-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Patentanspruch 1.
-
Die
DE 10 2008 056 337 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer Frischluftanlage, in der ein Ladeluftkühler angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine umfasst eine Abgasanlage, zumindest einen Abgasturbolader, welcher einen in der Frischluftanlage stromauf des Ladeluftkühlers angeordneten Verdichter und eine in der Abgasanlage angeordnete Turbine aufweist. Es ist eine Hochdruck-Abgasrückführungsleitung vorgesehen, welche stromauf der Turbine des Abgasturboladers von der Abgasanlage abzweigt, ein Hochdruck-Abgasrückführungsventil aufweist und stromab des Ladeluftkühlers in die Frischluftanlage mündet. Darüber hinaus ist eine Niederdruck-Abgasrückführungsleitung vorgesehen, welche stromab der Turbine des Abgasturboladers von der Abgasanlage abzweigt, ein Niederdruck-Abgasrückführungsventil aufweist und stromauf des Verdichters des Abgasturboladers in die Frischluftanlage mündet. Des Weiteren ist eine Abgasaufstauklappe vorgesehen, welche in der Abgasanlage stromab der Abzweigung der Niederdruck-Abgasrückführungsleitung angeordnet ist. In der Frischluftanlage ist dabei ein den Ladeluftkühler umgebender Ladeluftkühler Bypass angeordnet.
-
Die
WO 2008/058596 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer Frischluftanlage, in der ein Ladeluftkühler angeordnet ist, eine Abgasanlage, einem Abgasturbolader, welcher einen in der Frischluftanlage stromauf des Ladungskühlers angeordneten Verdichter und eine in der Abgaslage angeordnete Turbine aufweist, einer ersten Leitung für eine Hochdruck-Abgasführung, welche stromauf der Turbine des Abgasturboladers von der Abgasanlage abzweigt, ein Hochdruck-Abgasrückführungsventil aufweist und stromab des Ladungskühlers in die Frischluftanlage mündet, einer zweiten Leitung für eine Niederdruck-Abgasrückführung, welche stromauf der Turbine des Abgasturboladers von der Abgasanlage abzweigt, ein Niederdruck-Abgasrückführungsventil aufweist und stromauf des Verdichters des Abgasturboladers in die Frischluftanlage mündet. Darüber hinaus ist eine Abgasklappe vorgesehen, welche in der Abgasanlage stromab der Abzweigung der Niederdruck-Abgasrückführungsleitung angeordnet ist. In der Niederdruck-Abgasrückführungsleitung ist wenigstens ein Drucksensor derart angeordnet und ausgebildet, dass dieser in der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung eine Druckdifferenz zwischen einem Ort stromauf und einem Ort stromab des Niederdruck-Abgasrückführungsventils bestimmt.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Überprüfen einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, durch welches die Überprüfung der Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich ihrer Funktionserfüllung möglich ist.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Überprüfen einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Eine Verbrennungskraftmaschine, welche mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich ihrer Funktionserfüllung überprüft wird, umfasst eine Abgasrückführungseinrichtung, mittels welcher Abgas von einem Abgastrakt zu einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine rückführbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einem Brennraum, insbesondere einem Zylinder, ausgebildet.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Abgasrückführungseinrichtung auf ihre Funktion überprüft, wobei zumindest ein erster, von der mittels der Abgasrückführungseinrichtung durchzuführenden Abgasrückführung unabhängiger Wert mit wenigstens einem zweiten, von der mittels der Abgasrückführungseinrichtung durchzuführenden Abgasrückführung abhängigen und anhand eines wenigstens eine physikalische Eigenschaft der Verbrennungskraftmaschine nachbildenden Modells ermittelten Wert verglichen wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit die Möglichkeit, die Abgasrückführungseinrichtung mit wenigstens einem Sensor und/oder Aktor zum Rückführen des Abgases, insbesondere mit allen Sensoren und/oder Aktoren zum Durchführen der Abgasrückführung mittels der zu überprüfenden Abgasrückführungseinrichtung, zu überwachen und hinsichtlich ihrer Funktionserfüllung zu überprüfen.
-
So kann festgestellt werden, ob die zu überprüfende Abgasrückführungseinrichtung eine gewünschte Funktionserfüllung aufweist, so dass beispielsweise gewünschte Mengen an Abgas der Verbrennungskraftmaschine zu dem Ansaugtrakt rückgeführt und in diesen eingeleitet werden können.
-
Durch diese mittels der Abgasrückführungseinrichtung durchzuführende und durchgeführte Abgasrückführung kann von der Verbrennungskraftmaschine angesaugte Luft mit Abgas beaufschlagt werden, welches bei einer Verbrennung in dem wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine als Inertgas wirkt. So können Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) gering gehalten werden.
-
Ergibt der Vergleich des ersten, von der Abgasrückführung unabhängigen Werts mit dem zweiten, anhand des Modells ermittelten Wert, dass eine ermittelte Ist-Funktion von einer erwünschten Soll-Funktion der überprüften Abgasrückführungseinrichtung abweicht, so können besonders frühzeitig entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um unerwünscht hohe Emissionen sowie unerwünscht hohe Kraftstoffverbräuche der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden.
-
Bei einer solchen Gegenmaßnahme handelt es sich beispielsweise um einen Hinweis, welcher in Form eines akustisch und/oder optisch wahrnehmbaren Signals einem Nutzer, insbesondere einem Fahrer, eines Kraftwagens mit der Verbrennungskraftmaschine übermittelt wird. Mittels dieses Signals wird der Fahrer beispielsweise dazu angeleitet, die überprüfte Abgasrückführungseinrichtung zu warten.
-
Ebenso ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, bei einer erfassten Abweichung der Ist-Funktionserfüllung von der Soll-Funktionserfüllung als Gegenmaßnahme ein Adaptionsverfahren durchzuführen, um die Abweichung zu kompensieren. Im Rahmen dieses Adaptionsverfahrens wird beispielsweise wenigstens ein Aktor der überprüften Abgasrückführungseinrichtung angesteuert, bis sich die gewünschte Soll-Funktionserfüllung der überprüften Abgasrückführungseinrichtung einstellt und sich die Emissionen, insbesondere die Stickoxid-Emissionen, der Verbrennungskraftmaschine durch die erwünschte Soll-Funktionserfüllung in einem geringen Rahmen halten lassen.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird beispielsweise in einem thermodynamisch überbestimmten Zustand der Verbrennungskraftmaschine ein Referenzwert oder ein Referenzsignal verwendet, welcher bzw. welches unabhängig von der Abgasrückführungseinrichtung und der durch sie durchzuführenden Rückführung von Abgas ist. Dieser Referenzwert bzw. dieses Referenzsignal (erster Wert) wird mit einem Modellwert bzw. einem Modellsignal (zweiter Wert) verglichen, welcher bzw. welches von der Abgasrückführungseinrichtung und von der durch diese durchzuführenden bzw. durchgeführten Rückführung von Abgas abhängig ist. Dabei ist der Modellwert bzw. das Modellsignal beispielsweise abhängig von wenigstens einem Aktor und/oder einem Sensor der Abgasrückführungseinrichtung und sowie von einer Rückführstrecke, über welche das Abgas von dem Abgastrakt zu dem Ansaugtrakt rückgeführt wird.
-
Ergebnis dieses Vergleichs ist ein Vergleichswert, welcher zur Überwachung und zur Diagnose (Überprüfung) der zu überprüfenden Abgasrückführungseinrichtung samt Rückführstrecke, Sensoren und Aktoren dient. Durch eine Bewertung des Vergleichwerts kann dabei das Adaptionsverfahren eingeleitet und durchgeführt werden. Dabei ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, die Gegenmaßnahmen wie beispielsweise das Adaptionsverfahren auch tatsächlich nur dann durchzuführen, wenn eine Fehlfunktion der Abgasrückführung ermittelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die besonders aussagekräftige und präzise Überprüfung der Abgasrückführungseinrichtung und damit der gesamten Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich ihrer Funktionserfüllung, so dass die Gegenmaßnahmen auch nur dann durchgeführt werden, wenn dies tatsächlich vonnöten ist, um beispielsweise die Abweichung zu kompensieren.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in der Figur eine Prinzipdarstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung und einer Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung, bei welcher ein Verfahren zum Überprüfen der Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich ihrer Funktion durchgeführt wird.
-
Die Figur zeigt eine als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 10 mit vier Zylindern 12. Bei der Verbrennungskraftmaschine 10 handelt es sich beispielsweise um einen Ottomotor, Dieselmotor oder Diesottomotor. Die Verbrennungskraftmaschine 10 kann auch als anderweitige Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein und beispielsweise mit flüssigen und/oder gasförmigen Kraftstoffen betrieben werden.
-
Während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 saugt diese Luft aus der Umgebung an, welche einen Ansauftrakt 14 der Verbrennungskraftmaschine 10 durchströmt. In dem Ansaugtrakt 14 ist ein Luftfilter 16 angeordnet, welcher die angesaugte Luft reinigt. In Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt 14 ist stromab des Luftfilters 16 ein Verdichter 18 eines Niederdruck-Abgasturboladers 20 angeordnet. Der Verdichter 18 dient dazu, die von der Verbrennungskraftmaschine 10 angesaugte Luft zu verdichten.
-
Stromab des Verdichters 18 ist ein weiterer Verdichter 22 eines Hochdruck-Abgasturboladers 24 angeordnet. Der Verdichter 22 kann die von dem Verdichter 18 auf einer ersten Stufe verdichtete Luft auf einer zweiten Stufe weiter verdichten. Es ist eine Umgehungseinrichtung 26 vorgesehen, mittels welcher der Verdichter 22 von der von dem Verdichter 18 verdichteten Luft zu umgehen ist, so dass die einstufig verdichtete Luft nicht auf der zweiten Stufe verdichtet wird. Dazu umfasst die Umgehungseinrichtung 26 ein Umgehungsventil 28 sowie eine Umgehungsleitung 30. In einer ersten Stellung des Umgehungsventils 28 gibt das Umgehungsventil 28 die Umgehungsleitung 30 frei, so dass die vom Verdichter 18 verdichtete Luft zumindest teilweise den Verdichter 22 umgehen kann und nicht von diesem verdichtet wird.
-
In zumindest einer weiteren Stellung des Umgehungsventils 28 ist die Umgehungsleitung 30 fluidisch versperrt, so dass die gesamte, vom Verdichter 18 verdichtete Luft von dem Verdichter 22 auf der zweiten Stufe verdichtet wird. Stromab des Verdichters 22 ist ein Ladeluftkühler 32 in dem Ansaugtrakt 14 vorgesehen, welcher dazu dient, die verdichtete und dadurch erwärmte Luft zu kühlen.
-
Dem Ladeluftkühler 32 ist eine Umgehungseinrichtung 34 zugeordnet mit einem Umgehungsventil 36 und einer Umgehungsleitung 38, über welche die verdichtete Luft den Ladeluftkühler 32 umgehen kann. So ist eine Umgehung (Bypasssierung) des Ladeluftkühlers 32 dargestellt, so dass die verdichtete Luft den Ladeluftkühler 32 bedarfsweise umgehen kann und nicht von diesem gekühlt wird. Dies ist insbesondere in Kaltstart- und Aufheizphasen der Verbrennungskraftmaschine 10 vorteilhaft, in welchen die Umgehung des Ladeluftkühlers 32 zu einer schnelleren Erwärmung der Verbrennungskraftmaschine 10 führt.
-
In einer ersten Stellung gibt das Umgehungsventil 36 die Umgehungsleitung 38 frei und versperrt eine zum Ladeluftkühler 32 führende Leitung, so dass die verdichtete Luft nicht zumindest teilweise durch den Ladeluftkühler 32 strömt, sondern diesen über die Umgehungsleitung 38 umgeht. In wenigstens einer zweiten Stellung des Umgehungsventils 36 versperrt das Umgehungsventil 36 fluidisch die Umgehungsleitung 38, so dass die verdichtete Luft den Ladeluftkühler 32 durchströmt und von diesem gekühlt wird.
-
Ergänzend oder alternativ zur Umgehungseinrichtung 34 kann eine dem Ladeluftkühler 32 zugeordnete Jalousie 40 vorgesehen sein. Die Jalousie 40 umfasst eine Mehrzahl von Lamellen, mittels welchen der Ladeluftkühler 32 abgedeckt oder dem gegenüber freigegeben werden kann. Bei dem freigegebenen Ladeluftkühler 32 kann Luft beispielsweise infolge von Fahrtwind den Ladeluftkühler 32 umströmen und so die den Ladeluftkühler 32 durchströmende Luft kühlen. Bei dem gegenüber abgedecktem Ladeluftkühler kann dieser nicht oder nur in geringerem Maße von Luft beispielsweise infolge von Fahrtwind umströmt werden, so dass die den Ladeluftkühler 32 durchströmende Luft nicht oder gegenüber der freigegebenen Stellung geringfügiger gekühlt wird. Auch dies führt insbesondere in Kaltstart- und/oder Aufheizphasen der Verbrennungskraftmaschine 10 zu einer schnelleren Erwärmung dieser, was ihren Kraftstoffverbrauch sowie ihre Emissionen gering hält.
-
In dem Ansauftrakt 14 ist auch eine Drosselklappe 43 angeordnet, mittels welcher beispielsweise ein gewünschtes und von der Verbrennungskraftmaschine 10 bereitzustellendes Drehmoment einstellbar ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 als Ottomotor ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Drosselklappe 43 dazu dienen, ein Aufstauverhalten des Ansaugtrakts 14 darzustellen, um so die Rückführung von besonders hohen Mengen bzw. Massen an Abgas von dem Abgastrakt 44 zu dem Ansaugtrakt 14 zu ermöglichen.
-
Stromab des Ladeluftkühlers 32 ist in dem Ansaugtrakt 14 ein Ladeluftverteiler 42 angeordnet, welcher die verdichtete Luft auf die Zylinder 12 aufteilt. Stromauf und/oder in den Zylindern 12 wird die in die Zylinder 12 eingeströmte Luft mit Kraftstoff beaufschlagt, so dass in den Zylindern ein Luft-Kraftstoff-Gemisch gegeben ist. Dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch wird beispielsweise durch Selbstzündung oder mittels einer Fremdzündeinrichtung gezündet, wodurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt. Daraus resultiert ein Abgas, welches aus den Zylindern 12 aus- und in einen Abgastrakt 44 der Verbrennungskraftmaschine 10 einströmt. In dem Abgastrakt 44 ist ein Abgaskrümmer 46 angeordnet, welcher fluidisch mit den Zylindern 12 verbunden ist und welcher das aus den Zylindern 12 ausströmende Abgas sammelt.
-
Das Abgas wird durch den Abgaskrümmer 46 und Abgasverrohrungen des Abgastrakts 44 zu einer in dem Abgastrakt 44 angeordneten Turbine 48 des Hochdruck-Abgasturboladers 24 geleitet. Durch Beaufschlagen der Turbine 48 mit dem Abgas wird diese angetrieben, welche wiederum den Verdichter 22 des Hochdruck-Abgasturboladers 24 antreibt. Das Abgas wird durch die Turbine 48, welche eine Hochdruck-Turbine darstellt, von einem stromauf der Turbine 48 hergestellten Druckniveau auf ein dem gegenüber geringeres, stromab der Turbine 48 herrschendes Druckniveau expandiert.
-
Stromab der Turbine 48 ist eine weitere Turbine 50 des Niederdruck-Abgasturboladers 20 angeordnet. Das Abgas treibt die Turbine 50 an, welche wiederum den Verdichter 18 antreibt. Die Turbine 50 expandiert das Abgas weiter von einem stromab der Turbine 48 und stromauf der Turbine 50 herrschenden Druckniveau auf ein demgegenüber geringeres, stromab der Turbine 50 herrschendes Druckniveau. Da das Druckniveau des Abgases stromauf der Turbine 48 höher ist als stromauf der Turbine 50 und stromab der Turbine 48, wird die Turbine 48 als Hochdruck-Turbine bezeichnet, während die Turbine 50 daher als Niederdruck-Turbine bezeichnet wird.
-
Der Turbine 48 ist eine Umgehungseinrichtung 60 mit einem Umgehungsventil 62 und einer Umgehungsleitung 64 zugeordnet, mittels welcher die Turbine 48 von Abgas zu umgehen ist, so dass die Turbine 48 nicht von dem Abgas angetrieben wird. Dementsprechend ist der Turbine 50 eine weitere Umgehungseinrichtung 66 mit einer Umgehungsleitung 68 und einem Umgehungsventil 70 zugeordnet, mittels welcher die Turbine 50 von Abgas zu umgehen ist.
-
Stromab der Turbine 50 ist eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 52 in dem Abgastrakt 44 angeordnet. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 52 umfasst einen Oxidationskondensator 54, welcher beispielsweise als Dieseloxidationskatalysator ausgebildet ist, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 als Dieselmotor oder Diesottomotor ausgebildet ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 52 kann ebenso einen Partikelfilter 56, insbesondere einen Dieselpartikelfilter, umfassen, mittels welchem Partikel aus dem Abgas zu filtern sind. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 52 dient zur Reinigung des Abgases, bevor dieses an die Umwelt strömt.
-
Stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung 52 ist eine optionale Abgasklappe 58 in dem Abgastrakt 44 angeordnet. Diese ist nicht notwendigerweise erforderlich. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Abgastrakt eine Stickoxid-(NOx-)Nachbehandlungseinrichtung wie beispielsweise ein NSK (Nitrogen-Speicher-Katalysator) und/oder SCR-Katalysator zum Entsticken des Abgases angeordnet sein. Die Abgasklappe 58 dient zur bedarfsgerechten Einstellung eines gewünschten Aufstauverhaltens des Abgastrakts 44, so dass besonders hohe Mengen an Abgas von dem Abgastrakt 44 zu dem Ansaugtrakt 14 rückführbar und in den Ansaugtrakt 14 einleitbar sind.
-
Zur Rückführung von Abgas, das heißt zur Abgasrückführung, umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72. Die Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 umfasst eine Rückführleitung 74, welche einerseits an einer stromauf der Turbine 48 angeordneten Abzweigstelle 76 mit dem Abgastrakt fluidisch verbunden ist. Andererseits ist die Rückführleitung 74 an einer Einleitstelle 78 mit dem Ansauftrakt 14 fluidisch verbunden. Die Einleitstelle 78 ist dabei stromab der Turbinen 18 und 22 angeordnet.
-
Die Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 umfasst einen Abgasrückführkühler 80, mittels welchem das rückzuführende Abgas zu kühlen ist. Dem Abgasrückführkühler 80 ist eine Umgehungseinrichtung 82 mit einem Umgehungsventil 84 und einer Umgehungsleitung 86 zugeordnet, mittels welcher der Abgasrückführkühler 80 vom rückzuführenden Abgas zu umgehen ist, so dass das rückzuführende Abgas mittels des Abgasrückführkühlers 80 nicht gekühlt wird. Das Umgehungsventil 84 kann alternativ oder ergänzend auch dazu dienen, eine Menge des mittels der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 rückzuführenden Abgases variabel und bedarfsgerecht einzustellen.
-
Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst darüber hinaus eine Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 mit einer Rückführleitung 90. Die Rückführleitung 90 ist einerseits an einer Abzweigstelle 92 fluidisch mit dem Abgastrakt 44 verbunden. Andererseits ist die Rückführleitung 90 an einer Einleitstelle 94 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 14 verbunden. Analog zur Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 kann Abgas an der Abzweigstelle 92 abgezweigt und zu dem Ansauftrakt 14 rückgeführt und an der Einleitstelle 94 in den Ansauftrakt 14 eingeleitet werden. So kann die den Ansaugtrakt 14 durchströmende Luft mit Abgas beaufschlagt werden, wodurch sich insbesondere die Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) und/oder die Partikelemissionen der Verbrennungskraftmaschine 10 gering halten lassen.
-
Die Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 umfasst ein Abgasrückführventil 96, mittels welchem eine Menge bzw. Masse an mittels der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 rückzuführendem Abgas bedarfsgerecht und variabel einstellbar ist.
-
Zumindest teilweise in der Rückführleitung 90 ist ein Abgasrückführkühler 98 angeordnet, mittels welchem die mittels der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 rückzuführende Menge an Abgas zu kühlen ist. Ebenso ist in der Rückführleitung 90 ein Sperrfilter 100 der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 angeordnet. Der Sperrfilter 100 und der Abgasrückführkühler 98 sind dabei optional und nicht notwendigerweise erforderlich.
-
Der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 ist darüber hinaus ein Differenzdrucksensor 102 zugeordnet, welcher eine Druckdifferenz zwischen einer stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung 52 in dem Abgastrakt 44 angeordneten Stelle 104 und einer stromab des Luftfilters 16 und stromauf der Turbinen 22 und 18 in dem Ansaugtrakt 14 angeordneten Stelle 106 erfasst. Alternativ ist es auch möglich, zwei Absolutdrucksensoren zur Ermittlung der Druckdifferenz zu verwenden. Ebenso ist es zur Ermittlung der Druckdifferenz alternativ möglich, den Differenzdruck anhand eines Modell zu berechnen und so zu ermitteln. Dies ist zum Beispiel über den Atmosphärendruck über den Luftfilter 16 zum Druck stromab des Luftfilters 16 und/oder über den Atmosphärendruck über den Abgastrakt 44 zum Druck an der Stelle 104 möglich.
-
Bei der Verbrennungskraftmaschine 10 wird nun ein Verfahren zum Überprüfen der Verbrennungskraftmaschine 10 durchgeführt, bei welchem die Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 auf ihre Funktionserfüllung hin überprüft wird. In einem definierten, quasi stationären Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 10, beispielsweise im Schubbetrieb, wobei die Verbrennungskraftmaschine 10 beispielsweise einen thermodynamisch überbestimmten Zustand aufweist, werden die Abgasklappe 58 und das Abgasrückführventil 96 der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 so angesteuert, dass ein möglichst hoher Differenzdruck zwischen den Stellen 104 und 106 bei gleichzeitig besonders großem Öffnungsquerschnitt des Abgasrückführungsventils 96 eingestellt wird. Der Differenzdruck charakterisiert dabei den Differenzdruck einer so genannten Rückführstrecke der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88, über welche das Abgas von einem Abgastrakt 44 zu dem Ansaugtrakt 14 rückgeführt und in diesem eingeleitet wird. Dabei kann folgende Massenstrombilanz gebildet und ausgewertet werden: mDiagnose = mGesamt – mLuft – mNDAGR – mHDAGR
-
Dabei charakterisiert mGesamt einen Gesamtmassenstrom, welcher beispielsweise anhand eines Luftpfadmodells mittels einer Regelungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine 10 und/oder anhand der idealen Gasgleichung und/oder dergleichen ermittelt und beispielsweise berechnet wird. Ferner charakterisiert mLuft einen Luftmassenstrom, welcher beispielsweise durch Messung mittels eines Heißfilmluftmassenmessers und/oder eines Ultraschallluftmassenmessers und/oder dergleichen ermittelt und erfasst wird. Darüber hinaus charakterisiert mNDAGR einen Massenstrom über die Rückführstrecke der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88, welcher beispielsweise anhand eines Bernoulli-Durchflussmodells mittels der Regelungseinrichtung ermittelt und berechnet wird. Dieser Massenstrom über die Rückführstrecke der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 hängt dabei ab von Aktoren, Sensoren und der Rückführstrecke selbst der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88.
-
Ferner charakterisiert mHDAGR einen Massenstrom über eine Rückführstrecke der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72, über welche das Abgas vom Abgastrakt 44 dem Ansaugtrakt 14 rückgeführt wird. Dieser Massenstrom über die Rückführstrecke der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 52 wird dabei einerseits ermittelt aus mHDAGR = 0, wobei das als Abgasrückführventil der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 42 fungierendem Umgehungsventil 84 geschlossen ist, so dass mittels der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 kein Abgas von dem Abgastrakt 44 zu dem Ansaugtrakt 14 rückgeführt wird.
-
Darüber hinaus kann der Massenstrom über die Rückführstrecke der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 bekannt sein und beispielsweise mittels eines Sensors und/oder anhand eines von der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 unabhängigen Modells ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, diesen Massenstrom anhand eines von der Hochdruck-Abgasrückführungseinrichtung 72 abhängigen Modells, beispielsweise über den Druck stromab einer der Verdichter 18, 22 oder stromab beider Verdichter 18 und 22 und über die Stellung des Umgehungsventils 84 zu berechnen und so zu ermitteln.
-
Ein Diagnose-Massenstrom ist durch mDiagnose charakterisiert. Der Diagnose-Massenstrom ist im Normzustand Null (0). Ergibt sich anhand der Massenstrombilanz eine Abweichung vom Normzustand, so können in Abhängigkeit von Größe und Richtung der Abweichung, das heißt bei positiver oder negativer Abweichung, Rückschlüsse auf die Rückführstrecke der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 beispielsweise zu Überwachungs- und/oder Diagnosezwecken gezogen werden. Eine Abweichung kann dabei auf eine Leckage und/oder eine Versottung der Rückführstrecke der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 und/oder auf einen Sensor-Drift etc. hinweisen.
-
Bei Ermittlung der Abweichung können dann entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um die Abweichung zu kompensieren. Dabei ist es beispielsweise möglich, anhand der Abweichung einen Bedarf zum Einlernen von Korrekturtermen für die Berechnung des Massenstroms der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 mit einem Adaptionsalgorithmus zu ermitteln, so dass beispielsweise das Abgasrückführventil 26 der Niederdruck-Abgasrückführungseinrichtung 88 nachgesteuert bzw. nachgeregelt werden kann, so dass die Abweichung kompensiert wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008056337 A1 [0002]
- WO 2008/058596 A1 [0003]
