DE102012105001B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung (1), aufweisend:ein Abgasrückführungsmodul (AGR-Modul), welches einem Ansaugkrümmer Abgas aus einem Abgaskrümmer zuführt,einen Ansaugkrümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) (20), welcher den Druck im Ansaugkrümmer misst, undeine Steuervorrichtung (30), welche das AGR-Modul steuert, so dass die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, abschnittsweise gesteuert wird, und welche den Ausgabewert des MAP-Sensors (20) während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung überwacht, um zu ermitteln, ob das AGR-Modul fehlerhaft ist,wobei das AGR-Modul aufweist:ein Abgasrückführungsrohr (AGR-Rohr) (13), welches den Abgaskrümmer mit dem Ansaugkrümmer verbindet,ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) (11), welches an dem AGR-Rohr (13) angebracht ist, um die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, zu steuern,und eine Ventilbetätigungsvorrichtung (12), welche von der Steuervorrichtung (30) gesteuert wird, um das AGR-Ventil (11) zu betätigenwobei die Steuervorrichtung (30) einen ersten MAP-Sensorwert (MAP1) in einem ersten Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil geschlossen ist, einen zweiten MAP-Sensorwert (MAP2) in einem zweiten Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil bis zu einer ersten Stellung geöffnet ist, einen dritten MAP-Sensorwert (MAP3) in einem drittem Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil bis zu einer zweiten Stellung geöffnet ist, und einen vierten MAP-Sensorwert (MAP4) in einem vierten Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil geschlossen ist, undwobei die Steuervorrichtung (30) ermittelt, dass der Abgasfluss von dem AGR-Modul normal gesteuert wird, wenn der erste MAP-Sensorwert (MAP1) gleich dem vierten MAP-Sensorwert (MAP4) ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung, welche einen Ansaugkrümmerabsolutdrucksensor / Krümmerabsolutdrucksensor („manifold absolute pressure (MAP) sensor“, im Folgenden als MAP-Sensor bezeichnet) verwenden.
  • Bezogene Technik
  • Im Abgas eines Verbrennungsmotors ist eine große Menge von schädlichen Bestandteilen wie CO, HC und NOx (Stickoxide) enthalten. Insbesondere verstärkt eine hohe Verbrennungstemperatur des Verbrennungsmotors die Entstehung von Stickoxiden, und deshalb ist es nötig, die Verbrennungstemperatur des Verbrennungsmotors zu reduzieren, um auf diese Weise die Stickoxide im Abgas zu verringern.
  • Ein Haupteinflussfaktor, welcher eine erhöhte Verbrennungstemperatur zur Folge hat, ist, dass je schneller sich die Flamme in einem Zustand, in dem die Dichte des Brennstoffgemisches im Brennraum hoch ist, ausbreitet, desto höher ist die Temperatur, wodurch die Verbrennungstemperatur des Verbrennungsmotors ansteigt.
  • Es gibt ein Verfahren zur Abgasrückführung (im Folgenden auch mit AGR abgekürzt), welches die Verbrennungstemperatur des Verbrennungsmotors reduziert, so dass die Menge an Stickoxiden im Abgas verringert wird, wobei ein Teil des Abgases mit der Ansaugluft zum Brennraum zurückgeleitet wird, um die Dichte des Luft/Brennstoffgemischs zu verringern ohne dabei das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gemisches zu verändern, und dadurch sinkt die Verbrennungstemperatur des Verbrennungsmotors.
  • Das Abgasrückführungsverfahren verringert den Anteil an Stickoxiden im Abgas und verbessert die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors. Die Verwendung der Abgasrückführung verringert die Temperatur im Verbrennungsraum, um die Menge an Stickoxid zu verringern, und gleichzeitig wird der Zündzeitpunkt nach später / zeitlich nach hinten verschoben, um Motorklopfen zu verhindern. Folglich werden die Antriebsleistung und die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors erhöht.
  • Bei dem Abgasrückführungsverfahren wird ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) zur Steuerung der Menge an rückgeführtem Abgas verwendet. Wenn das AGR-Ventil in einem offenen oder in einem geschlossenen Zustand fixiert ist (z.B. festklemmt), dann wird das Abgas abnorm / nicht wie gewünscht rückgeführt. Falls das AGR-Ventil in einem offenen Zustand fixiert ist, dann bricht die Antriebsleistung ein und Ruckeln des Motors (Drehzahlschwankungen) kann auftreten. Falls das AGR-Ventil in einem geschlossenen Zustand fixiert ist, dann wird das Abgas dem Brennraum nicht zugeführt, die Temperatur im Brennraum wird nicht verringert und die Antriebsleistung wird nicht verbessert. Ferner kann das Abgas wegen verschiedener Gründe, wie z.B. Defekt eines Unterdruckschlauchs, eines Anschlussstücks oder eines Magnetventils, welches das AGR-Ventil steuert, abnorm rückgeführt werden.
  • Falls das Abgas abnorm aufgrund eines Defekts der Abgasrückführungsvorrichtung zurückgeführt wird, dann erzeugt der Verbrennungsmotor ein Abgas, welches einen großen Anteil an Stickoxiden aufweist. Deshalb ist es notwendig, den Defekt der Abgasrückführungsvorrichtung zu ermitteln und den Fahrer über den Defekt zu informieren.
  • Die obigen Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich zum besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Bestätigung oder in irgendeiner Weise als Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist, gehören.
  • Ferner offenbart die US 7 104 259 B2 eine Fehlerdiagnosevorrichtung für eine Abgasrückführungsvorrichtung, bei der, wenn der erste und/oder der zweite Aus-Modus-Ansaugrohrdruck einen Aufhebungsbestimmungswert überschreitet, eine ECU ermittelt, dass die Ansaugrohrdrücke nicht richtig erfasst werden, und die Fehlerdiagnose des AGR-System abbricht, wodurch die Fehldiagnose des EGR-Systems mit einem vereinfachten Verfahren vermieden werden kann, ohne dass spezifische Bestimmungen zu einzelnen abnormalen Zuständen der verschiedenen Komponenten außer dem EGR-System erforderlich sind, wobei durch Einstellen des Aufhebungsbestimmungswerts basierend auf dem Einlassrohrdruck, der sich ergibt, wenn die AGR-Aus-Steuerung in einem Zustand eines AGR-Ventils, bei dem es in einer vollständig geöffneten Position festsitzt, ausgeführt wird, jeder nicht ordnungsgemäß erfasste Einlassrohrdruck zuverlässig ausgeschlossen werden kann. Ein weiteres System zur Fehlerdetektion einer Abgasrückführung ist aus der US 6 164 270 A bekannt.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung zu schaffen, welche vorteilhaft beim Rückführen des Abgases und dem Ermitteln eines Defekts / Fehlers in der Abgasrückführungsvorrichtung ist.
  • Hierzu stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung nach Anspruch 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Eine solche Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Abgasrückführungsmodul (AGR-Modul), welches einem Ansaugkrümmer Abgas aus einem Abgaskrümmer zuführt, einen MAP-Sensor, welcher den Druck im Ansaugkrümmer misst, und eine Steuervorrichtung, welche das AGR-Modul steuert, so dass die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, abschnittsweise (z.B. stufenweise) gesteuert wird und welche den Ausgabewert des MAP-Sensors in einem Zustand der Kraftstoffzufuhrunterbrechung (in einem Zustand, in dem die Kraftstoffzufuhr abgesperrt / unterbrochen ist) überwacht, um zu ermitteln, ob das AGR-Modul defekt / fehlerhaft ist, wobei das AGR-Modul aufweist: ein Abgasrückführungsrohr (AGR-Rohr), welches den Abgaskrümmer mit dem Ansaugkrümmer verbindet, ein AGR-Ventil, welches an dem AGR-Rohr angebracht ist, um die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, zu steuern, und eine Ventilbetätigungsvorrichtung, welche von der Steuervorrichtung gesteuert wird, um das AGR-Ventil zu betätigen, wobei die Steuervorrichtung (von dem MAP-Sensor) erhält: einen ersten MAP-Sensorwert (Ausgabewert des MAP-Sensors) in einem ersten Abschnitt (z.B. Zeitabschnitt), in dem das AGR-Ventil geschlossen ist, einen zweiten MAP-Sensorwert in einem zweiten Abschnitt (z.B. Zeitabschnitt), in dem das AGR-Ventil bis zu einer ersten Stellung geöffnet ist, einen dritten MAP-Sensorwert in einem drittem Abschnitt (z.B. Zeitabschnitt), in dem das AGR-Ventil bis zu einer zweiten Stellung geöffnet ist, und einen vierten MAP-Sensorwert in einem vierten Abschnitt (z.B. Zeitabschnitt), in dem das AGR-Ventil geschlossen ist, und wobei die Steuervorrichtung ermittelt, dass der Abgasfluss (z.B. Abgasmenge) normal / wie gewünscht von dem AGR-Modul gesteuert wird, wenn der erste MAP-Sensorwert gleich dem vierten MAP-Sensorwert ist.
  • Die Steuervorrichtung kann ermitteln, dass ein Abgasfluss abnorm / nicht wie gewünscht von dem AGR-Modul gesteuert wird, wenn der erste MAP-Sensorwert ungleich dem vierten MAP-Sensorwert ist und wenn der zweite MAP-Sensorwert und/oder der dritte MAP-Sensorwert außerhalb eines vordefinierten, normalen / zulässigen Wertebereichs liegt.
  • Die Steuervorrichtung kann das AGR-Ventil absperren, wenn ermittelt wird, dass die durch das AGR-Modul gesteuerte Rückführung des Abgases abnorm ist.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung nach Anspruch 4 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Ein solches Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Schritte: Schließen eines AGR-Ventils während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung und Erhalten eines ersten MAP-Sensorwerts, welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, Öffnen des AGR-Ventils bis zu einer ersten Stellung und Erhalten eines zweiten MAP-Sensorwerts, welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, Schließen des AGR-Ventils und Erhalten eines vierten MAP-Sensorwert, welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, und Vergleichen des ersten MAP-Sensorwerts mit dem vierten MAP-Sensorwert und Ermitteln, ob das AGR-Ventil die Abgasrückführung normal / wie gewünscht steuert, wobei das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Ermitteln, ob der zweite MAP-Sensorwert zwischen einem maximalen MAP-Sensorwert und einem minimalen MAP-Sensorwert liegt gemäß einem Öffnungsgrad des AGR-Ventils, welches bis zur ersten Stellung geöffnet ist, Öffnen des AGR-Ventils bis zu einer zweiten Stellung und Erhalten eines dritten MAP-Sensorwerts, welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, Ermitteln, ob der dritte MAP-Sensorwert zwischen einem maximalen MAP-Sensorwert und einem minimalen MAP-Sensorwert liegt gemäß einem Öffnungsgrad des AGR-Ventils, welches bis zur zweiten Stellung geöffnet ist, und Ermitteln, dass das AGR-Ventil die Abgasrückführung normal steuert, wenn der erste MAP-Sensorwert gleich dem vierten MAP-Sensorwert ist.
  • Das Ermitteln, ob das AGR-Ventil die Abgasrückführung normal steuert, kann die Schritte aufweisen: Ermitteln, dass das AGR-Ventil die Abgasrückführung abnorm steuert, wenn der erste MAP-Sensorwert ungleich dem vierten MAP-Sensorwert ist und wenn der zweite MAP-Sensorwert und/oder der dritte MAP-Sensorwert einen maximalen MAP-Sensorwert übersteigt oder unterhalb eines minimalen MAP-Sensorwert liegt.
  • Das Verfahren zur Überwachung der Abgasrückführung kann ferner die folgenden Schritte haben: Schließen des AGR-Ventils, wenn ermittelt wird, dass das AGR-Ventil die Abgasrückführung abnorm steuert.
  • Die Vorrichtung zur Überwachung der Abgasrückführung verwendet einen MAP-Sensor, um die Abgasrückführung durchzuführen und einen Defekt der Abgasrückführungsvorrichtung zu ermitteln.
  • Außerdem verwendet die Vorrichtung zur Überwachung der Abgasrückführung keinen separaten Durchflusssensor, da dieser hier nicht notwendig ist, um einen Defekt der Abgasrückführvorrichtung zu ermitteln, und spart somit Kosten.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder detaillierter ausgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaltbild, welches schematisch eine beispielhafte Vorrichtung zur Überwachung der Abgasrückführung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein beispielhaftes Verfahren zur Überwachung der Abgasrückführung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist ein beispielhafter Graph, welcher den Öffnungsgrad des AGR-Ventils und einen MAP-Sensorwert während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist ein beispielhafter Graph, welcher die Steigerung und die Verringerung des MAP-Sensorwerts abhängig vom Öffnungsgrad des AGR-Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • Um die vorliegenden Erfindung übersichtlicher zu beschreiben, sind Bauteile ohne Bezug zur Beschreibung der Erfindung nicht beschrieben, und die gleichen Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Bauteile.
  • Im Verlauf der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen, kann ein Bauteil direkt mit einem anderen Bauteil oder elektrisch mit dem anderen Bauteil durch ein drittes Bauteil verbunden sein, wenn es in der Beschreibung heißt, dass ein Bauteil mit einem anderen Bauteil verbunden ist. Ferner, insofern nicht explizit das Gegenteil erklärt wird, sind die Worte „aufweisen“ und Abwandlungen davon wie „aufweist“ und „aufweisend“ so zu verstehen, dass die genannten Bauteile beinhaltet sind, aber nicht, dass irgend ein anderes Bauteil ausgeschlossen wird.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Die Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung 1 weist unter Bezugnahme auf 1 auf: ein AGR-(Abgasrückführungs-)Modul, einen Krümmerabsolutdrucksensor (im Folgenden MAP-Sensor) 20, und eine Steuervorrichtung 30.
  • Das AGR-Modul weist ein AGR-(Abgasrückführungs-)Ventil 11, eine elektrische Ventilbetätigungsvorrichtung 12, und ein AGR-(Abgasrückführungs-)Rohr 13 auf. Das AGR-Ventil 11 steuert die Menge an Abgas, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird. Die elektrische Ventilbetätigungsvorrichtung 12 betätigt gesteuert von der Steuervorrichtung 30 das AGR-Ventil 11. Das AGR-Rohr 13 verbindet den Abgaskrümmer mit dem Ansaugkrümmer und das AGR-Ventil 11 ist an dem mittleren Abschnitt des AGR-Rohrs 13 angeordnet. Das AGR-Modul führt dem Ansaugkrümmer Abgas aus dem Abgaskrümmer zu. Die elektrische Ventilbetätigungsvorrichtung 12 verwendet z.B. ein Solenoid / einen Elektromagneten, um das AGR-Ventil 11 zu betätigen. Ferner verwendet die elektrische Ventilbetätigungsvorrichtung 12 z.B. einen Gleichstrommotor, um das AGR-Ventil 11 zu betätigen.
  • Der MAP-Sensor 20 misst den Druck im Ansaugkrümmer. Der MAP-Sensor 20 kann in einem Zwischen(druck)behälter 40, welcher in der Nähe des Ansaugkrümmers angeordnet ist, angeordnet sein, um den Druck im Zwischenbehälter 40 zu messen. Der MAP-Sensor 20 überträgt die MAP-Sensorwerte, welche den Druck im Ansaugkrümmer angeben, an die Steuervorrichtung 30.
  • Der Zwischenbehälter 40 ermöglicht es, dass die (Ansaug-)Luft oder das Brennstoffgemisch, welche(s) durch den Einlass eingesaugt wird, dem Brennraum des Verbrennungsmotor gleichmäßig zugeführt wird.
  • Die Steuervorrichtung 30 kann eine Motorsteuervorrichtung (ECU) sein, welche die gesamten Abläufe des Verbrennungsmotors steuert. Die Steuervorrichtung 30 steuert den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 11 gemäß der Temperatur des Brennraums des Verbrennungsmotors, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Ansaugluftstroms. Die Steuervorrichtung 30 steuert die elektrische Betätigungsvorrichtung 12, um den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 11 präzise zu steuern. Die Steuervorrichtung 30 verwendet die MAP-Sensorwerte, um die Durchflussrate der AGR (Abgasrückführung) zu berechnen, und steuert die Zündzeitsteuerung und die Kraftstoffeinspritzmenge des Verbrennungsmotors.
  • Die Steuervorrichtung 30 steuert das AGR-Modul während des Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung, um die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, abschnittsweise zu steuern, überwacht den MAP-Sensorwert, der durch den MAP-Sensor gemessen wird, und ermittelt, ob das AGR-Modul defekt ist oder nicht. Das heißt, die Steuervorrichtung steuert stetig / ständig den Luftstrom während des Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung, öffnet das AGR-Ventil 11 in Abschnitten, und überwacht den MAP-Sensorwert, welcher abhängig vom Öffnungsgrad des AGR-Ventils 11 ist, um zu ermitteln, ob das AGR-Ventil 11 defekt ist oder nicht.
  • Nachfolgend wird in Bezug auf 2 und 4 ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung beschrieben, welches die Abweichung des MAP-Sensorwerts, welcher abhängig vom Öffnungsgrad des AGR-Ventils 11 ist, während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung überwacht und den Defekt des AGR-Moduls ermittelt.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Überwachung der Abgasrückführung gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 3 ist ein Graph, welcher einen Öffnungsgrad des AGR-Ventils und einen MAP-Sensorwert während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Graph, welcher die Steigerung und die Verringerung des MAP-Sensorwerts abhängig vom Öffnungsgrad des AGR-Ventils gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der Verbrennungsmotor geht unter Bezugnahme auf 2 bis 4 in einen Abschnitt / Zustand der Kraftstoffzufuhrunterbrechung über, in welchem kein Kraftstoff eingespritzt wird (S11), wenn der Fahrer das Beschleunigungs-/ Gaspedal nicht betätigt, während das Fahrzeug fährt. Im Falle, dass der Fahrer den Verbrennungsmotor als eine (Motor-)Bremse verwendet, wenn er bergab fährt oder um die Geschwindigkeit zu verringern, während das Fahrzeug fährt, wird kein Kraftstoff benötigt, da der Verbrennungsmotor aufgrund einer Gravitations- oder Trägheitskraft gedreht wird, und während dieser Zeit hält die Steuervorrichtung 30 die (Ansaug-)Luftzufuhr stetig aufrecht und unterbricht die Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungsmotor.
  • Wie in 3 gezeigt, wird der Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 zu 0%, wenn der Verbrennungsmotor in den Zustand der Kraftstoffzufuhrunterbrechung übergeht. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 30 das AGR-Ventil 11 während des ersten Abschnitts schließt. Da das AGR-Ventil 11 geschlossen ist, sinkt der MAP-Sensorwert (A), der den absoluten Druck im Ansaugkrümmer anzeigt, allmählich.
  • Die Steuervorrichtung 30 setzt X und Y auf den Wert 0 (S12). X und Y sind Parameter, um die AGR zu überwachen.
  • Die Steuervorrichtung 30 erhält einen ersten MAP-Sensorwert MAP1 in dem ersten Abschnitt (S13). Da das AGR-Ventil 11 im ersten Abschnitt geschlossen ist, sinkt der MAP-Sensorwert (A) allmählich, und die Steuervorrichtung 30 kann den ersten MAP-Sensorwert MAP1 zu dem Zeitpunkt erhalten, an dem der MAP-Sensorwert (A) in einem Endbereich des ersten Abschnitts stabil wird.
  • Die Steuervorrichtung 30 öffnet in einem zweiten Abschnitt das AGR-Ventil 11 bis zu einer ersten Stellung und erhält einen zweiten MAP-Sensorwert MAP2 in dem zweiten Abschnitt (S14). Die Steuervorrichtung 30 öffnet z.B. das AGR-Ventil 11 bis zur ersten Stellung, so dass der Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 den Wert 5% annimmt. Wie in 3 gezeigt, steigt auch der MAP-Sensorwert (A), wenn der Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 erhöht wird bzw. steigt. Die Steuervorrichtung 30 kann einen zweiten MAP-Sensorwert MAP2 in einem Teilabschnitt (des zweiten Abschnitts) erhalten, in dem der MAP-Sensorwert (A) stabil wird.
  • Die Steuervorrichtung 30 ermittelt, ob der zweite MAP-Sensorwert MAP2 zwischen einem maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max1) und einem minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min1) liegt gemäß dem Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 in der ersten Stellung(S15).
  • Der maximale MAP-Sensorwert und der minimale MAP-Sensorwert gemäß dem Öffnungsgrad des AGR-Ventils können durch Experimente ermittelt werden. 4 ist ein Beispiel, in dem ein Nennwert des MAP-Sensorwerts (Nominal), ein maximaler MAP-Sensorwert (Max) und ein minimaler MAP-Sensorwert (Min) auf der Grundlage eines Experiments gemäß dem Öffnungsgrad (AGR OFFEN) des AGR-Ventils ermittelt worden sind. In einem Zustand, in dem das AGR-Ventil um einen (bestimmten) Öffnungsgrad geöffnet ist, erhält man den maximalen MAP-Sensorwert (zu diesem Öffnungsgrad), wenn die maximale (maximal mögliche) Menge an Abgas dem Ansaugkrümmer zugeführt wird, und den minimalen MAP-Sensorwert (zu diesem Öffnungsgrad), wenn die minimale (minimal mögliche) Menge an Abgas dem Ansaugkrümmer zugeführt wird. Wie in 4 gezeigt, steigt der MAP-Sensorwert, wenn der Öffnungsgrad (AGR OFFEN) des AGR-Ventils steigt, wobei ein Nennwert des MAP-Sensorwerts (Nominal) zwischen dem maximalen MAP-Sensorwert (Max) und dem minimalen MAP-Sensorwert (Min) variiert.
  • Das heißt, für den Fall, in dem das AGR-Modul normal arbeitet, variiert der MAP-Sensorwert, welcher vom MAP-Sensor 20 gemessen wird, in einem als normal angesehenen / zulässigen Wertebereich zwischen dem maximalen MAP-Sensorwert und dem minimalen MAP-Sensorwert.
  • Für den Fall, dass der zweite MAP-Sensorwert MAP2 nicht zwischen dem maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max1) und dem minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min1) liegt, setzt die Steuervorrichtung (die Variable) X auf den Wert 1 (S16).
  • Die Steuervorrichtung 30 öffnet das AGR-Ventil 11 bis zu einer zweiten Stellung während des dritten Abschnitts, um einen dritten MAP-Sensorwert MAP3 im dritten Abschnitt zu erhalten (S17). Die Steuervorrichtung 30 öffnet z.B. das AGR-Ventil 11 bis zu der zweiten Stellung, so dass der Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 den Wert 10% annimmt. Wie in 3 gezeigt, steigt auch der MAP-Sensorwert (A), wenn der Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 während des dritten Abschnitts erhöht wird bzw. steigt. Die Steuervorrichtung 30 erhält den dritten MAP-Sensorwert MAP3 in einem Teilabschnitt (des dritten Abschnitts), in dem der MAP-Sensorwert (A) stabil wird.
  • Die Steuervorrichtung 30 ermittelt, ob der dritte MAP-Sensorwert MAP3 zwischen einem maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max2) und einem minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min2) liegt (S18), bei einem Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils 11 in der zweiten Stellung. Das heißt, die Steuervorrichtung 30 ermittelt, ob der dritte MAP-Sensorwert MAP3 innerhalb eines als normal angesehen / zulässigen Wertebereichs liegt.
  • Falls der dritte MAP-Sensorwert MAP3 keinen Wert zwischen dem maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max2) und dem minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min2) annimmt, setzt die Steuervorrichtung 30 (die Variable) Y auf den Wert 1 (S19).
  • Die Steuervorrichtung 30 schließt das AGR-Ventil 11 in einem vierten Abschnitt und erhält einen vierten MAP-Sensorwert MAP4 während des vierten Abschnitts (S20). Wie in 3 gezeigt, kann die Steuervorrichtung 30 den vierten MAP-Sensorwert MAP4 in einem Teilabschnitt (des vierten Abschnitts) erhalten, in dem der MAP-Sensorwert (A) während des vierten Abschnitts stabil wird.
  • Die Steuervorrichtung 30 ermittelt, ob der erste MAP-Sensorwert MAP1 gleich dem vierten MAP-Sensorwert MAP4 ist (S21). Da der erste MAP-Sensorwert MAP1 und der vierte MAP-Sensorwert MAP4 in einem Zustand gemessen worden sind, in dem das AGR-Ventil 11 geschlossen war, müssen die Werte gleich groß sein, wenn das AGR-Modul normal arbeitet.
  • Falls der erste MAP-Sensorwert MAP1 und der vierte MAP-Sensorwert MAP4 nicht gleich sind, dann ermittelt die Steuervorrichtung, ob X und/oder Y den Wert 1 hat (S22). Falls der zweite MAP-Sensorwert MAP2 im zweiten Abschnitt nicht in dem zulässigen Wertebereich ist, dann gilt X=1, und falls der dritte MAP-Sensorwert MAP3 im dritten Abschnitt nicht in dem zulässigen Wertebereich ist, dann gilt Y=1, und deshalb bedeutet es, wenn X und/oder Y den Wert 1 annimmt, dass das AGR-Modul abnorm arbeitet.
  • Falls X und Y nicht 1 sind (also X=0 und Y=0), beginnt die Steuervorrichtung 30 wieder mit Schritt S13, in dem die Steuervorrichtung den erste MAP-Sensorwert MAP1 im ersten Abschnitt erhält.
  • Die Steuervorrichtung 30 ermittelt damit, dass die Steuerung des Abgasflusses durch das AGR-Modul abnorm durchgeführt wird (S23). Das heißt, die Steuervorrichtung 30 ermittelt, dass die Abgasrückführung aufgrund eines Defekts des AGR-Moduls abnorm arbeitet.
  • Die Steuervorrichtung 30 schließt das AGR-Ventil 11, falls sie ermittelt, dass das AGR-Modul defekt ist (S24). Falls das AGR-Modul in einem Zustand ausfällt, in dem das AGR-Ventil 11 offen ist, sinkt die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors und es kann zu einem Ruckeln des Motors (Drehzahlschwankungen) kommen. Zu diesem Zeitpunkt, aktiviert die Steuervorrichtung 30 eine Warnleuchte einer Armaturentafel, z.B. eines Kombiinstruments, welche den Defekt des AGR-Moduls anzeigt, um den Fahrer über den Defekt des AGR-Moduls zu informieren.
  • Das heißt, die Steuervorrichtung 30 kann ermitteln, ob das AGR-Modul ausgefallen ist, falls der erste MAP-Sensorwert MAP1 ungleich dem vierten MAP-Sensorwert MAP4 ist und der zweite MAP-Sensorwert MAP2 und/oder der dritte MAP-Sensorwert MAP3 außerhalb eines zulässigen Wertebereichs liegt.
  • Wenn der erste MAP-Sensorwert MAP1 und der vierte MAP-Sensorwert MAP4 gleich sind, dann ermittelt die Steuervorrichtung 30, dass die Steuerung des Abgasflusses durch das AGR-Modul abnorm durchgeführt wird (S25).
  • Folglich wird der MAP-Sensor 20, welcher nahe des Ansaugkrümmers angeordnet ist, dafür verwendet um einen Defekt / Fehler des AGR-Moduls zu ermitteln, während die Abgasrückführung ausgeführt wird. Es ist auch nicht erforderlich, einen separaten Luftmassensensor (MAF-Sensor) zur Erkennung des Defekts des AGR-Moduls bereitzustellen, und die Kosten können gespart werden.
  • Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „obere(r), „untere(r)“, „vordere(r)“, „hintere(r)“, „innere{r)“ und „äußere(r)“ dazu verwendet, um Eigenschaften der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
  • Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihrer praktischen Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist gewünscht, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims (6)

  1. Eine Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung (1), aufweisend: ein Abgasrückführungsmodul (AGR-Modul), welches einem Ansaugkrümmer Abgas aus einem Abgaskrümmer zuführt, einen Ansaugkrümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) (20), welcher den Druck im Ansaugkrümmer misst, und eine Steuervorrichtung (30), welche das AGR-Modul steuert, so dass die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, abschnittsweise gesteuert wird, und welche den Ausgabewert des MAP-Sensors (20) während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung überwacht, um zu ermitteln, ob das AGR-Modul fehlerhaft ist, wobei das AGR-Modul aufweist: ein Abgasrückführungsrohr (AGR-Rohr) (13), welches den Abgaskrümmer mit dem Ansaugkrümmer verbindet, ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) (11), welches an dem AGR-Rohr (13) angebracht ist, um die Durchflussrate des Abgases, welches dem Ansaugkrümmer aus dem Abgaskrümmer zugeführt wird, zu steuern, und eine Ventilbetätigungsvorrichtung (12), welche von der Steuervorrichtung (30) gesteuert wird, um das AGR-Ventil (11) zu betätigen wobei die Steuervorrichtung (30) einen ersten MAP-Sensorwert (MAP1) in einem ersten Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil geschlossen ist, einen zweiten MAP-Sensorwert (MAP2) in einem zweiten Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil bis zu einer ersten Stellung geöffnet ist, einen dritten MAP-Sensorwert (MAP3) in einem drittem Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil bis zu einer zweiten Stellung geöffnet ist, und einen vierten MAP-Sensorwert (MAP4) in einem vierten Abschnitt erhält, in dem das AGR-Ventil geschlossen ist, und wobei die Steuervorrichtung (30) ermittelt, dass der Abgasfluss von dem AGR-Modul normal gesteuert wird, wenn der erste MAP-Sensorwert (MAP1) gleich dem vierten MAP-Sensorwert (MAP4) ist.
  2. Die Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (30) ermittelt, dass der Abgasfluss von dem AGR-Modul abnorm gesteuert wird, wenn der erste MAP-Sensorwert (MAP1) ungleich dem vierten MAP-Sensorwert (MAP4) ist und wenn der zweite MAP-Sensorwert (MAP2) und/oder der dritte MAP-Sensorwert (MAP3) außerhalb eines vorbestimmten, zulässigen Wertebereichs liegt.
  3. Die Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasrückführung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (30) das AGR-Ventil (11) absperrt, wenn ermittelt wird, dass die durch das AGR-Modul gesteuerte Rückführung des Abgases abnorm ist.
  4. Ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung mit den folgenden Schritten: Schließen eines AGR-Ventils (11) während eines Zustands der Kraftstoffzufuhrunterbrechung und Erhalten eines ersten MAP-Sensorwerts (MAP1), welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, Öffnen des AGR-Ventils (11) bis zu einer ersten Stellung und Erhalten eines zweiten MAP-Sensorwerts (MAP2), welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, Schließen des AGR-Ventils (11) und Erhalten eines vierten MAP-Sensorwert (MAP4), welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, und Vergleichen des ersten MAP-Sensorwerts (MAP1) mit dem vierten MAP-Sensorwert (MAP4) und Ermitteln, ob das AGR-Ventil die Abgasrückführung normal steuert, wobei das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Ermitteln, ob der zweite MAP-Sensorwert (MAP2) zwischen einem maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max1) und einem minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min1) liegt gemäß einem Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils (11), welches bis zur ersten Stellung geöffnet ist, Öffnen des AGR-Ventils (11) bis zu einer zweiten Stellung und Erhalten eines dritten MAP-Sensorwerts (MAP3), welcher den Druck im Ansaugkrümmer angibt, Ermitteln, ob der dritte MAP-Sensorwert (MAP3) zwischen einem maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max2) und einem minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min2) liegt gemäß dem Öffnungsgrad (B) des AGR-Ventils (11), welches bis zur zweiten Stellung geöffnet ist, und Ermitteln, dass das AGR-Ventil (11) die Abgasrückführung normal steuert, wenn der erste MAP-Sensorwert (MAP1) gleich dem vierten MAP-Sensorwert (MAP4) ist.
  5. Das Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung gemäß Anspruch 4, wobei das Ermitteln, ob das AGR-Ventil (11) die Abgasrückführung normal steuert, die Schritte aufweist: Ermitteln, dass das AGR-Ventil (11) die Abgasrückführung abnorm steuert, wenn der erste MAP-Sensorwert (MAP1) ungleich dem vierten MAP-Sensorwert (MAP4) ist und wenn der zweite MAP-Sensorwert (MAP2) und/oder der dritte MAP-Sensorwert (MAP3) einen maximalen MAP-Sensorwert (MAP_max1, MAP_max2) übersteigt oder unterhalb eines minimalen MAP-Sensorwert (MAP_min1, MAP_min2) liegt.
  6. Das Verfahren zur Überwachung einer Abgasrückführung gemäß Anspruch 5, ferner die Schritte aufweisend: Schließen des AGR-Ventils (11), wenn ermittelt wird, dass das AGR-Ventil (11) die Abgasrückführung abnorm steuert.
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