DE102012215989B4

DE102012215989B4 - Diagnoseverfahren für Abgasrückführung

Info

Publication number: DE102012215989B4
Application number: DE102012215989.4A
Authority: DE
Inventors: B. Jerry Song; Vijay Ramappan; Darrell W. Burleigh
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2032-09-11
Also published as: US20130073179A1; CN103016213B; US9157390B2; DE102012215989A1; CN103016213A

Abstract

Verfahren zum Detektieren einer Leckage eines Abgasrückführungssystems, das umfasst, dass:ein erster Durchfluss von Abgas, der zurück an den Ansaugkrümmer (12) rückgeführt wird, auf Grundlage einer Konzentration von Sauerstoff in dem Ansaugkrümmer (12) geschätzt wird;ein zweiter Durchfluss von Abgas, der zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, anhand einer Motordrehzahl, einer Motorlast und einer Öffnung eines Abgasrückführungs-(AGR)-Ventils (24) geschätzt wird;auf Grundlage des ersten Durchflusses und des zweiten Durchflusses selektiv angegeben wird, dass eine Leckage in dem Abgasrückführungs-(AGR)-System (16) vorhanden ist, wobei:wenn das AGR-Ventil (24) geschlossen ist, eine erste Differenz zwischen dem ersten Durchfluss und einem vorbestimmten Durchfluss gebildet wird, undwenn das AGR-Ventil (24) offen ist, eine zweite Differenz zwischen dem ersten Durchfluss und dem zweiten Durchfluss gebildet wird, undwenn eine der ersten und zweiten Differenz größer als ein vorbestimmter Leckagewert ist, selektiv angegeben wird, dass eine Leckage vorhanden ist;wobei, wenn eine Änderung der Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Drehzahl ist und wenn eine Änderung der Motorlast größer als eine vorbestimmte Last ist, das selektive Angeben einer Leckage abgeschaltet wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Diagnoseverfahren für Abgasrückführung von Verbrennungsmotoren.
HINTERGRUND
Ein Motor verbrennt Luft und Kraftstoff, um Drehmoment zu erzeugen. Luft strömt in den Motor durch ein Lufteinlasssystem. Kraftstoff wird durch eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen bereitgestellt. Aus der Verbrennung resultierendes Abgas wird von dem Motor an ein Abgassystem ausgestoßen. Ein Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor misst einen Massendurchfluss von Luft in das Lufteinlasssystem.
Ein Abgasrückführungs-(AGR)-System führt Abgas zurück an das Lufteinlasssystem. Zum Zurückströmen von Abgas in das Lufteinlasssystem muss ein Druck in dem Abgassystem größer als ein Druck in dem Lufteinlasssystem sein. Das AGR-System kann gesteuert werden, um ein Zielgemisch aus Abgas, Luft und Kraftstoff für jeden Zylinder bereitzustellen. Der Motor kann möglicherweise nicht wie beabsichtigt arbeiten, wenn das Zielgemisch nicht beibehalten wird. Zusätzlich kann die Feststellung der Anwesenheit eines Fehlers in dem AGR-System beispielsweise aus einem Grund einer An-Bord-Diagnose (OBD) und/oder einem oder mehreren anderen geeigneten Gründen erforderlich werden.
Die US 2010 / 0 042 284 A1 offenbart ein auf Luftströmung basierendes Steuersystem für einen Verbrennungsmotor, das eine erste Durchflussmenge von Abgas auf Basis einer Sauerstoffkonzentration im Ansaugkrümmer und eine zweite Durchflussmenge von Abgas auf Grundlage einer Motordrehzahl und Motorlast schätzt. Durch Vergleich der ersten und zweiten Durchflussmengen wird ein Fehler in dem Abgasrückführungssystem erkannt und angegeben.
Die US 2011 / 0 011 378 A1 beschreibt eine AGR-Vorrichtung mit einem AGR-Durchgang, der einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal eines Verbrennungsmotors verbindet, sowie einem AGR-Ventil. Ein Sauerstoffkonzentrationssensor erfasst die Sauerstoffkonzentration des durch den AGR-Durchgang strömenden Abgases. Während eines Kraftstoffabsperrbetriebs, der die Kraftstoffbelieferung des Verbrennungsmotors aussetzt, wird der Ventilöffnungsbetrag des AGR-Ventils variiert, und wenn während der Variation der Ventilöffnung Ausgangswerte des Sauerstoffkonzentrationssensors kleiner als ein vorbestimmter Wert sind, wird bestimmt, dass in der AGR-Vorrichtung ein Fehler vorhanden ist.
Weitere Verfahren zur Bestimmung einer Leckage in einem Abgasrückführungssystem sind in der DE 10 2010 026 869 A1 , der US 2007 / 0 062 499 A1 , der US 5 190 017 A und der US 5 639 961 A beschrieben. Ferner ist die US 2008 / 0 021 603 A1 zu nennen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Detektieren einer Leckage eines Abgasrückführungssystems zu schaffen, das weniger fehleranfällig und damit zuverlässiger ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein System für ein Fahrzeug ein erstes Abgasdurchfluss-(AGF)-Schätzmodul, ein zweites AGF-Schätzmodul und ein AGF-Fehlerdetektionsmodul. Das erste AGF-Schätzmodul schätzt einen ersten Durchfluss von Abgas, das zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, auf Grundlage einer Konzentration von Sauerstoff in dem Ansaugkrümmer. Das zweite AGF-Schätzmodul schätzt einen zweiten Durchfluss von Abgas, das zurück in den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, auf Grundlage einer Motordrehzahl und einer Motorlast. Das AGF-Fehlerdetektionsmodul gibt auf Grundlage des ersten Durchflusses und des zweiten Durchflusses selektiv an, dass ein Fehler in dem Abgasrückführungs-(AGR)-System vorhanden ist.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform weist ein System für ein Fahrzeug ein erstes Abgasdurchfluss-(AGF)-Schätzmodul und ein AGF-Fehlerdetektionsmodul auf. Das erste AGF-Schätzmodul schätzt einen ersten Durchfluss von Abgas, das zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, auf Grundlage einer Sauerstoffkonzentration in dem Ansaugkrümmer. Das AGF-Fehlerdetektionsmodul gibt auf Grundlage des ersten Durchflusses selektiv an, dass eine Leckage in einem Abgasrückführungs-(AGR)-Ventil vorhanden ist.
Ein beispielhaftes Verfahren kann umfassen: Schätzen eines ersten Durchflusses von Abgas, das zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, auf Grundlage einer Sauerstoffkonzentration in dem Ansaugkrümmer; Schätzen eines zweiten Durchflusses von Abgas, das zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, auf Grundlage einer Motordrehzahl und einer Motorlast; und selektives Angeben auf Grundlage des ersten Durchflusses und des zweiten Durchflusses, dass ein Fehler in dem Abgasrückführungs-(AGR)-System vorhanden ist.
Gemäß anderen Merkmalen kann ein beispielhaftes Verfahren umfassen: Schätzen eines ersten Durchflusses von Abgas, das zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, auf Grundlage einer Konzentration von Sauerstoff in dem Ansaugkrümmer; und selektives Angeben auf Grundlage des ersten Durchflusses, dass eine Leckage in dem Abgasrückführungs-(AGR)-Ventil vorhanden ist.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:

1 ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels eines Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels eines Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels eines Abgasdurchfluss-(AGF)-Fehlerdetektionsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Bestimmung der Anwesenheit eines Fehlers eines AGR-Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
5 ein Funktionsblockschaubild eines anderen Beispiels des Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
6 ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels eines Leckagedetektionsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
7 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Bestimmung der Anwesenheit einer Leckage eines AGR-Ventils gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die hier verwendete Formulierung „zumindest eines aus A, B und C“ ist so auszulegen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ohne Änderung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können.
Der hier verwendete Begriff „Modul“ kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine elektronische Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein Field Programmable Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder alle der obigen, wie in einem System-on-Chip betreffen, Teil davon sein oder umfassen. Der Begriff „Modul“ kann einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) aufweisen, der durch den Prozessor ausgeführten Code speichert.
Der Begriff „Code“, wie oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode aufweisen und kann Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte betreffen. Der Begriff „gemeinsam genutzt“, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff „Gruppe“, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren oder einer Gruppe von Ausführungsmaschinen ausgeführt werden kann. Beispielsweise können mehrere Kerne und/oder mehrere Threads eines Prozessors als Ausführungsmaschinen betrachtete werden. Bei verschiedenen Implementierungen können Ausführungsmaschinen über einen Prozessor, über mehrere Prozessoren und über Prozessoren an mehreren Orten gruppiert sein, wie mehrere Server in einer Parallelverarbeitungsanordnung. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Ein Abgasrückführungs-(AGR)-System führt Abgas zurück an den Ansaugkrümmer. Das AGR-System kann auf Grundlage einer Rückführung einer Zielmenge von Abgas zurück zu dem Ansaugkrümmer gesteuert werden. Unter bestimmten Umständen kann jedoch das AGR-System eine Menge von Abgas, die größer oder kleiner als die Zielmenge ist, zurück zu dem Ansaugkrümmer zurückführen. Nur beispielhaft kann das AGR-System mehr oder weniger Abgas zurück zu dem Ansaugkrümmer rückführen, wenn ein AGR-Fehler vorhanden ist. Der AGR-Fehler kann durch einen fehlerhaften Ansaugsauerstoffsensor, einen fehlerhaften Abgassauerstoffsensor, einen fehlerhaften Motordrehzahlsensor, eine AGR-Ventilöffnung, die sich von der beabsichtigten unterscheidet, und eine pulsierende Abgasströmung bewirkt werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Ein ECM kann eine erste Menge von Abgas, die an den Ansaugkrümmer geliefert wird, unter Verwendung von Messungen von einem Ansaugsauerstoffsensor, einem Abgassauerstoffsensor und einem Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor schätzen. Das ECM kann eine zweite Menge an Abgas, die an den Ansaugkrümmer geliefert wird, unter Verwendung einer Motordrehzahl, einer Motorlast und einer Öffnung des AGR-Ventils schätzen. Das ECM vergleicht die erste und zweite Menge. Das ECM gibt auf Grundlage der ersten und zweiten Menge selektiv an, ob der AGR-Fehler vorhanden ist.
Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels eines Motorsystems 10 gezeigt. Die vorliegende Offenbarung ist auf andere Typen von Motorsystemen anwendbar. Das Motorsystem 10 weist einen Ansaugkrümmer 12, einen Motor 14 und ein AGR-System 16 auf.
Luft kann durch eine Drossel 15 in den Ansaugkrümmer 12 gezogen werden. Der Motor 14 verbrennt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in Zylindern, um eine Kurbelwelle anzutreiben. Der Motor 14 gibt Abgas an einen Abgaskrümmer 18 aus. Ein Katalysator 20 nimmt Abgas von dem Abgaskrümmer 18 auf und reagiert mit verschiedenen Komponenten des Abgases.
Nur beispielhaft kann der Katalysator 20 einen Dreiwegekatalysator (TWC), einen katalytischen Wandler oder einen anderen geeigneten Abgaskatalysator aufweisen.
Das AGR-System 16 kann einen Anteil des Abgases zurück an den Ansaugkrümmer 12 rückführen. Das AGR-System 16 kann ein AGR-Ventil 24 und eine AGR-Leitung 26 aufweisen. Das AGR-System 16 kann ferner einen AGR-Kühler 28, ein AGR-Bypassventil 30 und eine AGR-Bypassleitung 32 aufweisen. Der AGR-Kühler 28, das AGR-Bypassventil 30 und die AGR-Bypassleitung 32 können bei verschiedenen Implementierungen von dem AGR-System 16 ausgeschlossen sein.
Eine Öffnung des AGR-Ventils 24 erlaubt ein Ziehen von Abgas durch den AGR-Kühler 28 über die AGR-Leitung 26. Das Öffnen des AGR-Bypassventils 30, während das AGR-Ventil 24 offen ist, erlaubt eine Umgehung des AGR-Kühlers 28 durch das Abgas über die AGR-Bypassleitung 32. Das Öffnen des AGR-Ventils 24 und des AGR-Bypassventils 30 können koordiniert werden, um beispielsweise ein gewünschtes Gemisch von gekühltem Abgas (über die AGR-Leitung 26) und nicht gekühltem Abgas (über die AGR-Bypassleitung 32) zurück an den Ansaugkrümmer 12 rückzuführen.
Ein Motorsteuermodul (ECM) 34 regelt einen Betrieb des Motorsystems 10. Das ECM 34 kommuniziert mit einem Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Sensor 36, einem Ansaugsauerstoff-(IO)-Sensor 38 und einem Abgassauerstoff-(EO)-Sensor 40. Das ECM 34 kommuniziert auch mit einem Motordrehzahl-(U/min)-Sensor 42, einem Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor 44, einem Motorkühlmitteltemperatursensor 46 und einem Abgastemperatursensor 48.
Der MAP-Sensor 36 erzeugt ein MAP-Signal, das einen Absolutdruck in dem Ansaugkrümmer 12 angibt. Der U/min-Sensor 42 erzeugt ein U/min-Signal, das eine U/min angibt. Der IO-Sensor 38 erzeugt ein IO-Signal, das eine Menge von Sauerstoff (z.B. Konzentration), die in dem Ansaugkrümmer 12 vorhanden ist, angibt. Die Menge an Sauerstoff, die in dem Ansaugkrümmer 12 vorhanden ist, ist als eine Ansaugsauerstoffmenge bezeichnet. Der EO-Sensor 40 erzeugt ein EO-Signal, das eine Menge von Sauerstoff (z.B. Konzentration), die in dem Abgas vorhanden ist, angibt. Die Menge an Sauerstoff, die in dem Abgas vorhanden ist, wird als eine Abgassauerstoffmenge bezeichnet. Während der EO-Sensor 40 so gezeigt ist, dass er stromabwärts des Katalysators 20 angeordnet ist, kann der EO-Sensor 40 stromaufwärts des Katalysators 20 angeordnet sein. Der Motorkühlmitteltemperatursensor 46 erzeugt ein Kühlmitteltemperatursignal, das eine Motorkühlmitteltemperatur angibt. Der Abgastemperatursensor 48 erzeugt ein Abgastemperatursignal, das die Abgastemperatur angibt, bevor das AGR-Abgas durch den AGR-Kühler 28 und/oder andere Behandlungsvorrichtungen (nicht gezeigt) strömt.
Der MAF-Sensor 44 erzeugt ein MAF-Signal, das einen Massendurchfluss von Luft in den Ansaugkrümmer 12 angibt. Das ECM 34 bestimmt eine Motorlast. Nur beispielhaft kann das ECM 34 die Motorlast auf Grundlage eines Motorausgangsdrehmoments und/oder einer Kraftstoffbelieferungsrate des Motors 14 bestimmen. Die Kraftstoffbelieferungsrate kann beispielsweise eine Menge (z.B. Volumen oder Masse) von Kraftstoff pro Verbrennungsereignis sein.
Das ECM 34 bestimmt einen Betriebsstatus des AGR-Systems 16 auf Grundlage der Motorlast, der U/min, der Ansaugsauerstoffmenge und der Abgassauerstoffmenge. Der Betriebsstatus kann angeben, ob das AGR-System 16 einen AGR-Fehler besitzt. Das ECM 34 variiert eine Öffnung des AGR-Ventils 24 auf Grundlage einer gewünschten Menge von AGR. Beispielsweise kann das ECM 34 die Menge (z.B. Durchfluss) von AGR, die zurück in den AGR-Krümmer 12 gelangt, durch Vergrößern der Öffnung des AGR-Ventils 24 erhöhen, und umgekehrt.
Nun Bezug nehmend auf 2 ist ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels des ECM 34 gezeigt. Das ECM 34 umfasst ein erstes Abgasdurchfluss-(AGF)-Schätzmodul 52, ein zweites AGF-Schätzmodul 54, ein AGF-Fehlerdetektionsmodul 56, ein AGR-Steuermodul 58 und einen Speicher 60.
Das erste AGF-Schätzmodul 52 erzeugt einen ersten AGF. Der erste AGF bezeichnet einen ersten detektierten Durchfluss von AGR zurück zu dem Ansaugkrümmer 12. Das erste AGF-Schätzmodul 52 berechnet den ersten AGF auf Grundlage der Ansaugsauerstoffmenge, der Abgassauerstoffmenge und dem MAF. Nur beispielhaft kann der erste AGF unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2) berechnet werden: $r = \frac{20.9 - O_{2} % I O}{20.9 - O_{2} E O}$
${AGF}_{1} = \frac{r}{1 - r} {\dot{m}}_{MAF},$
wobei r ein Verhältnis ist, O₂%IO die Ansaugsauerstoffmenge ist, O₂%EO die Abgassauerstoffmenge ist, ṁ_MAF der MAF ist und AGF₁ der erste AGF ist.
Das zweite AGF-Schätzmodul 54 erzeugt einen zweiten AGF auf Grundlage der U/min, der Öffnung des AGR-Ventils 24 und der Motorlast. Der zweite AGF betrifft einen zweiten detektierten Durchfluss von AGR zurück zu dem Ansaugkrümmer 12. Die Motorlast ist eine Last an dem Motor 14 und kann beispielsweise auf Grundlage des Motordrehmomentausgangs und einer Kraftstoffbelieferungsrate bestimmt werden. Die Öffnung des AGR-Ventils 24 kann nur beispielhaft unter Verwendung eines Sensors gemessen oder auf eine andere geeignete Art und Weise erhalten werden. Das zweite AGF-Schätzmodul 54 kann den zweiten AGF unter Verwendung einer Funktion und/oder einer Zuordnung erzeugen, die die U/min, die Motorlast und die Öffnung des AGR-Ventils 24 mit dem zweiten AGF in Verbindung bringt. Die Zuordnung kann in dem Speicher 60 gespeichert werden.
Das AGF-Fehlerdetektionsmodul 56 bestimmt auf Grundlage des ersten AGF und des zweiten AGF, ob ein AGR-Fehler vorhanden ist. Nun Bezug nehmend auf 3 ist ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels des AGF-Fehlerdetektionsmoduls 56 dargestellt. Das AGF-Fehlerdetektionsmodul 56 kann ein Auslösemodul 62, ein AGF-Akkumulationsmodul 64 und ein Fehleranzeigemodul 66 aufweisen.
Das Auslösemodul 62 führt eine selektive Auslösung oder Abschaltung des AGF-Akkumulationsmoduls 64 auf Grundlage der Motorlast und der U/min aus. Nur beispielhaft kann das Auslösemodul 62 das AGF-Akkumulationsmodul 64 auslösen, wenn über eine vorbestimmte Zeitperiode eine Änderung der U/min kleiner als eine vorbestimmte U/min ist und eine Änderung der Motorlast kleiner als eine vorbestimmte Motorlast ist. Umgekehrt kann das Auslösemodul 62 das AGF-Akkumulationsmodul 64 abschalten, wenn die Änderung der U/min größer als die vorbestimmte U/min ist und/oder die Änderung der Motorlast größer als die vorbestimmte Motorlast ist. Die vorbestimmte Drehzahl und die vorbestimmte Motorlast sind kalibrierte Werte. Die vorbestimmte Periode kann nur beispielhaft etwa 5 Sekunden bis 60 Sekunden betragen. Die vorbestimmte Drehzahl für die vorbestimmte Periode kann nur beispielhaft etwa 1.000 Umdrehungen pro Minute bis 12.000 Umdrehungen pro Minute betragen. Die vorbestimmte Motorlast für die vorbestimmte Periode kann nur beispielhaft etwa 248 Newtonmeter bis 1.248 Newtonmeter betragen.
Das AGF-Akkumulationsmodul 64 erzeugt einen akkumulierten AGF auf Grundlage der vorbestimmten Periode und dem ersten und zweiten AGF. Der akkumulierte AGF betrifft das Integral des Absolutwerts der Differenz zwischen dem ersten AGF und dem zweiten AGF. Nur beispielhaft kann das akkumulierte AGF unter Verwendung von Gleichung (3) berechnet werden: ${AGF}_{A} = \sum_{t = 0}^{t} | {AGF}_{1} - {AGF}_{2} |,$
wobei AGF₁ der erste AGF ist, AGF₂ der zweite AGF ist, t die vorbestimmte Periode ist und AGF_A der akkumulierte AGF ist. Das Auslösemodul 62 kann das AGF-Akkumulationsmodul 64 während der vorbestimmten Periode abschalten. Wenn das AGF-Akkumulationsmodul 64 abgeschaltet ist, wird die vorbestimmte Periode zurückgesetzt, und der akkumulierte AGF wird rückgesetzt.
Das Fehleranzeigemodul 66 erzeugt ein AGF-Fehlersignal auf Grundlage des akkumulierten AGF und eines zulässigen AGF-Fehlers. Der AGF-Fehlerstatus gibt an, ob der akkumulierte AGF größer als der zulässige AGF-Fehler ist. Der zulässige AGF-Fehler ist ein vorbestimmter Wert, der eine maximal akzeptable Größe von akkumuliertem AGF angibt. Wenn der akkumulierte AGF größer als der zulässige AGF ist, gibt dies einen Fehler mit dem AGR-System 16 an. Das Fehleranzeigemodul 66 bestimmt, ob der akkumulierte AGF größer als der zulässige AGF-Fehler ist. Der zulässige AGF-Fehler kann nur beispielhaft eine Differenz von 2 % zwischen dem ersten AGF und dem zweiten AGF entsprechen.
Zurück Bezug nehmend auf 2 steuert das AGR-Steuermodul 58 den Betrieb des AGR-Systems 16. Beispielhaft kann das AGR-Steuermodul 58 die Öffnung des AGR-Bypassventils 30 und des AGR-Ventils 24 steuern. Der Betrieb des AGR-Systems 16 kann sich auf Grundlage des AGF-Fehlerstatus ändern. das ECM 34 kann einen Betrieb des Motors 14 variieren und einen Fehleranzeiger (z.B. eine Prüfmotorlampe) auf Grundlage des AGF-Fehlerstatus aktivieren.
Nun Bezug nehmend auf 4 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 100 zur Bestimmung der Anwesenheit eines Fehlers des AGR-Systems 16 dargestellt. Die Steuerung beginnt bei 102. Bei 104 setzt die Steuerung eine anfängliche U/min auf die U/min und setzt eine anfängliche Motorlast auf die Motorlast. Bei 106 erzeugt die Steuerung den ersten AGF und den zweiten AGF, wie oben mit 2 beschrieben ist. Bei 108 erzeugt die Steuerung eine absolute AGF-Differenz. Die Subtraktion des ersten AGF von dem zweiten AGF und das Anwenden des Absolutwerts erzeugt die absolute AGF-Differenz. Bei 110 erzeugt die Steuerung den akkumulierten AGF, wie mit 2 beschrieben ist. Bei 112 erzeugt die Steuerung eine U/min-Änderung und eine Motorlaständerung. Die U/min-Änderung kann die absolute Differenz zwischen der U/min und der Anfangs-U/min sein. Die Motorlaständerung kann die absolute Differenz zwischen der Motorlast und der Anfangsmotorlast sein.
Bei 114 bestimmt die Steuerung, ob die U/min-Änderung kleiner als die vorbestimmte U/min-Änderung ist und ob die Motorlaständerung kleiner als die vorbestimmte Motorlaständerung ist. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit 116 fort. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit 118 fort. Bei 116 setzt die Steuerung einen Zeitgeber zurück und setzt den akkumulierten AGF zurück. Bei 118 bestimmt die Steuerung, ob der Zeitgeber größer als ein vorbestimmter Wert ist (entsprechend der vorbestimmten Periode). Wenn nicht, fährt die Steuerung zurück zu 106. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung zu 120. Bei 120 bestimmt die Steuerung, ob der akkumulierte AGF größer als der zulässige AGF-Fehler ist. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit 122 fort. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung mit 124 fort. Bei 122 zeigt die Steuerung an, dass in dem AGR-System 16 kein Fehler vorhanden ist. Bei 124 gibt die Steuerung an, dass ein Fehler in dem AGR-System 16 vorhanden ist. Bei 126 endet die Steuerung.
Nun Bezug nehmend auf 5 ist ein Funktionsblockschaubild eines anderen Beispiels des ECM 34 dargestellt. Das ECM 34 weist das erste AGF-Schätzmodul 52, das zweite AGF-Schätzmodul 54, ein Leckagedetektionsmodul 150, das AGR-Steuermodul 58 und den Speicher 60 auf. Das Leckagedetektionsmodul 150 bestimmt auf Grundlage des ersten AGF und des zweiten AGF, ob eine Leckage in dem AGR-Ventil 24 vorhanden ist. Nun Bezug nehmend auf 6 ist ein Funktionsblockschaubild eines Beispiels des Leckagedetektionsmoduls 150 gezeigt. Das Leckagedetektionsmodul 150 kann ein Modussteuermodul 152, ein Differenzmodul 154 und ein Leckagebestimmungsmodul 156 aufweisen.
Das Modussteuermodul 152 setzt einen Modus auf Grundlage der Öffnung des AGR-Ventils 24 und eines Drucks über das AGR-Ventil 24. Der Druck über das AGR-Ventil 24 kann beispielsweise auf Grundlage der U/min, der Motorlast und der AGR-Ventilöffnung bestimmt sein. Nur beispielhaft kann der Druck über das AGR-Ventil 24 zunehmen, wenn die U/min zunimmt, wenn die Motorlast abnimmt und/oder die AGR-Ventilöffnung abnimmt und umgekehrt. Der Modus kann zu einer gegebenen Zeit beispielsweise in einen ersten Modus, einen zweiten Modus oder einen Aus-Modus eingestellt werden.
Das Modussteuermodul 152 kann den Modus in den ersten Modus setzen, wenn sich das AGR-Ventil 24 in einer vollständig geschlossenen Position befindet und der Druck über das AGR-Ventil größer als ein vorbestimmter Druck ist. Das Modussteuermodul 152 kann den Modus in den zweiten Modus setzen, wenn das AGR-Ventil 24 nicht in der vollständig geschlossenen Position ist. Wenn das AGR-Ventil 24 in der vollständig geschlossenen Position ist und der Druck über das AGR-Ventil 24 kleiner als der vorbestimmte Druck ist, kann das Modussteuermodul 152 den Modus in den Aus-Modus setzen. Der vorbestimmte Druck kann nur beispielhaft nur etwa 70 Kilopascal betragen.
Das Differenzmodul 154 setzt selektiv eine Differenz auf Grundlage des Modus. Das Differenzmodul 154 kann die Differenz auf Grundlage einer ersten Differenz zwischen dem ersten AGF und einem vorbestimmten AGF setzen, wenn der Modus in den ersten Modus gesetzt ist. Der vorbestimmte AGF kann nur beispielhaft etwa 0 % AGF entsprechen. Das Differenzmodul 154 kann die Differenz auf Grundlage einer zweiten Differenz zwischen dem ersten und zweiten AGF setzen, wenn der Modus in den zweiten Modus gesetzt ist. Das Differenzmodul 154 kann abgeschaltet werden und braucht die Differenz nicht zu erzeugen, wenn der Modus in den Aus-Modus gesetzt ist.
Das Leckagebestimmungsmodul 156 gibt auf Grundlage der Differenz an, ob eine Leckage in dem AGR-Ventil 24 vorhanden ist. Das Leckagebestimmungsmodul 156 vergleicht die Differenz mit einem vorbestimmten Leckagewert. Beispielhaft kann, wenn die Differenz größer als der vorbestimmte Leckagewert ist, das Leckagebestimmungsmodul 156 angeben, dass das AGR-Ventil 24 eine Leckage besitzt. Der vorbestimmte Leckagewert entspricht nur beispielhaft 2 % AGF. Das Leckagebestimmungsmodul 156 kann ein Ventilleckagesignal erzeugen, das angibt, ob das AGR-Ventil 24 eine Leckage aufweist.
Zurück Bezug nehmend auf 5 steuert das AGR-Steuermodul 58 den Betrieb des AGR-Systems 16 auf Grundlage des Ventilleckagesignals. Beispielsweise kann das AGR-Steuermodul 58 die Öffnung des AGR-Ventils 24 in Ansprechen auf eine vorhandene Leckage selektiv erhöhen oder verringern. Das ECM 34 kann nur beispielhaft einen Betrieb des Motors 14 variieren und kann einen Fehleranzeiger (z.B. eine Prüfmotorlampe) aktivieren, wenn eine Leckage vorhanden ist.
Nun Bezug nehmend auf 7 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200 zur Bestimmung der Anwesenheit einer Leckage eines AGR-Ventils gezeigt. Die Steuerung beginnt bei 202. Bei 204 bestimmt die Steuerung, ob sich das AGR-Ventil 24 in der vollständig geschlossenen Position befindet. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung mit 206 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt die Steuerung mit 210 fort. Bei 206 bestimmt die Steuerung, ob der Druck über das AGR-Ventil 24 größer als der vorbestimmte Druck ist. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung mit 208 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt die Steuerung mit 220 fort. Bei 208 erzeugt die Steuerung die Differenz auf Grundlage des ersten AGF und des vorbestimmten AGF, wie mit 6 beschrieben ist. Bei 210 erzeugt die Steuerung einen ersten und zweiten AGF, wie mit 2 beschrieben ist. Bei 212 erzeugt die Steuerung die Differenz auf Grundlage des ersten und zweiten AGF, wie mit 6 beschrieben ist. Bei 214 bestimmt die Steuerung, ob die Differenz größer als der vorbestimmte Leckagewert ist. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung mit 216 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt die Steuerung mit 218 fort. Bei 218 gibt die Steuerung an, dass das AGR-Ventil leckt. Bei 218 gibt die Steuerung an, dass das AGR-Ventil nicht leckt. Bei 220 endet die Steuerung.

Claims

Verfahren zum Detektieren einer Leckage eines Abgasrückführungssystems, das umfasst, dass: ein erster Durchfluss von Abgas, der zurück an den Ansaugkrümmer (12) rückgeführt wird, auf Grundlage einer Konzentration von Sauerstoff in dem Ansaugkrümmer (12) geschätzt wird; ein zweiter Durchfluss von Abgas, der zurück an den Ansaugkrümmer rückgeführt wird, anhand einer Motordrehzahl, einer Motorlast und einer Öffnung eines Abgasrückführungs-(AGR)-Ventils (24) geschätzt wird; auf Grundlage des ersten Durchflusses und des zweiten Durchflusses selektiv angegeben wird, dass eine Leckage in dem Abgasrückführungs-(AGR)-System (16) vorhanden ist, wobei: wenn das AGR-Ventil (24) geschlossen ist, eine erste Differenz zwischen dem ersten Durchfluss und einem vorbestimmten Durchfluss gebildet wird, und wenn das AGR-Ventil (24) offen ist, eine zweite Differenz zwischen dem ersten Durchfluss und dem zweiten Durchfluss gebildet wird, und wenn eine der ersten und zweiten Differenz größer als ein vorbestimmter Leckagewert ist, selektiv angegeben wird, dass eine Leckage vorhanden ist; wobei, wenn eine Änderung der Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Drehzahl ist und wenn eine Änderung der Motorlast größer als eine vorbestimmte Last ist, das selektive Angeben einer Leckage abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schätzen des zweiten Durchflusses ferner auf einem Öffnen eines AGR-Ventils (24) basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leckage einen fehlerhaften Ansaugsauerstoff-(IO)-Sensor (38), einen fehlerhaften Abgassauerstoff-(EO)-Sensor (40), einen fehlerhaften Motordrehzahlsensor (42), eine AGR-Ventilöffnung, die sich von der beabsichtigten unterscheidet, und/oder eine pulsierende Abgasströmung anzeigt.