DE102010037650A1 - Carbon dioxide control system for combustion engine, has carbon dioxide concentration in mixture of fresh air and re-conducted and filtered exhaust gas in segment - Google Patents

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Abstract

The carbon dioxide control system (1) has carbon dioxide concentration in a mixture of fresh air (8) and re-conducted and filtered exhaust gas (23) in a segment (3-2) of an intake passage (3) by regulating a flow rate of re-conducted and filtered exhaust gas by a re-conducting device. The re-conducting device is provided for regulating filtered exhaust gas based on an oxygen sensor (13). The oxygen sensor is arranged in the segment of the intake passage. An independent claim is also included for a method for regulating the oxygen concentration in intake passage of a combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein O2-Regelungssystem für einen Verbrennungsmotor zur Regelung der O2-Konzentration in einer Ansaugpassage.The invention relates to an O2 control system for an internal combustion engine for controlling the O2 concentration in a suction passage.

Es ist bekannt, dass das Betriebsverhalten und die Emissionserzeugung bei Verbrennungsmotoren von der O2-Konzentration in der Ansaugluft abhängen können. Aus diesem Grund werden Verbrennungsmotoren mit Abgasrückführungen ausgestattet, um durch Zugabe von rückgeführtem Abgas in die Ansaugluft die Sauerstoffkonzentration zu reduzieren. Bisher bekannte Systeme basierten dabei auf einer indirekten Steuerung des Sauerstoffgehalts durch Einstellung des Öffnungsgrads einer Abgasrückführung und somit Beeinflussung der Durchflussrate von rückgeführtem Abgas. Eine solche Steuerung der O2-Konzentration weist eine ungenügende Genauigkeit auf.It is known that the performance and emission levels of internal combustion engines may depend on the concentration of O2 in the intake air. For this reason, internal combustion engines are equipped with exhaust gas recirculations to reduce the oxygen concentration by adding recirculated exhaust gas into the intake air. Previously known systems were based on an indirect control of the oxygen content by adjusting the degree of opening of an exhaust gas recirculation and thus influencing the flow rate of recirculated exhaust gas. Such control of the O2 concentration has insufficient accuracy.

Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein O2-Regelungssystem für einen Verbrennungsmotor aufzuzeigen, mit dem eine verbesserte und genauere Steuerung der O2-Konzentration in der Ansaugpassage des Verbrennungsmotors möglich ist. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der O2-Konzentration in der Ansaugpassage eines Verbrennungsmotors aufzuzeigen.It is accordingly an object of the present invention to provide an O2 control system for an internal combustion engine, with which an improved and more accurate control of the O2 concentration in the intake passage of the internal combustion engine is possible. It is a further object of the present invention to provide a method for controlling the O 2 concentration in the intake passage of an internal combustion engine.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den eigenständigen Ansprüchen.The invention solves this problem with the features in the independent claims.

Ein Verbrennungsmotor weist eine Ansaugpassage und eine Abgaspassage auf. Über die Ansaugpassage werden Frischluft von einem Frischlufteinlass und ggf. zurückgeführtes Abgas aus einer Abgasrückführung dem Motoreinlass des Verbrennungsmotors zugeführt. Über die Abgaspassage wird ein aus dem Motorauslass ausgespeistes Abgas zu einem Auspuff oder Abgasauslass hin weggeführt.An internal combustion engine has an intake passage and an exhaust passage. Fresh air from a fresh air inlet and possibly recirculated exhaust gas from an exhaust gas recirculation system are supplied to the engine intake of the internal combustion engine via the intake passage. Via the exhaust gas passage, an exhaust gas fed out of the engine outlet is led away to an exhaust or exhaust gas outlet.

Im Folgenden werden Begriffe wie „stromaufwärts”, „stromabwärts”, „in Flussrichtung vor” und „in Flussrichtung hinter” jeweils auf eine Hauptflussrichtung in der Ansaugpassage und in der Abgaspassage bezogen. Die Hauptflussrichtung in der Ansaugpassage ist von einem Frischlufteinlass zu einem Motoreinlass gerichtet. Die Hauptflussrichtung in der Abgaspassage ist von einem Motorauslass zu einem Abgasauslass gerichtet.Hereinafter, terms such as "upstream", "downstream", "upstream" and "downstream" are respectively referred to a main flow direction in the intake passage and the exhaust passage. The main flow direction in the intake passage is directed from a fresh air inlet to an engine intake. The main flow direction in the exhaust passage is directed from an engine exhaust to an exhaust outlet.

Der Verbrennungsmotor weist eine Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas auf. Eine solche Vorrichtung ist dazu ausgebildet, gefiltertes Abgas aus der Abgaspassage zur Ansaugpassage zurückzuführen, wobei die Rückführungsvorrichtung mit der Abgaspassage in einem Bereich in Flussrichtung hinter einem Partikelfilter verbunden ist.The internal combustion engine has a filtered exhaust gas recirculation device. Such an apparatus is configured to recirculate filtered exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage, the recirculation apparatus being connected to the exhaust passage in a downstream portion behind a particulate filter.

Die Abgaspassage weist mindestens zwei Segmente auf, wobei in einem ersten Segment, das sich in Flussrichtung vor einem Partikelfilter befindet, ungefiltertes Abgas fließt und in einem zweiten Segment, das in Flussrichtung hinter dem Partikelfilter angeordnet ist, gefiltertes Abgas fließt. Das rückgeführte Abgas wird über die Rückführungsvorrichtung zur Ansaugpassage geführt.The exhaust passage has at least two segments, with unfiltered exhaust flowing in a first segment upstream of a particulate filter and filtered exhaust flowing in a second segment downstream of the particulate filter. The recirculated exhaust gas is guided via the recirculation device to the intake passage.

Die Ansaugpassage weist mindestens ein erstes Segment und ein zweites Segment auf. Das erste Segment ist stromaufwärts zu dem Zufluss von rückgeführtem gefiltertem Abgas zur Ansaugpassage angeordnet. In dem ersten Segment fließt bevorzugt nur Frischluft. Das zweite Segment der Ansaugpassage ist stromabwärts zu dem Zufluss von rückgeführtem gefiltertem Abgas und stromaufwärts zum Motoreinlass angeordnet. In diesem zweiten Segment kann ein Gemisch von Frischluft und gefiltertem Abgas fließen.The intake passage has at least a first segment and a second segment. The first segment is located upstream of the return of filtered exhaust filtered to the intake passage. In the first segment, preferably only fresh air flows. The second segment of the intake passage is located downstream of the inflow of recirculated filtered exhaust gas and upstream of the engine intake. In this second segment, a mixture of fresh air and filtered exhaust gas can flow.

In dem zweiten Segment der Ansaugpassage ist ein Sauerstoffsensor angeordnet, mit dem die O2-Konzentration (= Sauerstoff-Konzentration) im Gemisch von Frischluft und rückgeführtem gefiltertem Abgas im zweiten Segment der Ansaugpassage erfassbar ist. Das O2-Regelungssystem gemäß der Erfindung kann die O2-Konzentration in dem Gemisch in dem zweiten Segment der Ansaugpassage durch Regulieren einer Durchflussrate von gefiltertem Abgas aus der Rückführvorrichtung für gefiltertes Abgas regeln, wobei die Regelung auf einem in dem zweiten Segment der Ansaugpassage erfassten Wert der O2-Konzentration basiert. Die Regelung der O2-Konzentration wird in einem geschlossenen Regelkreis ausgeführt. Auf diese Weise kann eine besonders genaue Regelung der O2-Konzentration in der Ansaugpassage erfolgen.In the second segment of the intake passage, an oxygen sensor is arranged, with which the O 2 concentration (= oxygen concentration) in the mixture of fresh air and recycled filtered exhaust gas in the second segment of the intake passage is detectable. The O 2 control system according to the invention may regulate the O 2 concentration in the mixture in the second segment of the intake passage by regulating a flow rate of filtered exhaust gas from the filtered exhaust gas recirculation device, the control being based on a value of the exhaust gas detected in the second segment of the intake passage O2 concentration based. The control of the O2 concentration is carried out in a closed loop. In this way, a particularly accurate control of the O2 concentration in the intake passage can take place.

Eine Regelung der O2-Konzentration kann bevorzugt derart erfolgen, dass der von dem Sauerstoffsensor erfasste Wert der O2-Konzentration in dem Gemisch von Frischluft und rückgeführtem gefiltertem Abgas im zweiten Segment der Ansaugpassage mit einem Soll-Wert verglichen wird. Ist der erfasste Wert der O2-Konzentration zu hoch, kann die Durchflussrate von rückgeführtem gefiltertem Abgas aus der Abgasrückführungsvorrichtung erhöht werden. Ist die erfasste O2-Konzentration zu niedrig, kann die Durchflussrate von rückgeführtem gefiltertem Abgas vermindert werden.A regulation of the O 2 concentration may preferably take place in such a way that the value of the O 2 concentration in the mixture of fresh air and recirculated filtered exhaust gas detected by the oxygen sensor in the second segment of the intake passage is compared with a desired value. If the detected value of O2 concentration is too high, the flow rate of recirculated filtered exhaust gas may be out of range Exhaust gas recirculation device can be increased. If the detected O2 concentration is too low, the flow rate of recirculated filtered exhaust gas may be reduced.

Je nach Ausführung des Sauerstoffsensors kann der Fall eintreten, dass dieser eine Verzögerungszeit für die Erfassung einer O2-Konzentration aufweist. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das O2-Regelungssystem einen modellbasierten Regler zur Berechnung eines prädiktiven O2-Konzentrationswerts aufweist. Das Modell des Reglers ist bevorzugt dazu angepasst, die Verzögerungszeit der O2-Konzentrationserfassung zu antizipieren. Ein solcher modellbasierter Regler kann einen prädiktiven O2-Konzentrationswert für das Gemisch von Frischluft und rückgeführtem gefiltertem Abgas im zweiten Segment der Ansaugpassage berechnen. Eine Regelung der O2-Konzentration in der Ansaugpassage kann bevorzugt derart erfolgen, dass der prädiktive O2-Konzentrationswert durch den modellbasierten Regler mit einem Soll-Wert verglichen wird. Ist der prädiktive O2-Konzentrationswert zu gering, kann ein Massenstrom von rückgeführtem gefiltertem Abgas erhöht werden und umgekehrt. Auf diese Weise kann eine noch schnellere Regelung der O2-Konzentration in der Ansaugpassage ausgeführt werden.Depending on the design of the oxygen sensor, it may be the case that it has a delay time for detecting an O 2 concentration. A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the O2 control system has a model-based controller for calculating a predictive O2 concentration value. The model of the regulator is preferably adapted to anticipate the delay time of the O2 concentration detection. Such a model-based controller may calculate a predictive O 2 concentration value for the mixture of fresh air and recirculated filtered exhaust gas in the second segment of the intake passage. A regulation of the O 2 concentration in the intake passage can preferably take place such that the predictive O 2 concentration value is compared by the model-based controller with a desired value. If the predictive O2 concentration value is too low, a mass flow of recirculated filtered exhaust gas can be increased and vice versa. In this way, even faster control of the O2 concentration in the intake passage can be performed.

Das Modell eines modellbasierten Reglers kann auch dazu angepasst sein, die Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationseinstellung zu antizipieren. Eine Verzögerungszeit bei der O2-Konzentrationseinstellung kann beispielsweise in der Zeit bestehen, welche der Mischungsprozess von den Massenströmen von Frischluft und rückgeführtem gefiltertem Abgas sowie der Zeit für den Massentransport vom Zufluss von rückgeführtem Abgas bis zum Sauerstoffsensor erfordern. Durch die Antizipation der Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationseinstellung durch einen modellbasierten Regler kann eine besonders zielgenaue und schnelle Einstellung der gewünschten O2-Konzentration erfolgen. Ein verzögerungszeitbedingtes Überschwingen der Regelgröße kann vorteilhafter Weise vermieden wird.The model of a model-based controller may also be adapted to anticipate the delay time of an O2 concentration adjustment. For example, a delay time in the O2 concentration adjustment may exist in the time required for the mixing process of the mass flows of fresh air and recycled filtered exhaust gas and the time for the mass transport from the recirculated exhaust gas inflow to the oxygen sensor. By anticipating the delay time of an O2 concentration setting by a model-based controller, a particularly accurate and rapid adjustment of the desired O2 concentration can be made. A delay time-related overshoot of the controlled variable can advantageously be avoided.

In dem ersten Segment der Ansaugpassage kann bevorzugt ein Massenstromsensor zur Bestimmung eines Massenstroms von Frischluft angeordnet sein. Eine messtechnische Erfassung des Massenstroms von Frischluft bietet den Vorteil, dass für eine Regelung der O2-Konzentration ein besonders genauer und aktueller Eingangswert genutzt werden kann. Ein messtechnisch erfasster Wert des Massenstroms an Frischluft kann insbesondere erheblich genauer sein als ein auf Grund eines Differenzdrucks zwischen dem Außendruck und einem Ansaugdruck rechnerisch ermittelter Wert eines Massenstroms.In the first segment of the intake passage, a mass flow sensor for determining a mass flow of fresh air may preferably be arranged. A metrological detection of the mass flow of fresh air offers the advantage that a particularly accurate and up-to-date input value can be used to control the O2 concentration. A metrologically detected value of the mass flow of fresh air can in particular be considerably more accurate than a value of a mass flow calculated on the basis of a differential pressure between the external pressure and a suction pressure.

Das O2-Regelungssystem kann bevorzugt einen Regler aufweisen, der dazu angepasst ist, die Berechnung eines prädiktiven O2-Konzentrationswerts in dem zweiten Segment der Ansaugpassage basierend auf einem physikalischen Modell für den Mischungsprozess des Massenstroms an Frischluft und des Massenstroms an rückgeführtem gefiltertem Abgas auszuführen. Ein solches physikalisches Modell kann dazu geeignet sein, besonders genaue prädiktive O2-Konzentrationswerte für das Gemisch von Frischluft und rückgeführtem gefiltertem Abgas in dem zweiten Segment der Ansaugpassage zu berechnen. Es kann hierbei insbesondere ein momentan erfasster O2-Konzentrationswert in dem zweiten Segment der Ansaugpassage zur Korrektur des Modells verwendet werden, um die Prädiktionsgenauigkeit für zukünftige Berechnungsschritte zu verbessern.The O2 control system may preferably include a controller adapted to perform the calculation of a predictive O2 concentration value in the second segment of the intake passage based on a physical model for the mixing process of the mass flow of fresh air and the mass flow of recirculated filtered exhaust gas. Such a physical model may be capable of calculating very accurate predictive O 2 concentration values for the mixture of fresh air and recirculated filtered exhaust gas in the second segment of the intake passage. In this case, in particular a currently detected O 2 concentration value in the second segment of the intake passage can be used to correct the model, in order to improve the prediction accuracy for future calculation steps.

Ein momentan erfasster O2-Konzentrationswert kann beispielsweise derart berücksichtigt werden, dass dieser unter Einbeziehung der Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationserfassung und/oder unter Einbeziehung der Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationseinstellung mit einem in einem früheren Zeitintervall berechneten prädiktiven O2-Konzentrationswert verglichen wird, der auf den Zeitpunkt der momentanen O2-Konzentrationserfassung bezogen ist. Es kann also ein prädiktiver O2-Konzentrationswert im Nachhinein mit einem tatsächlich gemessenen O2-Konzentrationswert verglichen werden, wobei eine festgestellte Abweichung zur Adaption des physikalischen Modells verwendet wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein linearer Korrekturfaktor für die Einstellung des Massenstroms von rückgeführtem gefiltertem Abgas in Richtung einer Verbesserung der Regelungsgenauigkeit angepasst werden. Es können auch andere bekannte Verfahren zur Adaption eines Regelungsmodells verwendet werden. Durch die Adaption kann die Regelgüte des O2-Regelungssystems über mehrere Berechnungszyklen hinweg optimiert werden.For example, a currently detected O2 concentration value may be considered to be compared to a predictive O2 concentration value computed at an earlier time interval including the delay time of O2 concentration detection and / or including the delay time of an O2 concentration adjustment Time of the current O2 concentration detection is related. Thus, a predictive O 2 concentration value can subsequently be compared with an actually measured O 2 concentration value, wherein a determined deviation is used for the adaptation of the physical model. In this way, for example, a linear correction factor for adjusting the mass flow of recirculated filtered exhaust gas may be adjusted in the direction of improving the control accuracy. Other known methods for adapting a control model can also be used. Through the adaptation, the control quality of the O2 control system can be optimized over several calculation cycles.

Das O2-Regelungssystem kann bevorzugt Mittel zur Kalibrierung der O2-Erfassung aufweisen. Hierdurch kann es vorteilhafter Weise möglich sein, beispielsweise druckabhängige Abweichungen eines O2-Konzentrationsmesswerts des Sauerstoffsensors zu korrigieren, wodurch das O2-Regelungssystem besonders robust gegen Störeinflüsse sein kann.The O2 control system may preferably have means for calibrating the O2 detection. As a result, it can be advantageously possible to correct, for example, pressure-dependent deviations of an O 2 concentration measured value of the oxygen sensor, as a result of which the O 2 control system can be particularly robust against interference.

Eine Kalibrierung der O2-Erfassung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein bei einem bekannten Druck im Bereich des Sauerstoffsensors ermittelter Messwert für die O2-Konzentration mit einem druckabhängig aus einem Kennfeld oder einer Funktion abgeleiteten Korrekturfaktor multipliziert wird. Alternativ kann eine Ersetzung des bei einem bekannten Druck erfassten Messwerts der O2-Konzentration durch einen korrigierten O2-Konzentrationswert erfolgen, der aus einer Zuordnungstabelle entnommen wird.A calibration of the O 2 detection can be carried out, for example, by determining a measured value for the O 2 concentration at a known pressure in the region of the oxygen sensor pressure-dependent from a map or a function derived correction factor is multiplied. Alternatively, a replacement of the measured value of the O 2 concentration acquired at a known pressure can be effected by a corrected O 2 concentration value which is taken from an allocation table.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung aufgezeigt.In the dependent claims further advantageous embodiments of the invention are shown.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielshaft und schematisch dargestellt. Es zeigt:The invention is shown by way of example and schematically in the drawing. It shows:

1: Eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit einem O2-Regelungssystem. 1 : A schematic representation of an internal combustion engine with an O2 control system.

Die Erfindung betrifft ein O2-Regelungssystem (1) für einen Verbrennungsmotor (2). In 1 ist beispielhaft ein Ausführungsbeispiel für ein O2-Regelungssystem (1) gemäß der Erfindung dargestellt. Stellvertretend für einen Verbrennungsmotor (2) ist in der Mitte der Darstellung ein Zylinder gezeigt, in dem ein Kolben angeordnet ist, der in einer Brennkammer befindliches Gas komprimieren kann. In der Brennkammer kann ein Verbrennungsprozess ablaufen, bei dem Ansaugluft und zugefügter Kraftstoff zu einem Abgas verbrannt werden.The invention relates to an O2 control system ( 1 ) for an internal combustion engine ( 2 ). In 1 is an exemplary embodiment of an O2 control system ( 1 ) according to the invention. Representing an internal combustion engine ( 2 ) in the middle of the illustration, a cylinder is shown, in which a piston is arranged, which can compress located in a combustion chamber gas. In the combustion chamber, a combustion process may be performed in which intake air and added fuel are burned to an exhaust gas.

Der Verbrennungsmotor (2) weist eine Ansaugpassage (3) und eine Abgaspassage (4) auf. Die Ansaugpassage (3) erstreckt sich auf der linken Seite der Darstellung von einem Frischlufteinlass (24) her zu einem Motoreinlass (9). Die Abgaspassage (4) erstreckt sich auf der rechten Seite der Darstellung von einem Motorauslass (10) zu einem Abgasauslass (25) hin.The internal combustion engine ( 2 ) has a suction passage ( 3 ) and an exhaust gas passage ( 4 ) on. The intake passage ( 3 ) extends on the left side of the representation of a fresh air inlet ( 24 ) to an engine intake ( 9 ). The exhaust gas passage ( 4 ) extends on the right side of the illustration of an engine outlet ( 10 ) to an exhaust outlet ( 25 ).

Der Verbrennungsmotor (2) weist eine Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) auf. Die Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) ist dazu ausgebildet, gefiltertes Abgas (6) aus der Abgaspassage (4) zur Ansaugpassage (3) zurückzuführen.The internal combustion engine ( 2 ) has a recirculation device for filtered exhaust gas ( 5 ) on. The recirculation device for filtered exhaust gas ( 5 ) is adapted to filtered exhaust gas ( 6 ) from the exhaust passage ( 4 ) to the intake passage ( 3 ).

Im Weiteren wird unter dem Begriff „Abgas” ein aus einer Brennkammer des Verbrennungsmotors (2) durch einen Motorauslass (10) ausgespeistes Gas oder Gasgemisch verstanden, das ggf. weitere feste oder flüssige Bestandteile wie beispielswiese Rußpartikel beinhalten kann. Der Begriff „Ansaugluft” bezeichnet ein Gas oder Gasgemisch, das über einen Motoreinlass (9) einer Brennkammer des Verbrennungsmotors (2) zugeführt werden kann. Die Ansaugluft kann insbesondere Anteile Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) beinhalten.In addition, the term "exhaust gas" from a combustion chamber of the internal combustion engine ( 2 ) through an engine outlet ( 10 ) understood gas or gas mixture understood that may optionally contain other solid or liquid components such as particulate soot particles. The term "intake air" refers to a gas or gas mixture that is supplied via an engine intake ( 9 ) a combustion chamber of the internal combustion engine ( 2 ) can be supplied. The intake air can in particular proportions fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ).

Der in 1 dargestellte Verbrennungsmotor (2) weist zusätzlich eine Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas (20) auf. Eine solche Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas (20) kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein. Dann kann ein Zufluss von ungefiltertem Abgas (26) zur Ansaugpassage (3) in einer Flussrichtung hinter dem Sauerstoffsensor (13) angeordnet sein, sodass sichergestellt wird, dass der Sauerstoffsensor (13) nicht mit rückgeführtem ungefiltertem Abgas (27) aus der Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas (20) in Kontakt kommt. Es ist jedoch auch möglich, das beanspruchte O2-Regelungssystem an einem Verbrennungsmotor ohne eine solche Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas (20) einzusetzen.The in 1 illustrated internal combustion engine ( 2 ) additionally has a recirculation device for unfiltered exhaust gas ( 20 ) on. Such an unfiltered exhaust gas recirculation device ( 20 ) may be provided within the scope of the invention. Then an inflow of unfiltered exhaust gas ( 26 ) to the intake passage ( 3 ) in a flow direction behind the oxygen sensor ( 13 ) so as to ensure that the oxygen sensor ( 13 ) not with recirculated unfiltered exhaust gas ( 27 ) from the recirculation device for unfiltered exhaust gas ( 20 ) comes into contact. However, it is also possible to apply the claimed O2 control system to an internal combustion engine without such an unfiltered exhaust gas recirculation device (US Pat. 20 ).

Die Ansaugpassage (3) des Verbrennungsmotors (2) weist zwei oder mehr Segmente (3_1, 3_2, 3_3) auf. Ein erstes Segment (3_1) ist stromaufwärts zu einem Zufluss vom gefilterten Abgas (7) zur Ansaugpassage (3) angeordnet. Der Zufluss von gefiltertem Abgas (7) ist an dem Verbindungspunkt der Ansaugpassage (3) mit einer Leitung der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) gebildet. Die Ansaugpassage (3) weist ferner ein zweites Segment (3_2) auf, das stromabwärts zu dem Zufluss von gefiltertem Abgas (7) zur Ansaugpassage (3) und stromaufwärts zu einem Motoreinlass (9) angeordnet ist. Falls an dem Verbrennungsmotor (2) eine Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas (20) vorgesehen ist, kann sich das zweite Segment (3_2) von einem Zufluss von gefiltertem Abgas (7) zur Ansaugpassage (3) zu einem Bereich in Flussrichtung vor einem Zufluss von ungefiltertem Abgas (26) zur Ansaugpassage (3) erstrecken.The intake passage ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) has two or more segments ( 3_1 . 3_2 . 3_3 ) on. A first segment ( 3_1 ) is upstream of an inflow of filtered exhaust gas ( 7 ) to the intake passage ( 3 ) arranged. The inflow of filtered exhaust gas ( 7 ) is at the connection point of the intake passage ( 3 ) with a line of the filtered exhaust gas recirculation device ( 5 ) educated. The intake passage ( 3 ) also has a second segment ( 3_2 ) downstream of the inflow of filtered exhaust gas (FIG. 7 ) to the intake passage ( 3 ) and upstream to an engine intake ( 9 ) is arranged. If on the combustion engine ( 2 ) a recirculation device for unfiltered exhaust gas ( 20 ), the second segment ( 3_2 ) from an inflow of filtered exhaust gas ( 7 ) to the intake passage ( 3 ) to an area upstream of an inflow of unfiltered exhaust gas ( 26 ) to the intake passage ( 3 ).

In dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) kann ein Gemisch von Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) fließen. Ist eine Durchflussrate von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) aus der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) auf Null reduziert, kann in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) auch nur Frischluft (8) fließen. Jedenfalls fließt in dem Bereich des Sauerstoffsensors (13) in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) kein rückgeführtes ungefiltertes Abgas (26).In the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ), a mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) flow. Is a flow rate of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation system ( 5 ) can be reduced to zero, in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) only fresh air ( 8th ) flow. Anyway, in the area of the oxygen sensor ( 13 ) in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) no recirculated unfiltered exhaust gas ( 26 ).

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ansaugpassage (3) noch ein drittes Segment (3_3) auf, welches sich von einem Zufluss von ungefiltertem Abgas (26) zur Ansaugpassage (3) in Richtung zu einem Motoreinlass (9) erstreckt. In dem dritten Segment (3_3) der Ansaugpassage (3) kann ein Gemisch von Frischluft (8), rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) und rückgeführtem ungefiltertem Abgas (27) fließen.In the in 1 illustrated embodiment, the suction passage ( 3 ) a third segment ( 3_3 ), which differs from an inflow of unfiltered exhaust gas ( 26 ) to the intake passage ( 3 ) in Direction to an engine inlet ( 9 ). In the third segment ( 3_3 ) of the intake passage ( 3 ), a mixture of fresh air ( 8th ), recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) and recirculated unfiltered exhaust gas ( 27 ) flow.

Die Abgaspassage (4) weist zumindest ein erstes Segment (4_1) stromaufwärts zu einem Partikelfilter (11) auf und ein zweites Segment (4_2) stromabwärts zu einem Partikelfilter (11). In dem ersten Segment (4_1) der Abgaspassage (4) fließt ungefiltertes Abgas (12). In dem zweiten Segment (4_2) der Abgaspassage (4) fließt gefiltertes Abgas (6). Der Partikelfilter (11) kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Der Partikelfilter (11) kann bevorzugt dazu dienen, Rußpartikel aus dem Abgas herauszufiltern. Ein Partikelfilter (11) kann auch andere Partikel und Stoffe aus dem Abgas herausfiltern. Der Partikelfilter (11) kann alternativ irgendein anderes geeignetes Filterelement sein.The exhaust gas passage ( 4 ) has at least a first segment ( 4_1 ) upstream of a particulate filter ( 11 ) and a second segment ( 4_2 ) downstream to a particulate filter ( 11 ). In the first segment ( 4_1 ) of the exhaust gas passage ( 4 ) flows unfiltered exhaust gas ( 12 ). In the second segment ( 4_2 ) of the exhaust gas passage ( 4 ) flows filtered exhaust gas ( 6 ). The particle filter ( 11 ) may be formed in any way. The particle filter ( 11 ) may preferably serve to filter out soot particles from the exhaust gas. A particle filter ( 11 ) can also filter out other particles and substances from the exhaust gas. The particle filter ( 11 ) may alternatively be any other suitable filter element.

Das O2-Regelungssystem (1) ist dazu ausgebildet, die O2-Konzentration in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) durch Regulieren einer Durchflussrate von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) aus der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) zu regeln. Frischluft (8) hat einen im Allgemeinen konstanten O2-Gehalt (= O2 Konzentration) von etwa 21%. Während der Verbrennung von Treibstoff in dem Verbrennungsmotor (2) kann der O2-Gehalt in der Ansaugluft reduziert werden, so dass eine O2-Konzentration im Abgas (6, 12) niedriger ist als eine O2-Konzentration in der Ansaugluft. Ein rückgeführtes Abgas (23, 27) hat einen niedrigeren O2-Gehalt als Frischluft. Der O2-Gehalt im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) kann somit durch Zugabe von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) und dessen Vermischung mit Frischluft (8) reduziert werden. Eine O2-Konzentration in der Ansaugluft kann somit einen Wert in einem Bereich von wenigen Prozent bis zu 21% haben.The O2 control system ( 1 ) is designed to reduce the O 2 concentration in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) by regulating a flow rate of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation system ( 5 ). Fresh air ( 8th ) has a generally constant O2 content (= O2 concentration) of about 21%. During the combustion of fuel in the internal combustion engine ( 2 ), the O 2 content in the intake air can be reduced so that an O 2 concentration in the exhaust gas ( 6 . 12 ) is lower than an O2 concentration in the intake air. A recirculated exhaust gas ( 23 . 27 ) has a lower O2 content than fresh air. The O2 content in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) can thus be replaced by the addition of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) and its mixing with fresh air ( 8th ) are reduced. An O2 concentration in the intake air may thus have a value in a range of a few percent up to 21%.

In dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) ist ein Sauerstoffsensor (13) angeordnet. Der Sauerstoffsensor (13) kann kontinuierlich oder intermittierend die O2-Konzentration in dem Gemisch von Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) erfassen. Der Sauerstoffsensor (13) kann beliebig ausgebildet sein. Er kann insbesondere als beheizte Breitband-Lambda-Sonde (UHEGO = universal heated exhaust gas Oxygen sensor) ausgebildet sein.In the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is an oxygen sensor ( 13 ) arranged. The oxygen sensor ( 13 ) can continuously or intermittently the O2 concentration in the mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) to capture. The oxygen sensor ( 13 ) can be configured arbitrarily. In particular, it can be designed as a heated broadband lambda probe (UHEGO = universal heated exhaust gas oxygen sensor).

Eine Anordnung des Sauerstoffsensors (13) im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) hat den Vorteil, dass der Sauerstoffsensor (13) an dieser Stelle nur von Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) umströmt wird. Der Sauerstoffsensor (13) kommt nicht mit ungefiltertem Abgas in Kontakt. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass der Sauerstoffsensor (13) durch Rußpartikel oder sonstige, in ungefiltertem Abgas enthaltene Partikel und Schadstoffe verschmutzt oder zerstört wird.An arrangement of the oxygen sensor ( 13 ) in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) has the advantage that the oxygen sensor ( 13 ) at this point only fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) is flowed around. The oxygen sensor ( 13 ) does not come into contact with unfiltered exhaust gas. In this way it can be avoided that the oxygen sensor ( 13 ) is polluted or destroyed by soot particles or other particles and pollutants contained in unfiltered exhaust gas.

Eine Regelung der O2-Konzentration im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) kann beispielsweise derart erfolgen, dass durch einen Regler (14) ein von dem Sauerstoffsensor (13) erfasster Wert der O2-Konzentration mit einem Soll-Wert für die O2-Konzentration verglichen wird. Ist die erfasste O2-Konzentration im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) zu hoch, so kann eine Durchflussrate von rückgeführtem, gefilterten Abgas (23) der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) erhöht werden und umgekehrt. Hierzu kann ein Regler (14) ein Steuerventil (22) der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) entsprechend mit Energie beaufschlagen, sodass beispielsweise ein Öffnungsgrad des Steuerventils (22) in geeigneter Weise eingestellt wird. Im Bereich der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) kein Massenstromsensor (nicht dargestellt) angeordnet sein, der die Durchflussmenge von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) erfasst. Bei dem vorgenannten Regelungskonzept kann ein Regler (14) ein üblicher analoger oder digitaler Regler sein.A regulation of the O2 concentration in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) can for example be such that by a controller ( 14 ) one of the oxygen sensor ( 13 ) is compared with a desired value for the O2 concentration. Is the detected O2 concentration in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is too high, a flow rate of recirculated, filtered exhaust gas ( 23 ) of the filtered exhaust gas recirculation device ( 5 ) and vice versa. For this purpose, a controller ( 14 ) a control valve ( 22 ) of the filtered exhaust gas recirculation device ( 5 ) energize accordingly, so that, for example, an opening degree of the control valve ( 22 ) is adjusted in a suitable manner. In the area of the return device for filtered exhaust gas ( 5 ) no mass flow sensor (not shown), which determines the flow rate of recycled filtered exhaust gas ( 23 ) detected. In the aforementioned control concept, a controller ( 14 ) may be a common analog or digital controller.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Regler (14) ein modellbasierter Regler (14) zur Berechnung eines prädiktiven O2-Konzentrationswerts sein. Das Modell des Reglers (14) kann bevorzugt dazu angepasst sein, die Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationseinstellung und/oder die Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationserfassung zu antizipieren. In einem solchen Fall kann eine Regelung der O2-Konzentration in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) bevorzugt derart erfolgen, dass ein prädiktiver O2-Konzentrationswert mit einem Soll-Wert verglichen wird. Ist ein prädiktiver O2-Konzentrationswert im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) zu niedrig, so kann eine Durchflussmenge von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) aus der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) vermindert werden, und umgekehrt. Eine solche prädiktive Regelung kann vorteilhafterweise besonders schnell arbeiten.In a preferred embodiment of the invention, the controller ( 14 ) a model-based controller ( 14 ) for calculating a predictive O2 concentration value. The model of the regulator ( 14 ) may preferably be adapted to anticipate the delay time of an O2 concentration adjustment and / or the delay time of an O2 concentration detection. In such a case, a regulation of the O2 concentration in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) preferably take place in such a way that a predictive O 2 concentration value is compared with a desired value. Is a predictive O2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is too low, a flow rate of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation system ( 5 ) and vice versa. Such a predictive control can advantageously work very fast.

Im ersten Segment (3_1) der Ansaugpassage (3) kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bevorzugt ein Massenstromsensor (15) zur Bestimmung eines Massenstroms von Frischluft (8) angeordnet sein. Der Massenstromsensor (15) kann bevorzugt mit dem Regler (14) verbunden sein. Ferner kann im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) ein Drucksensor (21) angeordnet sein. Der Drucksensor (21) ist ebenfalls bevorzugt mit dem Regler (14) verbunden. Der Drucksensor (21) kann insbesondere in der Nähe des Sauerstoffsensors (13) angeordnet sein. Der Drucksensor (21) kann als zusätzlicher separater Sensor vorliegen. Alternativ kann ein bereits bestehender Ladedrucksensor oder irgendein anderer bereits vorliegender Drucksensor für das O2-Regelungssystem mitverwendet werden.In the first segment ( 3_1 ) of the intake passage ( 3 ), in a further embodiment of the invention, a mass flow sensor ( 15 ) for determining a mass flow of fresh air ( 8th ) can be arranged. The mass flow sensor ( 15 ) may be preferred with the controller ( 14 ). Furthermore, in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) a pressure sensor ( 21 ) can be arranged. The pressure sensor ( 21 ) is also preferred with the controller ( 14 ) connected. The pressure sensor ( 21 ) in particular in the vicinity of the oxygen sensor ( 13 ) can be arranged. The pressure sensor ( 21 ) may be present as an additional separate sensor. Alternatively, an already existing boost pressure sensor or any other existing pressure sensor for the O2 control system can be used.

Im zweiten Segment (4_2) der Abgaspassage (4) kann ferner ein zweiter Sauerstoffsensor (16) angeordnet sein. Der zweite Sauerstoffsensor (16) kann dazu ausgebildet sein, die O2-Konzentration im zweiten Segment (4_2) der Abgaspassage (4) zu erfassen. Im Rahmen der Erfindung kann auch ein bereits bestehender Sauerstoffsensor, wie beispielsweise eine Lambda-Sonde, für das O2-Regelungssystem (1) mitverwendet werden. Der zweite Sauerstoffsensor (16) ist bevorzugt mit dem Regler (14) verbunden.In the second segment ( 4_2 ) of the exhaust gas passage ( 4 ), a second oxygen sensor ( 16 ) can be arranged. The second oxygen sensor ( 16 ) may be configured to reduce the O 2 concentration in the second segment ( 4_2 ) of the exhaust gas passage ( 4 ) capture. In the context of the invention, an already existing oxygen sensor, such as a lambda probe, for the O2 control system ( 1 ) be used. The second oxygen sensor ( 16 ) is preferred with the controller ( 14 ) connected.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das O2-Regelungssystem (1) einen modellbasierten Regler (14) aufweisen, der dazu angepasst ist, die Berechnung eines prädiktiven O2-Konzentrationswerts in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) basierend auf einem physikalischen Modell für den Mischungsprozess des Massenstroms an Frischluft (8) und des Massenstroms an rückgeführtem gefilterten Abgas (23) auszuführen. Ein solcher modellbasierter Regler (14) kann eine besonders schnelle und exakte Einstellung eines O2-Konzentrationswertes im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) herbeiführen. Der modellbasierte Regler (14) kann einen Massentransport und einen lokalen O2-Gehalt in der Ansaugpassage (3) und/oder in der Abgaspassage (4) und/oder in einer Leitung der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) berücksichtigen. Der Regler (14) kann hierbei insbesondere auf eine O2-Konzentration in einem rückgeführten gefilterten Abgas (23) aus dem zweiten Segment (4_2) der Abgaspassage (4), auf einen Massenstrom von Frischluft (8) im ersten Segment (3_1) der Ansaugpassage (3) sowie auf die bekannte O2-Konzentration von Frischluft (8) zurückgreifen und aus diesen Werten eine erforderliche Durchflussmenge von rückgeführtem, gefilterten Abgas (23) aus der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) berechnen. Es kann hierbei bevorzugt ein momentan erfasster O2-Konzentrationswert in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) zur Korrektur des Modells verwendet werden, um die Prädiktionsgenauigkeit zu verbessern.In a preferred embodiment of the invention, the O2 control system ( 1 ) a model-based controller ( 14 ) adapted to calculate a predictive O2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) based on a physical model for the mixing process of the mass flow of fresh air ( 8th ) and the mass flow of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ). Such a model-based controller ( 14 ) can be a particularly fast and accurate setting of an O2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ). The model-based controller ( 14 ) can transport mass and local O 2 content in the intake passage ( 3 ) and / or in the exhaust gas passage ( 4 ) and / or in a line of the filtered exhaust gas recirculation device ( 5 ) consider. The regulator ( 14 ) can in this case in particular to an O 2 concentration in a recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) from the second segment ( 4_2 ) of the exhaust gas passage ( 4 ), to a mass flow of fresh air ( 8th ) in the first segment ( 3_1 ) of the intake passage ( 3 ) as well as the known O2 concentration of fresh air ( 8th ) and from these values a required flow rate of recirculated, filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation system ( 5 ) to calculate. In this case, it is possible for a currently detected O 2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) are used to correct the model to improve the prediction accuracy.

Das O2-Regelungssystem kann bevorzugt Mittel zur Kalibrierung der Verzögerungszeit aufweisen, die dazu angepasst sind, die Verzögerungszeit einer O2-Konzentrationserfassung durch den Sauerstoffsensor (13) während eines Zeitraums zu bestimmen, in welchem der Massenfluss von rückgeführtem, gefilterten Abgas (23) auf null gesetzt ist und sichergestellt ist, dass nur Frischluft (8) mit einer bekannten und konstanten Sauerstoffkonzentration in Kontakt mit dem Sauerstoffsensor (13) kommt.The O2 control system may preferably comprise means for calibrating the delay time, which are adapted to the delay time of an O2 concentration detection by the oxygen sensor ( 13 ) during a period in which the mass flow of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) is set to zero and it is ensured that only fresh air ( 8th ) with a known and constant oxygen concentration in contact with the oxygen sensor ( 13 ) comes.

Alternativ oder zusätzlich kann das O2-Regelungssystem (1) Mittel zur Kalibrierung der O2-Erfassung aufweisen. Derartige Mittel zur Kalibrierung der O2-Erfassung können je nach Ausbildung des Sauerstoffsensors (13) geeignet ausgebildet sein. So können die Mittel zur Kalibrierung der O2-Erfassung beispielsweise dazu angepasst sein, einen erfassten O2-Konzentrationswert basierend auf einem Druck, welcher in der Nähe des Sauerstoffsensors (13) erfasst ist, und basierend auf einem Kennfeld für die durch Druck hervorgerufene Abweichung eines Messwerts der O2-Konzentration zu korrigieren. Die Erfassung eines solchen Drucks kann bevorzugt über einen Drucksensor (21) in direkter Nähe zum Sauerstoffsensor (13) erfolgen. Ein Kennfeld für die durch Druck hervorgerufene Abweichung eines Messwerts der O2-Konzentration kann beispielsweise statisch sein und in einem modellbasierten Regler (14) abgelegt sein. Anstelle eines Kennfelds kann auch eine Funktion oder eine Zuordnungstabelle vorgesehen sein. Eine Korrektur eines Messwerts für O2-Konzentration kann in beliebig geeigneter Weise erfolgen, bspw. durch Addition eines Korrekturwerts, durch Multiplikation mit einem Korrekturfaktor oder auf sonstig geeignete Weise. Die Art der Korrektur kann von der Bauart des Sauerstoffsensors (13) abhängen.Alternatively or additionally, the O2 control system ( 1 ) Have means for calibrating the O2 detection. Such means for calibrating the O2 detection can, depending on the design of the oxygen sensor ( 13 ) may be suitably formed. For example, the means for calibrating the O2 detection may be adapted to detect a detected O2 concentration value based on a pressure that is near the oxygen sensor (FIG. 13 ) and to correct based on a map for the pressure-induced deviation of a measured value of the O2 concentration. The detection of such a pressure can preferably via a pressure sensor ( 21 ) in close proximity to the oxygen sensor ( 13 ) respectively. For example, a map for the pressure-induced deviation of a measured value of the O 2 concentration may be static and may be stored in a model-based controller ( 14 ). Instead of a map, a function or an allocation table can be provided. A correction of a measured value for O 2 concentration can take place in any suitable manner, for example by adding a correction value, by multiplying by a correction factor or in any other suitable manner. The type of correction can be of the type of oxygen sensor ( 13 ) depend.

Alternativ oder zusätzlich kann das O2-Regelungssytem (1) auch Mittel zur Kalibrierung der O2-Erfassung aufweisen, die dazu angepasst sind, eine durch Druck verursachte Abweichung in einem erfassten O2-Konzentrationswert zu korrigieren, basierend auf einem Druck, der in der Nähe des Sauerstoffsensors (13) erfasst ist, und basierend auf einer bekannten O2-Konzentration von Frischluft (8) in einem Zustand, bei dem sichergestellt ist, dass nur Frischluft (8) mit dem Sauerstoffsensor (13) in Kontakt kommt. In einem solchen Zustand kann beispielsweise ein Kennfeld für die durch Druck hervorgerufene Abweichung eines Messwerts der O2-Konzentration durch eine ermittelte Abweichung des Messwerts der O2-Konzentration von der bekannten O2-Konzentration von Frischluft (8) angeglichen werden. Ein Zustand, bei dem sichergestellt ist, dass nur Frischluft (8) mit dem Sauerstoffsensor (13) in Kontakt kommt, kann beispielsweise dann bestehen, wenn eine Durchflussmenge von rückgeführtem, gefiltertem Abgas (23) aus der Rückführvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) auf null reduziert wird. Somit kann ein durch den Sauerstoffsensor (13) erfasster O2-Konzentrationswert auf die bekannte O2-Konzentration von Frischluft (8) kalibriert werden. Hierdurch wird eine dynamische Korrektur der O2-Konzentration erreicht. Durch zyklische oder azyklische Wiederholung der Kalibrierung über mehrere Messzyklen kann vorteilhafter Weise eine Lernprozedur ausgeführt werden, die zu einer besonders exakten Angleichung der Messwerte der O2-Konzentration führt. Je nach Bauart des Sauerstoffsensors (13) können in ähnlicher Weise auch andere Störeinflüsse und Abweichungen korrigiert werden, die nicht oder nicht direkt durch Druck verursacht sind.Alternatively or additionally, the O2 control system ( 1 ) also comprise means for calibrating the O 2 detection adapted to correct a pressure-induced deviation in a detected O 2 concentration value based on a pressure in the vicinity of the oxygen sensor ( 13 ) and based on a known O2 concentration of fresh air ( 8th ) in a state that ensures that only fresh air ( 8th ) with the oxygen sensor ( 13 ) comes into contact. In such a state, for example, a characteristic diagram for the pressure-induced deviation of a measured value of the O 2 concentration by a determined deviation of the measured value of the O 2 concentration from the known O 2 concentration of fresh air ( 8th ). A condition that ensures that only fresh air ( 8th ) with the oxygen sensor ( 13 ) may, for example, exist when a flow rate of recirculated, filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation device ( 5 ) is reduced to zero. Thus, a through the oxygen sensor ( 13 ) recorded O2 concentration value on the known O2 concentration of fresh air ( 8th ) are calibrated. This will be a dynamic correction reached the O2 concentration. By cyclic or acyclic repetition of the calibration over a plurality of measurement cycles, a learning procedure can advantageously be carried out, which leads to a particularly exact approximation of the measured values of the O 2 concentration. Depending on the design of the oxygen sensor ( 13 ) can be corrected in a similar manner, other disturbances and deviations that are not or not directly caused by pressure.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein Verbrennungsmotor (2) im Bereich der Ansaugpassage (3) einen Kompressor (17) und im Bereich der Abgaspassage (4) eine Turbine (19) aufweisen. Ein Kompressor (17) kann dazu dienen, Ansaugluft in der Ansaugpassage (3) mit Druck zu beaufschlagen und zu verdichten. Eine Turbine (19) kann dazu dienen, Abgas in der Abgaspassage (4) zu entspannen und dabei in dem Druck gespeicherte Energie aufzunehmen. Der Kompressor (17) kann bevorzugt im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) angeordnet sein, wo er nur mit Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) in Kontakt kommt. Auf diese Weise kann eine durch Ablagerung von Rußpartikeln oder anderen Schadstoffen hervorgerufene Beschädigung oder Funktionseinschränkung des Kompressors (17) verhindert werden.In a preferred embodiment of the invention, an internal combustion engine ( 2 ) in the area of the intake passage ( 3 ) a compressor ( 17 ) and in the area of the exhaust gas passage ( 4 ) a turbine ( 19 ) exhibit. A compressor ( 17 ) can serve to intake air in the intake passage ( 3 ) to pressurize and compact. A turbine ( 19 ) may serve to exhaust in the exhaust passage ( 4 ) while absorbing energy stored in the pressure. The compressor ( 17 ) may preferably be in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ), where it can only be used with fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) comes into contact. In this way, caused by deposition of soot particles or other pollutants damage or functional restriction of the compressor ( 17 ) be prevented.

Im Bereich einer Ansaugpassage (3) kann ein Ladeluftkühler (18) angeordnet sein. Ein Ladeluftkühler (18) kann dazu dienen, die Temperatur der Ansaugluft in der Ansaugpassage (3) zu reduzieren. Ein Ladeluftkühler (18) kann bevorzugt im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) und insbesondere in einem Bereich in Flussrichtung hinter einem Kompressor (17) angeordnet sein.In the area of a suction passage ( 3 ), an intercooler ( 18 ) can be arranged. A charge air cooler ( 18 ) can serve to increase the temperature of the intake air in the intake passage ( 3 ) to reduce. A charge air cooler ( 18 ) may preferably be in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) and in particular in a region downstream of a compressor ( 17 ) can be arranged.

Bei einem Verbrennungsmotor (2) mit einem Kompressor (17) und einem Ladeluftkühler (18) kann es besonders vorteilhaft sein, wenn Kompressor (17) und Ladeluftkühler (18) hintereinander im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) angeordnet sind und der Sauerstoffsensor (13) stromabwärts zu dem Ladeluftkühler (18) angeordnet ist. Eine derartige Konfiguration ist in 1 dargestellt. In einem solchen Fall kann eine Homogenität des Gasgemischs von Frischluft (8) und rückgeführtem, gefiltertem Abgas (23) aus der Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) im Bereich des Sauerstoffsensors (13), der hinter dem Kompressor (17) und hinter dem Ladeluftkühler (18) angeordnet ist, besonders gut sein, so dass das Messergebnis für die O2-Konzentration im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) besonders verlässlich ist. Ein Sauerstoffsensor (13) kann alternativ zwischen einem Kompressor (17) und einem Ladeluftkühler (18) angeordnet sein oder stromaufwärts zu einem Kompressor (17).In an internal combustion engine ( 2 ) with a compressor ( 17 ) and a charge air cooler ( 18 ) it may be particularly advantageous if compressor ( 17 ) and intercooler ( 18 ) in succession in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) and the oxygen sensor ( 13 ) downstream of the intercooler ( 18 ) is arranged. Such a configuration is in 1 shown. In such a case, a homogeneity of the gas mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated, filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation system ( 5 ) in the region of the oxygen sensor ( 13 ) behind the compressor ( 17 ) and behind the intercooler ( 18 ), be particularly good, so that the measurement result for the O2 concentration in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is particularly reliable. An oxygen sensor ( 13 ) can alternatively be connected between a compressor ( 17 ) and a charge air cooler ( 18 ) or upstream of a compressor ( 17 ).

Um einen Homogenitätsgrad des Gasgemisches von Frischluft (8) und rückgeführtem, gefiltertem Abgas (23) im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) zu erhöhen, können stromaufwärts zu einem Sauerstoffsensor (13) alternativ oder zusätzlich auch Verwirbelungsmittel (nicht dargestellt), wie beispielsweise Absetzungen in der Ansaugpassage (3) angeordnet sein.To a degree of homogeneity of the gas mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated, filtered exhaust gas ( 23 ) in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ), upstream to an oxygen sensor ( 13 ) alternatively or additionally also swirling means (not shown), such as settling in the intake passage ( 3 ) can be arranged.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die dargestellten Merkmale können in beliebiger Weise miteinander kombiniert, untereinander vertauscht oder weggelassen werden. Ein Verbrennungsmotor (2) kann in beliebiger Ausbildung vorliegen, beispielsweise als Benzinmotor, als Dieselmotor oder als Gasmotor. Die Zugabe von Brennstoff bei dem Verbrennungsmotor (2) kann ebenso in beliebiger Weise erfolgen, beispielsweise durch Vergasung, Vorkammereinspritzung oder Direkteinspritzung. Der Verbrennungsmotor (2) kann insbesondere ein Dieselmotor mit einer Common-Rail-Direkteinspritzung sein.The invention is not limited to the embodiments shown and described. The illustrated features can be combined with each other in any way, interchanged or omitted. An internal combustion engine ( 2 ) can be in any form of training, for example as a gasoline engine, as a diesel engine or as a gas engine. The addition of fuel in the internal combustion engine ( 2 ) can also be done in any way, for example by gasification, Vorkammeinspritzung or direct injection. The internal combustion engine ( 2 ) may in particular be a diesel engine with a common-rail direct injection.

Ein Kompressor (17) und eine Turbine (19) eines Verbrennungsmotors (2) können beliebig ausgebildet sein. Sie können beispielsweise durch eine mechanische Welle gekoppelt sein. Eine Turbine (19) kann bevorzugt als steuerbare Turbine ausgebildet sein. Ein Regler (14) kann separat vorliegen oder in ein Steuergerät integriert sein. Der Regler (14) kann als analoger oder digitaler Regler ausgebildet sein. Der Regler (14) und ein von ihm durchgeführtes Regelungsverfahren für die O2-Regelung können in ein Motorsteuergerät integriert sein.A compressor ( 17 ) and a turbine ( 19 ) of an internal combustion engine ( 2 ) can be configured as desired. They can be coupled, for example, by a mechanical shaft. A turbine ( 19 ) may preferably be formed as a controllable turbine. A regulator ( 14 ) may be separate or integrated into a controller. The regulator ( 14 ) can be designed as an analog or digital controller. The regulator ( 14 ) and a control method for the O2 control carried out by it can be integrated in an engine control unit.

Eine Regelung der O2 Konzentration in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) kann zu einem beliebigen Zweck durchgeführt werden. Sie kann beispielsweise zur Stabilisierung des Verbrennungsprozesses und/oder zur Reduktion des Schadstoffausstoßes eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine O2 Regelung zur Reduzierung einer Stickoxidemission verwendet werden.A regulation of the O2 concentration in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) can be performed for any purpose. It can be used for example to stabilize the combustion process and / or to reduce pollutant emissions. Alternatively or additionally, an O2 control can be used to reduce nitrogen oxide emissions.

Ein Drucksensor (21) kann auch im Bereich des Motoreinlasses (9) angeordnet sein. Anstelle eines separaten Drucksensors (21) kann auch ein bestehender MAP-(manifold air pressure)Sensor verwendet werden. Anstelle eines zweiten Sauerstoffsensors (16) kann auch ein Wert für die Sauerstoffkonzentration im Abgas von einer Motorsteuerung übernommen werden. BEZUGSZEICHENLISTE 1 O2 Regelungssystem O2 control system 2 Verbrennungsmotor Internal combustion engine 3 Ansaugpassage Intake passage 3_1 Erstes Segment der Ansaugpassage First segment of intake passage 3_2 Zweites Segment der Ansaugpassage Second segment of intake passage 3_3 Drittes Segment der Ansaugpassage Third segment of intake passage 4 Abgaspassage Exhaust passage 4_1 Erstes Segment der Abgaspassage First segment of exhaust passage 4_2 Zweites Segment der Abgaspassage Second segment of exhaust passage 5 Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas Filtered exhaust gas recirculation device 6 Gefiltertes Abgas Filtered exhaust gas 7 Zufluss von gefiltertem Abgas Influx of filtered exhaust gas 8 Frischluft Fresh air 9 Motoreinlass Engine inlet 10 Motorauslass Engine Outlet 11 Partikelfilter Particulate filter 12 Ungefiltertes Abgas Unfiltered exhaust gas 13 Sauerstoffsensor Oxygen sensor 14 Regler controller 15 Massenflusssensor Mass flow sensor 16 Zweiter Sauerstoffsensor Second Oxygen sensor 17 Kompressor Compressor 18 Ladeluftkühler Intercooler 19 Turbine Turbine 20 Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas Unfiltered exhaust gas recirculation device 21 Drucksensor Pressure sensor 22 Steuerventil Control valve 23 Rückgeführtes gefiltertes Abgas Recirculated filtered exhaust gas 24 Frischlufteinlass Fresh air inlet 25 Abgasauslass Exhaust gas outlet 26 Zufluss von ungefiltertem Abgas Influx of unfiltered exhaust gas 27 Rückgeführtes ungefiltertes Abgas Recirculated unfiltered exhaust gas A pressure sensor ( 21 ) can also be used in the area of the engine intake ( 9 ) can be arranged. Instead of a separate pressure sensor ( 21 ), an existing MAP (manifold air pressure) sensor can be used. Instead of a second oxygen sensor ( 16 ), a value for the oxygen concentration in the exhaust gas can be taken over by a motor control. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 O2 control system O2 control system 2 internal combustion engine Internal combustion engine 3 intake passage Intake passage 3_1 First segment of intake passage First segment of intake passage 3_2 Second segment of the intake passage Second segment of intake passage 3_3 Third segment of intake passage Third segment of intake passage 4 exhaust passage Exhaust passage 4_1 First segment of the exhaust passage First segment of exhaust passage 4_2 Second segment of the exhaust gas passage Second segment of exhaust passage 5 Return device for filtered exhaust gas Filtered exhaust gas recirculation device 6 Filtered exhaust Filtered exhaust gas 7 Inflow of filtered exhaust gas Influx of filtered exhaust gas 8th fresh air Fresh air 9 engine intake Engine inlet 10 Engine exhaust Engine outlet 11 particulate Filter Particulate filter 12 Unfiltered exhaust Unfiltered exhaust gas 13 oxygen sensor Oxygen sensor 14 regulator controller 15 Mass flow sensor Mass flow sensor 16 Second oxygen sensor Second oxygen sensor 17 compressor Compressor 18 Intercooler Intercooler 19 turbine turbine 20 Return device for unfiltered exhaust gas Unfiltered exhaust gas recirculation device 21 pressure sensor Pressure sensor 22 control valve Control valve 23 Returned filtered exhaust Recirculated filtered exhaust gas 24 Fresh air inlet Fresh air inlet 25 exhaust outlet Exhaust gas outlet 26 Inflow of unfiltered exhaust gas Influx of unfiltered exhaust gas 27 Returned unfiltered exhaust Recirculated unfiltered exhaust gas

Claims (19)

O2 Regelungssystem für einen Verbrennungsmotor (2), wobei der Verbrennungsmotor (2) eine Ansaugpassage (3) und eine Abgaspassage (4) aufweist und wobei der Verbrennungsmotor (2) eine Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) zum Rückführen von gefiltertem Abgas (6) aus der Abgaspassage (4) zur Ansaugpassage (3) hat und wobei die Ansaugpassage (3) zumindest ein erstes Segment (3_1) stromaufwärts zu einem Zufluss von gefiltertem Abgas (7) zur Ansaugpassage (3) und ein zweites Segment (3_2) stromabwärts zu einem Zufluss von gefiltertem Abgas (7) zur Ansaugpassage (3) und stromaufwärts zu einem Motoreinlass (9) aufweist, wobei in dem zweiten Segment (3_2) ein Gemisch von Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) fließt, und wobei die Abgaspassage (4) zumindest ein erstes Segment (4_1) stromaufwärts zu einem Partikelfilter (11), in dem nur ungefiltertes Abgas (12) fließt, und ein zweites Segment (4_2) stromabwärts zu einem Partikelfilter (11) aufweist, in dem gefiltertes Abgas fließt, dadurch gekennzeichnet, dass das O2 Regelungssystem (1) die O2 Konzentration in dem Gemisch von Frischluft (8) und rückgeführtem, gefiltertem Abgas (23) in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) durch Regulieren einer Durchflussrate von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) aus der Rückführvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) regelt, basierend auf einem Sauerstoffsensor (13), der in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) angeordnet ist.O2 control system for an internal combustion engine ( 2 ), wherein the internal combustion engine ( 2 ) a suction passage ( 3 ) and an exhaust gas passage ( 4 ) and wherein the internal combustion engine ( 2 ) a recirculation device for filtered exhaust gas ( 5 ) for recycling filtered exhaust gas ( 6 ) from the exhaust passage ( 4 ) to the intake passage ( 3 ) and wherein the intake passage ( 3 ) at least a first segment ( 3_1 ) upstream to an inflow of filtered exhaust gas ( 7 ) to the intake passage ( 3 ) and a second segment ( 3_2 ) downstream to an inflow of filtered exhaust gas ( 7 ) to the intake passage ( 3 ) and upstream to an engine intake ( 9 ), wherein in the second segment ( 3_2 ) a mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ), and wherein the exhaust gas passage ( 4 ) at least a first segment ( 4_1 ) upstream of a particulate filter ( 11 ), in which only unfiltered exhaust gas ( 12 ) flows, and a second segment ( 4_2 ) downstream to a particulate filter ( 11 ), in which filtered exhaust gas flows, characterized in that the O2 control system ( 1 ) the O2 concentration in the mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated, filtered exhaust gas ( 23 ) in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) by regulating a flow rate of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) from the filtered exhaust gas recirculation device ( 5 ), based on an oxygen sensor ( 13 ), which in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is arranged. O2 Regelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das O2 Regelungssystem (1) einen modellbasierten Regler (14) zur Berechnung eines prädiktiven O2-Konzentrationswerts aufweist, wobei das Model dazu angepasst ist, die Verzögerungszeit einer O2 Konzentrationseinstellung und/oder die Verzögerungszeit einer O2 Konzentrationserfassung zu antizipieren.O2 control system according to claim 1, characterized in that the O2 control system ( 1 ) a model-based controller ( 14 ) for calculating a predictive O 2 concentration value, wherein the model is adapted to anticipate the delay time of an O 2 concentration adjustment and / or the delay time of an O 2 concentration detection. O2 Regelungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Segment (3_1) der Ansaugpassage (3) ein Massenstromsensor (15) zur Bestimmung eines Massenstroms von Frischluft (8) angeordnet ist.O2 control system according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the first segment ( 3_1 ) of the intake passage ( 3 ) a mass flow sensor ( 15 ) for determining a mass flow of fresh air ( 8th ) is arranged. O2 Regelungssystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) ein Drucksensor (21) angeordnet ist.O2 control system according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) a pressure sensor ( 21 ) is arranged. O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Segment (4_2) der Abgaspassage (4) ein zweiter Sauerstoffsensor (16) angeordnet ist.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that in the second segment ( 4_2 ) of the exhaust gas passage ( 4 ) a second oxygen sensor ( 16 ) is arranged. O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffsensor (13) in der Ansaugpassage (3) stromabwärts zu einem Kompressor (17) angeordnet ist.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen sensor ( 13 ) in the intake passage ( 3 ) downstream to a compressor ( 17 ) is arranged. O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffsensor (13) in der Ansaugpassage (3) stromabwärts zu einem Ladeluftkühler (18) angeordnet ist.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen sensor ( 13 ) in the intake passage ( 3 ) downstream to a charge air cooler ( 18 ) is arranged. O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das O2 Regelungssystem einen Regeler (14) aufweist, der dazu angepasst ist, die Berechnung eines prädiktiven O2-Konzentrationswerts in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) basierend auf einem physikalischen Modell für den Mischungsprozess des Massenstroms an Frischluft (8) und des Massenstroms an rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) ausführt, wobei ein momentan erfasster O2 Konzentrationswert in dem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) zur Korrektur des Modells verwendet wird, um die Prädiktionsgenauigkeit zu verbessern.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that the O2 control system is a regulator ( 14 ) adapted to calculate a predictive O2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) based on a physical model for the mixing process of the mass flow of fresh air ( 8th ) and the mass flow of recycled filtered exhaust gas ( 23 ), wherein a currently detected O 2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is used to correct the model to improve the prediction accuracy. O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das O2 Regelungssystem Mittel zur Kalibrierung der O2 Erfassung aufweist.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that the O2 control system comprises means for calibrating the O2 detection. O2 Regelungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kalibrierung dazu angepasst sind, einen erfassten O2 Konzentrationswert basierend auf einem Druck, welcher in der Nähe des Sauerstoffsensors erfasst ist, und basierend auf einem Kennfeld für eine durch Druck hervorgerufende Abweichung eines Messwerts der O2 Konzentration zu korrigieren.O2 control system according to claim 9, characterized in that the means for calibration are adapted to a detected O2 concentration value based on a pressure, which is detected in the vicinity of the oxygen sensor, and based on a map for a pressure-causing deviation of a measured value of Correct O2 concentration. O2 Regelungssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kalibrierung dazu angepasst sind, eine durch Druck verursachte Abweichung in einem erfassten O2 Konzentrationswert zu korrigieren, basierend auf einem Druck, der in der Nähe des Sauerstoffsensors (13) erfasst ist, und einer bekannten O2 Konzentration von Frischluft (8) in einem Zustand, bei dem sichergestellt ist, dass nur Frischluft (8) mit dem Sauerstoffsensor (13) in Kontakt kommt.O2 control system according to claim 9 or 10, characterized in that the means for calibration are adapted to correct a pressure-induced deviation in a detected O2 concentration value based on a pressure in the vicinity of the oxygen sensor ( 13 ) and a known O2 concentration of fresh air ( 8th ) in a state that ensures that only fresh air ( 8th ) with the oxygen sensor ( 13 ) comes into contact. O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffsensor (13) eine beheizte Breitband-Lambdasonde (UHEGO) ist.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen sensor ( 13 ) is a heated broadband lambda probe (UHEGO). O2 Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) eine Rückführungsvorrichtung für ungefiltertes Abgas (20) zum Rückführen von ungefiltertem Abgas (12) aus dem ersten Segment (4_1) der Abgaspassage (4) zur einem dritten Segment (3_3) der Ansaugpassage (3) aufweist, wobei das dritte Segment (3_3) der Ansaugpassage (3) stromabwärts zu einem Zufluss von ungefiltertem Abgas (26) zur Ansaugpassage (3) und stromaufwärts zu einem Motoreinlass (9) angeordnet ist, und wobei in dem dritten Segment (3_3) der Ansaugpassage (3) ein Gemisch von Frischluft (8), rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) und rückgeführtem ungefiltertem Abgas (27) fließt.O2 control system according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) a recirculation device for unfiltered exhaust gas ( 20 ) for returning unfiltered exhaust gas ( 12 ) from the first segment ( 4_1 ) of the exhaust gas passage ( 4 ) to a third segment ( 3_3 ) of the intake passage ( 3 ), wherein the third segment ( 3_3 ) of the intake passage ( 3 ) downstream to an inflow of unfiltered exhaust gas ( 26 ) to the intake passage ( 3 ) and upstream to an engine intake ( 9 ), and wherein in the third segment ( 3_3 ) of the intake passage ( 3 ) a mixture of fresh air ( 8th ), recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) and recirculated unfiltered exhaust gas ( 27 ) flows. Verfahren zur Regelung der O2 Konzentration in der Ansaugpassage (3) eines Verbrennungsmotors (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein O2 Regelungssystem (1) verwendet wird, mit dem eine O2 Konzentration in einem Gemisch von Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) in einem zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3), das sich von einem Zufluss von gefiltertem Abgas (7) in Richtung zu einem Motoreinlass (9) erstreckt, durch Einstellung eines Massenstroms von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) geregelt wird, basierend auf einem O2-Konzentrationswert, der in dem Gemisch von Frischluft (8) und rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) erfasst wird.Method for controlling the O 2 concentration in the intake passage ( 3 ) of an internal combustion engine ( 2 ), characterized in that an O2 control system ( 1 ) is used, with an O2 concentration in a mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) in a second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ), which differs from an inflow of filtered exhaust gas ( 7 ) towards an engine intake ( 9 ) by adjusting a mass flow of recirculated filtered exhaust gas ( 23 ), based on an O2 concentration value present in the mixture of fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung der O2-Konzentration durch Einstellung eines Massenstroms von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) aus einer Rückführungsvorrichtung für gefiltertes Abgas (5) erfolgt, wobei der Massenstrom durch Energiebeaufschlagung eines Steuerventils (22) beeinflusst wird.A method according to claim 14, characterized in that a control of the O 2 concentration by adjusting a mass flow of recycled filtered exhaust gas ( 23 ) from a recirculation device for filtered exhaust gas ( 5 ), wherein the mass flow by energization of a control valve ( 22 ) being affected. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine modellbasierte Regelung verwendet wird, um eine Verzögerungszeit für die Einstellung eines O2 Konzentrationswertes und/oder eine Verzögerungszeit für die Erfassung eines O2 Konzentrationswertes im zweiten Segment (3_2) der Ansaugpassage (3) zu antizipieren.Method according to one of claims 14 or 15, characterized in that a model-based control is used to determine a delay time for the setting of an O 2 concentration value and / or a delay time for the detection of an O 2 concentration value in the second segment ( 3_2 ) of the intake passage ( 3 ) to anticipate. Verfahren nach einem der Ansprüche 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine modellbasierte Regelung ein physikalisches Modell für den Mischungsprozess der Massenströme von Frischluft (8) und zurückgeführtem gefiltertem Abgas (23) verwendet.Method according to one of claims 14, 15 or 16, characterized in that a model-based control of a physical model for the mixing process of the mass flows of fresh air ( 8th ) and recirculated filtered exhaust gas ( 23 ) used. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das O2-Regelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.Method according to one of claims 14 to 17, characterized in that the O2 control system is designed according to one of claims 1 to 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kalibrierung der Messwerte eines Sauerstoffsensors (13) ein Massenstrom von rückgeführtem gefiltertem Abgas (23) auf null gesetzt und der Sauerstoffsensor (13) ausschließlich mit Frischluft (8) mit einer bekannten und konstanten O2 Konzentration umspült wird.Method according to one of claims 14 to 18, characterized in that for calibrating the measured values of an oxygen sensor ( 13 ) a mass flow of recycled filtered exhaust gas ( 23 ) is set to zero and the oxygen sensor ( 13 ) exclusively with fresh air ( 8th ) is bathed in a known and constant O 2 concentration.
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