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    • 专利摘要:
    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweistufen-Kraftstoffeinspritzungs-Strategie für Selbstzündermotoren, bei denen 15 bis 40% des Kraftstoffs in den Brennraum nicht später als ca. -20 bis -30 CA ATDC und bereits bei IVC eingespritzt werden. Der Rest des Kraftstoffs wird anschließend in einem oder mehreren Kraftstoffimpulsen eingespritzt, wobei keiner der Impulse vor ca. -20 bis -30 CA ATDC beginnt. Der früh während des Verdichtungshubs eingespritzte Kraftstoff bildet eine magere Mischung, die mit geringer Rußbildung und geringen NO¶x¶-Emissionen verbrennt. Die Verbrennung dieses Kraftstoffs dient dazu, die Temperatur im Zylinder zu erhöhen, so dass die Zündverzögerung der darauf folgenden Kraftstoffeinspritzimpulse gering ist. Diese Betriebsart wird verwendet, wenn vorhergesagt wird, dass eine NO¶x¶-Spitze unmittelbar bevorsteht. Es werden des Weiteren verschiedene sonstige alternative Verfahren zur Minderung von NO¶x¶-Spitzen offenbart, wie z. B. spezielle AGR-Systeme, die AGR mit geringem Krümmerunterdruck liefern können.
    公开号:DE102004004535A1
    申请号:DE102004004535
    申请日:2004-01-29
    公开日:2004-08-19
    发明作者:Richard Eugene Dearborn Heights Baker；Zhiyu Plymouth Han；Eric Matthew Dearborn Kurtz
    申请人:Ford Global Technologies LLC；
    IPC主号:F02B1-12
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Anmeldung ist verbundenmit dem Aktenzeichen 202-1151 mit dem Titel „SYSTEM UND VERFAHREN ZURMINDERUNG VON NOx-EMISSIONEN UNTER TRANSIENTEN BEDINGUNGENIN EINEM MIT DIESELKRAFTSTOFF BETRIEBENEN FAHRZEUG MIT ABGASRÜCKFÜHRUNG", die der Zessionärin dervorliegenden Anmeldung abgetreten und am gleichen Tag wie die vorliegendeAnmeldung eingereicht wurde. Der gesamte Inhalt von 202-1151 wirdhiermit durch Bezugnahme darauf in die vorliegende Anmeldung übernommen.
    [0002] Die Erfindung bezieht sich allgemeinauf die Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, der mit Dieselkraftstoffbetrieben wird, und insbesondere auf die Minderung transienter NOx-Erzeugung, zu der es in einem solchen Fahrzeugkommt.
    [0003] Die Beherrschung von NOx-Emissionenbei Dieselmotoren bedeutete beträchtlicheHerausforderungen fürdie Automobilindustrie. WährendAbgasreinigungsvorrichtungen, wie z.B. NOx-Katalysatoren,verwendet werden können,sind diese Vorrichtungen möglicherweiseunzureichend, um immer schärferenEmissionsvorschriften zu genügen.
    [0004] Ein Verfahren zur Minderung von NOx bei Dieselmotoren ist die Nutzung von Abgasrückführung (AGR).AGR funktioniert bei konstantem oder nahezu konstantem Motorbetriebsehr gut, weil unter diesen Bedingungen üblicherweise ein Luftüberschussvorliegt.
    [0005] Bei transientem Motorbetrieb, beidem ein Fahrzeug beschleunigen soll, kann jedoch die AGR die Leistungdes Fahrzeuges durch Minderung des Luftdurchsatzes durch den Motoreinschränken.AGR reduziert den Luftdurchsatz durch Verdrängung von Luft im Brennraum,durch Erhitzen der angesaugten Ladung und durch Umleitung von Abgas,das normalerweise durch den Turbolader zum Ansaugkrümmer gelangenwürde. LetztererEffekt mindert den Energiefluss durch die Turbine und verringertdamit die Fähigkeitdes Motors, Aufladung zu bewerkstelligen. Dieses Phänomen kannals „Abwägen zwischenAGR und Aufladung" bezeichnet werden.
    [0006] Typischerweise setzen an sich bekannteDieselsysteme wegen der vorstehend erwähnten Gründe den Einsatz von AGR aus,um aggressiv zu beschleunigen. Jedoch nehmen ohne AGR oder ein beliebigesanderes Mittel zur Minderung von NOx-Emissionendie NOx (Konzentrationen) dramatisch zu.Dies zu einem Zeitpunkt, zu dem der Luftmengendurchsatz sehr hochist, was zu Spitzenwerten der NOx-Entstehungführt.Deshalb ist es notwendig, irgendein Mittel zu finden, um während scharferBeschleunigung die NOx-Emissionen zu beherrschen,entweder indem eine andere Strategie gefunden wird, mit der NOx reduziert werden können, oder indem ein Weg gefundenwird, das Vorhandensein von AGR zu ermöglichen, ohne den Fluss vonAbgas durch die Kompressorvorrichtung zu vermindern.
    [0007] Ein weiterer Ansatz zur weiterenReduzierung von Emissionen ist die Verwendung von gesplitteter Einspritzungvon Kraftstoff mit einer sehr frühenKraftstoffeinspritzung. Ein solcher Ansatz wird in den US-Patenten6.276.334 und 5.979.398 beschrieben.
    [0008] Die Erfinder haben jedoch einen Nachteilbei der obigen Vorgehensweise erkannt. Insbesondere verschlechtertder Einsatz von mehrfachen Einspritzvorgängen die Kraftstoffökonomie.Mit anderen Worten könnenzwar die oben beschriebenen Verfahren dazu beitragen, NOx zu mindern, es gibt aber Bedingungen, unter denendie Nachteile dieser Vorgehensweise ihre Vorteile überwiegen.
    [0009] Es sind entsprechend weitere Mehrfacheinspritzstrategienbekannt. Diese verschiedenen anderen Verfahren, welche Mehrfacheinspritzungverwenden, kombinieren die Haupteinspritzung mit einem oder mehrerenweiteren Einspritzvorgängen.Nacheinspritzung ist eine Strategie, die dazu verwendet wird, Rußemissionenzu mindern, indem eine kleine Kraftstoffmenge gegen Ende der Verbrennungeingespritzt wird. Die Nacheinspritzung erhöht die Mischung und die Temperaturinnerhalb des Zylinders und erhöhtdamit die Rußoxidationswerte.Eine gesplittete Haupteinspritzung verbessert die Kraftstoff-/Luftvermischung,indem es Luft ermöglichtwird, sich zwischen Kraftstoffimpulsen zu vermischen, was zu wenigerRußbildungführt.Von keiner dieser Strategien ist jedoch bekannt, dass sie NOx-Emissionenmindert. Die Piloteinspritzung bedeutet die Einspritzung einer sehrkleinen Menge von Kraftstoff in den Brennraum nur kurz vor dem Beginnder Hauptkraftstoffeinspritzung. Während bei der Piloteinspritzungnachgewiesen wurde, dass sie NOx aus demMotor mindert, verursacht sie aber auch eine substantielle Erhöhung derRußemissionen,die bei nicht sehr präziser Steuerungkleiner Kraftstoffmengen noch stärkerwerden. Als solche liefern diese verschiedenen anderweitigen Mehrfacheinspritzstrategienwenig Hilfe bei dem vorliegenden Problem.
    [0010] Die oben beschriebenen Nachteilewerden durch ein Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotorseines Fahrzeuges überwunden,wobei der Motor währendeines Zyklus mehrfach Kraftstoff in den Zylinder einzuspritzen vermag,welches Verfahren umfasst: Betreiben des Motors in mindestens zweiBetriebsarten, einschließlicheiner ersten Betriebsart, bei der dem Zylinder mindestens eine einzelneKraftstoffeinspritzung pro Zyklus zugeführt wird, wobei die genannten mindestenszwei Betriebsarten auch eine zweite Betriebsart umfassen, bei derdem Zylinder zumindest eine erste und eine zweite Kraftstoffeinspritzungpro Zyklus zugeführtwerden und wobei die genannte erste Kraftstoffeinspritzung vor –30 CA ATDC(Kurbelwinkel nach OT) und bereits bei der Leerlaufventilsteuerung(IVC – Idlevalve control) erfolgt, und die genannte zweite Kraftstoffeinspritzungnach –20CA ATDC erfolgt, wobei die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf derGrundlage von Motorbetriebsbedingungen bestimmt wird, und dynamischesAuswählenzwischen mindestens der genannten ersten und der genannten zweitenBetriebsart währenddes Fahrzeugbetriebs auf der Grundlage eines mindestens einen Zustanddes Motors oder Fahrzeugs umfassenden Betriebszustandes.
    [0011] Bei einem Beispiel umfassen die zurAuswahl von Betriebsarten herangezogenen Betriebszustände eineVorhersage des Zeitpunktes, zu dem eine NOx-Spitzeauftreten kann.
    [0012] Durch die Nutzung von Strategiengesplitteter Einspritzung, die darauf abzielen, NOx-Emissionenbei Zuständenzu mindern, bei denen die NOx-Produktionwahrscheinlich sehr hoch ist (z.B. scharfe Beschleunigung), während während dermeisten Betriebszuständeandere Strategien herangezogen werden, ist es möglich, mit nur minimaler Auswirkungauf die Kraftstoffökonomie,Partikelemissionen und Leistung die Gesamt-NOx-Abgabesignifikant zu mindern.
    [0013] Es ist anzumerken, dass die vorliegendeErfindung überZweistufenverbrennung und gesplittete Einspritzung hinaus verschiedeneVerfahren zur Reduzierung von NOx in Aussichtnimmt. Beispielsweise nimmt die vorliegende Erfindung Zwei-Schleifen-AGR-Systemeoder elektronische Aufladung ebenfalls in Aussicht.
    [0014] Anzumerken ist, dass hierin verschiedeneVerfahren fürdie Bestimmung oder Vorhersage von Zuständen mit verstärktem Entstehenvon NOx beschrieben werden, die für den Zeitpunktder Nutzung einer der oben erwähntenStrategien zur Minderung von NOx entscheidendwären.Diese Verfahren umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf Kraftstoffeinspritzmenge,Motorlast, Krümmerdruck,Rate der Veränderungbeim Krümmerdruck,Fahrpedalstellung, Drehmomentanforderung und/oder AGR-Menge. DieseParameter könnendazu herangezogen werden, sowohl den Beginn wie auch das Ende beliebigerNOx-Spitzenwerte zu schätzen, womit eine entsprechendepräziseSteuerung der Motorbetriebsart erlaubt wird.
    [0015] Weitere erfindungswesentliche Merkmalegehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der mit Bezugauf die Zeichnungen Ausführungsbeispieleerläutertwerden. In den Zeichnungen zeigen:
    [0016] 1 eineGraphik mit der Darstellung der NOx-Erzeugungeines Fahrzeuges währendeines Fahrzyklus;
    [0017] 2 einBlockdiagramm eines Motors, in dem die Erfindung vorteilhafterweisegenutzt wird;
    [0018] 3 und 5 Flussdiagramme mit derDarstellung von Steuerungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung;
    [0019] 4 beider vorliegenden Erfindung genutzte Motorkennfelder;
    [0020] 6A denfür dieAufrechterhaltung eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses von 17:1 bei einergegebenen Kraftstoffmenge erforderlichen Krümmerdruck;
    [0021] 6B einungedrosseltes natürlichangesaugtes Luft-/Kraftstoffverhältnisbei einer gegebenen gewünschtenKraftstoffmenge (MFDES);
    [0022] 7A bis 7D detaillierte Motor- undFahrzeugtestdaten, die zeigen, wie die AGR abgeschaltet wird, wennMFDES 50 mg/Hub überschreitet,und wie eine negative Zeitableitung von Druck das Ende einer NOx-Spitze markiert;
    [0023] 8 beispielhafteErgebnisse bei Verwendung der Routinen der 3 bis 5;
    [0024] 9 eineschematische Darstellung einer vorgeschlagenen Strategie, welchedas Einspritzen eines signifikanten Anteils des Kraftstoffs in denBrennraum frühwährenddes Verdichtungshubes umfasst;
    [0025] 10 vorhergesagteNOx-Emissionsergebnisse aus einer Simulationder in Tabelle 1 vorgeschlagenen Strategien;
    [0026] 11 und 12 detaillierte Simulationsdatender Motorverbrennung;
    [0027] 13 beieiner Simulation der vorliegenden Erfindung vorhergesagte Hitzefreisetzung;
    [0028] 14 dieRate des Druckanstiegs fürdie Simulationsdaten;
    [0029] 15 verschiedeneKonfigurationen der vorliegenden Erfindung; und
    [0030] 16a bis 16f alternative Ausführungsformender vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf das Blockdiagrammder 2.
    [0031] 1 zeigtNOx-Emissionen während eines transienten Emissionszykluseines von einem typischen Dieselmotor mit Turbolader angetriebenenFahrzeuges. Die Figur zeigt, dass während des transienten Betriebszu verschiedenen Zeitpunkten Spitzen bei den NOx-Emissionenauftreten. Diese Spitzen treten typischerweise bei scharfer Beschleunigungauf, und der Hauptgrund fürihre Existenz ist die Interaktion zwischen dem Aufladungssystemund dem typischen Hochdruck-AGR-System.Währendder scharten Beschleunigung wird die Nutzung von AGR ausgesetzt,um einerseits den Abgasstrom durch die Turbine umzulenken, was es demAufladungssystem ermöglicht,Ladedruck zu schaffen, und den Luftdurchsatz durch den Motor erhöht. Ohnedie AGR nehmen jedoch NOx-Emissionen (Konzentration)dramatisch zu. Dies findet zu einem Zeitpunkt statt, zu dem dieLuft- und damitdie Abgasmengenflussrate sehr hoch liegt, was bewirkt, dass dieNOx-Entstehungdramatisch auf Spitzenwerte ansteigt.
    [0032] Währendeines typischen Fahrzyklus im Stadtverkehr macht die Zeit, während derder Motor unter Bedingungen betrieben wird, die diese Spitzen entstehenlassen, lediglich 4 bis 5 % des Gesamtzyklus aus. Jedoch stammenwie in 1 gezeigt ca.30 bis 45 % der währenddes Zyklus entstehenden NOx aus diesen NOx-Spitzen.Die vorliegende Erfindung liefert verschiedene Verfahren, um dieseNOx-Spitzenzu vermeiden.
    [0033] 2 zeigtein Beispiel eines Innenverbrennungsmotorsystems. Genauer gesagtwird ein Innenverbrennungsmotor 10, welcher eine Mehrzahlvon Zylindern aufweist, von denen ein Zylinder in 2 gezeigt wird, durch ein elektronischesMotorsteuergerät 12 gesteuert.Der Motor 10 weist einen Brennraum 30 und Zylinderwände 32 miteinem darin angeordneten und mit der Kurbelwelle 40 verbundenenKolben 36 auf. Der Brennraum 30 steht über jeweilsein Einlassventil 52 und ein Auslassventil 54 mitdem Ansaugkrümmer 44 und demAuspuffkrümmer 48 inVerbindung.
    [0034] Abgas-Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensorenkönnenbei der vorliegenden Erfindung ebenfalls genutzt werden. Beispielsweisekann entweder eine 2-Stufen-Lambdasondeoder eine lineare Breitband-Lambdasonde (UEGO) verwendet werden.Jede von ihnen kann im Auspuffkrümmer 48 oderstromab von den Vorrichtungen 19a, 22 oder 20 angeordnetwerden.
    [0035] Der Ansaugkrümmer 44 steht über eineDrosselklappenplatte mit dem Drosselklappenkörper 64 in Verbindung.Bei einer Ausführungsformkann eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe verwendet werden. Indiesem Fall kann die Drosselklappe dazu verwendet werden, den Luftdurchsatzzu drosseln, um dazu beizutragen, verstärkt AGR zu ermöglichen.Bei einer Ausführungsformwird die Drosselklappe elektronisch so gesteuert, dass sie periodischoder kontinuierlich ein bestimmtes Unterdruckniveau im Krümmer 44 hält. Der Ansaugkrümmer 44 wirdauch so dargestellt, dass damit ein Kraftstoffinjektor 68 für die Zuführung von Kraftstoffproportional zur Impulsbreite eines Signals (fpw) aus dem Steuergerät 12 verbundenist. Diese Anordnung ist ein möglicherWeg, um in einer dem Fachmann bekannten Weise eine vorgemischteMischung fürZweistufenverbrennung zu erhalten. Dem Kraftstoffinjektor 68 wird über einan sich bekanntes (nicht gezeigtes), einen (nicht gezeigten) Kraftstofftank,Kraftstoffpumpe und Kraftstoffleitung umfassendes KraftstoffsystemKraftstoff zugeführt.Im Falle von Motoren mit Direkteinspritzung wird, wie in 2 gezeigt, ein Hochdruckkraftstoffsystem,wie z.B. ein Common-Rail-System, verwendet. Es gibt jedoch mehrereweitere Kraftstoffsysteme, die ebenfalls genutzt werden könnten, wiez.B. EUI (Electronic Unit Injector), HEUI (Hydraulic ElectronicUnit Injector) usw. Bei der hierin beschriebenen Ausführungsformist das Steuergerät 12 einan sich bekannter Mikrocomputer, welcher aufweist: eine Mikroprozessoreinheit 102,Eingangs- /Ausgangsanschlüsse 104,einen elektronischen Speicherchip 106, der in diesem besonderenBeispiel ein elektronisch programmierbarer Speicher ist, einen wahlfreierZugriffsspeicher (RAM) 108 und einen konventioneller Datenbus.
    [0036] Das Steuergerät 12 erhält zusätzlich zuden vorstehend erörtertenSignalen verschiedene Signale aus mit dem Motor 10 verbundenenSensoren, hierin eingeschlossen die Messung des angesaugten Luftmassenstroms(MAF) aus dem mit dem Luftfilter [A in 2] verbundenen Luftmassenstromsensor 110 (anzumerken ist,dass bei einem Dieselmotor der Luftmengenmesser typischerweise vordem Kompressor ausgelesen wird; weiterhin ist anzumerken, dass derLuftmassensensor vor dem Eintrittspunkt für die Niederdruck-AGR-Schleife platziertwerden sollte), Motorkühlwassertemperatur(ECT) aus dem mit einer Kühlwasseraufnahme 114 verbundenenTemperaturfühler 112,eine Messung des Krümmerdrucks(MAP) aus dem mit dem Ansaugkrümmer 44 verbundenenKrümmerdrucksensor 205,eine Messung der Drosselklappenstellung (TP) aus dem mit der Drosselklappenplatte 66 verbundenenDrosselklappenstellungssensor 117, und ein Zündungsprofilaufnehmer(PIP)-Signalaus dem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hallgeber 118,welches eine Motordrehzahl (N) angibt. (Des weiteren erhält das Steuergerät 12 eineMessung der Krümmertemperatur(TE) aus dem Sensor 76. Alternativ kann der Sensor eineAngabe der Abgastemperatur oder der Katalysatortemperatur liefern.)Bei einer alternativen Ausführungsformist die gemessene Temperatur die Temperatur am Eingang und/oderam Ausgang des(der) Katalysators(Katalysatoren) und/oder der Partikelfilteranstelle der Temperatur des Auspuffkrümmers, da es in der Turbinezu einem beträchtlichenTemperaturabfall kommen wird.
    [0037] Dem Ansaugkrümmer 44 wird durchein mit dem Auspuffkrümmer 48 inVerbindung stehendes AGR-Rohr 202 Abgas zugeführt. DieAGR-Ventileinheit 200 liegt in dem AGR-Rohr 202.Mit anderen Worten bewegt sich Abgas ausgehend vom Auspuffkrümmer 48 zunächst durchdie AGR-Ventileinheit 200 und anschließend zum Ansaugkrümmer 44.Die AGR-Ventileinheit 200 kann also als stromauf vom Ansaugkrümmer liegendbezeichnet werden. Es gibt auch optional einen AGR-Kühler [Y in 2], welcher in dem AGR-Rohr 202 angebrachtist, um die AGR vor dem Eintreten in den Ansaugkrümmer zukühlen.Die Kühlungerfolgt typischerweise unter Verwendung von Motorkühlwasser,aber ein Luft-zu-Luft-Wärmetauscherkönnteauch verwendet werden.
    [0038] Ein Drucksensor 205 lieferteine Messung des Krümmerdrucks(MAP) an das Steuergerät 12.Die AGR-Ventileinheit 200 hat eine (nicht gezeigte) Ventilpositionfür dieSteuerung einer variablen Flächeneinschnürung imAGR-Rohr 202, das damit den AGR-Strom steuert. Die AGR-Ventileinheit 200 kannentweder den AGR-Strom durch das Rohr 202 minimal einschränken oderden AGR-Strom durch das Rohr 202 vollständig abschnüren. Ein Unterdruckregler 224 istmit der AGR-Ventileinheit 200 verbunden. Der Unterdruckregler 224 erhält ein Aktuatorsignal(226) aus dem Steuergerät 12 für die Steuerungder Ventilposition der AGR-Ventileinheit 200. Bei einerbevorzugten Ausführungsformist die AGR-Ventileinheit 200 einUnterdruck-betätigtes Ventil.Jedoch kann jede beliebige Form von Stromsteuerungsventilen verwendetwerden, wie z.B. ein elektrisches Magnetventil oder ein durch einenSchrittmotor angetriebenes Ventil.
    [0039] Des weiteren werden ein Partikelfilter 20 undein Lean-NOx-Katalysator 22 sodargestellt, dass sie im Abgasweg stromab der Verdichtungsvorrichtung 19 montiertsind. Die Verdichtungsvorrichtung 19 kann ein Turboladeroder eine beliebige andere solche Vorrichtung sein. Die Verdichtungsvorrichtung 19 weisteine im Auspuffkrümmer 48 montierteTurbine 19a und einen Kompressor 19b auf, der Auspuffkrümmer 48 montierte Turbine 19a undeinen Kompressor 19b auf, der über einen Ladeluftkühler [Xin 2], welcher typischerweise einLuft-zu-Luft-Wärmetauscherist, aber wassergekühltsein könnte,im Ansaugkrümmer 44 montiertist. Die Turbine 19a ist typischerweise über eineAntriebswelle 15 mit dem Kompressor 19b gekoppelt.(Dies könnte aucheine sequentielle Turboladeranordnung, ein einzelner Turboladermit variabler Geometrie (VGT), doppelte Turbolader mit variablerGeometrie oder eine beliebige sonstige Anordnung von Turboladern,die genutzt werden könnten,sein.)
    [0040] Des weiteren wird ein Fahrpedal 70 inVerbindung mit einem Fahrerfuß 72 gezeigt.Der Pedalpositions(pp)sensor 74 misst die Winkelstellungdes vom Fahrer betätigtenPedals.
    [0041] Unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 werden nunmehr Steuerverfahren zurReduzierung von transienten NOx beschrieben.Allgemein bezieht sich das erfindungsgemäße Verfahren auf das Antizipierender NOx-Spitzen, um Maßnahmen auszulösen (beispielsweiseStarten unter Verwendung der Zweistufenverbrennung, Starten unterVerwendung doppelter AGR-Schleifen usw.). Des weiteren bezieht sichdas Verfahren auf das Erkennen des Endes von NOx-Spitzen,um die genannte Maßnahmezu beenden.
    [0042] Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine Routine für die Steuerungdes Motorbetriebsmodus als Reaktion auf vorhergesagte NOx-Emissionen aus dem Motor 10 beschrieben.Im Schritt 312 bestimmt die Routine aufgrund der Pedalposition (pp),der Motordrehzahl (N) und des gemessenen Luftmassenstroms (MAF) eineerforderliche Kraftstoffeinspritzmenge bzw. einen Kraftstoffbedarf(MFDES). Anzumerken ist, dass dieser Kraftstoffbedarf auch auf derGrundlage anderer Parameter bestimmt werden kann. Beispielsweisekann ein zweidimensionales Kennfeld von Motordrehzahl und Pedalpositiongenutzt werden. Alternativ kann auch ein zweidimensionales Kennfeldvon Pedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit genutzt werden. Darüber hinaus basiertder erforderliche Kraftstoff auf einem Drehzahlfehler während derLeerlaufdrehzahlsteuerzustände,beispielsweise un terhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitbei einer Pedalposition unterhalb eines spezifizierten Wertes.
    [0043] Als nächstes berechnet die Routineim Schritt 314 den Krümmerdruck(MAP) und die Rate der Veränderungdes Krümmerdrucks(ΔMAP).Bei diesem bestimmten Ausführungsbeispielwird die Veränderungdes Krümmerdrucksals Differenz beim Krümmerdruckzwischen dem aktuellen Sample und dem vorangegangenen Sample angenähert. Beieinem Beispiel wird der Krümmerdruckausgehend vom Sensor 205 gemessen. Anzumerken ist, dassdie gewünschteAGR-Menge und die AGR-Ventilposition für die gemeinsame Hochdruckschleifevon der Betriebsart abhängt,die die Routine wählt,welche feststellt, ob eine NOx-Spitze vorhergesagtwird, erfasst wird bzw. vorliegt.
    [0044] Als nächstes bestimmt die Routineim Schritt 320, ob, wie nachstehend detaillierter unter besonderer Bezugnahmeauf 5 beschrieben, eineNOx-Spitze vorhergesagt/festgestellt wird.Bei einem bestimmten Beispiel überprüft die Routinedas Flag (spike_flg). Anzumerken ist, dass das Flag spike_flg beinull initialisiert werden sollte, wenn der Motor startet. VerschiedeneMaßnahmensollten angesichts des vorangegangenen Wertes des Flags spike_flgergriffen werden, wie hierin unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wird. Lautet die Antwortim Schritt 320 Nein, geht die Routine weiter zum Schritt 322 undverwendet normale Motorbetriebsarten. Beispielsweise wird die AGRunter Verwendung der Hochdruck-AGR-Schleife zugeführt, undder gewünschteKraftstoff (MFDES) wird ebenso eingespritzt wie im Konstantbetrieb.
    [0045] Lautet die Antwort im Schritt 320Ja, geht die Routine zum Schritt 324 weiter, wo eine alternativeBetriebsart zur Minderung der NOx-Erzeugungausgeführtwird. Der erste Schritt bei sämtlichenalternativen NOx-Minderungsstrategien istdas Abschalten des AGR-Strom durch die an sich bekannte Hochdruck-AGR-Schleife,um die Motoraufladung durch Maximieren des Abgasstroms durch dieTurbine rasch zu steigern. In diesem Beispiel wird eine Mehrfacheinspritzungsstrategieverwendet, um den gewünschtenKraftstoffbedarf in einer solchen Weise zuzuführen, dass ein substantiellerTeil des Kraftstoffs unter Magerverbrennungszustän den verbrennt, wodurch dieNOx-Emissionen entsprechend reduziert werden.Alternativ könnten auchandere Mehrfacheinspritzungsstrategien zur Minderung der NOx-Emissionen verwendet werden. Bei einemweiteren Beispiel wird die Hochdruck-AGR-Schleife abgeschaltet,um den Abgasstrom durch die Turbine zu maximieren, und eine Niederdruck-AGR-Schleifewird verwendet, um der Ansaugluft AGR zuzuführen. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, dieMotor-NOx-Erzeugung zu mindern, während gleichzeitigeine Motoraufladung ermöglichtwird.
    [0046] Es wird nunmehr auf 4 Bezug genommen. Ein zweidimensionalesKennfeld wird gezeigt, bei dem der gewünschte AGR-Wert (bzw. MAF)auf der Grundlage des Kraftstoffbedarfs und der Motordrehzahl bestimmtwird. Wahlweise kann dieses Kennfeld erweitert werden, um verschiedeneMotorbetriebsbedingungen, wie z.B. Motorkühlmitteltemperatur und Krümmerdruck,zu berücksichtigen.In diesem Fall könnenmehrere Kennfelder genutzt werden, um dreidimensionale Tabellenzu generieren. In dem in 4 gezeigtenkonkreten Beispiel nimmt allgemein in dem Maße, wie erforderlicher Kraftstoffund Motordrehzahl zunehmen, auch der gewünschte MAF-Wert zu (bzw. dergewünschteAGR-Wert nimmt ab). Ein solcher Ansatz wird typischerweise bei aufgeladenenDieselmotoren genutzt, die Hochdruck-AGR-Systeme verwenden, weildie AGR das Turboloch vergrößert undLuft verdrängtund damit die Motorleistung beeinträchtigt.
    [0047] Jedoch können nach der vorliegendenErfindung bei Nutzung mehrerer AGR-Schleifen zumindest bescheidene Wertevon AGR auch dann angesetzt werden, wenn hoher Kraftstoffbedarfvorliegt, was entsprechend verringerte NOx-Emissionen erlaubt,wie dies in 4A gezeigtwird.
    [0048] Es wird nun auf 5 Bezug genommen. Es wird eine Routinebeschrieben, mit der bestimmt wird, wann erhöhte NOx-Emissionen(wie z.B. NOx-Spitzen) auftreten. Zunächst bestimmtdie Routine im Schritt 500, ob eine NOx-Spitzevorlag, indem sie das Flag spike_flg prüft.
    [0049] Ist im Schritt 500 das Flag spike_flg0, dann lag keine NOx-Spitze vor, und dieRoutine bestimmt, ob eine Startbedingung mit NOx-Spitzevorhanden ist. Ver schiedene Parameter können für diese Bestimmung herangezogenwerden, wie z.B. ob das Verbrennungs-Luft-/Kraftstoffverhältnis niedrigerliegt als ca. 17:1, ob die gewünschteKraftstoffmenge größer istals der Kraftstoffschwellenwert (MF-Schwellenwert) und/oder ob die AGR-Mengegeringer ist als ein AGR-Schwellenwert.(Es könnteauch gegebenenfalls die Konzentration von O2,NO, CO2, Ruß oder sonstigen relevantenSpezies bei Abgas, Motordrehmoment, Pedalpositon, AGR-Ventilpositionherangezogen werden. Jedoch wird das bevorzugte, auf den analysiertenDaten basierende Verfahren nachstehend unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. Es wird lediglich dazuherangezogen, zu bestimmen, wann der Motor AGR nicht mehr tolerierenkann bzw. wenn der Motor entschieden hat, AGR zu deaktivieren.)Dies wird nachstehend unter besonderer Bezugnahme auf die 6 und 7 detaillierter beschrieben. Lautet dieAntwort im Schritt 510 Ja, geht die Routine weiter zum Schritt 512und setzt das Spitzenflag (spike_flg) auf 1, und die Routine endet.Lautet die Antwort im Schritt 510 Nein, wird die Routine beendet, ohnedass das Flag spike_flg mit seinem vorangegangenen Wert null geändert wird.
    [0050] Wenn während des Schrittes 500 dasFlag spike_flg gleich 1 war, war eine NOx-Spitze bereits vorhanden,und die Routine bestimmt dann im Schritt 514, ob ein Zustand desBeendens des NOx-Spitzenwertes vorliegt.Es gibt verschiedene Verfahren fürdie Bestimmung, ob der Zustand der Beendigung der NOx-Spitzevorhanden ist, wie z.B. die Feststellung, ob eine Veränderungbeim Krümmerdruckgrößer istals ein Schwellenwert, ob diese Druckänderung für eine vorbestimmte Zeit gegebenist, ob die gewünschteKraftstoffmenge geringer ist als der Schwellenwert (einschließlich eineskleinen Spielraums x) und/oder ob die Motorlast abnimmt. Wie nachstehendbeschrieben wird diese Bestimmung einer NOx-Spitzedazu verwendet, dynamisch zwischen Betriebsarten auszuwählen, umNOx-Emissionenaus dem Auspuffendrohr zu mindern. Noch weitere Zustände, dieherangezogen werden können,umfassen eine Rate der Veränderungdes gewünschtenDrehmoments, erforderliche Kraftstoffeinspritzmengen, Pedalposition,Luft-/Kraftstoffverhältnis (Sauerstoff/Kraftstoffverhältnis) oderSpezies wie O2, CO2 imAnsaugkanal oder im Auspuff. Lautet die Antwort im Schritt 514 Ja,geht die Routine weiter zum Schritt 516, um das Flag spike_flagauf null zu setzen, und die Routine wird beendet. Lautet die Antwortim Schritt 514 Nein, bleibt das Flag spike_flg bei 1, und die Routineendet.
    [0051] Anzumerken ist, dass die oben beschriebenenVerfahren ein Antizipieren einer NOx-Spitzeerlauben und damit eine a priori-Information liefern, welche dazuverwendet werden kann, die Motorbetriebszustände so voreinzustellen, dassdie Erzeugung einer NOx-Spitze vermiedenwird.
    [0052] Wie in 3 erläutert signalisiertein Flag spike_flg gleich 1 dem Motor, dass er die Hochdruck-AGR deaktivierenmuss, um den Abgasstrom durch die Turbine zu maximieren und in eineralternativen Betriebsart zu arbeiten, die darauf abzielt, NOx zu mindern. Viele zur Verminderung vonNOx-Emissionen herangezogene Verfahren erreichendies zu Lasten von Rußbildungund/oder Kraftstoffökonomie.Demzufolge ist es typischerweise nicht optimal, den Motor unterdiesen Bedingungen zu betreiben, wenn stattdessen Hochdruck-AGRzur Minderung von NOx herangezogen werdenkann. Im Hinblick auf die Optimierung der Nutzung der oben (und nachstehend)dargestellten Verfahren sollte ein Verfahren gefunden werden, umNOx-Spitzen so zu antizipieren, dass derBetrieb des Motors unter Verwendung dieser Verfahren minimiert wird.(Verschiedene Möglichkeiten,NOx-Spitzen zu antizipieren, werden vorstehendvorgeschlagen. Das bevorzugte Verfahren folgt. ) Wie vorstehendausgeführttreten NOx-Spitzen deshalb auf, weil AGRund Aufladung sich dem Anschein nach gegenseitig ausschließen, wenneine typische Hochdruck-AGR-Schleife verwendet wird. Der Hauptgrundfür dieseNOx-Spitzen während scharfer Beschleunigungberuht auf dem Luftbedarf des Motors, welcher wiederum zu einemBedarf an Aufladung führt.Wenn Hochdruck-AGR verwendet wird, raubt der AGR-Strom der Turbine, diefür denAntrieb des Ansaugkompressors verwendet wird, die Energie, die erbenötigt,um diesen Ladedruck zu schaffen. Entsprechend muss die Hochdruck-AGRwährendder Beschleunigung abgeschaltet werden, was bewirkt, dass die NOx-Emissionen dramatisch ansteigen. Entsprechendwird das Eintreten von NOx-Spitzen durchden Punkt vorgegeben, an dem beschlossen wird, dass der Motor nichtlängerohne Aufladung arbeiten kann. 6A zeigtden Wert des Ladedrucks, der erforderlich ist, um ein Luft- /Kraftstoffverhältnis von17:1 bei verschiedenen Kraftstoffflussraten (MFDES) zu halten, wennder Motor ohne AGR betrieben wird. MFDES wird in mg/Hub angegeben.Die Kraftstoffflussrate, die mit dem atmosphärischen Druck zusammenfällt, stelltdie maximale Kraftstoffmenge dar, die bei einem Luft-/Kraftstoffverhältnis von17:1 oder mehr ohne Aufladung verbrannt werden kann. Für diesenFall beträgtder betreffende Wert 50 mg/Hub.
    [0053] Um dies in einer anderen Weise zuerläutern,zeigt 6B das Luft/Kraftstoffverhältnis für eine Vielzahlvon Kraftstoffflussraten, wobei keine Aufladung und keine AGR angenommenwerden. Um Luft-/Kraftstoffverhältnissezu erreichen, die höherliegen als die auf der Kurve, ist Aufladung erforderlich. Die Figurzeigt, dass Aufladung benötigtwird, um mindestens ein Luft/Kraftstoffverhältnis von 17:1 zu erreichen,wenn MFDES 50 mg/Hub beträgt.Wie vorstehend ausgeführtwird, um Aufladung zu erhalten, bei dem aktuellen AGR-System der AGR-Wert üblicherweisesignifikant gemindert oder ganz unterdrückt.
    [0054] Die 7A bis 7D und insbesondere die 7A bis 7B zeigen, dass sich das AGR-Ventil inder Tat schließt,wenn MFDES 50 mg/Hub überschreitet,und dass dieses Ereignis mit dem Beginnen einer NOx-Spitze beidem in 1 gezeigten typischenMotorbetrieb zusammenfällt.Dies gilt mit sehr wenigen Ausnahmen für den gesamten Zyklus. DieDaten zeigen, dass das Schließendes AGR-Ventils nicht notwendigerweise ein zuverlässiger Hinweisauf eine NOx-Spitze ist; jedoch scheinenMFDES, die einen Wert überschreiten,der ein Luft-/Kraftstoffverhältnisunter 17:1 schafft, wenn der Motor als normaler Saugmotor arbeitet,ein extrem zuverlässigerHinweis darauf zu sein, dass eine NOx-Spitzeunmittelbar bevorsteht.
    [0055] Anzumerken ist, dass ein Luft-/Kraftstoffverhältnis von17:1 ohne Aufladung oder AGR in diesem Fall als der Punkt herangezogenwurde, bei dem der Motor nicht längerohne Aufladung betrieben werden kann. Dies erfolgte deshalb, weiltypischerweise bei diesem Punkt der Diesel-Verbrennungswirkungsgradaufgrund eines Mangels an verfügbaremSauerstoff abfällt.Die Wahl des fürdie Entschei dung dieses Breakpoints heranzuziehenden Luft-/Kraftstoffverhältnissesbedeutet jedoch ein Abwägenzwischen Motorleistung während derBeschleunigung und NOx-Emissionen. Je schnellerdie Hochdruck-AGR abgeschaltet wird, desto kürzer ist das Turboloch unddesto schneller beschleunigt der Motor, jedoch zu Lasten der NOx-Emissionen. Je länger AGR verwendet wird, destogeringer sind die NOx, aber zu Lasten eineslängerenTurbolochs und beeinträchtigterMotorleistung. Eine weitere Analyse zeigt, dass das Ende einer NOx-Spitze durch einen Abfall beim Ladedruckmarkiert wird, was ein Hinweis darauf ist, dass die Last signifikantabgenommen hat.
    [0056] Die 7C bis 7D zeigen ein Diagramm, dasdem in den 7A bis 7B ähnelt, bei dem jedoch der Ladedruckin der Graphik überlagertwird. Die Figur zeigt, dass die Beendigung der NOx-Spitzeneine oder zwei Sekunden, nachdem die Zeitableitung des Ladedrucksnegativ wird, eintritt.
    [0057] Ein Merkmal der vorliegenden Erfindungbasiert auf der Nutzung der vorstehend beschriebenen Informationenfür dasVorhersagen des Beginns und der Beendigung einer NOx-Spitzeunter Verwendung bereits verfügbarerMotorparameter. Diese Informationen führen zu den folgenden Kriterienfür denkonkret ausgewähltenMotor: – EineNOx-Spitze beginnt, wenn der Kraftstoffbedarf(MFDES) übereinen Wert hinaus ansteigt, bei dem der Luftbedarf des Motors denBedarf überschreitet,der ohne Aufladung gedeckt werden kann (auf der Grundlage einesminimalen Luft-/Kraftstoffverhältnissesvon beispielsweise 17:1). Dies bedeutet den Punkt, bei dem entwederzusätzlicheoder alternative Schritte unternommen werden sollten, um gleichzeitig NOx-Beherrschung und Aufladung zu ermöglichen. – Wennein NOx-Spitzenwert vorliegt, sollte dasSignal, dass die Spitze beendet ist, solange nicht gesucht werden,bis der Kraftstoffbedarf unter einen Wert abfällt, der gleich oder etwasgeringer (2–3mg weniger) ist als derjenige, der dazu herangezogen wurde, um denBeginn der NOx-Spitze zu signalisieren.Die Verwendung eines etwas geringeren Wertes als demjenigen, derim vorangegangenen Schritt herangezogen wurde, kann dazu beitragen,unregelmäßigen Motorbetriebzu verhindern, der durch zu häufigesSpringen von einer Motorbetriebart zur anderen verursacht wird. – EineNOx-Spitze endet, wenn der Krümmerluftdruck(Ladedruck) überdie letzten 1 bis 2 Sekunden abgenommen hat. Dies bedeutet einenAbfall beim Motorluftdurchsatz und der Motorlast.
    [0058] Anzumerken ist, dass diese Datenlediglich ein Beispiel der Kriterien sind, die für die Nutzung in den Flussdiagrammenund Routinen ausgewähltwerden können,welche oben unter besonderer Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschriebenwurden.
    [0059] 8 zeigtden Grad des Erfolges, der bei der Bestimmung von Zeit und Dauervon NOx-Spitzen unter Verwendung dieserRichtlinien erreicht werden kann. Wie oben beschrieben können jedochverschiedene Kombinationen von Parametern mit unterschiedlicherGenauigkeit verwendet werden.
    [0060] Die hierin beschriebene Strategiekönntedrastische Minderungen der NOx während transienterZyklen erleichtern. Der Umfang der Minderung würde von der für die Minderungvon NOx-Emissionen verwendeten alternativenBetriebsart ohne die Verwendung von Hochdruck-AGR abhängen. Einigemöglichealternative Betriebsarten sind: 1. SofortigesAbschalten des größten Teilsder AGR oder der gesamten AGR und Verwendung von Zweistufenverbrennung.Unter Verwendung dieses Verfahrens und die Annahme, dass eine 70%igeNOx-Minderung während dieser Zeit erreichtwürde (wieaufgrund von Verbrennungssimulationen hochgerechnet), ist anzunehmen,dass eine 33%ige Minderung bei den NOx-Emissionendes FTP(Federal Test Procedure-Testverfahren)-Zyklus entstehen würde. Eskann jedoch möglichsein, dadurch eine noch weitere Minderung zu erzielen, dass dieZweistufenverbrennung und entsprechende Steuerroutinen mit AGR kombiniert werden. 2. Abschalten der AGR und Verwendung sonstiger gesplitteterEinspritzstrategien, die auf das Mindern von NOx-Emissionenabzielen. Eine gesplittete Haupteinspritzung wurde in der SAE-Literaturgezeigt (siehe SAE 960633). 3. Fortsetzen der Verwendung von AGR mit hohen bis mäßigen Wertenund Verwendung von elektrisch unterstützter Aufladung zur Erhöhung desAnsaugdrucks. Es wurden keine Projektionen der NOx-Vorteilefür diesesVerfahren entwickelt. (Es ist jedoch anzumerken, dass dieser Ansatzeinen potentiellen Nachteil insoweit hat, als er die AGR-Antriebskraftmindern und letztlich beseitigen wird.) 4. Sowohl Niederdruck- wie auch Hochdruck-AGR-Schleifen am Motorvorsehen. Schließender Hochdruck-AGR-Schleife währendder NOx-Spitzen und Verwendung der Niederdruck-AGR-Schleife,um einen Basiswert an AGR bereitzustellen. Dieser Wert kann kleinersein als der im Konstantbetrieb verwendete, um eine Verdrängung vonzu viel Luft zu vermeiden. (Selbst ein geringer AGR-Wert würde NOx während derBeschleunigung besser mindern, da das Hochdruck-AGR-Ventil jedenfallsgeschlossen werden müsste.)
    [0061] Im folgenden wird eine detaillierteErklärungder Zweistufenverbrennung geliefert. Dies ist ein Verfahren für Dieselverbrennung,bei dem die Verbrennung in zwei getrennten Stufen erfolgt, magerevorgemischte Verbrennung und normale Dieselverbrennung. Die magerevorgemischte Verbrennung wird dadurch erreicht, dass ein signifikanterAnteil des Kraftstoffs entweder sehr früh während des Verdichtungshubsdurch eine oder mehrere Piloteinspritzungen oder in den Ansaugkrümmer während desAnsaugens in den Brennraum eingespritzt wird. Die frühe Einleitungdieses Kraftstoffs gibt ihm genügendZeit, sich mit der Luft zu vermischen und eine magere (und potentiellhomogene) Mischung zu bilden, die aufgrund der während der Verdichtung erhöhten Temperatur,potentiell in HCCl- ähnlicherVerbrennung, zündet.Der Rest des Kraftstoffs wird in einer beliebigen Anzahl von Einspritzvorgängen eingespritzt,um Standard-Dieselverbrennung zu bewirken. Dieses Verbrennungsverfahrenermöglichtniedrige NOx-Emissionen mit sehr geringernachteiliger Rauchentwicklung.
    [0062] Da ihre Entstehungswerte mit derTemperatur zunehmen, werden NOx-Emissionen hauptsächlich in denVerbrennungsbereichen eines Innenverbrennungsmotors erzeugt, beidenen das lokale Äquivalenzverhältnis inder Nähedes stöchiometrischenliegt. Ruß wirdin Hochtemperatur- bzw. fetten Bereichen des Brennraums gebildet.Dieselverbrennung ist ein Prozess, bei dem Kraftstoff durch beideBereiche trotz der Tatsache hindurchtritt, dass das Gesamtäquivalenzverhältnis allgemeinziemlich mager ist. Der meiste in einen Dieselmotor eingespritzteKraftstoff wird anfänglichnach lokal fetten Äquivalenzverhältnissenentweder in dem vorgemischten Verbrennungsstadium oder in der kraftstoffreichenvorgemischten Flamme aufgegliedert. Diese Bereiche erzeugen hauptsächlich CO,UHC und Rußvorläufer. Dieseraufgegliederte Kraftstoff verbrennt durch eine dünne Diffusionsflamme, die beistöchiometrischenoder nahezu stöchiometrischen Äquivalenzverhältnissenexistiert, unter denen komplette Produkte erzeugt werden, eine volleHitzefreisetzung erreicht und NOx erzeugtwird (siehe SAE 970873).
    [0063] Die vorliegende Erfindung umfassteine Verbrennungsstrategie, die dazu bestimmt ist, einen signifikantenAnteil des Kraftstoffs unter mageren Bedingungen zu verbrennen,womit also sowohl NOx wie auch Rußerzeugungvermieden werden.
    [0064] 9 zeigteine schematische Darstellung der vorgeschlagenen Strategie, welchedas Einspritzen eines signifikanten Anteils des Kraftstoffs in denBrennraum frühwährenddes Verdichtungshubs (erster Impuls) vorsieht, wodurch ermöglicht wird,dass der genannte Kraftstoff sich mit Luft vermischt und unter mageren Luft/Kraftstoffäquivalenzverhältnissenverbrennt. Der verbleibende Kraftstoff wird in der Nähe des oberenTotpunktes (TDC) eingespritzt und normal verbrannt (zweiter Impuls).Der Kraftstoff, der währenddes ersten Impulses eingespritzt wird, wird unter mageren Bedingungenverbrannt und erzeugt eine unbedeutende Menge von NOx undRußemissionen.Die Hitzefreisetzung aus diesem Kraftstoff dient zum Erhitzen desInhalts des Brennraums. Dies verkürzt die Zündverzögerung des zweiten Impulsesund reduziert damit sowohl NOx-Emissionenwie auch das Verbrennungsgeräusch.
    [0065] Dieses Konzept wurde unter Verwendungvon Simulationen des geschlossenen Zyklusanteils eines Dieselmotorsgetestet (IVC – Schließen desEinlassventils – bisEVO – Öffnen desAuslassventils). Die Simulationen wurden für einen einzelnen Motorbetriebszustanddurchgeführt:1500 u/min, 5 Bar BMEP (mittlerer effektiver Arbeitsdruck im Zylinder)~ 30 mg/Hub). Dreizehn verschiedene Einspritzschemata wurden bewertet. DerBasisfall war ein einziger Einspritzimpuls, welcher 100 % des Kraftstoffsbeginnend bei +3,2 CA ATDC zuführt.Die Basiseinspritzparameter, die diesen Basisfall definieren, sowiedie anderen zwölfFälle werdenin Tabelle 1 gezeigt.
    [0066] 10 zeigtdie NOX-Emissionsergebnisse (simulierteNOx-Emissionen mit Voreinspritzung) für diese Studie.Die Figur zeigt, dass bei allen Fällen, mit Ausnahme des Fallesmit relativ eng gekoppelter Pilotinjektion mit großer Menge,unter Verwendung einer frühenKraftstoffeinspritzung eine substantielle NOx-Minderung(50 bis 70 %) erreicht wurde.
    [0067] Die Simulationen legen nahe, dassunter Verwendung von Voreinspritzung zwei Hauptmechanismen zur Minderungvon NOx-Emissionen beitragen. Zunächst hatder Kraftstoff, der voreingespritzt wurde, Zeit, sich mit Luft zuvermischen und vor der Verbrennung eine magere Mischung zu schaffen.Dies kann in 11 gesehenwerden, welche einen Schnappschuss des Äquivalenzverhältnissesinnerhalb des Zylinders kurz vor der Hauptkraftstoffeinspritzungzeigt, wobei 21 % des Kraftstoffs ca. 90 CA vor dem oberen Totpunktvoreingespritzt werden. Diese magere Mischung verbrennt bei sehrniedrigen Temperaturen (siehe 12)und erzeugt damit wenig NOx. Sie erzeugtauch wegen des Überschussesan Sauerstoff wenig Rußemissionen.Das heißt, 11 zeigt die magere Verbrennungvon voreingespritztem Kraftstoff, und 12 zeigtdie Niedertemperaturverbrennung von voreingespritztem Kraftstoff.
    [0068] Der zweite zur NOx-Minderungbeitragende Faktor ist eine verringerte, durch die Hinzufügung vonHitze in dem Brennraum verursachte Zündverzögerung. Die während derZündverzögerung eingespritzteKraftstoffmenge ist eng mit der von dem Motor abgegebenen NOx-Menge korreliert. 13 vergleicht die Hitzefreisetzungsratedes Basisfalls (einfache Einspritzung) mit dem von zwei Fällen, beidenen 21 % des Kraftstoffs voreingespritzt wurden. Die Figur zeigt,dass früheKraftstoffeinspritzung die Zündverzögerung signifikantvermindert. Dies führtzu einer signifikanten Verminderung bei den NOx-Emissionen.Die Figur zeigt auch die Zündverzögerung.
    [0069] Dieses Verfahren der NOx-Minderunghat einen zusätzlichenmit der Piloteinspritzung durchaus vergleichbaren Vorteil hinsichtlichder Geräuschentwicklung. 14 vergleicht die Rate derVeränderungdes Drucks im Zylinder, einer Größe, beider der Maximalwert direkt mit dem Verbrennungsgeräusch verbunden ist,in drei Fällen: (1) Einfacheinspritzung, (2) eng gekoppelte Voreinspritzung einer kleinen Menge Kraftstoff, (3) Voreinspritzung einer größeren MengeKraftstoff frühwährenddes Verdichtungshubs.
    [0070] Die Figur zeigt, dass im Vergleichzu dem Fall der Einfacheinspritzung das Geräusch dann beträchtlich gemindertwird, wenn ein Teil des Kraftstoffs früh während des Verdichtungshubseingespritzt wird. Die Figur zeigt auch, dass diese Geräuschminderungmit der vergleichbar ist, die füreine an sich bekannte Piloteinspritzung charakteristisch wäre.
    [0071] Die folgenden Figuren und die entsprechendeBeschreibung beziehen sich auf verschiedene Arten von AGR-Systemen,die herangezogen werden können,um das oben beschriebene AGR-Aufladungsproblem zu lösen. Einigederselben sind alternative AGR-Systeme, bei denen die gesamte AGRoder ein Teil der AGR aus der Abgasleitung nach einem Dieselpartikelfilter(Niederdruck) entweder zu einem Punkt vor dem Kompressor (Niederdruck)oder aber zum Ansaugkrümmerfließt(Hochdruck). Da die durch diese Leitungen fließenden AGR-Gase nach wie vordurch die Turbine fließenwürden,würdendiese AGR die Leistung der Turbine nicht vermindern. Demzufolgewäre dieTurbine in der Lage, auch dann rasch an Drehzahl zu gewinnen, wenn mäßige odermöglicherweisehohe Niveaus von AGR gegeben sind. Bei Fällen, in denen lediglich einTeil der AGR durch diese Niederdruckschleife fließt, wirdeine zweite AGR-Schleife, die zu einer an sich bekannte AGR-Schleifeidentisch ist, herangezogen. In diesem Fall wird nur die Niederdruckschleifegenutzt, wenn versucht wird, zu beschleunigen.
    [0072] 15 zeigteine schematische Darstellung des Motors 10, welcher einenKompressor 19b, eine Turbine 19a, einen Ansaugkrümmer 44,einen Auspuffkrümmer 48,einen Partikelfilter 20, einen Lean-NOx-Katalysator 22 undeinen Ladeluftkühler 1500 aufweist.Der Übersichtlichkeithalber werden auch die Punkte 1 bis 7 mit Bezeichnungenversehen, um die nachstehende Beschreibung zu erleichtern.
    [0073] Ein typisches AGR-System entnimmtAbgas aus dem Auspuffkrümmer(5) und führtes übereine Leitung zurückzum Ansaugkrümmer(4). Ein solches System wird in 2 gezeigt. In einigen Fällen istdie Flussrate der AGR fürdie AGR-Leitungskapazität bei natürlichenDruckdifferenzen zu hoch, womit die Verwendung einer Ansaugdrosselerforderlich ist, um den Einlassluftdruck zu mindern und mehr AGRzu bewirken. AGR, die durch diese Schleife fließt, fließt nicht durch die Turbine,was einen Mangel an Antriebsenergie in der Turbine entstehen lässt. DasFolgende zeigt die Vorteile und Folgen der Verwendung verschiedeneralternativer AGR-Systeme. Diese Systeme wurden aus einer großen Zahlvon Möglichkeitennach den folgenden Kriterien in die engere Wahl gezogen: – Essollte kein schmutziges oder rußigesAbgas gepumpt werden. – Schmutzigesoder rußigesAbgas sollte nicht in den Kompressor eingeleitet werden.
    [0074] Angesichts der vorstehenden KriterienmöglicheAGR-Systeme: 1. 5 bis 4 – Übliche Hochdruckschleife (siehe 2) 2. 7 bis 4 – Niederdruckzu Hochdruck (siehe 16a) 3. 7 bis 1 – Niederdruckschleife(siehe 16b) 4. 5 bis 4 & 7bis 4 – Doppelschleifen-AGR-System(siehe 16c) 5. 5 bis 4 & 7bis 1 – Doppelschleifen-AGR-System(siehe 16d) 6. 7 bis 2 – Niederdruckzu Hochdruck unter Verwendung eines Ladeluftkühlers für das Abkühlen von AGR (siehe 16e) 7. 5 bis 4 & 7bis 2 – Doppelschleifen-AGR-Systemunter Verwendung eines Ladeluftkühlersfür dasAbkühlenvon AGR (siehe 16f).
    [0075] Anzumerken ist, dass einige der Ausrüstungenin den hierin beschriebenen AGR-SchleifenOptionen darstellen, wie z.B. Kühler,Drosselklappen und Pumpen.
    [0076] Wie ausgeführt ist dies das Basis-AGR-System,das in 2 beschriebenwird und das fürdie Verwendung mit der vorliegenden Erfindung insbesondere danngeeignet ist, wenn die oben beschriebene Mehrfacheinspritzstrategieverwendet wird. Dieses System erlaubt einen AGR-Strom ohne Pumpen(insbesondere bei geringen Lasten) und ein geringes Füllungs-/Spülungsvolumen(rasche Reaktion). Es hat jedoch potentiell auch einen Massenfluss-Pumpverlustwegen Drosselung, schmutzigem AGR (Lebensdauer), weniger Fluss durchdie Turbine-Turboloch, keine AGR während der Transienten – NOx-Beherrschungsproblem, und koordinierterSteuerung mit AGR-Ventil und Ansaugdrossel.
    [0077] Bei diesem System wird die AGR voneinem Punkt nach dem Dieselpartikelfilter zu dem Ansaugkrümmer unterVerwendung einer (nicht gezeigten) Luftpumpe geführt. Ein (nicht gezeigter)zusätzlicherKühlerist irgendwo in der AGR-Schleife angeordnet, um das zurückgeführte Gasvor dem Eintreten in den Brennraum zu kühlen. Die Flussrate der Abgasrückführung wirdunter Verwendung eines Ventils gesteuert. Ein solches System wirdauch in 16a gezeigt.Insbesondere wird Abgas vom Krümmer 48 zurTurbine 19a geleitet. Von dort fließt es zum Partikelfilter 20 undzum Lean-NOx-Katalysator 22. Abgasstromab von der Vorrichtung 22 wird dann zur Pumpe Zb undzum KühlerYb geführt,bevor es durch das Ventil 200b hindurchtritt und in denKrümmer 44 eintritt.
    [0078] Dieses System liefert minimale schmutzigeAbgasrückführung (bessereLebensdauer), minimale Massenfluss-Pumpverluste (die Ansaugdrosselkann weggelassen werden, falls dies gewünscht wird), das gesamte Abgasfließtdurch die Turbine (verbesserte Turboreaktion), geringes Füllungs-/Spülvolumen(rasche Reaktion), AGR kann währendder Transienten verwendet werden – NOx-Beherrschung,und ein einfaches Steuerungssystem (wenn keine Ansaugdrossel zurSteuerung von AGR verwendet wird). Jedoch wird die gesamte Abgasrückführung gepumpt(hoher Druck, hoher Massenstrom), das gesamte Abgas fließt durchdas DPF (Dieselpartikelfiltersystem) – erhöhter Staudruck, und es isteine längereAGR-Leitungsschleifevorhanden.
    [0079] Bei diesem System wird AGR von einemPunkt nach dem Dieselpartikelfilter zu einem Punkt vor dem Kompressorunter Verwendung einer Luftpumpe oder eines (nicht gezeigten) Venturigeführt.Ein Kühler(Ya) ist ebenfalls in der AGR-Schleife platziert, um das zurückgeführte Abgasvor dem Eintritt in den Kompressor zu kühlen. Die Flussrate des AGRwird unter Verwendung eines Ventils, wie z.B. des Ventils 200,gesteuert. Eine optionale Pumpe Za wird ebenfalls gezeigt. Es wirdauch eine optionale Ansaugdrossel 117 gezeigt.
    [0080] Ein solches System liefert minimaleschmutzige Abgasrückführung (bessereLebensdauer), minimale Massenfluss-Pumpverluste (die Ansaugdrosselkann weggelassen werden), das gesamte Abgas fließt durch die Turbine (verbesserteTurboreaktion), Potential zur Verwendung eines Venturi, um AGR zupumpen, AGR währendder Transiente – NOx-Beherrschung, und potentiell einfachesSteuerungssystem (wenn Drossel weggelassen wird). Des weiteren gibtes ein Potential fürbessere AGR-Verteilung/Mischung. Jedoch kann möglicherweise Bedarf für eine Pumpebestehen, das gesamte Abgas fließt durch das DPF – erhöhter Staudruck, esist eine längereAGR-Leitungsschleife vorhanden, und es gibt ein erhöhtes Füllungs-/Spülvolumen – verschlechterteTransientenreaktion.
    [0081] Bei diesem in 2 gezeigten System werden zwei AGR-Schleifenverwendet. Eine AGR-Schleife verbindet den Auspuffkrümmer mitdem Ansaugkrümmer.Die andere entnimmt Abgase aus einem Punkt nach dem DPF und pumptsie unter Verwendung einer Luftpumpe in den Ansaugkrümmer. Wenndas Fahrzeug nicht beschleunigt, wird die erste AGR-Schleife inihrem vollen Umfang genutzt, und die zweite Schleife wird zur Ergänzung desAGR-Stroms genutzt, um die Verwendung der Ansaugdrossel zu vermeiden.Wenn das Fahrzeug versucht zu beschleunigen (oder wenn eine NOx-Spitze vorausgesagt wird), wird das ersteAGR-Ventil geschlossen, um den Abgasstrom durch die Turbine zu maximierenund damit die Transientenreaktion des Motors zu verbessern. Diezweite Schleife wird dazu verwendet, eine Basismenge an AGR zu liefern,um NOx-Emissionen zu beherrschen. (Nichtgezeigte) Kühlerund (nicht gezeigte) Pumpen könnenin beiden AGR-Schleifen vorhanden sein, um die AGR-Temperatur zuverringern.
    [0082] Dieses System erlaubt partiell freieAGR, minimale Massenstrom-Pumpverluste (Potential zum Weglassender Ansaugdrossel), AGR währendder Transienten – NOx-Beherrschung, mehr Abgasstrom durch die Turbinewährendnormalen Betriebs – wenigerTurboloch, das gesamte Abgas fließt während der Transienten durchdie Turbine – bessereReaktion und geringes Füllungs-/Spülvolumen(schnelle Reaktion). Es kann jedoch Lebensdauerprobleme geben. Desweiteren erfordert dieses System möglicherweise das Pumpen von AGR(hoher Druck, geringer Massenstrom), zusätzliche Kosten, längere AGR-Leitungen,koordinierte Steuerung zwischen den Schleifen und einen etwas geringerenStrom durch das DPF (erhöhterStaudruck).
    [0083] Dieses System umfasst zwei AGR-Schleifen.Eine AGR-Schleife verbindet den Auspuffkrümmer mit dem Ansaugkrümmer, wiedie aktuell verwendeten Systeme. Die andere Schleife entnimmt Abgasevon einem Punkt nach dem DPF und pumpt sie zu einem Punkt vor demKompressor, wobei entweder eine Luftpumpe oder ein Venturi verwendetwird. Wenn das Fahrzeug nicht beschleunigt (keine NOx-Spitze vorhergesagtwird), wird die erste AGR-Schleife so genutzt, wie es dem Bedarfentspricht, und die zweite Schleife wird dafür benutzt, den AGR-Strom fallserforderlich zu ergänzen,womit die Verwendung einer Ansaugdrossel vermieden wird. Wenn dasFahrzeug versucht zu beschleunigen (oder eine NOx-Spitzevorhergesagt wird), wird das erste AGR-Ventil geschlossen, um denAbgasstrom durch die Turbine zu maximieren und damit die transienteReaktion des Motors zu verbessern. Die zweite Schleife wird dazuverwendet, eine Basismenge an AGR dem Motor zuzuführen, umNOx-Emissionen zu beherrschen. OptionaleKühler(Y) könnenin beiden AGR-Schleifen vorhanden sein, um die AGR-Temperatur zumindern. Des weiteren könntenauch optionale Pumpen (Z) verwendet werden.
    [0084] Dieses System erlaubt partiell freieAGR, minimale Massenstrom-Pumpverluste (Möglichkeit zur Beseitigung derAnsaugdrossel), AGR währendder Transienten – NOx-Beherrschung, mehr Abgasstrom durch dieTurbine währendnormalen Betriebs – wenigerTurboloch, das gesamte Abgas fließt während der Transienten durchdie Turbine – bessereReaktion, geringes Füllungs-/Spülvolumenfür fastden gesamten AGR-Strom (schnelle Reaktion), einiges AGR, meistenswährenddes transienten Betriebs, wird gut vermischt sein, und wahrscheinlichwird ein Venturi anstelle einer Luftpumpe verwendet (geringer Druck,geringer Massenstrom). Jedoch könnenzusätzlichzur Lebensdauerproblematik aufgrund der doppelten Schleifen, derlängerenAGR-Leitungen, der koordinierten Steuerung und eines etwas geringerenStrom durch das DPF (erhöhterStaudruck) zusätzlicheKosten bestehen.
    [0085] Die Erfinder haben Tests an einerMotorwasserwirbelbremse und auch in einem Fahrzeug durchgeführt undhaben festgestellt, dass es fürNOx vorteilhaft ist, diese Schleife zu nutzen(ca. 10 bis 12 % Minderung), ohne dass Nachteile hinsichtlich derMotorleistung oder der Kraftstoffökonomie bestünden. Eskann in der Tat bei der Verwendung dieses Systems gegenüber demkonventionellen System (System # 1) abhängig von dem Motor und derSystemkonfiguration sogar einen Kraftstoffverbrauchsvorteil geben.
    [0086] Dieses System bietet im wesentlichendie gleichen Vorteile und Nachteile wie das AGR-System # 3, wobeinur zwei Ausnahmen bestehen. Zunächstist der Druck direkt hinter dem Kompressor etwas höher als imAnsaugkrümmer,weshalb das Fließender AGR in dieser Schleife schwieriger wäre. Des weiteren würde derEinsatz eines Ladeluftkühlerszur Kühlungder AGR in der Ansaugluft eine potentielle Kostenersparnis einbringen,da die Notwendigkeit eines AGR-Kühlersentfallen würde.Eine optionale Pumpe Zc, ein optionaler Ladeluftkühler Ycwerden so dargestellt, dass sie Abgas über die Leitung 202c stromaufvon der Vorrichtung 19b leiten. Ein Unterdruckregler 224c wirdauch in der Weise gezeigt, dass er ein AGR-Drucksignal (AGRPc) verbundenmit einem AGR-Ventil 200c liefert. Anzumerken ist, dassdieses System # 6 als eine möglicheVariante der Nieder- zu Hochdruck-AGR-Schleifenkonfiguration desSystems # 2 betrachtet werden kann.
    [0087] Dieses System bietet im wesentlichendie gleichen Vorteile und Nachteile wie das AGR-System # 5, wobeinur zwei Ausnahmen bestehen. Zunächstist der Druck direkt hinter dem Kompressor etwas höher als imAnsaugkrümmer,weshalb das Fließender AGR in dieser Schleife schwieriger wäre. Des weiteren würde derEinsatz eines Ladeluftkühlerszur Kühlungder AGR in der Ansaugluft eine potentielle Kostenersparnis einbringen,da die Notwendigkeit eines AGR-Kühlersentfallen würde.Anzumerken ist, dass das System # 7 als eine mögliche Variante des Systems# 4 betrachtet werden kann.
    [0088] Schließlich ist anzumerken, dassdie Systeme 4, 5 und 7 insbesondere zurVerwendung mit der hierin oben beschriebenen Strategie geeignetsind. Demzufolge ist es erfindungsgemäß möglich, ein Doppelschleifen-AGR-Systemzur Minderung von NOx einzusetzen. In einemBeispiel werden die beiden AGR-Schleifen jeweils über Ventileangepasst, um die AGR-Menge auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungenzu steuern. In einigen Zuständenwerden beide AGR-Schleifen verwendet, und unter anderen Umständen wirdnur eine der Schleifen genutzt. Des weiteren wird bei noch einemweiteren Beispiel keine Schleife genutzt.
    [0089] Bei einem bestimmten oben beschriebenenBeispiel werden mindestens zwei Betriebsarten verwendet. Eine ersteBetriebsart wird verwendet, bei der zwei AGR-Schleifen verwendet werden (sowohl eineHochdruckschleife als auch eine Niederdruckschleife). In diesemFall wird die Niederdruckschleife dazu verwendet, einen geringenAGR-Wert einzuleiten, währenddie Hochdruckschleife dazu verwendet wird, die Gesamt-AGR-Menge(oder den Luftstrom) zu steuern. Eine zweite Betriebsart verwendetlediglich die Niederdruck-AGR-Schleife zur Maximierung des Massenstromsdurch die Turbine. Auf diese Weise ist es möglich, die NOx-Emissionen selbstwährenddes Betätigensdes Gaspedals bei NOx-Spitzen zu mindern.
    [0090] Damit ist die detaillierte Beschreibungabgeschlossen. Wie hierin oben ausgeführt gibt es verschiedene Varianten,die bei der vorliegenden Erfindung angebracht werden können.
    权利要求:
    Claims (21)
    [1] Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotorseines Kraftfahrzeuges, wobei der Motor in der Lage ist, Kraftstoffmehrere Male währendeines Zyklus in den Zylinder einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren umfasst: Betreiben des Motors in mindestenszwei Betriebsarten, einschließlicheiner ersten Betriebsart, bei der dem Zylinder mindestens eine einzelneKraftstoffeinspritzung pro Zyklus zugeführt wird, wobei die genanntenmindestens zwei Betriebsarten auch eine zweite Betriebsart umfassen,bei der dem Zylinder zumindest eine erste und eine zweite Kraftstoffeinspritzungpro Zyklus zugeführtwerden und wobei die genannte erste Kraftstoffeinspritzung vor –30 CA ATDC(Kurbelwinkel nach OT) und bereits bei der Leerlaufventilsteuerung(IVC –Idle valvecontrol) erfolgt, und die genannte zweite Kraftstoffeinspritzungnach –20CA ATDC erfolgt, wobei die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf derGrundlage von Motorbetriebsbedingungen bestimmt wird, und dynamischesAuswählenzwischen mindestens der genannten ersten und der genannten zweitenBetriebsart währenddes Fahrzeugbetriebs auf der Grundlage eines mindestens einen Zustanddes Motors oder Fahrzeugs umfassenden Betriebszustandes.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer Vorhersage des Zeitpunktes,wann eine NOx-Spitze auftreten kann, beruht.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer erforderlichen Kraftstoffeinspritzmengeberuht.
    [4] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einem gewünschtenMotordrehmoment beruht.
    [5] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer Pedalposition beruht.
    [6] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einem Krümmerdruckberuht.
    [7] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer Rate der Veränderungdes Krümmerdrucksberuht.
    [8] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer Motorlast beruht.
    [9] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einem Luft-/Kraftstoffverhältnis beruht.
    [10] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einem EGR-Wert beruht.
    [11] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass währendder genannten zweiten Betriebsart der EGR-Strom unterhalb einesSchwellenwerts verringert wird.
    [12] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer Vorhersage des Beginnsder erhöhtenNOx-Erzeugungberuht, wenn sich die gewünschteMotorleistungsabgabe übereinen Schwellenwert erhöht,und der Beendigung der genannten erhöhten NOx-Erzeugung, wenn dieMotorleistungsabgabe um eine vorbestimmte Menge unter einen vorbestimmtenSchwellenwert abfällt.
    [13] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte dynamische Auswahl auf einer Vorhersage des Beginnsder erhöhtenNOx-Erzeugungberuht, wenn sich die gewünschteMotorleistungsabgabe übereinen Schwellenwert erhöht,und der Beendigung der genannten erhöhten NOx-Erzeugung, wenn dieMotorleistungsabgabe unter einen vorbestimmten Schwellenwert abfällt.
    [14] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Motor eine Kompressorvorrichtung umfasst, wobei die genannteKompressorvorrichtung mindestens entweder ein Turbolader oder einAbgasturbolader ist.
    [15] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte erste Kraftstoffeinspritzung ein homogenes Magergemischbildet und die genannte zweite Einspritzung ein geschichtetes Gemischbildet.
    [16] Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotorseines Kraftfahrzeuges, wobei der Motor in der Lage ist, Kraftstoffmehrere Male währendeines Zyklus in den Zylinder einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren umfasst: Betreiben des Motors in mindestenszwei Betriebsarten, einschließlicheiner ersten Betriebsart, bei der dem Zylinder lediglich eine einzelneKraftstoffeinspritzung pro Zyklus zugeführt wird, wobei die genanntenmindestens zwei Betriebsarten auch eine zweite Betriebsart umfassen,bei der dem Zylinder zumindest eine erste und eine zweite Kraftstoffeinspritzungpro Zyklus zugeführtwerden und wobei die genannte erste Kraftstoffeinspritzung nichtspäterals –30CA ATDC (Kurbelwinkel nach OT) und die genannte zweite Kraftstoffeinspritzung nach –20 CA ATDCerfolgt, wobei die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der Grundlagevon Motorbetriebsbedingungen bestimmt wird, und Schätzen einesIntervalls, bei dem erhöhteNOX Emissionen auftreten können, wobeiein Beginn des genannten Intervalls auf mindestens einer genannteneinzuspritzenden Kraftstoffmenge basiert und eine Beendigung desgenannten Intervalls auf mindestens dem Krümmerdruck basiert, und Betriebin mindestens der genannten zweiten Betriebsart während desgenannten Intervalls und Betrieb in mindestens der genannten erstenBetriebsart außerhalbdes genannten Intervalls.
    [17] Verfahren zur Steuerung eines Motors, dadurch gekennzeichnet,dass es umfasst: Verdichten eines über eine Verdichtungsvorrichtungin den Motor eintretenden Luftstroms, Vorhersage einer NOx-Spitze auf der Grundlage von Motorbetriebszuständen, undals Reaktion auf die genannte Vorhersage Ändern einer Betriebsart desMotors, währenddas genannte Verdichten des genannten Luftstroms fortgesetzt wird.
    [18] Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass die genannte geänderteBetriebsart die Rückführung desAbgases in den Motor umfasst.
    [19] Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,dass das genannte Abgas durch eine Expansionsseite der genanntenVerdichtungsvorrichtung durchtritt, bevor es in den Motor eintritt,ohne durch eine Verdichtungsseite der genannten Verdichtungsvorrichtungdurchzutreten.
    [20] Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,dass das genannte Abgas durch eine Expansionsseite der genanntenVerdichtungsvorrichtung und eine Verdichtungsseite der genanntenVerdichtungsvorrichtung durchtritt, bevor es in den Motor eintritt.
    [21] Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotorseines Kraftfahrzeuges, wobei der Motor in der Lage ist, Kraftstoffmehrere Male währendeines Zyklus in den Zylinder einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren umfasst: Betreiben des Motors in mindestenszwei Betriebsarten, einschließlicheiner ersten Betriebsart, bei der mindestens Abgasrückführung verwendetwird, um NOx-Emissionen zu mindern, wobei die genanntenmindestens zwei Betriebsarten auch eine zweite Betriebsart umfassen,wobei die genannte zweite Betriebsart mindestens eine erste undeine zweite Kraftstoffeinspritzung pro Zyklus, welche dem Zylinderzugeführtwerden, umfasst, und dynamisches Auswählen zwischen mindestens dergenannten ersten und der genannten zweiten Betriebsart während desFahrzeugbetriebs auf der Grundlage einer Vorhersage von aus demMotor austretenden NOx.
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