des Verbrennungsmotors auf. Wenn
die Verklebungserfassungseinrichtung das Auftreten einer Verklebung
des EGR-Ventils erfasst, führt
die Steuerungsvorrichtung eine Zwangsöffnung des EGR-Ventils durch
Vorsehen einer erforderlichen Antriebskraft, die zum Öffnen des
EGR-Ventils erforderlich ist, das in der geschlossenen Ventilstellung
verklebt ist, für das
Stellglied nur während
des Laufs des Verbrennungsmotors nach der Beendigung des Kurbelns
des Verbrennungsmotors durch.
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Die Erfindung gemeinsam mit der Aufgabe, zusätzlichen
Merkmalen und ihren Vorteilen wird am besten aus der folgenden Beschreibung,
den beigefügten
Ansprüchen
sowie den zugehörigen
Zeichnungen verstanden.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines EGR-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines EGR-Ventils des EGR-Systems;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsbetrieb zum Lösen einer
Verklebung des EGR-Ventils zeigt;
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4 ist
eine Graphik, die die Lösung
der Verklebung des EGR-Ventils
zeigt.
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Ein Abgasrezirkulationssystem (EGR-System)
für eine
Brennkraftmaschine gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel
wird ein Dieselverbrennungsmotor als Brennkraftmaschine verwendet.
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Wie in 2 gezeigt
ist, weist das EGR-System ein EGR-Ventil 5 und eine Verbrennungsmotorsteuerungseinheit
(ECU) 6 auf, die einer Steuerungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung entspricht. Das EGR-Ventil 5 ist in ein EGR-Rohr 4 eingesetzt, das
zwischen einem Einlassrohr 2 und einem Auslassrohr 3 bei
dem Verbrennungsmotor 1 eine Verbindung herstellt. Die
ECU 6 stellt den Grad der Öffnung (insbesondere eine Ventilstellung)
des EGR-Ventils 5 ein.
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Wie in 2 gezeigt
ist, sind bei dem EGR-Ventil 5 zwei Ventilsitze 8 an
einer Trennwand 7 vorgesehen, die zwischen einem einlassseitigen Raum 4a des
EGR-Rohrs 4, der mit dem Einlassrohr 2 in Verbindung
steht, und einem auslassrohrseitigen Raum 4b des EGR-Rohrs 4 trennt,
das mit dem Auslassrohr 3 in Verbindung steht. Die Ventilsitze 8 werden
durch zwei Ventilelemente 9 jeweils geöffnet und geschlossen. Die
Ventilelemente 9 werden durch einen Linearsolenoid 10 angetrieben
(beispielsweise ein Stellglied). Der Linearsolenoid 10 wird
durch die ECU 6 Einschaltdauer-gesteuert, um den Grad der Öffnung von
jedem Ventilelement 9 (entsprechend dem Grad einer Verbindung
in dem EGR-Rohr 4 zwischen dem Einlassrohr 2 und
dem Auslassrohr 3) zwischen 0% und 100% einzustellen.
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Die ECU 6 ist zum Steuern
des Verbrennungsmotors 1 (einschließlich der Steuerung des EGR-Ventils 5)
auf der Grundlage von beispielsweise dem vorliegenden Betriebszustand
eines Fahrzeuges vorgesehen. Zum Erfassen des Betriebszustands des
Fahrzeuges nimmt die ECU 6 Abgaben von verschiedenen Sensoren
auf.
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Beispiele dieser Sensoren umfassen
einen Luftdurchflusssensor 11, einen Drosselpositionssensor 12,
einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor 13, einen Kühlmitteltemperatursensor 14 und
einen Hubsensor 15 wie in 1 gezeigt
ist. Ein Luftdurchflusssensor 11 mißt die Menge (oder Durchflussrate)
von Einlassluft die durch das Einlassrohr 2 hindurch tritt. Der
Drosselpositionssensor 12 mißt eine Position eines Beschleunigerpedals,
das durch einen Betreiber des Fahrzeuges betätigt wird. Der Verbrennungsmotordrehzahlsensor 13 mißt die Verbrennungsmotordrehzahl
(Upm). Der Kühlmitteltemperatursensor 14 mißt die Temperatur
des Kühlmittels
des Verbrennungsmotors 1. Der Hubsensor 15 mißt direkt
den Grad der Öffnung
des EGR-Ventils 5.
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Das EGR-Ventil 5 ist normalerweise
durch die ECU 6 rückgeführt geregelt,
so dass der tatsächliche
Betrag des Ventilhubs (entsprechend dem tatsächlichen Grad der Öffnung)
des EGR-Ventils 5 im Wesentlichen
mit dem Sollbetrag des Ventilhubs (entsprechend dem Sollgrad der Öffnung)
des EGR-Ventils 5 übereinstimmt.
Hier wird der Sollbetrag des Ventilhubs des EGR-Ventils 5 unter Verwendung
eines Kennfeldes bzw. einer Abbildung oder einer mathematischen
Gleichung auf der Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges
berechnet, der mit den Sensoren gemessen wird. Der tatsächliche
Betrag des Ventilhubs des EGR-Ventils 5 wird
mit dem Hubsensor 15 gemessen.
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Das zu dem Einlassrohr 2 durch
das EGR-Ventil 5 rezirkulierte Abgas tritt durch die Ventilsitze 8 von 2, so dass Partikel, die
in dem Abgas enthalten sind, beispielsweise an den Ventilsitzen 8 und
den Ventilelementen 9 anhaften können. Insbesondere bei dem
Niedriglastzustand des Verbrennungsmotors 1, beispielsweise
in dem Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 1, ist einen
relativ große
Menge von EGR erforderlich und ist die Abgastemperatur relativ niedrig.
Somit werden die Partikel, die in dem Abgas enthalten sind, ölig.
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Daher können die öligen Partikel, die an den Ventilsitzen 8 und
den Ventilelementen 9 anhaften, möglicherweise verursachen, dass
die Ventilelemente 9 an den Ventilsitzen 8 kleben,
während
die Ventilsitze 8 durch die Ventilelemente 9 geschlossen
werden. Das heißt,
dass die öligen
Partikel die Verklebung des EGR-Ventils 5 verursachen können, während sich
das EGR-Ventil 5 in der geschlossenen Ventilstellung befindet.
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Aus diesem Grund weist die ECU 6 einen Verklebungserfassungseinrichtung
(oder ein Programm) zum Erfassen des Auftretens der Verklebung des
EGR-Ventils 5 in der geschlossenen Ventilstellung während des
Laufs des Verbrennungsmotors 1 (insbesondere während die
Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 oberhalb der Kurbeldrehzahl
des Verbrennungsmotors liegt) nach dem Kurbeln des Verbrennungsmotors 1 auf
(insbesondere nach dem Ausschalten des Starterschalters und dem
Ende des Kurbelns).
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Wenn bei der ECU 6 die Verklebungserfassungseinrichtung
die Verklebung des EGR-Ventils 5 in der geschlossenen Ventilstellung
erfasst, wird die normaler Rückführregelung
des EGR-Ventils 5 zeitweilig während des Laufs des Verbrennungsmotors 1 angehalten
und wird die Antriebskraft (in diesem Ausführungsbeispiel ist dies das
Einschaltdauerverhältnis
von 100%), die zum Öffnen
des EGR-Ventils 5 erforderlich ist, dem Linearsolenoid 10 zum
Zwangsöffnen
des EGR-Ventils 5 zugeführt.
Wenn das Öffnen des
EGR-Ventils 5 durch den Hubsensor 15 erfasst ist,
wird die normale Rückführregelung
wieder aufgenommen.
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Die Verklebungserfassungseinrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
erfasst oder ermittelt, dass das EGR-Ventil 5 an der geschlossenen Ventilstellung
verklebt ist, wenn die folgenden ersten bis dritten Bedingungen
(I)-(III) allesamt erfüllt
sind:
- (I) eine Differenz zwischen einem Sollbetrag
des Ventilhubs des EGR-Ventils 5, der durch die ECU berechnet
ist, und dem tatsächlichen
Betrag des Ventilhubs des EGR-Ventils 5, der durch den
Hubsensor 15 gemessen wird, ist gleich wie oder größer als
ein vorbestimmter Wert (insbesondere der Sollbetrag des Ventilhubs – der tatsächliche
Betrag des Ventilhubs ≥ der
vorbestimmte Wert);
- (II) der Zielbetrag des Ventilhubs des EGR-Ventils 5,
der durch die ECU 6 berechnet ist, ist gleich wie oder
größer als
ein vorbestimmter Wert (insbesondere der Zielbetrag des Ventilhubs ≥ der vorbestimmte
Wert); und
- (III) die Bedingung von (I) und die Bedingung von (II), die
vorstehend erwähnt
sind, werden durchgehend über
zumindest eine vorbestimmte Zeitdauer erfüllt (insbesondere die Zeitdauer
von (I) und (II) ≥ die
vorbestimmte Zeitdauer).
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Des weiteren hält beim Durchführen des
vorstehend beschriebenen erzwungenen Ventilöffnens (insbesondere bei dem
Ausgeben des Einschaltdauerverhältnisses
von 100%, was eine „Ventilvollöffnungsanweisung" ist, zu dem Linearsolenoid 10)
die erzwungene Ventilöffnung
an und nimmt die normale Rückführregelung
wieder auf, wenn die folgende vierte Bedingung (IV) erfüllt ist,
das heißt,
wenn der tatsächliche
Betrag des Ventilhubs der mit dem Hubsensor 15 gemessen
wird, den vorbestimmten Betrag des Ventilhubs erreicht (insbesondere
der tatsächliche
Betrag des Ventilhubs ≥ der
vorbestimmte Betrag des Ventilhubs).
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Jedoch wird auch bei der Erfassung
der Verklebung des EGR-Ventils 5 in
der geschlossenen Ventilstellung durch die Verwendung der Verklebungserfassungseinrichtung
die vorstehend beschriebene erzwungene Ventilöffnung durch die ECU 6 nicht
durchgeführt,
wenn die folgende fünfte
und sechste Bedingung (V), (VI) beide erfüllt sind:
(V) die Drehzahl
des Verbrennungsmotors 1 ist gleich wie oder größer als
eine vorbestimmte Drehzahl; und
(VI) die Last des Verbrennungsmotors 1 ist
gleich wie oder größer als
eine vorbestimmte Last (zum Beispiel wenn die Menge der Kraftstoffeinspritzung
gleich wie oder größer als
eine vorbestimmte Menge der Kraftstoffeinspritzung ist). Auf diesem
Weg ist es möglich, eine
Verschlechterung der Fahrbarkeit Fahrzeug zu verhindern, die durch
eine rasche Änderung
der Menge des EGR bei dem relativ großen Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 induziert
wird.
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Die ECU 6 weist ein Programm
auf, was die vorstehend beschriebene erzwungene Ventilöffnung anhält und ein
abnormales Signal ausgibt, das die Abnormalität des EGR-Ventils 5 anzeigt,
wenn die Öffnung
des EGR-Ventils 5 nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer
seit dem Zeitpunkt der Einleitung der erzwungenen Ventilöffnung bei
der Erfassung der Verklebung des EGR-Ventils 5 bei der
geschlossenen Ventilstellung erfasst wird.
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Wenn das abnormale Signal des EGR-Ventils 5 ausgegeben
wird, wird eine Diagnoselogik, die in der ECU 6 als ein
Programm zum Diagnostizieren des EGR-Ventils 5 implementiert
ist, ausgeführt.
Auf diesem Weg wird die Abnormalität des EGR-Ventils 5 erkannt
und eine Warnung beispielsweise an den Fahrgast durch eine Warnlampe,
einen Warnton oder ähnliches
ausgestellt.
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Als nächstes wird ein Steuerungsbetrieb
der ECU 6 unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 3 beschrieben.
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In diesem Steuerungsbetrieb wird
zunächst ermittelt,
dass der Verbrennungsmotor 1 gegenwärtig nach der Beendigung des
Kurbelns des Verbrennungsmotors 1 bei Schritt S1 läuft. Genauer
gesagt wird ermittelt, ob die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 größer als
eine vorbestimmte Drehzahl ist (Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 zu
dem Zeitpunkt des Kurbelns), während
ein Zündschalter (IG-Schalter)
eingeschaltet ist. Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt
S1 „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zu dem Beginn des Ablaufdiagramms zurück (insbesondere kehrt sie
zu START in 3 zurück).
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Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt S1 „JA" ist, wird zu Schritt
S2 fortgeschritten, bei dem ermittelt wird, ob der Steuerungsbetrieb
des EGR-Ventils 5 gegenwärtig durchgeführt wird.
Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt S2 „NEIN" ist, kehrt die Steuerung zu dem Beginn
des Ablaufdiagramms zurück.
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Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt S2 „JA" ist, schreitet die
Steuerung zu Schritt S3 weiter, bei der ermittelt wird, ob „eine Verklebungszustandsmarke", die die Verklebung
des EGR-Ventils 5 anzeigt, nicht gesetzt wurde.
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Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt S3 „JA" ist, schreitet die
Steuerung zu Schritt S4 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die erste
Bedingung (I) und die zweite Bedingung (II) beide erfüllt sind.
Wenn die Antwort auf die Anfrage bei Schritt S4 „NEIN" wird der normale Zustand des EGR-Ventils 5 bei
Schritt S5 ermittelt oder erfasst, und kehrt die Steuerung zu dem
Beginn des Ablaufdiagramms zurück.
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Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt S4 „JA" ist, schreitet die
Steuerung zu Schritt S6 weiter. Bei Schritt S6 wird ermittelt, ob
die erste Bedingung (I) und die zweite Bedingung (II) durchgehend über die
vorbestimmte Zeitdauer erfüllt
gewesen sind. Wenn die Anwort auf die Anfrage bei Schritt S6 „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zu dem Beginn des Ablaufdiagramms zurück. Wenn die Anwort auf die Anfrage
bei Schritt S6 „JA" ist, schreitet die
Steuerung zu Schritt S7 weiter, bei dem die Verklebungszustandsmarke
gesetzt wird. Dann kehrt die Steuerung zu dem Beginn des Ablaufdiagramms
zurück.
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Wenn die Anwort auf die Anfrage bei
Schritt S3 „NEIN" ist, wenn insbesondere
die Verklebungszustandsmarke bei Schritt S7 bei dem vorgehenden Lauf
gesetzt ist, schreitet die Steuerung zu Schritt S8 weiter. Bei Schritt
S8 wird ermittelt, ob die vorstehend beschriebene vierte Bedingung
(IV) erfüllt
wurde. Wenn die Anwort auf die Anfrage bei Schritt S8 „JA" ist, wird ermittelt,
dass die Verklebung des EGR-Ventils 5 gelöst ist oder
nicht mehr existiert, und schreitet die Steuerung zu Schritt S5
weiter.
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Wenn die Antwort auf die Anfrage
bei Schritt S8 „NEIN" ist, schreitet die
Steuerung zu Schritt S9 weiter. Bei Schritt S9 wird ermittelt, ob
die vorstehend beschriebene fünfte
Bedingung (V) und die sechste Bedingung (VI) erfüllt wurden. Wenn die Anwort
auf die Anfrage bei Schritt S9 „JA" ist, schreitet die Steuerung zu Schritt
S10 weiter. Bei Schritt S10 wird das maximale Einschaltdauerverhältnis von
100% zu dem EGR-Ventil 5 ausgegeben. Dann kehrt die Steuerung
zu dem Beginn des Ablaufdiagramms zurück.
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Wenn die Anwort auf die Anfrage bei
Schritt S9 „NEIN" ist, kehrt die Steuerung
zu dem Beginn des Ablaufdiagramms ohne die Durchführung der vorstehend
beschriebenen erzwungenen Ventilöffnung
zurück,
um die Verschlechterung der Fahrzeugfahrbarkeit zu verhindern, die
durch die Änderung
der Menge des EGR bei dem relativ großen Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 induziert
wird. Bei dem vorstehend genannten Betrieb entsprechen die Schritte
S4–S7
der Verklebungserfassungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf eine Graphik
von 4 wird das Auftreten
der Verklebung des EGR-Ventils 5 während des Laufs des Verbrennungsmotors 1 nach
dem Kurbeln des Verbrennungsmotors 1 nachstehend gemeinsam
mit einer Änderung
des Einschaltdauerverhältnisses,
das dem EGR-Ventil 5 zugeführt wird, und eine Änderung
des Grades der Öffnung
des EGR-Ventils 5 beschrieben.
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Wenn der Sollbetrag des Ventilhubs,
der durch die ECU 6 auf der Grundlage des Betriebszustands
des Verbrennungsmotors 1 berechnet ist, sich auf eine Weise
erhöht,
die durch eine gepunktete Linie A in 4 gezeigt
ist, erhöht
sich das Einschaltdauerverhältnis,
das dem EGR-Ventil 5 zugeführt wird, wie durch eine durchgezogene
Linie B angedeutet ist.
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Zu dem Zeitpunkt des Auftretens der
Verklebung des EGR-Ventils 5 erhöht sich der tatsächliche Betrag
des Ventilhubs nicht auf eine Weise, die durch eine durchgezogene
Linie C in 4 angedeutet
ist, wenn der Sollbetrag des Ventilhubs sich erhöht, wie durch die gepunktete
Linie A gezeigt ist.
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Die ECU 6 erfasst oder ermittelt,
dass das EGR-Ventil 5 geschlossen ist und verklebt ist,
wenn die folgenden Bedingungen (I)–(III) alle erfüllt sind:
- (I) Die Differenz zwischen dem Sollbetrag des Ventilhubs
und dem tatsächlichen
Betrag des Ventilhubs ist gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert
(siehe die eingekreiste Zahl 1 in 4);
- (II) der Sollbetrag des Ventilhubs ist gleich wie oder größer als
der vorbestimmte Wert (siehe die eingekreiste Zahl 2 in 4); und
- (III) die Bedingung von (I) und die Bedingung von (II), die
vorstehend erwähnt
sind, werden durchgängig über zumindest
die vorbestimmte Zeitdauer erfüllt
(siehe die eingekreiste Zahl 3 in 4).
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Wenn die ECU 6 erfasst oder
ermittelt, dass das EGR-Ventil 5 geschlossen ist und verklebt
ist, hält
die ECU 6 zeitweilig die normale Rückführregelung an und gibt das
Einschaltdauerverhältnis
von 100 (insbesondere die Ventilvollöffnungsanweisung) an das EGR-Ventil 5 ab.
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Wenn das EGR-Ventil 5 die
Ventilvollöffnungsanweisung
aufnimmt, wird die relativ große Ventilöffnungskraft
an dem EGR-Ventil 5 erzeugt. Wenn die Verklebung des EGR-Ventils 5 bei
der geschlossenen Ventilstellung dann gelöst wird, beginnt der tatsächliche
Betrag des Ventilhubs, sich zu erhöhen, wie durch die durchgezogene
Linie C in 4 angedeutet
ist.
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Wenn der tatsächliche Betrag des Ventilhubs einen
vorbestimmten Betrag eines Ventilhubs erreicht (siehe die eingekreiste
Zahl 4 in 4),
wird dann die erzwungene Ventilöffnung
angehalten und die normale Rückführregelung
wieder aufgenommen.
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Wenn bei dem EGR-System gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
die Verklebung des EGR-Ventils 5 in der geschlossenen Ventilstellung
während
des Laufs des Verbrennungsmotors 1 nach dem Kurbeln des
Verbrennungsmotors 1 erfasst oder ermittelt wird, wie vorstehend
beschrieben ist, wird die Antriebskraft (beispielsweise das Einschaltdauerverhältnis von
100%), das zum Öffnen des
EGR-Ventils 5 erforderlich
ist, dem EGR-Ventil 5 zugeführt. Somit wird das EGR-Ventil 5 zwangsgeöffnet. Auf
diesem Weg kann die Verklebung des EGR-Ventils 5 während des
Laufs des Verbrennungsmotors 1 innerhalb einer relativ
kurzen Zeitdauer gelöst
werden. Auch wenn die Verklebung des EGR-Ventils 5 in der
geschlossenen Ventilstellung auftritt, wie vorstehend beschrieben
ist, kann die Verklebung des EGR-Ventils 5 rasch gelöst werden,
so dass die geeignete Menge des EGR rasch erhalten werden kann.
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Nach der Technik nach dem Stand der
Technik, die in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
Nr.
7-293355 offenbart ist, und
die eine erzwungene Öffnung
des EGR-Ventils zu dem Zeitpunkt des Kurbelns des Verbrennungsmotors
(insbesondere vor dem Erreichen der vollständigen Explosion bei dem Verbrennungsmotor),
wird das EGR-Ventil während
des Kurbelns des Verbrennungsmotors zwangsgeöffnet, so dass das Luft-/Kraftstoffverhältnis zu
dem Zeitpunkt des Kurbeln des Verbrennungsmotors verschlechtert
wird. Aufgrund der Verschlechterung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses
wird die Zeitdauer zum Kurbeln des Verbrennungsmotors verlängert und
wird eine relativ große
Menge von Rauch erzeugt. Dagegen wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Technik zum erzwungenen Öffnen
des EGR-Ventils
5 nur während
des Laufs des Verbrennungsmotors
1 nach der Beendigung
des Kurbelns des Verbrennungsmotors
1 vorgesehen, wenn
die Verklebung des EGR-Ventils
5 während des
Laufs des Verbrennungsmotors
1 erfasst ist. Daher wird
das Luft-/Kraftstoffverhältnis
während
des Kurbelns des Verbrennungsmotors
1 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
nicht verschlechtert. Somit wird die Zeitdauer zum Kurbeln des Verbrennungsmotors
1 nicht
verlängert
und wird eine relativ große
Menge von Rauch nicht erzeugt.
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(Abwandlungen)
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In dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel
wird der Linearsolenoid 10 als beispielhaftes Stellglied
zum Einstellen des Grades der Öffnung
des EGR-Ventils 5 verwendet. Alternativ kann jedes andere
geeignete Stellglied, wie zum Beispiel ein Unterdruckstellglied
oder ein Elektromotor, anstelle des Linearsolenoids 10 verwendet
werden.
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Des weiteren wird in dem vorstehend
genannten Ausführungsbeispiel
der Hubsensor 15, der ein Signal auf der Grundlage der
Bewegung der Ventilelemente 9 abgibt, als der beispielhafte
Sensor zum Messen des tatsächlichen
Grades der Öffnung
des EGR-Ventils 5 verwendet. Alternativ kann der tatsächliche
Grad der Öffnung
des EGR-Ventils 5 beispielsweise auf der Grundlage von
der Menge der Einlassluft gemessen werden.
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Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen
werden dem Fachmann offensichtlich sein. Die Erfindung in ihrer
breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die spezifischen Details,
die darstellende Vorrichtung und die erklärenden Beispiele beschränkt, die
beschrieben und gezeigt sind.
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Bei dem EGR-System weist somit die
ECU 6 die Verklebungserfassungseinrichtung S4–S7 zum Erfassen
des Auftretens der Verklebung des EGR-Ventils 5 in der
geschlossenen Ventilstellung während
des Laufs des Verbrennungsmotors 1 nach der Beendigung
des Kurbelns des Verbrennungsmotors 1 auf. Wenn die Verklebungserfassungseinrichtung
S4–S7
das Auftreten der Verklebung des EGR-Systems 5 erfasst,
führt die
ECU 6 eine erzwungene Öffnung
des EGR-Ventils 5 durch Vorsehen der erforderlichen Antriebskraft,
die zum Öffnen des
EGR-Ventils 5 erforderlich ist, das in der geschlossenen
Ventilstellung verklebt ist, für
das Stellglied 10, das den tatsächlichen Grad der Öffnung des EGR-Ventils 5 einstellt,
nur während
des Laufs des Verbrennungsmotors 1 nach der Beendigung
des Kurbelns des Verbrennungsmotors 1 aus.