DE102014216251B4 - Lernen der übertragungsfunktion des hubs des agr-ventils und der strömung des agr-ventils - Google Patents

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Abstract

Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Schließen eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils); Verringern einer Öffnung der Einlassdrosselklappe, bis ein differentieller Druck über dem geschlossenen AGR-Ventil einen Schwellenwert erreicht; und, während der differentielle Druck aufrechterhalten wird, Lernen einer Korrektur der AGR-Undichtigkeitsströmung basierend auf dem Einlasssauerstoff und Einstellen des AGR-Ventils während des Betriebs bei offenem AGR-Ventil basierend auf den Betriebsparametern und der Korrektur der AGR-Undichtigkeitsströmung.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Einstellen des Betriebs basierend auf der Undichtigkeit des Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils).
  • Kraftmaschinensysteme können mit Abgasrückführungssystemen ausgerüstet sein, die einen Anteil des Abgases von einem Kraftmaschinenauslass zu einem Kraftmaschinen-Einlasssystem zurückführen, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und die geregelten Emissionen zu verringern. Das zurückgeführte Abgas kann die Sauerstoff-konzentration in der Einlassluft verdünnen, was zu verringerten Verbrennungstem-peraturen führt, wobei folglich die Bildung von Stickstoffoxiden im Abgas verringert werden kann. Um einen verbesserten Kraftmaschinenbetrieb und die verringerten Emissionen zu erreichen, können eine AGR-Solldurchflussmenge und ein Luft-/Kraftstoff-Sollverhältnis durch das Einstellen der Kraftmaschinen-Aktuatoren aufrechterhalten werden.
  • In dem Abgasrückführungsweg kann ein AGR-Ventil enthalten sein, um eine Menge des zurückgeführten Abgases zu steuern, um eine Sollverdünnung der Einlassluft zu erreichen. Turbolader-Kraftmaschinensysteme können ein Niederdruck-AGR-System (LP-AGR-System) enthalten, das das Abgas von dem Auslasskanal stromabwärts einer Turbine zum Einlasskanal stromaufwärts eines Kompressors des Turboladers zurückführt. Dementsprechend kann das Abgas in ein Niederdruck-Luftansaugsystem (LP-AIS-System) stromaufwärts des Kompressors zurückgeführt werden, was zu einem komprimierten Gemisch aus frischer Einlassluft und der AGR stromabwärts des Kompressors führt.
  • Die AGR-Strömung kann basierend auf einem differentiellen Druck über dem AGR-Ventil und einem durch den Hub des AGR-Ventils bestimmten Strömungsbereich gemessen werden. Die Fehler in der AGR-Strömungsmessung können zu einer verringerten Kraftstoffwirtschaftlichkeit, einer verringerten Kraftmaschinenleistung und erhöhter Emission führen. Deshalb muss die AGR-Strömung während des Kraftmaschinenbetriebs überwacht und gesteuert werden, um eine optimale AGR und ein optimales Luft-/Kraftstoffgemisch für die Verbrennung bereitzustellen. Eine beispielhafte Herangehensweise zum Steuern der AGR-Durchflussmenge ist durch Song u. a. in US 2013 / 0 073 179 A1 veranschaulicht. In Song u. a. wird eine erste AGR-Durchflussmenge basierend auf der Sauerstoffkonzentration im Einlass geschätzt, während eine zweite AGR-Durchflussmenge basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl und der Kraftmaschinenlast geschätzt wird. Basierend auf den Unterschieden zwischen den beiden Durchflussmengen wird eine Störung im AGR-System angegeben.
  • Aus der WO 01/59536 A1 ist bekannt, dass eine Ventildurchflusskennlinie zur Genauigkeitsverbesserung auch bei Ventilverschmutzung adaptiert wird, indem die Eingangsgröße Ventilposition mit einem veränderlichen Offsetwert gewichtet wird. Zur Berechnung eines robusten Modells des Saugrohrdrucks soll ein modellierter Partialdruck des rückgeführten Abgases ermittelt werden, der möglichst wenig vom realen Partialdruck des rückgeführten Abgases abweicht. Dazu wird ein modellierter Partialdruck des rückgeführten Abgases aus einer Durchflusskennlinie eines sich in einer Abgasrückführleitung befindenden Ventils in Abhängigkeit von der Ventilstellung abgeleitet. Der aus der Durchflusskennlinie abgeleitete modellierte Partialdruck des rückgeführten Abgases wird adaptiv, in Abhängigkeit von der Differenz aus dem modellierten Saugrohrdruck und einem gemessenen Saugrohrdruck korrigiert.
  • Die US 6 837 227 B2 offenbart ein System zur Schätzung des Massenstroms von rückgeführtem Abgas von einem Abgaskrümmer zu einem Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors über eine dazwischen angeordnete AGR-Leitung und eines Anteils von AGR, der einer Masse des in den Ansaugkrümmer eintretenden Ladungsstroms zuzuschreiben ist. Ein Motorsteuergerät reagiert auf aktuelle Werte verschiedener Kombinationen von Motorabgastemperatur, Ansaugkrümmerdruck, Differenzdruck über einem AGR-Ventil und AGR-Ventilstellung, um eine Schätzung des AGR-Massenstroms zu ermitteln. Das Steuergerät ist ferner in der Lage, den AGR-Anteil als Funktion des geschätzten AGR-Massenstromwerts, des Massenstroms der in den Ansaugkrümmer eintretenden Ladung und der Motordrehzahl zu schätzen.
  • Verfahren und Systeme zum Einstellen eines AGR-Ventils und einer oder mehrerer Ansaugdrosseln, die auf die Ausgabe einer Ansaug-Sauerstoffsonde reagieren, um eine gewünschte Menge an AGR-Durchfluss bereitzustellen und gleichzeitig das Motordrehmoment aufrechtzuerhalten, sind aus der US 2012/0037134 A1 bekannt. Die Einstellungen werden koordiniert, um die verteilte Steuerung der AGR-Ventile und Einlassdrosseln zu verbessern und einen AGR-Durchfluss zu ermöglichen, selbst wenn ein Stellglied begrenzt ist.
  • Die Erfinder haben hier jedoch Probleme bei derartigen Systemen identifiziert. Beim Bestimmen der AGR-Strömung berücksichtigt Song z. B. die Änderungen des Ventilhubs oder des Ventilbereichs, die aufgrund der Rußablagerung an dem AGR-Ventil auftreten können. Die ungleichmäßige Rußablagerung kann zu Änderungen des effektiven Ventilbereichs führen, was zu AGR-Messfehlern führen kann. Folglich können Verzögerungen und Mängel der AGR-Strömung auftreten, die wiederum zu einer verschlechterten Kraftstoffwirtschaftlichkeit, einer verschlechterten Kraftmaschinen-leistung und verschlechterter Emission führen können.
  • Deshalb können in einem Beispiel einige der obigen Probleme wenigstens teilweise durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine behandelt werden, das Folgendes umfasst: Schließen eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils); Verringern einer Öffnung der Einlassdrosselklappe, bis ein differentieller Druck über dem geschlossenen AGR-Ventil einen Schwellenwert erreicht; und, während der differentielle Druck aufrechterhalten wird, Lernen einer Korrektur der AGR-Undichtigkeitsströmung basierend auf dem Einlasssauerstoff und Einstellen des AGR-Ventils während des Betriebs bei offenem AGR-Ventil basierend auf den Betriebsparametern und der Korrektur der AGR-Undichtigkeitsströmung.
  • In einem weiteren Beispiel kann ein Verfahren für eine Kraftmaschine Folgendes umfassen: Verringern einer Öffnung einer Einlassdrosselklappe, während ein AGR-Ventil geschlossen wird; und Schätzen eines Undichtigkeitsbereichs des AGR-Ventils basierend auf einem Sauerstoffsensor des Einlasskrümmers, der sich stromaufwärts der Drosselklappe befindet. Das Verfahren kann ferner das Korrigieren einer AGR-Durchflussmenge basierend auf dem geschätzten Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils umfassen.
  • In einem noch weiteren Beispiel kann ein Verfahren für eine Kraftmaschine das Verringern einer Öffnung einer Einlassdrosselklappe, während der Hub eines AGR-Ventils eingestellt wird; und das Lernen der Übertragungsfunktion der AGR-Strömung gegen den Ventilhub basierend auf einem Sauerstoffsensor des Einlasskrümmers, der sich in dem Strom der verdünnten Luftströmung befindet, umfassen. Das Verfahren kann ferner das Korrigieren einer AGR-Durchflussmenge basierend auf der gelernten Übertragungsfunktion umfassen.
  • Auf diese Weise können Verfahren für ein Kraftmaschinen-Steuersystem bereitgestellt werden, um die Änderungen des Hubs des AGR-Ventils genau zu lernen und die Durchflussmenge basierend auf dem Ventilhub genau einzustellen. Durch das Lernen des effektiven Undichtigkeitsbereichs des AGR-Ventils während der Bedingungen eines geschlossenen Ventils und/oder durch das Lernen der Übertragungsfunktion des differentiellen Drucks während unterschiedlicher Bedingungen des Ventilhubs können Einstellungen an dem effektiven Bereich des AGR-Ventils ausgeführt werden. Im Ergebnis können genauere Messungen der AGR-Strömung erhalten werden, wobei folglich eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit, eine verbesserte Kraftmaschinen-leistung und verringerte Emissionen erhalten werden können. Ferner kann eine Änderung der AGR-Strömung von einer Nennströmung unter Verwendung des gelernten Undichtigkeitsbereichs und der gelernten Übertragungsfunktion berechnet werden. Beim Bestimmen, dass die Änderung der AGR-Strömung größer als eine Schwellenänderung ist, kann eine Verschlechterung des AGR-Ventils angegeben werden. Durch das Bestimmen der Verschlechterung des AGR-Ventils basierend auf dem gelernten Undichtigkeitsbereich und/oder der gelernten Übertragungsfunktion kann eine genauere Undichtigkeitsdiagnose erhalten werden und kann eine genaue Steuerung der AGR erreicht werden.
  • Die Figuren zeigen:
    • 1 zeigt eine schematische graphische Darstellung eines Kraftmaschinensystems mit Zwillingsturboladern, das ein Niederdruck-AGR-System und einen Einlasssauerstoffsensor enthält.
    • 2 zeigt eine schematische graphische Darstellung des Niederdruck-AGR-Systems des in 1 gezeigten Kraftmaschinensystems mit Zwillingsturboladern einschließlich der Signale von dem LP-AGR-System, die verwendet werden können, um die AGR-Durchflussmenge zu bestimmen.
    • 3A zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Ausführen der Diagnose des AGR-Ventils basierend auf einer AGR-Undichtigkeitsrate veranschaulicht.
    • 3B zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Bestimmen der AGR-Strömung basierend auf der AGR-Undichtigkeitsrate veranschaulicht.
    • 3C zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Bestimmen der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils veranschaulicht.
    • 4A zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Ausführen der Diagnose des AGR-Ventils basierend auf einer Ventildifferenzdruck-Übertragungsfunktion (DPOV-Übertragungsfunktion) veranschaulicht.
    • 4B zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Bestimmen der AGR-Strömung basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion veranschaulicht.
    • 4C zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine zum Bestimmen der DPOV-Übertragungsfunktion veranschaulicht.
    • 5 und 6 zeigen beispielhafte Lernprozesse für die AGR-Messung durch den DPOV.
    • 7 zeigt einen Ablaufplan, der eine Anwendung der gelernten Korrektur der AGR-Strömung veranschaulicht, um während des Kraftmaschinenbetriebs die Soll-AGR zuzuführen.
  • Es werden Verfahren und Systeme zum Vergrößern der Genauigkeit der AGR-Strömungsmessung, die basierend auf einem Ventildifferenzdruck-Messsystem (DPOV-Messsystem) in einem Kraftmaschinensystem (wie z. B. dem Kraftmaschinensystem nach 1) bestimmt wird, durch das Lernen der Fehler in der AGR-Strömung bereitgestellt. Basierend auf den Signalen von einem AGR-System, wie es in 2 gezeigt ist, kann ein DPOV-Messverfahren implementiert werden, um die AGR-Strömung zu bestimmen. Die Rußablagerung kann Fehler des Hubs des AGR-Ventils verursachen, was zu Fehlern in der AGR-Strömungsmessung durch den DPOV führt. Ein Controller kann eine Routine ausführen, wie z. B. die Routine nach 3C, um die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils während der Bedingungen eines geschlossenen AGR-Ventils zu bestimmen. Die so erhaltene AGR-Undichtigkeitsrate kann für die Diagnose des AGR-Ventils, wie in 3A beschrieben ist, und um einen effektiven Bereich der AGR-Strömung für die AGR-Strömungsmessungen, wie in 3B beschrieben ist, verwendet werden. Ferner kann der Controller eine Routine, wie z. B. die Routine nach 4C ausführen, um eine DPOV-Übertragungsfunktion zu bestimmen, die das Lernen der Änderungen der Strömungseigenschaften des AGR-Ventils bei unterschiedlichen Positionen des Ventilhubs ermöglichen kann. Die bestimmte Übertragungsfunktion kann für die Diagnose des AGR-Ventils, wie in 4A beschrieben ist, und um einen effektiven Bereich der AGR-Strömung für die AGR-Strömungsmessung und eine genaue Steuerung, wie in 4B beschrieben ist, verwendet werden. Ein Beispiel des Lernens der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils ist in 5 gezeigt. Ein Beispiel des Lernens der DPOV-Übertragungsfunktion ist in 6 gezeigt. Die gelernte Korrektur der AGR-Strömung basierend auf der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils und der DPOV-Übertragungsfunktion kann verwendet werden, um während der Operationen der Kraftmaschine eine Soll-AGR bereitzustellen, wie in 7 veranschaulicht ist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftmaschinensystems 100 mit Turbolader, das eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 10 und die Zwillingsturbolader 120 und 130, die völlig gleich sein können, enthält. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Kraftmaschinensystem 100 als ein Teil eines Antriebssystems für ein Passagierfahrzeug enthalten sein. Während es hier nicht dargestellt ist, können andere Kraftmaschinenkonfigurationen, wie z. B. eine Kraftmaschine mit einem einzigen Turbolader, verwendet werden, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 kann wenigstens teilweise durch einen Controller 12 und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 192 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 192 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 194 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Controller 12 kann ein Mikrocomputer sein, der das Folgende enthält: eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeports, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte (z. B. einen Festwertspeicher-Chip), einen Schreib-Lese-Speicher, einen Haltespeicher und einen Datenbus. Der Festwertspeicher des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die nichtflüchtige Anweisungen repräsentieren, die durch den Mikroprozessor ausführbar sind, um sowohl die hier beschriebenen Routinen als auch andere Varianten, die vorausgesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, auszuführen. Der Controller 12 kann konfiguriert sein, um Informationen von mehreren Sensoren 165 zu empfangen und Steuersignale an mehrere Aktuatoren 175 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben sind) zu senden. Andere Aktuatoren, wie z. B. verschiedene zusätzliche Ventile und Drosselklappen, können an verschiedene Orte in dem Kraftmaschinensystem 100 gekoppelt sein. Der Controller 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf Anweisungen oder Code, die darin entsprechend einer oder mehreren Routinen programmiert sind, auslösen. Beispielhafte Steuerroutinen sind hier bezüglich der 3A-4C beschrieben.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 140 empfangen. Wie in 1 gezeigt ist, kann der Einlasskanal 140 einen Luftfilter 156 und eine Luftansaugsystem-Drosselklappe (AIS-Drosselklappe) 115 enthalten. Die AIS-Drosselklappe 115 kann konfiguriert sein, um die Menge der LP-AGR-Strömung einzustellen und zu steuern. In einem Beispiel kann die AIS-Drosselklappe eingestellt werden, um einen differentiellen Solldruck über einem AGR-Ventil 121 einzustellen. Die Position der AIS-Drosselklappe 115 kann durch das Steuersystem über einen Drosselklappen-Aktuator 117, der kommunikationstechnisch an den Controller 12 gekoppelt ist, eingestellt werden.
  • Wenigstens ein Anteil der Einlassluft kann über einen ersten Zweig des Einlasskanals 140 zu einem Kompressor 122 des Turboladers 120 geleitet werden, wie bei 142 angegeben ist, und wenigstens ein Anteil der Einlassluft kann über einen zweiten Zweig des Einlasskanals 140 zu einem Kompressor 132 des Turboladers 130 geleitet werden, wie bei 144 angegeben ist. Dementsprechend enthält das Kraftmaschinensystem 100 ein Niederdruck-AIS-System 191 stromaufwärts der Kompressoren 122 und 132 und ein Hochdruck-AIS-System 193 stromabwärts der Kompressoren 122 und 132.
    Eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung (PCV-Leitung) 198 kann ein (nicht gezeigtes) Kurbelgehäuse an den zweiten Zweig 144 des Einlasskanals koppeln, so dass die Gase im Kurbelgehäuse auf gesteuerte Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Ferner können die Verdampfungsemissionen aus einem (nicht gezeigten) Kraftstoffdampfkanister durch eine Kraftstoffdampf-Entleerungsleitung 195, die den Kraftstoffdampfkanister an den zweiten Zweig 144 des Einlasskanals koppelt, in den Einlasskanal entlüftet werden.
  • Der erste Anteil der gesamten Einlassluft kann über den Kompressor 122 komprimiert werden, wobei er über den Einlassluftkanal 146 dem Einlasskrümmer 160 zugeführt werden kann. Folglich bilden die Einlasskanäle 142 und 146 einen ersten Zweig des Lufteinlasssystems der Kraftmaschine. Ähnlich kann ein zweiter Anteil der gesamten Einlassluft über den Kompressor 132 komprimiert werden, wobei er über den Einlassluftkanal 148 dem Einlasskrümmer 160 zugeführt werden kann. Folglich bilden die Einlasskanäle 144 und 148 einen zweiten Zweig des Lufteinlasssystems der Kraftmaschine. Wie in 1 gezeigt ist, kann die Einlassluft von den Einlasskanälen 146 und 148 über einen gemeinsamen Einlasskanal 149 wieder vereinigt werden, bevor sie den Einlasskrümmer 160 erreicht, wo die Einlassluft der Kraftmaschine bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen kann der Einlasskrümmer 160 einen Einlasskrümmerdrucksensor 182 zum Schätzen eines Krümmerdrucks (MAP) und/oder einen Einlasskrümmertemperatursensor 183 zum Schätzen einer Krümmerluft-temperatur (MCT) enthalten, wobei jeder mit dem Controller 12 kommuniziert. In dem dargestellten Beispiel enthält der Einlasskanal 149 außerdem einen Luftkühler 154 und eine Drosselklappe 158. Die Position der Drosselklappe 158 kann durch das Steuersystem über einen Drosselklappen-Aktuator 157 eingestellt werden, der kommunikationstechnisch an den Controller 12 gekoppelt ist. Wie gezeigt ist, kann die Drosselklappe 158 in dem Einlasskanal 149 stromabwärts des Luftkühlers 154 angeordnet sein und kann konfiguriert sein, um die Strömung eines Einlassgasstroms, der in die Kraftmaschine 10 eintritt, einzustellen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, kann ein Kompressorumgehungsventil (CBV) 152 in einem CBV-Kanal 150 angeordnet sein und kann ein CBV 155 in einem CBV-Kanal 151 angeordnet sein. In einem Beispiel können die CBVs 152 und 155 elektronische pneumatische CBVs (EPCBVs) sein. Die CBVs 152 und 155 können gesteuert werden, um das Ablassen des Drucks in dem Einlasssystem zu ermöglichen, wenn die Kraftmaschine aufgeladen ist. Ein stromaufwärts gelegenes Ende des CBV-Kanals 150 kann stromaufwärts des Kompressors 132 mit dem Einlasskanal 144 gekoppelt sein, während ein stromabwärts gelegenes Ende des CBV-Kanals 150 stromabwärts des Kompressors 132 mit dem Einlasskanal 148 gekoppelt sein kann. Ähnlich kann ein stromaufwärts gelegenes Ende eines CBV-Kanals 151 stromaufwärts des Kompressors 122 mit dem Einlasskanal 142 gekoppelt sein, während ein stromabwärts gelegenes Ende des CBV-Kanals 151 stromabwärts des Kompressors 122 mit dem Einlasskanal 146 gekoppelt sein kann. In Abhängigkeit von einer Position jedes CBV kann die durch den entsprechenden Kompressor komprimierte Luft in den Einlasskanal stromaufwärts des Kompressors (z. B. den Einlasskanal 144 für den Kompressor 132 und den Einlasskanal 142 für den Kompressor 122) zurückgeführt werden. Das CBV 152 kann z. B. offen sein, um die komprimierte Luft stromaufwärts des Kompressors 132 zurückzuführen, und/oder das CBV 155 kann offen sein, um die komprimierte Luft stromaufwärts des Kompressors 122 zurückzuführen, um den Druck in dem Einlasssystem während ausgewählter Bedingungen abzulassen, um die Wirkungen der Belastung durch das Kompressorpumpen zu verringern. Die CBVs 155 und 152 können entweder aktiv oder passiv durch das Steuersystem gesteuert sein.
  • Wie gezeigt ist, ist ein LP-AIS-Drucksensor 196 an einer Verbindung der Einlasskanäle 140, 142 und 144 angeordnet, während ein HP-AIS-Drucksensor 169 in dem Einlasskanal 149 angeordnet ist. In weiteren vorausgesehenen Ausführungsformen können jedoch die Sensoren 196 und 169 an anderen Orten innerhalb des LP-AIS bzw. des HP-AIS angeordnet sein. Unter anderen Funktionen können die Messungen von dem LP-AIS-Drucksensor 196 und dem HP-AIS-Drucksensor 169 verwendet werden, um das Kompressordruckverhältnis zu bestimmen, was bei einer Schätzung des Kompressorpumprisikos berücksichtigt werden kann.
  • Die Kraftmaschine 10 kann mehrere Zylinder 14 enthalten. In dem dargestellten Beispiel enthält die Kraftmaschine 10 sechs Zylinder, die in einer V-Konfiguration angeordnet sind. Spezifisch sind die sechs Zylinder in zwei Reihen 13 und 15 angeordnet, wobei jede Reihe drei Zylinder enthält. In alternativen Beispielen kann die Kraftmaschine 10 zwei oder mehr Zylinder, wie z. B. 3, 4, 5, 8, 10 oder mehr Zylinder, enthalten. Diese verschiedenen Zylinder können gleich unterteilt und in alternativen Konfigurationen angeordnet sein, wie z. B. V, in Reihe, in Boxerform usw. Jeder Zylinder 14 kann mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 166 konfiguriert sein. In dem dargestellten Beispiel ist die Kraftstoffeinspritzdüse 166 eine Direkteinspritzdüse in den Zylinder. In anderen Beispielen kann die Kraftstoffeinspritzdüse 166 als eine kanalgestützte Kraftstoffeinspritzdüse konfiguriert sein.
  • Die jedem Zylinder 14 (der hier außerdem als eine Brennkammer 14 bezeichnet wird) über einen gemeinsamen Einlasskanal 149 zugeführte Einlassluft kann für die Kraftstoffverbrennung verwendet werden, wobei die Verbrennungsprodukte dann über reihenspezifische Auslasskanäle abgelassen werden können. In dem dargestellten Beispiel kann eine erste Reihe 13 der Zylinder der Kraftmaschine 10 die Verbrennungsprodukte über einen gemeinsamen Auslasskanal 17 ablassen, während eine zweite Reihe 15 der Zylinder die Verbrennungsprodukte über einen gemeinsamen Auslasskanal 19 ablassen kann.
  • Die Position der Einlass- und Auslassventile jedes Zylinders 14 kann über hydraulisch betätigte Stößel, die an Ventilstoßstangen gekoppelt sind, oder über mechanische Kolben, in denen Nockenvorsprünge verwendet werden, gesteuert werden. In diesem Beispiel können wenigstens die Einlassventile jedes Zylinders 14 unter Verwendung eines Nockenbetätigungssystems durch Nockenbetätigung gesteuert sein. Spezifisch kann das Einlassventil-Nockenbetätigungssystem 25 einen oder mehrere Nocken enthalten und kann eine variable Nocken-Zeitsteuerung oder einen variablen Nockenhub für die Einlass- und/oder Auslassventile verwenden. In alternativen Ausführungsformen können die Einlassventile durch eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert sein. Ähnlich können die Auslassventile durch Nockenbetätigungssysteme oder eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert sein. In einer noch weiteren alternativen Ausführungsform können die Nocken nicht einstellbar sein.
  • Die Verbrennungsprodukte, die durch die Kraftmaschine 10 über den Auslasskanal 17 abgelassen werden, können durch die Abgasturbine 124 des Turboladers 120 geleitet werden, die wiederum über eine Welle 126 dem Kompressor 122 mechanische Arbeit bereitstellen kann, um die Komprimierung für die Einlassluft bereitzustellen. Alternativ kann einiges oder alles des durch den Auslasskanal 17 strömenden Abgases die Turbine 124 über den Turbinenumgehungskanal 123 umgehen, wie durch ein Ladedrucksteuerventil 128 gesteuert wird. Die Position des Ladedrucksteuerventils 128 kann durch einen (nicht gezeigten) Aktuator gesteuert werden, wie durch den Controller 12 gesteuert wird. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Controller 12 die Position des Ladedrucksteuerventils 128 über ein Solenoidventil einstellen. In diesem speziellen Beispiel kann das Solenoidventil einen Druckunterschied von dem Unterschied der Luftdrücke zwischen dem stromaufwärts des Kompressors 122 angeordneten Einlasskanal 142 und dem stromabwärts des Kompressors 122 angeordneten Einlasskanal 149 empfangen, um die Betätigung des Ladedrucksteuerventils 128 über den Aktuator zu fördern. In anderen Beispielen können andere geeignete Herangehensweisen als ein Solenoidventil für das Betätigen des Ladedrucksteuerventils 128 verwendet werden.
  • Ähnlich können die Verbrennungsprodukte, die durch die Kraftmaschine 10 über den Auslasskanal 19 abgelassen werden, durch die Abgasturbine 134 des Turboladers 130 geleitet werden, die wiederum über eine Welle 136 dem Kompressor 132 mechanische Arbeit bereitstellen kann, um die Komprimierung für die Einlassluft bereitzustellen, die durch den zweiten Zweig des Einlasssystems der Kraftmaschine strömt. Alternativ kann einiges oder alles des durch den Auslasskanal 19 strömenden Abgases die Turbine 134 über den Turbinenumgehungskanal 133 umgehen, wie durch ein Ladedrucksteuerventil 138 gesteuert wird. Die Position des Ladedrucksteuerventils 138 kann durch einen (nicht gezeigten) Aktuator gesteuert werden, wie durch den Controller 12 gesteuert wird. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Controller 12 die Position des Ladedrucksteuerventils 138 über ein Solenoidventil einstellen. In diesem speziellen Beispiel kann das Solenoidventil einen Druckunterschied von dem Unterschied der Luftdrücke zwischen dem stromaufwärts des Kompressors 132 angeordneten Einlasskanal 144 und dem stromabwärts des Kompressors 132 angeordneten Einlasskanal 149 empfangen, um die Betätigung des Ladedrucksteuerventils 138 über den Aktuator zu fördern. In anderen Beispielen können andere geeignete Herangehensweisen als ein Solenoidventil für das Betätigen des Ladedrucksteuerventils 138 verwendet werden.
  • In einigen Beispielen können die Abgasturbinen 124 und 134 als Turbinen mit variabler Geometrie konfiguriert sein, wobei der Controller 12 die Position der Blätter (oder Schaufeln) des Turbinen-Pumpenrads einstellen kann, um das Energieniveau zu variieren, das aus der Abgasströmung erhalten wird und auf ihren jeweiligen Kompressor übertragen wird. Alternativ können die Abgasturbinen 124 und 134 als Turbinen mit variablen Düsen konfiguriert sein, wobei der Controller 12 die Position der Turbinendüse einstellen kann, um das Energieniveau zu variieren, das aus der Abgasströmung erhalten wird und auf ihren jeweiligen Kompressor übertragen wird. Das Steuersystem kann z. B. konfiguriert sein, um die Schaufel- oder Düsenposition der Abgasturbinen 124 und 134 über jeweilige Aktuatoren unabhängig zu variieren.
  • Die durch die Zylinder über den Auslasskanal 19 abgelassenen Verbrennungsprodukte können über einen Auslasskanal 180 stromabwärts der Turbine 134 zur Atmosphäre geleitet werden, während die über den Auslasskanal 17 abgelassenen Verbrennungsprodukte über einen Auslasskanal 170 stromabwärts der Turbine 124 zur Atmosphäre geleitet werden können. Die Auslasskanäle 170 und 180 können eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, wie z. B. einen Katalysator, und einen oder mehrere Abgassensoren enthalten. Wie z. B. in 1 gezeigt ist, kann der Auslasskanal 170 eine Abgasreinigungsvorrichtung 129 enthalten, die stromabwärts der Turbine 124 angeordnet ist, während der Auslasskanal 180 eine Abgasreinigungsvorrichtung 127 enthalten kann, die stromabwärts der Turbine 134 angeordnet ist. Die Abgasreinigungsvorrichtungen 127 und 129 können selektive katalytische Reduktionsvorrichtungen (SCR-Vorrichtungen), Dreiwegekatalysatoren (TWC), NOx-Fallen, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein. In einigen Ausführungsformen können ferner während des Betriebs der Kraftmaschine 10 die Abgasreinigungsvorrichtungen 127 und 129 z. B. durch das Betreiben wenigstens eines Zylinders der Kraftmaschine innerhalb eines speziellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses periodisch zurückgesetzt werden.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 enthält ferner ein Niederdruck-AGR-System (LP-AGR-System) 108. Das LP-AGR-System 108 leitet einen Sollanteil des Abgases von dem Auslasskanal 170 zu dem Einlasskanal 142. In der dargestellten Ausführungsform wird die AGR in einem AGR-Kanal 197 von einem Ort stromabwärts der Turbine 124 an einem Mischpunkt, der sich stromaufwärts des Kompressors 122 befindet, zu dem Einlasskanal 142 geleitet. Die Menge der dem Einlasskanal 142 bereitgestellten AGR kann durch den Controller 12 über ein AGR-Ventil 121, das in das LP-AGR-System 108 gekoppelt ist, verändert werden. In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform enthält das LP-AGR-System 108 einen AGR-Kühler 113, der stromaufwärts des AGR-Ventils 121 positioniert ist. Der AGR-Kühler 113 kann die Wärme von dem zurückgeführten Abgas z. B. zu dem Kraftmaschinenkühlmittel abgeben. In einer alternativen Ausführungsform kann das Kraftmaschinensystem ein zweites (nicht gezeigtes) LP-AGR-System enthalten, das einen Sollanteil des Abgases von dem Auslasskanal 180 zu dem Einlasskanal 144 leitet. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Kraftmaschinensystem beide oben beschriebenen LP-AGR-Systeme enthalten (wobei eines das Abgas von dem Auslasskanal 180 zu dem Einlasskanal 144 leitet, während das andere das Abgas von dem Auslasskanal 170 zum Einlasskanal 142 leitet).
  • Das AGR-Ventil 121 kann konfiguriert sein, um eine Menge und/oder eine Rate des durch die entsprechenden AGR-Kanäle abgeleiteten Abgases einzustellen, um einen Sollprozentsatz der AGR-Verdünnung der in die Kraftmaschine eintretenden Einlassladung zu erreichen, wobei eine Einlassladung mit einem höheren Prozentsatz der AGR-Verdünnung ein höheres Verhältnis des zurückgeführten Abgases zu der Luft als eine Einlassladung mit einem niedrigeren Prozentsatz der AGR-Verdünnung enthält. Zusätzlich zu der Position der AGR-Ventile wird erkannt, dass die Position der AIS-Drosselklappe und andere Aktuatoren außerdem den Prozentsatz der AGR-Verdünnung der Einlassladung beeinflussen können. Als ein Beispiel kann eine Position der AIS-Drosselklappe die Strömung der Frischluft in das Einlasssystem beeinflussen; mehr Frischluftströmung in das Einlasssystem kann den Prozentsatz der AGR-Verdünnung verringern, wohingegen weniger Frischluftströmung in das Einlasssystem den Prozentsatz der AGR-Verdünnung vergrößern kann. Dementsprechend kann die AGR-Verdünnung der Einlassladung über die Steuerung der Position des AGR-Ventils und/oder der Position der AIS-Drosselklappe unter anderen Parametern gesteuert werden.
  • Der Prozentsatz der AGR-Verdünnung der Einlassladung zu einem gegebenen Zeitpunkt (z. B. das Verhältnis der verbrannten Gase zu der Luft in einem Einlasskanal der Kraftmaschine) kann aus der Ausgabe eines Einlasssauerstoffsensors 168 abgeleitet werden. In der dargestellten Ausführungsform ist der Einlasssauerstoffsensor stromabwärts des Luftkühlers 154 positioniert. In anderen Ausführungsformen kann der Sensor 168 jedoch in der Verbindung der Einlasskanäle 146, 148 und 149 und stromaufwärts des Luftkühlers 154 oder an einem anderen Ort entlang des Einlasskanals 149 angeordnet sein. Der Einlasssauerstoffsensor (IA02) 168 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe der Sauerstoffkon-zentration in der Einlassladung sein, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor, ein Einlass-UEGO-Sensor (universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor usw. Der Controller 12 kann die prozentuale Verdünnung der AGR-Strömung basierend auf der Rückkopplung von dem Einlasssauerstoffsensor 168 schätzen. In einigen Beispielen kann der Controller dann das AGR-Ventil 121 und/oder die AIS-Drosselklappe 115 oder andere Aktuatoren einstellen, um einen Sollprozentsatz der AGR-Verdünnung der Einlassladung zu erreichen.
  • In einem Beispiel kann die AGR-Durchflussmenge basierend auf einem Differentialdruck-über-Ventil-System (DPOV-System) geschätzt werden, das einen Sensor 125 für den differentiellen Druck enthält, der einen Druckunterschied zwischen einem Bereich stromaufwärts des AGR-Ventils 121 und einem Bereich stromabwärts des AGR-Ventils 121 detektiert. Die durch das DPOV-System bestimmte AGR-Durchflussmenge kann ferner auf der AGR-Temperatur, die durch einen AGR-Temperatursensor 135 detektiert wird, der sich stromabwärts des AGR-Ventils 121 befindet, und einem Bereich der Öffnung des AGR-Ventils, der durch einen Sensor 131 für den Hub des AGR-Ventils detektiert wird, basieren. In einem weiteren Beispiel kann die AGR-Durchflussmenge basierend auf den Ausgaben von einem AGR-Messsystem bestimmt werden, das einen Einlasssauerstoffsensor 168, einen (nicht gezeigten) Luftmassendurchflusssensor, einen Krümmerabsolutdrucksensor 182 und einen Krümmertemperatursensor 183 enthält. In einigen Beispielen können beide AGR-Messsysteme (d. h., das DPOV-System, das den Sensor 125 für einen differentiellen Druck enthält, und des AGR-Messsystem, das den Einlasssauerstoffsensor 168 enthält) verwendet werden, um die AGR-Durchflussmenge zu bestimmen, zu überwachen und einzustellen.
  • Es wird ferner erkannt, dass in alternativen Ausführungsformen die Kraftmaschine 10 sowohl ein oder mehrere Hochdruck-AGR-Systeme (HP-AGR-Systeme) als auch das LP-AGR-System enthalten kann, um wenigstens etwas Abgas von den Kraftmaschinen-Auslasskanälen stromaufwärts der Turbinen zu dem Kraftmaschineneinlass stromabwärts der Kompressoren abzuleiten.
  • Das Kraftmaschinensystem 100 kann verschiedene Sensoren 165 zusätzlich zu jenen, die oben erwähnt worden sind, enthalten. Wie in 1 gezeigt ist, kann der gemeinsame Einlasskanal 149 einen Drosselklappeneinlassdrucksensor (TIP-Sensor) 172 zum Schätzen eines Drosselklappeneinlassdrucks (TIP) und/oder einen Drosselklappeneinlasstemperatursensor 173 zum Schätzen einer Drosselklappenein-lasstemperatur (TCT) enthalten, wobei jeder mit dem Controller 12 kommuniziert. Ferner kann jeder der Einlasskanäle 142 und 144 einen Luftmassendurchflusssensor enthalten, während dies hier nicht dargestellt ist.
  • In 2 ist ein Schema der LP-AGR-Ventilanordnung und der Signale zum Bestimmen der AGR-Strömung basierend auf dem DPOV-AGR-Strömungsmesssystem veranschaulicht. Die AGR-Massendurchflussmenge kann unter Verwendung eines DPOV-Messsystems basierend auf einem Bereich der Öffnung des AGR-Ventils (der aus dem Hub des AGR-Ventils berechnet werden kann), einem differentiellen Druck über dem AGR-Ventil, der Temperatur der AGR und dem Druck stromabwärts des AGR-Ventils bestimmt werden.
  • Das AGR-Ventil 121, das sich in dem AGR-Kanal 197 stromabwärts der Turbine 124 und stromaufwärts des Kompressors 122 befindet, kann durch den Controller eingestellt werden, um eine Sollmenge der AGR in den Einlasskanal 142 zu erlauben. Die AGR-Massendurchflussmenge durch das AGR-Ventil kann basierend auf einem Signal des Hubs des AGR-Ventils von dem Sensor 131 für den Hub des AGR-Ventils, der einen Betrag der Öffnung des AGR-Ventils bestimmt, einem AGR-Temperatursignal von einem AGR-Temperatursensor 135, der die AGR-Temperatur bestimmt, einem Signal des differentiellen Drucks (DP-Signal) von einem Sensor 125 für den differentiellen Druck, der einen differentiellen Druck über dem AGR-Ventil 121 detektiert, und einem Signal des Drucks an einem stromabwärts gelegenen Ort von einem LP-AIS-Drucksensor 196, der einen Druck stromabwärts des AGR-Ventils detektiert, berechnet werden. In dem hier dargestellten Beispiel befindet sich der AGR-Temperatursensor stromabwärts des AGR-Ventils 121. In einigen Beispielen kann sich der AGR-Temperatursensor stromaufwärts des AGR-Ventils 121 befinden.
    Der Controller kann das Signal des Hubs des AGR-Ventils, das DP-Signal, das AGR-Temperatursignal und das Signal des Drucks an einem stromabwärts gelegenen Ort von den jeweiligen Sensoren empfangen, wie oben erörtert worden ist, um basierend auf dem DPOV-Messsystem die AGR-Massendurchflussmenge zu bestimmen. Die bestimmte AGR-Durchflussmenge kann in einer Rückkopplungsschaltung verwendet werden, um die AGR-Strömung einzustellen,
    z. B. durch das Steuern eines Betrags des Hubs des AGR-Ventils. Die Ablagerung von Ruß an dem AGR-Ventil kann jedoch zu einem Fehler des Betrags des Hubs des AGR-Ventils führen. Bei der Ansammlung von Ruß kann z. B. der Bereich des AGR-Ventils kleiner als der Bereich des AGR-Ventils sein, wenn das AGR-Ventil ohne Rußablagerung ist. Unter derartigen Bedingungen kann die AGR-Strömungsmessung falsch sein, falls der Bereich des AGR-Ventils nicht für die Rußablagerung eingestellt ist. Deshalb kann in einem Beispiel ein IAO2-Sensor-Messsystem verwendet werden, um die AGR-Durchflussmenge zu bestimmen, wobei die bestimmte AGR-Durchflussmenge verwendet werden kann, um einen Fehler in dem Hub des AGR-Ventils zu lernen. In einem Beispiel, wie es in 3B ausgearbeitet ist, kann der Hub des AGR-Ventils basierend auf dem gelernten Fehler des Ventilhubs (wie z. B. dem Fehler des Ventilhubs aufgrund der Rußablagerung) eingestellt werden, um eine genauere AGR-Durchflussmenge zu bestimmen. In einem weiteren Beispiel, wie es in 4B ausgearbeitet ist, kann der Hub des AGR-Ventils basierend auf einer DPOV-Übertragungsfunktion eingestellt werden, z. B. während der Bedingungen, wenn der Fehler des Ventilhubs nicht über einem Schwellenwert liegen kann (d. h., wenn der Fehler des Ventilhubs klein ist).
  • Auf diese Weise kann die AGR-Strömung basierend auf den Signalen von dem AGR-System bestimmt werden und durch das Einstellen des Hubs des AGR-Ventils basierend auf den bestimmten Fehlern des Hubs des AGR-Ventils korrigiert werden.
  • Wie oben erörtert worden ist, kann in einem DPOV-basierten AGR-Messsystem ein Fehler des Hubs des AGR-Ventils in einen Fehler der AGR-Strömungsmessung umgesetzt werden. In einem Beispiel kann ein Fehler des Hubs des AGR-Ventils basierend auf einer Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils bei geschlossenen Positionen des AGR-Ventils bestimmt werden. Die Bestimmung der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils wird in 3C weiter ausgearbeitet. In einem Beispiel kann, wie in 3A weiter beschrieben ist, die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils für die Diagnose des AGR-Ventils verwendet werden. In einem weiteren Beispiel kann, wie in 3B weiter beschrieben ist, kann die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils verwendet werden, um die Genauigkeit der AGR-Strömungsmessungen zu verbessern, wenn die AGR-Strömung basierend auf einem DPOV-Messverfahren bestimmt wird.
  • 3A zeigt eine Routine 300a zum Bestimmen eines Defekts des AGR-Ventils basierend auf der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils.
  • Bei 304 kann der Controller die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils basierend auf einer durch den IAO2-Sensor gemessenen AGR-Strömung und dem differentiellen Druck über dem AGR-Ventil bestimmen. Die Einzelheiten der Bestimmung der Undichtigkeitsrate werden in 3C weiter ausgearbeitet. Beim Bestimmen der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils kann die Routine zu 306 weitergehen, wo bestimmt werden kann, ob eine Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils größer als eine vorgegebene Schwellenrate ist. Wenn ja, kann angegeben werden, dass in dem AGR-Ventil eine Undichtigkeit vorhanden ist, wobei die Routine bei 308 eine zusätzliche Diagnose des AGR-Ventils ausführen kann, um das Vorhandensein einer Undichtigkeit des AGR-Ventils zu bestätigen. In einem Beispiel kann die durch den IAO2-Sensor bestimmte AGR-Strömung für die Diagnose des AGR-Ventils verwendet werden. Beim Bestätigen der Undichtigkeit des AGR-Ventils kann die Bedienungsperson des Fahrzeugs (z. B. über eine bordinterne Anzeige) von dem Vorhandensein einer Undichtigkeit benachrichtigt werden und kann aufgefordert werden, die notwendigen Schritte zu unternehmen, um die Undichtigkeit zu reparieren. Falls die Undichtigkeitsrate nicht größer als die Schwellenrate ist, kann keine Undichtigkeit angegeben werden und kann keine zusätzliche Diagnose des AGR-Ventils ausgeführt werden.
  • Auf diese Weise kann die Undichtigkeitsströmung des AGR-Ventils basierend auf wenigstens einer Ausgabe aus dem IAO2-Sensor bestimmt werden. Ferner kann basierend auf der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils, die größer als die Schwellenrate ist, die Diagnose des AGR-Ventils ausgeführt werden.
  • 3B zeigt eine Routine 300b zum Bestimmen der AGR-Strömung basierend auf einer Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils. Basierend auf der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils kann z. B. eine durch ein DPOV-Messsystem gemessene geschätzte AGR-Strömung eingestellt werden, um eine genauere AGR-Strömung zu bestimmen.
  • Bei 312 kann die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils bestimmt werden. Die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils kann basierend auf der durch das IAO2-Sensor-Messsystem gemessenen AGR-Strömung und dem DP über dem AGR-Ventil bestimmt werden. Die Einzelheiten der Bestimmung der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils werden in 3C weiter ausgearbeitet.
  • Als Nächstes kann bei 314 beim Bestimmen der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils ein effektiver Undichtigkeitsbereich des Ventils bestimmt werden. Das AGR-Ventil kann z. B. aufgrund der Ansammlung von Ruß und/oder der Korrosion undicht sein. In einem Beispiel können unverbrannter Kraftstoff und Öl im Abgas die Ablagerung von Rußpartikeln verursachen. Im Ergebnis kann sich das AGR-Ventil nicht vollständig schließen, wobei folglich die AGR-Strömung selbst während der Bedingungen, wenn sich das AGR-Ventil in einer geschlossenen Position befindet, nicht vollständig gestoppt werden kann. Mit anderen Worten, ein Anteil der AGR kann durch das AGR-Ventil ausströmen. In einigen Beispielen kann die Korrosion des AGR-Ventils außerdem eine AGR-Undichtigkeit durch das AGR-Ventil verursachen. Die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils kann basierend auf der AGR-Strömung durch ein geschlossenes AGR-Ventil bestimmt werden, wie sie durch einen IAO2-Sensor bei einem vorgegebenen differentiellen Druck über dem AGR-Ventil gemessen wird. Basierend auf der AGR-Strömung (oder der AGR-Undichtigkeit) durch das geschlossene AGR-Ventil kann ein effektiver Undichtigkeitsbereich bestimmt werden. Mit anderen Worten, ein Bereich einer Öffnung in dem geschlossenen AGR-Ventil, durch den die AGR ausströmen kann, kann bestimmt werden.
  • Die AGR-Massendurchflussmenge (ṁAGR) kann als eine Funktion eines Flächeninhalts der Öffnung (A), einer Temperatur der AGR-Strömung (TAGR), eines differentiellen Drucks über dem Ventil (DP) und eines Drucks stromabwärts des AGR-Ventils (Pd) definiert sein. Das heißt m ˙ AGR = f ( ( A ) , ( T AGR ) , ( P d ) , ( DP ) ) .
    Figure DE102014216251B4_0001
  • Die AGR-Massendurchflussmenge kann basierend auf einer Ausgabe von dem IAO2-Sensor bestimmt werden, die AGR-Temperatur kann basierend auf einer Ausgabe aus einem Temperatursensor, der sich stromabwärts des AGR-Ventils befindet, bestimmt werden, der differentielle Druck kann basierend auf einer Ausgabe von einem Sensor für den differentiellen Druck, der einen differentiellen Druck über dem AGR-Ventil misst, bestimmt werden und ein Druck an einem stromabwärts gelegenen Ort kann durch einen Kompressoreinlassdrucksensor, der sich am Einlasskanal an einem Ort stromabwärts des AGR-Ventils befindet, bestimmt werden. Durch das Messen der AGR-Strömung, der Temperatur und des Drucks an einem stromabwärts gelegenen Ort während der Bedingung eines geschlossen AGR-Ventils bei einem vorgegebenen DP über dem AGR-Ventil und unter Verwendung der Beziehung zwischen der AGR-Strömung, der Temperatur, dem Öffnungsbereich, dem DP und dem Druck an einem stromabwärts gelegenen Ort, wie oben erörtert worden ist, kann ein effektiver Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils bestimmt werden.
  • Beim Bestimmen des effektiven Undichtigkeitsbereichs des Ventils bei 316 kann ein Bereich des AGR-Ventils basierend auf dem bestimmten effektiven Undichtigkeitsbereich des Ventils korrigiert werden. Der bestimmte Undichtigkeitsbereich kann z. B. zu dem Ventilbereich hinzugefügt werden, um einen effektiven Bereich des AGR-Ventils zu korrigieren.
  • Als Nächstes kann bei 318 die AGR-Strömung basierend auf einem DPOV-Messsystem bestimmt werden, wobei der korrigierte Bereich des AGR-Ventils verwendet werden kann. Wie oben erörtert worden ist, kann die AGR-Strömung als eine Funktion des (korrigierten) Bereichs der Ventilöffnung, der AGR-Temperatur, des DP über dem Ventil und des Drucks an einen stromabwärts gelegenen Ort bestimmt werden.
  • Auf diese Weise kann beim Bestimmen der AGR-Strömung basierend auf dem DPOV-Messsystem das Einstellen des effektiven Bereichs des AGR-Ventils basierend auf dem effektiven Undichtigkeitsbereich des Ventils genauere AGR-Strömungsmessungen liefern.
  • 3C zeigt eine beispielhafte Routine 300c zum Bestimmen der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils. Die Undichtigkeit des AGR-Ventils kann aufgrund der Ansammlung von Ruß an den AGR-Ventil auftreten. Die Ablagerungen der Komponenten mit hohem Molekulargewicht des unverbrannten Kraftstoffs oder des Öls im Auslasssystem können z. B. die Ablagerung von Ruß an dem AGR-Ventil verursachen. Folglich kann das AGR-Ventil in der geschlossenen AGR-Position nicht vollständig abdichten, wobei die AGR durch das geschlossene AGR-Ventil ausströmen kann. In einigen Beispielen kann die Korrosion des AGR-Ventils außerdem verursachen, dass die AGR durch das AGR-Ventil ausströmt, wenn es geschlossen ist. Um eine genauere AGR-Durchflussmenge zu bestimmen, kann es deshalb wichtig sein, die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils zu bestimmen. Die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils kann basierend auf der durch das IAO2-Sensor-Messsystem geschätzten AGR-Strömung und dem über dem AGR-Ventil gemessenen differentiellen Druck (DP) bestimmt werden. Wie in 1 erörtert ist, kann sich der IAO2-Sensor stromabwärts eines Ladeluftkühlers (CAC) befinden. Aufgrund der Wirkung der in dem CAC vorhandenen Kondensation auf den IAO2-Sensor kann die Bestimmung der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils basierend auf dem Fehlen des Kondensats in dem CAC ausgeführt werden, wie im Folgenden beschrieben wird.
  • Bei 320 kann bestimmt werden, ob in dem Ladeluftkühler Kondensat vorhanden ist. Ein Modell der Ansammlung von Kondensat kann angewendet werden, um das Vorhandensein von Kondensat in dem CAC zu bestimmen. In einem Beispiel kann die Ansammlung von Kondensat basierend auf der Umgebungstemperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit, den CAC-Bedingungen (den Einlass- und Auslasstemperaturen und -drücken, der Durchflussmenge durch den CAC usw.), dem Luftmassendurchfluss, dem MAP, der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine, der Kraftmaschinentemperatur, der Aufladung usw. bestimmt werden.
  • In Turbolader-Kraftmaschinen kann die Kompression der Luft eine Zunahme der Lufttemperatur verursachen. Um die erwärmte Luft zu kühlen, kann ein Ladeluftkühler (CAC) verwendet werden. Während regnerischer oder feuchter Wetterbedingungen oder wenn die Temperatur der Umgebungsluft abnimmt, kann sich in dem CAC Kondensat bilden, wenn die Einlassluft unter den Taupunkt des Wassers abgekühlt wird. Das Kondensat kann sich in dem CAC ansammeln. Während bestimmter Luftströmungsbedingungen kann das Kondensat den CAC verlassen und als Wassertröpfchen in den Einlasskrümmer eintreten. Das Kondensat kann den IAO2-Sensor, der sich in dem Einlasskrümmer stromabwärts des CAC befindet, beeinflussen. Folglich kann der IAO2-Sensor, wenn er verwendet wird, um die AGR-Strömung zu messen, einen falschen AGR-Messwert bereitstellen, wobei genauere Informationen über die Undichtigkeit des AGR-Ventils nicht erhalten werden können. Falls (bei 320) bestimmt wird, dass in dem CAC Kondensat vorhanden ist, kann deshalb der Controller die Undichtigkeitsbestimmung des AGR-Ventils nicht ausführen.
  • Falls in dem CAC kein Kondensat detektiert wird, kann die Routine zu 322 weitergehen. Bei 322 kann der Controller das AGR-Ventil schließen. Als Nächstes kann beim Schließen des AGR-Ventils bei 324 ein differentieller Druck (DP) über dem AGR-Ventil vergrößert werden. Die AIS-Drosselklappe, die sich im Einlasskanal befindet, kann eingestellt werden, um einen Soll-DP über dem AGR-Ventil einzustellen. Eine Öffnung der AIS-Drosselklappe kann z. B. verkleinert werden, um den DP über dem AGR-Ventil zu vergrößern.
  • Bei 326 kann der Controller bestimmen, ob der DP größer als ein oder gleich einem vorgegebenen Undichtigkeitstest-Schwellenwert ist. Falls nein, kann die Routine weiterhin den DP über dem AGR-Ventil erhöhen, bis der DP größer als ein oder gleich einem vorgegebenen Undichtigkeitstest-Schwellenwert ist. Beim Erreichen oder Übersteigen eines vorgegebenen Undichtigkeitstest-Schwellenwerts kann die Routine zu 328 weitergehen. Bei 328 kann die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils unter Verwendung eines IAO2-Sensor-Messsystems berechnet werden. Mit anderen Worten, die AGR-Strömung durch das geschlossene AGR-Ventil bei einem vorgegebenen DP über dem AGR-Ventil kann basierend auf einer Ausgabe aus dem IAO2-Sensor gemessen werden. Das AGR-Messsystem auf Basis eines IAO2-Sensors kann die AGR-Strömung basierend auf einer oder mehreren Ausgaben aus dem IAO2-Sensor, dem Luftmassendurchflusssensor, dem Krümmerabsolutdrucksensor und dem Krümmertemperatursensor berechnen. In einem Beispiel kann die AGR-Undichtigkeits-rate an mehreren vorgegebenen Schwellenwertgrenzen berechnet werden, wobei anschließend eine durchschnittliche AGR-Undichtigkeitsrate berechnet werden kann.
  • In einem Beispiel kann, wie in 3B erörtert ist, unter Verwendung der AGR-Undichtigkeitsrate ein Betrag des Hubs des AGR-Ventils bestimmt werden. Durch das Lernen des Betrags des Ventilhubs während der Positionen des geschlossenen AGR-Ventils kann ein effektiver Bereich des AGR-Ventils eingestellt werden, um eine genauere AGR-Strömung zu bestimmen. In einem weiteren Beispiel kann, wie in 3A erörtert ist, falls die Undichtigkeitsrate durch das AGR-Ventil in der geschlossenen AGR-Position größer als eine Schwellen-Undichtigkeitsrate ist, ein Defekt des AGR-Ventils angegeben werden, wobei eine zusätzliche Diagnose des AGR-Ventils ausgeführt werden kann, um den Defekt des AGR-Ventils zu bestätigen.
  • Auf diese Weise können durch das Bestimmen der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils eine genauere AGR-Strömungsmessung und eine genauere Diagnose des AGR-Ventils erhalten werden.
  • Während der Bedingungen, wie z. B. (1), wenn der Fehler des Ventilhubs klein ist (d. h., wenn ein AGR-Undichtigkeitsbereich klein ist), oder (2), wenn eine ungleichmäßige Rußablagerung Änderungen der AGR-Durchflussmenge bei unterschiedlichen Beträgen des Ventilhubs verursacht, können die AGR-Strömungseigenschaften für mehrere Positionen des Ventilhubs gelernt werden, wobei basierend auf der AGR-Strömung bei mehreren Positionen des Ventilhubs eine DPOV-Übertragungsfunktion erhalten werden kann. Die DPOV-Übertragungsfunktion kann die AGR-Strömungseigenschaften bei mehreren Positionen des Ventilhubs repräsentieren, die von einer geschlossenen Position des AGR-Ventils bis zu einem Ventilhub bei einem vorgegebenen Schwellen-Ventilhub reichen. Die Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion wird in 4C weiter ausgearbeitet. Ferner kann in einem Beispiel, wie in 4B veranschaulicht ist, eine Änderung der AGR-Strömungseigenschaften von den AGR-Nennströmungseigen-schaften verwendet werden, um die Änderung des effektiven Bereichs der AGR-Strömung für das Bestimmen der AGR-Strömungsmessung durch das DPOV-Messverfahren zu bestimmen. In einem weiteren Beispiel kann, wie in 4A weiter veranschaulicht ist, die Änderung der AGR-Strömungseigenschaften über einer Schwellenänderung für die Diagnose des AGR-Ventils verwendet werden.
  • 4A zeigt eine beispielhafte Routine 400a zum Bestimmen eines Defekts des AGR-Ventils basierend auf den Strömungseigenschaften des AGR-Ventils bei mehreren Positionen des Ventilhubs.
  • Bei 404 kann die DPOV-Übertragungsfunktion basierend auf der Beziehung zwischen der AGR-Strömung und dem Ventilhub bei mehreren verschiedenen Positionen des Ventilhubs für einen vorgegebenen DP, der über dem AGR-Ventil aufgebaut ist, bestimmt werden. Die Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion wird in 4C weiter ausgearbeitet. Als Nächstes kann bei 406 beim Bestimmen der DPOV-Übertragungsfunktion die Routine eine Änderung der AGR-Strömungseigenschaften basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion bestimmen. Die AGR-Strömungseigen-schaften können z. B. basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion bestimmt werden. Die bestimmten AGR-Strömungseigenschaften können mit den AGR-Nennströmungs-eigenschaften verglichen werden. Eine Änderung der AGR-Strömung kann basierend auf den Unterschieden zwischen den bestimmten AGR-Strömungseigenschaften und den AGR-Nennströmungseigenschaften berechnet werden.
  • Bei 408 kann bestimmt werden, ob die Änderung der AGR-Strömung größer als eine Schwellenänderung ist. Wenn ja, kann die Routine zu 410 weitergehen, um eine Diagnose des AGR-Ventils auszuführen, um einen Defekt des AGR-Ventils zu bestimmen. Falls bei 408 die Änderung der AGR-Strömung nicht größer als eine Schwellenänderung ist, kann die Routine enden, ohne die Diagnose des AGR-Ventils auszuführen.
  • Auf diese Weise kann eine basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion bestimmte Änderung der AGR-Strömung für die Diagnose des AGR-Ventils verwendet werden. Durch das Vergleichen der basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion bestimmten AGR-Strömungseigenschaften mit den AGR-Nennströmungseigenschaften des AGR-Ventils kann eine Änderung der AGR-Strömungseigenschaften gelernt werden. Auf diese Weise können unter Verwendung der DPOV-Übertragungsfunktion genauere Informationen für die Diagnose des AGR-Ventils erhalten werden.
  • Als Nächstes veranschaulicht 4B eine Routine 400b zum Einstellen der AGR-Strömung basierend auf dem gelernten Strömungsbereich des AGR-Ventils, der basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion bestimmt werden kann.
  • Bei 414 kann der Controller die DPOV-Übertragungsfunktion basierend auf der durch den IAO2-Sensor an mehreren verschiedenen Positionen des Ventilhubs gemessenen AGR-Strömung bestimmen. Die Übertragungsfunktion kann bei einem über dem AGR-Ventil aufgebauten vorgegebenen DP bestimmt werden. Die Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion wird in 4C weiter beschrieben. Beim Bestimmen der DPOV-Übertragungsfunktion bei 416 kann der Controller eine Änderung der Strömungseigenschaften des AGR-Ventils bestimmen. Die Änderung der Strömungseigenschaften des AGR-Ventils kann z. B. basierend auf einem Unterschied zwischen der bestimmten DPOV-Übertragungsfunktion und einer Nenn-Übertragungsfunktion für die Strömung des AGR-Ventils bestimmt werden. Mit anderen Worten, die Änderung der Strömungseigenschaften des AGR-Ventils kann basierend auf einem Unterschied zwischen der bestimmten AGR-Strömung und der AGR-Nennströmung bestimmt werden.
  • Als Nächstes kann bei 418 eine Änderung des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils bestimmt werden. Wie in 3B erörtert ist, kann die durch das DPOV-Messsystem gemessene AGR-Strömung auf dem Bereich der AGR-Strömung (mit anderen Worten, dem Ventilhub oder der Ventilöffnung), der AGR-Temperatur, dem DP über dem AGR-Ventil und dem AGR-Druck an einem stromabwärts gelegenen Ort basieren. Deshalb kann basierend auf einer Änderung der AGR-Strömung eine Änderung des Bereichs der AGR-Strömung bestimmt werden. Aufgrund der Rußablagerung in dem AGR-Ventil kann z. B. ein effektiver Bereich der AGR-Strömung in einer gegebenen Ventilposition abnehmen, wobei folglich weniger AGR-Strömung erhalten werden kann, als erwartet wird. Deshalb kann das Steuersystem für eine gegebene AGR-Sollmenge, wenn der effektive Strömungsbereich des Ventils abnimmt, das Ventil weiter offen befehlen, als es sonst der Fall wäre (z. B. beim Vorhandensein einer verringerten Blockierung und einem größeren effektiven Strömungsbereich).
  • Beim Bestimmen einer Änderung des effektiven Strömungsbereichs bei 420 kann der effektive Strömungsbereich des AGR-Ventils eingestellt werden. In einem Beispiel kann in einer teilweise offenen Position des Ventilhubs eine Änderung des effektiven Strömungsbereichs eine Abnahme des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils angeben. Während der Bedingungen eines teilweise offenen Ventilhubs kann die Ablagerung von Ruß z. B. das AGR-Ventil verstopfen. Folglich kann der effektive Bereich des AGR-Ventils abnehmen. Deshalb kann der effektive Strömungsbereich des AGR-Ventils basierend auf einer Änderung des effektiven Strömungsbereichs des Ventils eingestellt werden, um einen verringerten effektiven Strömungsbereich anzugeben. In einem weiteren Beispiel kann in einer geschlossenen Position des AGR-Ventils eine Änderung des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils einen vergrößerten effektiven Strömungsbereich angeben. Dies kann aufgrund des abgelagerten Rußes auftreten, der ein unvollständiges Schließen des AGR-Ventils verursacht, wobei folglich der effektive Strömungsbereich zunehmen kann. In diesem Fall kann der effektive Strömungsbereich des AGR-Ventils eingestellt werden, um einen vergrößerten effektiven Strömungsbereich anzugeben.
  • Als Nächstes kann bei 424 der Controller beim Einstellen des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils die AGR-Strömung basierend auf dem eingestellten Bereich des AGR-Ventils bestimmen. Die AGR-Strömung kann basierend auf dem DPOV-Messsystem bestimmt werden, wobei der beim Bestimmen der AGR-Strömung verwendete effektive Ventilbereich der eingestellte effektive Strömungsbereich des AGR-Ventils sein kann.
  • Auf diese Weise kann durch das Bestimmen einer Änderung des effektiven Strömungsbereichs basierend auf einer Änderung der DPOV-Übertragungsfunktion eine Änderung des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils bestimmt werden. Durch das Korrigieren des Bereichs des AGR-Ventils basierend auf der Änderung des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils kann eine genauere AGR-Strömung bestimmt werden.
  • 4C zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine 400c zum Bestimmen der DPOV-Übertragungsfunktion veranschaulicht, die verwendet werden kann, um eine Änderung der AGR-Strömungseigenschaften zu bestimmen. Basierend auf der Änderung der AGR-Strömung kann die Diagnose des AGR-Ventils eingeleitet werden und/oder kann die AGR-Durchflussmenge bestimmt werden, wie in den 4A bzw. 4B beschrieben ist.
  • Bei 426 kann bestimmt werden, ob in dem Ladeluftkühler Kondensat vorhanden ist. Wie in 3C erörtert ist, kann ein Modell der Kondensatansammlung angewendet werden, um das Vorhandensein von Kondensat in dem CAC zu bestimmen. In einem Beispiel kann die Kondensatansammlung basierend auf der Umgebungstemperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit, den Bedingungen des CAC (den Einlass- und Auslasstemperaturen und -drücken, der Durchflussmenge durch den CAC usw.), dem Luftmassendurchfluss, dem MAP, der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine, der Kraftmaschinentemperatur, der Aufladung usw. bestimmt werden.
  • In Turbolader-Kraftmaschinen kann die Kompression der Luft eine Zunahme der Lufttemperatur verursachen. Um die erwärmte Luft zu kühlen, kann ein Ladeluftkühler (CAC) verwendet werden. Während regnerischer oder feuchter Wetterbedingungen oder dann, wenn die Temperatur der Umgebungsluft abnimmt, kann sich Kondensat in dem CAC bilden, wo die Einlassluft unter den Taupunkt des Wassers abgekühlt wird. Das Kondensat kann sich im CAC sammeln. Während bestimmter Luftströmungs-bedingungen kann das Kondensat den CAC verlassen und als Wassertröpfchen in den Einlasskrümmer eintreten. Das Kondensat kann auf den IAO2-Sensor auftreffen, der sich stromabwärts des CAC im Einlasskrümmer befindet. Folglich kann der IAO2-Sensor, wenn er verwendet wird, um die AGR-Strömung zu messen, einen falschen AGR-Messwert bereitstellen, wobei keine genaueren Informationen über die Strömung des AGR-Ventils erhalten werden können. Falls (bei 426) bestimmt wird, dass im CAC Kondensat vorhanden ist, kann deshalb der Controller die Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion nicht ausführen. Es wird erkannt, dass, falls sich der IAO2-Sensor stromaufwärts des CAC befindet, der Schritt 426 weggelassen werden kann.
  • Falls im CAC kein Kondensat detektiert wird, kann die Routine zu 428 weitergehen. Bei 428 kann der Controller Signale an das AGR-Ventil senden, um das AGR-Ventil zu schließen. Beim Schließen des AGR-Ventils kann die Routine zu 430 weitergehen, um einen differentiellen Druck über dem AGR-Ventil auf einem vorgegebenen Schwellen-niveau aufzubauen. Der DP über dem AGR-Ventil kann unter Verwendung der AIS-Drosselklappe, die sich im Einlasskanal befindet, aufgebaut werden. Durch das Verkleinern einer Öffnung der AIS-Drosselklappe kann der DP über dem geschlossenen AGR-Ventil erhöht werden. Deshalb kann eine Öffnung der AIS-Drosselklappe verringert werden, bis der DP über dem AGR-Ventil einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht.
  • Als Nächstes kann der Controller bei 432 beim Aufbauen eines vorgegebenen DP das AGR-Ventil mit einem ersten vorgegebenen Ventilhub öffnen. Als Nächstes kann bei 434 die AGR-Strömung über das AGR-Ventil unter Verwendung des IAO2-Sensor-Messsystems bestimmt werden, das auf einer Ausgabe aus einem IAO2-Sensor basiert, der sich im Einlasskanal befindet. Ferner können die bestimmten Daten der AGR-Strömung und die entsprechenden Daten des Ventilhubs in einer Abbildung der PCM-Daten im Speicher gespeichert werden.
  • Als Nächstes kann bei 436 bestimmt werden, ob der aktuelle Hub des AGR-Ventils (d. h., die aktuelle Öffnung des AGR-Ventils) größer als ein oder gleich einem Schwellen-Ventilhub ist. Falls nicht, kann die Routine zu 442 weitergehen. Bei 442 kann der Controller Signale an das AGR-Ventil senden, um den Ventilhub zu vergrößern, d. h., um das AGR-Ventil um einen nächsten vorgegebenen Betrag des Ventilhubs weiter zu öffnen. Beim Vergrößern des Betrags des Ventilhubs kann die Routine zum Schritt 434 weitergehen. Wie oben erörtert worden ist, kann bei 434 die AGR-Strömung basierend auf einem Messsystem auf Basis eines IAO2-Sensors bestimmt werden, wobei die Daten der AGR-Strömung zusammen mit den entsprechenden Daten des Ventilhubs in der Abbildung der PCM-Daten gespeichert werden können. Auf diese Weise kann der Hub des AGR-Ventils auf eine schrittweise Art vergrößert werden, bis der Hub des AGR-Ventils eine vorgegebene Grenze des Hubs des AGR-Ventils erreicht oder übersteigt, wobei die Daten der AGR-Strömung für jeden Hub des AGR-Ventils gespeichert werden können. Mit anderen Worten, durch das Variieren der Öffnung des AGR-Ventils (d. h., des Hubs des AGR-Ventils) können die Daten der AGR-Strömung für mehrere Positionen des Hubs des AGR-Ventils bestimmt werden.
  • Falls zurück bei 436 bestimmt wird, dass der Hub des AGR-Ventils größer als ein oder gleich einem Schwellen-Ventilhub ist, kann die Routine zu 438 weitergehen. Bei 438 kann eine DPOV-Übertragungsfunktion basierend auf den gespeicherten Daten der AGR-Strömung und des Ventilhubs bestimmt werden. In einem Beispiel kann die DPOV-Übertragungsfunktion bei jedem von mehreren Schwellenniveaus des differentiellen Drucks bestimmt werden. Jedes Schwellenniveau des differentiellen Drucks kann durch das Einstellen der AIS-Drosselklappe aufgebaut werden.
  • Auf diese Weise kann durch das Bestimmen der Übertragungsfunktion basierend auf der AGR-Strömung bei mehreren Positionen des Ventilhubs ein Fehler des Ventilhubs mit größerer Genauigkeit bestimmt werden. In einem Beispiel können, wie oben erörtert worden ist, die Änderungen der DPOV-Übertragungsfunktion basierend auf den Änderungen des effektiven Strömungsbereichs bestimmt werden. In einem weiteren Beispiel können die Änderungen der DPOV-Übertragungsfunktion auf eine ähnliche Weise während des Normalbetriebs bei bekannten DP- und Ventilhub-Kombinationen detektiert werden.
  • In einem Beispiel kann, wie in 3C erörtert ist, die Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils, die durch Rußablagerung und/oder Korrosion verursacht wird, basierend auf der AGR-Undichtigkeit während der geschlossenen Positionen des AGR-Ventils bestimmt werden. In einem weiteren Beispiel kann, wie in 4C erörtert ist, die DPOV-Übertragungsfunktion verwendet werden, um kleinen Änderungen der AGR-Strömungseigenschaften Rechnung zu tragen. In einem noch weiteren Beispiel kann eine Kombination aus der Bestimmung der AGR-Undichtigkeitsrate während der geschlossenen Positionen des AGR-Ventils und der Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion verwendet werden.
  • 5 zeigt ein Beispiel des Lernens der Bestimmung des Hubs des AGR-Ventils, wie in 3C beschrieben ist, und der Bestimmung der AGR-Strömung basierend auf dem Lernen des Hubs des AGR-Ventils. Spezifisch ist in der graphischen Darstellung 500 die Position der Einlassdrosselklappe in der graphischen Darstellung 502 gezeigt, ist der differentielle Druck in der graphischen Darstellung 506 gezeigt, ist der Schwellenwert des differentiellen Drucks bei 504 gezeigt, ist die Position des AGR-Ventils in der graphischen Darstellung 508 gezeigt, ist der Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils in der graphischen Darstellung 510 gezeigt, ist die basierend auf dem IAO2-Sensor bestimmte AGR-Strömung in der graphischen Darstellung 512 gezeigt, ist die tatsächliche AGR-Strömung in der graphischen Darstellung 514 gezeigt und ist die basierend auf dem DPOV-Messsystem bestimmte AGR-Strömung in der graphischen Darstellung 516 gezeigt. Die graphische Darstellung ist mit der Zeit entlang der x-Achse graphisch dargestellt. Vor t3 ist die Bestimmung des Hubs des AGR-Ventils gezeigt.
  • Beim Bestimmen des Hubs des AGR-Ventils vor t1 kann das AGR-Ventil geschlossen befohlen sein (die graphische Darstellung 508), wobei der DP über dem AGR-Ventil durch das Verkleinern der Öffnung der Drosselklappe (die graphische Darstellung 506) vergrößert werden kann (die graphische Darstellung 506). Aufgrund des Aufbaus von Ruß kann das AGR-Ventil nicht vollständig schließen und kann die AGR durch den Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils (die graphische Darstellung 510) ausströmen. Die Undichtigkeit der AGR-Strömung (die graphische Darstellung 512) kann basierend auf einem IAO2-Sensor gemessen werden. Wie der DP zunimmt, kann die Undichtigkeit der AGR-Strömung durch das AGR-Ventil außerdem zunehmen (die graphische Darstellung 512). Die durch das DPOV gemessene AGR-Strömung vor dem Lernen des Ventilhubs berücksichtigt den Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils nicht, wobei folglich eine Zunahme der AGR-Strömung (d. h., der AGR-Undichtigkeit) durch das AGR-Ventil durch das DPOV-Messsystem nicht bestimmt werden kann (die graphische Darstellung 516). Mit anderen Worten, die durch das DPOV-Messsystem gemessene AGR-Strömung (die graphische Darstellung 516) repräsentiert nicht die tatsächliche AGR-Strömung durch das geschlossene AGR-Ventil (die graphische Darstellung 514).
  • Zwischen t1 und t2 kann der DP durch das Einstellen der Drosselklappenöffnung (die graphische Darstellung 502) weiter vergrößert werden, um den Schwellenwert (die graphische Darstellung 506) zu erreichen. Das AGR-Ventil kann weiterhin in die geschlossene Position (die graphische Darstellung 508) befohlen sein. Wie der DP vergrößert wird, kann außerdem die basierend auf der Ausgabe aus dem IA02-Sensor gemessene AGR-Strömung zunehmen (die graphische Darstellung 512). Weil das DPOV-Messsystem der AGR-Undichtigkeit nicht Rechnung trägt, kann durch den DPOV keine Änderung der AGR-Strömung gemessen werden (die graphische Darstellung 516). Wohingegen die tatsächliche AGR-Strömung (die graphische Darstellung 514) zunehmen kann, wie der DP über dem AGR-Ventil zunimmt.
  • Bei t2 kann der DP über dem AGR-Ventil (die graphische Darstellung 506) den Schwellenwert 504 erreichen. Zwischen t2 und t3 kann der DP (die graphische Darstellung 506) auf dem Schwellenniveau 504 aufrechterhalten werden. Mit dem auf einem Soll-Schwellenniveau aufgebauten DP kann die AGR-Strömung durch das Messsystem auf Basis eines IAO2-Sensors gemessen werden. Das AGR-Ventil kann in der befohlenen geschlossenen Position (508) aufrechterhalten werden. In der befohlenen geschlossenen Position des AGR-Ventils kann basierend auf dem DP über dem AGR-Ventil und der basierend auf dem IAO2-Sensor gemessenen AGR-Strömung der Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils bestimmt werden. Auf diese Weise kann der effektive Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils gelernt werden. Basierend auf dem gelernten Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils kann der effektive Bereich des AGR-Ventils eingestellt werden, um der Undichtigkeit des AGR-Ventils Rechnung zu tragen. Durch das Einstellen des effektiven Bereichs des AGR-Ventils kann eine genauere AGR-Strömung bestimmt werden, wenn das DPOV-Messsystem verwendet wird. In einigen Beispielen kann der Hub des AGR-Ventils bei mehr als einer DP-Schwellengrenze gelernt werden, wobei folglich ein durchschnittlicher Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils bestimmt werden kann. Der durchschnittliche Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils kann verwendet werden, um den effektiven Bereich des AGR-Ventils für die AGR-Strömungsmessung durch das DPOV-Messsystem einzustellen.
  • Bei t3 kann das Lernen des Hubs des AGR-Ventils abgeschlossen sein und kann der Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils bestimmt werden. Bei t3 kann das AGR-Ventil weiterhin geschlossen befohlen bleiben (die graphische Darstellung 508), wobei der DP über dem AGR-Ventil (die graphische Darstellung 506) weiterhin bei dem Schwellenwert 504 aufgebaut werden kann. Beim Lernen des Hubs des AGR-Ventils und dem Bestimmen des Undichtigkeitsbereichs des AGR-Ventils vor t3 kann der Bereich des AGR-Ventils bei t3 basierend auf dem gelernten Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils eingestellt werden. Folglich kann die durch das DPOV-Messsystem bestimmte AGR-Strömung (die graphische Darstellung 516) die AGR-Strömung nah bei der tatsächlichen AGR-Strömung angeben (die graphische Darstellung 514).
  • Auf diese Weise können basierend auf der AGR-Strömung durch ein geschlossenes AGR-Ventil bei einem vorgegebenen Schwellen-DP über dem AGR-Ventil die Undichtigkeit des AGR-Ventils und anschließend der Undichtigkeitsbereich des AGR-Ventils bestimmt werden. Durch das Aufnehmen des Undichtigkeitsbereichs des AGR-Ventils in den effektiven Bereich des AGR-Ventils können genauere DPOV-basierte AGR-Strömungsmessungen erhalten werden.
  • 6 zeigt ein Beispiel des Lernens der DPOV-Übertragungsfunktion, wie es in 4C beschrieben ist, und die Bestimmung der AGR-Strömung basierend auf der gelernten DPOV-Übertragungsfunktion. Spezifisch zeigt die graphische Darstellung 600 die Position der Einlassdrosselklappe in der graphischen Darstellung 602, den differentiellen Druck über einem AGR-Ventil in der graphischen Darstellung 606, den Schwellenwert des differentiellen Drucks in der graphischen Darstellung 604, die Position des AGR-Ventils in der graphischen Darstellung 608, die AGR-Nennströmung (mit anderen Worten, die erwartete AGR-Strömung) in der graphischen Darstellung 610, die auf einer Ausgabe des IAO2-Sensors basierende gemessene AGR-Strömung in der graphischen Darstellung 612, die basierend auf einem DPOV-Messsystem gemessene AGR-Strömung in der graphischen Darstellung 614 und die tatsächliche AGR-Strömung in der graphischen Darstellung 616. Die graphische Darstellung ist mit der Zeit entlang der x-Achse graphisch dargestellt. Das Lernen der AGR-Strömungseigenschaften durch das Bestimmen der DPOV-Übertragungsfunktion kann vor t5 ausgeführt werden.
  • Vor t1 kann das AGR-Ventil geschlossen sein (die graphische Darstellung 608), wobei der DP über dem AGR-Ventil (die graphische Darstellung 606) durch das Verkleinern der Öffnung der Drosselklappe (die graphische Darstellung 602) vergrößert werden kann. Aufgrund der Ansammlung von Ruß kann das AGR-Ventil nicht vollständig schließen. Folglich kann ein Öffnungsbereich des AGR-Ventils zunehmen und dadurch erlauben, dass die AGR durch das AGR-Ventil ausströmt.
  • Wie ferner der DP zunimmt (die graphische Darstellung 606), kann die AGR-Strömung (die graphische Darstellung 612) zunehmen. Die AGR-Strömung kann basierend auf der Ausgabe des IAO2-Sensors gemessen werden. Vor der Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion können die Informationen hinsichtlich des Fehlers des Hubs des AGR-Ventils nicht verfügbar sein, wobei folglich der effektive Strömungsbereich des AGR-Ventils nicht eingestellt werden kann. Im Ergebnis kann die auf dem DPOV-Messsystem basierende AGR-Strömungsmessung der Änderung des Hubs des AGR-Ventils und/oder der Änderung der AGR-Strömung aufgrund der Rußablagerung nicht Rechnung tragen. Deshalb kann die durch das DPOV-Messsystem bestimmte AGR-Strömung (die graphische Darstellung 614) die tatsächliche Zunahme (die graphische Darstellung 616) der AGR-Strömung nicht angeben.
  • Bei t1 kann der DP über dem AGR-Ventil (die graphische Darstellung 606) einen vorgegebenen Schwellenwert 604 erreichen. Als Nächstes kann zwischen t1 und t2 das AGR-Ventil geschlossen bleiben (die graphische Darstellung 608), wobei der DP (die graphische Darstellung 606) auf einem vorgegebenen Schwellenwert 604 liegen kann. Die basierend auf einem IAO2-Sensor-Messsystem bestimmte AGR-Strömung und die entsprechenden Daten des Ventilhubs können in einer Abbildung der PCM-Daten gespeichert werden. Aufgrund der durch das unvollständige Schließen des Ventils (z. B. im Ergebnis einer Rußablagerung) verursachten AGR-Undichtigkeit kann die durch den IAO2-Sensor gemessene AGR-Strömung (die graphische Darstellung 612) höher als die erwartete oder AGR-Nennströmung (die graphische Darstellung 610) sein. Die AGR-Nennströmung kann die AGR-Strömung angeben, wenn das AGR-Ventil ohne Rußablagerung oder -niederschläge und/oder Korrosion ist. Vor dem Lernen der DPOV-Übertragungsfunktion berücksichtigt das DPOV-Messsystem die AGR-Undichtigkeit nicht. Folglich kann die basierend auf dem DPOV gemessene AGR-Strömung (die graphische Darstellung 614) niedriger als die tatsächliche AGR-Strömung (die graphische Darstellung 616) sein.
  • Als Nächstes kann zwischen t2 und t3 das AGR-Ventil um einen ersten vorgegebenen Betrag des Ventilhubs (die graphische Darstellung 608) teilweise geöffnet werden. Wie die Öffnung des AGR-Ventils zunimmt, kann die Änderung des differentiellen Drucks klein oder im Wesentlichen null sein (die graphische Darstellung 606), wobei die AGR-Strömung zunehmen kann (die graphischen Darstellungen 610, 612, 614 und 616). Die Rußablagerung kann jedoch das AGR-Ventil verstopfen, was den effektiven Strömungsbereich des AGR-Ventils verringert. Folglich kann die basierend auf dem IAO2-Sensor gemessene AGR-Strömung (die graphische Darstellung 612) niedriger als die Nenn- oder erwartete AGR-Strömung (die graphische Darstellung 610) sein. Die basierend auf dem IAO2-Sensor gemessene AGR-Strömung und der entsprechende Ventilhub können in der Abbildung der PCM-Daten gespeichert werden, die verwendet werden kann, um die DPOV-Übertragungsfunktion zu bestimmen. Die Übertragungsfunktion kann die Strömungseigenschaften des AGR-Ventils an verschiedenen Positionen des Ventilhubs repräsentieren. Ferner kann vor der Bestimmung der Übertragungsfunktion die DPOV-basierte AGR-Strömungsmessung höher als die tatsächliche AGR-Strömung sein, weil die AGR-Strömung nicht für die Rußablagerung korrigiert ist.
  • Zwischen t3 und t4 und zwischen t4 und t5 kann die Öffnung des AGR-Ventils auf eine stufenweise Art bei zunehmenden vorgegebenen Beträgen des Ventilhubs vergrößert werden (die graphische Darstellung 608), bis eine Schwellenöffnung des Ventils erreicht ist. Wie die Öffnung des AGR-Ventils zunimmt, kann der differentielle Druck über dem AGR-Ventil abnehmen (die graphische Darstellung 606), wobei die AGR-Strömung zunehmen kann (die graphischen Darstellungen 610, 612, 614 und 616). In dem hier veranschaulichten Beispiel kann die basierend auf der Ausgabe des IAO2-Sensors gemessene AGR-Strömung (die graphische Darstellung 612) aufgrund der Rußablagerung niedriger als die AGR-Nennströmung (die graphische Darstellung 610) sein. Die basierend auf einem Messwert des IAO2-Sensors gemessene AGR-Strömung und die entsprechenden Daten des Ventilhubs können in der Abbildung der PCM-Daten für die Bestimmung der DPOV-Übertragungsfunktion gespeichert werden. Vor der Bestimmung der AGR-Strömungseigenschaften basierend auf der DPOV-Übertragungsfunktion kann die basierend auf dem DPOV-Messsystem gemessene AGR-Strömung nicht für die Rußansammlung korrigiert sein. Folglich kann die durch den DPOV gemessene AGR-Strömung (die graphische Darstellung 616) höher als die tatsächliche AGR-Strömung (die graphische Darstellung 616) sein.
  • In dem hier gezeigten Beispiel kann es, wie die Öffnung des AGR-Ventils zunimmt, eine entsprechende Abnahme des differentiellen Drucks über dem AGR-Ventil geben. Der differentielle Druck kann unter Verwendung des in den 1 und 2 gezeigten DPOV-Sensors bestimmt werden. Der gemessene differentielle Druck kann einen Druckunterschied zwischen einem Bereich stromaufwärts des AGR-Ventils und einem Bereich stromabwärts des AGR-Ventils angeben. In einigen Beispielen kann beim Bestimmen der AGR-Strömung bei unterschiedlichen Hüben des AGR-Ventils der differentielle Druck auf dem vorgegebenen Schwellenniveau aufrechterhalten werden. Zwischen t1 und t2, t2 und t3 und t3 und t4 kann z. B., wie das AGR-Ventil in zunehmenden vorgegebenen Beträgen des Ventilhubs geöffnet wird, der differentielle Druck auf dem Schwellenniveau aufrechterhalten werden. Dies kann durch das Einstellen der Drosselklappe erreicht werden, um den differentiellen Druck auf dem Schwellenniveau aufrechtzuerhalten. Wie z. B. die Öffnung des AGR-Ventils vergrößert wird, kann der differentielle Druck über dem Ventil abnehmen. Um den differentiellen Druck auf dem vorgegebenen Schwellenniveau aufrechtzuerhalten, kann die AIS-Drosselklappe eingestellt werden. Das heißt, wie die Öffnung des AGR-Ventils vergrößert wird, kann die Öffnung der AIS-Drosselklappe verringert werden, um den differentiellen Druck zurück auf das Schwellenniveau zu bringen.
  • Als Nächstes kann sich bei t5 die Öffnung des AGR-Ventils auf einem Schwellenniveau befinden. Die Daten der AGR-Strömung bei unterschiedlichen Beträgen des Ventilhubs, die von der geschlossenen AGR-Position bis zu den vor t5 bestimmten Schwellenbeträgen des Hubs des AGR-Ventils reichen, können in der Abbildung der PCM-Daten gespeichert werden. Bei t5 kann basierend auf den basierend auf dem IAO2-Sensor gemessenen Daten der AGR-Strömung und dem entsprechenden Betrag des Ventilhubs eine DPOV-Übertragungsfunktion, die die AGR-Strömungseigenschaften bei unterschiedlichen Beträgen des Ventilhubs repräsentiert, berechnet werden. Ferner kann eine Änderung der Übertragungsfunktion basierend auf dem Unterschied zwischen der basierend auf dem IAO2-Sensor gemessenen AGR-Strömung und der AGR-Nennströmung bestimmt werden. Deshalb kann eine Änderung der Übertragungsfunktion eine Änderung der Strömungseigenschaften des AGR-Ventils angeben. Basierend auf der Änderung der Übertragungsfunktion kann eine Änderung des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils bestimmt werden. Basierend auf der bestimmten Änderung des effektiven Strömungsbereichs des AGR-Ventils kann die basierend auf dem DPOV gemessene AGR-Strömung eingestellt werden. Auf diese Weise können durch das Lernen der Änderungen der Strömungseigenschaften des AGR-Ventils in unterschiedlichen Positionen des Ventilhubs genauere DPOV-basierte AGR-Strömungsmessungen bestimmt werden.
  • Zwischen t5 und t6 können die gelernten Änderungen der AGR-Strömung angewendet werden, um den effektiven Bereich der AGR-Strömung in den DPOV-basierten AGR-Strömungsmessungen einzustellen. Deshalb kann die AGR-Strömung (die graphische Darstellung 614 nach t5, gemessen basierend auf dem DPOV) näher bei der tatsächlichen AGR-Strömung (die graphische Darstellung 616) liegen, als wenn die DPOV-basierte AGR-Strömung vor dem Lernen der AGR-Strömung für unterschiedliche Ventilhübe, dem Bestimmen der DPOV-Übertragungsfunktion und dem Anwenden der gelernten Änderung der Übertragungsfunktion gemessen wurde. Mit anderen Worten, der Fehler zwischen der basierend auf dem DPOV-Messsystem bestimmten AGR-Strömung und der tatsächlichen AGR-Strömung kann verringert werden. Auf diese Weise kann die DPOV-Übertragungsfunktion basierend auf der AGR-Strömung bei unterschiedlichen Positionen des Hubs des AGR-Ventils bestimmt werden. Basierend auf einer Änderung der DPOV-Übertragungsfunktion von einer Nenn-Übertragungsfunktion können eine Änderung der AGR-Strömungseigenschaften und anschließend eine Änderung des effektiven Bereichs der AGR-Strömung bestimmt werden. Durch das Anwenden der gelernten Änderung des effektiven Bereichs der AGR-Strömung auf die DPOV-basierte Bestimmung der AGR-Strömung kann eine genauere AGR-Strömungsmessung erhalten werden. Falls insbesondere die Rußablagerung oder der Fehler des Ventilhubs klein ist, ermöglicht das Lernen der AGR-Strömungseigenschaften an mehreren Positionen des Ventilhubs, wie in den 4C und 6 beschrieben ist, robuste DPOV-basierte AGR-Messungen.
  • Die Rußansammlung an dem AGR-Ventil wird verwendet, um die hier in den 5 und 6 beschriebenen Beispiele zu veranschaulichen. In einigen anderen Beispielen können die Änderungen der AGR-Strömung z. B. aufgrund der Korrosion an dem AGR-Ventil auftreten. In diesen Fällen kann, wie in den 5 und 6 beschrieben ist, das Lernen des Hubs des AGR-Ventils und der DPOV-Übertragungsfunktion ebenso angewendet werden, um genauere DPOV-basierte AGR-Strömungsmessungen zu bestimmen.
  • 7 zeigt einen Ablaufplan, der eine Routine 700 zum Verwenden der gelernten Korrektur der AGR-Strömung veranschaulicht, um eine Soll-AGR während des Kraftmaschinenbetriebs bereitzustellen. Die Routine 700 kann während der Bedingungen ausgeführt werden, wenn das Lernen des Fehlers der AGR-Strömung nicht ausgeführt wird. Der Fehler der AGR-Strömung kann z. B. während der Routinewartung, einer periodischen Tiefenprüfung oder während früherer normaler Betriebsbedingungen, die für das Lernen geeignet sind, gelernt werden. Basierend auf den gelernten Fehlern der AGR-Strömungsmessung kann während der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine ohne das Lernen eine Soll-AGR bereitgestellt werden. Das Lernen der Korrektur der AGR-Strömung kann ausgeführt werden, wie in den 3C und 4C erörtert ist.
  • Bei 702 können die Betriebsparameter der Kraftmaschine gemessen und/oder geschätzt werden. Die Betriebsparameter der Kraftmaschine können z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, den Luftmassendurchfluss, den Krümmerabsolutdruck, die Krümmertemperatur, die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur, den Atmosphärendruck, die Katalysatortemperatur usw. enthalten. Bei 704 kann basierend auf einem oder mehreren Betriebsparametern der Kraftmaschine eine AGR-Sollströmung bestimmt werden. Als Nächstes kann bei 706 die AGR-Strömung basierend auf dem DPOV-Messsystem bestimmt werden, wie in 2 beschrieben ist. Bei der Bestimmung der AGR-Strömungsmessung durch das DPOV-Verfahren kann ein gelernter Korrekturfaktor basierend auf dem Undichtigkeitsbereich des Ventils (wie in 3B beschrieben ist) und/oder eine Änderung des effektiven Strömungsbereichs (wie in 4B beschrieben ist) angewendet werden, um eine genauere AGR-Strömungsmessung zu bestimmen. Mit anderen Worten, die AGR-Strömungsmessung kann basierend auf dem eingestellten Ventilbereich bestimmt werden, wobei die angewendete Einstellung auf dem gelernten Undichtigkeitsbereich des Ventils und/oder der Änderung des effektiven Strömungsbereichs basiert, wie in den 3B bzw. 4B beschrieben ist.
  • Beim Bestimmen der AGR-Strömung bei 708 kann ein Fehler zwischen der AGR-Sollströmung und der gemessenen AGR-Strömung geschätzt werden. Als Nächstes kann bei 710 die AGR-Strömung durch das Einstellen einer Öffnung des AGR-Ventils korrigiert werden, um die AGR-Sollströmung bereitzustellen. In einem Beispiel kann der gelernte Korrekturfaktor der AGR-Strömung, der basierend auf dem Undichtigkeitsbereich des Ventils und/oder der Änderung des effektiven Strömungsbereichs bestimmt worden ist (wie in den 3B und 4B erörtert ist), angewendet werden, um die Öffnung des AGR-Ventils einzustellen. Ein Proportional-Integral-Differential-Controller (PID-Controller) kann verwendet werden, um das AGR-Ventil basierend auf der gelernten Korrektur der AGR-Strömung und dem berechneten Fehler zwischen der AGR-Sollströmung und der gemessenen AGR-Strömung zu steuern. Das Lernen der Korrektur der AGR-Strömung kann durch das Bestimmen der Undichtigkeitsrate des AGR-Ventils (wie in 3C erörtert ist) und/oder der DPOV-Übertragungsfunktion (wie in 4C erörtert ist) ausgeführt werden.
  • Auf diese Weise können durch das Einstellen des AGR-Ventils basierend auf der gelernten Korrektur der AGR-Strömung, um eine Soll-AGR bereitzustellen, genauere Einstellungen der AGR-Strömung erreicht werden, wobei folglich der Fehler zwischen der Sollströmung und der gemessenen AGR-Strömung verringert werden kann.
  • Es wird angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuerroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen Code graphisch darstellen, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.

Claims (19)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Schließen eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils); Verringern einer Öffnung der Einlassdrosselklappe, bis ein differentieller Druck über dem geschlossenen AGR-Ventil einen Schwellenwert erreicht; und, während der differentielle Druck aufrechterhalten wird, Lernen einer Korrektur der AGR-Undichtigkeitsströmung basierend auf dem Einlasssauerstoff und Einstellen des AGR-Ventils während des Betriebs bei offenem AGR-Ventil basierend auf den Betriebsparametern und der Korrektur der AGR-Undichtigkeitsströmung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Schätzen eines ersten AGR-Massendurchflusses basierend auf dem Einlasssauerstoff bei dem differentiellen Druck des AGR-Ventils und das Schätzen eines AGR-Undichtigkeitsbereichs basierend auf dem ersten AGR-Massendurchfluss umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Korrigieren eines effektiven Bereichs des AGR-Ventils basierend auf einem AGR-Undichtigkeitsbereich und das Einstellen des AGR-Ventils basierend auf dem effektiven Bereich des AGR-Ventils umfasst, um eine AGR-Sollmenge bereitzustellen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner das Korrigieren eines zweiten AGR-Massendurchflusses basierend auf dem korrigierten effektiven Bereich des AGR-Ventils umfasst, wobei der zweite AGR-Massendurchfluss basierend auf dem differentiellen Druck bestimmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Ausführen einer Diagnose des AGR-Ventils basierend auf dem ersten AGR-Massendurchfluss umfasst, der größer als ein Undichtigkeitsschwellenwert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schätzung des ersten AGR-Massendurchflusses ferner auf einem Luftmassendurchfluss, einem Krümmerabsolutdruck und einer Krümmertemperatur basiert.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bestimmung des zweiten AGR Massendurchflusses auf dem effektiven Bereich des AGR-Ventils, einer AGR-Temperatur, einem Druck stromabwärts des AGR-Ventils und dem differentiellen Druck über dem AGR-Ventil basiert.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der erste AGR-Massendurchfluss bei mehreren differentiellen Drücken des AGR-Ventils geschätzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der AGR-Undichtigkeitsbereich basierend auf einem Durchschnitt des ersten AGR-Massendurchflusses bestimmt wird, der bei mehreren differentiellen Drücken des AGR-Ventils geschätzt wird.
  10. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Aufbauen eines differentiellen Drucks über einem AGR-Ventil; Variieren einer Öffnung des AGR-Ventils; Schätzen eines ersten AGR-Massendurchflusses bei jeder Öffnung des AGR-Ventils; Lernen einer Übertragungsfunktion basierend auf dem ersten AGR-Massendurchfluss und der entsprechenden Öffnung des AGR-Ventils; und Einstellen der Öffnung des AGR-Ventils basierend auf einem effektiven Strömungsbereich des AGR-Ventils in Reaktion auf die Übertragungsfunktion, wobei der erste AGR-Massendurchfluss basierend auf einem Einlasssauerstoffsensor geschätzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Korrigieren eines zweiten AGR-Massendurchflusses basierend auf dem effektiven Strömungsbereich des AGR-Ventils umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das AGR-Ventil vor dem Variieren geschlossen wird und wobei das Schätzen stattfindet, während der differentielle Druck über dem AGR-Ventil aufrechterhalten wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der differentielle Druck des AGR-Ventils durch das Variieren einer Einlassdrosselklappe eingestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Bestimmung des zweiten AGR-Massendurchflusses auf dem effektiven Bereich des AGR-Ventils, einer AGR-Temperatur, einem Druck stromabwärts des AGR-Ventils und dem differentiellen Druck über dem AGR-Ventil basiert.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Bestimmen einer Änderung des AGR-Massendurchflusses basierend auf der Übertragungsfunktion und einer Nenn-Übertragungsfunktion umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Ausführen einer Diagnose des AGR-Ventils basierend auf einer Änderung der AGR-Strömung umfasst, die größer als eine Schwellenänderung ist.
  17. System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine mit einer Abgasrückführung (AGR), die ein AGR-Ventil enthält; eine Einlassdrosselklappe stromaufwärts eines AGR-Einlasses in einem Einlasssystem; einen Controller mit einem Speicher, der Anweisungen enthält, um eine Öffnung der Einlassdrosselklappe einzustellen, um einen differentiellen Druck über dem AGR-Ventil aufrechtzuerhalten, während es geschlossen ist, während eine Korrektur der Undichtigkeitsströmung des AGR-Ventils basierend auf dem Einlasssauerstoff gelernt wird und die Korrektur im Speicher gespeichert wird.
  18. System nach Anspruch 17, wobei die AGR eine Niederdruck-AGR ist.
  19. System nach Anspruch 18, wobei die AGR nur bei einer Reihe einer V-Kraftmaschine erfolgt.
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