DE102007009689A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit Abgasrückführung, bei dem Luft (9) über ein mit Hilfe einer Stelleinrichtung (5) zumindest teilweise verschließbares Ansaugrohr (3) mindestens einem Brennraum (7) zugeführt wird und ein Teil der in einem Abgasrohr (13) strömenden Abgase über einen mit Hilfe einer AGR-Ventileinrichtung (17) zumindest teilweise verschließbaren AGR-Kanal (15) in einen Bereich (18) des Ansaugrohres (3) geleitet wird, der zwischen der Stelleinrichtung (5) und dem Brennraum (7) liegt. Um ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung zu schaffen, mit welchem ein zuverlässigerer und emissionsärmerer Betrieb der Brennkraftmaschine über die gesamte Betriebsdauer der Brennkraftmaschine hinweg erreicht wird, wird vorgeschlagen, dass eine erste Größe, die den Massenstrom (19) des durch den AGR-Kanal (15) geleiteten Gases charakterisiert, aus einer Menge von Zustandsgrößen (nmot, T<SUB>2</SUB>, P<SUB>2</SUB>) der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, die für einen Betriebszustand gelten, in dem sich die Brennkraftmaschine (1) im Schubbetrieb befindet und die Stelleinrichtung (5) mindestens im Wesentlichen geschlossen ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung, bei dem Luft über ein mit Hilfe einer Stelleinrichtung zumindest teilweise verschließbares Ansaugrohr mindestens einem Brennraum zugeführt wird und ein Teil der in einem Abgasrohr strömenden Abgase über einen mit Hilfe einer AGR-Ventileinrichtung zumindest teilweise verschließbaren AGR-Kanal in einen Bereich des Ansaugrohres geleitet wird, der zwischen der Stelleinrichtung und dem Brennraum liegt. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine.
  • Aus der DE 10 2005 004 319 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung des Luftmassenstroms in Brennkraftmaschinen bekannt, welches den Luftmassenstrom in einem Ansaugrohr dadurch ermittelt, dass es nicht nur eine Messgröße eines Luftmassensensors erfasst, sondern auch den Luftmassenstrom unter Verwendung von Zustandsgrößen, insbesondere eines Drucks vor einem Motoreinlass, einer Lufttemperatur vor dem Motoreinlass und einer Motordrehzahl unter Anwendung des so genannten „pTn-Verfahrens" (siehe beispielsweise DE 10 2005 004 319 A1 ) mittels thermodynamischer Zustandsgrößen ermittelt. Bei diesem Verfahren wird der mit Hilfe des Luftmassensensors erfasste Wert mit zunehmender Betriebsdauer relativ zu dem aus den Zustandsgrößen ermittelten Wert immer weniger gewichtet. Dadurch wird eine Anpassung des Verfahrens zur Bestimmung des Luftmassenstroms im Ansaugrohr an die mit der zunehmenden Betriebsdauer der Brennkraftmaschine einhergehende Alterung und Ungenauigkeit des Luftmassensensors erreicht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung zu schaffen, mit welchem ein zuverlässigerer und emissionsärmerer Betrieb der Brennkraftmaschine über die gesamte Betriebsdauer der Brennkraftmaschine hinweg erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen genannt. Für die Erfindung wichtige Merkmale gehen ferner aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die Merkmale allein oder in unterschiedlichen Kombinationen wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
  • Bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere bei Brennkraftmaschinen, die eine hohe Betriebsdauer aufweisen, die erste Größe, die den Massenstrom des durch den AGR-Kanal geleiteten Gases (AGR-Massenstrom) charakterisiert, genauer bestimmt als bei bekannten Verfahren. So können betriebsdauerbedingte Veränderungen des AGR-Systems, die insbesondere auf die Ablagerung von in den Abgasen enthaltenen Partikeln im AGR-System („Versotten” des AGR-Systems) zurückzuführen sind, erkannt und beim Betreiben der Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung berücksichtigt werden. Auf diese Weise können Brennkraftmaschinen mit Abgasrückführung über ihre gesamte Betriebsdauer hinweg zuverlässig und emissionsarm betrieben werden. Ein Grundgedanke der Erfindung ist, dass bei geschlossener Stelleinrichtung der Frischluftmassenstrom zu Null wird. Damit kann die erste Größe unter Verwendung bekannter thermodynamischer Zusammenhänge auf einfache und zuverlässige Weise ermittelt werden. Die erste Größe kann der Massenstrom selbst oder beispielsweise eine dimensionslose entsprechende Größe sein.
  • Es ist hierbei besonders bevorzugt, dass die Menge von Zustandsgrößen eine Drehzahl der Brennkraftmaschine sowie eine Gastemperatur und einen Druck im Ansaugrohr zwischen Stelleinrichtung und Brennraum umfasst. Dabei ist es üblich, dass die Drehzahl und der Druck gemessen wird, während die Gasttemperatur gemessen oder modelliert werden kann. Auf diese Weise kann die erste Größe, die den AGR-Massenstrom charakterisiert, auf besonders einfache Weise mit Hilfe des bekannten pTn-Verfahrens ermittelt werden, denn der berechnete Massenstrom entspricht wegen der geschlossenen Stelleinrichtung dem AGR-Massenstrom.
  • Es kann vorgesehen sein, dass in dem Betriebszustand, in dem sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb befindet, eine zweite Größe, die den Massenstrom des durch den AGR-Kanal geleiteten Gases charakterisiert, unter Verwendung eines Sensors erfasst wird, und die erste und zweite Größe miteinander verglichen werden. Auf diese Weise kann eine den Massenstrom des durch den AGR-Kanal geleiteten Gases charakterisierende Größe auch dann erfasst werden, wenn sich die Brennkraftmaschine nicht im Schubbetrieb befindet. Denn die zweite Größe, die unter Verwendung des Sensors erfasst wird, steht in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine zur Verfügung. Der Massenstrom des durch den AGR-Kanal geleiteten Gases kann also immer erfasst werden, nicht nur im Sonderfall des Schubbetriebs; lediglich für den Vergleich muss ein für den Schubbetrieb geltender Wert der zweiten Größe herangezogen werden. Durch den Vergleich kann eine alterungsbedingte Veränderung der Eigenschaften des Sensors (alterungsbedingte Sensordrift) erkannt werden. Die zweite Größe kann der Massenstrom selbst oder beispielsweise eine entsprechende dimensionslose Größe oder ein Signalwert sein.
  • Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass die zweite Größe anhand der ersten Größe korrigiert wird. Auf diese Weise kann die alterungsbedingte Sensordrift ausgeglichen werden und insbesondere bei Brennkraftmaschinen, die eine hohe Betriebsdauer aufweisen, die zweite Größe mit höherer Genauigkeit als bisher ermittelt werden.
  • Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass dann, wenn die Differenz aus der ersten Größe und der zweiten Größe betragsmäßig einen Schwellwert erreicht oder überschreitet, eine Aktion ausgelöst wird. Somit kann eine gegebenenfalls auch nur drohende Funktionsuntüchtigkeit des Sensors erkannt und auf geeignete Weise hierauf reagiert werden, indem beispielsweise die Funktionsuntüchtigkeit des Sensors dem Fahrer angezeigt wird und/oder die fehlende Verfügbarkeit der zweiten Größe beim Betreiben der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird.
  • Ferner kann vorgesehen werden, dass unter Verwendung der ersten Größe sowie einer Größe, die eine Differenz zwischen einem Druck im Abgasrohr und einem Druck im Ansaugrohr in dem Bereich zwischen Stelleinrichtung und Brennraum charakterisiert, eine den Strömungswiderstand des AGR-Kanals charakterisierende Größe ermittelt wird. Beispielsweise wird die den Strömungswiderstand charakterisierende Größe zu- bzw. der AGR-Massenstrom abnehmen, wenn der AGR-Kanal „versottet". Diese Kenntnis des aktuellen Zustands des AGR-Kanals kann für einen optimierten Einsatz der Abgasrückführung verwendet werden. Auch hier kann die Größe die Druckdifferenz beziehungsweise der Strömungswiderstand selbst oder beispielsweise eine entsprechende dimensionslose Größe sein.
  • Es ist hierbei besonders bevorzugt, dass die AGR-Ventileinrichtung zur Ermittlung der den Strömungswiderstand des AGR-Kanals charakterisierenden Größe so eingestellt wird, dass sie einen bestimmten Öffnungsgrad aufweist. Auf diese Weise kann der Strömungswiderstand des AGR-Kanals beispielsweise bei voll geöffneter AGR-Ventileinrichtung ohne Berücksichtigung des Einflusses der AGR-Ventileinrichtung ermittelt werden. Bei dieser Vorgehensweise wird der AGR-Massenstrom vergleichsweise hoch, was die Genauigkeit des ermittelten Ergebnisses verbessert. Bei nicht voll geöffneter AGR-Ventileinrichtung kann der Strömungswiderstand des AGR-Kanals bei einem bestimmten Öffnungsgrad der AGR-Ventileinrichtung ermittelt werden.
  • Es kann hierbei vorgesehen werden, dass die den Strömungswiderstand des AGR-Kanals charakterisierende Größe bei unterschiedlichen Öffnungsgraden der AGR-Ventileinrichtung wiederholt ermittelt wird. Es kann also eine Mehrzahl von Zwischenstellungen der AGR-Ventileinrichtung angefahren und der Strömungswiderstand des AGR-Kanals bei unterschiedlichen Öffnungsgraden der AGR-Ventileinrichtung ermittelt werden, was quasi die Erstellung einer aktuellen „Kennlinie" gestattet. Auch eine Funktionsprüfung der AGR-Ventileinrichtung ist so möglich.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass der Druck im Abgasrohr anhand des Atmosphärendrucks geschätzt oder anhand eines im Abgasrohr angeordneten Drucksensors erfasst wird. Auf diese Weise müssen einerseits bei einer Schätzung des Drucks im Abgasrohr zur Erfassung oder Ermittlung des Drucks am Einlass des AGR-Kanals keine weiteren Mittel vorgesehen werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren auf eine besonders kostengünstige Weise durchgeführt werden kann. Andererseits ist bei einer Erfassung des Drucks anhand des im Abgasrohr angeordneten Drucksensors eine besonders genaue Ermittlung der Größe, die den Druck am Einlass des AGR-Kanals charakterisiert, möglich, so dass ein besonders zuverlässiges und emissionsarmes Betreiben der Brennkraftmaschine möglich ist.
  • Ferner kann vorgesehen werden, dass mindestens ein Parameter eines Modells einer modellbasierten Regelung und/oder einer Steuerung des Luftsystems der Brennkraftmaschine und/oder mindestens ein Parameter einer Steuerung der AGR-Ventileinrichtung unter Verwendung der den Strömungswiderstand des AGR-Kanals charakterisierenden Größe adaptiert wird. Hierdurch wird erreicht, dass die alterungsbedingte Veränderung der Eigenschaften des AGR-Kanals bei der Regelung/Steuerung des Luftsystems berücksichtigt wird. Außerdem werden Alterungseffekte des AGR-Kanals und/oder der AGR-Ventileinrichtung ausgeglichen, indem das Verhalten der Steuerung der AGR-Ventileinrichtung entsprechend dieser Alterungseffekte angepasst wird. Insbesondere kann bei einer modellbasierten Regelung des Luftsystems auf diese Weise die Dynamik der Regelung verbessert werden.
  • Als weitere Lösung der oben genannten Aufgabe wird eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert durchgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung;
  • 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung;
  • 3 ein Detail des Flussdiagramms von 2; und
  • 4 ein weiteres Detail des Flussdiagramms von 2.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1 eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs mit Abgasrückführung. Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Ansaugrohr 3 auf, welches über eine Stelleinrichtung 5 verschließbar ist. Die Brennkraftmaschine 1 weist ferner einen Brennraum 7 auf, welchem Luft (Pfeil 9) über das Ansaugrohr 3 zugeführt werden kann. Die aus dem Brennraum 7 austretenden Abgase (Pfeil 11) werden über ein Abgasrohr 13 abgeleitet.
  • Vom Abgasrohr 13 führt ein Abgasrückführungskanal (AGR-Kanal) 15, welcher mit Hilfe einer Abgasrückführungs-Ventileinrichtung (AGR-Ventileinrichtung) 17 verschließbar ist, zurück zu einem Bereich 18 des Ansaugrohres 3, der zwischen der Stelleinrichtung 5 und dem Brennraum 7 liegt. Falls die AGR-Ventileinrichtung 17 nicht vollständig geschlossen ist, stellt sich ein im Wesentlichen vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 abhängiger Massenstrom (Pfeil 19) eines vom Abgasrohr 13 zu dem Bereich 18 geleiteten Gases ein.
  • Das Ansaugrohr 3 der Brennkraftmaschine 1 weist im Bereich 18 einen Temperatursensor 21 auf, der eine die Temperatur T2 des Gases im Bereich 18 charakterisierende Größe ST2 bereitstellt. Des Weiteren weist das Ansaugrohr 3 im Bereich 18 einen Drucksensor 23 auf, der eine Größe SP2 bereitstellt, die den Druck P2 des Gases, das sich im Bereich 18 befindet, charakterisiert.
  • Ferner weist die Brennkraftmaschine 1 einen Sensor 25 zur Bestimmung einer Größe Snmot auf, die die Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine 1 charakterisiert. Gemäß der schematischen Darstellung der 1 ist dieser Sensor 25 einer Kurbelwelle 27 zugeordnet, jedoch kann die die Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine 1 charakterisierende Größe Snmot ebenso mit Hilfe eines einer Nockenwelle zugeordneten Sensors erfasst werden oder auf eine andere geeignete Art und Weise erfasst oder ermittelt werden. Außerdem kann, obwohl in 1 der Übersichtlichkeit halber nur ein Brennraum 7 eingezeichnet wurde, das Verfahren auch für Brennkraftmaschinen angewendet werden, die mehr als einen Brennraum aufweisen. Je nach gewünschtem Funktionsprinzip (beispielsweise Dieselmotor oder Ottomotor) der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften der Brennkraftmaschine, ergeben sich unterschiedliche Varianten der Brennkraftmaschine. So kann die Brennkraftmaschine weitere nicht in 1 gezeigte Komponenten wie beispielsweise einen Turbolader oder einen Partikelfilter aufweisen. Das nachfolgend beschriebene Verfahren lässt sich jedoch für alle dieser Varianten der Brennkraftmaschine einsetzen.
  • Im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel weist der AGR-Kanal 15 einen AGR-Massenstromsensor 29 auf, welcher eine Größe Sms bereitstellt, aus der ein Massenstrom (Pfeil 19) des durch den AGR-Kanal 15 geleiteten Gases ermittelt wird. Es ist ferner vorgesehen, dass ein im Abgasrohr 13 angeordneter Drucksensor 31 eine Größe SP3 bereitstellt, die den Druck P3 im Abgasrohr 13 und somit auch am Einlass des AGR-Kanals 15 charakterisiert. Schließlich weist die Brennkraftmaschine 1 eine Steuer- und Regeleinrichtung 35 auf, welcher die oben genannten Sensorgrößen ST2, SP2, SP3, Snmot, Sms über geeignete Übertragungseinrichtungen zugeführt werden. Die Steuer- und Regeleinrichtung 35 kann außerdem mit Hilfe einer Stellgröße S5, die den Grad der Öffnung der Stelleinrichtung 5 charakterisiert, den Öffnungsgrad der Stelleinrichtung 5 einstellen und die Stelleinrichtung 5 schließen. Die Stellgröße S5 wird über eine geeignete Übertragungseinrichtung einem der Stelleinrichtung 5 zugeordneten Aktor 37 zugeführt, welcher die Stelleinrichtung 5 betätigt.
  • Die Steuer- und Regeleinrichtung 35 ist eine programmierbare Steuer- und Regeleinrichtung, die Mittel 39 aufweist, auf denen ein Programm gespeichert ist, das das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Die Mittel 39 zur Speicherung des Programms umfassen Halbleiterspeicher, können jedoch auch Speichermedien, die auf einem anderen Speicherprinzip beruhen, umfassen.
  • Das vom Programm durchgeführte Verfahren ist so ausgeführt, dass es, sobald sich die Brennkraftmaschine 1 in einem Schubbetrieb befindet, in dem kein Kraftstoff in den Brennraum 7 eingebracht und kein Drehmoment erzeugt wird, die Stelleinrichtung 5 durch geeignetes Setzen der Stellgröße 55 mindestens im Wesentlichen schließt und dann unter Verwendung der in diesem Betriebszustand erfassten beziehungsweise ermittelten Größen T, p2 und nmot unter Anwendung des bekannten pTn-Verfahrens (siehe beispielsweise DE 10 2005 004 319 A1 ) eine den Massenstrom (Pfeil 41) des durch den Brennraum geleiteten Gases charakterisierende Größe ermittelt. Wegen der geschlossenen Stelleinrichtung 5 wird der Massenstrom des durch das Ansaugrohr 3 geleiteten Gases (Pfeil 9) im Wesentlichen zu Null. Damit entspricht der Massenstrom (Pfeil 41) des durch den Brennraum 7 geleiteten Gases im Wesentlichen dem Massenstrom (Pfeil 19) des durch den AGR-Kanal 15 geleiteten Gases. Die mit dem pTn-Verfahren ermittelte Größe charakterisiert also den Massenstrom (Pfeil 19) des durch den AGR-Kanal 15 geleiteten Gases; sie wird auch als "erste Größe" bezeichnet. Im vorliegenden Fall wird angenommen, dass die erste Größe der Massenstrom (Pfeil 19) selbst ist.
  • Aus dem ebenfalls während des Schubbetriebs bei geschlossener Stelleinrichtung 5 erfassten Signal Sms wird ebenfalls ein Massenstrom ermittelt, der als "zweite Größe" bezeichnet wird. Die zweite Größe wird mit der über das pTn-Verfahren ermittelten ersten Größe verglichen, so dass etwaige Abweichungen erkannt und in der Steuer- und Regeleinrichtung 35 abgespeichert werden können. Zeigt der Vergleich zwischen der ersten Größe und der zweiten Größe eine zu große Differenz an, was durch einen Vergleich mit einem Schwellwert erkannt wird, so kann eine Aktion ausgeführt werden; beispielsweise kann ein Defekt des AGR-Massenstromsensors 29 angezeigt werden.
  • Darüber hinaus wird unter Verwendung der ermittelten ersten oder erfassten zweiten Größe, die den Massenstrom (Pfeil 19) des durch den AGR-Kanal 15 geleiteten Gases charakterisiert, der Sensorgröße SP2, die den Druck P2 im Bereich 18 charakterisiert, sowie einer beispielsweise unter Verwendung des im Abgasrohr 13 angeordneten Sensors 31 erfassten Größe SP3, die den Druck P3 im Abgasrohr 13 charakterisiert, eine den Strömungswiderstand des AGR-Kanals 15 charakterisierende Größe – beispielsweise der Strömungswiderstand selbst – ermittelt. Hierzu ist die AGR-Ventileinrichtung 17 ganz geöffnet, es könnte aber auch ein anderer bestimmter Grad der Öffnung der AGR-Ventileinrichtung 17 eingestellt sein. Schließlich wird die ermittelte, den Strömungswiderstand des AGR-Kanals 15 charakterisierende Größe zur Adaption des Modells einer modellbasierten Regelung des Luftsystems verwendet. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Steuerung der AGR-Ventileinrichtung an die sich mit der zunehmenden Betriebsdauer der Brennkraftmaschine beispielsweise aufgrund von „Versottung" ändernden Eigenschaften des AGR-Kanals adaptiert.
  • Einzelne Verfahrensschritte einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 erläutert.
  • 2 zeigt die grundlegenden Verfahrensschritte. Nach einem Start in 51 wird in 53 zyklisch geprüft, ob sich die Brennkraftmaschine 1 im Schubbetrieb befindet. Ist die Antwort in 53 „ja", befindet sich die Brennkraftmaschine 1 also im Schubbetrieb, so wird mit Schritt 55 fortgefahren. Andernfalls wird die Überprüfung in 53 wiederholt. Je nach Aufbau der Steuer- und Regeleinrichtung 35 kann auch eine vom zyklischen Abfragen abweichende Methode zur Feststellung, dass sich die Brennkraftmaschine 1 im Schubbetrieb befindet, verwendet werden. Ferner kann in einer nicht gezeigten Ausführungsform vorgesehen werden, dass nicht jedes Mal, wenn sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb befindet, mit Schritt 55 fortgefahren wird. Es ist nämlich in vielen Anwendungsfällen völlig ausreichend, wenn der Schritt 55 und die nachfolgenden Verfahrensschritte lediglich einmal pro Fahrzyklus durchgeführt werden.
  • In 55 wird die Stellgröße S5 auf einen Wert gesetzt, der der geschlossenen Position der Stelleinrichtung 5, entspricht. Dadurch wird bewirkt, dass die Stelleinrichtung 5 den Einlasskanal 3 schließt. Im nachfolgenden Abarbeitungsschritt 57 wird die erste, den AGR-Massenstrom charakterisierende Größe ermittelt und zwar unter Verwendung der Sensorgrößen ST2, SP2 und Snmot, die jeweils die Temperatur T2 und den Druck P2 des Gases, das sich im Bereich 18 befindet, sowie die Motordrehzahl nmot charakterisieren, und unter Anwendung des bekannten pTn-Verfahrens. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann jedoch auch ein vom pTn-Verfahren abweichendes Verfahren verwendet werden, beispielsweise eine Erweiterung des pTn-Verfahren, welches andere oder zusätzliche Größen verwendet.
  • Der nachfolgende Abarbeitungsschritt 59 vergleicht die erste Größe mit der zweiten Größe, welche unter Verwendung des AGR-Massenstromsensors 29 bereitgestellt wurde. Abweichungen der zweiten Größe von der ersten Größe werden erkannt und in der Steuer- und Regeleinrichtung 35 gespeichert. Zur Ermittlung der Abweichung wird eine Differenz der beiden Größen gebildet. Der nachfolgende Abarbeitungsschritt 61 umfasst die Auslösung einer Aktion für den Fall, dass die Differenz aus der ersten Größe und der zweiten Größe betragsmäßig einen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
  • Der genaue Ablauf im Abarbeitungsschritt 61 ist in 3 dargestellt. Zunächst wird im Abarbeitungsschritt 63 die Differenz D zwischen der ersten "ermittelten" Größe und der zweiten "erfassten" Größe gebildet. Anschließend wird in Abarbeitungsschritt 65 überprüft, ob die Differenz D betragsmäßig den Schwellwert c erreicht oder überschreitet. Wenn dies der Fall ist, so wird die Aktion 67 ausgeführt. Andernfalls wird die Aktion 67 nicht ausgeführt.
  • Die Aktion 67 kann verschiedene Operationen umfassen. Beispielsweise kann beim Erreichen oder Überschreiten des Schwellwertes c auf einen Defekt im AGR-Massenstromsensor 29 geschlossen werden. Dieser Defekt kann dem Fahrer des Kraftfahrzeugs auf geeignete Weise angezeigt werden. Des Weiteren kann die Brennkraftmaschine 1 in einen sicheren Betriebszustand versetzt werden, beispielsweise indem sie mit verminderter Leistung und/oder Drehzahl betrieben wird oder die Brennkraftmaschine 1 abgeschaltet wird. Die Aktion 67 kann eine beliebige Auswahl oder Kombination der oben genannten Operationen und noch weitere Operationen, die eine geeignete Reaktion auf das Erreichen oder Überschreiten des Schwellwertes c darstellen, umfassen.
  • In 2 ist zu erkennen, dass auf den Abarbeitungsschritt 61 der Abarbeitungsschritt 69 folgt, welcher die Ermittlung der den Strömungswiderstand des AGR-Kanals 15 charakterisierenden Größe umfasst und in 4 detailliert dargestellt ist. Zunächst wird im Abarbeitungsschritt 71 der Grad der Öffnung der AGR-Ventileinrichtung 17 auf einen bestimmten Wert eingestellt. Je nach Ausführung der Erfindung kann der momentane, sich aus dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ergebende Öffnungsgrad der AGR-Ventileinrichtung 17 beibehalten werden oder ein hiervon abweichender Wert eingestellt werden. Besonders günstig ist es, die AGR-Ventileinrichtung 17 voll zu öffnen. Auf die Einstellung der AGR-Ventileinrichtung 17 in Abarbeitungsschritt 71 folgt der Abarbeitungsschritt 73, welcher die Ermittlung der Differenz dem Druck P3 am Abgasrohr 13 und dem Druck P3 im Bereich 18 charakterisiert, umfasst.
  • Der Druck P3 im Abgasrohr 13 wird anhand des Sensors 31 erfasst beziehungsweise ermittelt. Alternativ dazu kann der Druck im Abgasrohr 13 aus dem Atmosphärendruck oder dem Druck vor einem Partikelfilter (nicht dargestellt) geschätzt werden, da bei verschwindendem Massenstrom auch kein Druckabfall über eine möglicherweise vorhandene Turbine und den Abgasstrang auftritt. Unter Verwendung der in 73 ermittelten Druckdifferenz wird dann jene Größe ermittelt, die den Strömungswiderstand des AGR-Kanals 15 bei dem eingestelltem Öffnungsgrad der AGR-Ventileinrichtung 17 charakterisiert. Diese Größe wird in der Steuer- und Regeleinrichtung abgespeichert. Außerdem kann vorgesehen werden, dass für die verschiedene in Abarbeitungsschritt 71 eingestellte Öffnungsgrade der AGR-Ventileinrichtung 17 verschiedene, den entsprechenden Strömungswiderstand des AGR-Kanals 15 charakterisierende Größen abgespeichert werden.
  • 2 zeigt, dass auf den Abarbeitungsschritt 69 ein letzter Abarbeitungsschritt 77 folgt, welcher die Adaption einer modellbasierten Regelung und/oder einer Steuerung eines Luftsystems der Brennkraftmaschine 1, welches die Stelleinrichtung 5 und das Ansaugrohr 3 umfasst, und/oder die Adaption einer Steuerung der AGR-Ventileinrichtung 17 unter Verwendung der den Strömungswiderstand des AGR-Kanals 15 charakterisierenden Größe einschließt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit Abgasrückführung, bei dem Luft (9) über ein mit Hilfe einer Stelleinrichtung (5) zumindest teilweise verschließbares Ansaugrohr (3) mindestens einem Brennraum (7) zugeführt wird und ein Teil der in einem Abgasrohr (13) strömenden Abgase über einen mit Hilfe einer AGR-Ventileinrichtung (17) zumindest teilweise verschließbaren AGR-Kanal (15) in einen Bereich (18) des Ansaugrohres (3) geleitet wird, der zwischen der Stelleinrichtung (5) und dem Brennraum (7) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Größe, die den Massenstrom (19) des durch den AGR-Kanal (15) geleiteten Gases charakterisiert, aus einer Menge von Zustandsgrößen (nmot, T2, P2) der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, die für einen Betriebszustand gelten, in dem sich die Brennkraftmaschine (1) im Schubbetrieb befindet und die Stelleinrichtung (5) mindestens im Wesentlichen geschlossen ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von Zustandsgrößen eine Drehzahl (nmot) der Brennkraftmaschine (1) sowie eine Gastemperatur (T2) und einen Druck (P2) im Ansaugrohr (3) zwischen Stelleinrichtung (5) und Brennraum (7) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Betriebszustand, in dem sich die Brennkraftmaschine (1) im Schubbetrieb befindet, eine zweite Größe, die den Massenstrom (19) des durch den AGR-Kanal (15) geleiteten Gases charakterisiert, unter Verwendung eines Sensors (29) erfasst wird, und die erste und zweite Größe miteinander verglichen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Größe anhand der ersten Größe korrigiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Differenz aus der ersten Größe und der zweiten Größe betragsmäßig einen Schwellwert erreicht oder überschreitet, eine Aktion (67) ausgelöst wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung der ersten Größe sowie einer Größe, die eine Differenz zwischen einem Druck (P3) im Abgasrohr (13) und einem Druck (P2) im Ansaugrohr (3) in dem Bereich (18) zwischen Stelleinrichtung (5) und Brennraum (7) charakterisiert, eine den Strömungswiderstand des AGR-Kanals (15) charakterisierende Größe ermittelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die AGR-Ventileinrichtung (17) zur Ermittlung der den Strömungswiderstand des AGR-Kanals (15) charakterisierenden Größe so eingestellt wird, dass sie einen bestimmten Öffnungsgrad aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strömungswiderstand des AGR-Kanals (15) charakterisierende Größe bei unterschiedlichen Öffnungsgraden der AGR-Ventileinrichtung (17) wiederholt ermittelt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (P3) im Abgasrohr (13) anhand des Atmosphärendrucks geschätzt oder anhand eines im Abgasrohr (13) angeordneten Drucksensors (31) erfasst wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter eines Modells einer modellbasierten Regelung und/oder einer Steuerung des Luftsystems der Brennkraftmaschine (1) und/oder mindestens ein Parameter einer Steuerung der AGR-Ventileinrichtung (17) unter Verwendung der den Strömungswiderstand des AGR-Kanals (15) charakterisierenden Größe adaptiert wird.
  11. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (35) für eine Brennkraftmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 programmiert ist.
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