DE102013205770A1 - Systeme und verfahren zur steuerung einer abgasrückführung unter bedingungen mit geringem motor-deltadruck - Google Patents

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Abstract

Ein Partialdruckermittlungsmodul ermittelt einen ersten Partialdruck von Sauerstoff in einem Einlasskrümmer eines Motors basierend auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der den Sauerstoff in dem Einlasskrümmer misst; und es ermittelt einen zweiten Partialdruck von Sauerstoff in einem Abgassystem basierend auf einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors, der den Sauerstoff in dem Abgassystem misst. Ein Konzentrationsermittlungsmodul ermittelt eine Konzentration von Sauerstoff in dem Einlasskrümmer basierend auf dem ersten Partialdruck und einem Einlasskrümmer; und es ermittelt eine Konzentration von Sauerstoff in dem Abgassystem basierend auf dem zweiten Partialdruck. Ein Strömungsraten-Ermittlungsmodul ermittelt eine Massenströmungsrate einer Abgasrückführung (AGR) basierend auf der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer und der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem. Ein Aktuatorsteuermodul steuert einen Motorbetriebsparameter basierend auf der Massenströmungsrate der AGR.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Systeme und Verfahren zur Steuerung einer Abgasrückführung.
  • HINTERGRUND
  • Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sowohl die Arbeit der derzeit genannten Erfinder, in dem Maß, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, als auch Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
  • Ein Motor verbrennt Luft und Kraftstoff, um ein Drehmoment zu erzeugen. Die Luft strömt durch ein Einlasssystem in den Motor. Das Einlasssystem kann ein Drosselventil und einen Einlasskrümmer umfassen. Der Kraftstoff wird durch eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen geliefert. Der Motor gibt das Drehmoment an ein Getriebe aus. Das Getriebe überträgt das Drehmoment auf ein oder mehrere Räder. Das Abgas, das aus der Verbrennung resultiert, wird aus dem Motor in ein Abgassystem ausgestoßen.
  • Ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) leitet Abgas wieder zurück zu dem Einlasskrümmer oder zu einem anderen Ort in dem Einlasssystem. Damit das Abgas zurück zu dem Einlasskrümmer strömt, muss der Druck in dem Abgassystem größer als ein Druck in dem Einlasskrümmer sein. Das AGR-System kann derart gesteuert werden, dass ein Zielgemisch von Abgas, Luft und Kraftstoff an jeden Zylinder geliefert wird. Der Motor kann nicht wie beabsichtigt arbeiten, wenn die Zielmischung nicht aufrecht erhalten wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Partialdruckermittlungsmodul ermittelt einen ersten Partialdruck von Sauerstoff in einem Einlasskrümmer eines Motors basierend auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der den Sauerstoff in dem Einlasskrümmer misst; und es ermittelt einen zweiten Partialdruck von Sauerstoff in einem Abgassystem basierend auf einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors, der den Sauerstoff in dem Abgassystem misst. Ein Konzentrationsermittlungsmodul ermittelt eine Konzentration von Sauerstoff in dem Einlasskrümmer basierend auf dem ersten Partialdruck und einem Einlasskrümmer; und es ermittelt eine Konzentration von Sauerstoff in dem Abgassystem basierend auf dem zweiten Partialdruck. Ein Strömungsraten-Ermittlungsmodul ermittelt eine Massenströmungsrate einer Abgasrückführung (AGR) basierend auf der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer und der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem. Ein Aktuatorsteuermodul steuert einen Motorbetriebsparameter basierend auf der Massenströmungsrate der AGR.
  • Ein Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug umfasst: dass ein erster Partialdruck von Sauerstoff in einem Einlasskrümmer eines Motors basierend auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors ermittelt wird, der den Sauerstoff in dem Einlasskrümmer misst; dass ein zweiter Partialdruck von Sauerstoff in einem Abgassystem basierend auf einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors ermittelt wird, der den Sauerstoff in dem Abgassystem misst; dass eine Konzentration von Sauerstoff in dem Einlasskrümmer basierend auf dem ersten Partialdruck und einem Einlasskrümmer ermittelt wird; dass eine Konzentration von Sauerstoff in dem Abgassystem basierend auf dem zweiten Partialdruck ermittelt wird; dass eine Massenströmungsrate einer Abgasrückführung (AGR) basierend auf der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer und der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem ermittelt wird; und dass ein Motorbetriebsparameter basierend auf der Massenströmungsrate der AGR gesteuert wird.
  • Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele nur zu Darstellungszwecken gedacht sind und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen vollständiger verständlich werden, wobei:
  • 1A und 1B Funktionsblockdiagramme beispielhafter Motorsysteme gemäß der vorliegenden Offenbarung sind;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 3 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Moduls zur Ermittlung einer Strömungsrate einer Abgasrückführung (AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmoduls) gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
  • 4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln einer AGR-Massenströmungsrate gemäß der vorliegenden Offenbarung ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ein Motor verbrennt Luft/Kraftstoff-Gemisch in Zylindern, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Der Motor gibt ein Abgas, das aus der Verbrennung resultiert, an ein Abgassystem aus. Ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) führt Abgas aus dem Abgassystem wieder zurück zu einem Einlasskrümmer.
  • Ein Motorsteuermodul (ECM) kann das AGR-System basierend auf Abgas steuern, das bei einer Ziel-Massenströmungsrate zu dem Einlasskrümmer zurückgeführt wird. Beispielsweise kann das ECM eine Öffnung eines AGR-Ventils basierend auf einer Differenz zwischen der Ziel-Massenströmungsrate und einer Massenströmungsrate des Abgases regeln, das zu dem Einlasskrümmer zurückgeführt wird.
  • Das ECM gemäß der vorliegenden Offenbarung schätzt die Massenströmungsrate des Abgases, das zu dem Einlasskrümmer zurückgeführt wird.
  • Das ECM ermittelt Partialdrücke von Sauerstoff in dem Einlasskrümmer und in dem Abgassystem basierend auf Messungen von Sauerstoffsensoren, die in dem Einlasskrümmer bzw. in dem Abgassystem angeordnet sind.
  • Das ECM ermittelt eine Einlass-Sauerstoffkonzentration basierend auf dem Partialdruck von Sauerstoff in dem Einlasskrümmer. Das ECM korrigiert die Einlass-Sauerstoffkonzentration basierend auf einem Druck in dem Einlasskrümmer. Das ECM ermittelt eine Auslass-Sauerstoffkonzentration basierend auf dem Partialdruck des Sauerstoffs in dem Abgassystem. Das ECM kann die Auslass-Sauerstoffkonzentration auch basierend auf einem Druck in dem Abgassystem korrigieren.
  • Das ECM ermittelt die Massenströmungsrate des Abgases, das zu dem Einlasskrümmer zurückgeführt wird, basierend auf der Einlass- und der Auslass-Sauerstoffkonzentration. Die ermittelte Massenströmungsrate des Abgases ist über einen gesamten Bereich von möglichen Motor-Deltadrücken genau, einschließlich niedriger Motor-Deltadrücke. Ein Motor-Deltadruck kann sich auf eine Differenz zwischen einem Druck in dem Einlasskrümmer und einem Druck in dem Abgassystem beziehen.
  • Nun auf 1A und 1B Bezug nehmend, sind Funktionsblockdiagramme von Beispielen eines Motorsystems 10 dargestellt. Obgleich das Motorsystem 10 anhand eines Motorsystems mit Funkenzündung diskutiert wird, ist die vorliegende Anmeldung auch auf andere Typen von Motorsystemen anwendbar, einschließlich von Motorsystemen mit Kompressionszündung und Hybridmotorsystemen.
  • Luft wird durch ein Einlasssystem in einen Motor 8 angesaugt. Das Einlasssystem umfasst ein Drosselventil 12 und einen Einlasskrümmer 14.
  • Das Drosselventil 12 regelt die Luftströmung in den Einlasskrümmer 14. Ein Drosselaktuatormodul 16 steuert die Betätigung des Drosselventils 12. Der Motor 8 verbrennt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in Zylindern des Motors 8. Ein Kraftstoffsystem 17 spritzt Kraftstoff selektiv in den Motor 8 ein. Ein Zündungssystem 19 liefert selektiv einen Zündfunken für die Verbrennung an den Motor 8.
  • Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs treibt eine Kurbelwelle an und erzeugt Abgas. Der Motor 8 gibt das Abgas an einen Auslasskrümmer 18 aus. Ein Katalysator 20 empfängt das Abgas von dem Auslasskrümmer 18 und reagiert mit verschiedenen Komponenten des Abgases. Lediglich beispielhaft kann der Katalysator 20 einen Dreiwegekatalysator (TWC), einen katalytischen Wandler oder einen anderen geeigneten Typ eines Katalysators umfassen.
  • Ein AGR-System führt einen Teil des Abgases wieder selektiv zurück zu dem Einlasssystem. Obgleich eine Rückführung des Abgases zurück zu dem Einlasskrümmer 14 gezeigt ist und diskutiert wird, kann das Abgas zu anderen Stellen im Einlasssystem zurückgeführt werden (stromaufwärts des Einlass-Sauerstoffsensors, der nachstehend eingeführt wird). Das AGR-System umfasst ein AGR-Ventil 24 und eine AGR-Leitung 26. Der Betrieb des Motors 8 erzeugt ein Vakuum (einen Unterdruck relativ zum Umgebungsdruck) in dem Einlasskrümmer 14. Die Öffnung des AGR-Ventils 24 ermöglicht, dass Abgas wieder zurück zu dem Einlasskrümmer 14 geführt wird. Ein AGR-Aktuatormodul 27 kann die Betätigung des AGR-Ventils 24 steuern.
  • Das AGR-System kann auch einen AGR-Kühler 28 umfassen, der das Abgas kühlt, wenn das Abgas auf seinen Weg zurück zu dem Einlasskrümmer 14 durch den AGR-Kühler 28 strömt. Bei verschiedenen Implementierungen kann das AGR-System ferner ein Kühler-Bypasssystem umfassen, das gesteuert werden kann, um dem Abgas zu ermöglichen, auf seinem Weg zurück zu dem Einlasskrümmer 14 den AGR-Kühler 28 zu umgehen. Das Abgas kann von einer Position stromabwärts des Katalysators 20 zurück zu dem Einlasskrümmer 14 geführt werden, wie es in 1A gezeigt ist. Wie es in 1B gezeigt ist, kann das Abgas alternativ von einer Position stromaufwärts des Katalysators 20 zurück zu dem Einlasskrümmer 14 geführt werden.
  • Ein Motorsteuermodul (ECM) 34 regelt den Betrieb des Motorsystems 10. Das ECM 34 kann beispielsweise die Öffnung des Drosselventils 12 mittels des Drosselaktuatormoduls 16, die Öffnung des AGR-Ventils 24 mittels des AGR-Aktuatormoduls 27, eine Menge und einen Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung mittels des Kraftstoffsystems 17 und einen Zündfunkenzeitpunkt mittels des Zündungssystems 19 steuern. Das ECM 34 kann auch den Betrieb der Einlass- und der Auslassventilaktuatoren, der Ladedruckeinrichtungen und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Motoraktuatoren steuern. Obgleich keine Ladedruckeinrichtungen gezeigt sind (z. B. ein oder mehrere Turbolader), ist die vorliegende Anmeldung auf Hochdruck- und Niederdruck-Schleifenausbildungen anwendbar, bei denen ein oder mehrere Turbolader implementiert sind.
  • Das ECM 34 steht mit verschiedenen Sensoren in Verbindung, wie beispielsweise mit einem Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 36, einem Einlass-Sauerstoffsensor (IO-Sensor) 38 und einem Auslass-Sauerstoffsensor (EO-Sensor) 40. Das ECM 34 steht auch mit einem Motordrehzahlsensor 42, einem Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) 44, einem Motorkühlmittel-Temperatursensor 46, einem Abgastemperatursensor 48 und/oder mit einem oder mehreren anderen geeigneten Sensoren in Verbindung.
  • Der MAP-Sensor 36 erzeugt ein MAP-Signal, das einen Absolutdruck in dem Einlasskrümmer 14 angibt. Der Motordrehzahlsensor 42 erzeugt ein Signal basierend auf einer Drehung der Kurbelwelle. Eine Motordrehzahl in Umdrehungen pro Minute (RPM) kann basierend auf der Drehung der Kurbelwelle erzeugt werden.
  • Der IO-Sensor 38 erzeugt ein IO-Signal (z. B. einen Strom oder eine Spannung), das einem Partialdruck des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer 14 entspricht. Der EO-Sensor 40 erzeugt ein EO-Signal (z. B. einen Strom oder eine Spannung), das einem Partialdruck des Sauerstoffs in dem Abgas entspricht. Der EO-Sensor 40 ist derart angeordnet, dass er das EO-Signal basierend auf dem Abgas erzeugt, das zu dem Motor 8 zurückgeführt wird. Beispielsweise ist der EO-Sensor 40 stromaufwärts des Katalysators 20 angeordnet, wenn das Abgas von einer Position stromaufwärts des Katalysators 20 zurückgeführt wird, wie es in 1A gezeigt ist. Wenn das Abgas von einer Position stromabwärts des Katalysators 20 zurückgeführt wird, wie es in 1B gezeigt ist, ist der EO-Sensor 40 stromabwärts des Katalysators 20 angeordnet.
  • Der Motorkühlmittel-Temperatursensor 46 erzeugt ein Kühlmittel-Temperatursignal, das eine Motorkühlmitteltemperatur angibt. Der Abgastemperatursensor 48 erzeugt ein Abgastemperatursignal, das die Abgastemperatur angibt, bevor das Abgas durch den AGR-Kühler 28 und/oder durch andere Behandlungseinrichtungen strömt.
  • Der MAF-Sensor 44 erzeugt ein MAF-Signal, das die Massenströmungsrate von Luft in den Einlasskrümmer 14 angibt. Das ECM 34 ermittelt eine Motorlast. Lediglich beispielhaft kann das ECM 34 die Motorlast basierend auf einem Motorausgangsdrehmoment und/oder einer Kraftstoffzufuhrrate des Motors 8 ermitteln. Die Kraftstoffzufuhrrate kann beispielsweise eine Menge (z. B. ein Volumen oder eine Masse) des Kraftstoffs pro Verbrennungsereignis sein.
  • Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des ECM 34 dargestellt. Ein Fahrerdrehmomentmodul 202 kann eine Fahrerdrehmomentanforderung 204 basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben 208 ermitteln, wie beispielsweise einer Gaspedalposition, einer Bremspedalposition, einer Tempomateingabe und/oder einer oder mehreren anderen geeigneten Fahrereingaben. Ein Motoraktuator oder mehrere Motoraktuatoren können basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung 204 und/oder basierend auf einer oder mehreren anderen Drehmomentanforderungen gesteuert werden.
  • Ein Drosselsteuermodul 212 kann beispielsweise eine gewünschte Drosselöffnung 216 basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung 204 ermitteln. Das Drosselaktuatormodul 16 kann die Öffnung des Drosselventils 12 basierend auf der gewünschten Drosselöffnung 216 einstellen. Ein Zündfunkensteuermodul 220 kann einen gewünschten Zündfunkenzeitpunkt 224 basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung 204 ermitteln. Das Zündungssystem 19 kann einen Zündfunken basierend auf dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt 224 erzeugen. Ein Kraftstoffsteuermodul 228 kann einen oder mehrere gewünschte Kraftstoffzufuhrparameter 232 basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung 204 ermitteln. Die gewünschten Kraftstoffzufuhrparameter 232 können beispielsweise einen Zeitpunkt und eine Menge einer Kraftstoffeinspritzung umfassen. Das Kraftstoffsystem 17 kann den Kraftstoff basierend auf den gewünschten Kraftstoffzufuhrparametern 232 einspritzen.
  • Ein Drehmomentschätzmodul 236 kann eine Drehmomentausgabe des Motors 8 schätzen. Die geschätzte Drehmomentausgabe des Motors 8 wird als ein geschätztes Drehmoment 240 bezeichnet. Das Drosselsteuermodul 212 kann das geschätzte Drehmoment 240 verwenden, um eine Regelung eines oder mehrerer Motorluftströmungsparameter, wie beispielsweise der Drosselfläche, des MAP und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Luftströmungsparameter, auszuführen. Das Drosselsteuermodul 212 kann die gewünschte Drosselöffnung 216 basierend auf dem geschätzten Drehmoment 240 einstellen.
  • Das Drehmomentschätzmodul 236 kann das geschätzte Drehmoment 240 unter Verwendung einer Drehmomentbeziehung ermitteln. Beispielsweise kann das Drehmomentschätzmodul 236 das geschätzte Drehmoment 240 unter Verwendung der Beziehung ermitteln: T = f(APC, S, I, E, AF, OT, #, EGR) (1) wobei das Drehmoment (T) das geschätzte Drehmoment 240 ist, und es ist eine Funktion einer Luft pro Zylinder (APC), einer Zündfunkenvorverstellung/eines Zündfunkenzeitpunkts (S), eines Zeitpunkts und einer Dauer der Einlassöffnung (I), eines Zeitpunkts und einer Dauer der Auslassöffnung (E), eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (AF), einer Öltemperatur (OT), einer Anzahl von aktivierten Zylindern (#) und der AGR-Massenströmungsrate (EGR) 244. Diese Beziehung kann als eine Gleichung modelliert und/oder in Form eines Kennfeldes (z. B. einer Nachschlagetabelle) gespeichert werden. Die APC kann beispielsweise basierend auf der gemessenen MAF und der momentanen Motordrehzahl ermittelt werden.
  • Das Zündfunkensteuermodul 220 kann den gewünschten Zündfunkenzeitpunkt 224 unter Verwendung einer Zündfunkenbeziehung ermitteln.
  • Die Zündfunkenbeziehung kann auf der vorstehenden Drehmomentbeziehung basieren, die invertiert wird, um diese nach dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt aufzulösen. Lediglich beispielhaft kann das Zündfunkensteuermodul 220 für eine gegebene Drehmomentanforderung (Tdes) den gewünschten Zündfunkenzeitpunkt 224 unter Verwendung einer Zündfunkenbeziehung ermitteln: Sdes = f–1(Tdes, APC, I, E, AF, OT, #, EGR) (2)
  • Die Zündfunkenbeziehung kann als eine Gleichung und/oder als eine Nachschlagetabelle verkörpert werden. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AF) kann das tatsächliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis sein, wie es beispielsweise durch das Kraftstoffsteuermodul 228 angegeben wird.
  • Ein Motor-Deltadruck bezieht sich auf eine Differenz zwischen einem Auslassdruck und einem Einlassdruck (z. B. Auslassdruck minus Einlassdruck). Der Motor-Deltadruck kann sich beispielsweise auf eine Differenz zwischen einem Druck in dem Einlasskrümmer 14 und einem Druck an der Position beziehen, von der das Abgas zurückgeführt wird. Der Motor-Deltadruck kann sich beispielsweise auf eine Differenz zwischen einem Druck an dem IO-Sensor 38 und einem Druck an dem EO-Sensor 40 beziehen.
  • Wenn der Motor-Deltadruck niedrig ist, kann eine genaue Ermittlung der AGR-Massenströmungsrate 244 schwierig sein. Der Motor-Deltadruck kann beispielsweise dann niedrig sein, wenn eine Motorlast 248 größer als eine vorbestimmte Last ist. Die Motorlast 248 kann als ein Prozentanteil (%) eines maximalen Werts der Motorlast 248 (100%) ausgedrückt werden, und die vorbestimmte Last kann ungefähr 35 Prozent oder ein anderer geeigneter Wert sein. Wie vorstehend festgestellt wurde, kann die Motorlast 248 basierend auf einem Motorausgangsdrehmoment und/oder der Kraftstoffzufuhrrate des Motors 8 ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Motorlast 248 basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern, wie beispielsweise basierend auf der APC, dem MAP, der MAF usw. ermittelt werden.
  • Ein AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 (siehe auch 3) ermittelt die AGR-Massenströmungsrate (AGR) 244. Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 ermittelt einen Einlass- und einen Auslass-Partialdruck des Sauerstoffs basierend auf dem IO- bzw. dem EO-Signal 256 bzw. 260.
  • Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 ermittelt die Einlass- und die Auslass-Sauerstoffkonzentration basierend auf dem Einlass- bzw. dem Auslass-Sauerstoffpartialdruck. Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 kompensiert die Einlass-Sauerstoffkonzentration basierend auf dem MAP 264, der unter Verwendung des MAP-Sensors 36 gemessen wird. Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 kann die Auslass-Sauerstoffkonzentration auch basierend auf einem Druck an dem Ort des EO-Sensors 40 kompensieren.
  • Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 ermittelt einen Anteil der kombinierten Luft/Abgas-Strömung durch den Motor 8, der Abgas ist, das durch das AGR-System zu dem Motor 8 zurückgeführt wurde. Der Anteil wird als der AGR-Anteil bezeichnet. Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 ermittelt den AGR-Anteil basierend auf der Einlass- und der Auslass-Sauerstoffkonzentration. Das AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmodul 252 ermittelt die AGR-Massenströmungsrate 244 basierend auf der MAF 268, die unter Verwendung des MAF-Sensors 44 gemessen wird, und dem AGR-Anteil.
  • Wie vorstehend festgestellt wurde, kann das Drosselsteuermodul 212 die gewünschte Drosselöffnung 216 basierend auf dem geschätzten Drehmoment 240 ermitteln, und das geschätzte Drehmoment 240 kann basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 ermittelt werden. Ein oder mehrere andere Motoraktuatoren können basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 gesteuert werden. Wie auch vorstehend festgestellt wurde, kann beispielsweise das Zündfunkensteuermodul 220 den gewünschten Zündfunkenzeitpunkt 224 basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 ermitteln. Zusätzlich kann ein AGR-Steuermodul 272 eine gewünschte AGR-Öffnung 276 basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 ermitteln. Das AGR-Aktuatormodul 27 kann die Öffnung des AGR-Ventils 24 basierend auf der gewünschten AGR-Öffnung 276 steuern. Ein oder mehrere andere Motoraktuatoren können zusätzlich oder alternativ basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 betätigt werden.
  • Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des AGR-Strömungsraten-Ermittlungsmoduls 252 dargestellt. Ein Partialdruckermittlungsmodul 304 kann einen Einlasssauerstoff-Partialdruck (IO-Partialdruck) 308 (z. B. in Pascal oder Pa) basierend auf dem IO-Signal 256 von dem IO-Sensor 38 ermitteln. Das Partialdruck-Ermittlungsmodul 304 kann auch einen Abgassauerstoff-Partialdruck (EO-Partialdruck) 312 (z. B. in Pa) basierend auf dem EO-Signal 260 von dem EO-Sensor 40 ermitteln.
  • Das IO-Signal 256 und das EO-Signal 260 können auf einem Stromfluss durch den IO-Sensor 38 bzw. einem Stromfluss durch den EO-Sensor 40 basieren. Der Strom durch den IO-Sensor 38 und der Strom durch den EO-Sensor 40 können als Pumpströme bezeichnet werden. Das Partialdruckermittlungsmodul 304 kann den IO-Partialdruck 308 und den EO-Partialdruck 312 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder eines oder mehrerer Kennfelder ermitteln, die das IO-Signal 256 und das EO-Signal 260 mit dem IO-Partialdruck 308 bzw. dem EO-Partialdruck 312 in Beziehung setzen.
  • Ein Konzentrationsermittlungsmodul 316 ermittelt eine IO-Konzentration 320 basierend auf dem IO-Partialdruck 308. Die IO-Konzentration 320 kann als ein Prozentanteil (bezüglich des Volumens) von Sauerstoff in dem Gas (Luft und/oder Abgas), das an dem Ort des IO-Sensors 38 vorhanden ist, ausgedrückt werden. Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 ermittelt auch eine EO-Konzentration 324 basierend auf dem EO-Partialdruck 312. Die EO-Konzentration 324 kann als ein Prozentanteil (bezüglich des Volumens) von Sauerstoff in dem Gas, das an dem Ort des EO-Sensors 40 vorhanden ist, ausgedrückt werden. Lediglich beispielhaft kann ideale trockene Luft einen Prozentanteil an Sauerstoff bezüglich des Volumens von ungefähr 20,9% aufweisen. Der Prozentanteil des Sauerstoffs der Luft bezüglich des Volumens kann ein Wert zwischen 19,5 und 20,9 sein, was von der Feuchtigkeit und den barometrischen Bedingungen abhängt, und er kann ein kalibrierter Wert sein.
  • Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 kann die EO-Konzentration 324 beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder eines oder mehrerer Kennfelder ermitteln, die den EO-Partialdruck 312 mit der EO-Konzentration 324 in Beziehung setzen. Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 kann die IO-Konzentration 320 korrigieren, um den MAP 264 zu kompensieren. Lediglich beispielhaft kann das Konzentrationsermittlungsmodul 316 die IO-Konzentration 320 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder eines oder mehrerer Kennfelder ermitteln, die den IO-Partialdruck 308 und den MAP 264 mit der IO-Konzentration 320 in Beziehung setzen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Konzentrationsermittlungsmodul 316 eine Korrektur (nicht gezeigt) basierend auf dem MAP 264 ermitteln, und es kann eine unkompensierte IO-Konzentration (nicht gezeigt) basierend auf dem IO-Partialdruck 308 ermitteln. Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 kann die unkompensierte IO-Konzentration beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder eines oder mehrerer Kennfelder ermitteln, die den IO-Partialdruck 308 mit der unkompensierten IO-Konzentration in Beziehung setzen. Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 kann die Korrektur beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder eines oder mehrerer Kennfelder ermitteln, die den MAP 264 mit der Korrektur in Beziehung setzen. Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 kann die IO-Konzentration 320 basierend auf der Korrektur und der unkompensierten IP-Konzentration ermitteln. Das Konzentrationsermittlungsmodul 316 kann beispielsweise die IO-Konzentration 320 gleich einem Produkt oder einer Summe der unkompensierten IO-Konzentration und der Korrektur setzen. Obgleich dies nicht gezeigt ist, können bei verschiedenen Implementierungen ähnliche Betriebsweisen basierend auf einem Druck an dem EO-Sensor 40 ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass die EO-Konzentration 324 als eine Funktion des Drucks an dem EO-Sensor 40 ermittelt wird.
  • Ein Anteilermittlungsmodul 328 ermittelt einen AGR-Anteil 332. Der AGR-Anteil 332 kann der Anteil der gesamten Gasströmung (Luft und Abgas) durch den Motor 8 sein, der zurückgeführtes Abgas ist. Das Anteilermittlungsmodul 328 ermittelt den AGR-Anteil 332 basierend auf der IO-Konzentration 320 und der EO-Konzentration 324. Das Anteilermittlungsmodul 328 kann den AGR-Anteil 332 beispielsweise basierend auf einer oder mehreren Funktionen und/oder einem oder mehreren Kennfeldern ermitteln, welche die IO-Konzentration 320 und die EO-Konzentration 324 mit dem AGR-Anteil 332 in Beziehung setzen.
  • Lediglich beispielhaft kann das Anteilermittlungsmodul 328 den AGR-Anteil 332 unter Verwendung der Funktion ermitteln: Fraction = AOC – IOC / AOC – EOC, wobei Fraction der AGR-Anteil 332 ist, AOC die Sauerstoffkonzentration (bezüglich des Volumens) der Umgebungsluft ist, IOC die IO-Konzentration 320 ist und EOC die EO-Konzentration 324 ist. Der AGR-Anteil 332 kann in einen Prozentanteil umgewandelt werden, indem ein Ergebnis des Vorstehenden durch einhundert geteilt wird. Die AOC kann bei verschiedenen Implementierungen auf einen vorbestimmten Wert festgelegt werden, wie beispielsweise auf 21 oder 20,9. Wenn die Kraftstoffzufuhr des Motors 8 ungefähr stöchiometrisch oder fett ist, ist die EO-Konzentration 324 ungefähr null. Ungefähr null kann null oder ein Wert nahe genug bei null bedeuten, sodass die EO-Konzentration 324 relativ zu der AOC und der IO-Konzentration 320 als null angesehen werden kann. Wenn die Kraftstoffzufuhr des Motors 8 mager ist, ist die EO-Konzentration 324 größer als null, und die EO-Konzentration 324 kann zunehmen, wenn die Kraftstoffzufuhr magerer wird. Bei Motorsystemen, bei denen der Motor 8 nicht mit einer mageren Kraftstoffzufuhr betrieben wird, kann der EO-Sensor 40 weggelassen werden, und die EO-Konzenträtion 324 kann auf null gesetzt werden.
  • Ein Strömungsraten-Ermittlungsmodul 336 ermittelt die AGR-Massenströmungsrate 244 basierend auf dem AGR-Anteil 332 und der MAF 268. Das Strömungsraten-Ermittlungsmodul 336 kann die AGR-Massenströmungsrate 244 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder eines oder mehrerer Kennfelder ermitteln, die den AGR-Anteil 332 und die MAF 268 mit der AGR-Massenströmungsrate 244 in Beziehung setzen. Lediglich beispielhaft kann das Strömungsraten-Ermittlungsmodul 336 die AGR-Massenströmungsrate 244 unter Verwendung der Gleichung ermitteln: ṁEGR = Fraction / 1 – Fraction·ṁMAF, wobei ṁEGR die AGR-Massenströmungsrate 244 ist, Fraction der AGR-Massenanteil 332 ist und ṁMAF die MAF 268 ist. Die AGR-Massenströmungsrate 244 kann über den gesamten Bereich möglicher Motor-Deltadrücke genau sein, einschließlich niedriger Motor-Deltadrücke.
  • Optional kann ein Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 340 das Strömungsraten-Ermittlungsmodul 336 selektiv aktivieren und deaktivieren. Das Aktivierungs-/Deaktivierungsmodul 340 kann das Strömungsraten-Ermittlungsmodul 336 deaktivieren, wenn der Motor-Deltadruck nicht niedrig ist, und es kann das Strömungsraten-Ermittlungsmodul 336 aktivieren, wenn der Motor-Deltadruck niedrig ist. Auf diese Weise kann die AGR-Massenströmungsrate 244 ermittelt werden, wie es vorstehend beschrieben ist, wenn der Motor-Deltadruck niedrig ist. Ein Vergleich der Motorlast 248 und einer vorbestimmten Last kann angeben, ob der Motor-Deltadruck niedrig ist. Lediglich beispielhaft kann der Motor-Deltadruck als niedrig angenommen werden, wenn die Motorlast 248 größer als eine vorbestimmte Last ist, wie beispielsweise ungefähr 35% oder ein anderer geeigneter Wert.
  • Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum Ermitteln der AGR-Massenströmungsrate 244 zeigt. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Steuerung mit 404 beginnen, wo die Steuerung ermittelt, ob der Motor-Deltadruck niedrig ist. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung ermitteln, ob die Motorlast 248 kleiner als die vorbestimmte Last ist. Wenn ja, kann die Steuerung mit 408 fortfahren. Wenn nein, kann die Steuerung enden.
  • Bei anderen Implementierungen kann die Steuerung mit 408 beginnen. Bei 408 ermittelt die Steuerung den IO-Partialdruck 308 als eine Funktion des IO-Signals 256. Die Steuerung ermittelt bei 408 auch den EO-Partialdruck 312 als eine Funktion des EO-Signals 260. Die Steuerung fährt mit 412 fort.
  • Bei 412 ermittelt die Steuerung die IO-Konzentration 320 und die EO-Konzentration 324. Die Steuerung ermittelt die IO-Konzentration 320 basierend auf dem IO-Partialdruck 308 und dem MAP 264. Die Steuerung ermittelt die EO-Konzentration 324 basierend auf dem EO-Partialdruck 312. Die Steuerung kann die EO-Konzentration ferner basierend auf dem Druck an dem Ort des EO-Sensors 40 ermitteln. Die Steuerung fährt mit 416 fort.
  • Die Steuerung ermittelt bei 416 den AGR-Anteil 332. Die Steuerung ermittelt den AGR-Anteil 332 basierend auf der IO-Konzentration 320 und der EO-Konzentration 324. Die Steuerung ermittelt den AGR-Anteil 332 ferner basierend auf der Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft. Die Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft kann ein vorbestimmter Wert sein (z. B. 21 oder 20,9), oder sie kann ein variabler Wert sein und basierend auf einem oder mehreren empfangenen Parametern festgelegt werden. Die Steuerung kann den AGR-Anteil 332 beispielsweise unter Verwendung der Gleichung ermitteln: Fraction = AOC – IOC / AOC – EOC, wobei Fraction der AGR-Anteil 332 ist, AOC die Sauerstoffkonzentration (bezüglich des Volumens) der Umgebungsluft ist, IOC die IO-Konzentration 320 ist und EOC die EO-Konzentration 324 ist. Die Steuerung fährt mit 420 fort.
  • Bei 420 ermittelt die Steuerung die AGR-Massenströmungsrate 244. Die Steuerung ermittelt die AGR-Massenströmungsrate 244 basierend auf dem AGR-Anteil 332 und der MAF 268. Die Steuerung kann die AGR-Massenströmungsrate 244 beispielsweise unter Verwendung der Gleichung ermitteln: ṁEGR = Fraction / 1 – Fraction·ṁMAF, wobei ṁEGR die AGR-Massenströmungsrate 244 ist, Fraction der AGR-Anteil 332 ist und ṁMAF die MAF 268 ist. Die AGR-Massenströmungsrate 244 ist sogar dann hinreichend genau, wenn der Motor-Deltadruck niedrig ist.
  • Die Steuerung kann einen oder mehrere Motorbetriebsparameter selektiv basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 einstellen. Lediglich beispielhaft kann das geschätzte Drehmoment 240 basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 ermittelt werden, und ein oder mehrere Motoraktuatoren können basierend auf dem geschätzten Drehmoment 240 eingestellt werden, wie beispielsweise das Drosselventil 12. Bei einem anderen Beispiel kann die Öffnung des AGR-Ventils 24 basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 eingestellt werden, um beispielsweise eine Ziel-AGR-Massenströmungsrate zu erreichen. Bei einem weiteren Beispiel kann der Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 eingestellt werden. Ein oder mehrere andere Motorbetriebsparameter können zusätzlich oder alternativ basierend auf der AGR-Massenströmungsrate 244 eingestellt werden.
  • Die vorstehende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden. Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
  • Wie hierin verwendet, kann sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis; einen Schaltkreis der Schaltungslogik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen. Der Ausdruck Modul kann einen Speicher umfassen (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird.
  • Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzt, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code mehrerer Module durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Ausdruck Gruppe, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
  • Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.

Claims (10)

  1. Motorsteuerverfahren für ein Fahrzeug, umfassend, dass: ein erster Partialdruck von Sauerstoff in einem Einlasskrümmer eines Motors basierend auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors ermittelt wird, der den Sauerstoff in dem Einlasskrümmer misst; ein zweiter Partialdruck von Sauerstoff in einem Abgassystem basierend auf einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors ermittelt wird, der den Sauerstoff in dem Abgassystem misst; eine Konzentration von Sauerstoff in dem Einlasskrümmer basierend auf dem ersten Partialdruck und einem Einlasskrümmer ermittelt wird; eine Konzentration von Sauerstoff in dem Abgassystem basierend auf dem zweiten Partialdruck ermittelt wird; eine Massenströmungsrate einer Abgasrückführung (AGR) basierend auf der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer und der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem ermittelt wird; und ein Motorbetriebsparameter basierend auf der Massenströmungsrate der AGR gesteuert wird.
  2. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem ferner auf einem Druck an dem zweiten Sauerstoffsensor basiert.
  3. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes ermittelt wird, die bzw. das den ersten Partialdruck und den Einlasskrümmerdruck mit der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer in Beziehung setzt.
  4. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: ein AGR-Anteil basierend auf der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer, der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem und einer Konzentration des Sauerstoffs in der Umgebungsluft ermittelt wird; und die Massenströmungsrate der AGR basierend auf dem AGR-Anteil ermittelt wird.
  5. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 4, das ferner umfasst, dass der AGR-Anteil gleich einem ersten Wert dividiert durch einen zweiten Wert festgelegt wird, wobei der erste Wert gleich der Konzentration des Sauerstoffs in der Umgebungsluft minus der Konzentration des Sauerstoffs in dem Einlasskrümmer ist und wobei der zweite Wert gleich der Konzentration des Sauerstoffs in der Umgebungsluft minus der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgassystem ist.
  6. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 4, das ferner umfasst, dass die Massenströmungsrate der AGR ferner basierend auf einer Massenströmungsrate der Luft in den Motor ermittelt wird.
  7. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass die Massenströmungsrate der AGR gleich einem dritten Wert dividiert durch einen vierten Wert festgelegt wird, wobei der dritte Wert gleich einem Produkt des AGR-Anteils und der Massenströmungsrate der Luft in den Motor ist und wobei der vierte Wert gleich Eins minus den AGR-Anteil ist.
  8. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: eine Drehmomentausgabe des Motors basierend auf der Massenströmungsrate der AGR geschätzt wird; und eine Öffnung eines Drosselventils basierend auf der Drehmomentausgabe des Motors selektiv eingestellt wird.
  9. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der Massenströmungsrate der AGR selektiv eingestellt wird.
  10. Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass eine Öffnung eines AGR-Ventils basierend auf der Massenströmungsrate der AGR selektiv eingestellt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121957B4 (de) 2014-12-19 2023-08-31 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Einstellen des Motorluftstroms

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9157390B2 (en) 2011-09-21 2015-10-13 GM Global Technology Operations LLC Selective exhaust gas recirculation diagnostic systems and methods
DE102012201830A1 (de) * 2012-02-08 2013-08-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Adaption von Signalen eines Sauerstoffsensors im Luftzufuhrkanal einer Brennkraftmaschine
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
US10161336B2 (en) * 2013-06-05 2018-12-25 Ford Global Technologies, Llc System and method for determining valve operation
US9228524B2 (en) 2013-08-15 2016-01-05 GM Global Technology Operations LLC Static and dynamic pressure compensation for intake oxygen sensing
US9488121B2 (en) * 2014-05-29 2016-11-08 GM Global Technology Operations LLC Method for estimating volumetric efficiency in powertrain
DE102014013284A1 (de) * 2014-09-12 2016-03-17 Man Truck & Bus Ag Brennkraftmaschine, insbesondere Gasmotor, für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug
EP3040541A1 (de) 2014-12-09 2016-07-06 Magneti Marelli S.p.A. Verfahren zur bestimmung des massedurchflusses eines niederdruck-abgasrückführungs-bgr-kreislaufs eines aufgeladenen verbrennungsmotors
US9574509B2 (en) * 2014-12-17 2017-02-21 Ford Global Technologies, Llc System and method for exhaust gas recirculation estimation with two intake oxygen sensors
ITUB20152868A1 (it) * 2015-08-05 2017-02-05 Magneti Marelli Spa Metodo per il controllo di un circuito egr di ricircolo dei gas di scarico di bassa pressione in un motore a combustione interna
ITUB20152917A1 (it) * 2015-08-05 2017-02-05 Magneti Marelli Spa Metodo per il controllo di un circuito egr di ricircolo dei gas di scarico di bassa pressione in un motore a combustione interna
US9995234B2 (en) * 2016-03-21 2018-06-12 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine fuel and torque control
US9920699B1 (en) * 2016-10-19 2018-03-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for exhaust gas recirculation estimation via an exhaust oxygen sensor
WO2018183655A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Cummins Inc. Engine controls including direct targeting of in-cylinder [02]
CN113339147B (zh) * 2021-05-31 2022-10-14 东风商用车有限公司 一种基于氧传感器信号的egr率测量方法及装置

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790286A (en) * 1986-05-31 1988-12-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha EGR control device for internal combustion engine
JPH0819880B2 (ja) * 1986-12-02 1996-02-28 トヨタ自動車株式会社 排気ガス再循環制御装置
JPS63159664A (ja) * 1986-12-24 1988-07-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の点火時期制御装置
US4942860A (en) * 1987-02-06 1990-07-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine control system
US4836174A (en) * 1987-02-06 1989-06-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine control system
JPH01121549A (ja) * 1987-11-02 1989-05-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US5034112A (en) * 1988-05-19 1991-07-23 Nissan Motor Company, Ltd. Device for measuring concentration of nitrogen oxide in combustion gas
US4990235A (en) * 1989-02-23 1991-02-05 Toyota Jidosha Kabushiki Oxygen sensor
JPH04311643A (ja) * 1991-04-10 1992-11-04 Hitachi Ltd エンジンの気筒流入空気量算出方法
JPH0942066A (ja) * 1995-07-31 1997-02-10 Isuzu Motors Ltd 排気ガス再循環方法及びその装置
JP3518203B2 (ja) * 1996-11-14 2004-04-12 トヨタ自動車株式会社 Ｅｇｒ装置付き内燃機関
GB9713953D0 (en) * 1997-07-03 1997-09-03 Fray Derek J Novel method of measurement of the composition of gases using ionically conducting electrolytes
DE19734494C1 (de) * 1997-08-08 1998-10-08 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
US6089019A (en) * 1999-01-15 2000-07-18 Borgwarner Inc. Turbocharger and EGR system
JP2001182574A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Isuzu Motors Ltd Ｅｇｒシステムとその制御方法
US6367462B1 (en) * 2000-09-13 2002-04-09 Delphi Technologies, Inc. Engine torque management method with high dilution EGR control
US6481423B2 (en) * 2000-10-12 2002-11-19 Delphi Technologies, Inc. Dynamic EGR concentration estimation method for a motor vehicle engine
DE60208522T2 (de) * 2001-02-26 2006-09-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Abgasreiniger für brennkraftmaschinen
US6739177B2 (en) * 2001-03-05 2004-05-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Combustible-gas sensor, diagnostic device for intake-oxygen concentration sensor, and air-fuel ratio control device for internal combustion engines
JP3700640B2 (ja) * 2001-11-16 2005-09-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JP2003336549A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Denso Corp 内燃機関のｅｇｒ装置
JP3904076B2 (ja) * 2002-08-12 2007-04-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
US6845753B2 (en) * 2002-10-29 2005-01-25 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling ignition timing in an engine
JP4251073B2 (ja) * 2003-12-25 2009-04-08 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
ATE391842T1 (de) * 2004-06-15 2008-04-15 Fiat Ricerche Verfahren und einrichtung zur bestimmung der ansaugluftmenge einer brennkraftmaschine basierend auf der messung der sauerstoff- konzentration in einem der brennkraftmaschine zugeführten gasgemisch
JP2006029084A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP4186899B2 (ja) * 2004-09-30 2008-11-26 株式会社日立製作所 排気還流制御装置
JP4049158B2 (ja) * 2005-03-09 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE102005013977B4 (de) * 2005-03-26 2020-09-03 Ford Global Technologies, Llc Abgasrückführsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Einstellen der Abgasrückführrate in einem Gasrückführsystem
EP1963646B1 (de) * 2005-12-20 2010-12-15 BorgWarner, Inc. Steuerung der abgasrückführung in einem turbolader-motorsystem
JP4339321B2 (ja) * 2006-01-20 2009-10-07 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP4502035B2 (ja) * 2008-03-28 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 排気再循環装置の異常診断装置
CN101688483B (zh) * 2008-05-20 2012-04-18 丰田自动车株式会社 内燃机的排气回流装置
JP4251660B2 (ja) * 2008-06-06 2009-04-08 株式会社小松製作所 内燃機関の排気再循環制御装置
US8521354B2 (en) * 2008-08-12 2013-08-27 Southwest Research Institute Diagnosis of sensor failure in airflow-based engine control system
JP2010203281A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Bosch Corp Ｅｇｒ制御装置
US8316828B2 (en) * 2009-04-17 2012-11-27 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas recirculation diagnostic for coordinated torque control systems
US8103427B2 (en) * 2009-09-25 2012-01-24 Cummins Inc. EGR flow compensation for a diesel air handling system
JP5482716B2 (ja) * 2010-08-20 2014-05-07 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置及びディーゼルエンジンの制御方法
US8103428B2 (en) * 2011-01-11 2012-01-24 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling an engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121957B4 (de) 2014-12-19 2023-08-31 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Einstellen des Motorluftstroms

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