DE102013214028A1 - Steuerung einer Motor-AGR mit einem Gegendrucksteuerventil - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Steuern einer internen Motorabgasrückführung kann ein Schätzen einer Strömungsbeschränkung durch einen Dieselpartikelfilter in einem Abgassystem einer Motorbaugruppe und ein Einstellen eines Gegendrucksteuerventils in dem Abgassystem stromabwärts des Dieselpartikelfilters auf Grundlage der Strömungsbeschränkung aufweisen. Eine gesteuerte Menge an interner Abgasrückführung kann der Motorbaugruppe auf Grundlage der Einstellung des Gegendrucksteuerventils geliefert werden.
Description
- GEBIET
- Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorabgasrückführungssysteme.
- HINTERGRUND
- Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformation bezüglich der vorliegenden Offenbarung, die nicht notwendigerweise Stand der Technik ist.
- Verbrennungsmotoren können Abgasrückführungssysteme aufweisen, um Abgas an die Brennräume für ein anschließendes Verbrennungsereignis bereitzustellen. Um eine Abgasströmung an die Brennräume bereitzustellen, ist eine Druckdifferenz zwischen dem Abgasströmungspfad des Motors und der Anordnung in dem Ansaugsystem, wo das Abgas wieder eingeführt wird, notwendig.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Ein Verfahren zum Steuern einer internen Motorabgasrückführung kann ein Schätzen einer Strömungsbeschränkung durch einen Dieselpartikelfilter in einem Abgassystem einer Motorbaugruppe und ein Einstellen eines Gegendrucksteuerventils in dem Abgassystem stromabwärts des Dieselpartikelfilters aufgrund der Strömungsbeschränkung aufweisen. Es kann eine gesteuerte Menge an interner Abgasrückführung für die Motorbaugruppe auf Grundlage der Einstellung des Gegendrucksteuerventils bereitgestellt werden.
- Eine Motorbaugruppe kann gemäß dem Verfahren zum Steuern einer internen Motorabgasrückführung betrieben werden und kann einen Motoraufbau, Ansaug- und Abgassysteme, ein Abgasrückführungssystem und ein Steuermodul aufweisen. Der Motoraufbau kann einen Brennraum sowie Ansaug- und Abgaskanäle in Kommunikation mit dem Brennraum definieren. Das Einlasssystem kann in Kommunikation mit dem Ansaugkanal stehen. Das Abgassystem kann eine Abgasrohrleitung in Kommunikation mit dem Abgaskanal, einen Dieselpartikelfilter, der in der Abgasrohrleitung angeordnet ist, und ein Gegendrucksteuerventil aufweisen, das in der Abgasrohrleitung stromabwärts des Dieselpartikelfilters angeordnet ist. Das Abgasrückführungssystem kann selektiv eine interne Abgasrückführung bereitstellen. Das Steuermodul kann in Kommunikation mit dem Gegendrucksteuerventil stehen und kann derart angepasst sein, eine Strömungsbeschränkung durch den Dieselpartikelfilter zu schätzen, die Position des Gegendrucksteuerventils auf Grundlage der Strömungsbeschränkung einzustellen und eine gesteuerte Menge an interner Abgasrückführung für die Motorbaugruppe auf Grundlage der eingestellten Position des Gegendrucksteuerventils bereitzustellen.
- Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier vorgesehenen Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise einzuschränken.
-
1 ist eine schematische Darstellung einer Motorbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
2 ist eine schematische Schnittansicht der Motorbaugruppe von1 ; -
3 ist eine schematische Darstellung der in2 gezeigten Ventiltriebbaugruppe; -
4 ist eine schematische Schnittansicht eines Abgasventilhubmechanismus von der in den2 und3 gezeigten Ventiltriebbaugruppe; -
5 ist eine zusätzliche schematische Schnittansicht des Abgasventilhubmechanismus von der in den2 und3 gezeigten Ventiltriebbaugruppe; -
6 ist eine graphische Darstellung einer Ansaug- und Abgasventilöffnung, die durch die Motorbaugruppe der1 –5 vorgesehen ist; und -
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung des Gegendrucksteuerventils von der Motorbaugruppe von1 veranschaulicht. - Entsprechende Bezugszeichen geben über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg entsprechende Teile an.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Nun werden Beispiele der vorliegenden Offenbarung detaillierter unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
- Es sind beispielhafte Ausführungsformen vorgesehen, sodass diese Offenbarung vollständig ist und den Schutzumfang dem Fachmann vollständig vermittelt. Es sind zahlreiche spezifische Details dargestellt, wie Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein vollständiges Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es ist dem Fachmann offensichtlich, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können, und nicht so ausgelegt werden sollen, dass der Schutzumfang der Offenbarung beschränkt wird. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht detailliert beschrieben. Wie hier verwendet ist, bezeichnet der Begriff ”Modul” eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, und/oder einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt.
- Wenn ein Element oder eine Schicht als ”an”, ”in Eingriff mit”, ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben ist, kann sie sich direkt auf dem anderen Element oder der anderen Schicht, in Eingriff damit, verbunden damit oder gekoppelt damit befinden oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz dazu braucht, wenn ein Element als ”direkt auf”, ”direkt in Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben ist, keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Ein anderer Wortlaut, der zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet ist, sei auf eine ähnliche Weise zu interpretieren (beispielsweise ”zwischen” gegenüber ”direkt zwischen”, ”benachbart” gegenüber ”direkt benachbart”, etc.). Der hier verwendete Begriff ”und/oder” umfasst jede und alle Kombinationen aus einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Objekte.
- Obwohl die Begriffe erstes, zweites, drittes, etc. hier dazu verwendet sein können, verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollen diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe beschränkt sein. Diese Begriffe können nur dazu verwendet werden, ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Die Begriffe, wie ”erstes”, ”zweites” und andere numerische Begriffe, wenn sie hier verwendet sind, implizieren keine Abfolge oder Reihenfolge, sofern es durch den Kontext nicht deutlich angegeben ist. Somit kann ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, wie unten beschrieben ist, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt ohne Abweichung von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden.
- Mit Bezug auf die
1 und2 kann eine Motorbaugruppe10 einen Motoraufbau12 , ein Ansaugsystem14 , ein Abgassystem16 , eine Ventiltriebbaugruppe18 und eine Abgasrückführungs-(AGR)-Baugruppe20 aufweisen. Der Motoraufbau12 kann Zylinderbohrungen22 definieren, die Brennräume bilden. Der Motoraufbau12 kann einen Motorblock24 , der die Zylinderbohrungen22 definiert, sowie einen Zylinderkopf26 aufweisen, der mit dem Motorblock24 gekoppelt ist und Ansaug- und Abgaskanäle28 ,30 in Kommunikation mit den Brennräumen definiert. - Eine Reihenmotorkonfiguration mit vier Zylindern (
22-1 ,22-2 ,22-3 ,22-4 ) ist in1 nur zu Veranschaulichungszwecken mit einem einzelnen Zylinder schematisch gezeigt, der zur Vereinfachung in der in2 gezeigten Schnittansicht dargestellt ist. Es sei zu verstehen, dass die Merkmale, die in Bezug auf den in2 gezeigten Zylinder diskutiert sind, gleichermaßen Anwendung auf die verbleibenden Zylinder der Motorbaugruppe10 finden. Zusätzlich sei zu verstehen, dass die vorliegenden Lehren Anwendung auf eine beliebige Anzahl von Kolben-Zylinder-Anordnungen und eine Vielzahl von Hubkolbenmotorkonfigurationen finden, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, V-Motoren, Reihenmotoren sowie Boxermotoren wie auch Konfigurationen mit oben liegender Nockenwelle sowie Nocke im Block. - Das Ansaugsystem
14 kann eine Ansaugrohrleitung32 , einen Ansaugkrümmer36 , der mit dem Zylinderkopf26 gekoppelt ist und in Kommunikation mit der Ansaugrohrleitung32 steht, ein Drosselventil38 in der Ansaugrohrleitung32 , das eine Luftströmung zu dem Ansaugkanal28 durch den Ansaugkrümmer36 steuert, einen Turbolader40 , der eine Ansaugseite42 (Kompressor) aufweist, die in der Ansaugrohrleitung32 angeordnet ist, sowie einen Luftreiniger44 , der in der Ansaugrohrleitung32 angeordnet ist, aufweisen. Die Ansaugrohrleitung32 kann einen Lufteinlass in das Ansaugsystem14 definieren, und der Turbolader40 kann in Kommunikation mit den Ansaugkanälen28 über den Ansaugkrümmer36 stehen. Während ein einzelner Turbolader40 gezeigt ist, sei zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung gleichermaßen Anwendung auf Anordnungen mit mehreren Turboladern findet. - Das Abgassystem
16 kann eine Abgasrohrleitung48 , einen Abgaskrümmer52 , der mit dem Zylinderkopf26 gekoppelt ist und in Kommunikation mit der Abgasrohrleitung48 steht, und einen Dieselpartikelfilter (DPF)54 sowie einen Katalysator56 für selektive katalytische Reduktion (SCR), der in der Abgasrohrleitung48 angeordnet ist, aufweisen. Während die vorliegende Offenbarung mit einem einzelnen DPF54 und einem einzelnen SCR-Katalysator56 gezeigt ist, sei zu verstehen, dass diese nicht auf derartige Anordnungen beschränkt ist. Der DPF54 kann alternativ in einem kombinierten DPF/SCR-Katalysator enthalten sein. Ferner kann der SCR-Katalysator56 alternativ stromaufwärts des DPF54 angeordnet sein, oder ein zusätzlicher SCR-Katalysator (nicht gezeigt) kann stromaufwärts des DPF54 enthalten sein. Die Abgasseite58 (Turbine) des Turboladers40 kann in der Abgasrohrleitung48 angeordnet sein und kann ein Turbinenrad in Kommunikation mit durch die Abgasrohrleitung48 strömendem Abgas aufweisen und durch das durch die Abgasrohrleitung48 strömende Abgas angetrieben werden. Die Abgasseite58 des Turboladers40 kann einen variablen Abgaseinlass60 aufweisen, der eine Abgasströmungsbeschränkung durch den Turbolader40 steuert. Der variable Abgaseinlass60 kann in der Form einer variablen Düse durch Betätigung von Statorflügeln der Turbine vorliegen, um die Abgasströmung in die Turbine unter verschiedenen Winkeln zu lenken. - Wie in den
2 und3 gezeigt ist, kann die Ventiltriebbaugruppe18 Ansaugventile62 , die in den Ansaugkanälen28 angeordnet sind, Abgasventile64 , die in den Abgaskanälen30 angeordnet sind, Ansaugventilhubmechanismen66 , die an dem Zylinderkopf26 gelagert sind und mit den Ansaugventilen62 in Eingriff stehen, Abgasventilhubmechanismen68 , die an dem Zylinderkopf26 gelagert sind und mit den Abgasventilen64 in Eingriff stehen, eine Einlassnockenwelle70 , die zur Rotation an dem Zylinderkopf26 gelagert ist und mit den Ansaugventilhubmechanismen66 in Eingriff steht, sowie eine Auslassnockenwelle72 aufweisen, die zur Rotation an dem Zylinderkopf26 gelagert ist und mit den Abgasventilhubmechanismen68 in Eingriff steht. Die Ansaugnockenwelle70 kann Ansaugnockennasen74 aufweisen, die mit jedem der Ansaugventilhubmechanismen66 in Eingriff stehen. Die Ansaugnockenwelle70 kann einen Ansaugnockenphasensteller (nicht gezeigt) aufweisen, und der Ansaugventilhubmechanismus66 kann eine Vielzahl von Formen annehmen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, herkömmliche oder variable Ventilhubmechanismen. - Die Abgasventilhubmechanismen
68 können hydraulisch betätigte deaktivierende Ventilhubmechanismen bilden, die in einem ersten und zweiten Modus betreibbar sind. Bei dem vorliegenden nicht beschränkenden Beispiel, und wie in den2 –5 gezeigt ist, kann der Abgasventilhubmechanismus68 in der Form eines Kipphebels vorliegen, der ein Paar von Außenarmen78 , einen Innenarm80 mit einer Rolle82 und einen Verriegelungsmechanismus84 aufweist, der die Außenarme78 selektiv mit dem Innenarm80 koppelt. Wie in den4 und5 gezeigt ist, kann der Verriegelungsmechanismus84 zwischen verriegelten (5 ) und entriegelten (4 ) Positionen durch eine druckbeaufschlagte Fluidversorgung86 (wie druckbeaufschlagtes Öl) geschaltet werden. Der Verriegelungsmechanismus84 kann normal in die entriegelte Position (4 ) für den Betrieb in dem zweiten Modus vorgespannt sein. Der Verriegelungsmechanismus84 kann die Außenarme78 zur Verstellung mit dem Innenarm80 während des ersten Modus (5 ) sichern und kann eine relative Verstellung zwischen den Außenarmen78 und dem Innenarm80 während des zweiten Modus (4 ) zulassen. Während beide Abgasventilhubmechanismen68 für jeden Zylinder als deaktivierende Ventilhubmechanismen in3 gezeigt sind, sei zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf derartige Anordnungen beschränkt ist und gleichermaßen Anwendung auf Anordnungen findet, bei denen nur ein Abgasventilhubmechanismus68 pro Zylinder ein deaktivierender Ventilhubmechanismus ist. - Die Auslassnockenwelle
72 kann eine erste Auslassnockennase88 , die mit jedem der Außenarme78 in Eingriff steht, und eine zweite Auslassnockennase90 aufweisen, die zwischen den ersten Auslassnockennasen88 angeordnet ist und mit dem Innenarm80 in Eingriff steht. Jede der ersten Auslassnockennasen88 kann einen AGR-Hubbereich92 definieren, der zumindest teilweise rotatorisch mit einem Ansaughubbereich94 ausgerichtet ist, der durch eine entsprechende der Ansaugnockennasen74 definiert ist. Die zweiten Auslassnockennasen90 können Abgashubbereiche96 definieren, die rotatorisch von dem AGR-Hubbereich92 und den Ansaughubbereichen94 versetzt sind. - Wie in
2 gezeigt ist, können die Hubbereiche92 ,94 ,96 allgemein als Bereiche der Nockennasen74 ,88 ,90 definiert sein, die Nasenspitzen aufweisen, die sich von einem Grundkreisbereich erstrecken, um einen Ventilhub bereitzustellen. Das Abgasventil64 kann in eine offene Position verstellt werden, wenn die Spitze der zweiten Auslassnockennase90 mit dem Abgasventilhubmechanismus68 während sowohl des ersten als auch zweiten Modus in Eingriff steht. Das Abgasventil64 kann in eine offene Position verstellt werden, wenn die Spitzen der ersten Auslassnockennasen88 mit dem Abgasventilhubmechanismus68 während des ersten Modus in Eingriff stehen, und das Abgasventil64 kann in der geschlossenen Position bleiben, wenn die Spitzen der ersten Auslassnockennasen88 mit dem Abgasventilhubmechanismus68 während des zweiten Modus in Eingriff stehen. Die ersten Auslassnockennasen88 können eine interne Abgasrückführung bereitstellen, wenn der Abgasventilhubmechanismus68 in dem ersten Modus betrieben wird. - Wie in
6 zu sehen ist, kann das Abgasventil64 zwischen einem Abgasventilhubereignis (E), das von der Auslassnockennase90 vorgesehen wird, und einem anschließenden AGR-Ventilhubereignis (AGR), das durch die AGR-Nockennasen88 vorgesehen wird, während des Betriebs des Abgasventilhubmechanismus68 in dem ersten Modus vollständig schließen. Der Hub des Abgasventils64 , der während des AGR-Ventilhubereignisses (AGR) vorgesehen wird, kann zwischen zwanzig Prozent und sechzig Prozent des Spitzenhubes des Abgasventils64 entsprechen, der während des Abgasventilhubereignisses (E) vorgesehen wird. Zusätzlich kann eine Gesamtheit der Öffnung des Abgasventils64 durch den AGR-Hubbereich92 während des ersten Modus erfolgen, während ein entsprechendes Ansaugventil62 (d. h. Ansaugventil für denselben Zylinder) offen ist, wie durch das Ansaugventilhubereignis (I) dargestellt ist. - Der spielarme Hub (L), der in
6 gezeigt ist, entspricht dem Totgang, der durch den Eingriff zwischen dem AGR-Hubbereich92 und dem Abgasventilhubmechanismus68 während des ersten Modus vorgesehen wird. Genauer können die Außenarme78 von der AGR-Nockennase88 um einen vorbestimmten Betrag während des ersten Modus verstellt werden, bevor das Abgasventil64 aus der geschlossenen Position verstellt wird. Die Differenz zwischen dem spielarmen Hub (L) und dem AGR-Ventilhubereignis (AGR) in6 zeigt ein nicht beschränkendes Beispiel des Totgang-Eingriffs zwischen dem AGR-Hubbereich92 der AGR-Nockennase88 und den Außenarmen78 während des ersten Modus. Der anfängliche Totgang, der durch den Eingriff zwischen dem AGR-Hubbereich92 und dem Abgasventilhubmechanismus68 während des ersten Modus vorgesehen wird, kann Teiletoleranzen aufnehmen, um das AGR-Ventilhubereignis (AGR) außerhalb des Abgasventilhubereignisses (E) und innerhalb des Ansaugventilhubereignisses (I) beizubehalten. - Die Abgasrückführungsbaugruppe
20 kann eine AGR-Leitung98 , einen AGR-Kühler100 und einen Kühlerbypass102 , der in der AGR-Leitung98 angeordnet ist, ein AGR-Steuerventil104 und ein Gegendrucksteuerventil106 aufweisen. Die AGR-Leitung98 kann sich von der Abgasrohrleitung48 an einem Ort zwischen dem Turbolader40 und einem Auslass der Abgasrohrleitung48 zu dem Ansaugsystem14 erstrecken, um eine Kommunikation zwischen den Ansaug- und Abgassystemen14 ,16 bereitzustellen. - Bei dem nicht beschränkenden Beispiel, das in
1 gezeigt ist, kann das AGR-Steuerventil104 an dem Auslass der AGR-Leitung98 angeordnet sein und kann eine Abgasrückführungsströmung zu dem Ansaugsystem14 von der AGR-Leitung98 steuern. Das Gegendrucksteuerventil106 kann in der Abgasrohrleitung48 an einem Ort zwischen der AGR-Leitung98 und einem Auslass der AGR-Leitung98 angeordnet sein. Bei dem nicht beschränkenden Beispiel, das in1 gezeigt ist, ist das Gegendrucksteuerventil106 an dem Auslass der Abgasrohrleitung48 angeordnet. Der DPF54 kann in der Abgasrohrleitung48 an einer Stelle zwischen der Abgasseite58 des Turboladers40 und dem Gegendrucksteuerventil106 angeordnet sein. Die Anordnung, die oben diskutiert ist, sieht ein internes AGR-System in Kombination mit einem Niederdruck-AGR-System vor. - Genauer kann die Motorbaugruppe
10 zusätzlich ein Steuermodul108 in Kommunikation mit dem AGR-Steuerventil104 und dem Gegendrucksteuerventil106 aufweisen. Wie in den3 bis5 gezeigt ist, kann die druckbeaufschlagte Fluidversorgung86 für die Abgasventilhubmechanismen68 Ölsteuerventile110 in Kommunikation mit dem Steuermodul108 sowie gesteuert durch das Steuermodul108 aufweisen. - Das Gegendrucksteuerventil
106 kann dazu verwendet werden, die Druckdifferenz zwischen dem Ansaugsystem14 und dem Abgassystem16 für sowohl das interne AGR-System als auch das Niederdruck-AGR-System zu steuern, um eine Rückführung von Abgas in der Motorbaugruppe10 einzustellen. Die Abgasventilhubmechanismen68 und das AGR-Steuerventil104 können von dem Steuermodul108 eingestellt werden, um eine Soll-Menge an Abgasrückführung während des Motorbetriebs bereitzustellen. Das Drosselventil38 und der variable Abgaseinlass60 des Turboladers40 können auch dazu verwendet werden, die Druckdifferenz zwischen dem Ansaugsystem14 und dem Abgassystem16 zu steuern, um die Menge an Abgas, die in der Motorbaugruppe10 rückgeführt wird, weiter einzustellen. Bei einigen Anordnungen kann die Abgasrückführungsbaugruppe20 zusätzlich einen Umgehungs- bzw. Bypassdurchgang112 und ein Bypassventil114 aufweisen, das in dem Bypassdurchgang112 angeordnet ist und mit dem Steuermodul108 in Kommunikation steht. Der Bypassdurchgang112 kann sich von dem Abgaskrümmer52 zu einem Bereich der Ansaugrohrleitung32 erstrecken, der zwischen dem Ansaugdrosselventil38 und dem Ansaugkrümmer36 angeordnet ist, um eine weitere Steuerung von Abgasrückführung bereitzustellen. - Bei der oben diskutierten Anordnung kann das interne AGR-System als das Hochdruck-AGR-System verwendet werden, wobei typische Hochdruck-AGR-Leitungen und -Kühler beseitigt werden, wodurch das Potential für eine Schädigung des Hochdruck-AGR-Kühlers beseitigt wird.
- Das Steuermodul
208 kann die Position des Gegendrucksteuerventils106 auf Grundlage der Strömungsbeschränkung durch den DPF54 einstellen, die aus dem Rußniveau des DPF54 resultiert. Das Gegendrucksteuerventil106 kann eingestellt werden, um eine gewünschte Abgasrückführungsrate und eine gewünschte Luftströmung in die Motorbaugruppe zu liefern. - Wie in
7 zu sehen ist, ist die Steuerlogik200 für das Steuermodul108 veranschaulicht und kann bei Schritt202 beginnen, wo der Verbrennungsmodus der Motorbaugruppe10 bewertet wird. Wenn der Verbrennungsmodus keine interne AGR aufweist, kann die Steuerlogik200 mit Schritt204 fortfahren, wo das Gegendrucksteuerventil106 in eine vollständig offene Position eingestellt wird. Die Steuerlogik200 kann dann zu Schritt202 während des Motorbetriebs zur anschließenden Bewertung des Verbrennungsmodus zurückkehren. - Wenn der Verbrennungsmodus eine interne AGR aufweist, kann das Steuermodul
108 eine Strömungsbeschränkung durch den DPF54 schätzen, das Gegendrucksteuerventil106 auf Grundlage der Strömungsbeschränkung einstellen und eine gesteuerte Menge an Abgasrückführung in die Motorbaugruppe10 auf Grundlage der eingestellten Position des Gegendrucksteuerventils106 liefern. Die gesteuerte Menge an Abgasrückführung zu der Motorbaugruppe10 kann ein Öffnen des Gegendrucksteuerventils106 aufweisen, um eine Strömungsbeschränkung durch das Gegendrucksteuerventil106 zu reduzieren, wenn die Strömungsbeschränkung durch den DPF54 zunimmt. - Genauer kann die Steuerlogik
200 mit Schritt206 fortfahren, wo ein Motorbetriebspunkt bestimmt wird. Der Motorbetriebspunkt kann die Motordrehzahl- und Lastbedingungen aufweisen. Die Steuerlogik200 kann dann eine Anfangsposition des Gegendrucksteuerventils106 bei Schritt208 auf Grundlage der Motordrehzahl- und Lastbedingungen bestimmen. Eine eingestellte Position des Gegendrucksteuerventils106 kann bei Schritt210 bestimmt werden. Die eingestellte Position des Gegendrucksteuerventils106 kann zumindest teilweise auf der Strömungsbeschränkung durch den DPf54 basieren. Die Strömungsbeschränkung kann auf Grundlage einer Rußbeladung in dem DPF54 bestimmt werden. - Anhand eines nicht beschränkenden Beispiels kann eine geschätzte Rußbeladung in dem DPF
54 auf Grundlage eines DPF-Rußmodells bestimmt werden und eine geschätzte Öffnung des Gegendrucksteuerventils106 kann auf Grundlage der geschätzten Rußbeladung bestimmt werden. Eine Rußbeladungskorrektur kann dann als eine Funktion der Motordrehzahl und der Kraftstoffmenge bestimmt werden und kann auf die geschätzte Öffnung des Gegendrucksteuerventils106 angewendet werden. Die korrigierte Öffnung des Gegendrucksteuerventils106 kann dann auf einen Grundabschnitt des Gegendrucksteuerventils106 angewendet werden, um ein Öffnen des Gegendrucksteuerventils106 zu erhöhen und den durch die Rußbeladung bereitgestellten, erhöhten Gegendruck aufzunehmen. - Die Position des Gegendrucksteuerventils
106 kann ferner auf Grundlage der Motorluftströmung eingestellt werden. Genauer kann bei Schritt212 die Steuerlogik200 einen Motorluftmassenstrom von dem Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor116 bestimmen. Ein Ziel-(oder Soll-)Massenluftdurchfluss kann dann bei schritt214 auf Grundlage der gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden, die eine Motordrehzahl und -last aufweisen. Der Zielluftdurchfluss kann dann bei Schritt216 auf Grundlage der Kühlmitteltemperatur, der Lufttemperatur und der Höhe eingestellt werden. Eine Differenz zwischen dem Ist-Luftdurchfluss und dem Zielluftdurchfluss kann bei Schritt218 bestimmt werden. Eine endgültig eingestellte Position des Gegendrucksteuerventils106 kann dann bei Schritt220 auf Grundlage der eingestellten Position des Gegendrucksteuerventils106 , auf Grundlage der bei Schritt210 bestimmten Rußbeladung und der Differenz zwischen dem Ist-Luftdurchfluss und des Zielluftdurchflusses bei Schritt220 bestimmt werden. Die Position des Gegendrucksteuerventils106 kann dann bei Schritt222 eingestellt werden. - Wie oben angemerkt ist, kann die gesteuerte Menge an Abgasrückführung, die der Motorbaugruppe
10 geliefert wird, eine interne AGR aufweisen, die daraus resultiert, dass das Abgasventil64 während zumindest eines Anteils eines Ansaugtakts des Brennraums offen ist, wobei die Menge an Abgasrückführung durch eine Druckdifferenz zwischen dem Abgassystem16 und dem Ansaugsystem14 gesteuert ist, die durch die Einstellung der Position des Gegendrucksteuerventils106 bereitgestellt ist. Die Kommunikation zwischen dem Abgassystem16 und dem Ansaugsystem14 durch die AGR-Leitung98 kann auch durch das Gegendrucksteuerventil106 gesteuert werden.
Claims (10)
- Motorbaugruppe, umfassend: einen Motoraufbau, der einen Brennraum sowie Ansaug- und Abgaskanäle in Kommunikation mit dem Brennraum definiert; ein Ansaugsystem in Kommunikation mit dem Ansaugkanal; ein Abgassystem, umfassend: eine Abgasrohrleitung in Kommunikation mit dem Abgaskanal; einen Dieselpartikelfilter, der in der Abgasrohrleitung angeordnet ist; und ein Gegendrucksteuerventil, das in der Abgasrohrleitung stromabwärts des Dieselpartikelfilters angeordnet ist; ein Abgasrückführungssystem, das selektiv eine interne Abgasrückführung bereitstellt; und ein Steuermodul in Kommunikation mit dem Gegendrucksteuerventil, das derart angepasst ist, eine Strömungsbeschränkung durch den Dieselpartikelfilter zu schätzen, die Position des Gegendrucksteuerventils auf Grundlage der Strömungsbeschränkung einzustellen und eine gesteuerte Menge an interner Abgasrückführung an die Motorbaugruppe auf Grundlage der eingestellten Position des Gegendrucksteuerventils zu liefern.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 1, ferner mit einer Ventiltriebbaugruppe, die ein Ansaugventil, das in dem Ansaugkanal angeordnet ist, einen Ansaugventilhubmechanismus, der mit dem Ansaugventil in Eingriff steht, eine Ansaugnockennase, die mit dem Ansaugventilhubmechanismus in Eingriff steht und einen Ansaughubbereich definiert, der derart angepasst ist, das Ansaugventil zu öffnen, ein Abgasventil, das in dem Abgaskanal angeordnet ist, einen Abgasventilhubmechanismus, der mit dem Abgasventil in Eingriff steht, und eine erste Auslassnockennase aufweist, die mit dem Abgasventilhubmechanismus in Eingriff steht und einen AGR-Hubbereich definiert, der zumindest teilweise rotatorisch mit dem Ansaughubbereich ausgerichtet und derart angepasst ist, das Abgasventil zu öffnen, wobei der Abgasventilhubmechanismus in dem ersten und zweiten Modus betreibbar ist, wobei der erste Modus umfasst, dass das Abgasventil geöffnet ist, wenn der AGR-Hubbereich mit dem Abgasventilhubmechanismus in Eingriff steht, und der zweite Modus umfasst, dass der Abgasventilhubmechanismus das Abgasventil in einer geschlossenen Position beibehält, wenn der AGR-Hubbereich mit dem Abgasventilhubmechanismus in Eingriff steht.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 2, wobei die gesteuerte Menge an interner Abgasrückführung umfasst, dass das Abgasventil während eines Ansaughubes des Verbrennungsraums offen ist, wobei die Menge an interner Abgasrückführung durch eine Druckdifferenz zwischen dem Abgassystem und einem Ansaugsystem der Motorbaugruppe gesteuert wird, die durch die eingestellte Position des Gegend rucksteuerventils vorgesehen ist.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine AGR-Leitung, die sich von dem Abgasrohr an einer Stelle stromabwärts des Dieselpartikelfilters zu dem Ansaugsystem erstreckt und eine Kommunikation zwischen dem Ansaug- und Abgassystem bereitstellt; und einen Turbolader in Kommunikation mit der Abgasrohrleitung und dem Ansaugkanal, der durch Abgas angetrieben ist, das durch die Abgasrohrleitung strömt, wobei der Turbolader in Kommunikation mit der Abgasrohrleitung an einer Stelle stromaufwärts der AGR-Leitung steht.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul derart angepasst ist, das Gegendrucksteuerventil zu öffnen, um eine Strömungsbeschränkung durch das Gegendrucksteuerventil zu reduzieren, wenn die Strömungsbeschränkung durch den Dieselpartikelfilter zunimmt.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 5, wobei die geschätzte Strömungsbeschränkung durch den Dieselpartikelfilter ein geschätztes Rußniveau in dem Dieselpartikelfilter aufweist.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul ein Rußmodell zum Schätzen eines Rußniveaus in dem Dieselpartikelfilter aufweist, wobei das Steuermodul derart angepasst ist, ein Öffnen des Gegendrucksteuerventils zu erhöhen, wenn das Rußniveau zunimmt.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 7, wobei das Steuermodul derart angepasst ist, eine geschätzte Position des Gegendrucksteuerventils auf Grundlage des geschätzten Rußniveaus zu bestimmen, einen Korrekturfaktor für die geschätzte Position des Gegendrucksteuerventils auf Grundlage der Motordrehzahl zu bestimmen und die Position des Gegendrucksteuerventils auf Grundlage der geschätzten Position des Gegendrucksteuerventils oder des Korrekturfaktors einzustellen.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 8, ferner mit einem Luftmassenstromsensor in Kommunikation mit dem Steuermodul, der einen Ist-Luftdurchfluss in die Motorbaugruppe an das Steuermodul liefert, wobei das Steuermodul derart angepasst ist, einen Zielluftdurchfluss bei gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen zu bestimmen und das Gegendrucksteuerventil auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Ist-Luftdurchfluss und dem Ziel-Luftdurchfluss einzustellen, um einen Luftdurchfluss an die Motorbaugruppe innerhalb einer vorbestimmten Schwelle des Zielluftdurchflusses zu liefern.
- Motorbaugruppe nach Anspruch 9, ferner mit einer Ventiltriebbaugruppe, die ein Ansaugventil, das in dem Ansaugkanal angeordnet ist, einen Ansaugventilhubmechanismus, der mit dem Ansaugventil in Eingriff steht, eine Ansaugnockennase, die mit dem Ansaugventilhubmechanismus in Eingriff steht und einen Ansaughubbereich definiert, der derart angepasst ist, das Ansaugventil zu öffnen, ein Abgasventil, das in dem Abgaskanal angeordnet ist, einen Abgasventilhubmechanismus, der mit dem Abgasventil in Eingriff steht, und eine erste Auslassnockennase aufweist, die mit dem Abgasventilhubmechanismus in Eingriff steht und einen AGR-Hubbereich definiert, der zumindest teilweise rotatorisch mit dem Ansaughubbereich ausgerichtet und derart angepasst ist, das Abgasventil zu öffnen, wobei der Abgasventilhubmechanismus in dem ersten und zweiten Modus betreibbar ist, wobei der erste Modus umfasst, dass das Abgasventil geöffnet ist, wenn der AGR-Hubbereich mit dem Abgasventilhubmechanismus in Eingriff steht, und der zweite Modus umfasst, dass der Abgasventilhubmechanismus das Abgasventil in einer geschlossenen Position beibehält, wenn der AGR-Hubbereich mit dem Abgasventilhubmechanismus in Eingriff steht, wobei die gesteuerte Menge an interner Abgasrückführung, die der Motorbaugruppe geliefert wird, umfasst, dass das Abgasventil während eines Ansaugtaktes des Brennraumes offen ist, wobei die Menge an interner Abgasrückführung durch eine Druckdifferenz zwischen dem Abgassystem und einem Ansaugsystem der Motorbaugruppe gesteuert wird, die durch die eingestellte Position des Gegendrucksteuerventils vorgesehen ist.
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