DE102017202435A1 - Method and control device for controlling the opening state of an exhaust flap of an internal combustion engine - Google Patents

Method and control device for controlling the opening state of an exhaust flap of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Steuern des Öffnungszustandes einer Abgasklappe (28), die in der Abgasanlage (14) eines Verbrennungsmotors (10) angeordnet ist und sich dadurch auszeichnet, dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in einer ersten Alternative in Abhängigkeit von der Last, der Drehzahl, einer Betriebsart des Verbrennungsmotors (10) und in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen gesteuert wird, oder dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in einer zweiten Alternative in Abhängigkeit von einem unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe (28) gewünschten Solldruck (p4) verstellt wird, oder dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in einer dritten Alternative in Abhängigkeit von einer gemessenen oder modellierten Temperatur einer Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasanlage (14) gesteuert wird. Weitere unabhängige Ansprüche richten sich auf ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.Disclosed is a method for controlling the opening state of an exhaust valve (28) which is arranged in the exhaust system (14) of an internal combustion engine (10) and characterized in that the opening state of the exhaust valve (28) in a first alternative in dependence on the load the speed of rotation, an operating mode of the internal combustion engine (10) and depending on environmental conditions is controlled, or that the opening state of the exhaust valve (28) is adjusted in a second alternative in response to a desired immediately upstream of the exhaust valve (28) desired target pressure (p4) or that the opening state of the exhaust flap (28) is controlled in a third alternative as a function of a measured or modeled temperature of an exhaust aftertreatment component of the exhaust system (14). Further independent claims are directed to a controller, a computer program product and a computer readable medium.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Öffnungszustandes einer Abgasklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Steuergerät zum Steuern des Öffnungszustandes einer Abgasklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10, ein Computerprogrammprodukt und ein Computerlesbares Medium. Eine solche Abgasklappe ist in der Abgasanlage eines einen aufweisenden Verbrennungsmotors angeordnet. Ein solcher Verbrennungsmotor kann auch eine externe Abgasrückführung aufweisen.The present invention relates to a method for controlling the opening state of an exhaust valve according to the preamble of claim 1, a control device for controlling the opening state of an exhaust valve according to the preamble of claim 10, a computer program product and a computer readable medium. Such an exhaust flap is arranged in the exhaust system of a combustion engine having a. Such an internal combustion engine may also have an external exhaust gas recirculation.

In Abgasanlagen von Verbrennungsmotoren angeordnete Abgasklappen sind bekannt und dienen im Nutzfahrzeugbereich zum Beispiel als Stellglieder einer Motorbremse. Bekannt ist auch, den Verbrennungsmotor in verschiedenen Betriebsmodi zu betreiben, wobei ein erster Betriebsmodus dazu dient, die Abgasanlage nach einem Kaltstart aufzuwärmen, ein zweiter Betriebsmodus dazu dient, die Temperatur der Abgasanlage auf einer für die Effizienz einer SCR (selective catalytic reduction) Abgasreinigung erforderlichen Temperatur zu halten und auf eine für eine kontinuierliche Regeneration eines Partikelfilters erforderliche Temperatur aufzuheizen, und ein dritter Betriebsmodus dazu dient, die Abgasanlage auf eine für eine aktive, Sauerstoff-basierte Partikelfilterregeneration aufzuheizen. Es ist bekannt, in diesen Betriebsmodi unterschiedliche Öffnungszustände der Abgasklappe anzufordern und einzustellen. Als per se bekannt vorausgesetzt wird auch, dass die Anforderung einer Motorbremswirkung Anforderungen der anderen Betriebsmodi an die Einstellung eines Öffnungszustandes der Abgasklappe überschreibt, also außer Kraft setzt und durch eine auf die Aktivierung der Motorbremswirkung gerichtete Anforderung ersetzt. Die Unterscheidung der Betriebsmodi und die Koordination von deren Anforderungen an die Abgasklappenöffnung sowie das Überschreiben erfolgt bei dem per se bekannten Verfahren durch ein für die Abgasklappe zuständiges Koordinationsmodul der Steuerungssoftware.In exhaust systems of internal combustion engines arranged exhaust valves are known and are used in the commercial vehicle sector, for example, as actuators of an engine brake. It is also known to operate the internal combustion engine in different operating modes, wherein a first operating mode serves to warm the exhaust system after a cold start, a second operating mode is used, the temperature of the exhaust system to a required for the efficiency of SCR (selective catalytic reduction) exhaust gas purification Temperature to maintain and heat up to a temperature required for a continuous regeneration of a particulate filter, and a third mode of operation serves to heat the exhaust system to one for an active, oxygen-based particulate filter regeneration. It is known to request and set different opening states of the exhaust flap in these operating modes. As is known per se, it is also assumed that the requirement of an engine braking effect overrides requirements of the other operating modes for setting an opening state of the exhaust gas flap, ie overrides and replaces it with a request directed to the activation of the engine braking effect. The distinction of the operating modes and the coordination of their requirements for the exhaust valve opening and the overwriting takes place in the per se known method by a responsible for the exhaust flap coordination module of the control software.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Von dem Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung in ihren Verfahrensaspekten durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 und in ihren Vorrichtungsaspekten durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 10. Weitere unabhängige Ansprüche richten sich auf ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt und auf ein erfindungsgemäßes computerlesbares Medium.From the state of the art, the present invention differs in its method aspects by the characterizing features of independent claim 1 and in its device aspects by the characterizing features of independent claim 10. Further independent claims are directed to a computer program product according to the invention and to a computer-readable medium according to the invention.

Nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist vorgesehen, dass der Öffnungszustand der Abgasklappe in einer ersten Alternative in Abhängigkeit von der Last, der Drehzahl, einer Betriebsart des Verbrennungsmotors und in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen des Verbrennungsmotors wie dem Umgebungsdruck und der Umgebungstemperatur gesteuert wird, wobei der Öffnungszustand der Abgasklappe in die gleiche Richtung verstellt wird wie der Öffnungszustand des Abgasrückführventils, oder dass der Öffnungszustand der Abgasklappe in einer zweiten Alternative in Abhängigkeit von einem unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe gewünschten Solldruck verstellt wird, oder dass der Öffnungszustand der Abgasklappe in einer dritten Alternative in Abhängigkeit von einer gemessenen oder modellierten Temperatur einer Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasanlage erfolgt. Die Last des Verbrennungsmotors ist zum Beispiel proportional zu der pro Arbeitszyklus eingespritzten Kraftstoffmenge.According to the characterizing features of claim 1 it is provided that the opening state of the exhaust valve is controlled in a first alternative depending on the load, the speed, an operating mode of the internal combustion engine and in dependence on environmental conditions of the internal combustion engine such as the ambient pressure and the ambient temperature, wherein the Opening state of the exhaust valve is adjusted in the same direction as the opening state of the exhaust gas recirculation valve, or that the opening state of the exhaust valve is adjusted in a second alternative in response to a desired immediately upstream of the exhaust flap desired pressure, or that the opening state of the exhaust valve in a third alternative depending from a measured or modeled temperature of an exhaust aftertreatment component of the exhaust system takes place. For example, the load of the engine is proportional to the amount of fuel injected per cycle.

Die Erfindung erlaubt eine sehr flexible Steuerung des Öffnungszustandes der Abgasklappe für verschiedene Zwecke und in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus des Verbrennungsmotors.The invention allows a very flexible control of the opening state of the exhaust valve for different purposes and in dependence on the operating mode of the internal combustion engine.

Die erfindungsgemäße Steuerung kann zum Beispiel dazu dienen, die Abgasanlage nach einem Kaltstart aufzuwärmen, oder die Temperatur der Abgasanlage auf einer für die Effizienz einer SCR (selective catalytic reduction) Abgasreinigung erforderlichen Temperatur zu halten und auf eine für eine kontinuierliche Regeneration eines Partikelfilters erforderliche Temperatur aufzuheizen, oder die Abgasanlage auf eine für eine aktive, Sauerstoff-basierte Partikelfilterregeneration erforderliche Temperatur aufzuheizen, oder eine Motorbremswirkung zu steuern oder eine interne und/oder externe Abgasrückführung zu unterstützen. Eine interne Abgasrückführung kann während der sogenannten Ventilüberschneidung beim Übergang vom Auslasstakt zum Einlasstakt auftreten, indem Abgas aus der Abgasanlage über das noch geöffnete Auslassventil in den Zylinder zurückströmt. Die Unterstützung ergibt sich durch die drosselnde Wirkung der Abgasklappe. Ein Schließen der Abgasklappe lässt den stromaufwärts der Abgasklappe herrschenden Abgasdruck ansteigen, was die rückgeführte Abgasmenge ansteigen lässt.The control according to the invention can be used, for example, to warm up the exhaust system after a cold start, or to maintain the temperature of the exhaust system at a temperature required for the efficiency of an SCR (Selective Catalytic Reduction) and to heat it to a temperature required for continuous regeneration of a particulate filter or to heat the exhaust system to a temperature required for active, oxygen-based particulate filter regeneration, or to control an engine braking effect, or to support internal and / or external exhaust gas recirculation. An internal exhaust gas recirculation can occur during the so-called valve overlap during the transition from the exhaust stroke to the intake stroke by exhaust gas flows back from the exhaust system via the still open exhaust valve in the cylinder. The support results from the throttling effect of the exhaust flap. Closing the exhaust valve causes the exhaust pressure prevailing upstream of the exhaust valve to increase, which increases the amount of recirculated exhaust gas.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein erster Sollwert für den Druck unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe vorgegeben wird, ein stromabwärts der Abgasklappe herrschender Druck bestimmt wird, aus diesen Werten ein Öffnungszustand der Abgasklappe berechnet wird, bei der sich diese Werte einstellen und dass dieser Öffnungszustand der Abgasklappe eingestellt wird.A preferred embodiment is characterized in that a first desired value for the pressure immediately upstream of the exhaust gas flap is predetermined, a pressure prevailing downstream of the exhaust gas flap is determined, from these values an opening state of the exhaust gas flap is calculated, at which these values set and that Opening state of the exhaust valve is set.

Bevorzugt ist auch, dass ein zweiter Sollwert für einen stromaufwärts der Turbine des Abgasturboladers herrschenden Druck p3 vorgegeben wird, ein zu diesem zweiten Sollwert zugehöriger Druck p4 berechnet wird, der stromabwärts der Turbine und damit stromaufwärts der Abgasklappe herrscht, dass dieser Druck p4 als Sollwert für den Druck stromaufwärts der Abgasklappe herrschenden Druck verwendet wird, ein stromabwärts der Abgasklappe herrschender Druck p5 bestimmt wird, aus diesen Werten ein Öffnungszustand der Abgasklappe berechnet wird, bei der sich diese Werte einstellen, als Öffnungszustandssollwert berechnet wird und dass der Öffnungszustand der Abgasklappe auf diesen Öffnungszustandssollwert eingestellt wird. It is also preferred that a second desired value is specified for a pressure p3 prevailing upstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger, a pressure p4 associated with this second desired value prevailing downstream of the turbine and thus upstream of the exhaust gas valve prevails, that this pressure p4 is used as the nominal value for from the pressure prevailing upstream of the exhaust valve, determining a pressure p5 prevailing downstream of the exhaust valve, calculating from these values an opening state of the exhaust valve at which these values are set, calculating the opening state target value, and the opening state of the exhaust valve to this opening state target value is set.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerung des Öffnungszustandes der Abgasklappe zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einer in der Abgasanlage herrschenden Temperatur erfolgt. A further preferred embodiment is characterized in that the control of the opening state of the exhaust valve takes place additionally in dependence on at least one prevailing in the exhaust system temperature.

Bevorzugt ist auch, dass eine Steuerung des Öffnungszustandes eines Abgasrückführventils in Abhängigkeit von dem aktuellen Öffnungszustand der Abgasklappe oder einem Wert einer von dem Öffnungszustand der Abgasklappe abhängigen und sich in der Abgasanlage einstellenden Größe wie einem Abgasdruck erfolgt.It is also preferred that a control of the opening state of an exhaust gas recirculation valve in dependence on the current opening state of the exhaust valve or a value of a dependent of the opening state of the exhaust valve and adjusting in the exhaust system size such as an exhaust gas pressure.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Öffnungszustand der Abgasklappe bei einer ansteigenden Drehmomentanforderung an den Verbrennungsmotor vorübergehend weiter geöffnet wird als bei einer gleich bleibenden Drehmomentanforderung.A further preferred embodiment is characterized in that the opening state of the exhaust valve is temporarily opened further in the event of an increasing torque request to the internal combustion engine than if the torque request remains the same.

Bevorzugt ist auch, dass die Steuerung des Öffnungszustandes der Abgasklappe in Abhängigkeit von einem erwarteten Fahrprofil (Berge, Abfahrten) erfolgt. Darüber hinaus ist bevorzugt, dass ein Temperatursensor oder ein im Steuergerät ausgeführtes Rechenmodell einen Temperatur-Istwert liefert, das Steuergerät einen Temperatur-Sollwert vorgibt, und dass abhängig von der Abweichung des Temperatur-Istwerts von dem Temperatur-Sollwert einer der Motorbetriebsmodi optimale Effizienz, Warmlauf, Warmhalten oder Aufheizen ausgewählt wird und dass der Öffnungszustand der Abgasklappe in Abhängigkeit von dem ausgewählten Motorbetriebsmodus gesteuert wird.It is also preferable that the control of the opening state of the exhaust valve takes place as a function of an expected driving profile (mountains, descents). In addition, it is preferable for a temperature sensor or a computer model executed in the control unit to supply a temperature actual value, for the control unit to specify a temperature setpoint, and for optimum efficiency, warm-up, depending on the deviation of the actual temperature from the temperature setpoint of one of the engine operating modes , Keeping warm or heating is selected and that the opening state of the exhaust valve is controlled in dependence on the selected engine operating mode.

Bevorzugt ist auch, dass ein Temperatursensor oder ein im Steuergerät ausgeführtes Rechenmodell einen Temperatur-Istwert liefert, das Steuergerät einen Temperatur-Sollwert vorgibt, und dass der Öffnungszustand der Abgasklappe direkt abhängig von der Abweichung des Temperatur-Istwerts von dem Temperatur-Sollwert gesteuert wird.It is also preferred that a temperature sensor or a computer model executed in the control unit supplies a temperature actual value, the control unit specifies a temperature setpoint, and that the opening state of the exhaust valve is controlled directly by the temperature setpoint as a function of the deviation of the actual temperature value.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will be apparent from the dependent claims, the description and the attached figures.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

  • 1 das technische Umfeld der Erfindung;
  • 2 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 eine Funktionsblockdarstellung einer als per se bekannt vorausgesetzten Softwarestruktur;
  • 4 eine darauf basierende Schrittfolge, die in einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird;
  • 5 eine Funktionsblockdarstellung einer weiteren als per se bekannt vorausgesetzten Softwarestruktur;
  • 6 eine darauf basierende Schrittfolge, die in einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird;
  • 7 eine Ausgestaltung, bei der die Abgasklappe auf der Basis einer Temperatur einer Abgasnachbehandlungskomponente eingestellt wird;
  • 8 ein Funktionsblockdiagramm für eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 9 ein Funktionsblockdiagramm für den Betriebszustand des Motorbremsens.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In this case, the same reference numerals in different figures denote the same or at least functionally comparable elements. In each case, in schematic form:
  • 1 the technical environment of the invention;
  • 2 a flowchart as an embodiment of a method according to the invention;
  • 3 a functional block diagram of a presupposed per se known software structure;
  • 4 a sequence of steps based thereon used in one embodiment of a method according to the invention;
  • 5 a functional block diagram of another known as per se assumed software structure;
  • 6 a step sequence based thereon, which is used in a further embodiment of a method according to the invention;
  • 7 an embodiment in which the exhaust valve is adjusted based on a temperature of an exhaust aftertreatment component;
  • 8th a functional block diagram for a further embodiment of a method according to the invention; and
  • 9 a functional block diagram for the operating state of the engine braking.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Verbrennungsmotor 10 mit einer Luftzufuhranlage 12, einer Abgasanlage 14 und einer die Abgasanlage 14 mit der Luftzufuhranlage 12 verbindenden Abgasrückführung 16. Diese externe Abgasrückführung stellt eine Option dar und muss daher nicht zwingend vorhanden sein. Es sind also auch Ausgestaltungen ohne externe Abgasrückführung möglich, die im Übrigen der Darstellung der 1 entsprechen. Die Luftzufuhranlage 12 weist einen Luftfilter 18, einen stromabwärts des Luftfilters 18 angeordneten Verdichter 20 eines Abgasturboladers 22 und einen stromabwärts des Verdichters 20 angeordneten Ladeluftkühler 24 auf. Die Abgasanlage 14 weist eine Turbine 26 des Abgasturboladers 22, eine stromabwärts der Turbine 26 angeordnete Abgasklappe 28 mit einem Abgasklappensteller 28.1, eine Abgasnachbehandlungskomponente 30 und einen Schalldämpfer 32 auf. Der Abgasturbolader 22 weist ein Wastegate-Ventil 34 auf, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Ein Waste-Gate-Ventil ist zum Beispiel dann nicht erforderlich, wenn der Abgasturbolader eine verstellbare Turbinengeometrie aufweist. Die Abgasnachbehandlungskomponente 32 ist zum Beispiel ein Oxidationskatalysator, ein Dieselpartikelfilter, ein SCR-Katalysator oder eine Kombination solcher Einzelkomponenten. Der Abgasklappensteller 28.1 weist zum Beispiel einen Schrittmotor auf, mit dem der Öffnungszustand der Abgasklappe in einer Vielzahl von Schritten quasi-kontinuierlich verstellbar ist.In detail, the shows 1 an internal combustion engine 10 with an air supply system 12 , an exhaust system 14 and one the exhaust system 14 with the air supply system 12 connecting exhaust gas recirculation 16 , This external exhaust gas recirculation is an option and therefore does not necessarily have to be present. There are also embodiments without external exhaust gas recirculation possible, which incidentally the representation of 1 correspond. The air supply system 12 has an air filter 18 , one downstream of the air filter 18 arranged compressor 20 an exhaust gas turbocharger 22 and one downstream of the compressor 20 disposed Intercooler 24 on. The exhaust system 14 has a turbine 26 the exhaust gas turbocharger 22 , one downstream of the turbine 26 arranged exhaust flap 28 with an exhaust flap actuator 28.1 , an exhaust aftertreatment component 30 and a silencer 32 on. The turbocharger 22 has a wastegate valve 34 on, but this is not absolutely necessary. For example, a waste gate valve is not required if the exhaust gas turbocharger has an adjustable turbine geometry. The exhaust aftertreatment component 32 For example, an oxidation catalyst, a diesel particulate filter, an SCR catalyst, or a combination of such individual components. The exhaust flap actuator 28.1 has, for example, a stepping motor, with which the opening state of the exhaust gas flap is quasi-continuously adjustable in a plurality of steps.

Die Abgasklappe 28 ist direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung weiterer Bestandteile der Abgasanlage, stromabwärts der Turbine 26 des Abgasturboladers 22 angeordnet. Wenn in dieser Anmeldung eine Anordnung als stromaufwärts eines bestimmten Elements oder als stromabwärts eines bestimmten Elements bezeichnet wird ist damit in der Regel eine solche direkt benachbarte Anordnung gemeint, wenn nicht explizit etwas anderes beschrieben wird. In alternativen Ausgestaltungen, die nur kleine Anpassungen in der Funktionsstruktur erfordern, ist die Abgasklappe 28 weiter stromabwärts, zum Beispiel stromabwärts der Abgasnachbehandlungskomponente 32 oder aber stromaufwärts der Turbine 26 angeordnet.The exhaust flap 28 is direct, ie without the interposition of other components of the exhaust system, downstream of the turbine 26 the exhaust gas turbocharger 22 arranged. In this application, when an arrangement is referred to as upstream of a particular element or downstream of a particular element, such direct adjacent arrangement is typically meant, unless explicitly described otherwise. In alternative embodiments, which only require small adjustments in the functional structure, the exhaust flap is 28 further downstream, for example, downstream of the exhaust aftertreatment component 32 or upstream of the turbine 26 arranged.

Die Abgasrückführung 16 weist, in Strömungsrichtung des Abgases betrachtet, ein Abgasrückführventil 36, einen Abgaskühler 38 und ein Flatterventil 40 auf, das einen Gasstrom nur von der Abgasanlage 14 zur Luftzufuhranlage 12 erlaubt und einen Gasstrom von der Luftzufuhranlage 12 zur Abgasanlage 14 sperrt. Das Flatterventil stellt eine Option dar und muss daher nicht zwingend vorhanden sein. Es sind also auch Ausgestaltungen ohne Flatterventil möglich, die im Übrigen der Darstellung der 1 entsprechen. Der Verbrennungsmotor 10 weist Brennräume 42 auf, in denen über die Luftzufuhranlage 12 zugeführte Luft mit eingespritztem Kraftstoff verbrannt wird. Die Zufuhr von Kraftstoff erfolgt über eine Kraftstoffzufuhranlage 44, die von einem Steuergerät 45 gesteuert wird. Die Kraftstoffzufuhranlage 44 weist zum Beispiel Brennraum-individuelle Einspritzventile 46 auf, über die der Kraftstoff zugemessen wird.The exhaust gas recirculation 16 has, viewed in the flow direction of the exhaust gas, an exhaust gas recirculation valve 36 , an exhaust gas cooler 38 and a flutter valve 40 on that a gas flow only from the exhaust system 14 to the air supply system 12 allowed and a gas flow from the air supply system 12 to the exhaust system 14 locks. The flutter valve is an option and therefore does not necessarily have to be present. There are also embodiments without flutter valve possible, which incidentally the representation of 1 correspond. The internal combustion engine 10 has combustion chambers 42 on where about the air supply system 12 supplied air is burned with injected fuel. The supply of fuel via a fuel supply system 44 coming from a control unit 45 is controlled. The fuel supply system 44 has, for example, combustion chamber individual injectors 46 on, over which the fuel is metered.

Der Verbrennungsmotor 10 weist eine Mehrzahl von Sensoren auf, die Betriebsparameter des Verbrennungsmotors und/oder der Luftzufuhranlage und/oder der Abgasanlage erfassen. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit enthält die Mehrzahl der Sensoren einen Umgebungslufttemperatursensor 48, einen Umgebungsdrucksensor 50, einen Ladedrucksensor 52 und einen Abgastemperatursensor 54. Diese Sensoren erfassen bei der Erfindung oder Ausgestaltungen der Erfindung zu verarbeitende Betriebsparameter. Moderne Verbrennungsmotoren weisen in der Regel weitere Sensoren wie Drehzahlsensoren, Luftmassenmesser und die Konzentration von Abgasbestandteilen erfassende Sensoren auf. Die bei der Erfindung oder Ausgestaltungen der Erfindung zu verarbeitenden Betriebsparameter können zum Teil oder insgesamt vom Steuergerät 45 auch aus den Signalen anderer Sensoren berechnet werden. Ein Fahrerwunschgeber 56 erfasst eine Drehmomentanforderung durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs. Die genannten Sensoren sind mit dem Steuergerät 45 verbunden und übergeben ihre Messsignale an das Steuergerät 45. Das Steuergerät 45 bildet aus diesen Betriebsparametern und dem Fahrerwunsch Stellgrößen, mit denen es Stellglieder des Verbrennungsmotors 10 ansteuert. Zu diesen Stellgliedern gehören neben dem Kraftstoffzufuhrsystem 44 insbesondere die Abgasklappe 28, bzw. deren Steller 28.1 und das Abgasrückführventil 36. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuergerät 45 zusätzlich mit einem Navigationsgerät 58 des Kraftfahrzeugs verbunden, so dass das Steuergerät 45 auf eine geplante Fahrstrecke bezogene Streckendaten bei der Bildung der Stellgrößen berücksichtigen kann. Dabei erfolgt die Steuerung des Öffnungszustandes der Abgasklappe in Abhängigkeit von einem erwarteten Fahrprofil (Berge, Abfahrten). Bei Abfahrten erfolgt die Ansteuerung zum Beispiel vorausschauend so, dass die Abgasanlage zu Beginn der Abfahrt so warm ist, dass eine bei der Abfahrt erwartbare Abkühlung unter eine für die Abgasreinigung kritische Temperaturschwelle nicht oder erst möglichst spät auftritt.The internal combustion engine 10 has a plurality of sensors that detect operating parameters of the internal combustion engine and / or the air supply system and / or the exhaust system. Without being exhaustive, the majority of sensors include an ambient air temperature sensor 48 , an ambient pressure sensor 50 , a boost pressure sensor 52 and an exhaust gas temperature sensor 54 , These sensors detect operating parameters to be processed in the invention or embodiments of the invention. Modern internal combustion engines usually have other sensors such as speed sensors, air mass meter and the concentration of exhaust gas components detected sensors. The operating parameters to be processed in the invention or embodiments of the invention may be in part or in total by the controller 45 also be calculated from the signals of other sensors. A driver's desire 56 detects a torque request by the driver of the motor vehicle. The sensors mentioned are with the control unit 45 connected and pass their measuring signals to the control unit 45 , The control unit 45 forms from these operating parameters and the driver's request manipulated variables with which there are actuators of the internal combustion engine 10 controls. These actuators are in addition to the fuel delivery system 44 in particular the exhaust flap 28, and their actuator 28.1 and the exhaust gas recirculation valve 36 , In a preferred embodiment, the control unit 45 additionally with a navigation device 58 connected to the motor vehicle, so that the control unit 45 can take account of route data related to a planned route in the formation of the manipulated variables. In this case, the control of the opening state of the exhaust valve takes place in dependence on an expected driving profile (mountains, descents). For departures, for example, the control is carried out in such a way that the exhaust system at the beginning of the departure is so warm that expected at departure cooling below a critical temperature for exhaust gas purification is not or only as late as possible.

2 zeigt ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 60, dessen Ablauf vom Steuergerät 45 gesteuert wird. Im Schritt 62 wird ein Hauptprogramm zur Steuerung sämtlicher Stellglieder des Verbrennungsmotors mit Ausnahme der Abgasklappe 28 abgearbeitet. Aus diesem Hauptprogramm 62 heraus wird in vorbestimmten Abständen ein Schritt 64 erreicht, in dem das Steuergerät 45 Umgebungsbedingungen wie den Umgebungsdruck und die Umgebungstemperatur bestimmt. In einem Schritt 66 wird die aktuelle Betriebsart des Verbrennungsmotors 10 erfasst. Bei den verschiedenen Betriebsarten handelt es sich zum Beispiel um einen Normalbetrieb, bei dem zum Beispiel keine Maßnahmen zum Beeinflussen einer Abgastemperatur ergriffen werden, oder es handelt sich um einen Betrieb, in dem ein Dieselpartikelfilter bei gegenüber dem Normalbetrieb erhöhten Abgastemperaturen regeneriert wird, in dem der dort eingelagerte Ruß gezündet und verbrannt wird. Eine weitere Betriebsart ist das Warmhalten der Abgasanlage 14, was bei einem Betrieb mit niedriger Last und Drehzahl dazu beitragen kann, die für eine ordnungsgemäße Funktion der Abgasreinigung in der Abgasnachbehandlungskomponente 30 der Abgasanlage 14 erforderliche Mindesttemperatur einzuhalten. 2 shows a flowchart as an embodiment of a method according to the invention 60 its expiration from the control unit 45 is controlled. In step 62 becomes a main program for controlling all the actuators of the internal combustion engine except the exhaust valve 28 processed. For this main program 62 out a step 64 is reached at predetermined intervals, in which the control unit 45 Ambient conditions such as the ambient pressure and the ambient temperature determined. In one step 66 becomes the current operating mode of the internal combustion engine 10 detected. The various operating modes are, for example, a normal operation in which, for example, measures for influencing an exhaust gas temperature are not taken, or it is an operation in which a diesel particulate filter is regenerated with respect to the normal operation increased exhaust gas temperatures, in which There stored soot is ignited and burned. Another mode is keeping the exhaust system warm 14 which may contribute to low-load operation and speed for a Proper function of the exhaust gas purification in the exhaust aftertreatment component 30 the exhaust system 14 to maintain the required minimum temperature.

In einem Schritt 68 erfolgt eine Bildung der Ansteuersignale für die Abgasklappe 28, bzw. des Abgasklappenstellers 28.1, mit denen ein Öffnungszustand der Abgasklappe verändert wird, und eine Ausgabe der Ansteuersignale an den Abgasklappensteller 28.1.In one step 68 there is a formation of the drive signals for the exhaust flap 28, and the exhaust flap actuator 28.1 with which an opening state of the exhaust valve is changed, and an output of the drive signals to the exhaust valve actuator 28.1 ,

In einer ersten Alternative wird der Öffnungszustand der Abgasklappe 28 in Abhängigkeit von einer Betriebsart des Verbrennungsmotors und in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen wie dem Umgebungsdruck und der Umgebungstemperatur und parallel zu einem Steuern eines Öffnungszustandes des in der externen Abgasrückführung 16 angeordneten Abgasrückführventils 36 gesteuert wird, wobei der Öffnungszustand der Abgasklappe 28 in die gleiche Richtung verstellt wird wie der Öffnungszustand des Abgasrückführventils 36.In a first alternative, the opening state of the exhaust valve 28 depending on an operating mode of the internal combustion engine and in dependence on ambient conditions such as the ambient pressure and the ambient temperature and in parallel to controlling an opening state of the in the external exhaust gas recirculation 16 arranged exhaust gas recirculation valve 36 is controlled, wherein the opening state of the exhaust valve 28 is adjusted in the same direction as the opening state of the exhaust gas recirculation valve 36 ,

Ein Nachteil der internen Abgasrückführung gegenüber der externen Abgasrückführung besteht in der wegen der höheren Temperatur des intern zurückgeführten Abgases in einer verringerten Füllung der Zylinder mit Frischluft, was das durch die Verbrennungen maximal erzeugbare Drehmoment verringert. Daher wird die interne Abgasrückführung bei der Erfindung bevorzugt auf Betriebsbereiche mit niedriger und mittlerer Last beschränkt. Im Bereich hoher Last wird die externe Abgasrückführung bevorzugt. Diese Unterscheidung ist mit der hier vorgeschlagenen Steuerungslogik problemlos möglich. Da die interne Abgasrückführung für eine Verringerung der NOx-Emissionen hilfreich ist und die Abgastemperatur erhöht, ist sie im Bereich niedriger und mittlerer Lasten bevorzugt.A disadvantage of the internal exhaust gas recirculation compared to the external exhaust gas recirculation is due to the higher temperature of the internally recirculated exhaust gas in a reduced filling of the cylinder with fresh air, which reduces the maximum torque that can be generated by the burns. Therefore, the internal exhaust gas recirculation in the invention is preferably limited to low and medium load operating ranges. In the high load range, external exhaust gas recirculation is preferred. This distinction is easily possible with the control logic proposed here. Since internal exhaust gas recirculation helps reduce NOx emissions and increases exhaust gas temperature, it is preferred in the low and medium load range.

Nach der im Schritt 68 erfolgenden Bildung und Ausgabe der Ansteuersignale für den Abgasklappensteller 28.1 kehrt das Verfahren in das im Schritt 62 durchgeführte Hauptprogramm zurück. Die Schleife aus den Schritten 62 bis 66 wird in schneller Folge wiederholt durchlaufen, so dass der Öffnungszustand der Abgasklappe schnell an sich verändernde Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 angepasst werden kann.After the step 68 taking place formation and output of the control signals for the exhaust flap actuator 28.1 the procedure returns to that in step 62 completed main program. The loop from the steps 62 to 66 is repeatedly traversed in rapid succession, so that the opening state of the exhaust valve quickly to changing operating conditions of the internal combustion engine 10 can be adjusted.

Bei der Ausgestaltung, bei der die Abgasklappe 28 und das Abgasrückführventil 36 parallel und mit gleichen Verstellrichtungen angesteuert werden, wird die Ansteuerung des Abgasrückführventils 36 in einer bevorzugten Ausgestaltung im Vergleich zu einer ohne Ansteuerung der Abgasklappe 28 erfolgenden Ansteuerung des Abgasrückführventils 36 verändert. Die Festlegung der Abgasrückführungs-Regelungsparameter erfolgt dann spezifisch für den jeweiligen Verbrennungsmotortyp.In the embodiment in which the exhaust valve 28 and the exhaust gas recirculation valve 36 are controlled in parallel and with the same adjustment directions, the control of the exhaust gas recirculation valve 36 in a preferred embodiment compared to one without control of the exhaust valve 28 Successful control of the exhaust gas recirculation valve 36 changed. The determination of the exhaust gas recirculation control parameters then takes place specifically for the respective type of internal combustion engine.

In einer zweiten Alternative wird der Öffnungszustand der Abgasklappe 28 in Abhängigkeit von einem unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe 28 herrschenden Druck p4 verstellt. Die Verstellung erfolgt dabei bevorzugt so, dass sich dieser Druck p4 einem vorgegebenen Sollwert annähert. Der unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe 28 herrschende Druck p4 wird dabei bevorzugt nicht etwa gemessen, sondern mit im Steuergerät 45 durchgeführten Berechnungen bestimmt. Dies wird im Folgenden unter Bezug auf die 3 und 4 erläutert.In a second alternative, the opening state of the exhaust flap 28 in response to an immediately upstream of the exhaust flap 28 prevailing pressure p4 adjusted. The adjustment is preferably carried out so that this pressure approaches p4 a predetermined setpoint. The immediately upstream of the exhaust flap 28 prevailing pressure p4 is preferably not measured, but with in the control unit 45 determined calculations. This will be explained below with reference to 3 and 4 explained.

3 zeigt zunächst eine Funktionsblockdarstellung einer als per se bekannt vorausgesetzten Softwarestruktur. Darin repräsentiert der Block 70 ein als per se bekannt vorausgesetztes Rechenmodell, mit dem sich aus bekannten Werten für den stromabwärts der Abgasklappe 28 herrschenden Druck p5 und bekannten Werten des Öffnungszustandes der Abgasklappe 28 (Block 74) Werte für den sich dann stromaufwärts der Abgasklappe 28 herrschenden Druck p4 (Block 76) berechnen lassen. Der Block 72 repräsentiert die Ermittlung des Drucks p5, der zum Beispiel mit dem Drucksensor 54 erfasst wird. Der Block 74 repräsentiert die Ermittlung des Öffnungszustandes der Abgasklappe 28, der sich zum Beispiel aus deren Ansteuersignal ergibt. Der Block 76 repräsentiert die Ausgabe oder Speicherung des resultierenden Wertes des stromaufwärts der Abgasklappe 28 herrschenden Drucks p4. 3 first shows a functional block diagram of a presupposed as per se known software structure. Therein represents the block 70 a computational model, known per se, with known values for the downstream of the exhaust valve 28 prevailing pressure p5 and known values of the opening state of the exhaust valve 28 (Block 74 ) Values for then upstream of the exhaust flap 28 prevailing pressure p4 (block 76 ). The block 72 represents the determination of the pressure p5, for example, with the pressure sensor 54 is detected. The block 74 represents the determination of the opening state of the exhaust valve 28 which results, for example, from their drive signal. The block 76 represents the output or storage of the resulting value of the upstream of the exhaust valve 28 prevailing pressure p4.

4 zeigt, wie die diese als bekannt vorausgesetzte Softwarestruktur in umgekehrter Richtung verwendet wird. Bei der hier verwendeten Berechnungsrichtung repräsentiert der Block 76 einen vom Steuergerät vorgegebenen Sollwert für den stromaufwärts der Abgasklappe herrschenden Druck p4. Aus diesem Sollwert und dem bekannten Wert für den stromabwärts der Abgasklappe herrschenden und im Block 72 ermittelten Druck p5 wird mit dem Rechenmodell 70 der zugehörige Wert des Öffnungszustandes der Abgasklappe 28 bestimmt, und dieser Wert wird dann mit dem Schritt 74 durch entsprechendes Ansteuern des Stellers 28.1 der Abgasklappe 28 eingestellt. Der Wert für den stromabwärts der Abgasklappe herrschenden Druck p5 wird vom Steuergerät 45 im Schritt/Block 72 entweder aus dem Signal des Drucksensors 54 oder aus Signalen anderer Sensoren, zum Beispiel aus dem Signal eines den Druckabfall über einem Partikelfilter der Abgasanlage 14 erfassenden Sensors und Signalen eines Umgebungsdrucksensors, bestimmt. Dies gilt für alle Ausgestaltungen, bei denen der Druck p5 verwendet wird. Die Schritte 72 bis 76 der 4 bilden zusammengenommen einen Schritt 68, in dem Ansteuersignale für den Abgasklappensteller 28.1 gebildet und ausgegeben werden. Die Schleife aus dem Hauptprogramm 62 und dem Schritt 68 der 4 wird in schneller Folge wiederholt durchlaufen, so dass der Öffnungszustand der Abgasklappe 28 schnell an sich verändernde Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 angepasst werden kann. 4 shows how this is assumed to be known software structure used in the reverse direction. For the calculation direction used here, the block represents 76 a setpoint specified by the control unit for the pressure prevailing upstream of the exhaust gas flap p4. From this setpoint and the known value for the downstream of the exhaust flap prevailing and in the block 72 determined pressure p5 is using the calculation model 70 the associated value of the opening state of the exhaust valve 28 determined, and this value is then with the step 74 by appropriate activation of the actuator 28.1 the exhaust flap 28 set. The value for the pressure p5 prevailing downstream of the exhaust valve is given by the control unit 45 in the step / block 72 either from the signal of the pressure sensor 54 or from signals from other sensors, for example from the signal of a pressure drop across a particulate filter of the exhaust system 14 detecting sensor and signals of an ambient pressure sensor determined. This applies to all configurations in which the pressure p5 is used. The steps 72 to 76 of the 4 together take a step 68 in which drive signals for the exhaust flap actuator 28.1 be formed and issued. The loop from the main program 62 and the step 68 of the 4 is repeated in rapid succession, so that the opening state the exhaust flap 28 rapidly changing operating conditions of the internal combustion engine 10 can be adjusted.

In einer diese Ausgestaltung abwandelnden weiteren Ausgestaltung wird ein Öffnungszustand der Abgasklappe berechnet und eingestellt, bei der sich der unmittelbar stromaufwärts der Turbine 26 herrschende Druck p3 einem vorgegebenen Sollwert annähert oder diesen annimmt.In a further embodiment modifying this embodiment, an opening state of the exhaust gas flap is calculated and set at which the immediately upstream of the turbine 26 prevailing pressure p3 approaches or assumes a predetermined setpoint.

Dazu wird zusätzlich ein weiteres per se bekanntes Rechenmodell benutzt, das in der 5 dargestellt ist. Ein Schritt 80 dient zur Erfassung von stromabwärts einer Turbine 26 des Abgasturboladers 22 herrschenden Drücken p4. Im Schritt 82, der das weitere bekanntes Rechenmodell repräsentiert, werden daraus zugehörige Werte von stromaufwärts der Turbine 26 herrschenden Drücken p3 berechnet und im Schritt 84 als Ergebnisse bereitgestellt.For this purpose, another known per se calculation model is used, which in the 5 is shown. A step 80 is used to detect downstream of a turbine 26 the exhaust gas turbocharger 22 prevailing pressures p4. At step 82, which represents the other known computational model, there are associated values from upstream of the turbine 26 prevailing pressures p3 calculated and in step 84 provided as results.

6 zeigt eine darauf basierende Schrittfolge 86, die in einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Darin wird zunächst in dem Schritt 84, der aus dem Hauptprogramm 62 heraus erreicht wird, ein Sollwert für den Druck p3 vorgegeben, der sich in der Abgasanlage 14 stromaufwärts der Turbine 26 einstellen soll. Daraus wird mit dem sich anschließenden Schritt 82, der das weitere bekannte Rechenmodell repräsentiert, ein stromabwärts der Turbine 26 herrschender Druck p4 berechnet und im Schritt 80 zur weiteren Verwendung bereitgestellt. 6 shows a sequence of steps based thereon 86 , which is used in a further embodiment of a method according to the invention. In it, first in the step 84 that from the main program 62 is reached, a setpoint for the pressure p3 specified in the exhaust system 14 upstream of the turbine 26 should set. This will be followed by the subsequent step 82 representing the further known computational model, one downstream of the turbine 26 prevailing pressure p4 calculated and in step 80 provided for further use.

Dazu wird das im vorhergehenden Absatz genannte Rechenmodell 82 in umgekehrter Richtung verwendet. Der damit berechnete, stromabwärts der Turbine 26 herrschende Druck p4 ist bei der Abgasanlage 14 identisch mit dem stromaufwärts der Abgasklappe 28 herrschenden Druck p4. In einer bevorzugten Ausgestaltung schließen sich an den Schritt 84 die Schritte 76 bis 74 aus der 3b an.To do this, the calculation model mentioned in the previous paragraph will be used 82 used in the opposite direction. The calculated so, downstream of the turbine 26 prevailing pressure p4 is at the exhaust system 14 identical to the upstream of the exhaust flap 28 prevailing pressure p4. In a preferred embodiment, close to the step 84 the steps 76 to 74 from the 3b at.

Mit anderen Worten: In einem Schritt 82 wird ein stromabwärts der Turbine 26 herrschender Druck p4 berechnet, der sich dann ergibt, wenn der unmittelbar stromaufwärts der Turbine 26 herrschende Druck p3 seinem Sollwert entspricht. Der stromabwärts der Turbine 26 herrschende Druck p4 ist mit dem stromaufwärts der Abgasklappe 28 herrschendem Druck p4 identisch. Dieser Wert wird als Sollwert behandelt. Der stromabwärts der Abgasklappe 28 herrschende Druck p5 kann als bekannt vorausgesetzt werden. Er wird zum Beispiel aus dem Signal eines einen Druckabfall über einen Partikelfilter erfassenden Differenzdrucksensors und eines Umgebungsdrucksensors ermittelt oder mit dem Drucksensor 54 erfasst. Dies gilt für alle Ausgestaltungen. Aus dem so bestimmten Druckabfall über der Abgasklappe 28 wird die Abgasklappenposition berechnet, bei der sich dieser Druckabfall einstellt. In other words, in one step 82 becomes a downstream of the turbine 26 prevailing pressure p4, which then results when the immediately upstream of the turbine 26 prevailing pressure p3 its setpoint. The downstream of the turbine 26 prevailing pressure p4 is with the upstream of the exhaust flap 28 the prevailing pressure p4 is identical. This value is treated as a setpoint. The downstream of the exhaust flap 28 prevailing pressure p5 can be assumed to be known. It is determined, for example, from the signal of a pressure drop across a particle filter detecting differential pressure sensor and an ambient pressure sensor or with the pressure sensor 54 detected. This applies to all configurations. From the thus determined pressure drop across the exhaust flap 28 the exhaust valve position is calculated at which this pressure drop occurs.

Anschließend wird diese Abgasklappenposition von Steuergerät 16 durch Ansteuern des Abgasklappenstellers 28.1 eingestellt. Wenn stromaufwärts von der Turbine oder der Abgasklappe ein den dort herrschenden Druck erfassender Drucksensor angeordnet ist, kann der damit gemessene Druck auch direkt als Eingangsgröße für eine Regelung des Druckes verwendet werden.Subsequently, this exhaust valve position of the control unit 16 by driving the exhaust flap actuator 28.1 set. If upstream of the turbine or the exhaust valve there is arranged a pressure sensor which detects the pressure prevailing there, the pressure measured thereby can also be used directly as input for regulating the pressure.

Bei der dritten Alternative, bei der die Einstellung der Abgasklappenposition, beziehungsweise des Öffnungszustandes der Abgasklappe 28 in Abhängigkeit von einer Temperatur einer Abgasnachbehandlungskomponente erfolgt, wird eine Abweichung der Ist-Temperatur von einem vorgegebenen Sollwert ermittelt. Die Temperatur wird mit einem Temperatursensor gemessen oder alternativ oder ergänzend aus Betriebsparametern des Verbrennungsmotors und der Abgasanlage berechnet. Bei der Abgasnachbehandlungskomponente handelt es sich zum Beispiel um einen Dieselpartikelfilter oder einen SCR-Katalysator.In the third alternative, in which the adjustment of the exhaust valve position, or the opening state of the exhaust valve 28 is effected as a function of a temperature of an exhaust gas aftertreatment component, a deviation of the actual temperature is determined by a predetermined desired value. The temperature is measured with a temperature sensor or alternatively or additionally calculated from operating parameters of the internal combustion engine and the exhaust system. The exhaust aftertreatment component is, for example, a diesel particulate filter or an SCR catalyst.

In Abhängigkeit von dieser Abweichung betreibt das Steuergerät den Verbrennungsmotor in verschiedenen Betriebsarten, zum Beispiel in einer Betriebsart, in der die Effizienz optimiert ist, einer Aufwärm-Betriebsart, einer Warmhalte-Betriebsart oder einer Aufheizungs-Betriebsart, ohne dass diese Liste abschließend gemeint ist.In response to this deviation, the controller operates the engine in various modes, for example, in a mode in which the efficiency is optimized, a warm-up mode, a warm-up mode, or a warm-up mode, without this list being exhaustive.

In einer Ausgestaltung wird die Abgasklappe direkt in Abhängigkeit von diesen Temperaturen eingestellt, wobei zusätzlich auf der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Einspritzmenge basierende Beschränkungen gelten können. Um die Abgastemperatur zu erhöhen, wird die Abgasklappe schließend angesteuert. Um die Abgastemperatur zu verringern, wird die Abgasklappe 28 öffnend angesteuert.In one embodiment, the exhaust valve is adjusted directly in response to these temperatures, in addition based on the speed of the engine and the injection quantity based restrictions may apply. In order to increase the exhaust gas temperature, the exhaust flap is controlled closing. To reduce the exhaust gas temperature, the exhaust flap 28 opening controlled.

7 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Abgasklappe auf der Basis einer Temperatur einer Abgasnachbehandlungskomponente eingestellt wird. Der Schritt 62 entspricht wieder dem beschriebenen Hauptprogramm. Im Schritt 88 wird die Temperatur mit einem in der Abgasanlage angeordneten Temperatursensor erfasst oder mit einem Rechenmodell ermittelt. Anschließend erfolgt im Schritt 68 eine Ansteuersignalbildung, bei der die Temperatur berücksichtigt wird. Um die Temperatur steigen zu lassen, wird die Abgasklappe 28 schließend angesteuert. Um die Temperatur zu verringern, wird die Abgasklappe 28 öffnend angesteuert. 7 shows an embodiment in which the exhaust valve is adjusted based on a temperature of an exhaust aftertreatment component. The step 62 corresponds again to the described main program. In step 88 the temperature is detected with a temperature sensor arranged in the exhaust system or determined with a computer model. Subsequently, in the step 68 a drive signal formation in which the temperature is taken into account. In order to increase the temperature, the exhaust valve 28 is controlled closing. To reduce the temperature, the exhaust flap 28 opening controlled.

Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abgasklappe bei einer ansteigenden Drehmomentanforderung vorübergehend weiter geöffnet wird, als bei einer gleichbleibenden Drehmomentanforderung und dass die Abgasklappe bei einer Anforderung einer Motorbremswirkung geschlossen wird.A further embodiment is characterized in that the exhaust flap is temporarily opened further in the event of an increasing torque request than in the case of a constant torque request and that the exhaust flap is closed when a request for an engine braking effect is made.

8 zeigt ein Funktionsblockdiagramm für ein Ausführungsbeispiel. Ein Block 90 repräsentiert einen Basiswert BW für den Öffnungszustand der Abgasklappe 28 oder einen Basiswert eines zugehörigen Ansteuersignals für einen stationären Betriebszustand. Ein stationärer Betriebszustand liegt zum Beispiel beim Fahren mit konstanter Geschwindigkeit in einer Ebene vor, oder allgemeiner, wenn sich Betriebsparameter des Verbrennungsmotors in vorgegebenen Zeitabschnitten nicht oder nur langsam ändern. Der Basiswert wird zum Beispiel auf eine der oben beschriebenen Arten und Weisen als Ausgangsgröße eines Schritts 68 gebildet. 8th shows a functional block diagram for an embodiment. A block 90 represents a base value BW for the open state of the exhaust valve 28 or a base value of an associated steady state drive signal. A stationary operating state is, for example, when driving at a constant speed in a plane, or more generally, when operating parameters of the internal combustion engine in predetermined periods of time are not or only slowly change. The base value is, for example, in one of the ways described above as the output of a step 68 educated.

Der Basiswert wird in einer multiplikativen Verknüpfung 92 mit einem Faktor F multipliziert, der zwischen Null und 1 liegt. Der Faktor F ist zum Beispiel dann gleich Null, wenn der Fahrer plötzlich sehr viel mehr Drehmoment anfordert. Dies kann zum Beispiel durch Auswerten des Signals des Fahrerwunschgebers 56 festgestellt werden. In diesem Fall bildet das Steuergerät 45 zunächst einen Korrekturfaktorbasiswert KFBW, der zwischen Null und 1 liegt. Null entspricht einem stationären Zustand, und der Wert 1 entspricht einer maximal schnellen und großen Vergrößerung einer Drehmomentanforderung. Dieser Wert wird in dem Block 94 gebildet. In einem nachfolgenden Block 97 kann dieser Wert noch abhängig von Betriebsbedingungen gewichtet werden, was aber nicht zwingend erfolgen muss. In einer additiven Verknüpfung 96 wird der optional gewichtete Wert vom Wert 1 subtrahiert. Das Ergebnis bildet den Faktor F, mit dem der Basiswert multipliziert wird. Bei einer großen und schnellen Vergrößerung einer Drehmomentanforderung ist der Faktor F gleich Null, was dazu führt, dass die Abgasklappe 28 maximal weit geöffnet wird (Ansteuersignal gleich Null: Die Abgaskappe ist vollständig geöffnet, Ansteuersignal gleich 1: Die Abgasklappe ist maximal geschlossen). Dadurch wird der Druckabfall über der Turbine 26 vergrößert, was ein schnelles Hochlaufen der Turbinendrehzahl begünstigt. Unter stationären Bedingungen ist KFBW = 0, was dazu führt, dass die Abgasklappe 28 allein vom Ausgang des Blocks 90 eingestellt wird.The underlying value is in a multiplicative link 92 multiplied by a factor F which lies between zero and 1. The factor F is equal to zero, for example, when the driver suddenly requests a lot more torque. This can be done, for example, by evaluating the signal of the driver's request generator 56 be determined. In this case, the controller forms 45 First, a correction factor base value KFBW, which is between zero and 1. Zero corresponds to a steady state, and the value 1 corresponds to a maximum fast and large increase in a torque request. This value is in the block 94 educated. In a subsequent block 97 This value can still be weighted depending on operating conditions, but this does not necessarily have to be done. In an additive link 96 is the optional weighted value of the value 1 subtracted. The result is the factor F with which the underlying is multiplied. At a large and rapid increase in a torque request, the factor F equals zero, which causes the exhaust flap 28 maximum open (control signal equals zero: the exhaust gas cap is fully open, control signal equals 1: the exhaust gas damper is fully closed). This will cause the pressure drop across the turbine 26 increased, which favors a rapid run-up of the turbine speed. Under steady state conditions, KFBW = 0, which causes the exhaust valve 28 only from the exit of the block 90 is set.

9 zeigt ein Funktionsblockdiagramm für den Betriebszustand des Motorbremsens. In diesem Fall wird die Abgasklappe 28 schließend angesteuert, um die Motorbremswirkung zu erhöhen. In einem Block 100 wird ein Motorbremsbasiswert MBBW für den Öffnungszustand der Abgasklappe 28, beziehungsweise ein Basiswert eines schließenden (aber nicht vollständig schließenden) Ansteuersignals gebildet. Dieser Basiswert wird in Abhängigkeit von der Drehzahl n des Verbrennungsmotors gebildet. Ein Grund für die Berücksichtigung der Drehzahl besteht darin, eine Abhängigkeit der Bremswirkung von der Motordrehzahl zu verringern. Dazu wird die Abgasklappe bei niedrigen Drehzahlen weitgehender geschlossen als bei höheren Drehzahlen. Dass das Schließen bei höheren Drehzahlen nicht so weitgehend erfolgt wie bei niedrigeren Drehzahlen, dient dazu, den sich stromaufwärts der Abgasklappe einstellenden Abgasdruck aus Motorschutzgründen nicht zu stark ansteigen zu lassen. 9 shows a functional block diagram for the operating state of the engine braking. In this case, the exhaust flap 28 closing driven to increase the engine braking effect. In a block 100 becomes an engine braking base value MBBW for the exhaust valve opening state 28 , or a base value of a closing (but not completely closing) drive signal is formed. This basic value is formed as a function of the rotational speed n of the internal combustion engine. One reason for considering the rotational speed is to reduce a dependence of the braking effect on the engine speed. For this purpose, the exhaust flap is closed at low speeds more than at higher speeds. The fact that the closing at higher speeds does not occur as much as at lower speeds, serves to make the exhaust gas pressure adjusting upstream of the exhaust flap not rise too much for engine protection reasons.

Optional wird der drehzahlabhängig gebildete Basiswert MBBW noch mit einem von der Umgebungstemperatur TU und/oder von dem Umgebungsdruck pU abhängigen Korrekturwert KW modifiziert, der aus einem mit diesen Größen zu adressierendem Kennfeld 102 ausgelesen und in einer Verknüpfung 104 additiv mit dem Basiswert verknüpft wird. Der Korrekturwert ist dabei so ausgestaltet, dass die Motorbremswirkung möglichst wenig von wechselnden Umgebungsbedingungen abhängig ist.Optionally, the speed-dependent formed base value MBBW is still modified by a correction value KW which depends on the ambient temperature TU and / or on the ambient pressure pU and which comprises a characteristic map to be addressed with these variables 102 read out and in a link 104 additively linked to the underlying. The correction value is designed so that the engine braking effect is as little as possible dependent on changing environmental conditions.

Claims (12)

Verfahren zum Steuern des Öffnungszustandes einer Abgasklappe (28), die in der Abgasanlage (14) eines einen Abgasturbolader (22) aufweisenden Verbrennungsmotors (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in einer ersten Alternative in Abhängigkeit von Last, Drehzahl, einer Betriebsart des Verbrennungsmotors (10) und in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen wie dem Umgebungsdruck und der Umgebungstemperatur gesteuert wird, oder dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in einer zweiten Alternative in Abhängigkeit von einem unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe (28) gewünschten Solldruck (p4) verstellt wird, oder dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in einer dritten Alternative in Abhängigkeit von einer gemessenen oder modellierten Temperatur einer Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasanlage (14) erfolgt.Method for controlling the opening state of an exhaust flap (28), which is arranged in the exhaust system (14) of an exhaust gas turbocharger (22) having internal combustion engine (10), characterized in that the opening state of the exhaust valve (28) in a first alternative as a function of Load, speed, an operating mode of the internal combustion engine (10) and in dependence on ambient conditions such as the ambient pressure and the ambient temperature is controlled, or that the opening state of the exhaust valve (28) in a second alternative depending on a immediately upstream of the exhaust valve (28) desired Setpoint pressure (p4) is adjusted, or that the opening state of the exhaust valve (28) in a third alternative depending on a measured or modeled temperature of an exhaust aftertreatment component of the exhaust system (14). Verfahren nach Anspruch 1, zweite Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für den Druck (p4) unmittelbar stromaufwärts der Abgasklappe (28) vorgegeben wird, ein stromabwärts der Abgasklappe (28) herrschender Druck (p5) bestimmt wird, aus diesen Werten ein Öffnungszustand der Abgasklappe (28) berechnet wird, bei der sich diese Werte einstellen und dass dieser Öffnungszustand der Abgasklappe (28) eingestellt wird.Method according to Claim 1 , second alternative, characterized in that a set value for the pressure (p4) is given immediately upstream of the exhaust flap (28), a pressure downstream of the exhaust flap (28) prevailing pressure (p5) is determined, from these values, an opening state of the exhaust valve (28 ) is calculated at which these values set and that this opening state of the exhaust valve (28) is set. Verfahren nach Anspruch 2, zweite Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für einen stromaufwärts der Turbine (26) des Abgasturboladers (22) herrschenden Druck (p3) vorgegeben wird, ein zu diesem Sollwert zugehöriger Druck (p4) berechnet wird, der stromabwärts der Turbine (26) und damit stromaufwärts der Abgasklappe (28) herrscht, dass dieser Druck als Sollwert für den stromaufwärts der Abgasklappe (28) herrschenden Druck verwendet wird, ein stromabwärts der Abgasklappe (28) herrschender Druck (p5) bestimmt wird, aus diesen Werten ein Öffnungszustand der Abgasklappe (28) berechnet wird, bei der sich diese Werte einstellen, als Sollwert berechnet wird und dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) auf diesen Sollwert eingestellt wirdMethod according to Claim 2 , second alternative, characterized in that a desired value for a pressure prevailing upstream of the turbine (26) of the exhaust gas turbocharger (22) (p3) a pressure (p4) associated with this set point is calculated, which downstream of the turbine (26) and thus upstream of the exhaust flap (28) prevails, that this pressure is used as the setpoint for the pressure prevailing upstream of the exhaust flap (28), a pressure (p5) prevailing downstream of the exhaust gas damper (28) is determined, from these values an opening state of the exhaust gas damper (28) is calculated at which these values are set, calculated as a setpoint value and the opening state of the exhaust gas damper (28) Setpoint is set Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Öffnungszustandes der Abgasklappe (28) zusätzlich in Abhängigkeit von wenigstens einer in der Abgasanlage (28) herrschenden Temperatur erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the opening state of the exhaust valve (28) additionally takes place as a function of at least one prevailing in the exhaust system (28) temperature. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung des Öffnungszustandes des Abgasrückführventils (36) in Abhängigkeit von dem aktuellen Öffnungszustand der Abgasklappe (28) oder einem von dem Öffnungszustand der Abgasklappe (28) abhängigen und sich in der Abgasanlage (14) einstellenden Größe wie einem Abgasdruck erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a control of the opening state of the exhaust gas recirculation valve (36) depending on the current opening state of the exhaust valve (28) or one of the opening state of the exhaust valve (28) dependent and in the exhaust system (14) adjusting size such as an exhaust gas pressure. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) bei einer ansteigenden Drehmomentanforderung an den Verbrennungsmotor (10) vorübergehend weiter geöffnet wird als bei einer gleich bleibenden Drehmomentanforderung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the opening state of the exhaust valve (28) at a rising torque request to the internal combustion engine (10) is temporarily opened wider than at a constant torque request. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Öffnungszustandes der Abgasklappe (28) in Abhängigkeit von einem erwarteten Fahrprofil erfolgtMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the opening state of the exhaust valve (28) takes place in dependence on an expected driving profile Verfahren nach Anspruch 1, dritte Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor oder ein im Steuergerät (45) ausgeführtes Rechenmodell einen Temperatur-Istwert liefert, das Steuergerät (45) einen Temperatur-Sollwert vorgibt, und dass abhängig von der Abweichung des Temperatur-Istwerts von dem Temperatur-Sollwert einer der Motorbetriebsmodi optimale Effizienz, Warmlauf, Warmhalten oder Aufheizen ausgewählt wird und dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) in Abhängigkeit von dem ausgewählten Motorbetriebsmodus gesteuert wird.Method according to Claim 1 , third alternative, characterized in that a temperature sensor or in the control unit (45) executed computer model provides a temperature actual value, the control unit (45) sets a temperature setpoint, and that depending on the deviation of the actual temperature value of the temperature Setpoint one of the engine operating modes optimal efficiency, warm-up, keep warm or heating is selected and that the opening state of the exhaust valve (28) is controlled in dependence on the selected engine operating mode. Verfahren nach Anspruch 1, dritte Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor oder ein im Steuergerät (45) ausgeführtes Rechenmodell einen Temperatur-Istwert liefert, das Steuergerät (45) einen Temperatur-Sollwert vorgibt, und dass der Öffnungszustand der Abgasklappe (28) direkt abhängig von der Abweichung des Temperatur-Istwerts von dem Temperatur-Sollwert gesteuert wird.Method according to Claim 1 , Third alternative, characterized in that a temperature sensor or in the control unit (45) running computer model provides a temperature feedback, the control unit (45) specifies a temperature setpoint, and that the opening state of the exhaust valve (28) directly dependent on the deviation of the actual temperature value is controlled by the temperature setpoint. Steuergerät (45) zum Steuern des Öffnungszustandes einer Abgasklappe (28), die in der Abgasanlage (14) eines einen Abgasturbolader (22) und eine externe Abgasrückführung (16) aufweisenden Verbrennungsmotors (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (45) dazu eingerichtet ist, insbesondere dazu programmiert ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Control unit (45) for controlling the opening state of an exhaust flap (28) which is arranged in the exhaust system (14) of an internal combustion engine (10) having an exhaust gas turbocharger (22) and an external exhaust gas recirculation (16), characterized in that the control device (45 ) is arranged, in particular programmed, the steps of the method according to one of Claims 1 to 9 perform. Computerprogrammprodukt, aufweisend Instruktionen, die das Steuergerät (45) des Anspruchs 10 dazu veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Computer program product comprising instructions provided by the control unit (45) of the Claim 10 to initiate the steps of the method according to at least one of Claims 1 to 9 perform. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogrammprodukt des Anspruchs 11 in maschinenlesbarer Form gespeichert ist.Computer readable medium on which the computer program product of the Claim 11 stored in machine readable form.
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