DE102014216399B4 - Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium - Google Patents

Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium Download PDF

Info

Publication number
DE102014216399B4
DE102014216399B4 DE102014216399.4A DE102014216399A DE102014216399B4 DE 102014216399 B4 DE102014216399 B4 DE 102014216399B4 DE 102014216399 A DE102014216399 A DE 102014216399A DE 102014216399 B4 DE102014216399 B4 DE 102014216399B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
pressure
boost pressure
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014216399.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014216399A1 (en
Inventor
Laurent SOMMACAL
Johannes ZELLER
Michael BACHNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014216399.4A priority Critical patent/DE102014216399B4/en
Priority to CN201510506710.6A priority patent/CN105370424B/en
Publication of DE102014216399A1 publication Critical patent/DE102014216399A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014216399B4 publication Critical patent/DE102014216399B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (2) mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung (6), mit folgenden Schritten:- Durchführen einer Abgasrückführungsregelung zum Einstellen einer Menge an in ein Luftzuführungssystem (4) rückgeführtem Verbrennungsabgas und/oder einer Ladedruckregelung zum Einstellen eines Ladedrucks basierend auf einem jeweiligen Sollwert;- Detektieren einer schnellen Erhöhung einer Drehmomentanforderung;- im Falle der Detektion einer schnellen Erhöhung der Drehmomentanforderung, Korrigieren des Sollwerts der Abgasrückführungsregelung, um die an der Aufladeeinrichtung (6) bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.Method for operating an internal combustion engine (2) with an exhaust gas-driven charging device (6), comprising the following steps:- carrying out an exhaust gas recirculation control for adjusting an amount of combustion exhaust gas recirculated into an air supply system (4) and/or a boost pressure control for adjusting a boost pressure based on a respective setpoint value;- detecting a rapid increase in a torque request;- in the event of detecting a rapid increase in the torque request, correcting the setpoint value of the exhaust gas recirculation control in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device (6).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, insbesondere kraftstoffgeführte Verbrennungsmotoren mit Abgasrückführung. Weiterhin betrifft die Erfindung Maßnahmen zum Reduzieren von Schadstoffemissionen im dynamischen Betrieb eines aufgeladenen Verbrennungsmotors.The invention relates to internal combustion engines, in particular fuel-driven internal combustion engines with exhaust gas recirculation. Furthermore, the invention relates to measures for reducing pollutant emissions in the dynamic operation of a supercharged internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Für den Betrieb von kraftstoffgeführten Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, müssen gesetzliche Anforderungen zur Schadstoffemissionsbegrenzung berücksichtigt werden. Bei der Umsetzung dieser Anforderungen stellt insbesondere die Rückführung von Verbrennungsabgas eine wichtige Maßnahme dar.Legal requirements for limiting pollutant emissions must be taken into account when operating fuel-driven combustion engines, especially diesel engines. The recirculation of combustion exhaust gases is an important measure in implementing these requirements.

Die Abgasrückführung (AGR) dient grundsätzlich dazu, den Sauerstoffgehalt in den Zylindern des Verbrennungsmotors und dadurch die durch die Verbrennung entstehende Temperatur zu senken. Dadurch kann das Entstehen von Stickoxiden reduziert oder verhindert werden. Jedoch bewirkt die Abgasrückführung die Entstehung von Rußpartikeln im Verbrennungsabgas, so dass bei einer Auslegung der Abgasrückführung der Zielkonflikt zwischen Rußpartikelemissionen und Stickoxidemissionen berücksichtigt werden muss.The exhaust gas recirculation (EGR) is basically used to reduce the oxygen content in the cylinders of the combustion engine and thus the temperature generated by combustion. This can reduce or prevent the formation of nitrogen oxides. However, exhaust gas recirculation causes the formation of soot particles in the combustion exhaust gas, so that the conflicting objectives between soot particle emissions and nitrogen oxide emissions must be taken into account when designing exhaust gas recirculation.

Schnelle Lasterhöhungen führen aufgrund der Trägheit des Luftsystems bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung zu einem verzögerten Aufbau des Ladedrucks aufgrund des Trägheitsmoments einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung sowie aufgrund des Totvolumens zwischen einem Verdichter der Aufladeeinrichtung und dem Einlassventil des Verbrennungsmotors.Due to the inertia of the air system in supercharged internal combustion engines with an exhaust-gas-driven charging device, rapid load increases lead to a delayed build-up of the boost pressure due to the moment of inertia of an exhaust-gas-driven charging device and due to the dead volume between a compressor of the charging device and the intake valve of the internal combustion engine.

Während die Lastanforderung zu einem schnellen Zuführen von Kraftstoff in die Zylinder führt, steigt dagegen die Zylinderfüllung bei derartigen Verbrennungsmotoren aufgrund des verzögerten Aufbaus des Ladedrucks deutlich langsamer an. So bewirkt der stationäre Sollwert einer Luftmassenregelung bei dem verzögerten Ladedruckaufbau und entsprechend verringerter Zylinderfüllung eine starke Reduzierung der Abgasrückführungsrate und führt somit zu einem kurzzeitigen Anstieg der Stickoxidemissionen. Weiterhin ergibt sich bei einer Abgasrückführungsratenregelung eine geringere Luftmasse und damit erhöhte Rußpartikelemissionen. Bei Systemen, die nur eine Hochdruckabgasrückführung aufweisen, bzw. bei Betriebszuständen, in denen die Abgasrückführung maßgeblich über das Hochdruckabgasrückführungssystem bestimmt ist, beschränkt die damit einhergehende zusätzliche Verschlechterung des Ladedruckaufbaus potenziell die maximal mögliche Einspritzmenge von Kraftstoff und führt somit zu einem verlangsamten Anstieg des Drehmoments. Ein verzögerter Ladedruckaufbau verursacht folglich durch die Abgasrückführungsregelung eine deutliche Verschlechterung der Schadstoffemissionen im dynamischen Betrieb und kann zu einer Verringerung der Drehmomentdynamik führen.While the load requirement leads to a rapid supply of fuel to the cylinders, the cylinder filling in such combustion engines increases significantly more slowly due to the delayed build-up of the boost pressure. The stationary setpoint of an air mass control with the delayed boost pressure build-up and correspondingly reduced cylinder filling causes a strong reduction in the exhaust gas recirculation rate and thus leads to a short-term increase in nitrogen oxide emissions. Furthermore, an exhaust gas recirculation rate control results in a lower air mass and thus increased soot particle emissions. In systems that only have high-pressure exhaust gas recirculation, or in operating conditions in which the exhaust gas recirculation is largely determined by the high-pressure exhaust gas recirculation system, the associated additional deterioration in the boost pressure build-up potentially limits the maximum possible injection quantity of fuel and thus leads to a slower increase in the torque. A delayed boost pressure build-up therefore causes a significant deterioration in pollutant emissions in dynamic operation due to the exhaust gas recirculation control and can lead to a reduction in the torque dynamics.

Im Dokument DE 10 2012 014 713 A1 werden Eingriffe zur Beeinflussung der Ladedruckregelung offenbart. Es werden eine Beeinflussung des Ventiltriebs der Luftventile und eine Verstellung der Turbinengeometrie beschrieben.In the document EN 10 2012 014 713 A1 Interventions to influence the boost pressure control are revealed. An influence on the valve train of the air valves and an adjustment of the turbine geometry are described.

Im Dokument DE 10 2014 210 642 A1 erfolgt eine direkte Beeinflussung des Turboladers durch eine Verstellung des Scroll-Ventils, wodurch direkt in die Ladedruckregelung eingegriffen wird. Weiterhin kann zusätzlich noch ein Eingriff in die rückgeführte Abgasmenge erfolgen.In the document EN 10 2014 210 642 A1 The turbocharger is directly influenced by adjusting the scroll valve, which directly intervenes in the boost pressure control. In addition, the amount of exhaust gas recirculated can also be intervened.

Im Dokument DE 60 2005 000 113 T2 wird eine Regelung eines Abgasrückführsystems bei einem Motor ohne Turbolader beschrieben.In the document EN 60 2005 000 113 T2 A control of an exhaust gas recirculation system in an engine without a turbocharger is described.

Im Dokument DE 10 2008 041 566 A1 wird eine Steuerung eines Turboladers bei einem Hybridfahrzeug beschrieben.In the document EN 10 2008 041 566 A1 describes the control of a turbocharger in a hybrid vehicle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe eine besonders schnelle Drehmomenterhöhung bei Verbrennungsmotoren mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung zu erreichen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung gemäß Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung, ein Motorsystem, ein Computerprogramm und ein Speichermedium gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.The invention has the object of achieving a particularly rapid increase in torque in internal combustion engines with an exhaust gas-driven charging device. According to the invention, this object is achieved by a method for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation according to claim 1 and a device, an engine system, a computer program and a storage medium according to the independent claims.

Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung vorgesehen, das die folgenden Schritte umfasst:

  • - Durchführen einer Abgasrückführungsregelung zum Einstellen einer Menge an in ein Luftzuführungssystem rückgeführtem Verbrennungsabgas und/oder einer Ladedruckregelung zum Einstellen eines Ladedrucks basierend auf einem jeweiligen Sollwert;
  • - Detektieren einer schnellen Erhöhung einer Drehmomentanforderung; und
  • - im Falle der Detektion einer schnellen Erhöhung der Drehmomentanforderung Korrigieren des Sollwerts der Abgasrückführungsregelung und/oder der Ladedruckregelung, um die an der Aufladeeinrichtung bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.
According to a first aspect, a method for operating an internal combustion engine with an exhaust-driven charging device is provided, which comprises the following steps:
  • - performing an exhaust gas recirculation control for adjusting an amount of combustion exhaust gas recirculated into an air supply system and/or a boost pressure control for adjusting a boost pressure based on a respective target value;
  • - Detecting a rapid increase in torque demand; and
  • - in case of detection of a rapid increase in the torque demand, correcting the setpoint of the exhaust gas recirculation control and/or the boost pressure control in order to increase the exhaust gas enthalpy provided to the charging device.

Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, nach der Detektion einer schnellen Änderung eines angeforderten Drehmoments einen Sollwert der AGR-Regelung als Sollwert für eine Regelung der Abgasrückführungsrate anzupassen. Über die Anpassung des Sollwerts besteht ein zusätzlicher Freiheitsgrad zur Anpassung der AGR-Regelung bei einer Lasterhöhung, wodurch Schadstoffemissionen und Drehmomentdynamik beeinflusst werden können. Die Anpassung des Sollwerts erfolgt so, dass der Ladedruck sich schneller erhöht, so dass weiterhin bessere Randbedingungen bzw. eine größere Flexibilität für Optimierungen im weiteren Verlauf der dynamischen Fahrsituation geschaffen werden können.One idea behind the above method is to adjust a setpoint value of the EGR control as a setpoint value for controlling the exhaust gas recirculation rate after detecting a rapid change in the requested torque. By adjusting the setpoint value, there is an additional degree of freedom for adjusting the EGR control when the load increases, which can influence pollutant emissions and torque dynamics. The setpoint value is adjusted in such a way that the boost pressure increases more quickly, so that better boundary conditions or greater flexibility for optimizations can be created as the dynamic driving situation progresses.

Durch eine Einflussnahme auf den Sollwert bei einer schnellen Erhöhung des angeforderten Drehmoments unmittelbar nach der entsprechenden Lastanforderung ist es möglich, den Enthalpiestrom durch eine Turbine der abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung (Abgasturbolader) zu erhöhen und damit einen schnelleren Aufbau des Ladedrucks durch den Verdichter der Aufladeeinrichtung zu ermöglichen. Auf diese Weise wird ein Eingriff in die Dynamik des Ladedruckaufbaus über die Stellgröße des Sollwerts für die Regelung vorgenommen.By influencing the setpoint value when the requested torque increases quickly immediately after the corresponding load request, it is possible to increase the enthalpy flow through a turbine of the exhaust-gas-driven charging device (exhaust gas turbocharger) and thus enable the charging device's compressor to build up the boost pressure more quickly. In this way, the dynamics of the boost pressure buildup are intervened in via the manipulated variable of the setpoint value for the control.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass durch einen schnellen Anstieg des angeforderten Drehmoments zu Beginn der Lasterhöhung ein verbesserter Ladedruckaufbau realisiert werden kann, der sich darüber hinaus positiv auf den weiteren Verlauf der dynamischen Fahrsituation auswirkt.This approach has the advantage that a rapid increase in the requested torque at the beginning of the load increase can result in an improved boost pressure build-up, which also has a positive effect on the further course of the dynamic driving situation.

Weiterhin kann die schnelle Erhöhung der Drehmomentanforderung detektiert werden, wenn eine Laständerungsgröße einen vorgegebenen Anforderungsschwellwert übersteigt, wobei die Laständerungsgröße basierend auf einer der folgenden Abweichungen bestimmt wird:

  • - einer Abweichung des aktuellen Ladedrucks zu einem für die momentane Drehmomentanforderung vorgegebenen Ladedruck;
  • - einer Regelabweichung des Ladedrucks bei der Ladedruckregelung;
  • - einer Regelabweichung eines Saugrohrdrucks für Systeme mit Saugrohrdruckregelung im Bereich eines rein vorgesteuerten Ladedrucks oder in Systemen ohne aktive Ladedruckregelung;
  • - einer Abweichung zwischen dem aktuellen Ladedruck und einem betriebspunktabhängig vorgegebenen Referenzladedruck; und
  • - einer festgestellten Ladedruck- bzw. Motorlaständerung.
Furthermore, the rapid increase in torque demand can be detected when a load change quantity exceeds a predetermined demand threshold, whereby the load change quantity is determined based on one of the following deviations:
  • - a deviation of the current boost pressure from a boost pressure specified for the current torque requirement;
  • - a control deviation of the boost pressure during boost pressure control;
  • - a control deviation of an intake manifold pressure for systems with intake manifold pressure control in the range of a purely pilot-controlled boost pressure or in systems without active boost pressure control;
  • - a deviation between the current boost pressure and a reference boost pressure specified depending on the operating point; and
  • - a detected change in boost pressure or engine load.

Es kann vorgesehen sein, dass das Korrigieren des Sollwerts der Abgasrückführungsregelung und/oder der Ladedruckregelung nur dann durchgeführt wird, wenn ein zeitlicher Ladedruckgradient unterhalb eines vorgegebenen Ladedruckgradientenschwellwerts liegt.It can be provided that the correction of the setpoint value of the exhaust gas recirculation control and/or the boost pressure control is only carried out if a temporal boost pressure gradient is below a predetermined boost pressure gradient threshold value.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Abgasrückführungsregelung zum Einstellen einer Menge an in ein Luftzuführungssystem rückgeführtem Verbrennungsabgas basierend auf einem Sollwert für die AGR-Rate oder einer Menge an rückgeführtem Verbrennungsabgas durchgeführt werden, wobei der Sollwert mit einer AGR-Korrekturgröße beaufschlagt wird, um die an der Aufladeeinrichtung bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.According to one embodiment, the exhaust gas recirculation control can be carried out for adjusting an amount of combustion exhaust gas recirculated into an air supply system based on a setpoint value for the EGR rate or an amount of recirculated combustion exhaust gas, wherein the setpoint value is subjected to an EGR correction variable in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device.

Weiterhin kann die Ladedruckregelung zum Einstellen des Ladedrucks basierend auf dem Sollwert für die Ladedruckregelung durchgeführt werden, wobei der Sollwert für den Ladedruck mit einer Ladedruckkorrekturgröße beaufschlagt wird, um die an der Aufladeeinrichtung bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.Furthermore, the boost pressure control for adjusting the boost pressure can be carried out based on the setpoint value for the boost pressure control, wherein the setpoint value for the boost pressure is subjected to a boost pressure correction variable in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device.

Weiterhin können eine Hochdruckabgasrückführung und eine Niederdruckabgasrückführung vorgesehen sein, wobei die AGR-Reglung basierend auf dem Sollwert für eine Aufteilung der durch die Hochdruckabgasrückführung und die Niederdruckabgasrückführung bereitgestellten AGR-Massenströme durchgeführt wird, wobei der Sollwert für die Aufteilung der durch die Hochdruckabgasrückführung und die Niederdruckabgasrückführung bereitgestellten AGR-Massenströme mit einer Aufteilungskorrekturgröße beaufschlagt wird, um die an der Aufladeeinrichtung bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.Furthermore, a high-pressure exhaust gas recirculation and a low-pressure exhaust gas recirculation can be provided, wherein the EGR control is carried out based on the setpoint value for a division of the EGR mass flows provided by the high-pressure exhaust gas recirculation and the low-pressure exhaust gas recirculation, wherein the setpoint value for the division of the EGR mass flows provided by the high-pressure exhaust gas recirculation and the low-pressure exhaust gas recirculation is subjected to a division correction variable in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung vorgesehen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um:

  • - eine Abgasrückführungsregelung zum Einstellen einer Menge an in ein Luftzuführungssystem rückgeführtem Verbrennungsabgas und/oder eine Ladedruckregelung zum Einstellen eines Ladedrucks basierend auf einem jeweiligen Sollwert durchzuführen;
  • - eine schnelle Erhöhung einer Drehmomentanforderung zu detektieren; und
  • - im Falle der Detektion einer schnellen Erhöhung der Drehmomentanforderung den Sollwert der Abgasrückführungsregelung und/oder der Ladedruckregelung zu korrigieren, um die an der Aufladeeinrichtung bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.
According to a further aspect, a device, in particular a control device, for operating an internal combustion engine with an exhaust-driven charging device is provided, wherein the device is designed to:
  • - to carry out an exhaust gas recirculation control for adjusting an amount of combustion exhaust gas recirculated into an air supply system and/or a boost pressure control for adjusting a boost pressure based on a respective target value;
  • - detect a rapid increase in torque demand; and
  • - in the event of detection of a rapid increase in the torque demand, to correct the setpoint of the exhaust gas recirculation control and/or the boost pressure control in order to increase the exhaust gas enthalpy provided to the charging device.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem vorgesehen, umfassend:

  • - einen Verbrennungsmotor;
  • - eine abgasgetriebene Aufladeeinrichtung;
  • - eine Hochdruckabgasrückführung; und
  • - die obige Vorrichtung.
According to another aspect, there is provided an engine system comprising:
  • - an internal combustion engine;
  • - an exhaust-gas-driven charging device;
  • - high-pressure exhaust gas recirculation; and
  • - the above device.

Weiterhin kann eine Niederdruckabgasrückführung vorgesehen sein, wobei die Vorrichtung weiterhin ausgebildet ist, um eine Abgasrückführungsregelung basierend auf einem Aufteilungssollwert (Sollwert der Aufteilung) durchzuführen, der ein Maß einer Aufteilung der durch die Hochdruck-AGR und die Niederdruck-AGR bereitzustellenden AGR-Massenströme angibt.Furthermore, a low-pressure exhaust gas recirculation can be provided, wherein the device is further designed to carry out an exhaust gas recirculation control based on a distribution setpoint (split setpoint) which indicates a measure of a division of the EGR mass flows to be provided by the high-pressure EGR and the low-pressure EGR.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung und einer Hochdruckabgasrückführung;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben des Motorsystems der 1; und
  • 3 eine schematische Darstellung eines Motorsystem mit einer Hochdruck- und Niederdruckabgasrückführung.
Embodiments are explained in more detail below with reference to the attached drawings. They show:
  • 1 a schematic representation of an engine system with an exhaust-driven charging device and a high-pressure exhaust gas recirculation system;
  • 2 a flow chart illustrating a method for operating the engine system of the 1 ; and
  • 3 a schematic representation of an engine system with high-pressure and low-pressure exhaust gas recirculation.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt ein Motorsystem 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, der üblicherweise mehrere Zylinder 3 umfasst. Der Verbrennungsmotor 2 kann nach einem Viertaktprinzip arbeiten und insbesondere als ein kraftstoffgeführter Verbrennungsmotor, insbesondere als Dieselmotor, ausgebildet sein. 1 shows an engine system 1 with an internal combustion engine 2, which usually comprises several cylinders 3. The internal combustion engine 2 can operate according to a four-stroke principle and can be designed in particular as a fuel-driven internal combustion engine, in particular as a diesel engine.

Den Zylindern 3 des Verbrennungsmotors 2 wird über ein Luftzuführungssystem 4 Frischluft zugeführt. Im Betrieb wird entsprechend einer Lastanforderung Kraftstoff in die Brennräume der Zylinder 3 eingespritzt, nach dessen Verbrennung Verbrennungsabgase über einen Abgasabführungstrakt 5 ausgestoßen werden.Fresh air is supplied to the cylinders 3 of the internal combustion engine 2 via an air supply system 4. During operation, fuel is injected into the combustion chambers of the cylinders 3 according to a load requirement, after which combustion exhaust gases are expelled via an exhaust gas discharge tract 5.

Im Luftzuführungssystem 4 und im Abgasabführungstrakt 5 ist eine abgasgetriebene Aufladeeinrichtung 6 vorgesehen. Die Aufladeeinrichtung 6 umfasst eine Turbine 61, die im Abgasabführungstrakt 5 angeordnet ist, um eine Abgasenthalpie des Verbrennungsabgases in mechanische Energie umzusetzen. Weiterhin ist ein Verdichter 62 vorgesehen, der mit der Turbine 61, beispielsweise mechanisch über eine Welle 63, gekoppelt ist, um Rotationsenergie, die mithilfe der Turbine 61 gewonnen wird, in Verdichtungsleistung zum Verdichten von aus der Umgebung angesaugter Frischluft in einen Ladedruckabschnitt 41 umzuwandeln.An exhaust-driven charging device 6 is provided in the air supply system 4 and in the exhaust gas discharge tract 5. The charging device 6 comprises a turbine 61, which is arranged in the exhaust gas discharge tract 5 in order to convert an exhaust gas enthalpy of the combustion exhaust gas into mechanical energy. Furthermore, a compressor 62 is provided, which is coupled to the turbine 61, for example mechanically via a shaft 63, in order to convert rotational energy obtained with the aid of the turbine 61 into compression power for compressing fresh air drawn in from the environment into a boost pressure section 41.

Der Ladedruckabschnitt 41 kann einen Abschnitt des Luftzuführungssystems 4 definieren, der sich zwischen einem Auslass des Verdichters 62 und einer in dem Luftzuführungssystem 4 angeordneten Drosselklappe 8 befindet. Bei einem Luftzuführungssystem 4 ohne Drosselklappe 8 entspricht der Ladedruckabschnitt 41 dem gesamten Abschnitt des Luftzuführungssystems 4 zwischen dem Auslass des Verdichters 62 und Einlassventilen der Zylinder 3. Im Ladedruckabschnitt 41 kann ein Drucksensor 43 vorgesehen sein, der eine Angabe über einen Ladedruck bereitstellt. Alternativ kann in einem Saugrohrabschnitt 42 ein Drucksensor 43 vorgesehen sein, mit dessen Hilfe ein Ladedruck modelliert werden kann.The boost pressure section 41 can define a section of the air supply system 4 that is located between an outlet of the compressor 62 and a throttle valve 8 arranged in the air supply system 4. In an air supply system 4 without a throttle valve 8, the boost pressure section 41 corresponds to the entire section of the air supply system 4 between the outlet of the compressor 62 and intake valves of the cylinders 3. A pressure sensor 43 that provides information about a boost pressure can be provided in the boost pressure section 41. Alternatively, a pressure sensor 43 that can be used to model a boost pressure can be provided in an intake manifold section 42.

Es ist weiterhin ein Aufladesteller 64 vorgesehen, der den Wirkungsgrad der Umsetzung der zur Verfügung stehenden Abgasenthalpie in Verdichtungsleistung variabel einstellen kann. Der Aufladesteller 64 kann beispielsweise als ein Wastegateventil, als ein VTG-Steller (VTG: Variable Turbine Geometry) oder in sonstiger Weise ausgebildet sein. Der Aufladesteller 64 kann mithilfe einer geeigneten Stellgröße S, die zum Beispiel ein Tastverhältnis für einen Stellmotor des Aufladestellers 64 angibt, basierend auf einer Ladedruckregelung eingestellt werden.A charging actuator 64 is also provided, which can variably adjust the efficiency of the conversion of the available exhaust gas enthalpy into compression power. The charging actuator 64 can be designed, for example, as a wastegate valve, as a VTG actuator (VTG: Variable Turbine Geometry) or in some other way. The charging actuator 64 can be adjusted using a suitable manipulated variable S, which, for example, specifies a duty cycle for a servomotor of the charging actuator 64, based on a boost pressure control.

Es ist weiterhin eine Abgasrückführungsleitung 7 vorgesehen, in der sich nacheinander ein Abgaskühler 71 zum Kühlen des durchströmenden rückgeführten Verbrennungsabgases und ein AGR-Ventil 72 befinden. Mithilfe des AGR-Ventils 72 kann eine Menge von Verbrennungsabgas, die in das Luftzuführungssystem 4 eingeleitet wird, eingestellt werden. Der Anteil des rückgeführten Verbrennungsabgases in der den Zylindern 3 des Verbrennungsmotors 2 zugeführten Frischluft wird als Abgasrückführungsrate (AGR-Rate) bezeichnet. Die AGR-Rate wird mithilfe einer AGR-Regelung abhängig von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 durch Stellen des Aufladestellers 64 mithilfe der Stellgröße S eingestellt.An exhaust gas recirculation line 7 is also provided, in which an exhaust gas cooler 71 for cooling the recirculated combustion exhaust gas flowing through and an EGR valve 72 are located one after the other. With the aid of the EGR valve 72, an amount of combustion exhaust gas that is introduced into the air supply system 4 can be adjusted. The proportion of the recirculated combustion exhaust gas in the fresh air supplied to the cylinders 3 of the internal combustion engine 2 is referred to as the exhaust gas recirculation rate (EGR rate). The EGR rate is adjusted with the aid of an EGR control depending on an operating state of the combustion motor 2 is adjusted by setting the charging controller 64 using the manipulated variable S.

Es ist ein Steuergerät 10 vorgesehen, das zum Betreiben des Verbrennungsmotors 2 das AGR-Ventil 72, den Aufladesteller 64 und weitere Aktuatoren, wie beispielsweise Kraftstoffeinspritzventile zum Bestimmen der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, ansteuert. Insgesamt steuert die Steuereinheit 10 die Aktuatoren abhängig von einer von extern bereitgestellten Angabe über ein Solldrehmoment sowie von Angaben über den momentanen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2, beispielsweise angegeben durch Drehzahl und Last und/oder weitere Betriebszustandsgrößen, an.A control unit 10 is provided which controls the EGR valve 72, the charging actuator 64 and other actuators, such as fuel injection valves for determining the amount of fuel to be injected, in order to operate the internal combustion engine 2. Overall, the control unit 10 controls the actuators depending on an externally provided specification regarding a target torque as well as specifications regarding the current operating state of the internal combustion engine 2, for example specified by speed and load and/or other operating state variables.

Eine AGR-Regelung zur Regelung einer AGR-Rate bzw. einer Menge von rückgeführtem Verbrennungsabgas und eine Ladedruckregelung zur Regelung des durch den Verdichter 62 bereitgestellten Ladedrucks im Ladedruckabschnitt 41 sind in dem Steuergerät 10 implementiert. Um die Schadstoffemissionen, insbesondere bei schnellen Erhöhungen des angeforderten Drehmoments im dynamischen Betrieb, zu begrenzen und einen verbesserten Drehmomentaufbau zu erreichen, wird nun mithilfe des Steuergeräts 10 ein nachfolgend beschriebenes Verfahren zum Betreiben des Verbrennungsmotors 2 implementiert.An EGR control for controlling an EGR rate or an amount of recirculated combustion exhaust gas and a boost pressure control for controlling the boost pressure provided by the compressor 62 in the boost pressure section 41 are implemented in the control unit 10. In order to limit pollutant emissions, particularly when the requested torque increases quickly in dynamic operation, and to achieve improved torque build-up, a method for operating the internal combustion engine 2 described below is now implemented using the control unit 10.

2 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Betreiben des Verbrennungsmotors 2. 2 shows a flow chart to illustrate the method for operating the internal combustion engine 2.

Im Schritt S1 wird überprüft, ob eine Drehmomentanforderung (Bereitstellen einer Angabe über ein angefordertes Drehmoment bzw. über ein Fahrerwunschmoment) vorliegt, die eine schnelle Erhöhung des angeforderten Drehmoments anzeigt. Die Überprüfung kann mithilfe einer Laständerungsgröße für die Drehmomentanforderung durchgeführt werden, wobei die Laständerungsgröße eine Änderung des angeforderten Drehmoments angibt. Die Laständerungsgröße kann dazu mithilfe eines Schwellwertvergleichs überprüft werden. Die Laständerungsgröße kann beispielsweise eine Abweichung des aktuellen Ladedrucks von dessen für den aktuellen Betriebspunkt vorgegebenem Sollwert angeben. Überschreitet beispielsweise diese Abweichung einen vorgegebenen Anforderungsschwellwert (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt Anderenfalls (Alternative: Nein) wird keine schnelle bzw. sprunghafte Änderung des angeforderten Drehmoments erkannt und zu Schritt S1 zurückgesprungen.In step S1, a check is made as to whether there is a torque request (provision of information about a requested torque or a driver's desired torque) which indicates a rapid increase in the requested torque. The check can be carried out using a load change variable for the torque request, whereby the load change variable indicates a change in the requested torque. The load change variable can be checked using a threshold value comparison. The load change variable can, for example, indicate a deviation of the current boost pressure from its setpoint value specified for the current operating point. If, for example, this deviation exceeds a specified request threshold value (alternative: yes), the method continues with step S2. Otherwise (alternative: no), no rapid or sudden change in the requested torque is detected and the system jumps back to step S1.

Die Laständerungsgröße kann basierend auf einer Regelabweichung eines Ladedrucks im Ladedruckabschnitt 41 oder auf einer Regelabweichung eines Saugrohrdrucks für Systeme mit Saugrohrdruckregelung im Bereich eines rein vorgesteuerten Ladedrucks oder in Systemen ohne aktive Ladedruckregelung ermittelt werden. Alternativ kann die Laständerungsgröße basierend auf einer Abweichung zwischen dem aktuellen Ladedruck und einem betriebspunktabhängig (z. B. abhängig von einer Last und/oder einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 2) vorgegebenen Referenzladedruck oder basierend auf einer festgestellten Ladedruck- bzw. Motorlaständerung ermittelt werden.The load change variable can be determined based on a control deviation of a boost pressure in the boost pressure section 41 or on a control deviation of an intake manifold pressure for systems with intake manifold pressure control in the range of a purely pre-controlled boost pressure or in systems without active boost pressure control. Alternatively, the load change variable can be determined based on a deviation between the current boost pressure and a reference boost pressure specified depending on the operating point (e.g. depending on a load and/or a speed of the combustion engine 2) or based on a determined boost pressure or engine load change.

In Schritt S2 erfolgt eine Überprüfung eines zeitlichen Ladedruckgradienten. Wird in Schritt S2 festgestellt, dass ein Ladedruckgradient unterhalb eines vorgegebenen Ladedruckgradientenschwellwerts liegt (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgesetzt. Anderenfalls wird zu Schritt S1 zurückgesprungen. Durch die Überprüfung des Ladedruckgradienten wird überprüft, ob eine gewünschte Ladedruckdynamik zu Beginn der dynamischen Drehmomentanforderung erreicht worden ist, während gleichzeitig anhand des aktuellen Werts der Laständerungsgröße eine schnellen Änderung des angeforderten Drehmoments erkannt worden ist. Ist eine vorgegebene Ladedruckdynamik bereits erreicht oder überschritten, so ist ein Eingriff durch dieses Verfahren nicht notwendig, da der Ladedruckaufbau bereits schnell erfolgt und eine weitere Beschleunigung des Ladedruckaufbaus nicht notwendig ist.In step S2, a temporal boost pressure gradient is checked. If it is determined in step S2 that a boost pressure gradient is below a specified boost pressure gradient threshold value (alternative: yes), the process continues with step S3. Otherwise, the system jumps back to step S1. By checking the boost pressure gradient, it is checked whether a desired boost pressure dynamic was achieved at the start of the dynamic torque request, while at the same time a rapid change in the requested torque was detected based on the current value of the load change variable. If a specified boost pressure dynamic has already been reached or exceeded, intervention by this process is not necessary because the boost pressure builds up quickly and further acceleration of the boost pressure build is not necessary.

Der Ladedruckgradientenschwellwert kann in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 2, insbesondere abhängig von der Motordrehzahl, vorgegeben werden.The boost pressure gradient threshold value can be specified depending on an operating point of the internal combustion engine 2, in particular depending on the engine speed.

In Schritt S3 wird eine Korrektur des für die AGR-Regelung benötigten Sollwerts oder des für die Ladedruckregelung benötigten Sollwerts vorgenommen. Der Sollwert für die AGR-Regelung bzw. für die Ladedruckregelung wird in der Regel basierend auf einem betriebspunktabhängig vorgegebenen Kennfeld bestimmt.In step S3, a correction is made to the setpoint required for the EGR control or the setpoint required for the boost pressure control. The setpoint for the EGR control or for the boost pressure control is usually determined based on a characteristic map specified depending on the operating point.

Dazu kann entweder der Sollwert für die durch die Ladedruckregelung einzuregelnde Luftmenge durch Beaufschlagen mit einer Ladedruckkorrekturgröße erhöht oder der Sollwert für die AGR-Regelung, d. h. die einzustellende Abgasrückführungsrate bzw. die einzustellende Menge an rückgeführtem Abgas, durch Beaufschlagen mit einer AGR-Korrekturgröße abgesenkt werden. Dadurch kann direkt durch Einflussnahme auf die AGR-Regelung oder indirekt durch Einflussnahme auf die der AGR-Regelung vorgelagerten Ladedruckregelung ein Schlie-ßen des AGR-Ventils 72 bewirkt und damit der Enthalpiestrom über die Abgasturbine 61 erhöht werden. Allgemein wird ein Eingriff in die AGR-Regelung vorgenommen, durch den die absolute Menge des rückgeführten Abgases reduziert wird, um den Enthalpiestrom zu erhöhen.For this purpose, either the setpoint for the air quantity to be regulated by the boost pressure control can be increased by applying a boost pressure correction value or the setpoint for the EGR control, ie the exhaust gas recirculation rate to be set or the amount of recirculated exhaust gas to be set, can be reduced by applying an EGR correction value. This can cause the EGR valve 72 to close directly by influencing the EGR control or indirectly by influencing the boost pressure control upstream of the EGR control, thus increasing the enthalpy flow via the exhaust turbine 61. In general, an intervention is made in the EGR control by which the absolute The amount of recirculated exhaust gas is reduced in order to increase the enthalpy flow.

Die AGR-Korrekturgröße und die Ladedruckkorrekturgröße können in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 2, insbesondere abhängig von der Motordrehzahl, vorgegeben werden.The EGR correction variable and the boost pressure correction variable can be specified depending on an operating point of the internal combustion engine 2, in particular depending on the engine speed.

Anschließend wird zu Schritt S1 zurückgesprungen und das Verfahren so lange fortgesetzt, bis festgestellt wird, dass entweder die Laständerungsgröße zur Erkennung einer schnellen Änderung des angeforderten Drehmoments den Anforderungsschwellwert unterschreitet und/oder der Ladedruckgradient den Ladedruckgradientenschwellwert überschreitet. Dadurch wird erreicht, dass der Eingriff in die AGR-Regelung nur kurzzeitig während eines dynamischen Lastwechsels erfolgt. Bei Deaktivierung der Korrektur der Sollwerte für die AGR-Regelung bzw. die Ladedruckregelung erfolgt ein Übergang auf eine reguläre AGR-Regelung mit oder ohne alternative Dynamikkorrekturen.The system then returns to step S1 and continues the process until it is determined that either the load change value for detecting a rapid change in the requested torque falls below the request threshold and/or the boost pressure gradient exceeds the boost pressure gradient threshold. This ensures that the intervention in the EGR control only takes place briefly during a dynamic load change. If the correction of the setpoint values for the EGR control or the boost pressure control is deactivated, a transition to regular EGR control takes place with or without alternative dynamic corrections.

In 3 ist schematisch ein weiteres Motorsystem 1 gezeigt, bei dem neben der bereits in der Ausführungsform der 1 vorhandenen Abgasrückführung, di nun als Hochdruckabgasrückführung bezeichnet wird auch eine Niederdruckabgasrückführung vorgesehen ist. Die Hochdruckabgasrückführung umfasst nun eine Hochdruckabgasrückführungsleitung 7 mit einem entsprechenden Hochdruck-AGR-Kühler 71 und einem Hochdruck-AGR-Ventil 72. Die Niederdruckabgasrückführung umfasst eine Niederdruckabgasrückführungsleitung 12, in der ein Niederdruck-AGR-Kühler 121 und ein Niederdruck-AGR-Ventil 122 angeordnet sind.In 3 A further engine system 1 is shown schematically, in which, in addition to the already in the embodiment of the 1 existing exhaust gas recirculation, which is now referred to as high-pressure exhaust gas recirculation, a low-pressure exhaust gas recirculation is also provided. The high-pressure exhaust gas recirculation now comprises a high-pressure exhaust gas recirculation line 7 with a corresponding high-pressure EGR cooler 71 and a high-pressure EGR valve 72. The low-pressure exhaust gas recirculation comprises a low-pressure exhaust gas recirculation line 12 in which a low-pressure EGR cooler 121 and a low-pressure EGR valve 122 are arranged.

Die im Steuergerät 10 durchgeführte AGR-Regelung berücksichtigt nun sowohl das Hochdruck-AGR-Ventil 72 als auch das Niederdruck-AGR-Ventil 122, und durch die Korrektur der Sollwerte für die AGR-Regelung kann auch der Sollwert für die Aufteilung der durch die Hochdruck-AGR und die Niederdruck-AGR bereitgestellten AGR-Massenströme angepasst werden. Dadurch wird bewirkt, dass die AGR-Regelung das Hochdruck-AGR-Ventil 72 schließt und die der Turbine 61 der Aufladevorrichtung 6 zur Verfügung stehende Abgasenthalpie erhöht wird. Insgesamt wird anstelle der Erhöhung des Sollwerts für die Ladedruckregelung bzw. der Absenkung des Sollwerts für die AGR-Regelung eine Veränderung des AGR-Aufteilungswerts als Maß einer Aufteilung der durch die Hochdruck-AGR und die Niederdruck-AGR bereitzustellenden AGR-Massenströme vorgenommen.The EGR control carried out in the control unit 10 now takes into account both the high-pressure EGR valve 72 and the low-pressure EGR valve 122, and by correcting the setpoint values for the EGR control, the setpoint value for the distribution of the EGR mass flows provided by the high-pressure EGR and the low-pressure EGR can also be adjusted. This causes the EGR control to close the high-pressure EGR valve 72 and the exhaust gas enthalpy available to the turbine 61 of the charging device 6 to be increased. Overall, instead of increasing the setpoint value for the boost pressure control or lowering the setpoint value for the EGR control, a change is made to the EGR distribution value as a measure of a distribution of the EGR mass flows to be provided by the high-pressure EGR and the low-pressure EGR.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (2) mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung (6), mit folgenden Schritten: - Durchführen einer Abgasrückführungsregelung zum Einstellen einer Menge an in ein Luftzuführungssystem (4) rückgeführtem Verbrennungsabgas und/oder einer Ladedruckregelung zum Einstellen eines Ladedrucks basierend auf einem jeweiligen Sollwert; - Detektieren einer schnellen Erhöhung einer Drehmomentanforderung; - im Falle der Detektion einer schnellen Erhöhung der Drehmomentanforderung, Korrigieren des Sollwerts der Abgasrückführungsregelung, um die an der Aufladeeinrichtung (6) bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.Method for operating an internal combustion engine (2) with an exhaust-gas-driven charging device (6), comprising the following steps: - carrying out an exhaust gas recirculation control for adjusting an amount of combustion exhaust gas recirculated into an air supply system (4) and/or a boost pressure control for adjusting a boost pressure based on a respective setpoint value; - detecting a rapid increase in a torque request; - in the event of detecting a rapid increase in the torque request, correcting the setpoint value of the exhaust gas recirculation control in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device (6). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die schnelle Erhöhung der Drehmomentanforderung detektiert wird, wenn eine Laständerungsgröße einen vorgegebenen Anforderungsschwellwert übersteigt, wobei die Laständerungsgröße basierend auf mindestens einer der folgenden Abweichungen bestimmt wird: - einer Abweichung des aktuellen Ladedrucks zu einem für die momentane Drehmomentanforderung vorgegebenen Ladedruck; - einer Regelabweichung des Ladedrucks bei der Ladedruckregelung; - einer Regelabweichung eines Saugrohrdrucks für Systeme mit Saugrohrdruckregelung im Bereich eines rein vorgesteuerten Ladedrucks oder in Systemen ohne aktive Ladedruckregelung; - einer Abweichung zwischen dem aktuellen Ladedruck und einem betriebspunktabhängig vorgegebenen Referenzladedruck; und - einer festgestellten Ladedruck- bzw. Motorlaständerung.Procedure according to Claim 1 , wherein the rapid increase in the torque request is detected when a load change quantity exceeds a predetermined request threshold value, wherein the load change quantity is determined based on at least one of the following deviations: - a deviation of the current boost pressure from a boost pressure predetermined for the current torque request; - a control deviation of the boost pressure during boost pressure control; - a control deviation of an intake manifold pressure for systems with intake manifold pressure control in the range of a purely pre-controlled boost pressure or in systems without active boost pressure control; - a deviation between the current boost pressure and a reference boost pressure predetermined depending on the operating point; and - a detected boost pressure or engine load change. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Korrigieren des Sollwerts der Abgasrückführungsregelung nur dann durchgeführt wird, wenn ein zeitlicher Ladedruckgradient unterhalb eines vorgegebenen Ladedruckgradientenschwellwerts liegt.Procedure according to Claim 1 or 2 , whereby the correction of the setpoint value of the exhaust gas recirculation control is only carried out if a temporal boost pressure gradient is below a predetermined boost pressure gradient threshold value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abgasrückführungsregelung zum Einstellen einer Menge an in ein Luftzuführungssystem (4) rückgeführtem Verbrennungsabgas basierend auf einem Sollwert für die AGR-Rate oder einer Menge an rückgeführtem Verbrennungsabgas durchgeführt wird, wobei der Sollwert mit einer AGR-Korrekturgröße beaufschlagt wird, um die an der Aufladeeinrichtung (6) bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.Method according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the exhaust gas recirculation control is carried out for adjusting an amount of combustion exhaust gas recirculated into an air supply system (4) based on a setpoint value for the EGR rate or an amount of recirculated combustion exhaust gas, wherein the setpoint value is subjected to an EGR correction variable in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device (6). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Hochdruckabgasrückführung (7) und eine Niederdruckabgasrückführung (12) vorgesehen sind, wobei die AGR-Reglung basierend auf einem Sollwert für eine Aufteilung der durch die Hochdruckabgasrückführung (7) und die Niederdruckabgasrückführung (12) bereitgestellten AGR-Massenströme durchgeführt wird, wobei der Sollwert für die Aufteilung der durch die Hochdruckabgasrückführung (7) und die Niederdruckabgasrückführung (12) bereitgestellten AGR-Massenströme mit einer Aufteilungskorrekturgröße beaufschlagt wird, um die an der Aufladeeinrichtung (6) bereitgestellte Abgasenthalpie zu erhöhen.Method according to one of the Claims 1 until 4 , wherein a high-pressure exhaust gas recirculation (7) and a low-pressure exhaust gas recirculation (12) is provided, wherein the EGR control is carried out based on a setpoint value for a division of the EGR mass flows provided by the high-pressure exhaust gas recirculation (7) and the low-pressure exhaust gas recirculation (12), wherein the setpoint value for the division of the EGR mass flows provided by the high-pressure exhaust gas recirculation (7) and the low-pressure exhaust gas recirculation (12) is subjected to a division correction variable in order to increase the exhaust gas enthalpy provided at the charging device (6). Vorrichtung, insbesondere Steuergerät (10), welche eingerichtet ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.Device, in particular control device (10), which is designed to carry out the method according to one of the Claims 1 until 5 to execute. Motorsystem (1), umfassend: - einen Verbrennungsmotor (2); - eine abgasgetriebene Aufladeeinrichtung (6); - eine Hochdruckabgasrückführung (7); und - eine Vorrichtung nach Anspruch 6.Engine system (1), comprising: - an internal combustion engine (2); - an exhaust gas-driven charging device (6); - a high-pressure exhaust gas recirculation system (7); and - a device according to Claim 6 . Motorsystem (1) nach Anspruch 7, wobei eine Hochdruckabgasrückführung (7) und eine Niederdruckabgasrückführung (12) vorgesehen sind, wobei die Vorrichtung weiterhin ausgebildet ist, um eine Abgasrückführungsregelung basierend auf einem Sollwert für die Aufteilung durchzuführen, der ein Maß einer gewünschten Aufteilung der durch die Hochdruck-AGR und die Niederdruck-AGR bereitzustellenden AGR-Massenströme angibt.Engine system (1) according to Claim 7 , wherein a high-pressure exhaust gas recirculation (7) and a low-pressure exhaust gas recirculation (12) are provided, wherein the device is further designed to carry out an exhaust gas recirculation control based on a setpoint value for the division, which indicates a measure of a desired division of the EGR mass flows to be provided by the high-pressure EGR and the low-pressure EGR. Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.Computer program which is designed to carry out all the steps of a method according to one of the Claims 1 until 5 to execute. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program according to Claim 9 is stored.
DE102014216399.4A 2014-08-19 2014-08-19 Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium Active DE102014216399B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014216399.4A DE102014216399B4 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium
CN201510506710.6A CN105370424B (en) 2014-08-19 2015-08-18 Method and device for operating an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014216399.4A DE102014216399B4 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014216399A1 DE102014216399A1 (en) 2016-02-25
DE102014216399B4 true DE102014216399B4 (en) 2024-05-29

Family

ID=55273775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014216399.4A Active DE102014216399B4 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN105370424B (en)
DE (1) DE102014216399B4 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9982610B2 (en) 2015-11-30 2018-05-29 Hyundai Motor Company Control method of boosting apparatus
FR3070436A1 (en) * 2017-08-22 2019-03-01 Psa Automobiles Sa METHOD OF CONTROLLING THERMAL MOTOR FOR INCREASING MOTOR TORQUE
DE102017220404A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-16 Robert Bosch Gmbh Method and device for speed control of an electrically operated charging device for an internal combustion engine
DE102018211538A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for controlling a charging system
FR3087844B1 (en) * 2018-10-24 2021-05-07 Renault Sas PROCESS FOR COORDINATION OF BOOSTERING AND EXHAUST GAS RECIRCULATION INSTRUCTIONS IN A TRACTION DEVICE FOR MOTOR VEHICLES

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602005000113T2 (en) 2004-01-30 2006-12-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Device and method for controlling an internal combustion engine
DE102008041566A1 (en) 2008-08-26 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Method and control device for controlling a drive train of a hybrid vehicle
DE102012014713A1 (en) 2012-07-25 2014-01-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating an internal combustion engine
DE102014210642A1 (en) 2013-06-10 2014-12-11 Ford Global Technologies, Llc METHOD AND SYSTEM FOR THE BINARY FLOW TURBINE CONTROL

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060350B4 (en) * 2005-12-16 2014-07-10 Continental Automotive Gmbh Method for controlling a combustion process of a supercharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation
US20100031935A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Vandyne Ed Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission
DE102011002553A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-12 Ford Global Technologies, Llc Charged internal combustion engine and method for operating such an internal combustion engine
DE102013223734A1 (en) * 2013-11-20 2015-06-03 Robert Bosch Gmbh Method for controlling an exhaust gas recirculation rate in an exhaust gas recirculation path of a motor vehicle having an internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602005000113T2 (en) 2004-01-30 2006-12-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Device and method for controlling an internal combustion engine
DE102008041566A1 (en) 2008-08-26 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Method and control device for controlling a drive train of a hybrid vehicle
DE102012014713A1 (en) 2012-07-25 2014-01-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating an internal combustion engine
DE102014210642A1 (en) 2013-06-10 2014-12-11 Ford Global Technologies, Llc METHOD AND SYSTEM FOR THE BINARY FLOW TURBINE CONTROL

Also Published As

Publication number Publication date
CN105370424A (en) 2016-03-02
CN105370424B (en) 2020-07-03
DE102014216399A1 (en) 2016-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014019359B4 (en) Diesel engine, fuel injection control apparatus therefor, method of controlling a diesel engine, and computer program product
DE19924274B4 (en) System and method for controlling a turbocharger to maximize the power of an internal combustion engine
DE102014216399B4 (en) Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation and corresponding engine system, computer program and storage medium
DE102016215610B4 (en) Control system for an internal combustion engine equipped with a supercharger
DE102015111713B4 (en) Control operation deviation compensation method of a turbocharger
WO2009106404A1 (en) Method and device for the operation of an internal combustion engine comprising an exhaust gas turbocharger
DE102010043897B4 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
EP1788220A2 (en) Method and control device to control a turbocharger with a control of the supercharging pressure at the turbine side and a bypass valve
EP2923073B1 (en) Method of operating a spark-ignition engine having a turbocharger
DE102010008762A1 (en) A method and apparatus for controlling fuel rail pressure using a fuel pressure sensor fault
DE10308789A1 (en) Process for optimizing the working and combustion process of a diesel engine
DE102005023260A1 (en) Regulating process for exhaust gas supercharger involves using quotient from air mass flow and compression ratio at compressor as guide value
DE102016212945B4 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger
EP3656993A1 (en) Method for diagnosing a loaded combustion engine in terms of a leakage in a section of the fresh gas section
DE102011081949A1 (en) Method and device for carrying out a control, in particular for use in a motor vehicle
DE102014218221A1 (en) Method for detecting and describing a transient driving situation
WO2016192914A1 (en) Method and control device for operating a drive device
DE102016212946A1 (en) Method for controlling and controlled according to this method internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger
DE102014226771A1 (en) Method and device for operating a supercharged internal combustion engine
EP3244044B1 (en) Method for operating a combustion engine, in particular as propulsion device for a vehicle
DE102014223533A1 (en) Method and device for operating an exhaust-driven charging device with electromotive assistance
DE102004030764A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102015216099A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102011083591A1 (en) Method for operating e.g. petrol engine of motor car, involves adjusting requested drive torque with existing mass air flow by inhibiting incineration in cylinders of engine by interrupting injection of fuel into cylinders
DE102009053354A1 (en) Method for operating internal combustion engine, involves removing exhaust gas from exhaust system and supplying supercharged air through exhaust gas recirculation system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division