DE102012203087A1 - Verfahren und System für Feuchtigkeitssensordiagnose - Google Patents

Verfahren und System für Feuchtigkeitssensordiagnose Download PDF

Info

Publication number
DE102012203087A1
DE102012203087A1 DE102012203087A DE102012203087A DE102012203087A1 DE 102012203087 A1 DE102012203087 A1 DE 102012203087A1 DE 102012203087 A DE102012203087 A DE 102012203087A DE 102012203087 A DE102012203087 A DE 102012203087A DE 102012203087 A1 DE102012203087 A1 DE 102012203087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
humidity
humidity sensor
temperature
intake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102012203087A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012203087B4 (de
Inventor
Gopichandra Surnilla
Imad Hassan Makki
Michael James Uhrich
Timothy Joseph Clark
James Michael Kerns
Robert Roy Jentz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102012203087A1 publication Critical patent/DE102012203087A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012203087B4 publication Critical patent/DE102012203087B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0418—Air humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für eine Kraftmaschine mit einem Feuchtigkeitssensor geschaffen. Die Verschlechterung des Feuchtigkeitssensors kann auf der Basis einer Änderung der relativen Einlassluftfeuchtigkeit im Vergleich zu einer Änderung der Einlasslufttemperatur oder des Einlassluftdrucks unter ausgewählten Bedingungen bestimmt werden. Eine zu einem Kraftmaschineneinlass zurückgeführte Menge an Abgas wird auf der Basis dessen, ob der Feuchtigkeitssensor verschlechtert oder funktionsfähig ist, unterschiedlich eingestellt.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die Diagnose für einen Feuchtigkeitssensor in einem Fahrzeugkraftmaschinensystem.
  • Hintergrund und Zusammenfassung
  • Kraftmaschinensysteme können mit Abgasrückführungssystemen (AGR-Systemen) konfiguriert sein, über die zumindest ein Teil des Abgases zum Kraftmaschineneinlass zurückgeführt wird. Verschiedene Sensoren können im Kraftmaschinensystem gekoppelt sein, um die Menge an AGR, die der Kraftmaschine zugeführt wird, abzuschätzen. Diese können beispielsweise verschiedene Temperatur-, Druck-, Sauerstoff- und Feuchtigkeitssensoren umfassen. Da die Genauigkeit der AGR-Abschätzung auf der korrekten Funktion der verschiedenen Sensoren beruht, wird eine periodische Sensordiagnose verwendet.
  • Eine Beispielmethode zum Diagnostizieren eines Feuchtigkeitssensors ist von Xiao u. a. in US 7 715 976 dargestellt. Darin wird eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis eines Vergleichs einer durch einen ersten Feuchtigkeitssensor im Einlasskrümmer abgeschätzten Einlassfeuchtigkeit mit einer durch einen zweiten Feuchtigkeitssensor im Auslasskrümmer abgeschätzten Auslassfeuchtigkeit und einer durch einen dritten Feuchtigkeitssensor, der außerhalb der Kraftmaschine angeordnet ist, abgeschätzten Umgebungsfeuchtigkeit bestimmt. Die Sensormesswerte werden während Bedingungen verglichen, unter denen erwartet wird, dass alle Sensormesswerte im Wesentlichen gleich sind, wie z. B. während Bedingungen ohne Kraftstoffversorgung der Kraftmaschine, unter denen das AGR-Ventil geschlossen ist. Wenn sich die Messwerte der drei Feuchtigkeitssensoren um mehr als einen Schwellenwert unterscheiden, kann eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung festgestellt werden. Wenn beispielsweise die Umgebungsfeuchtigkeit und die Auslassfeuchtigkeit im Wesentlichen gleich sind und sich die Einlassfeuchtigkeit um mehr als ein Schwellenausmaß von ihnen unterscheidet, kann eine Verschlechterung des Einlassfeuchtigkeitssensors festgestellt werden.
  • Die Erfinder haben jedoch hier ein potentielles Problem bei einer solchen Vorgehensweise erkannt. Die Genauigkeit der Bestimmung der Verschlechterung von irgendeinem Feuchtigkeitssensor kann von der korrekten Funktion der anderen Feuchtigkeitssensoren abhängen. Ferner können mehrere Feuchtigkeitssensoren nicht für die Kraftmaschinensteuerung erforderlich sein. Die Erfinder haben hier beispielsweise erkannt, dass selbst in einem System mit dualem Einlassweg es möglich sein kann, die Kraftmaschine mit verringerten Emissionen unter Verwendung einer asymmetrischen Feuchtigkeitserfassung wirksam zu betreiben.
  • In einem Beispiel kann folglich das obige Problem zumindest teilweise durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit einem Feuchtigkeitssensor angegangen werden. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis jeweils einer Änderung einer relativen Einlassluftfeuchtigkeit und -temperatur über eine Dauer seit einem Kraftmaschinenkaltstart.
  • Während eines Kraftmaschinenkaltstarts kann beispielsweise eine Kraftmaschineneinlasslufttemperatur durch einen Einlasskrümmer-Temperatursensor abgeschätzt werden, während eine relative Einlassluftfeuchtigkeit durch einen Feuchtigkeitssensor abgeschätzt wird. Die Einlasslufttemperatur und -feuchtigkeit können über eine Dauer seit dem Kraftmaschinenkaltstart überwacht werden. Die Dauer kann auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie z. B. einer Abgaskatalysatortemperatur basieren. In einem Beispiel können die Einlasslufttemperatur und -feuchtigkeit überwacht werden, bis sich die Abgaskatalysatortemperatur stabilisiert oder eine Schwellentemperatur (z. B. eine Anspringtemperatur) erreicht.
  • Wenn sich die Kraftmaschine über die Dauer seit dem Kaltstart aufwärmt, beginnt die Temperatur der Einlassluft anzusteigen. Da die relative Feuchtigkeit ein Maß des Prozentsatzes von Wasserdampf pro Bereich bei einer spezifischen Temperatur ist, wird erwartet, dass die relative Feuchtigkeit sich gemäß der Änderung der Einlasslufttemperatur ändert. Eine Kraftmaschinensteuereinheit kann eine Änderung der relativen Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeitssensor abgeschätzt wird, mit einer Änderung der Einlasslufttemperatur, die durch einen Temperatursensor abgeschätzt wird, vergleichen. Wenn die Änderung der relativen Feuchtigkeit zur Änderung der Lufttemperatur (wie durch eine Differenz oder ein Verhältnis der Änderung der Feuchtigkeit zur Änderung der Temperatur bestimmt) nicht proportional ist, kann eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung festgestellt werden und ein entsprechender Diagnosecode kann gesetzt werden. Mit anderen Worten, unter Verwendung des auf den Feuchtigkeitssensor erzeugten Temperatureffekts ist es möglich, den korrekten Feuchtigkeitssensorbetrieb mit der Temperaturänderung zu korrelieren.
  • Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung vorgesehen, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche, die der ausführlichen Beschreibung folgen, definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die irgendwelche vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispielkraftmaschinensystems und eines zugehörigen AGR-Systems.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkammer des Kraftmaschinensystems von 1.
  • 3 zeigt einen Ablaufplan hoher Ebene zum Einstellen der Kraftmaschinen-AGR-Strömung auf der Basis des Feuchtigkeitssensors von 1.
  • 4–5 zeigen Ablaufpläne hoher Ebene, die Beispielroutinen zum Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis der Einlasslufttemperatur oder des Einlassluftdrucks darstellen.
  • 6–7 zeigen Beispielabbildungen zum Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis der Routinen von 4–5.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren eines Feuchtigkeitssensors, der in einem Kraftmaschinensystem (1–2) gekoppelt ist. Auf der Basis einer relativen Einlassluftfeuchtigkeit, wie durch den Feuchtigkeitssensor bestimmt, kann eine AGR-Strömung, die zum Kraftmaschineneinlass zurückgeführt wird, eingestellt werden (3). Ferner kann der Feuchtigkeitssensor periodisch diagnostiziert werden. Während ausgewählter Bedingungen kann insbesondere die vom Feuchtigkeitssensor ausgegebene relative Feuchtigkeit mit einem Einlassluftdruck oder einer Einlasslufttemperatur verglichen werden. Auf der Basis von Korrelationen zwischen Änderungen der abgeschätzten relativen Feuchtigkeit und Änderungen der abgeschätzten Einlasslufttemperatur oder des abgeschätzten Einlassluftdrucks kann die Feuchtigkeitssensorverschlechterung angegeben werden. In einem Beispiel kann eine Kraftmaschinensteuereinheit dazu konfiguriert sein, eine Diagnoseroutine, wie z. B. in 4 dargestellt, durchzuführen, um eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis einer Änderung der relativen Feuchtigkeit als Reaktion auf eine Änderung des Einlassluftdrucks, die durch vorübergehendes Schließen eines AGR-Drosselventils erzeugt wird, zu identifizieren. In einem anderen Beispiel kann die Steuereinheit eine Diagnoseroutine, wie in 5 dargestellt, durchführen, um eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis einer Änderung der Feuchtigkeit als Reaktion auf eine Änderung der Einlasslufttemperatur über eine Dauer seit einem Kraftmaschinenkaltstart zu identifizieren. Beispielabbildungen, die verwendet werden können, um die Feuchtigkeitssensorverschlechterung zu identifizieren, sind in 6–7 dargestellt. In dieser Weise kann die Feuchtigkeitssensorverschlechterung ohne Verlassen auf zusätzliche Feuchtigkeitssensoren diagnostiziert werden.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiel-Kraftmaschinensystems 100 mit Turbolader mit einer Brennkraftmaschine 10 mit mehreren Zylindern und doppelten Turboladern 120 und 130. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann das Kraftmaschinensystem 100 als Teil eines Antriebssystems für einen Personenkraftwagen enthalten sein. Das Kraftmaschinensystem 100 kann Einlassluft über einen Einlassdurchgang 140 empfangen. Der Einlassdurchgang 140 kann einen Luftfilter 156 und ein AGR-Drosselventil 230 umfassen. Das Kraftmaschinensystem 100 kann ein geteiltes Kraftmaschinensystem sein, wobei der Einlassdurchgang 140 stromabwärts des AGR-Drosselventils 230 in einen ersten und einen zweiten parallelen Einlassdurchgang verzweigt ist, die jeweils einen Turboladerkompressor umfassen. Insbesondere wird zumindest ein Teil der Einlassluft zum Kompressor 122 des Turboladers 120 über einen ersten parallelen Einlassdurchgang 142 gelenkt und mindestens ein anderer Teil der Einlassluft wird zum Kompressor 132 des Turboladers 130 über einen zweiten parallelen Einlassdurchgang 144 des Einlassdurchgangs 140 gelenkt.
  • Der erste Teil der gesamten Einlassluft, die durch den Kompressor 122 komprimiert wird, kann dem Einlasskrümmer 160 über den ersten parallelen verzweigten Einlassdurchgang 146 zugeführt werden. In dieser Weise bilden die Einlassdurchgänge 142 und 146 einen ersten parallelen Zweig des Lufteinlasssystems der Kraftmaschine. Ebenso kann ein zweiter Teil der gesamten Einlassluft über den Kompressor 132 komprimiert werden, wo sie über den zweiten parallelen verzweigten Einlassdurchgang 148 zum Einlasskrümmer 160 zugeführt werden kann. Folglich bilden die Einlassdurchgänge 144 und 148 einen zweiten parallelen Zweig des Lufteinlasssystems der Kraftmaschine. Wie in 1 gezeigt, kann die Einlassluft von den Einlassdurchgängen 146 und 148 über einen gemeinsamen Einlassdurchgang 149 wieder kombiniert werden, bevor sie den Einlasskrümmer 160 erreicht, wo die Einlassluft zur Kraftmaschine zugeführt werden kann.
  • Ein erstes AGR-Drosselventil 230 kann im Kraftmaschineneinlass stromaufwärts des ersten und des zweiten parallelen Einlassdurchgangs 142 und 144 angeordnet sein, während ein zweites Lufteinlassdrosselventil 158 im Kraftmaschineneinlass stromabwärts des ersten und des zweiten parallelen Einlassdurchgangs 142 und 144 und stromabwärts des ersten und des zweiten parallelen verzweigten Einlassdurchgangs 146 und 148, beispielsweise im gemeinsamen Einlassdurchgang 149, angeordnet sein kann.
  • In einigen Beispielen kann der Einlasskrümmer 160 einen Einlasskrümmer-Drucksensor 182 zum Abschätzen eines Krümmerdrucks (MAP) und/oder einen Einlasskrümmer-Temperatursensor 183 zum Abschätzen einer Krümmerlufttemperatur (MCT) umfassen, die jeweils mit der Steuereinheit 12 kommunizieren. Der Einlassdurchgang 149 kann einen Luftkühler 154 und/oder eine Drosselklappe (wie z. B. ein zweites Drosselventil 158) umfassen. Die Position des Drosselventils 158 kann durch das Steuersystem über einen Drosselklappenaktuator (nicht dargestellt), der mit der Steuereinheit 12 kommunikativ gekoppelt ist, eingestellt werden. Ein Pumpgrenzventil 152 kann vorgesehen sein, um die Kompressorstufen der Turbolader 120 und 130 über einen Umleitdurchgang 150 selektiv zu umgehen. Als ein Beispiel kann sich das Pumpgrenzventil 152 öffnen, um eine Strömung durch den Umleitdurchgang 150 zu ermöglichen, wenn der Einlassluftdruck stromaufwärts der Kompressoren einen Schwellenwert erreicht.
  • Die Kraftmaschine 10 kann mehrere Zylinder 14 umfassen. Im dargestellten Beispiel umfasst die Kraftmaschine 10 sechs Zylinder, die in einer V-Konfiguration angeordnet sind. Insbesondere sind die sechs Zylinder in zwei Reihen 13 und 15 angeordnet, wobei jede Reihe drei Zylinder umfasst. In alternativen Beispielen kann die Kraftmaschine 10 zwei oder mehr Zylinder wie z. B. 4, 5, 8, 10 oder mehr Zylinder umfassen. Diese verschiedenen Zylinder können gleichmäßig aufgeteilt und in alternativen Konfigurationen angeordnet sein, wie z. B. V, in einer Reihe, kastenförmig usw. Jeder Zylinder 14 kann mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 166 konfiguriert sein. Im dargestellten Beispiel ist die Kraftstoffeinspritzdüse 166 eine Direkteinspritzdüse in den Zylinder. In anderen Beispielen kann jedoch die Kraftstoffeinspritzdüse 166 als Kraftstoffeinspritzdüse auf Kanalbasis konfiguriert sein. Weitere Details eines einzelnen Zylinders 14 werden nachstehend bei 2 beschrieben. Einlassluft, die zu jedem Zylinder 14 (hier auch als Brennkammer 14 bezeichnet) über den gemeinsamen Einlassdurchgang 149 zugeführt wird, kann für die Kraftstoffverbrennung verwendet werden und Verbrennungsprodukte können dann über reihenspezifische parallele Auslassdurchgänge ausgelassen werden. Im dargestellten Beispiel kann eine erste Reihe 13 von Zylindern der Kraftmaschine 10 Verbrennungsprodukte über einen ersten parallelen Auslassdurchgang 17 auslassen und eine zweite Reihe 15 von Zylindern kann Verbrennungsprodukte über einen zweiten parallelen Auslassdurchgang 19 auslassen. Jeder des ersten und des zweiten parallelen Auslassdurchgangs 17 und 19 kann ferner eine Turboladerturbine umfassen. Insbesondere können Verbrennungsprodukte, die über den Auslassdurchgang 17 ausgelassen werden, durch die Auslassturbine 124 des Turboladers 120 gelenkt werden, die wiederum am Kompressor 122 über die Welle 126 mechanische Arbeit leisten kann, um Komprimierung für die Einlassluft vorzusehen. Alternativ können einige oder alle der Abgase, die durch den Auslassdurchgang 17 strömen, die Turbine 124 über einen Turbinenumleitdurchgang 123 umgehen, wie durch einen Ladedruckbegrenzer 128 gesteuert. Ebenso können Verbrennungsprodukte, die über den Auslassdurchgang 19 ausgelassen werden, durch die Auslassturbine 134 des Turboladers 130 gelenkt werden, die wiederum am Kompressor 132 über die Welle 136 mechanische Arbeit leisten kann, um Komprimierung für die Einlassluft vorzusehen, die durch den zweiten Zweig des Einlasssystems der Kraftmaschine strömt. Alternativ kann einiges oder alles des Abgases, das durch den Auslassdurchgang 19 strömt, die Turbine 134 über einen Turbinenumleitdurchgang 133 umgehen, wie durch einen Ladedruckbegrenzer 138 gesteuert.
  • In einigen Beispielen können die Auslassturbinen 124 und 134 als Turbinen mit variabler Geometrie konfiguriert sein, wobei die Steuereinheit 12 die Position der Turbinenlaufradschaufeln (oder -flügel) einstellen kann, um den Energiepegel zu verändern, der von der Abgasströmung erhalten wird und ihrem jeweiligen Kompressor verliehen wird. Alternativ können die Auslassturbinen 124 und 134 als Turbinen mit variabler Düse konfiguriert sein, wobei die Steuereinheit 12 die Position der Turbinendüse einstellen kann, um den Energiepegel zu verändern, der von der Abgasströmung erhalten wird und ihrem jeweiligen Kompressor verliehen wird. Das Steuersystem kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, die Flügel- oder Düsenposition der Abgasturbinen 124 und 134 über jeweilige Aktuatoren unabhängig zu verändern.
  • Abgase im ersten parallelen Auslassdurchgang 17 können über den verzweigten parallelen Auslassdurchgang 170 zur Atmosphäre gelenkt werden, während Abgase im zweiten parallelen Auslassdurchgang 19 über den verzweigten parallelen Auslassdurchgang 180 zur Atmosphäre gelenkt werden können. Die Auslassdurchgänge 170 und 180 können eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen wie z. B. einen Katalysator und einen oder mehrere Abgassensoren umfassen, wie in 2 weiter ausgearbeitet.
  • Die Kraftmaschine 10 kann ferner einen oder mehrere Abgasrückführungsdurchgänge oder -schleifen (AGR-Durchgänge oder -schleifen) zum Zurückführen zumindest eines Teils des Abgases vom ersten und vom zweiten parallelen Auslassdurchgang 17 und 19 und/oder vom ersten und vom zweiten parallelen verzweigten Auslassdurchgang 170 und 180 zum ersten und zum zweiten parallelen Einlassdurchgang 142 und 144 und/oder zu den parallelen verzweigten Einlassdurchgängen 146 und 148 umfassen. Diese können Hochdruck-AGR-Schleifen zum Liefern von Hochdruck-AGR (HP-AGR) und Niederdruck-AGR-Schleifen zum Liefern von Niederdruck-AGR (LP-AGR) umfassen. In einem Beispiel kann HP-AGR bei Abwesenheit einer Aufladung, die durch die Turbolader 120, 130 bereitgestellt wird, geliefert werden, während LP-AGR in Gegenwart einer Turboladeraufladung und/oder wenn die Abgastemperatur über einem Schwellenwert liegt, geliefert werden kann. In noch weiteren Beispielen können sowohl HP-AGR als auch LP-AGR gleichzeitig geliefert werden.
  • Im dargestellten Beispiel kann die Kraftmaschine 10 eine erste Niederdruck-AGR-Schleife 202 zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom ersten verzweigten parallelen Auslassdurchgang 170 stromabwärts der Turbine 124 zum ersten parallelen Einlassdurchgang 142 stromaufwärts des Kompressors 122 umfassen. Ebenso kann die Kraftmaschine eine zweite Niederdruck-AGR-Schleife 212 zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom zweiten verzweigten parallelen Auslassdurchgang 180 stromabwärts der Turbine 134 zum zweiten parallelen Einlassdurchgang 144 stromaufwärts des Kompressors 132 umfassen. Die erste und die zweite LP-AGR-Schleife 202 und 212 können jeweilige LP-AGR-Ventile 204 und 214 zum Steuern einer AGR-Strömung (d. h. einer Menge an zurückgeführtem Abgas) durch die Schleifen sowie jeweilige Ladeluftkühler 206 und 216 zum Senken einer Temperatur des durch die jeweiligen AGR-Schleifen strömenden Abgases vor der Rückführung in den Kraftmaschineneinlass umfassen. Unter bestimmten Bedingungen können die Ladeluftkühler 206, 216 auch verwendet werden, um das durch die LP-AGR-Schleifen 202, 212 strömende Abgas zu erhitzen, bevor das Abgas in den Kompressor eintritt, um zu vermeiden, dass Wassertröpfchen auf die Kompressoren auftreffen.
  • Die Kraftmaschine 10 kann ferner eine erste Hochdruck-AGR-Schleife 208 zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom ersten parallelen Auslassdurchgang 17 stromaufwärts der Turbine 124 zum ersten verzweigten parallelen Einlassdurchgang 146 stromabwärts des Kompressors 122 umfassen. Ebenso kann die Kraftmaschine eine zweite Hochdruck-AGR-Schleife 218 zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom zweiten parallelen Auslassdurchgang 18 stromaufwärts der Turbine 134 zum zweiten verzweigten parallelen Einlassdurchgang 148 stromabwärts des Kompressors 132 umfassen. Die AGR-Strömung durch die HP-AGR-Schleifen 208 und 218 kann über jeweilige HP-AGR-Ventile 210 und 220 gesteuert werden.
  • Ein Feuchtigkeitssensor 232 und ein Drucksensor 234 können in nur einem der parallelen Einlassdurchgänge (hier im ersten parallelen Einlassluftdurchgang 142, aber nicht im zweiten parallelen Einlassdurchgang 144 dargestellt) stromabwärts des AGR-Drosselventils 230 enthalten sein. Der Feuchtigkeitssensor 232 kann dazu konfiguriert sein, eine relative Feuchtigkeit der Einlassluft abzuschätzen. Der Drucksensor 234 kann dazu konfiguriert sein, einen Druck der Einlassluft abzuschätzen. In einigen Ausführungsformen kann ein Temperatursensor auch im gleichen parallelen Einlassdurchgang stromabwärts des AGR-Drosselventils 230 enthalten sein.
  • Wie in 3–5 ausgearbeitet, kann eine Kraftmaschinensteuereinheit auf der Basis von Korrelationen zwischen einer vom Feuchtigkeitssensor ausgegebenen relativen Feuchtigkeit, wenn sich ein Einlassdruck oder eine Einlasstemperatur ändert, feststellen, ob der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig oder verschlechtert ist. Wenn der Feuchtigkeitssensor funktioniert, kann eine Menge an Abgas, das zum Kraftmaschineneinlass durch die HP-AGR- und/oder LP-AGR-Schleife zurückgeführt wird, auf der Basis der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors eingestellt werden. Eine AGR, die zur relativen Feuchtigkeit äquivalent ist, die vom Feuchtigkeitssensor erfasst wird, kann beispielsweise bestimmt werden und eine Position der LP-AGR-Ventile 204 und 214 und/oder der HP-AGR-Ventile 210 und 220 kann dementsprechend eingestellt werden, um jeweils die gewünschte LP-AGR und/oder HP-AGR vorzusehen. Demgegenüber kann, wenn der Feuchtigkeitssensor verschlechtert ist, die Kraftmaschinensteuereinheit eine Bedingung maximaler Feuchtigkeit annehmen (auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen), die äquivalente AGR berechnen und dementsprechend die LP-AGR- und/oder HP-AGR-Ventile einstellen. Durch Einstellen einer AGR-Strömung für beide Einlasszweige des geteilten Kraftmaschinensystem auf der Basis der Ausgabe eines einzelnen Feuchtigkeitssensors in nur einem der Einlasszweige kann die Anzahl von Sensoren, die für die Kraftmaschinen-AGR-Steuerung erforderlich sind, verringert werden, ohne die Genauigkeit der AGR-Steuerung zu beeinträchtigen. Indem keine zweckgebundenen Feuchtigkeitssensoren in jedem Einlassdurchgangszweig erforderlich sind (obwohl zusätzliche Feuchtigkeitssensoren in alternativen Ausführungsformen vorgesehen sein können, falls erwünscht), werden Komponentenverringerungsvorteile erreicht.
  • Die Position der Einlass- und Auslassventile jedes Zylinders 14 kann über hydraulisch betätigte Stößel, die mit Ventilstößelstangen gekoppelt sind, oder über einen Nockenprofilschaltmechanismus, in dem Nockenerhebungen verwendet werden, geregelt werden. In diesem Beispiel können zumindest die Einlassventile jedes Zylinders 14 durch Nockenbetätigung unter Verwendung eines Nockenbetätigungssystems gesteuert werden. Insbesondere kann das Einlassventil-Nockenbetätigungssystem 25 einen oder mehrere Nocken umfassen und kann eine variable Nockenzeitsteuerung oder einen variablen Nockenhub für die Einlass- und/oder Auslassventile verwenden. In alternativen Ausführungsformen können die Einlassventile durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Ebenso können die Auslassventile durch Nockenbetätigungssysteme oder elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 15 mit einer Steuereinheit 12 und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer über eine Eingabevorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert werden. Das Steuersystem 15 ist Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden) empfangend und Steuersignale zu mehreren Aktuatoren 81 sendend gezeigt. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Feuchtigkeitssensor 232, einen Einlassluftdrucksensor 234, einen MAP-Sensor 182 und einen MAT-Sensor 183 umfassen. In einigen Beispielen kann der gemeinsame Einlassdurchgang 149 einen Drosselklappen-Einlassdrucksensor (TIP-Sensor) zum Abschätzen eines Drosselklappen-Einlassdrucks (TIP) und/oder einen Drosselklappen-Einlasstemperatursensor zum Abschätzen einer Drosselklappen-Einlasstemperatur (TCT) umfassen. In anderen Beispielen können einer oder mehrere der AGR-Durchgänge Druck-, Temperatur- und Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren zum Bestimmen von AGR-Strömungseigenschaften umfassen. Zusätzliche Systemsensoren und Aktuatoren sind nachstehend mit Bezug auf 2 ausgearbeitet. Als weiteres Beispiel können die Aktuatoren 81 eine Kraftstoffeinspritzdüse 166, HP-AGR-Ventile 210 und 220, LP-AGR-Ventile 204 und 214, Drosselventile 158 und 230 und Ladedruckbegrenzer 128, 138 umfassen. Andere Aktuatoren wie z. B. eine Vielfalt von zusätzlichen Ventilen und Drosselklappen können mit verschiedenen Orten im Kraftmaschinensystem 100 gekoppelt sein. Die Steuereinheit 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf der Basis eines darin programmierten Befehls oder Codes entsprechend einer oder mehreren Routinen auslösen. Beispielsteuerroutinen werden hier im Hinblick auf 3–5 beschrieben.
  • 2 stellt eine Beispielausführungsform eines Zylinders oder einer Brennkammer der Brennkraftmaschine 10 dar. Die Kraftmaschine 10 kann Steuerparameter von der Steuereinheit 12 und eine Eingabe vom Fahrzeugfahrer 190 über eine Eingabevorrichtung 192 wie z. B. ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 194 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP empfangen. Der Zylinder (hier auch "Brennkammer") 14 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 236 mit einem darin angeordneten Kolben 238 umfassen. Der Kolben 238 kann mit einer Kurbelwelle 240 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 240 kann mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens über ein Getriebesystem gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor mit der Kurbelwelle 240 über ein Schwungrad gekoppelt sein, um einen Startvorgang der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
  • Der Zylinder 14 kann Einlassluft über eine Reihe von Einlassluftdurchgängen 242, 244 und 246 empfangen. Der Einlassluftdurchgang 246 kann mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 zusätzlich zum Zylinder 14 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlassdurchgänge eine Aufladungsvorrichtung wie z. B. einen Turbolader 280 umfassen. Beispielsweise zeigt 2 die Kraftmaschine 10 mit einem Turbolader mit einem Kompressor 282, der zwischen den Einlassdurchgängen 242 und 244 angeordnet ist, und einer Auslassturbine 284, die entlang des Auslassdurchgangs 248 angeordnet ist, konfiguriert. Der Kompressor 282 kann zumindest teilweise durch die Auslassturbine 284 über eine Welle 286 angetrieben werden, wobei die Aufladungsvorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. Ein Drosselventil 158 mit einer Drosselplatte 164 kann entlang eines Einlassdurchgangs der Kraftmaschine zum Verändern der Durchflussrate und/oder des Drucks der Einlassluft, die zu den Kraftmaschinenzylindern zugeführt wird, vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Drosselventil 158 stromabwärts des Kompressors 282 angeordnet sein, wie in 2 gezeigt, oder kann alternativ stromaufwärts des Kompressors vorgesehen sein.
  • Der Auslassdurchgang 248 kann Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 zusätzlich zum Zylinder 14 empfangen. Ein Abgassensor 228 ist mit dem Auslassdurchgang 248 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 278 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 228 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Liefern einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ausgewählt sein, wie beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO-Sensor (universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO-Sensor (wie dargestellt), ein HEGO-Sensor (erhitzter EGO-Sensor), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 278 kann ein Dreiwege-Katalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
  • Die Auslasstemperatur kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren (nicht dargestellt), die im Auslassdurchgang 248 angeordnet sind, abgeschätzt werden. Alternativ kann die Auslasstemperatur auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie z. B. Drehzahl, Last, Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AFR), Spätzündung usw. abgeleitet werden. Ferner kann die Auslasstemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 228 berechnet werden. Es ist zu erkennen, dass die Abgastemperatur alternativ durch eine beliebige Kombination von hier aufgelisteten Temperaturabschätzverfahren abgeschätzt werden kann.
  • Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile umfassen. Der Zylinder 14 ist beispielsweise mit mindestens einem Einlasstellerventil 250 und mindestens einem Auslasstellerventil 256, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind, gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10, einschließlich des Zylinders 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind, umfassen. Die Ventile des Zylinders 14 können über hydraulisch betätigte Stößel, die mit Ventilstößelstangen gekoppelt sind, oder über einen Nockenventilschaltmechanismus, in dem eine Nockenerhebung ohne Hub für deaktivierte Ventile verwendet wird, deaktiviert werden. In diesem Beispiel kann die Deaktivierung des Einlassventils 250 und des Auslassventils 256 durch Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 251 und 253 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 251 und 253 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und können ein oder mehrere eines Nockenprofilschaltsystems (CPS-Systems), eines Systems mit variabler Nockenzeitsteuerung (VCT), eines Systems mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT) und/oder eines Systems mit variablem Ventilhub (VVL), die durch die Steuereinheit 12 betätigt werden können, um den Ventilbetrieb zu verändern, verwenden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlass- und/oder Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. In einem Beispiel kann der Zylinder 14 ein Einlassventil, das über Nockenbetätigung mit VCT-Systemen gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 292 zum Einleiten der Verbrennung umfassen. Ein Zündsystem 290 kann einen Zündfunken zur Brennkammer 14 über die Zündkerze 292 als Reaktion auf ein Frühzündsignal SA von der Steuereinheit 12 unter ausgewählten Betriebsmodi liefern. In einigen Ausführungsformen kann jedoch die Zündkerze 292 weggelassen sein, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, wie es bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen zum Zuführen von Kraftstoff zu diesem konfiguriert sein. Als nicht begrenzendes Beispiel ist der Zylinder 14 mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 166 gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 166 ist direkt mit dem Zylinder 14 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in diesen im Verhältnis zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuereinheit 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, gekoppelt gezeigt. In dieser Weise schafft die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das, was als Direkteinspritzung (nachstehend auch als "DI" bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist. Alternativ kann die Einspritzdüse über Kopf und nahe dem Einlassventil angeordnet sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 166 von einem Hochdruckkraftstoffsystem 8 mit Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und einer Kraftstoffverteilerleitung zugeführt werden. Alternativ kann der Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck zugeführt werden, in welchem Fall die Zeitsteuerung der Direktkraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs begrenzter sein kann, als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Obwohl nicht gezeigt, können ferner die Kraftstofftanks einen Druckwandler aufweisen, der ein Signal zur Steuereinheit 12 liefert. Es ist zu erkennen, dass in einer alternativen Ausführungsform die Einspritzdüse 166 eine Kanaleinspritzdüse sein kann, die Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts des Zylinders 14 zuführt.
  • Die Steuereinheit 12 ist in 2 als Mikrocomputer mit einer Mikroprozessoreinheit 106, Eingabe/Ausgabe-Ports 108, einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, der in diesem speziellen Beispiel als Festwertspeicherchip (ROM-Chip) 110 gezeigt ist, einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 112, einem Haltespeicher (KAM) 114 und einem Datenbus gezeigt. Der Speichermedium-Festwertspeicher 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Befehle darstellen, die vom Prozessor 102 ausführbar sind, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten durchzuführen, die erwartet werden, aber nicht speziell aufgelistet sind. Die Steuereinheit 12 kann verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen empfangen, einschließlich der Messung der angesaugten Luftmassenströmung (MAF) vom Luftmassensensor 231; der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 116, der mit einer Kühlhülse 118 gekoppelt ist; einem Profilzündgebersignal (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 260 (oder anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 240 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappen-Positionssensor; und einem Krümmerabsolutluftdrucksignal (MAP) vom Sensor 182. Ein Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann durch die Steuereinheit 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Ferner können die Kurbelwellenposition sowie die Kurbelwellenbeschleunigung und Kurbelwellenoszillationen auch auf der Basis des Signals PIP identifiziert werden. Das Krümmerluftdrucksignal MAP vom Krümmerdrucksensor 182 kann verwendet werden, um eine Angabe von Unterdruck oder Druck im Einlasskrümmer zu liefern. Wie hier angegeben, kann ferner der Krümmerdruck auf der Basis von anderen Betriebsparametern wie z. B. auf der Basis beispielsweise von MAF und RPM abgeschätzt werden.
  • Die Kraftmaschine 10 umfasst ferner einen Feuchtigkeitssensor 232. Der Feuchtigkeitssensor kann eine Wasserdampfkonzentration von Luft, die in den Einlasskrümmer über den Einlassdurchgang 242 eintritt, detektieren. Wie vorher ausgearbeitet, kann der Feuchtigkeitssensor 232 stromabwärts eines AGR-Drosselventils (230, 1), aber stromaufwärts des Einlassdrosselventils 158 angeordnet sein. Ein Messwert der relativen Feuchtigkeit, der durch den Feuchtigkeitssensor erzeugt wird, gibt die Feuchtigkeit von Frischluft oder einer Kombination von Frischluft und zurückgeführter Auslassluft auf der Basis der Position des AGR-Drosselventils 230 und der LP-AGR- und HP-AGR-Ventile (von 1) an.
  • Wie vorstehend beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder einer Kraftmaschine mit mehreren Zylindern und jeder Zylinder kann ebenso seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, Kraftstoffeinspritzdüse, Zündkerze usw. umfassen.
  • 3 stellt eine Beispielroutine 300 zum Einstellen von einem oder mehreren AGR-Ventilen (wie z. B. einem AGR-Drosselventil, LP-AGR-Ventilen und/oder HP-AGR-Ventilen) dar, um eine gewünschte Menge an Abgasrückführung (AGR) auf der Basis einer relativen Feuchtigkeit der Einlassluft vorzusehen. Die Routine bestimmt eine AGR-Menge, die zur relativen Feuchtigkeit äquivalent ist, wie durch einen im Einlassdurchgang stromabwärts des AGR-Drosselventils angeordneten Feuchtigkeitssensor abgeschätzt. Unter Verwendung der Wasserdampfkonzentration der Einlassluft kann insbesondere eine genaue Angabe der äquivalenten AGR-Menge unter Verwendung einer Massenbilanzformel erzeugt werden. Auf der Basis der bestimmten zur Feuchtigkeit äquivalenten AGR-Menge wird eine Position von einem oder mehreren AGR-Ventilen eingestellt, um die gewünschte AGR-Strömung zu schaffen.
  • Bei 302 umfasst die Routine das Abschätzen und/oder Messen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Diese können beispielsweise den Zündfunkenzeitpunkt, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, die Kraftmaschinendrehzahl, die Drehmomentanforderung, die Katalysatortemperatur, den Kraftstofftyp usw. umfassen. Bei 304 kann eine gewünschte AGR-Menge auf der Basis der abgeschätzten Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bestimmt werden. Dies kann das Bestimmen einer Menge, einer Strömung und einer Temperatur von zu einem Kraftmaschineneinlass zurückzuführendem Abgas (beispielsweise von den parallelen Auslassdurchgängen zu jeweiligen parallelen Einlassdurchgängen in einem geteilten Kraftmaschinensystem) umfassen. Dies kann ferner das Feststellen, ob die gewünschte Menge an AGR als LP-AGR-Strömung, HP-AGR-Strömung oder Kombination davon vorgesehen werden soll, umfassen.
  • Bei 306 kann festgestellt werden, ob der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig ist. An sich kann der Feuchtigkeitssensor periodisch unter Verwendung von Diagnoseroutinen wie z. B. jenen, die mit Bezug auf 4–5 ausgearbeitet sind, diagnostiziert werden. Wenn der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig ist, dann kann bei 308 die Feuchtigkeitssensorausgabe empfangen werden. Da der Feuchtigkeitssensor stromaufwärts des Punkts angeordnet ist, an dem das Abgas in das AGR-System eintritt, gibt an sich der Feuchtigkeitsmesswert des Feuchtigkeitssensors die Wasserdampfkonzentration der (frischen) Einlassluft an. Bei 310 kann eine Massenbilanzformel (z. B. Massenerhaltung) auf die empfangenen Feuchtigkeitsdaten angewendet werden, um die zur Feuchtigkeit äquivalente AGR-Menge der Einlassluft zu bestimmen und folglich einen zuzuführenden Abgasanteil zu bestimmen. In einem Beispiel kann auf der Basis der Massenbilanzformel und ferner auf der Basis des Verhältnisses der spezifischen Wärmen von Wasser und AGR 1 % Wasser auf die Masse bezogen als äquivalent zu 1,7 % AGR bestimmt werden.
  • Nach der Bestätigung, dass der Feuchtigkeitssensor nicht verschlechtert ist, kann bei 312 eine Menge an vom Kraftmaschinenauslass zum Kraftmaschineneinlass zurückgeführtem Abgas auf der Basis der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors eingestellt werden. Insbesondere kann die Position von einem oder mehreren AGR-Ventilen eingestellt werden, um die gewünschte AGR-Menge auf der Basis der zur Feuchtigkeit äquivalenten AGR-Menge, die aus der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors berechnet wird, zu liefern. Das eine oder die mehreren AGR-Ventile, die eingestellt werden, können eines oder mehrere des AGR-Drosselventils, der LP-AGR-Ventile (zum Einstellen einer Menge an vorgesehener LP-AGR) und die HP-AGR-Ventile (zum Einstellen einer Menge an vorgesehener HP-AGR) umfassen. Insbesondere kann die Position des einen oder der mehreren AGR-Ventile eingestellt werden, um die Differenz der AGR-Menge (z. B. unter Verwendung von Abgas und/oder Einlassluft) vorzusehen. In einem Beispiel kann die relative Feuchtigkeit 40 % sein. Die Kraftmaschine kann mit der festgelegten Feuchtigkeit kalibriert werden und die Menge von geplanter AGR kann auf der Basis der Menge an Wasser über oder unter der Basiswasserkonzentration beim festgelegten Feuchtigkeitspegel (d. h. 40 %) erhöht oder verringert werden.
  • Demgegenüber kann bei 320 als Reaktion auf die Angabe einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung (bei 306 empfangen) eine AGR-Strömung zur Kraftmaschine auf der Basis einer Annahme maximaler Feuchtigkeit eingestellt werden. Das heißt, eine maximale relative Feuchtigkeit kann auf der Basis der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen (z. B. auf der Basis der Umgebungstemperatur- und Druckbedingungen) bestimmt werden und die AGR, die zur maximalen angenommenen Feuchtigkeit äquivalent ist, kann bestimmt werden. Bei 322 kann folglich die Position des einen oder der mehreren AGR-Ventile eingestellt werden, um die Differenz der AGR-Menge vorzusehen.
  • An sich gibt die abgeschätzte relative Einlassluftfeuchtigkeit auch die Wahrscheinlichkeit einer Kondensation am Einlass und Auslass des Turboladerkompressors sowie des Ladeluftkühlerauslasses und Krümmers an. Wenn sich der Feuchtigkeitssensor verschlechtert, kann folglich die gewünschte AGR auf einen Wert gesetzt werden, so dass keine Kondensation stattfindet. Durch Einstellen der zugeführten AGR auf der Basis der Annahme von maximaler (z. B. 100 %) relativer Feuchtigkeit kann die Kondensation im Kraftmaschinensystem (insbesondere am Kompressor und in den AGR-Schleifen) verringert werden.
  • In einem Beispiel kann der Feuchtigkeitssensor in einem geteilten Kraftmaschinensystem mit einem ersten und einem zweiten parallelen Einlassdurchgang enthalten sein, wobei jeder Einlassdurchgang mit einer unterschiedlichen Gruppe von Zylindern gekoppelt ist. Der Feuchtigkeitssensor kann entweder im ersten oder im zweiten Einlassdurchgang angeordnet sein. Hier kann die AGR-Strömung zu beiden Einlassdurchgängen (und folglich zu verschiedenen Gruppen von Zylindern) auf der Basis der Ausgabe eines einzelnen Feuchtigkeitssensors eingestellt werden. Durch Verringern der Anzahl von Feuchtigkeitssensoren, die erforderlich sind, um die Kraftmaschine zu steuern, ohne die Genauigkeit der AGR-Bestimmung und -Strömungssteuerung zu beeinträchtigen, können Komponentenverringerungsvorteile im Kraftmaschinensystem erreicht werden.
  • Wenn man sich nun 4 zuwendet, wird eine Beispieldiagnoseroutine 400 zum Diagnostizieren des Feuchtigkeitssensors auf der Basis eines Einlassluftdrucks beschrieben.
  • Bei 402 können Kraftmaschinenbetriebsbedingungen abgeschätzt und/oder gemessen werden. Diese können beispielsweise den Einlassluftdruck, die Einlasslufttemperatur, die Einlassluftfeuchtigkeit, die Kraftmaschinendrehzahl, das gewünschte Drehmoment usw. umfassen. Bei 404 kann ein erstes AGR-Drosselventil geschlossen werden, während ein zweites Lufteinlassdrosselventil gleichzeitig geöffnet wird. Das heißt, das AGR-Drosselventil wird vorübergehend geschlossen, während Drehmomentstörungen vorübergehend durch Öffnen des Lufteinlassdrosselventils kompensiert werden. An sich kann das AGR-Drosselventil vollständig geschlossen oder teilweise geschlossen werden. In einem Beispiel kann das AGR-Drosselventil für eine Dauer auf der Basis der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen geschlossen werden. In einem anderen Beispiel kann das AGR-Drosselventil durch Einstellen eines Tastverhältnisses des Ventils geschlossen werden, wobei das Tastverhältnis auf der Basis der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eingestellt wird.
  • Bei 406 können jeweils eine Änderung des Einlassluftdrucks und eine Änderung der relativen Einlassluftfeuchtigkeit, die sich aus dem Schließen des AGR-Drosselventils ergeben, bestimmt werden. Die Änderung der relativen Einlassluftfeuchtigkeit kann auf der Ausgabe des Feuchtigkeitssensors, der stromabwärts des AGR-Drosselventils angeordnet ist, basieren, während die Änderung des Einlassluftdrucks auf der Ausgabe eines Drucksensors, der auch stromabwärts des AGR-Drosselventils im Einlassdurchgang gekoppelt ist, basieren kann. In einem Beispiel können eine anfängliche Feuchtigkeit und ein anfänglicher Druck abgeschätzt werden, wenn das Drosselventil geschlossen wird, und eine endgültige Feuchtigkeit und ein endgültiger Druck können abgeschätzt werden, wenn das Drosselventil wieder geöffnet wird, und eine Änderung der Feuchtigkeit und des Drucks dementsprechend berechnet werden.
  • Bei 408 kann ein Vergleich der resultierenden Änderung der relativen Feuchtigkeit (∆H) und der resultierenden Änderung des Einlassluftdrucks (∆P) als Reaktion auf das Schließen des AGR-Drosselventils durchgeführt werden. In einem Beispiel kann der Vergleich das Bestimmen eines Verhältnisses der Änderung der Feuchtigkeit zur Änderung des Drucks umfassen. In einem anderen Beispiel kann der Vergleich das Bestimmen einer Differenz (z. B. absoluten Differenz) der Änderung der Feuchtigkeit und der Änderung des Drucks umfassen.
  • Wenn ein Verhältnis der Änderung des Drucks zur Änderung der Feuchtigkeit höher ist als ein Schwellenwert, dann kann bei 410 festgestellt werden, dass der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig ist und dass die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors zuverlässig ist. Wenn das Verhältnis niedriger ist als ein Schwellenwert, dann kann bei 412 demgegenüber eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung festgestellt werden. Bei 414 kann folglich ein Diagnosecode gesetzt werden. Wie vorher in 3 (bei 320–322) ausgearbeitet, kann ferner bei Abwesenheit einer zuverlässigen Feuchtigkeitssensorausgabe eine AGR-Strömung auf der Basis der Annahme einer Bedingung maximaler Feuchtigkeit eingestellt werden, um die Kondensation im Kraftmaschinensystem zu verringern. In einem alternativen Beispiel kann eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung als Reaktion darauf, dass eine Differenz (z. B. absolute Differenz) zwischen der Änderung des Drucks und der Änderung der Feuchtigkeit höher ist als ein Schwellenwert, angegeben werden. Durch Korrelieren von erwarteten Änderungen der Feuchtigkeit mit Änderungen des Drucks kann in dieser Weise eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung genau festgestellt werden, ohne zusätzliche Feuchtigkeitssensoren zu erfordern.
  • Ein Beispiel einer Feuchtigkeitssensordiagnose auf Druckbasis ist in der Beispielabbildung von 6 gezeigt. Die Abbildung 600 stellt eine AGR-Drosselventilposition bei 606, Änderungen des Einlassluftdrucks bei 602 und entsprechende Änderungen der Einlassluftfeuchtigkeit bei 604 dar.
  • Bei t1 kann das AGR-Drosselventil für eine Dauer, die bis t2 dauert, geschlossen werden. An sich sind sowohl der Drucksensor als auch der Feuchtigkeitssensor stromabwärts eines AGR-Drosselventils in einem Einlassluftdurchgang angeordnet. Als Reaktion auf das Schließen des AGR-Drosselventils kann folglich die Druckausgabe aus dem Drucksensor beginnen abzunehmen. Da eine relative Feuchtigkeit der Einlassluft auf dem Druck der Einlassluft basiert, wird erwartet, dass der Druckabfall eine proportionale Abnahme der relativen Feuchtigkeit, die vom Feuchtigkeitssensor ausgegeben wird, verursacht. Wie dargestellt, kann zwischen t1 und t2 die Änderung der relativen Feuchtigkeit (∆H), die sich aus dem Ventilschließen ergibt, wie durch den Feuchtigkeitssensor abgeschätzt, zur Änderung des Drucks (∆P), die sich aus dem Ventilschließen ergibt, wie durch den Drucksensor abgeschätzt, proportional sein, was darauf hinweist, dass der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig ist.
  • Als Reaktion darauf, dass das Drosselventil anschließend bei t2 geöffnet wird, kann der Einlassluftdruck beginnen anzusteigen, und entsprechend kann die Feuchtigkeit auch zunehmen, wie erwartet. Zu einem alternativen Zeitpunkt t3 kann das AGR-Drosselventil für eine Dauer, die bis t4 dauert, geschlossen werden. Als Reaktion auf das Schließen des AGR-Drosselventils beginnt hier der Einlassdruck abzunehmen, es besteht jedoch keine signifikante Änderung der abgeschätzten Feuchtigkeit. Als Reaktion darauf, dass die durch den Feuchtigkeitssensor abgeschätzte Feuchtigkeitsänderung zur durch den Drucksensor abgeschätzten Druckänderung beim Drosselventilschließen disproportional ist, kann eine Kraftmaschinensteuereinheit bei t4 feststellen, dass der Feuchtigkeitssensor verschlechtert ist, und einen Diagnosecode setzen.
  • Wenn man sich nun 5 zuwendet, wird eine Beispieldiagnoseroutine 500 zum Diagnostizieren des Feuchtigkeitssensors auf der Basis der Einlasslufttemperatur beschrieben.
  • Bei 502 kann bestätigt werden, dass sich die Kraftmaschine unter einer Kaltstartbedingung befindet. An sich kann eine Kaltstartbedingung bestätigt werden, wenn eine Abgaskatalysatortemperatur unter einer Anspringtemperatur liegt und/oder wenn die Kraftmaschine für eine Schwellendauer nicht gestartet wurde. Wenn ein Kraftmaschinenkaltstart nicht bestätigt wird, kann die Routine enden. Bei 504 können Kraftmaschinebetriebsbedingungen abgeschätzt und/oder gemessen werden. Diese können beispielsweise den Einlassluftdruck, die Einlasslufttemperatur, die Einlassluftfeuchtigkeit, die Kraftmaschinendrehzahl, das gewünschte Drehmoment usw. umfassen.
  • Bei 506 kann eine Einlassluftladungstemperatur über eine festgelegte Dauer seit dem Kraftmaschinenkaltstart überwacht werden. Die Einlassluftladungstemperatur kann durch einen Temperatursensor, der im Kraftmaschineneinlass stromabwärts des ersten AGR-Drosselventils angeordnet ist, abgeschätzt werden. Bei 508 kann die Einlassluftfeuchtigkeit über dieselbe Dauer überwacht werden. Die relative Einlassluftfeuchtigkeit kann durch den Feuchtigkeitssensor, der im Kraftmaschineneinlass stromabwärts des ersten AGR-Drosselventils angeordnet ist, abgeschätzt werden. An sich kann die Dauer, über die die Temperatur und Feuchtigkeit überwacht werden, auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eingestellt werden. Die Einlasslufttemperatur und -feuchtigkeit können beispielsweise weiterhin überwacht werden, bis sich eine Abgaskatalysatortemperatur stabilisiert und/oder eine Anspringtemperatur (z. B. 180 °C) erreicht.
  • Bei 510 können eine Änderung der Einlasslufttemperatur (∆T) und eine Änderung der Einlassluftfeuchtigkeit (∆H) über die festgelegte Dauer bestimmt werden. Eine anfängliche Feuchtigkeit und Temperatur können beispielsweise am Beginn der Dauer abgeschätzt werden und eine endgültige Feuchtigkeit und Temperatur können am Ende der Dauer abgeschätzt werden. Bei 512 kann die Änderung der Temperatur (∆T) mit der Änderung der Feuchtigkeit (∆H) verglichen werden. In einem Beispiel kann der Vergleich das Bestimmen eines Verhältnisses der Änderung der Feuchtigkeit zur Änderung der Temperatur umfassen. In einem anderen Beispiel kann der Vergleich das Bestimmen einer Differenz (z. B. absoluten Differenz) der Änderung der Feuchtigkeit und der Änderung der Temperatur umfassen.
  • Wenn ein Verhältnis der Änderung der Temperatur zur Änderung der Feuchtigkeit höher ist als ein Schwellenwert, dann kann bei 514 festgestellt werden, dass der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig ist und dass die Ausgabe des Feuchtigkeitssensors zuverlässig ist. Wenn das Verhältnis niedriger ist als ein Schwellenwert, dann kann demgegenüber bei 516 eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung festgestellt werden. Folglich kann bei 518 ein Diagnosecode gesetzt werden. Wie vorher in 3 (bei 320–322) ausgearbeitet, kann bei Abwesenheit einer zuverlässigen Feuchtigkeitssensorausgabe ferner eine AGR-Strömung auf der Basis der Annahme einer Bedingung maximaler Feuchtigkeit eingestellt werden, um die Kondensation im Kraftmaschinensystem zu verringern. In einem alternativen Beispiel kann eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung als Reaktion darauf, dass eine Differenz (z. B. absolute Differenz) zwischen der Änderung der Temperatur und der Änderung der Feuchtigkeit höher ist als ein Schwellenwert, angegeben werden. Durch Korrelieren von erwarteten Änderungen der Feuchtigkeit mit Änderungen der Temperatur kann in dieser Weise eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung genau bestimmt werden, ohne zusätzliche Feuchtigkeitssensoren zu erfordern.
  • Ein Beispiel einer Feuchtigkeitssensordiagnose auf Temperaturbasis ist in der Beispielabbildung von 7 gezeigt. Die Abbildung 700 stellt eine Abgaskatalysatortemperatur bei 706, Änderungen der Einlasslufttemperatur bei 702 und entsprechende Änderungen der Einlassluftfeuchtigkeit bei 704 dar.
  • Bei t0 kann ein Kraftmaschinenkaltstart bestätigt werden. Für eine Dauer seit dem Kaltstart, insbesondere zwischen t0 und t5, können eine Einlasslufttemperatur (ACT) und -feuchtigkeit überwacht und verglichen werden. An sich kann die Dauer eine Dauer sein, über die die Abgaskatalysatortemperatur zunimmt, bis sie sich bei oder jenseits einer Anspringtemperatur stabilisiert. Sowohl der Einlasslufttemperatursensor als auch der Feuchtigkeitssensor können in einem Einlassluftdurchgang stromabwärts eines AGR-Drosselventils angeordnet sein. Wenn die Kraftmaschine startet, so dass sie sich über die Dauer seit dem Kaltstart erwärmt, nimmt folglich die Einlasslufttemperatur zu. Da die relative Feuchtigkeit auf der Temperatur basiert, wird erwartet, dass der Temperaturanstieg bewirkt, dass die vom Feuchtigkeitssensor ausgegebene relative Feuchtigkeit abnimmt. Zwischen t0 und t5 kann eine Änderung der Lufttemperatur (∆T) relativ zur Änderung der Feuchtigkeit (∆H) als proportional festgestellt werden, was darauf hinweist, dass der Feuchtigkeitssensor funktionsfähig ist. In einem alternativen Beispiel, in dem die Änderung der Feuchtigkeit zur Temperaturänderung nicht proportional ist, kann eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung als Reaktion darauf, dass die durch den Feuchtigkeitssensor abgeschätzte Feuchtigkeitsänderung zur durch den Temperatursensor abgeschätzten Temperaturänderung über die Dauer seit dem Kraftmaschinenkaltstart disproportional ist, angegeben werden.
  • Obwohl die dargestellten Diagnoseroutinen das Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis entweder eines Druck- oder eines Temperatureffekts auf die relative Feuchtigkeit darstellen, ist zu erkennen, dass in noch anderen Beispielen eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis von sowohl einem Druck- als auch einem Temperatureffekt auf die relative Feuchtigkeit angegeben werden kann. Eine Änderung der relativen Einlassluftfeuchtigkeit, die vom Feuchtigkeitssensor ausgegeben wird, kann beispielsweise mit jeweils einer Einlasslufttemperaturänderung, die vom Temperatursensor ausgegeben wird, und einer Einlassluftdruckänderung, die vom Drucksensor ausgegeben wird, verglichen werden. Bei einer Methode kann, wenn die Änderung der Feuchtigkeit nicht sowohl der Änderung der Temperatur als auch der Änderung des Drucks entspricht, eine Feuchtigkeitssensorverschlechterung angegeben werden.
  • Durch Korrelieren von Änderungen der Einlasslufttemperatur und/oder des Einlassluftdrucks mit Änderungen der Einlassluftfeuchtigkeit kann in dieser Weise eine Verschlechterung eines Feuchtigkeitssensors ohne Verlassen auf zusätzliche Feuchtigkeitssensoren und während der Verwendung von existierenden Temperatur- und Drucksensoren identifiziert werden. Durch Einstellen der AGR-Strömung zu einer Kraftmaschine auf der Basis der Ausgabe eines einzelnen Feuchtigkeitssensors können AGR-Einstellungen auf der Basis der Feuchtigkeit genau geschaffen werden, während Komponentenverringerungsvorteile erreicht werden.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Beispielsteuer- und -abschätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie z. B. durch ein Ereignis gesteuert, durch eine Unterbrechung gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. An sich können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen oder Funktionen in der dargestellten Sequenz, parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern ist für eine leichte Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen einen in das computerlesbare Speichermedium im Kraftmaschinensteuersystem zu programmierenden Code graphisch darstellen.
  • Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einer begrenzenden Hinsicht betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technologie kann beispielsweise auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
  • Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Integration von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen breiter, schmäler, gleich oder anders sind, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
  • 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
    • US 7715976 [0003]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit einem Feuchtigkeitssensor, das das Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis von jeweils einer Änderung einer relativen Einlassluftfeuchtigkeit und einer Einlasslufttemperatur über eine Dauer seit einem Kraftmaschinenkaltstart umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die relative Feuchtigkeit durch den Feuchtigkeitssensor abgeschätzt wird und wobei die Temperatur durch einen Temperatursensor abgeschätzt wird, wobei jeder des Feuchtigkeitssensors und des Temperatursensors in einem Kraftmaschineneinlass stromabwärts eines ersten Drosselventils angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Angabe das Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung als Reaktion darauf, dass ein Verhältnis der Änderung der Feuchtigkeit zur Änderung der Temperatur über die Dauer niedriger ist als ein Schwellenwert, umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Angabe das Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen der Änderung der Feuchtigkeit und der Änderung der Temperatur über die Dauer höher ist als ein Schwellenwert, umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Angabe das Setzen eines Diagnosecodes umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer auf einer Abgaskatalysatortemperatur basiert.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Dauer verlängert wird, wenn eine Differenz zwischen der Abgaskatalysatortemperatur und einer Schwellentemperatur zunimmt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kraftmaschine einen Kraftmaschineneinlass, einen Kraftmaschinenauslass, eine AGR-Schleife, die zwischen den Kraftmaschineneinlass und den Kraftmaschinenauslass gekoppelt ist, umfasst und wobei eine AGR-Strömung durch die AGR-Schleife auf der Basis der Angabe der Verschlechterung eingestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung das Einstellen der AGR-Strömung auf der Basis einer Ausgabe des Feuchtigkeitssensors, wenn der Feuchtigkeitssensor nicht verschlechtert ist, und das Einstellen der AGR-Strömung auf der Basis einer Annahme maximaler Feuchtigkeit, wenn der Feuchtigkeitssensor verschlechtert ist, umfasst.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit einem Feuchtigkeitssensor und einem Temperatursensor in einem Kraftmaschineneinlass, das Folgendes umfasst: während einer Kraftmaschinenkaltstartbedingung Abschätzen von jeweils einer Einlasslufttemperatur und einer relativen Feuchtigkeit über eine Dauer seit dem Kaltstart; Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung auf der Basis einer Änderung der Feuchtigkeit relativ zu einer Änderung der Temperatur über die Dauer; und Einstellen einer Menge an von einem Kraftmaschinenauslass zum Kraftmaschineneinlass zurückgeführtem Abgas auf der Basis der Angabe der Feuchtigkeitssensorverschlechterung.
  11. Kraftmaschinensystem, das Folgendes umfasst: einen ersten und einen zweiten parallelen Einlassdurchgang mit jeweils einem Turboladerkompressor; einen ersten und einen zweiten parallelen Auslassdurchgang mit jeweils einer Turboladerturbine; einen Feuchtigkeitssensor und einen Temperatursensor, die jeweils nur im ersten Durchgang angeordnet sind; und eine Steuereinheit, die mit Befehlen zum Angeben einer Feuchtigkeitssensorverschlechterung als Reaktion auf eine Feuchtigkeitsänderung relativ zu einer Temperaturänderung über eine Dauer seit einem Kraftmaschinenkaltstart konfiguriert ist; eine erste Niederdruck-AGR-Schleife zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom ersten parallelen Auslassdurchgang stromabwärts der Turbine zum ersten parallelen Einlassdurchgang stromaufwärts des Kompressors; eine zweite Niederdruck-AGR-Schleife zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom zweiten parallelen Auslassdurchgang stromabwärts der Turbine zum zweiten parallelen Einlassdurchgang stromaufwärts des Kompressors; eine erste Hochdruck-AGR-Schleife zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom ersten parallelen Auslassdurchgang stromaufwärts der Turbine zum ersten parallelen Einlassdurchgang stromabwärts des Kompressors; und eine zweite Hochdruck-AGR-Schleife zum Zurückführen zumindest einigen Abgases vom zweiten parallelen Auslassdurchgang stromaufwärts der Turbine zum zweiten parallelen Einlassdurchgang stromabwärts des Kompressors.
DE102012203087.5A 2011-03-10 2012-02-29 Verfahren und System für Feuchtigkeitssensordiagnose Active DE102012203087B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/045,123 2011-03-10
US13/045,123 US8881713B2 (en) 2011-03-10 2011-03-10 Method and system for humidity sensor diagnostics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012203087A1 true DE102012203087A1 (de) 2012-09-13
DE102012203087B4 DE102012203087B4 (de) 2024-03-14

Family

ID=46705594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012203087.5A Active DE102012203087B4 (de) 2011-03-10 2012-02-29 Verfahren und System für Feuchtigkeitssensordiagnose

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8881713B2 (de)
CN (1) CN102678392B (de)
DE (1) DE102012203087B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121918B4 (de) 2016-01-13 2020-01-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Anomalieerfassungsvorrichtung für Feuchtigkeitssensor
DE102017110592B4 (de) 2016-06-28 2020-06-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuerungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine
DE102013111445B4 (de) 2012-10-19 2023-12-28 Ford Global Technologies, Llc Motorsteuersystem und -verfahren
DE102014105232B4 (de) 2013-04-18 2024-05-23 Ford Global Technologies, Llc Feuchtigkeitssensor und Motorsystem

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120008202A (ko) * 2010-07-16 2012-01-30 현대자동차주식회사 저압 ｅｇｒ시스템 제어장치 및 방법
US9163588B2 (en) 2011-03-10 2015-10-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for humidity sensor diagnostics
US8881713B2 (en) 2011-03-10 2014-11-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for humidity sensor diagnostics
US8726658B2 (en) * 2011-07-22 2014-05-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation
US9157390B2 (en) 2011-09-21 2015-10-13 GM Global Technology Operations LLC Selective exhaust gas recirculation diagnostic systems and methods
US10066564B2 (en) 2012-06-07 2018-09-04 GM Global Technology Operations LLC Humidity determination and compensation systems and methods using an intake oxygen sensor
US9249764B2 (en) * 2012-03-06 2016-02-02 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods with humidity sensors
US9932917B2 (en) 2012-03-21 2018-04-03 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas recirculation control systems and methods
US9303592B2 (en) * 2012-11-28 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Crankcase ventilation tube disconnect detection via humidity sensor
US9482172B2 (en) * 2013-02-22 2016-11-01 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostics
US9382861B2 (en) * 2013-02-22 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Humidity Sensor Diagnostics
US9341133B2 (en) 2013-03-06 2016-05-17 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas recirculation control systems and methods
US9329160B2 (en) * 2013-04-05 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostic method using condensation clearing heater
US9389198B2 (en) * 2013-04-18 2016-07-12 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor and engine system
US9458760B2 (en) * 2013-05-02 2016-10-04 Ford Global Technologies, Llc Compressor recirculation valve control to reduce charge air cooler condensate
US9435298B2 (en) * 2013-07-09 2016-09-06 GM Global Technology Operations LLC Dedicated EGR engine with dynamic load control
US9631567B2 (en) 2013-08-15 2017-04-25 GM Global Technology Operations LLC Sensor based measurement and purge control of fuel vapors in internal combustion engines
US9175642B2 (en) 2013-09-23 2015-11-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for an intake humidity sensor
JP6121567B2 (ja) * 2013-12-10 2017-04-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 湿度計測装置
US9784195B2 (en) 2014-08-28 2017-10-10 Fca Us Llc Continuous adaptation of an intake oxygen sensor for pressure, humidity and aging
US9835082B2 (en) 2014-10-16 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improving turbocharger efficiency
US20160348618A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 Amphenol Thermometrics, Inc. Intake Air Sensor and Sensing Method for Determining Air Filter Performance, Barometric Pressure, and Manifold Pressure of a Combustion Engine
DE102015224929B4 (de) * 2015-12-11 2017-08-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überprüfung eines Feuchtigkeitssensors eines Dieselmotors
JP6012890B1 (ja) * 2016-01-18 2016-10-25 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置及びその制御方法
US10316775B2 (en) * 2016-06-09 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling engine torque while deactivating engine cylinders
US10358998B2 (en) 2017-03-30 2019-07-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for a humidity sensor in a vehicle
JP6863080B2 (ja) * 2017-05-25 2021-04-21 株式会社デンソー 電子制御装置
US10196996B2 (en) * 2017-07-07 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for diagnosing an engine intake humidity sensor
US10197000B1 (en) 2017-07-26 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for diagnosing a vehicle humidity sensor
JP7373380B2 (ja) * 2019-12-05 2023-11-02 ボッシュ株式会社 湿度センサ診断装置及び湿度センサ診断方法
JP7276254B2 (ja) * 2020-06-11 2023-05-18 トヨタ自動車株式会社 車両診断装置および車両診断システム
US11306670B1 (en) 2021-01-04 2022-04-19 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for relative humidity sensor diagnostics

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7715976B1 (en) 2009-04-02 2010-05-11 Ford Global Technologies, Llc EGR detection via humidity detection

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4335700A1 (de) * 1993-10-20 1995-04-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsüberwachung eines Sensors
DE60121113T2 (de) 2000-11-06 2006-11-09 Honda Giken Kogyo K.K. Vorrichtung zur Fehlerbestimmung eines Feuchtigkeitssensors und Vorrichtung zur Steuerung eines Umschaltventils im Abgassystem
JP4408554B2 (ja) 2000-11-08 2010-02-03 本田技研工業株式会社 排気ガス還流系の状態判定装置
JP4226286B2 (ja) * 2001-09-03 2009-02-18 本田技研工業株式会社 湿度センサの状態判定装置
JP3782341B2 (ja) * 2001-12-06 2006-06-07 本田技研工業株式会社 湿度センサの故障検知方法
US6725848B2 (en) 2002-01-18 2004-04-27 Detroit Diesel Corporation Method of controlling exhaust gas recirculation system based upon humidity
US7318409B2 (en) 2003-10-02 2008-01-15 Ford Global Technologies, Llc Vehicle engine control system utilizing humidity sensor
US7195009B2 (en) * 2003-10-02 2007-03-27 Ford Global Technologies, Llc Detection of a humidity sensor failure in an internal combustion engine
DE102004034324A1 (de) 2003-10-02 2005-04-28 Ford Global Tech Llc Luftfeuchtigkeit vorteilhaft nutzende Motorsteuerung
KR100537484B1 (ko) * 2004-02-03 2005-12-19 주식회사 한빛파워서비스 공기구동식 밸브시스템의 진단장치
FI20050530A (fi) 2005-05-18 2006-11-19 Vaisala Oyj Menetelmä ja laitteisto suhteellisen pitoisuuden mittauksen kalibroimiseksi
US7597093B2 (en) * 2006-09-05 2009-10-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Humidity based control system for an internal combustion engine
US8315759B2 (en) * 2008-04-04 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Humidity sensor diagnostic systems and methods
US8296042B2 (en) * 2009-03-23 2012-10-23 Ford Global Technologies, Llc Humidity detection via an exhaust gas sensor
JP2010223179A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Toyota Industries Corp 低圧ｅｇｒ装置を備えた内燃機関
US8459243B2 (en) * 2009-07-31 2013-06-11 Ford Global Technologies, Llc Method, systems and sensor for detecting humidity
US8881713B2 (en) * 2011-03-10 2014-11-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for humidity sensor diagnostics
US9163588B2 (en) * 2011-03-10 2015-10-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for humidity sensor diagnostics

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7715976B1 (en) 2009-04-02 2010-05-11 Ford Global Technologies, Llc EGR detection via humidity detection

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013111445B4 (de) 2012-10-19 2023-12-28 Ford Global Technologies, Llc Motorsteuersystem und -verfahren
DE102014105232B4 (de) 2013-04-18 2024-05-23 Ford Global Technologies, Llc Feuchtigkeitssensor und Motorsystem
DE102016121918B4 (de) 2016-01-13 2020-01-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Anomalieerfassungsvorrichtung für Feuchtigkeitssensor
DE102017110592B4 (de) 2016-06-28 2020-06-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuerungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
CN102678392A (zh) 2012-09-19
DE102012203087B4 (de) 2024-03-14
US9074548B2 (en) 2015-07-07
US20150066334A1 (en) 2015-03-05
US8881713B2 (en) 2014-11-11
US20120227719A1 (en) 2012-09-13
CN102678392B (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012203087B4 (de) Verfahren und System für Feuchtigkeitssensordiagnose
DE102012215462B4 (de) Verfahren zum abtasten eines einlasskrümmerdrucks
DE102015016095B4 (de) Verfahren und Systeme zur Diagnose eines Einlasssauerstoffsensors basierend auf Druck
DE102012202658B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der in einem Partikelfilter gespeicherten Russmasse
DE102012220527B4 (de) NOx-FEEDBACK ZUR VERBRENNUNGSSTEUERUNG
DE102016101210A1 (de) System und verfahren zum betreiben eines abgasrückführungsventils basierend auf einer temperaturdifferenz des ventils
DE102013113645B4 (de) Verfahren zum Steuern der Ansaugluftströmung in einer einen Ansaugluftkompressor umfassenden Brennkraftmaschine
DE102015200815A1 (de) Verfahren und System für die Vorzündungssteuerung
DE102008017794A1 (de) Verfahren zum Detektieren und Ausgleichen von Einspritzventilvariabilität bei einem Direkteinspritzsystem
DE102015111793A1 (de) Verfahren und System zum diagonalen Durchblasabgasspülen
DE102015108996A1 (de) Systeme und Verfahren zur Aufladungssteuerung
DE102014218501A1 (de) Verfahren und system für einen ansaugfeuchtigkeitssensor
DE102010006737A1 (de) Koordinierung von veränderlichen Nockensteuerzeiten und Motorsystemen mit veränderlichem Hubraum
DE102016120164A1 (de) Verfahren und Systeme für offene Schleifen- und geschlossene Schleifensteuerung eines Abgasrückführungssystems
DE102014216251A1 (de) Lernen der übertragungsfunktion des hubs des agr-ventils und der strömung des agr-ventils
DE102014210583A1 (de) Verfahren zum bestimmen des hubs eines ventils eines ladedrucksteuerventils
DE102012211408A1 (de) Abgasrückführungssystem (AGR-System)
DE102015201061B4 (de) Pumpverlustberechnungsvorrichtung für Verbrennungsmotor
DE102012203538A1 (de) Verfahren zur steuerung eines motors
DE102014222529A1 (de) Bestimmen der Verschmutzung des Abgasrückführungskühlers unter Verwendung eines DPOV-Sensors
DE102016101211A1 (de) System und verfahren zur diagnose von russansammlung an einem abgasrückführungsventil
DE102016114397A1 (de) Verfahren und systeme zur ladedrucksteuerung
DE102012222378A1 (de) Verfahren zum Verringern der Empfindlichkeit für Kraftmaschinenspülung
DE102014013675B4 (de) Abgasrezirkulations-Regel- bzw. Steuervorrichtung, Motor, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern einer EGR Vorrichtung und Computerprogrammprodukt
DE102014212744A1 (de) Verfahren und system für eine kraftmaschine für die detektion und milderung unzureichenden drehmoments

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: LORENZ SEIDLER GOSSEL RECHTSANWAELTE PATENTANW, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division