DE102004021371A1

DE102004021371A1 - Controlling exhaust gas recirculation in an engine with two recirculation valves comprises determining the actual recirculation rate for one valve and sending a position signal to this valve while closing the other

Info

Publication number: DE102004021371A1
Application number: DE102004021371A
Authority: DE
Inventors: Andreas Roth; Guido Porten
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-17

Abstract

Operating an internal combustion engine (10) having an intake channel (11), two exhaust channels (20, 30) and two exhaust gas recirculation channels (40, 50) with valves (41, 51), where a control unit (60) generates valve position signals (S1, S2) corresponding to a target recirculation rate, comprises determining the actual recirculation rate for one valve and sending a position signal to this valve while closing the other valve. An independent claim is also included for apparatus (unspecified) for carrying out the above process.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention is based on a method for operating an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation after the genus of independent Claims.

Es sind bereits Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bekannt, die einen Ansaugkanal, wenigstens zwei Abgaskanäle und wenigstens zwei Abgasrückführungen mit jeweils einem Abgasrückführventil aufweisen, bei denen eine Steuerung ein Positionssignal für die Abgasrückführventile bereitstellt, das einer Soll-Abgasrückführrate entspricht.It are already known methods for operating an internal combustion engine, the one intake, at least two exhaust channels and at least two exhaust gas recirculation each with an exhaust gas recirculation valve in which a controller is a position signal for the exhaust gas recirculation valves provides that corresponds to a desired exhaust gas recirculation rate.

Brennkraftmaschinen werden in zunehmendem Maße mit einer externen Abgasrückführung ausgerüstet, um bei Diesel-Brennkraftmaschinen und bei im Schichtbetrieb betriebenen Otto-Brennkraftmaschinen die NOx-Emissionen zu vermindern. Bei Otto-Brennkraftmaschinen werden zusätzlich die im Homogenbetrieb auftretenden Verluste durch die vorhandene Drosselklappe in einem Teillastbetrieb vermindert. Im Zuge einer weiteren Verschärfung der Abgasgrenzwerte und der geforderten On-Board-Diagnose kommt einer exakten Einhaltung der durch ein Positionssignal vorgegebenen Ist-Abgasrückführrate bzw. einer zuverlässigen Diagnose der Abgasrückführung, insbesondere des Abgasrückführventils, immer größere Bedeutung zu.Internal combustion engines are becoming increasingly equipped with an external exhaust gas recirculation to in diesel internal combustion engines and operated in stratified operation Otto internal combustion engines to reduce NOx emissions. In Otto internal combustion engines be additional the losses occurring in homogeneous operation by the existing Throttle reduced in a part-load operation. During a further aggravation the exhaust emission limits and the required on-board diagnosis comes an exact compliance with the predetermined by a position signal Actual exhaust gas recirculation rate or a reliable one Diagnosis of exhaust gas recirculation, in particular the exhaust gas recirculation valve, increasing importance to.

Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Abgaskanälen wird häufig das zurückgeführte Abgas nur einem Abgaskanal entnommen. Dieses Verfahren erlaubt zum einen bei zwei Abgaskanälen nur eine maximale Abgasrückführrate von 50% und zum anderen ergibt sich beim Einsatz von NOx-Speicherkatalysatoren in den einzelnen Abgaskanälen eine extrem ungleiche Beladung der NOx-Speicherkatalysatoren. Sofern nur ein Ansaugkanal vorhanden ist, können die Speicherkatalysatoren nur gleichzeitig regeneriert werden. Eine Regenerationsanforderung wird deshalb stets von dem Speicherkatalysator ausgelöst, der in dem Abgaskanal angeordnet ist, bei dem keine Abgasrückführung vorgenommen wird. Dieser Speicherkatalysator wird mit einer höheren Abgasmasse beaufschlagt als die in den anderen Abgaskanälen angeordneten Speicherkatalysatoren. Da die Regeneration der Speicherkatalysatoren vorzugsweise durch Vorgabe eines fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches erfolgt, ergibt sich durch die erforderliche häufige Regeneration ein Nachteil hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs.at Internal combustion engines with multiple exhaust passages often become the recirculated exhaust only taken from an exhaust passage. This procedure allows for a two exhaust channels only a maximum exhaust gas recirculation rate of 50% and on the other hand arises when using NOx storage catalytic converters in the individual exhaust ducts an extremely uneven loading of the NOx storage catalytic converters. Provided only one intake passage is present, the storage catalytic converters only be regenerated at the same time. A regeneration request will therefore always triggered by the storage catalyst, which is arranged in the exhaust passage is where no exhaust gas recirculation is made becomes. This storage catalytic converter is used with a higher exhaust gas mass acted as the arranged in the other exhaust ducts storage catalysts. There the regeneration of the storage catalysts preferably by default a rich air-fuel mixture takes place, resulting from the required frequent regeneration a disadvantage in terms of fuel consumption.

Weiterhin sind inzwischen zweiflutige Abgasrückführventile bekannt geworden, bei denen sich konstruktionsbedingt nicht immer eine absolut symmetrische Entnahme des zurückgeführten Abgases sicherstellen lässt. Eine präzise Zuordnung zwischen dem Positionssignal und der Ist-Abgasrückführrate bzw. eine eindeutige Diagnose der Abgasrückführung ist deshalb nicht ohne weiteres möglich.Farther are now known double-flow exhaust gas recirculation valves, where by design is not always an absolutely symmetrical Ensure removal of recirculated exhaust gas leaves. A precise Assignment between the position signal and the actual exhaust gas recirculation rate or a clear diagnosis of exhaust gas recirculation is therefore not without further possible.

Alternativ ist der Einsatz mehrerer unabhängiger Abgasrückführventile denkbar, die gleichzeitig angesteuert werden. Hierbei lässt sich nur die gesamte Ist-Abgasrückführrate ermitteln. Eine Aussage über eine Verteilung des Abgases auf die einzelnen Abgaskanäle bzw. eine Aussage über eine ungleiche Verteilung der Abgasrückführraten ist nicht ohne weiteres möglich.alternative is the use of several independent Exhaust gas recirculation valves conceivable, which are controlled simultaneously. Here you can only determine the total actual exhaust gas recirculation rate. A statement about a distribution of the exhaust gas to the individual exhaust ducts or a statement about an unequal distribution of exhaust gas recirculation rates is not easy possible.

Die genaue Zuordnung zwischen dem von einer Steuerung bereitgestellten wenigstens einen Positionssignal und der sich daraufhin einstellenden Ist-Abgasrückführrate ist zur weiteren Berechnung relevanter Größen, wie beispielsweise die modellgestützte Berechnung des Beladungszustands von Speicherkatalysatoren erforderlich.The accurate mapping between that provided by a controller at least one position signal and the then adjusting actual exhaust gas recirculation rate to further calculate relevant quantities, such as the model-based Calculation of the loading state of storage catalytic converters required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine möglichst genaue Zuordnung zwischen dem von einer Steuerung bereitgestellten wenigstens einen Positionssignal und der resultierenden Ist-Abgasrückführrate ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a method for operating an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation and a device to carry out of the method, which should be as precise as possible a controller provided at least one position signal and allow the resulting actual exhaust gas recirculation rate.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.The The object is achieved by those specified in the independent claims Characteristics solved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ist-Abgasrückführrate ermittelt wird, dass bei der Ermittlung ein ausgewähltes Abgasrückführventil mit einem einer Soll-Abgasrückführrate entsprechenden Positionssignal beaufschlagt wird und dass gleichzeitig die anderen Abgasrückführventile geschlossen werden. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht eine eindeutige Zuordnung zwischen dem vorgegebenen Positionssignal, das einer vorgegebenen Abgasrückführrate entspricht, und der tatsächlich sich einstellenden Ist-Abgasrückführrate. Der ermittelte Zusammenhang kann in einen Speicher hinterlegt werden. Das Positionssignal kann deshalb im Hinblick auf die vorzugebende Abgasrückführrate entsprechend exakt vorgegeben werden. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht weiterhin eine Diagnose der Abgasrückführung und insbesondere der Abgasrückführventile. Die Diagnose kann dadurch realisiert werden, dass der ermittelte Zusammenhang bei nachfolgenden Ermittlungen mit dem bereits ermittelten Zusammenhang verglichen wird und dass bei Überschreitung einer vorgegebenen Änderung eine Fehlermeldung erfolgt.According to the invention, it is provided that the actual exhaust gas recirculation rate is determined that, during the determination, a selected exhaust gas recirculation valve is acted upon by a position signal which corresponds to a desired exhaust gas recirculation rate and at the same time the other exhaust gas recirculation valves are closed. The procedure according to the invention makes it possible to unambiguously allocate between the predetermined position signal, which corresponds to a predetermined exhaust gas recirculation rate, and the actually occurring exhaust gas recirculation rate. The determined relationship can be stored in a memory. The position signal can therefore be specified correspondingly accurately with regard to the exhaust gas recirculation rate to be predetermined. The procedure according to the invention also makes it possible to diagnose the exhaust gas recirculation and in particular the exhaust gas recirculation valves. The diagnosis can be realized by comparing the determined relationship in subsequent investigations with the already determined relationship and that if a given relationship is exceeded an error occurs.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments and refinements of the procedure according to the invention arise from dependent Claims.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Ermittlung der Ist-Abgasrückführrate bei mehr als einem Abgasrückführventil vorgesehen wird und dass die ausgewählten Abgasrückführventile in vorgegebener zeitlicher Folge nacheinander mit einem Positionssignal angesteuert werden. Mit dieser Ausgestaltungen werden mehrere, vorzugsweise sämtliche Abgasrückführventile in das Verfahren eingebunden. Die vorgegebene zeitliche Folge kann mit einem in der Steuerung enthaltenen Zeitgeber realisiert werden.A Embodiment provides that the determination of the actual exhaust gas recirculation rate at more than one exhaust gas recirculation valve is provided and that the selected exhaust gas recirculation valves in a predetermined time sequence one after the other with a position signal be controlled. With these embodiments, several, preferably all exhaust gas recirculation valves involved in the process. The predetermined time sequence can be realized with a timer included in the controller.

Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Ermittlung der Ist-Abgasrückführrate bei mehr als einem Abgasrückführventil vorgesehen wird und dass die ausgewählten Abgasrückführventile jeweils bei einem Erreichen eines für eine Kenngröße des Abgases vorgegebenen Schwellenwerts nacheinander mit dem Positionssignal angesteuert werden. Bei dieser Ausgestaltungen wird die Umschaltung auf jeweils ein anderes ausgewähltes Abgasrückführventil beispielsweise in Abhängigkeit von der aufgetretenen NOx-Masse in dem dem angesteuerten Abgasrückführventil zugeordneten Abgaskanal vorgenommen.A alternative embodiment provides that the determination of the actual exhaust gas recirculation rate at more as an exhaust gas recirculation valve is provided and that the selected exhaust gas recirculation valves each at a reaching a for a characteristic of the exhaust gas predetermined threshold successively with the position signal be controlled. In these embodiments, the switching is on each one other selected Exhaust gas recirculation valve for example, depending on from the NOx mass that has occurred in the driven exhaust gas recirculation valve assigned exhaust duct made.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Ist-Abgasrückführrate über den Druck im Ansaugkanal erfasst wird. Hierbei kann der durch die angesaugte Luft bedingte Partialdruck in Abhängigkeit von der zugeströmten Luft und der Temperatur im Ansaugkanal ermittelt werden. Eine Alternative sieht vor, dass der durch die angesaugte Luft bedingte Partialdruck zunächst dadurch ermittelt wird, dass eine im Ansaugkanal gegebenenfalls vorhandene Drosselklappe geöffnet und das Positionssignal des ausgewählten Abgasrückführventils auf eine Soll-Abgasrückführrate von null festgelegt wird und dass der in diesem Betriebszustand erfasste Druck in einen Speicher hinterlegt wird. Wenn bei dieser Alternative die Drosselklappe nicht vollständig geöffnet ist, kann der Druckabfall modelliert werden. Mit dieser Maßnahme kann ein Temperatursensor oder eine Berechnung der Temperatur im Ansaugkanal entfallen.A Embodiment provides that the actual exhaust gas recirculation rate on the pressure in the intake passage is detected. Here, the conditional by the intake air Partial pressure in dependence from the inflowing Air and the temperature in the intake duct are determined. An alternative provides that the caused by the sucked air partial pressure first is determined by a possibly in the intake passage existing throttle open and the position signal of the selected exhaust gas recirculation valve to a target exhaust gas recirculation rate of is set to zero and that detected in this operating condition Pressure is stored in a memory. If in this alternative the Throttle not complete open is, the pressure drop can be modeled. With this measure can a temperature sensor or a calculation of the temperature in the intake duct omitted.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält im wesentlichen die Steuerung, welche die einzelnen Verfahrensschritte im Rahmen eines als Software realisierten Ablaufes nacheinander ausführt.The inventive device to carry out of the method essentially the control, which the individual process steps as part of a process implemented as a software in succession performs.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of the procedure according to the invention result from further dependent claims and from the description below.

Zeichnungdrawing

1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung abläuft und 2 zeigt ein Flussdiagramm. 1 shows a technical environment in which a method according to the invention for operating an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation takes place and 2 shows a flowchart.

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, die eine erste Zylinderbank 101 und wenigstens eine zweite Zylinderbank 102 enthält. In einem Ansaugkanal 11 der Brennkraftmaschine 10 sind ein Luftsensor 12, eine Drosselklappe 13, ein Ansaugkanal-Temperatursensor 14 sowie ein Druckssensor 15 angeordnet. 1 shows an internal combustion engine 10 that is a first cylinder bank 101 and at least one second cylinder bank 102 contains. In a suction channel 11 the internal combustion engine 10 are an air sensor 12 , a throttle 13 , a suction channel temperature sensor 14 and a pressure sensor 15 arranged.

In einem der ersten Zylinderbank 101 zugeordneten ersten Abgaskanal 20 sind ein erster Abgas-Temperatursensor 21 und eine erste Abgasbehandlungsvorrichtung 22 angeordnet. In einem der zweiten Zylinderbank 102 zugeordneten zweiten Abgaskanal 30 sind ein zweiter Abgas-Temperatursensor 31 und eine zweite Abgasbehandlungsvorrichtung 32 angeordnet.In one of the first cylinder bank 101 associated first exhaust duct 20 are a first exhaust temperature sensor 21 and a first exhaust treatment device 22 arranged. In one of the second cylinder bank 102 associated second exhaust passage 30 are a second exhaust gas temperature sensor 31 and a second exhaust treatment device 32 arranged.

Der ersten Zylinderbank 101 ist weiterhin eine erste Abgasrückführung 40 zugeordnet, die vom ersten Abgaskanal 20 zum Ansaugkanal 11 führt. In der ersten Abgasrückführung 40 ist ein erstes Abgasrückführventil 41 angeordnet. Der zweiten Zylinderbank 102 ist weiterhin eine zweite Abgasrückführung 50 zugeordnet, die vom zweiten Abgaskanal 30 zum Ansaugkanal 11 führt. In der zweiten Abgasrückführung 50 ist ein zweites Abgasrückführventil 51 angeordnet.The first cylinder bank 101 is still a first exhaust gas recirculation 40 assigned to the first exhaust duct 20 to the intake channel 11 leads. In the first exhaust gas recirculation 40 is a first exhaust gas recirculation valve 41 arranged. The second cylinder bank 102 is still a second exhaust gas recirculation 50 assigned to the second exhaust duct 30 to the intake channel 11 leads. In the second exhaust gas recirculation 50 is a second exhaust gas recirculation valve 51 arranged.

Eine Steuerung 60 gibt an die Drosselklappe 13 ein Drosselklappensignal DK, an das erste Abgasrückführventil 41 ein erstes Positionssignal S1, an das zweite Abgasrückführventil 51 ein zweites Positionssignal S2, an eine der ersten Zylinderbank 101 zugeordneten Kraftstoff-Zumessvorrichtung 70 einen erstes Kraftstoffsignal mE1 und an eine der zweiten Zylinderbank 102 zugeordneten Kraftstoff-Zumessvorrichtung 71 ein zweites Kraftstoffsignal mE2 ab.A controller 60 gives to the throttle 13 a throttle valve signal DK to the first exhaust gas recirculation valve 41 a first position signal S1, to the second exhaust gas recirculation valve 51 a second position signal S2, to one of the first cylinder bank 101 associated fuel metering device 70 a first fuel signal mE1 and to one of the second cylinder bank 102 associated fuel metering device 71 a second fuel signal mE2.

Der Luftsensor 12 gibt an Steuerung 60 ein Luftsignal msL, die Drosselklappe 13 ein Drosselklappen-Winkelsignal WDK, der Ansaugkanal-Temperatursensor 14 ein Ansaugkanal-Temperatursignal TS, der Druckssensor 15 ein Drucksignal pS, die Brennkraftmaschine 10 ein Drehzahlsignal N, der erste Abgas-Temperatursensor 21 ein erstes Temperatursignal Tabg1 und der zweite Abgas-Temperatursensor 31 ein zweites Abgas-Temperatursignal Tabg2 ab. Der Steuerung 60 wird weiterhin ein Drehmoment-Sollsignal mifa zugeführt.The air sensor 12 gives to control 60 an air signal msL, the throttle 13 a throttle angle signal WDK, the intake passage temperature sensor 14 an intake passage temperature signal TS, the pressure sensor 15 a pressure signal pS, the internal combustion engine 10 a speed signal N, the first exhaust gas temperature sensor 21 a first temperature signal Tabg1 and the second exhaust temperature sensor 31 a second exhaust temperature signal Tabg2 from. The controller 60 Furthermore, a desired torque signal mifa is supplied.

2 zeigt ein Flussdiagramm, das in einer ersten Abfrage 80 überprüft, ob eine Anforderung einer Abgasrückführrate kleiner oder gleich 50% vorliegt. Falls dies nicht der Fall ist, wird in einem ersten Funktionsblock 81 festgelegt, dass die Abgasrückführventile 41, 51 symmetrisch angesteuert werden. Falls dies der Fall ist, wird in einem zweiten Funktionsblock 82 ein ausgewähltes Abgasrückführventil 41, 51 angesteuert. Anschließend wird in einem dritten Funktionsblock 83 eine Ist-Abgasrückführrate ermittelt. In einem nachfolgenden vierten Funktionsblock 84 wird eine Zuordnung zwischen dem Positionssignal S1, S2 und der Ist-Abgasrückführrate hergestellt. In einer nachfolgenden zweiten Abfrage 85 wird überprüft, ob eine Umschaltbedingung erreicht ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird zum zweiten Funktionsblock 82 zurückgesprungen. Falls dies der Fall ist, wird in einem fünften Funktionsblock 86 ein anderes ausgewähltes Abgasrückführventil 41, 51 angesteuert. 2 shows a flowchart that in a first query 80 checks whether an exhaust gas recirculation rate requirement is less than or equal to 50%. If this is not the case, in a first function block 81 specified that the exhaust gas recirculation valves 41 . 51 be controlled symmetrically. If this is the case, in a second function block 82 a selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 driven. Subsequently, in a third function block 83 an actual exhaust gas recirculation rate determined. In a subsequent fourth function block 84 an association between the position signal S1, S2 and the actual exhaust gas recirculation rate is established. In a subsequent second query 85 a check is made as to whether a switching condition has been reached. If not, the second function block becomes 82 jumps back. If so, then in a fifth functional block 86 another selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 driven.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft folgendermaßen ab:
Die Steuerung 60 legt in Abhängigkeit vom Drehmoment-Sollsignal mifa, das von einer Position eines nicht näher gezeigten Fahrpedals eines Kraftfahrzeugs gewonnen wird, und/oder in Abhängigkeit vom Drehzahlsignal N und/oder in Abhängigkeit vom Luftsignal msL und/oder von weiteren oder alternativen Betriebsgrößen oder Kenngrößen das erste und zweite Kraftstoffsignal mE1, mE2 für die erste und zweite Kraftstoff-Zumessvorrichtung 70, 71 fest.The process according to the invention proceeds as follows:
The control 60 sets depending on the torque command signal mifa, which is obtained from a position of an accelerator pedal of a motor vehicle not shown in detail, and / or in dependence on the speed signal N and / or in response to the air signal msL and / or other or alternative operating variables or parameters first and second fuel signals mE1, mE2 for the first and second fuel metering devices 70 . 71 firmly.

Die Brennkraftmaschine 10 enthält mehr als einen Abgaskanal 20, 30. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste und zweite Abgaskanal 20, 30 vorgesehen, wobei der erste Abgaskanal 20 der ersten Zylinderbank 101 und der zweite Abgaskanal 30 der zweiten Zylinderbank 102 zugeordnet ist. Die Abgaskanäle 20, 30 enthalten jeweils wenigstens eine Abgasbehandlungvorrichtung 22, 32. Bei den Abgasbehandlungsvorrichtungen 20, 32 handelt es beispielsweise um Speicherkatalysatoren, die beispielsweise als NOx-Speicherkatalysatoren ausgestaltet sind. Solche Speicherkatalysatoren müssen in Abhängigkeit vom Beladungszustand regelmäßig regeneriert werden. Da die Brennkraftmaschine 10 lediglich einen Ansaugkanal 11 aufweist, kann die Regeneration der beiden Speicherkatalysatoren nur gleichzeitig erfolgen, sofern eine innermotorische Bereitstellung des erforderlichen Reagenzmittels vorgesehen ist.The internal combustion engine 10 contains more than one exhaust duct 20 . 30 , In the embodiment shown, the first and second exhaust passage 20 . 30 provided, wherein the first exhaust passage 20 the first cylinder bank 101 and the second exhaust passage 30 the second cylinder bank 102 assigned. The exhaust ducts 20 . 30 each contain at least one exhaust treatment device 22 . 32 , In the exhaust treatment devices 20 . 32 For example, it concerns storage catalysts, which are designed for example as NOx storage catalysts. Such storage catalysts must be regenerated regularly depending on the load condition. As the internal combustion engine 10 only one intake channel 11 has, the regeneration of the two storage catalytic converters can only take place simultaneously, provided an internal engine provision of the required reagent is provided.

Die wenigstens zwei vorgesehenen Abgasrückführungen 40, 50 haben einen Einfluss auf die Zusammensetzung des Abgases. Eine Abgasrückführung 40, 50 vermindert die während des Verbrennungsvorgangs auftretende Spitzentemperatur und senkt in der Folge die NOx-Konzentration im Abgas. Diese Anwendung steht insbesondere bei Diesel-Brennkraftmaschinen im Vordergrund. Eine Abgasrückführung 40, 50 kann jedoch auch bei Otto-Brennkraftmaschinen eingesetzt werden. Sie dient dort hauptsächlich zur Verminderung der durch die Drosselklappe 13 verursachten Verluste in einem Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine 10, in welchem die Drosselklappe 13 eine insbesondere vom Drehmoment-Sollwert mifa abhängige Stellung der Drosselklappe 13 aufweist, also nicht vollständig geöffnet ist wie in einem Schichtbetrieb.The at least two exhaust gas recirculations provided 40 . 50 have an influence on the composition of the exhaust gas. An exhaust gas recirculation 40 . 50 reduces the peak temperature occurring during the combustion process and consequently lowers the NOx concentration in the exhaust gas. This application is particularly important in diesel internal combustion engines. An exhaust gas recirculation 40 . 50 However, it can also be used in Otto internal combustion engines. It is there mainly for the reduction of the throttle 13 caused losses in a homogeneous operation of the internal combustion engine 10 in which the throttle 13 a particular of the torque setpoint mifa dependent position of the throttle 13 has, so is not fully open as in a shift operation.

Beispielsweise zur Berechnung des Füllstands der Speicherkatalysatoren oder zur Berechnung der Abgaszusammensetzung ist die Kenntnis über die Ist-Abgasrückführrate von Bedeutung. Um den Zusammenhang in der Steuerung 60 stets zur Verfügung zu haben, soll das Positionssignal S1, S2, das die Soll-Abgasrückführrate festlegt, möglichst genau die Ist-Abgasrückführrate widerspiegeln. Zum Herstellen dieses Zusammenhangs kann gemäß dem Ablauf in 2 vorgegangen werden.For example, to calculate the fill level of the storage catalytic converter or to calculate the exhaust gas composition, the knowledge about the actual exhaust gas recirculation rate is important. To the context in the control 60 Always have available, the position signal S1, S2, which determines the target exhaust gas recirculation rate, as accurately as possible to reflect the actual exhaust gas recirculation rate. For making this connection, according to the procedure in FIG 2 be proceeded.

In der ersten Abfrage 80 wird überprüft, ob die von der Steuerung 60 festgelegte Anforderung der Abgasrückführrate kleiner oder höchstens gleich 50% ist. Der Zahlenwert 50% ist abgestimmt auf das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel, bei dem mit dem ersten oder dem zweiten Abgasrückführventil 41, 51 eine maximale Abgasrückführrate von 50% vorgegeben werden kann. Sofern mehrere Abgaskanäle 20, 30 mit entsprechenden Abgasrückführungen 40, 50 vorgesehen sind, wird in der ersten Abfrage 80 überprüft, ob die Anforderung der Abgasrückführrate kleiner oder höchstens gleich dem Anteil entspricht, den ein Abgasrückführventil 41, 51 maximal aufbringen kann.In the first query 80 will check if the from the controller 60 specified exhaust gas recirculation rate requirement is less than or equal to 50%. The numerical value 50% is tuned to the in 1 shown embodiment, in which with the first or the second exhaust gas recirculation valve 41 . 51 a maximum exhaust gas recirculation rate of 50% can be specified. If several exhaust ducts 20 . 30 with appropriate exhaust gas recirculation 40 . 50 are provided in the first query 80 checks whether the exhaust gas recirculation request requirement is less than or equal to the proportion that an exhaust gas recirculation valve 41 . 51 can apply maximum.

Falls die Bedingung erfüllt ist, steuert die Steuerung 60 ein ausgewähltes Abgasrückführventil 41, 51 mit dem vorgegebenen Positionssignal S1, S2 an. Das Positionssignal S1, S2 entspricht der vorgegebenen Abgasrückführrate. Aufgrund von Toleranzen in der Abgasrückführung 40, 50, die beispielsweise durch Verschmutzungen entstehen, kann der Fall auftreten, dass die mit dem Positionssignal S1, S2 vorgegebene Abgasrückführrate mit der Ist-Abgasrückführrate nicht übereinstimmt. Im dritten Funktionsblock 83 wird deshalb die Ist-Abgasrückführrate ermittelt.If the condition is met, the controller controls 60 a selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 with the predetermined position signal S1, S2 on. The position signal S1, S2 corresponds to the predetermined exhaust gas recirculation rate. Due to tolerances in the exhaust gas recirculation 40 . 50 that arise, for example, due to contamination, it may occur that the exhaust gas recirculation rate specified by the position signal S1, S2 does not coincide with the actual exhaust gas recirculation rate. In the third function block 83 Therefore, the actual exhaust gas recirculation rate is determined.

Die Abgasrückführrate kann aus dem Drucksignal pS ermittelt werden, das der im Ansaugkanal 11 angeordnete Druckssensor 15 erfasst. Der durch die Abgasrückführung bedingte Partialdruck überlagert sich additiv dem durch die angesaugte Luft bedingten Partialdruck. Wenn der durch die angesaugte Luft bedingte Partialdruck bekannt ist, kann die Ist-Abgasrückführrate ermittelt werden.The exhaust gas recirculation rate can be determined from the pressure signal pS, that in the intake passage 11 arranged pressure sensor 15 detected. The caused by the exhaust gas recirculation partial pressure is superimposed additively caused by the sucked air partial pressure. If the conditional by the sucked air partial pressure is known, the actual exhaust gas recirculation rate can be determined.

Eine erste Möglichkeit zur Ermittlung des durch die angesaugte Luft bedingten Partialdrucks ist durch die Auswertung des vom Luftsensor 12 bereitgestellten Luftsignals msL und dem vom Ansaugkanal-Temperaturfühler 14 bereitgestellten Ansaugkanal-Temperatursignal TS gegeben. Sofern der Luftsensor 12 nicht zur Verfügung steht, kann die Luftmasse über ein dem Fachmann bekanntes Drosselklappenwinkel-Drehzahl-Modell in Verbindung mit dem von einem nicht näher gezeigten Sensor gemessenen Umgebungsluftdruck berechnet werden.A first way to determine the By the sucked air conditional partial pressure is by the evaluation of the air sensor 12 provided air signal msL and that of the intake duct temperature sensor 14 provided intake channel temperature signal TS. If the air sensor 12 is not available, the air mass can be calculated by a person skilled in the known throttle angle-speed model in conjunction with the measured by a sensor not shown in detail ambient air pressure.

Der Ansaugkanal-Temperatursensor 14 kann ebenfalls entfallen. Die Ansaugkanal-Temperatur kann anhand der von einem nicht näher gezeigten Sensor gemessenen Umgebungsluft-Temperatur in Verbindung mit einem Modell für die Temperaturerhöhung im Ansaugkanal 11 ermittelt werden. Eine andere Möglichkeit zur wenigstens näherungsweisen Ermittlung der Temperatur im Ansaugkanal 11 ist durch die Einbeziehung des Abgas-Temperatursignals Tabg1, Tabg2 möglich, sofern ein solcher Abgas-Temperatursensor 21, 31 vorhanden ist.The intake duct temperature sensor 14 can also be omitted. The intake passage temperature can be determined from the ambient air temperature measured by a sensor not shown in detail in conjunction with a model for increasing the temperature in the intake passage 11 be determined. Another possibility for at least approximate determination of the temperature in the intake passage 11 is possible by including the exhaust gas temperature signal Tabg1, Tabg2, if such an exhaust gas temperature sensor 21 . 31 is available.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass der durch die angesaugte Luft bedingte Partialdruck nur mit dem vom Druckssensor 15 bereitgestellten Drucksignal pS ermittelt wird. Bei dieser Ausgestaltung wird das im zweiten Funktionsblock 82 ausgewählte Abgasrückführventil 41, 51 in einem ersten Schritt mit dem Positionssignal S1, S1 beaufschlagt, das einer Abgasrückführrate von null entspricht, sodass das ausgewählte Abgasrückführventil 41, 51 geschlossen ist. Gleichzeitig wird die gegebenenfalls vorhandene Drosselklappe 13 vollständig geöffnet. Der vom Druckssensor 15 erfasste Druck entspricht in diesem Betriebszustand dem zu ermittelnden durch die angesaugte Luft bedingten Partialdruck. Erst im nächsten Schritt wird das ausgewählte Abgasrückführventil 41, 51 für eine Abgasrückführrate von größer null positioniert. Der im ersten Schritt in einen nicht näher gezeigten Speicher hinterlegte Partialdruck der angesaugten Luft kann jetzt von dem gemessenen Drucksignal pS abgezogen werden, um den von der Abgasrückführung stammenden Partialdruck zu erhalten, aus dem die Ist-Abgasrückführrate ermittelt wird.Another embodiment provides that the conditional by the intake air partial pressure only with that of the pressure sensor 15 provided pressure signal pS is determined. In this embodiment, in the second functional block 82 selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 acted upon in a first step with the position signal S1, S1, which corresponds to an exhaust gas recirculation rate of zero, so that the selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 closed is. At the same time the possibly existing throttle 13 fully open. The from the pressure sensor 15 recorded pressure corresponds in this operating condition to be determined by the intake air caused partial pressure. Only in the next step is the selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 positioned for an exhaust gas recirculation rate greater than zero. The stored in the first step in a memory not shown in detail partial pressure of the sucked air can now be subtracted from the measured pressure signal pS to obtain the originating from the exhaust gas recirculation partial pressure, from which the actual exhaust gas recirculation rate is determined.

Im vierten Funktionsblock 84 erfolgt eine Zuordnung zwischen dem Positionssignal S1, S2 und der ermittelten Ist-Abgasrückführrate. Der Zusammenhang wird vorzugsweise in einen nicht näher gezeigten Speicher hinterlegt, sodass der Zusammenhang später jederzeit zur Verfügung steht. Insbesondere kann eine Berechnung von Betriebskenngrößen sowohl der Brennkraftmaschine 10 als auch Kenngrößen des Abgases, wie beispielsweise eine Beladung der Abgasbehandlungsvorrichtung 20, 32 mit einer unerwünschten Abgaskomponente unter Einbeziehung des einer Soll-Abgasrückführrate entsprechenden Positionssignals S1, S2 erfolgen, das jetzt vergleichsweise genau mit der dadurch eingestellten Ist-Abgasrückführrate übereinstimmt.In the fourth function block 84 An association takes place between the position signal S1, S2 and the determined actual exhaust gas recirculation rate. The relationship is preferably stored in a memory not shown in detail, so that the context is later available at any time. In particular, a calculation of operating parameters of both the internal combustion engine 10 as well as characteristics of the exhaust gas, such as a loading of the exhaust treatment device 20 . 32 with an undesirable exhaust gas component taking into account the position of a target exhaust gas recirculation rate corresponding position signal S1, S2 done, which now comparatively exactly coincides with the thus set actual exhaust gas recirculation rate.

Weiterhin kann eine Diagnose durchgeführt werden durch den im Speicher hinterlegten Zusammenhang und einem Vergleich mit einem zu einem späteren Zeitpunkt ermittelten Zusammenhang. Sofern hier Abweichungen auftreten, die ein vorgegebenes Maß übersteigen, kann eine Fehlermeldung abgegeben werden. Eine derartige Diagnose spielt insbesondere bei der On-Board-Diagnose eine wesentliche Rolle.Farther a diagnosis can be made through the context stored in the memory and a comparison with one at a later time Time determined relationship. If deviations occur here, which exceed a given amount, An error message can be issued. Such a diagnosis plays an important role especially in on-board diagnostics.

Im Anschluss an den vierten Funktionsblock 84 wird in der zweiten Abfrage 85 überprüft, ob eine Umschaltbedingung erreicht ist. Sofern die Umschaltbedingung nicht erfüllt ist, wird beispielsweise zum zweiten Funktionsblock 82 zurückgesprungen, der die Ansteuerung des bereits ausgewählten Abgasrückführventils 41, 51 weiterführt. Sofern die Umschaltbedingung erfüllt ist, wird im nachfolgenden fünften Funktionsblock 86 ein anderes ausgewähltes Abgasrückführventil 41, 51 angesteuert. Der Programmablauf kann danach beispielsweise zum dritten Funktionsblock 83 verzweigen, der die Ermittlung der Ist-Abgasrückführrate bei dem anderen ausgewählten Abgasrückführventil 41, 51 ermittelt. Zusätzlich oder alternativ kann zwischendurch die erste Abfrage 80 vorgesehen sein, die überprüft, ob weiterhin eine Anforderung einer Soll-Abgasrückführrate von kleiner oder höchstens gleich 50% vorliegt. Sofern die angeforderte Soll- Abgasrückführrate kleiner oder höchstens gleich 50% beträgt, kann in die Zuordnung gemäß dem vierten Funktionsblock 84 ständig aktualisiert werden.Following the fourth function block 84 is in the second query 85 checks if a switchover condition has been reached. If the switching condition is not fulfilled, for example, becomes the second function block 82 jumped back, the control of the already selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 continues. If the changeover condition is fulfilled, the following fifth function block is used 86 another selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 driven. The program sequence can then, for example, to the third function block 83 branch, the determination of the actual exhaust gas recirculation rate at the other selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 determined. Additionally or alternatively, in between the first query 80 be provided, which checks whether there is still a request for a target exhaust gas recirculation rate of less than or equal to 50%. If the requested target exhaust gas recirculation rate is less than or equal to at most 50%, the assignment according to the fourth function block 84 constantly updated.

Die in der zweiten Abfrage 85 vorgesehene Umschaltbedingung entspricht beispielsweise einer von einem nicht näher gezeigten Zeitgeber vorgegebenen Zeit, nach deren Ablauf vom bisher ausgewählten Abgasrückführventil 41, 51 auf das nächste ausgewählte Abgasrückführventil 41, 51 umgeschaltet wird. Eine vorteilhafte Alternative sieht vor, dass die Umschaltung zwischen den Abgasrückführventilen 41, 51 jeweils bei Erreichen eines für eine Kenngröße des Abgases vorgegebenen Schwellenwerts vorgenommen wird. Eine Kenngröße des Abgases ist beispielsweise der Abgasdruck und/oder die Abgastemperatur und/oder die Konzentration einer unerwünschten Abgaskomponente und/oder die Abgas-Volumengeschwindigkeit und/oder die Abgas-Massengeschwindigkeit und/oder der Beladungszustand der Abgasbehandlungsvorrichtung 22, 32.The in the second query 85 provided switching condition corresponds for example to a predetermined time from a timer not shown in detail, after the expiration of the previously selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 to the next selected exhaust gas recirculation valve 41 . 51 is switched. An advantageous alternative provides that the switching between the exhaust gas recirculation valves 41 . 51 is made in each case upon reaching a predetermined threshold for a characteristic of the exhaust gas. A characteristic of the exhaust gas is, for example, the exhaust gas pressure and / or the exhaust gas temperature and / or the concentration of an undesired exhaust gas component and / or the exhaust gas volumetric velocity and / or the exhaust gas mass velocity and / or the loading state of the exhaust gas treatment device 22 . 32 ,

Sofern in der ersten Abfrage 80 festgestellt wird, dass die von der Steuerung 60 vorgegebene Soll-Abgasrückführrate größer ist als sie ein Abgasrückführventil 41, 51 bereitstellen kann, wird zum ersten Funktionsblock 81 gesprungen, der vorzugsweise eine symmetrische Ansteuerung der Abgasrückführventile 41, 51 vorsieht. Zumindest werden so viele Abgasrückführventile 41, 51 angesteuert, wie zum Aufbringen der angeforderten Abgasrückführrate erforderlich sind. Eine symmetrische Ansteuerung der Abgasrückführventil 41, 51 bedeutet, dass die Beiträge der einzelnen Abgasrückführraten zur Gesamt-Abgasrückführrate wenigstens näherungsweisen gleich sind. In diesem Betriebszustand ist eine Zuordnung zwischen dem Positionssignal S1, S2 und der erzielten Ist-Abgasrückführrate nicht möglich. Sofern die Zuordnungen bereits im nicht näher gezeigten Speicher hinterlegt sind, kann auf die hinterlegten Daten zurückgegriffen werden.Unless in the first query 80 it is determined that by the controller 60 predetermined target exhaust gas recirculation rate is greater than an exhaust gas recirculation valve 41 . 51 can become the first functional block 81 jumped, the vorzugswei se a symmetrical control of the exhaust gas recirculation valves 41 . 51 provides. At least so many exhaust gas recirculation valves 41 . 51 controlled, as required for applying the requested exhaust gas recirculation rate. A symmetrical control of the exhaust gas recirculation valve 41 . 51 means that the contributions of the individual exhaust gas recirculation rates to the total exhaust gas recirculation rate are at least approximately the same. In this operating state, an association between the position signal S1, S2 and the actual exhaust gas recirculation rate achieved is not possible. If the allocations are already stored in the memory not shown in detail, can be used on the stored data.

Claims

Method for operating an internal combustion engine ( 10 ), which has a suction channel ( 11 ), at least two exhaust ducts ( 20 . 30 ) and at least two exhaust gas recirculations ( 40 . 50 ) each with an exhaust gas recirculation valve ( 41 . 51 ), in which a controller ( 60 ) a position signal (S1, S2) for the exhaust gas recirculation valves ( 41 . 51 ), which corresponds to a target exhaust gas recirculation rate, characterized in that the actual exhaust gas recirculation rate is determined, that during the determination a selected exhaust gas recirculation valve ( 41 . 51 ) is acted upon by a desired exhaust gas recirculation rate corresponding position signal (S1, S2) and that at the same time the other exhaust gas recirculation valves ( 41 . 51 ) getting closed.

A method according to claim 1, characterized in that the determination of the actual exhaust gas recirculation rate at more than one exhaust gas recirculation valve ( 41 . 51 ) and that the selected exhaust gas recirculation valves ( 41 . 51 ) in a predetermined time sequence successively with the position signal (S1, S2) are controlled.

A method according to claim 1, characterized in that the determination of the actual exhaust gas recirculation rate at more than one exhaust gas recirculation valve ( 41 . 51 ) and that the selected exhaust gas recirculation valves ( 41 . 51 ) are each successively with the position signal (S1, S2) are controlled when reaching a predetermined threshold for a characteristic of the exhaust gas.

Method according to claim 3, characterized that the characteristic of the exhaust gas the NOx mass is.

A method according to claim 1, characterized in that the actual exhaust gas recirculation rate on the pressure in the intake passage ( 11 ) is detected.

A method according to claim 5, characterized in that the conditional by the sucked air partial pressure as a function of the inflowing air and the temperature in the intake duct ( 11 ) is determined.

A method according to claim 5, characterized in that the conditional by the sucked air partial pressure is first determined by a in the intake duct ( 11 ) possibly existing throttle valve ( 13 ) and the position signal (S1, S2) of the selected exhaust gas recirculation valve ( 41 . 51 ) is set to a target exhaust gas recirculation rate of zero and that the detected in this operating condition pressure is stored in a memory.

Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims.