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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinheit zur Messung und/oder Anpassung der Abgasrückführungs-(AGR)Rate für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs.
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In einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor wird Abgasrückführung (AGR) dazu verwendet, um den Verbrauch des Verbrennungsmotors, die Klopfneigung des Verbrennungsmotors und/oder die Temperatur von Abgasen des Verbrennungsmotors zu reduzieren. Die Verbrauchsvorteile resultieren im Teillastbereich des Verbrennungsmotors aus der Entdrosselung des Verbrennungsmotors, aus der Anhebung des Isentropenexponenten der Arbeitsgase im Verbrennungsmotor und aus verbesserten Stoffwerten der Arbeitsgase des Verbrennungsmotors. Die erhöhte Wärmekapazität der Arbeitsgase führt zu einer Absenkung der Verbrennungstemperaturen im Verbrennungsmotor und verringert so das Auftreten von Selbstzündungseffekten (und somit von Klopfen). Des Weiteren können durch die Abgasrückführung verbrauchsoptimale Betriebspunkte des Verbrennungsmotors eingestellt werden.
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Die AGR-Rate des Abgasrückführungssystems (d. h. der Anteil der in den Brennraum des Verbrennungsmotors rückgeführten Abgase) kann auf Basis des gemessenen Differenzdrucks über dem AGR-System (insbesondere über eine AGR-Ventil des AGR-Systems) modelliert und eingestellt werden. In diesem Zusammenhang kann zusätzlich die Temperatur der rückgeführten Abgase vor oder nach dem AGR-Ventil des Abgasrückführungssystems gemessen werden, um die Modellgüte zu erhöhen. Darüber hinaus kann Sensorik verwendet werden, welche es ermöglicht, den Sauerstoffgehalt in der Gasführung stromabwärts der AGR-Einleitstelle zu messen und auf Basis dieses Messwerts die AGR-Rate mit hoher Genauigkeit zu berechnen und anzupassen.
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Insbesondere bei der Niederdruckabgasrückführung ergeben sich typischerweise relativ geringe Differenzdrücke, so dass sich relativ hohe Anforderungen an die Messtechnik zur Ermittlung des Differenzdrucks ergeben und/oder so dass sich Einschränkungen in Bezug auf die Güte der Modellvorhersage der AGR-Rate ergeben können. Eine hohe Güte der Modellvorhersage ist jedoch typischerweise erforderlich, um eine hohe AGR-Rate an rückgeführten Abgasen und damit eine hohe Kraftstoff-Effizienz eines Verbrennungsmotors zu ermöglichen. Weiterhin kann es durch Versottung des Abgasrückführungssystems (insbesondere des AGR-Ventils) über der Lebensdauer des Verbrennungsmotors zu kontinuierlich ansteigenden Abweichungen zwischen der modellierten und der tatsächlichen AGR-Rate an rückgeführten Abgasen kommen, was den Lauf des Verbrennungsmotors negativ beeinflussen kann.
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Die Bereitstellung einer dedizierten Sensorik zur Messung des Sauerstoffgehalts von Gasen stromabwärts der AGR-Einleitstelle (insbesondere zwischen AGR-Ventil und Eingang des Verbrennungsmotors) weist eine hohe Messgüte auf und ermöglicht die Detektion eines Driftverhaltens des Abgasrückführungssystems. Durch die Sensorik werden jedoch die Kosten eines Abgasrückführungssystems substantiell erhöht.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Verfahren, eine Steuereinheit und ein Abgas-System bereitzustellen, durch die die AGR-Rate in Kosten-effizienter und präziser Weise eingestellt bzw. angepasst werden kann.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung und/oder Anpassung einer Ist-Menge an rückgeführten Abgasen, die von einem Ausgang eines Verbrennungsmotors an einen Eingang des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden, beschrieben. Der Verbrennungsmotor kann einen Ottomotor oder eine Dieselmotor umfassen. Des Weiteren kann der Verbrennungsmotor insbesondere dazu verwendet werden, die Räder eines Straßenkraftfahrzeugs anzutreiben.
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Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines ersten Zeitpunktes (bzw. eines Zeitraums), an dem sich der Verbrennungsmotor im Schubbetrieb befindet. Beispielsweise kann zu diesem Zweck ermittelt werden, dass eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors von Kräften außerhalb des Verbrennungsmotors, insbesondere von zumindest einem Rad eines Fahrzeugs, angetrieben wird. Alternativ oder ergänzend kann ermittelt werden, dass keine Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors erfolgt und/oder dass in dem Brennraum des Verbrennungsmotors kein Verbrennungsprozess stattfindet (und sich die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dennoch dreht). Des Weiteren kann ermittelt werden, dass ein von dem Verbrennungsmotor gefordertes Antriebsmoment reduziert wird (z. B. auf null).
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Es kann somit ein erster Zeitpunkt (oder ein Zeitraum) ermittelt werden, bei dem ein Arbeitsgas am Eingang des Verbrennungsmotors unverändert durch den Brennraum des Verbrennungsmotors geführt wird und somit unverändert am Ausgang des Verbrennungsmotors bereitgestellt wird. An einem solchen Zeitpunkt bzw. in einem solchen Zeitraum kann somit die chemische Zusammensetzung des Arbeitsgases am Eingang des Verbrennungsmotors auf Basis der chemischen Zusammensetzung der Abgase am Ausgang des Verbrennungsmotors ermittelt werden. Insbesondere entspricht an solchen Zeitpunkten die chemische Zusammensetzung der Abgase am Ausgang des Verbrennungsmotors der chemischen Zusammensetzung des Arbeitsgases am Eingang des Verbrennungsmotors.
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Das Verfahren umfasst weiter das Erfassen von Sensordaten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung von Abgasen am Ausgang des Verbrennungsmotors an dem ersten Zeitpunkt. Wie oben dargelegt, zeigen diese Sensordaten in entsprechender Weise die chemische Zusammensetzung des Arbeitsgases am Eingang des Verbrennungsmotors an, wenn sich der Verbrennungsmotor im Schubbetrieb befindet. Es kann dann in präziser Weise auf Basis der Sensordaten Information in Bezug auf die Ist-Menge an rückgeführten Abgasen ermittelt werden und/oder es kann auf Basis der Sensordaten die Ist-Menge an rückgeführten Abgasen angepasst werden (insbesondere durch Ansteuerung eines AGR-Ventils).
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Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln einer Schätz-Menge an rückgeführten Abgasen auf Basis eines vordefinierten Modells eines Abgasrückführungssystems für den Verbrennungsmotor. Dabei kann das vordefinierte Modell die Schätz-Menge an rückgeführten Abgasen z. B. in Abhängigkeit von einem Differenzdruck über dem AGR-Ventil anzeigen. Es kann dann die Schätz-Menge an rückgeführten Abgasen mit der Ist-Menge an rückgeführten Abgasen verglichen werden, und es kann daraufhin das vordefinierte Modell in Abhängigkeit von dem Vergleich angepasst werden. So kann das vordefinierte Modell an Alterungserscheinungen des Abgasrückführungssystems angepasst werden, so dass über die gesamte Betriebszeit des Abgasrückführungssystems eine präzise Einstellung der Menge an rückgeführten Abgasen ermöglicht wird.
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Abgase am Ausgang des Verbrennungsmotors, die nicht zum Eingang des Verbrennungsmotors rückgeführt werden, können (insbesondere zur Reduzierung von Schadstoffen) über einen Katalysator geführt werden. Die Sensordaten in Bezug auf die chemische Konzentration können dann mittels eines Sensors, insbesondere mittels einer Lambdasonde, erfasst werden, die eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung, insbesondere in Bezug auf den Sauerstoffgehalt, der Abgase zu erfassen, die über den Katalysator geführt werden. Somit kann in effizienter Weise der Sensor eines Katalysators verwendet werden, um die AGR-Rate eines Abgasrückführungssystems zu ermitteln bzw. anzupassen.
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Es kann ein zeitlicher Verlauf der Sensordaten in Bezug auf die chemische Konzentration (insbesondere in Bezug auf den Sauerstoffgehalt) der Abgase für einen Zeitraum ermittelt werden, in dem sich der Verbrennungsmotor im Schubbetrieb befindet. Die Information in Bezug auf die Ist-Menge an rückgeführten Abgasen kann dann in präziser und robuster Weise auf Basis des zeitlichen Verlaufs der Sensordaten, insbesondere auf Basis eines Gradienten des zeitlichen Verlaufs der Sensordaten, ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann in entsprechender Weise die Ist-Menge an rückgeführten Abgasen auf Basis des zeitlichen Verlaufs der Sensordaten angepasst werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Abgasrückführungssystem eines Verbrennungsmotors beschrieben. Das Abgasrückführungssystem umfasst ein AGR-Ventil, mit dem eine Menge an rückgeführten Abgasen, die von einem Ausgang des Verbrennungsmotors an einen Eingang des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden, eingestellt werden kann. Die Steuereinheit ist eingerichtet, einen ersten Zeitpunkt zu ermitteln, an dem sich der Verbrennungsmotor im Schubbetrieb befindet. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, Sensordaten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung von Abgasen am Ausgang des Verbrennungsmotors an dem ersten Zeitpunkt zu erfassen und das AGR-Ventil in Abhängigkeit von den Sensordaten anzusteuern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Abgas-System für ein Fahrzeug beschrieben, wobei das Fahrzeug durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Das Abgas-System umfasst ein AGR-Ventil, das eingerichtet ist, eine Menge an rückgeführten Abgasen, die von einem Ausgang des Verbrennungsmotors an einen Eingang des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden, einzustellen. Außerdem umfasst das Abgas-System die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit zur Ansteuerung des AGR-Ventils.
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Das Abgas-System kann weiter einen Katalysator umfassen, der eingerichtet ist, eine chemische Zusammensetzung von Abgasen aus dem Verbrennungsmotor zu verändern. Außerdem kann das Abgas-System einen Katalysator-Sensor, insbesondere eine Lambdasonde, an einem Eingang des Katalysators umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung der dem Katalysator zugeführten Abgase zu erfassen. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, das AGR-Ventil in Abhängigkeit von den Sensordaten des Katalysator-Sensors zu steuern. So wird eine effiziente und präzise Ansteuerung eines AGR-Ventils ermöglicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit und/oder das in diesem Dokument beschriebene Abgas-System umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z. B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 ein beispielhaftes AGR-System eines Fahrzeugs; und
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2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Messung und/oder Einstellung der AGR-Rate.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Kosteneffizienten und präzisen Ermittlung der AGR-Rate eines AGR-Systems. Die Brennkraftmaschine (auch als Verbrennungsmotor bezeichnet) in einem Kraftfahrzeug wird aus verschiedenen Gründen mit Abgasrückführungssystemen ausgestattet. Bei Dieselantrieben werden Abgasrückführungssysteme z. B. zur Verbesserung der Stickoxid (NOx) Emissionen eingesetzt. Zunehmend werden auch bei Ottomotoren Abgasrückführungssysteme eingesetzt.
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1 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Insbesondere zeigt 1 einen Verbrennungsmotor 103, wobei Abgase 122 der Verbrennung über einen Ausgang 132 aus einem Brennraum des Verbrennungsmotors 103 gelangen. In den Figuren stellen die Pfeile mit durchgezogener Linie die Abgase 122 dar. Ein Anteil der Abgase 122 kann über einen AGR-(Abgasrückführung)Kühler 104 zu einem Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 zurückgeführt werden. Die Menge der zurückgeführten Abgase (d. h. die AGR-Rate) kann über ein AGR-Ventil 102 eingestellt werden. Das AGR-Ventil 102 kann durch eine Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 mittels ein oder mehrerer Steuersignale 121 gesteuert werden. Steuersignale 121 sind in den Figuren als Pfeile mit strichpunktierter Linie dargestellt. Wie oben dargelegt, kann die Abgasrückführung sowohl bei Dieselmotoren als auch bei Ottomotoren vorteilhaft sein, um Emissionen und/oder den Kraftstoff-Verbrauch zu reduzieren.
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Der nicht rückgeführte Anteil der Abgase 122 kann dazu verwendet werden, einen Abgas-Turbolader 105 anzutreiben. Der Turbolader 105 saugt Luft 123 an, die in einem Ladeluftkühler 107 gekühlt und dem Verbrennungsmotor 103 zugeführt werden kann. Die Ansaugluft 123 wird in den Figuren durch Pfeile mit gepunkteten Linien dargestellt.
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Die Abgase 122 des Verbrennungsmotors 103 können über einen Katalysator 106 geführt und aus dem Fahrzeug 100 geleitet werden. Dabei befindet sich typischerweise direkt vor dem Katalysator 106 eine Lambdasonde 113, die eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf den Sauerstoffgehalt der Abgase 122 zu ermitteln, die in den Katalysator 106 strömen. Der Katalysator 106 kann dann in Abhängigkeit von den Sensordaten der Lambdasonde 113 gesteuert werden.
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Wie in 1 dargestellt, kann das durch den AGR-Kühler 104 aufgewärmte Kühlwasser 124 dazu verwendet werden, den Verbrennungsmotor 103 zu erwärmen, z. B. um eine Warmlaufphase des Verbrennungsmotors 103 zu reduzieren. 1 zeigt weiter einen Kühlwasser-Kreislauf des Fahrzeugs 100. Das Kühlwasser 124 (in den Figuren als Pfeile mit gestrichelten Linien dargestellt) wird im AGR-Kühler 104 erwärmt. Des Weiteren wird das Kühlwasser 124 an dem Verbrennungsmotor 103 vorbeigeführt, um den Verbrennungsmotor 103 zu kühlen bzw. in einer Warmlaufphase zu erwärmen. Die überschüssige Wärme des Kühlwassers 124 kann über einen Kühlmittelkühler 108 an das Umfeld des Fahrzeugs 100 abgegeben werden. Alternativ oder ergänzend kann die Wärme des Kühlwassers 124 über einen Heizungswärmetauscher 109 an einen Innenraum bzw. an eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs 109 abgegeben werden. Über einen Thermostat und ein Kühlwasser-Ventil 112 kann die Zufuhr des Kühlwassers zu dem Kühlmittelkühler 108 und/oder dem Heizungswärmetauscher 109 und/oder dem Verbrennungsmotor 103 gesteuert werden. Durch ein oder mehrere Wasserpumpen 110, 111 kann ein Fluss des Kühlwassers 124 durch den Kühlwasser-Kreislauf des Fahrzeugs 100 bewirkt werden.
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Das in 1 dargestellte AGR-System ist ein Hochdruck-Abgasrückführsystem, bei dem Abgase 122 mit einem relativ hohen Druck rückgeführt werden. Alternativ kann eine Niederdruck-Abgasrückführung erfolgen, bei der das Abgas 122 vor (siehe gestrichelt dargestellte Variante 151) oder auch nach (siehe gestrichelt dargestellte Variante 152) dem Katalysator 106 abgenommen wird und dann vor dem Verdichter (des Turboladers 150) wieder der Frischluft beigemischt wird. Das Abgas 122 kann auch bei einem Niederdruck-AGR-System mit einem Kühler 104 gekühlt und/oder über ein AGR-Ventil 102 dosiert werden. Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen sind für Hochdruck- und für Niederdruck-AGR-Systeme anwendbar.
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Am Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 kann ein Sammler angeordnet sein, in dem eine Gasmischung bzw. ein Arbeitsgas aus rückgeführten Abgasen 122 und Fischluft 123 entsteht. Das Arbeitsgas wird dem Verbrennungsmotor 103 zugeführt, um in einem Brennraum des Verbrennungsmotors 103 ein Kraftstoff-Gas-Gemisch für einen Verbrennungsprozess bereitzustellen. Dabei wird die Menge an zugeführtem Kraftstoff über Einspritzdüsen des Verbrennungsmotors 103 eingestellt.
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Ein Verbrauchs-optimaler Verbrennungsprozess erfordert einen präzisen Anteil von Abgasen 122 im Arbeitsgas, wobei dieser Anteil über die Stellung des AGR-Ventils 102 und somit über die AGR-Rate eingestellt werden kann. Wie eingangs dargelegt, kann dazu ein Modell (z. B. mit ein oder mehreren vorbestimmten Kennfeldern) verwendet werden, dass die AGR-Rate in Abhängigkeit von dem Differenzdruck zwischen dem Eingang des AGR-Ventils 102 und dem Ausgang des AGR-Ventils 102 anzeigt (und ggf. in Abhängigkeit von ein oder mehreren weiteren Kenngrößen, wie z. B. die Temperatur der Abgase 122). Der Differenzdruck kann durch Druck-Messeinheiten am AGR-Ventil 102 (nicht dargestellt) erfasst werden.
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Aufgrund von Versottungen des AGR-Systems, insbesondere des AGR-Kühlers 104 und/oder des AGR-Ventils 102, kann es zu Ungenauigkeiten des vorbestimmten Modells und damit zu Ungenauigkeiten der ermittelten AGR-Rate kommen. Insbesondere kann es zu Abweichungen zwischen einer auf Basis des Modells ermittelten Schätz-AGR-Rate und einer tatsächlichen Ist-AGR-Rate kommen. Dies kann wiederum dazu führen, dass die tatsächliche Zusammensetzung des Arbeitsgases am Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 von der modellierten Zusammensetzung des Arbeitsgases abweicht.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst das Abgas-System eines Fahrzeugs 100 typischerweise eine Lambdasonde 113, die eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf den Sauerstoffgehalt (und damit in Bezug auf die chemische Zusammensetzung) der Abgase 122 zu erfassen, die durch den Katalysator 106 des Abgas-Systems geführt werden. Die dem Katalysator 106 zugeführten Abgase 122 weisen dabei die gleiche chemische Zusammensetzung auf, wie die Abgase 122 direkt am Ausgang 132 des Verbrennungsmotors 103.
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Im Schubbetrieb des Verbrennungsmotors 103, in dem innerhalb des Brennraums des Verbrennungsmotors 103 kein Verbrennungsprozess erfolgt, entspricht die Zusammensetzung der Abgase 122 am Ausgang 132 des Verbrennungsmotors 103 der Zusammensetzung des Arbeitsgases am Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103. Somit können, wenn sich das Fahrzeug 100 im Schubbetrieb befindet, die Zusammensetzung des Arbeitsgases am Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 und damit die AGR-Rate in präziser Weise auf Basis der Sensordaten der Katalysator-Lambdasonde 113 ermittelt werden.
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Es kann folglich die serienmäßig verbaute Abgaslambdasonde 113 vor dem Katalysator 106 für einen Abgleich des Modells zur Ermittlung der AGR-Rate verwendet werden. Bei Lastabwürfen wird der Verbrennungsmotor 103 bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl oder bis zur erneuten Lastanforderung im Schubbetrieb betrieben. Hierbei wird die Einspritzung von Kraftstoff abgeschaltet und das Arbeitsgas strömt ohne an einer Verbrennung teilzunehmen durch den Brennraum des Verbrennungsmotors 103 in den Abgasstrang. Die Konzentrationen der einzelnen in dem Arbeitsgas vertretenen Bestandteile ändern sich somit nicht. Die in diesem Betriebsmodus an der Abgaslambdasonde 113 gemessene Sauerstoffkonzentration entspricht daher im Schubbetrieb der Sauerstoffkonzentration, die durch das in Abhängigkeit von dem vorbestimmten Modell angesteuerte AGR-Ventil 102 im Sammler des Verbrennungsmotors 103 eingestellt wurde. In diesem Betriebsmodus kann somit das Modell auf Basis der an der Abgaslambdasonde 113 gemessenen Sensordaten (insbesondere auf Basis der gemessenen Sauerstoffkonzentration) abgeglichen bzw. angepasst werden.
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Es kann somit ohne Einsatz zusätzlicher Messtechnik, insbesondere ohne Verwendung eines Sauerstoffsensors in der Gasführung zwischen der AGR-Einleitstelle und den Einlassventilen des Verbrennungsmotors 103, ein Modellabgleich erfolgen. Auf diese Weise können Differenzen zwischen modellierter und tatsächlicher AGR-Rate über der Lebensdauer des Verbrennungsmotors 103 (insbesondere über der Lebensdauer des AGR-Ventils 102) detektiert und kompensiert werden. Auch Streuungen in den Bauteilen des AGR-Systems, welche zu einer Abweichung zwischen dem Schätz- und dem Istwert der AGR-Rate führen, können so in präziser Weise ausgeglichen werden. Des Weiteren können Diagnosefunktionen für das AGR-System, die z. B. gesetzlich vorgeschrieben sind, durch Verwendung der Katalysator-Lambdasonde 113 bereitgestellt werden.
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Zu Beginn des Schubbetriebs, direkt im Anschluss an den letzten Verbrennungsprozess vor Beginn des Schubbetriebs, wird gemäß der eingestellten Ist-AGR-Rate x ein Anteil der Abgase 122 am Ausgang 132 des Verbrennungsmotors 103 rückgeführt und am Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 mit Frischluft F 123 vermischt. Diese zu Beginn des Schubbetriebs rückgeführten Abgase 122 können als Verbrennungsprozess-Abgase A bezeichnet werden. Das Arbeitsgas G am Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 umfasst dann eine Zusammensetzung G = f(x)A + (1 – f(x))F, wobei f(x) den von der AGR-Rate x abhängigen Anteil der Verbrennungsprozess-Abgase A im Arbeitsgas G anzeigt.
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Das Arbeitsgas G wird im Schubbetrieb unverändert durch den Verbrennungsmotor 103 geleitet und ein Anteil x des Arbeitsgases G wird wieder zurück an den Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 geführt und wieder mit Frischluft F gemischt. Somit wird die Menge der Verbrennungsprozess-Abgase A, die sich in den Abgasen 122 am Ausgang 132 des Verbrennungsmotors 103 befinden, mit der Dauer t des Schubbetriebs reduziert. Dabei hängt der Gradient Δ, mit dem der Anteil der Verbrennungsprozess-Abgase A in den Abgasen 122 abnimmt, von der AGR-Rate x ab. Dieser Gradient Δ kann in präziser Weise auf Basis der Sensordaten des Lambdasensors 113 ermittelt werden, was wiederum die präzise Ermittlung der AGR-Rate x ermöglicht.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200 zur Ermittlung und/oder Anpassung einer Ist-Menge an rückgeführten Abgasen 122, die von einem Ausgang 132 eines Verbrennungsmotors 103 an einen Eingang 131 des Verbrennungsmotors 103 zurückgeführt wird. Insbesondere kann eine Ist-AGR-Rate ermittelt und/oder angepasst werden. Das Verfahren 200 umfasst das Ermitteln 201 eines ersten Zeitpunktes, an dem sich der Verbrennungsmotor 103 im Schubbetrieb befindet. Insbesondere kann ein erster Zeitpunkt ermittelt werden, an dem in einem Brennraum des Verbrennungsmotors 103 kein Verbrennungsprozess erfolgt und an dem dennoch Arbeitsgas durch den Brennraum des Verbrennungsmotors 103 geleitet wird.
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Das Verfahren 200 umfasst weiter das Erfassen 202 von Sensordaten in Bezug auf die chemische Zusammensetzung von Abgasen 122 am Ausgang 132 des Verbrennungsmotors 103 an dem ersten Zeitpunkt. Außerdem umfasst das Verfahren 200 das Ermitteln 203 von Information in Bezug auf die Ist-Menge an rückgeführten Abgasen 122 und/oder das Anpassen 203 der Ist-Menge an rückgeführten Abgasen 122 auf Basis der Sensordaten. Durch die selektive Ermittlung von Sensordaten an Zeitpunkten, an denen sich der Verbrennungsmotor 103 im Schubbetrieb befindet, wird eine Kosten-effiziente und präzise Ermittlung bzw. Anpassung der AGR-Rate ermöglicht.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
