AT504178B1 - METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

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AT504178B1 AT0162707A AT16272007A AT504178B1 AT 504178 B1 AT504178 B1 AT 504178B1 AT 0162707 A AT0162707 A AT 0162707A AT 16272007 A AT16272007 A AT 16272007A AT 504178 B1 AT504178 B1 AT 504178B1
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Description

2 AT 504 178 B12 AT 504 178 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit zumindest einer Abgasrückführleitung, in welcher ein Abgasrückführventil angeordnet ist, wobei das Abgasrückführventil in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine betätigt wird, wobei bei einer erhöhten Drehmomentanforderung eine Transientenfunktion aktiviert wird, welche den Abgasdurchfluss in der Abgasrückführleitung zumindest verringert, vorzugsweise unterbricht, und die erst nach Erreichen eines definierten Drehmomentzuwachses den Abgasdurchfluss wieder erhöht.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine with at least one exhaust gas recirculation line, in which an exhaust gas recirculation valve is arranged, wherein the exhaust gas recirculation valve is actuated depending on the operating state of the internal combustion engine, wherein at an increased torque request, a transient function is activated, which the exhaust gas flow in the exhaust gas recirculation line at least decreases, preferably interrupts, and increases the exhaust gas flow again only after reaching a defined torque increase.

Die EP 1 726 810 A1 offenbart eine Regelungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasrückführsystem, in welchem ein Abgasrückführventil angeordnet ist. Bei einem erhöhten Drehmomentbedarf wird eine Transientenfunktion aktiviert, welche den Abgasdurchfluss verringert und erst nach Erreichen eines definierten Drehmomentzuwachses den Abgasdurchfluss wieder erhöht.EP 1 726 810 A1 discloses a control device for an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation system, in which an exhaust gas recirculation valve is arranged. With an increased torque requirement, a transient function is activated, which reduces the exhaust gas flow and only after reaching a defined torque increase, the exhaust gas flow increases again.

Aus der JP 2007-177640 A ist eine Regelungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche den Abgasdurchfluss in Abhängigkeit des Motorbetriebszustandes optimal einstellt.From JP 2007-177640 A, a control device for an internal combustion engine is known which optimally adjusts the exhaust gas flow rate as a function of the engine operating state.

Die JP 2004-092477 A offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführleitung zwischen einem Einlass- und einem Auslasssystem, wobei in der Abgasrückführleitung ein Abgasrückführventil angeordnet ist. Während eines Verzögerungsvorganges wird verhindert, dass das Abgasrückführventil geöffnet wird. Dadurch kann die Abgasrückführrate bei einem erneuten Beschleunigungsvorgang klein gehalten werden, was die Rauchemissionen verringert.JP 2004-092477 A discloses an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation line between an intake and an exhaust system, wherein an exhaust gas recirculation valve is arranged in the exhaust gas recirculation line. During a deceleration process, the exhaust gas recirculation valve is prevented from being opened. Thereby, the exhaust gas recirculation rate can be kept small in a renewed acceleration process, which reduces the smoke emissions.

Weiters ist es bekannt, die Abgasrückführmengen in Abhängigkeit des Saugrohrdruckes, bzw. Ladedruckes zu regeln, beispielsweise aus der US 4,022,237 A, der EP 0 930 423 A2, der DE 10 2005 004 832 A1 oder der DE 32 25 867 A1.Furthermore, it is known to regulate the exhaust gas recirculation quantities as a function of intake manifold pressure or charge pressure, for example from US Pat. No. 4,022,237 A, EP 0 930 423 A2, DE 10 2005 004 832 A1 or DE 32 25 867 A1.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine mit externer Abgasrückführung einen raschen Drehmomentaufbau zu ermöglichen.The object of the invention is to allow for an internal combustion engine with external exhaust gas recirculation rapid torque build-up.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Abgasdurchfluss ab einem definierten Drehmomentzuvyachs, vorzugsweise bei Erreichen des angeforderten erhöhten Drehmomentes, mit einer definierten Zuwachsgeschwindigkeit erhöht wird.According to the invention this is achieved in that the exhaust gas flow is increased from a defined Drehmomentzuvyachs, preferably upon reaching the requested increased torque at a defined rate of increase.

Ein besonders rascher Drehmomentenaufbau kann erreicht werden, wenn der Abgasdurchfluss ab einem definierten Drehmomentzuwachs bis auf einen optimalen Abgasdurchfluss erhöht wird.A particularly rapid torque build-up can be achieved if the exhaust gas flow is increased from a defined torque increase up to an optimal exhaust gas flow.

Wird ein höheres Drehmoment angefordert, schließt sich das Abgasrückführorgan. Sobald das gewünschte Drehmoment erreicht ist, wird das Abgasrückführventil mit einer definierten Geschwindigkeit geöffnet, wobei gleichzeitig der Ladedruck entsprechend erhöht wird, so dass sich das effektive Motordrehmoment nicht verändert. Auf diese Weise können nicht akzeptable Drehmomentschwankungen verhindert werden. Das Abgasrückführventil wird nur so lange geöffnet, bis die optimale Abgasrückführrate eingestellt ist. Dadurch ist eine deutliche Verbesserung des Drehmomentaufbaues erkennbar.If a higher torque is requested, the exhaust gas recirculation device closes. Once the desired torque is reached, the exhaust gas recirculation valve is opened at a defined speed, at the same time the boost pressure is increased accordingly, so that the effective engine torque does not change. In this way, unacceptable torque fluctuations can be prevented. The exhaust gas recirculation valve is opened only until the optimum exhaust gas recirculation rate has been set. As a result, a significant improvement in the torque build-up can be seen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIG.

Die Figur zeigt ein Diagramm, in welchem das Drehmoment M, die Stellung des Abgasrückführventils EGR, sowie der Ladedruck p über der Zeit t aufgetragen ist.The figure shows a diagram in which the torque M, the position of the exhaust gas recirculation valve EGR, and the boost pressure p over the time t is plotted.

Strichlierte Linien zeigen den Stand der Technik ohne aktivierte Transientenfunktion an. Voll durchgezogene Linien geben das erfindungsgemäße Verfahren mit aktivierter Transientenfunktion wieder. Der Drehmomentverlauf ist mit Mi, der Ladedruck mit Ρί und die Stellung des Abgasrückführventils beim erfindungsgemäßen Verfahren mit EGRi bezeichnet. Die entsprechen-Dashed lines indicate the state of the art without activated transient function. Solid lines represent the inventive method with activated transient function again. The torque curve is denoted by Mi, the boost pressure with Ρί and the position of the exhaust gas recirculation valve in the process according to the invention with EGRi. The corresponding

Claims (5)

3 AT 504 178 B1 den Größen bei deaktivierter Transientenfunktion sind mit M0, P0 und EGR0 bezeichnet. Das Bezugszeichen p' zeigt den Grundladedruck an. Zu einem Zeitpunk ti wird - ausgehend von einem niedrigen Drehmoment Mn - ein erhöhtes Drehmoment M12 angefordert. Ab der erhöhten Drehmomentanforderung wird die rückgeführte Abgasmenge unterbrochen, d.h. das Abgasrückführventil wird von einer vollen Öffnungsstellung 100 % auf eine geschlossene Stellung 0 % umgeschaltet und erst wieder geöffnet, sobald das angeforderte Drehmoment M12 zu einem Zeitpunkt t2 erreicht wird. Ab dem Zeitpunkt t2 wird das Abgasrückführventil mit einer definierten Geschwindigkeit geöffnet, wobei gleichzeitig auch der Ladedruck p, entsprechend erhöht wird, so dass sich das effektive Motordrehmoment nicht verändert. Dadurch können Drehmomentschwankungen im Fahrzeug verhindert werden. Wesentlich ist, dass bei einem positiven Lastsprung eine Transientfunktion aktiviert wird, welche die Abgasrückführmenge unterbricht und die externe Abgasrückführung erst wieder dann aufregelt, sobald das gewünschte Motormoment M12, also der entsprechende Ladedruck p, erreicht wurde. Wird die Abgasrückführung zu früh aufgeregelt, so macht sich ein verzögerter Lastaufbau bemerkbar. Somit bleibt das Abgasrückführventil so lange geschlossen, bis ein Öffnen und somit ein Hinzumischen des rückgeführten Abgases aus fahrbarkeitstechnischen Aspekten möglich wird. Es werden somit zwei Effekte im Lastaufbau unterbunden: Einerseits fehlt der Abgasmassenstrom nicht an der Turbine des Abgasturboladers: Der sonst im Falle einer Hochdruckabgasrückführung bei Rückführung nicht der Turbine zugeführte Abgasmassenstrom steht während des Drehmomentaufbaues für einen rascheren Turboladerhochlauf zur Verfügung, Andererseits ist für die Abgasrückführung an der Volllast ein höherer Ladedruck notwendig (im Vergleich zu einer Verbrennung ohne Abgasrückführung), damit sich die gleiche hohe Füllung im Zylinder befindet und somit das gleiche Drehmoment entfaltet werden kann. Dieser etwas höhere Ladedruck benötigt aber eine längere Zeit, um aufgebaut zu werden. Durch Unterbrechung der Abgasrückführung bei einem positiven Lastsprung können diese beiden negativen Effekte unterbunden werden. Wird aus Bauteilschutzgründen vor allem im Hochlastbereich der aufgeladenen Brennkraftmaschine der stöchiometrische Betriebsbereich verlassen und ein fetterer Betrieb gefahren, so kann beim Aufregeln des Abgasrückführventils der Anfettungsbedarf reduziert werden, d.h. beim wieder Öffnen des Abgasrückführventils wird gleichzeitig die eingespritzte Kraftstoffmenge reduziert, um die Abgastemperatur konstant zu halten. Dies ermöglicht eine Verbrauchseinsparung. Bei hochtransienten Beschleunigungen, beispielsweise im ersten Gang, kann gegebenenfalls die Abgasrückführung bis zum Ende des Beschleunigungsvorganges unterbrochen werden. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit zumindest einer Abgasrückführleitung, in welcher ein Abgasrückführventil angeordnet ist, wobei das Abgasrückführventil in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine betätigt wird, wobei bei einer erhöhten Drehmomentanforderung (ΜΊ2) eine Transientenfunktion aktiviert wird, welche den Abgasdurchfluss in der Abgasrückführleitung zumindest verringert, vorzugsweise unterbricht, und die erst nach Erreichen eines definierten Drehmomentzuwachses den Abgasdurchfluss wieder erhöht, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasdurchfluss ab einem definierten Drehmomentzuwachs, vorzugsweise bei Erreichen des angeforderten erhöhten Drehmomentes (M12), mit einer definierten Zuwachsgeschwindigkeit erhöht wird. AT 504 178 B13 AT 504 178 B1 sizes with deactivated transient function are designated M0, P0 and EGR0. The reference p 'indicates the basic boost pressure. At a time instant ti-starting from a low torque Mn-an increased torque M12 is requested. From the increased torque request, the recirculated exhaust gas amount is interrupted, i. the exhaust gas recirculation valve is 100% switched from a full open position to a closed position 0% and only opened again when the requested torque M12 is reached at a time t2. From the time t2, the exhaust gas recirculation valve is opened at a defined speed, at the same time the boost pressure p, is correspondingly increased, so that the effective engine torque does not change. As a result, torque fluctuations in the vehicle can be prevented. It is essential that with a positive load jump, a transient function is activated, which interrupts the exhaust gas recirculation amount and the external exhaust gas recirculation only aufregelt again as soon as the desired engine torque M12, ie the corresponding boost pressure p has been reached. If the exhaust gas recirculation is regulated too early, a delayed load build-up becomes noticeable. Thus, the exhaust gas recirculation valve remains closed until an opening and thus a mixing in of the recirculated exhaust gas for driveability aspects is possible. Thus, two effects in the load build-up are suppressed: On the one hand, the exhaust gas mass flow is not lacking on the turbine of the exhaust gas turbocharger: The exhaust gas mass flow that would otherwise not be supplied to the turbine in the event of high-pressure exhaust gas recirculation during the torque build-up is available for a more rapid turbocharger run-up. On the other hand, exhaust gas recirculation is required the full load requires a higher charge pressure (compared to combustion without exhaust gas recirculation), so that the same high charge is in the cylinder and thus the same torque can be deployed. However, this slightly higher boost pressure takes a longer time to build up. By interrupting the exhaust gas recirculation with a positive load jump, these two negative effects can be prevented. If the stoichiometric operating range is abandoned for component protection reasons, especially in the high-load range of the supercharged internal combustion engine, and a richer operation is run, then the fueling requirement can be reduced when adjusting the exhaust gas recirculation valve, i. When the exhaust gas recirculation valve is opened again, the injected fuel quantity is simultaneously reduced in order to keep the exhaust gas temperature constant. This allows a consumption saving. In the case of high-transient accelerations, for example in first gear, the exhaust gas recirculation may optionally be interrupted until the end of the acceleration process. 1. A method for operating an internal combustion engine with at least one exhaust gas recirculation line, in which an exhaust gas recirculation valve is arranged, wherein the exhaust gas recirculation valve is actuated depending on the operating state of the internal combustion engine, wherein at an increased torque request (ΜΊ2), a transient function is activated, which the exhaust gas flow in the exhaust gas recirculation line at least reduced, preferably interrupts, and increases the exhaust gas flow again after reaching a defined torque increase, characterized in that the exhaust gas flow is increased from a defined torque increase, preferably upon reaching the requested increased torque (M12), with a defined rate of increase. AT 504 178 B1 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasdurchfluss in der Abgasrückführleitung erst nach Erreichen des angeforderten erhöhten Drehmomentes (Mi2) wieder erhöht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the exhaust gas flow in the exhaust gas recirculation line is increased again only after reaching the requested increased torque (Mi2). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasdurchfluss ab einem definierten Drehmomentzuwachs bis auf den optimalen Abgasdurchfluss erhöht wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust gas flow is increased from a defined torque increase up to the optimum exhaust gas flow. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während der Erhöhung des Abgasdurchflusses auch der Ladedruck (p) erhöht wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least during the increase of the exhaust gas flow and the boost pressure (p) is increased. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Brennraum eingebrachte Kraftstoffmenge während der Wiedereinsetzung des Abgasdurchflusses in der Abgasrückführleitung reduziert wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the introduced into the combustion chamber fuel quantity is reduced during the reinstatement of the exhaust gas flow in the exhaust gas recirculation line. For this purpose 1 sheet of drawings
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