DE102012109023A1 - System und Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung - Google Patents

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Abstract

Bereitgestellt sind ein Verfahren und ein System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung, welche einen Zustand von einem Motor messen, ein appliziertes System ermitteln zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß des gemessenen Zustands von dem Motor, und beurteilen, ob ein System fehlerhaft ist, durch Messen der Position von einem EGR-Ventil eines nicht-applizierten EGR-Systems und Vergleichen der Position mit einer vorbestimmten Referenz-Position.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2011-0132269 , welche am 9. Dezember 2011 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Überwachung einer Abgas-Rückführung (sog. „EGR” oder „AGR”). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung, welche die Zuverlässigkeit von einem EGR-System verbessern können, um Probleme zu lösen, durch genaues und schnelles Überwachen/Nachverfolgen eines Fehlers von dem EGR-System.
  • Beschreibung verwandter Technik
  • Primäre Luftverunreinigungen eines Diesel-Fahrzeugs sind Stickoxid (NOx) und Partikelmaterial bzw. Feinstaub. Daher sind sie primäre Ziel-Gegenstände für die Regulierung des Abgases von dem Diesel-Fahrzeug.
  • Eine Abgas-Rückführung (EGR oder AGR) zum Reduzieren von Stickoxid (NOx) hat eine Eigenschaft des Reduzierens einer Verbrennungstemperatur durch Reduzieren der Dichte einer Einlassmischung, ohne ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von der Mischung selbst zu ändern, indem ein Teil von dem Abgas, welches nach der Verbrennung ausgestoßen wird, dazu gebracht wird, in der Einlassmischung enthalten zu sein und in eine Verbrennungskammer zu strömen.
  • D. h., in der EGR-Vorrichtung, in dem Fall, wo Emission, wie zum Beispiel NOx, gemäß einem Betriebszustand von dem Motor reduziert werden muss, wenn ein Teil von dem Abgas durch ein EGR-Ventil an einen Einlass bereitgestellt wird, um zusammen mit der Mischung in die Verbrennungskammer zu strömen, wird das Volumen des Abgases, welches als Inertgas in die Verbrennungskammer strömt, nicht geändert. Daher ist die Dichte der Mischung relativ reduziert, und als ein Resultat ist eine Flammen-Übertragungsgeschwindigkeit reduziert, wodurch eine Verbrennungsgeschwindigkeit reduziert ist. Folglich wird verhindert, dass eine Verbrennungstemperatur ansteigt, um die Menge von erzeugter Emission, wie zum Beispiel NOx, zu reduzieren.
  • Die EGR kann unterteilt werden in ein Nieder-Druck-EGR(kurz „LP EGR”)-System, welches Abgas, das durch eine Turbine von einem Turbolader strömt, durch einen Einlass-Kanal an einem vorderen Ende von bzw. vor einem Kompressor zirkuliert bzw. rückführt, sowie ein Hoch-Druck-EGR(kurz „HP EGR”)-System, welches Abgas zwischen einem Abgaskrümmer bzw. Abgassammler und der Turbine extrahiert bzw. entnimmt und das Abgas durch den Einlass-Kanal an einem hinteren Ende von bzw. hinter dem Kompressor und Zwischenkühler rückführt, wie in 1 veranschaulicht.
  • In der verwandten Technik wird überwacht, ob das Hoch-Druck-EGR-System oder das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist, durch Adoptieren zweier Schemata.
  • D. h., zwei Schemata umfassen ein EGR-Überwachungs-Schema, welches einen Krümmer-absoluter-Druck-Sensor (MAP-Sensor) verwendet, sowie ein EGR-Überwachungs-Schema, welches einen Temperatur-Sensor verwendet.
  • Bei dem ersten Schema bzw. bei der ersten Anordnung, welche den MAP-Sensor verwendet, wird eine Last-Variation abgetastet bzw. detektiert durch zwangsweißes Antreiben des EGR-Ventils unter einer Kraftstoff-Zufuhr-Unterbrechungs-Bedingung, um eine Fehlfunktion oder Störung von der EGR-Vorrichtung abzutasten, und bei dem letzteren Schema, welches den Temperatur-Sensor verwendet, wird eine Temperatur, wenn das EGR-Ventil betrieben wird, abgetastet durch Montieren des Temperatur-Sensors außerhalb des EGR-Ventils, um die Fehlfunktion von der EGR-Vorrichtung abzutasten.
  • Das Schema, welches den MAP-Sensor verwendet, misst die Menge von Luft, welche in einen Motor strömt, durch Detektieren eines negativen Drucks von einem Einlass-Krümmer mit Elektrizität und ist folglich sehr sensitiv bzw. empfindlich gegenüber einer Variation in dem elektrischen Widerstand und kann eine Variation in dem negativen Druck in Abhängigkeit eines zwangsweisen Antreibens von dem EGR-Ventil nicht genau abtasten. Das letztere Schema, welches den Temperatur-Sensor verwendet, tastet die Temperatur von Abgas ab, welches durch das EGR-Ventil strömt, und hat folglich ein Problem, dass eine Antwort-Verarbeitungs-Zeit verzögert ist und eine Haltbarkeit von dem Sensor selbst verschlechtert ist.
  • Die in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbarte Information dient lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht verstanden werden als eine Würdigung oder irgendeine Form von Vorschlag, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren und ein System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung bereitzustellen, welche einen Fehler von einem EGR-System genau und schnell überwachen/erkennen können durch Verbessern eines/einer existierenden EGR-System-Überwachungs-Schemas/Anordnung.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung in einem Dual-EGR-System aufweisen: (a) Messen eines Zustands von einem Motor, zum Beispiel Verbrennungsmotor, einschließlich/umfassend Informationen bezüglich der Drehzahl (rpm) von dem Motor und einer Kraftstoffmenge, (b) Entscheiden/Ermitteln/Festlegen/Auswählen eines applizierten EGR-Systems und eines nicht-applizierten EGR-Systems zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß dem gemessenen Zustand von dem Motor, (c) Messen einer Position von einem EGR-Ventil des nicht-applizierten EGR-Systems, wenn das applizierte EGR-System entschieden/ermittelt ist/wurde, und (d) Beurteilen, ob das System fehlerhaft ist durch Vergleichen einer gemessenen Position des EGR-Ventils mit einer vorbestimmten Referenz-Position.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: (e) Abschalten des applizierten Systems, wenn das System in dem Schritt (d) als fehlerhaft beurteilt wird.
  • Das applizierte EGR-System wird gemäß der Beurteilung aus dem Schritt (b) gesteuert („open loop-controlled” = „offene-Schleife-Steuerung” oder gesteuert).
  • Der Schritt (d) kann aufweisen: Beurteilen/Ermitteln, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Position des EGR-Ventils und der vorbestimmten Referenz-Position von einem normalen Bereich abweicht, Beurteilen/Ermitteln, ob eine Zeit, wenn bzw. während der die Differenz von dem normalen Bereich abweicht, so lange aufrechterhalten wird oder andauert wie eine vorbestimmte Zeit, Zählen/Erfassen (zahlenmäßig), als einen Fehler, eines Falls, in dem die Zeit so lange wie die vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird oder andauert, und Beurteilen/Entscheiden, dass das EGR-System in einer Fehler-Situation ist, wenn die Fehler-Zähl/Erfassungs-Anzahl größer als eine vorbestimmte Anzahl ist.
  • Der Schritt (d) kann ferner aufweisen: Beurteilen, ob die Fehler-Situation nach der Fehler-Zählung geheilt wird/ist, und Beurteilen/Entscheiden, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Situation für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt bzw. andauert, wobei die Fehler-Situation nicht geheilt ist.
  • Eine vorbestimmte Warnung wird ausgegeben, wenn beurteilt/entschieden wird, dass das System fehlerhaft ist, in dem Schritt (e).
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung in einem Dual-EGR-System aufweisen: eine Motorzustand-Messeinheit, welche einen Zustand von einem Motor misst, umfassend Informationen bezüglich der Drehzahl (rpm) des Motors und einer Kraftstoffmenge, eine Applikationssystem-Beurteilung/Entscheidungseinheit, welche ein appliziertes EGR-System und ein nicht-appliziertes EGR-System zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß dem gemessenen Zustand von dem Motor beurteilt/entscheidet/ermittelt/auswählt, eine Ventilposition-Messeinheit, welche eine Position von einem EGR-Ventil des nicht-applizierten EGR-Systems misst, wenn das applizierte EGR-System beurteilt/entschieden ist/wurde, und eine Systemfehler-Beurteilung/Entscheidungseinheit, welche beurteilt, ob das System fehlerhaft ist, durch Vergleichen der gemessenen Position von dem EGR-Ventil mit einer vorbestimmten Referenz-Position.
  • Das System kann eine Steuereinheit aufweisen, welche das applizierte EGR-System abschaltet, wenn die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist.
  • Die Steuereinheit steuert („open loop-controls” = steuert) das applizierte EGR-System gemäß einer Beurteilung von der Applikationssystem-Beurteilungseinheit.
  • Die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Position des EGR-Ventils und der vorbestimmten Referenz-Position von einem normalen Bereich abweicht, beurteilt, ob eine Zeit, wenn die Differenz von dem normalen Bereich abweicht, so lange aufrechterhalten wird bzw. andauert wie eine vorbestimmte Zeit, zählt/erfasst, als einen Fehler, einen Fall, wo die Zeit so lange wie die vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird, und beurteilt/entscheidet, dass das EGR-System in einer Fehler-Situation ist, wenn die Anzahl der Fehler-Zählung größer ist als eine vorbestimmte Anzahl.
  • Die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt, ob die Fehler-Situation der Fehler-Zählung geheilt ist, und beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Situation für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, wobei die Fehler-Situation nicht geheilt ist.
  • Eine vorbestimmte Warnung wird ausgegeben, wenn die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist.
  • Gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, da ein Verfahren und ein System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung einen Zustand von einem EGR-System, welches unter Verwendung eines Dual-EGR-Systems arbeitet bzw. betrieben wird, beurteilen kann anhand der Position von einem EGR-Ventil eines EGR-Systems, welches nicht betrieben wird, können das Verfahren und das System den Zustand von dem EGR-System schnell und genau in Echtzeit überwachen.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche ersichtlich sind aus oder im Detail dargelegt sind in der angehängten Zeichnung, welche hierin mitaufgenommen ist, sowie der folgenden detaillierten Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Konfigurations-Ansicht von einem Dual-EGR-System.
  • 2 ist eine Konfigurations-Ansicht von einem System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein Flussdiagramm von einem Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine Konfigurations-Ansicht einer Logik, welche gemäß der als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit/bei einem Nieder-Druck-EGR-System angewandt wird.
  • 5 ist eine Konfigurations-Ansicht einer Arbeits-Karte bzw. eines Arbeits-Plans von einem Hoch-Druck-EGR-System-Ventil, wenn das System in einem normalen Zustand ist.
  • 6 ist eine Konfigurations-Ansicht einer Fehler-Detektions-Logik von dem System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung.
  • 7 ist ein Versuchs-Graf/Diagramm eines Prinzips des Verfahrens und des Systems zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß der als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Versuchs-Diagramm von dem Verfahren und System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß der als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer Fehler-Auftritts-Zeit.
  • 9 ist ein Versuchs-Diagramm von dem Verfahren und System zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß der als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Fehler-Auftritts-Anzahl.
  • Es sollte verständlich sein, dass die angehängte Zeichnung nicht notwendigerweise maßstabsgetreu ist, sondern eine etwas vereinfachte Wiedergabe von verschiedenen Merkmalen darstellt, welche illustrativ sind für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart ist, umfassend zum Beispiel spezifische Dimensionen, Orientierungen, Anordnungen und Formen, werden zum Teil durch die im Besonderen beabsichtigte Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt bzw. ermittelt.
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der Beispiele in der angehängten Zeichnung veranschaulicht und unten beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit als Beispiel dienenden Ausführungsformen beschrieben wird, sollte es verständlich sein, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu dienen soll, die Erfindung auf diese als Beispiel dienenden Ausführungsformen zu beschränken. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die als Beispiel dienenden Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche in dem Geist und Umfang der Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert wird, enthalten sein können.
  • Im Folgenden werden als Beispiel dienende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angehängte Zeichnung unten im Detail beschrieben.
  • 2 ist eine Konfigurations-Ansicht von einem System 10 zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 veranschaulicht, kann das System 10 zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen, in einem Dual-EGR-System, eine Motorzustand-Messeinheit 100, welche einen Zustand von einem Motor/Verbrennungsmotor misst, umfassend Informationen bezüglich bzw. betreffend die Drehzahl (rpm) des Motors sowie eine Kraftstoffmenge, eine Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200, welche ein appliziertes/ausgewähltes EGR-System und ein nicht-appliziertes EGR-System zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß dem gemessenen Zustand des Motors beurteilt/festgelegt/ermittelt, eine Ventilposition-Messeinheit 300, welche die Position von einem EGR-Ventil des in der Beurteilung nicht-applizierten EGR-Systems misst, eine Systemfehler-Beurteilungseinheit 400, welche beurteilt, ob das System fehlerhaft, ist durch Vergleichen der gemessenen Position des EGR-Ventils mit einer vorbestimmten Referenz-Position, und eine Steuereinheit 500, welche das applizierte System abschaltet, wenn die Systemfehler-Beurteilungseinheit 400 beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist.
  • Die Motorzustand-Messeinheit 100 misst verschiedene Informationen betreffend eine Drehzahl von dem Motor, d. h., Umdrehungen pro Minute (rpm), die Kraftstoffmenge, eine Einlassluft/Ansaugluft-Menge, eine Temperatur und Ähnliches. In einer oder einer Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen kann die Motorzustand-Messeinheit 100 verschiedene Sensoren aufweisen, wie zum Beispiel einen Motor-rpm-Sensor, einen Kraftstoff-Menge-Sensor, einen Luft-Menge-Mess-Sensor, einen Temperatur-Sensor und Ähnliche, um davon verschiedene Informationen bezüglich des Zustands von dem Motor zu erhalten.
  • In einer oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen kann die Motorzustand-Messeinheit 100 ein Teil sein, der/das eine elektronische Steuereinheit (ECU) von einem Fahrzeug ausmacht/bildet.
  • Verschiedene durch die Motorzustand-Messeinheit 100 gemessene Informationen bzgl. des Motorzustands werden an die die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 übertragen.
  • In einer oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen kann die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 ebenfalls ein Teil sein, der/das die ECU von dem Fahrzeug bildet, und die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 ermittelt/bestimmt ein EGR-System, welches für die Applikation geeignet ist, zwischen den Dualkonfigurierten EGR-Systemen, basierend auf den übermittelten Motorzustandsinformationen.
  • Da eine Abgas-Kontrolle in Europa und Nordamerika weiter verstärkt bzw. verschärft wird, wird es wichtiger, Stickoxid (NOx) zu entfernen, und ein Nieder-Druck(LP)-EGR-System sowie ein Hoch-Druck(HP)-EGR-System werden dual verwendet, um die Temperatur und den Strom von Rückführ-Gas (EGR-Gas) effizient zu steuern. Selbst in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass das Dual-EGR-System verwendet wird.
  • Die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 beurteilt/entscheidet, ob ein System von dem Hoch-Druck-EGR-Systemen und dem Nieder-Druck-EGR-System des Dual-EGR-Systems gemäß dem Zustand von dem Motor appliziert wird.
  • 4 ist ein Diagramm oder Plan, der eine Logik-Konfiguration zeigt betreffend einen Applikationszustand von dem Nieder-Druck-EGR-System in dem Dual-EGR-System, als eine beispielhafte Ausführungsform.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann ermittelt werden, ob das Nieder-Druck-EGR-System appliziert wird, durch Berücksichtigen von Zuständen, wie zum Beispiel die Umdrehungen pro Minute (RPM) von dem Motor oder die Kraftstoffmenge und die Temperatur von Kühlwasser und die Temperatur von Außenluft, und es kann ein Zustand angenommen werden, in dem es keine anderen Fehler von dem Nieder-Druck-EGR-System gibt. Da die Luftmenge gemäß der gegenwärtigen Temperatur von dem Kühlwasser, der Temperatur der Außenluft, dem Druck und Ähnlichen kompensiert wird, kann die Kompensationslogik für die Luftmenge nicht darauf appliziert werden. Ein Zustand, in dem das Nieder-Druck-EGR-System gemäß verschiedenen Zuständen von dem Motor appliziert wird, kann im Voraus gesetzt werden.
  • Selbst bei dem Hoch-Druck-EGR-System kann ein Zustand, in dem das Hoch-Druck-EGR-System gemäß verschiedenen Zuständen von dem Motor appliziert werden kann, im Voraus festgesetzt werden, ähnlich dem Nieder-Druck-EGR-System.
  • Die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 beurteilt, ob eines von dem Nieder-Druck-EGR-System und dem Hoch-Druck-EGR-System appliziert/angewandt/ausgewählt wird, durch Ermitteln des Zustands von dem Motor.
  • Die Ventilposition-Messeinheit 300 misst die Position von dem EGR-Ventil des EGR-Systems, welches in der Beurteilung durch die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 als das nicht-applizierte EGR-System beurteilt/festgelegt wurde. D. h., wenn das Nieder-Druck-EGR-System appliziert wird, wird die Position von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems gemessen, wohingegen, wenn das Hoch-Druck-EGR-System appliziert wird, die Position von dem EGR-Ventil des Nieder-Druck-EGR-Systems gemessen wird.
  • In einer oder der Mehrzahl der beispielhaften Ausführungsformen, wenn die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 beurteilt/entscheidet, dass das Nieder-Druck-EGR-System appliziert wird, steuert („open loopcontrol” = steuern) die Steuereinheit 500 das Nieder-Druck-EGR-System, und die Ventilpositions-Messeinheit 300 ermittelt die Position von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems.
  • In einer anderen oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen, wenn die Applikationssystem-Beurteilungseinheit 200 beurteilt/entscheidet, dass das Hoch-Druck-EGR-System appliziert wird, steuert („open loop-control” = steuern) die Steuereinheit 500 das Hoch-Druck-EGR-System, und die Ventilposition-Messeinheit 300 ermittelt die Position von dem EGR-Ventil des Nieder-Druck-EGR-Systems.
  • Zum Beispiel, da die Verfolgbarkeit von einer Hoch-Druck-EGR des Motors bei einer Nieder-Drehzahl-und-Nieder-Last-Bedingung/Zustand relativ exzellent ist und die Verfolgbarkeit einer Nieder-Druck-EGR bei einer Hoch-Drehzahl-und-Hoch-Last-Bedingung/Zustand relativ exzellent ist, kann die Steuereinheit 500 in einem Nieder-Drehzahl-und-Nieder-Last-Bereich die Hoch-Druck-EGR regeln („close loop-control” = „geschlossene-Schleife-Steuerung” oder regeln) und die Nieder-Druck-EGR steuern („open loop-controls” = „offene-Schleife-Steuerung” oder steuern), und kann in dem Hoch-Drehzahl-und-Hoch-Last-Bereich die Nieder-EGR regeln und die Hoch-Druck-EGR steuern, durch Reflektieren des Zustands.
  • Im Folgenden wird zur Erleichterung als ein Beispiel die Applikation/Auswahl des Nieder-Druck-EGR-Systems in den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Daher steuert die Steuereinheit 500 des Nieder-Druck-EGR-System und regelt des Hoch-Druck-EGR-System, und die Ventilposition-Messeinheit 300 ermittelt die Position von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems. Da des Hoch-Druck-EGR-System geregelt wird, wird der Zustand zurückgeführt, um des EGR-Ventil in Echtzeit zu steuern/regeln. Daher, wenn die Position von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems ermittelt wird, kann gesehen werden, ob das Nieder-Druck-EGR7-System normal betrieben wird. Wenn das Nieder-Druck-EGR-System ein Problem hat, ist die Position von dem EGR-Ventil, welches in dem Hoch-Druck-EGR-System geregelt („feedback-controlled” = geregelt) wird, unterschiedlich zu/gegenüber der Position von dem EGR-Ventil in einem normalen Zustand, und folglich muss die Position von dem EGR-Ventil ermittelt werden.
  • Folglich erhält die Systemfehler-Beurteilungseinheit 400 die Position von dem EGR-Ventil, welche durch die Ventilposition-Messeinheit 300 gemessen wird, und beurteilt, ob das System fehlerhaft ist, durch Vergleichen der erhaltenen Position von dem EGR-Ventil mit einer vorbestimmten Referenz-Position.
  • Die vorbestimmte Referenz-Position wird gespeichert durch Messen der Position von dem EGR-Ventil im Voraus, während. des Nieder-Druck-EGR-System normal betrieben wird, und wird die Position von dem EGR-Ventil, wenn des System in einem normalen Zustand ist.
  • In einer oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen kann eine Arbeit-Karte oder ein Arbeits-Plan von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems konfiguriert sein/werden, wenn das Nieder-Druck-EGR-System in dem normalen Zustand ist, wie in 5 veranschaulicht.
  • In einer oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen, wie in 6 veranschaulicht, kann die Systemfehler-Beurteilungseinheit 400 beurteilen, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Position von dem EGR-Ventil und der Referenz-Position von einem normalen Bereich abweicht, ob eine Zeit, wenn die Differenz von dem normalen Bereich abweicht, solange aufrechterhalten wird/andauert wie eine vorbestimmte Zeit, zählen, als einen Fehler, den Fall, wo die Zeit so lange wie die vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird/andauert, und beurteilen/entscheiden, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Zähl-Anzahl größer ist als die begrenzte Anzahl. Hierbei können der Normalbereich und die begrenzte Anzahl im Voraus durch ein Experiment gesetzt/festgelegt werden.
  • Die Systemfehler-Beurteilungseinheit 400 kann beurteilen, ob die Fehler-Situation nach dem Fehler-Zählen geheilt ist, um zu beurteilen/entscheiden, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Situation für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird, wobei die Fehler-Situation nicht geheilt ist.
  • Ferner, wenn die Systemfehler-Beurteilungseinheit 400 beurteilt/entscheidet, dass des System fehlerhaft ist, kann die Steuereinheit 500 von dem Fahrzeug eine System-Schutz-Aktion ergreifen/vornehmen durch Abschalten des Systems und Ausgeben einer vorbestimmten Warnung.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angehängte Zeichnung beschrieben.
  • 3 ist ein Flussdiagramm von einem Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 3 veranschaulicht, kann das Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß der als Beispiel dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen: (a) Messen eines Zustands von einem Motor/Verbrennungsmotor, umfassend Informationen bezüglich einer Drehzahl/rpm des Motors und einer Kraftstoffmenge (S10), (b) Entscheiden/Auswählen/Ermitteln eines applizierten EGR-Systems und eines nicht-applizierten EGR-Systems zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß dem gemessenen Zustand von dem Motor (S20), (c) Messen der Position von einem EGR-Ventil des in der Beurteilung nicht-applizierten EGR-Systems (S30), (b) Beurteilen, ob das System fehlerhaft ist, durch Vergleichen der gemessenen Position von dem EGR-Ventil mit einer vorbestimmten Referenz-Position (S40), und (e) Abschalten des applizierten Systems, wenn in dem Schritt (d) beurteilt/entschieden wird, dass das System fehlerhaft ist (S50).
  • Wie in der beispielhaften Ausführungsform in 3 veranschaulicht, wird zunächst (a) der Zustand von dem Fahrzeug-Motor ermittelt (S10).
  • In einer oder einer Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen werden ein Motor-rpm-Sensor, ein Kraftstoff-Menge-Sensor, ein Luft-Menge-Mess-Sensor, ein Temperatur-Sensor und Ähnliche bereitgestellt, um davon/damit verschiedene Zustände zu messen, wie zum Beispiel die rpm von dem Motor, die Kraftstoffmenge und Ähnliche (S10).
  • Als nächstes wird (b) ein zu applizierendes EGR-System zwischen dem Hoch-Druck-EGR-System und dem Nieder-Druck-EGR-System ermittelt, basierend auf der gemessenen Zustandsinformation von dem Motor, wie oben (S20).
  • Darüber hinaus wird (c), wenn das applizierte EGR-System beurteilt/entschieden ist, das EGR-System gesteuert, ein nicht-appliziertes EGR-System wird geregelt, und die Position von einem EGR-Ventil von dem nicht-applizierten EGR-System wird gemessen (S30). Zur leichteren Beschreibung wird im Folgenden das Applizieren des Nieder-Druck-EGR-Systems beschrieben. Daher wird in dem Schritt (c) das Nieder-EGR-System gesteuert, das Hoch-Druck-EGR-System wird geregelt, und die Position von dem EGR-Ventil von dem Hoch-Druck-EGR-System wird gemessen.
  • Als nächstes wird (d) die gemessene Position von dem Hoch-Druck-EGR-Ventil mit einer Referenz-Position in einem normalen Zustand verglichen, um zu beurteilen, ob das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist (S40). Wenn irgendeines von dem Nieder-Druck-EGR-System und dem Hoch-Druck-EGR-System fehlerhaft ist, hat der Fehler einen Effekt auf das andere. Da das Nieder-Druck-EGR-System gesteuert und das Hoch-Druck-EGR-System geregelt wird, in der beispielhaften Ausführungsform, wird, wenn das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist, die Steuerung/Regelung des EGR-Ventils von dem geregelten Hoch-Druck-EGR-System beeinflusst, und als ein Resultat weicht die Position von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems von der normalen Position des EGR-Ventils ab. Folglich wird durch Ermittlung der Situation in dem Schritt (d) beurteilt, ob das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist.
  • In einer oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen, wie in 3 veranschaulicht, kann der Schritt (d) (S40) aufweisen: Beurteilen, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Position des EGR-Ventils und der Referenz-Position von einem Normalbereich abweicht (S41), Beurteilen, ob eine Zeit, wenn die Differenz von dem Normalbereich abweicht, so lange aufrechterhalten bleibt/andauert wie eine vorbestimmte Zeit (S43), zählen, als einen Fehler, einen Fall, wo die Zeit so lange aufrechterhalten wird/andauert wie die vorbestimmte Zeit (S44), und Beurteilen/Entscheiden, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Anzahl von Fehler-Zählungen größer ist als die begrenzte Anzahl (S45).
  • Es wird beurteilt, ob die Differenz zwischen der Position von dem Hoch-Druck-EGR-Ventil und der Referenz-Position innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist (S41), und wenn die Differenz innerhalb des Bereichs ist, wird beurteilt/entschieden, dass das Nieder-Druck-EGR-System normal ist (S42), und danach kehrt der Prozess zu dem Schritt (a) zurück. Hingegen, wenn die Differenz von dem vorbestimmten Bereich abweicht, wird erneut/ferner beurteilt, ob eine Zeit, wenn die Differenz von dem vorbestimmten Bereich abweicht, so lange aufrechterhalten wird/andauert wie eine vorbestimmte Zeit (S43), und ein Fall, wo die Zeit so lange wie die vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird, wird als der Fehler gezählt. Es wird beurteilt, ob die Anzahl von Fehler-Zählungen/Erfassungen größer ist als die begrenzte Anzahl (S45), und wenn die Anzahl von Fehler-Zählungen nicht größer ist als die begrenzte Anzahl, kehrt der Prozess zu dem Schritt (a) zurück, und wenn die Anzahl von Fehler-Zählungen größer ist als die begrenzte Anzahl, wird beurteilt/entschieden, dass das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist (S50).
  • Es kann unmittelbar ermittelt/bestimmt werden, dass das System fehlerhaft ist, wenn lediglich ein einmaliger Fehler auftritt, aber da die Zuverlässigkeit von dem Überwachungsverfahren der vorliegenden Erfindung in diesem Fall noch immer verschlechtert sein kann, wird mit Zuverlässigkeit überwacht, ob das System fehlerhaft ist, durch Setzen der Fehler-Auftritt-Anzahl oder einer Fehler-Auftritt-Zeit. Zum Beispiel wird final beurteilt/entschieden, dass das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist, lediglich wenn die Fehler-Auftritts-Zeit kurz ist aber die Anzahl von Fehler-Auftritten großer ist als eine begrenzte maximale Anzahl, oder im Gegensatz hierzu die Anzahl von Fehler-Auftritten klein ist aber eine Fortdauer von dem Fehler für eine begrenzte vorbestimmte Zeit oder mehr aufrechterhalten wird/andauert. Daher kann die Zuverlässigkeit von dem Überwachungsverfahren der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
  • Ferner, in einer oder der Mehrzahl von beispielhaften Ausführungsformen, kann der Schritt (d) ferner aufweisen: Beurteilen, ob die Fehler-Situation nach der Fehler-Zählung geheilt ist (S46), und Beurteilen/Entscheiden, dass des System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Situation für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, wobei die Fehler-Situation nicht geheilt ist (S47), wie in 3 veranschaulicht.
  • Ferner, (e) wenn final beurteilt/entschieden wird, dass das System fehlerhaft ist, in der Beurteilung des Schritts (d), kann eine System-Schutz-Aktion vorgenommen werden durch Abschalten des applizierten Nieder-Druck-EGR-Systems und Ausgeben einer entsprechenden Warnung (S50).
  • Wie oben beschrieben, gemäß dem System 10 zum Überwachen einer Abgas-Rückführung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn des Nieder-Druck-EGR-System und das Hoch-Druck-EGR-System als das Dual-System verwendet werden, ist es möglich, schnell und genau zu beurteilen, ob das Nieder-Druck-EGR-System normal betrieben wird/arbeitet, durch Messen der Position von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems, in dem Fall des Applizierens des Nieder-Druck-EGR-Systems. Durch Bestimmen/Ermitteln der Position von dem EGR-Ventil des Nieder-Druck-EGR-Systems, wenn das Hoch-Druck-EGR-System betrieben wird/arbeitet, ist es möglich, schnell und genau zu bestimmen/ermitteln, oh das Hoch-Druck-EGR-System normal betrieben wird/arbeitet.
  • Die 7 bis 9 sind Versuchs-Ansichten von dem Verfahren und dem System zum Überwachen der Abgas-Rückführung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 veranschaulicht, wenn eine fehlerhafte Situation auftritt, wie zum Beispiel eine Situation, wo des Ventil von dem Nieder-Druck-EGR-System verstopft ist, wird ein Öffnungsgrad von dem EGR-Ventil des Hoch-Druck-EGR-Systems angepasst durch Reflektieren der fehlerhaften Situation, und als ein Ergebnis ist es möglich, zu ermitteln, ob das Nieder-Druck-EGR-System fehlerhaft ist, durch Ermitteln der Position von dem Hoch-Druck-EGR-Ventil. Wie in 8 veranschaulicht, wenn die Anzahl von Fehler-Auftritten eins ist, aber die Fehler-Auftritts-Zeit für eine vorbestimmte Zeit oder mehr andauert, kann final beurteilt/entschieden werden, dass das EGR-System fehlerhaft ist. Wie in 9 veranschaulicht, selbst wenn die Fehler-Auftritt-Andauer-Zeit kurz ist, aber die Anzahl von Fehler-Auftritten drei oder mehr ist, kann final beurteilt/entschieden werden, dass des EGR-System fehlerhaft ist.
  • Die vorhergehende Beschreibung von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde präsentiert zum Zwecke der Illustration und Beschreibung. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarten genauen Formen begrenzen, und selbstverständlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um hierdurch Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hierin angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert 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
    • KR 10-2011-0132269 [0001]

Claims (12)

  1. Ein Verfahren zum Überwachen einer Abgas-Rückführung in einem Dual-EGR-System, aufweisend: (a) Messen eines Zustands von einem Motor, umfassend Informationen bezüglich der Drehzahl (rpm) des Motors und einer Kraftstoffmenge (S10); (b) Entscheiden/Ermitteln eines applizierten EGR-Systems und eines nicht-applizierten EGR-Systems zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß des gemessenen Zustands von dem Motor (S20); (c) Messen einer Position von einem EGR-Ventil des nicht-applizierten EGR-Systems, wenn das applizierte EGR-System entschieden/ermittelt wurde (S30); und (d) Beurteilen, ob das System fehlerhaft ist durch Vergleichen einer gemessenen Position von dem EGR-Ventil mit einer vorbestimmten Referenz-Position (S40).
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: (e) Abschalten des applizierten Systems, wenn das System in dem Schritt (d) als fehlerhaft beurteilt wird.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das applizierte EGR-System gemäß der Beurteilung des Schritts (b) gesteuert wird.
  4. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Schritt (d) aufweist: Beurteilen, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Position von dem EGR-Ventil und der vorbestimmten Referenz-Position von einem normalen Bereich abweicht, Beurteilen, ob eine Zeit, wenn die Differenz von dem normalen Bereich abweicht, so lange aufrechterhalten wird wie eine vorbestimmte Zeit, Zählen, als einen Fehler, eines Falls, wo die Zeit so lange aufrechterhalten wird wie die vorbestimmte Zeit, und Beurteilen/Entscheiden, dass das EGR-System in einer Fehler-Situation ist, wenn die Fehler-Zähl-Anzahl größer ist als eine vorbestimmte Anzahl.
  5. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei: der Schritt (d) ferner aufweist: Beurteilen, ob die Fehler-Situation nach dem Fehler-Zählen geheilt ist, sowie Beurteilen/Entscheiden, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Situation für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, wobei die Fehler-Situation nicht geheilt ist.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei: in dem Schritt (e) eine vorbestimmte Warnung ausgegeben wird, wenn beurteilt/entschieden wird, dass das System fehlerhaft ist.
  7. Ein System (10) zum Überwachen einer Abgas-Rückführung in einem Dual-EGR-System, aufweisend: eine Motorzustand-Messeinheit (100), welche einen Zustand von einem Motor misst, umfassend Informationen bezüglich einer Drehzahl von dem Motor (rpm) und einer Kraftstoffmenge; eine Applikationssystem-Beurteilungseinheit (200), welche ein appliziertes EGR-System und ein nicht-appliziertes EGR-System zwischen einem Hoch-Druck-EGR-System und einem Nieder-Druck-EGR-System gemäß dem gemessenen Zustand von dem Motor ermittelt; eine Ventilposition-Messeinheit (300), welche eine Position von einem EGR-Ventil des nicht-applizierten EGR-Systems misst, wenn das applizierte EGR-System ermittelt ist; und eine Systemfehler-Beurteilungseinheit (400), welche beurteilt, ob das System fehlerhaft ist, durch Vergleichen der gemessenen Position von dem EGR-Ventil mit einer vorbestimmten Referenz-Position.
  8. Das System (10) nach Anspruch 7, ferner aufweisend: eine Steuereinheit (500), welche das applizierte EGR-System abschaltet, wenn die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist.
  9. Das System (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei: die Steuereinheit das applizierte EGR-System gemäß einer Beurteilung von der Applikationssystem-Beurteilungseinheit steuert.
  10. Das System (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei: die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Position von dem EGR-Ventil und der vorbestimmten Referenz-Position von einem normalen Bereich abweicht, beurteilt, ob eine Zeit, wenn die Differenz von dem normalen Bereich abweicht, so lange aufrechterhalten wird wie eine vorbestimmte Zeit, zählt, als einen Fehler, einen Fall, wo die Zeit so lange wie die vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird, und beurteilt/entscheidet, dass das EGR-System in einer Fehler-Situation ist, wenn die Fehler-Zähl-Anzahl größer ist als eine vorbestimmte Anzahl.
  11. Das System (10) nach Anspruch 10, wobei: die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt, ob die Fehler-Situation nach der Fehler-Zählung geheilt ist, und beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist, wenn die Fehler-Situation für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, wobei die Fehler-Situation nicht geheilt ist.
  12. Das System (10) nach Anspruch 8, wobei: eine vorbestimmte Warnung ausgegeben wird, wenn die Systemfehler-Beurteilungseinheit beurteilt/entscheidet, dass das System fehlerhaft ist.
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