DE102019115695A1

DE102019115695A1 - Verfahren und System zur Diagnose eines Abgasrückführungssystems

Info

Publication number: DE102019115695A1
Application number: DE102019115695.5A
Authority: DE
Inventors: Robert Jentz; Tyler Lenzen; Sumanth Dadam; Herbert Meissner; Kent HANCOCK
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2019-12-12
Also published as: CN110578630A; US10632988B2; US20190375395A1

Abstract

Diese Offenbarung stellt Verfahren und ein System zur Diagnose eines Abgasrückführungssystems bereit. Es werden Verfahren und Systeme für eine On-Board-Diagnose eines Abgasrückführungs-(AGR-)Systems eines Verbrennungsmotors, der an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor und Ausführen der Diagnose des AGR-Systems beinhalten. Die AGR-Diagnose kann Schätzen eines Verhältnisses einer akkumulierten Differenz zwischen einem gemessenen AGR-Strom und einer AGR-Grenze zu einem akkumulierten Ansaugluftstrom über eine Zeitdauer und Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über einem Schwellenwert liegt, beinhalten.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zur On-Board-Diagnose von Komponenten eines Abgasrückführungs-(AGR-)Systems.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Verbrennungsmotorsysteme können eine Rückführung von Abgas von einem Verbrennungsmotorabgassystem zu einem Verbrennungsmotoransaugsystem nutzen, ein Verfahren, das als Abgasrückführung (AGR) bezeichnet wird, um regulierte Emissionen zu verringern. Ein AGR-Ventil kann gesteuert werden, um eine gewünschte Ansaugluftverdünnung für die gegebenen Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen zu erzielen. Üblicherweise wird die Menge an Niederdruck-AGR (ND-AGR) und/oder Hochdruck-AGR (HD-AGR), die durch das AGR-System geleitet wird, auf Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotortemperatur und Last während des Verbrennungsmotorbetriebs gemessen und eingestellt, um eine wünschenswerte Verbrennungsstabilität des Verbrennungsmotors zu erhalten, während Vorteile bezüglich Emissionen und Kraftstoffeffizienz bereitgestellt werden. AGR kühlt die Temperatur der Brennkammer effektiv ab, wodurch die Bildung von NOx verringert wird. Bei Hybridfahrzeugen kann AGR jedes Mal, wenn das Fahrzeug unter Verwendung von Verbrennungsmotordrehmoment angetrieben wird kontinuierlich bereitgestellt werden. Ein Diagnoseverfahren kann periodisch oder opportunistisch ausgeführt werden müssen, um den Betrieb des AGR-Systems zu überwachen.
Es werden verschiedene Ansätze für die Diagnose eines AGR-Systems bereitgestellt. In einem Beispiel, wie in US 5,508,926 gezeigt, offenbart Wade ein Verfahren zum Erfassen von Einschränkungen in dem AGR-System während stationären Verbrennungsmotorbetrieben. Der Luftdruck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors wird über einen Testzeitraum überwacht, während eine AGR-Menge (die auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt wird) dem Ansaugkrümmer zugeführt wird. Änderungen des überwachten Luftdrucks werden durch ein Verzögerungsfilterverfahren gefiltert, das einen dynamischen Filterkoeffizienten umfasst. Der gefilterte Luftdruck wird dann mit einem dynamischen Schwellenwert verglichen, um ein Vorhandensein einer Einschränkung in dem AGR-System zu bestimmen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben im Zusammenhang mit derartigen Systemen allerdings mögliche Probleme erkannt. Als ein Beispiel kann der Ansatz von Wade nicht in der Lage, einen unerwünschten AGR-Strom zu erfassen, der auftritt, wenn keine AGR angefordert wird. Als ein weiteres Beispiel ist der Ansatz von Wade auf stationäre Bedingungen beschränkt. Bei Hybridfahrzeugen kann AGR während des Verbrennungsmotorbetriebs kontinuierlich bereitgestellt werden und das AGR-Ventil kann in einer offenen Position gehalten werden, wodurch nicht ausreichend Zeit zum Ausführen der Diagnose eines AGR-Ventils, das in einer offenen Position festsitzt, bereitgestellt wird. Die begrenzte Betriebszeit des Verbrennungsmotors bei einem Hybridfahrzeug kann nicht ausreichend sein, um einen vollständigen Datensatz zu erfassen, der eine Beeinträchtigung des AGR-Ventils anzeigt.
KURZDARSTELLUNG
In einem Beispiel können die vorangehend beschriebenen Probleme zumindest teilweise durch ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor, der an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, gelöst werden, das Folgendes umfasst: beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl, Anzeigen einer Beeinträchtigung eines Abgasrückführungs-(AGR-)Systems auf Grundlage eines Verhältnisses einer akkumulierten Differenz zwischen einem gemessenen AGR-Strom und einer AGR-Grenze zu einem akkumulierten Ansaugluftstrom relativ zu einem Schwellenwert; und Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen auf Grundlage der Anzeige der Beeinträchtigung. Auf diese Weise kann bei einem Hybridfahrzeug durch Verzögern der Verbrennungsmotorabschaltung und Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor ein Fenster zum effektiven Ausführen einer AGR-Diagnose bereitgestellt werden.
Als ein Beispiel kann eine Diagnoseroutine des AGR-Systems bei einem Hybridfahrzeug periodisch oder opportunistisch gleich nach einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor ausgeführt werden. Als Reaktion auf eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor kann ein vollständiges Auslaufen des Verbrennungsmotors verzögert werden und der Verbrennungsmotor kann bei einer Leerlaufdrehzahl gedreht werden (hier als virtueller Verbrennungsmotorleerlauf bezeichnet), um ein Fenster zum Ausführen der Diagnose des AGR-Systems bereitzustellen. Das AGR-Ventil kann in eine vollständig geschlossene Position befohlen werde und eine tatsächliche AGR-Strömungsrate kann über einen AGR-Strömungssensor, wie etwa einen Drucksensor (entweder einen Absolutdrucksensor oder einen Deltadrucksensor) gemessen werden. Eine Differenz zwischen einem Toleranzschwellenwert und der gemessenen AGR-Strömungsrate kann geschätzt werden, um einen AGR-Massenstromfehler zu erhalten. Der Luftmassenstrom über den Ansaugkrümmer kann außerdem über einen Luftmassenstromsensor geschätzt werden. Der AGR-Massenstromfehler und der Ansaugluftmassenstrom können über die Dauer des virtuellen Laufzeitraums des Verbrennungsmotors akkumuliert werden. Ein vollständiger Datensatz für die Diagnose des AGR-Systems kann erhalten werden, wenn der akkumulierte Ansaugluftmassenstrom einen Schwellenstrom erreicht. Wenn der Datensatz in einem Diagnosefenster nicht abgeschlossen werden kann, können die Daten in dem Steuerungsspeicher gespeichert werden und die Diagnose kann während eines unmittelbar darauffolgenden Fensters eines virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufs (während einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor) fortgesetzt werden. Wenn ein vollständiger Datensatz aufgezeichnet wurde, kann das Verhältnis des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom dann mit einem Schwellenwert verglichen werden. Eine Beeinträchtigung des AGR-Systems kann angezeigt werden und ein Diagnosecode kann eingestellt werden, wenn das Verhältnis über dem Schwellenwert liegt. Als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems kann die AGR-Strömungsrate (Öffnen des AGR-Ventils) während darauffolgender Verbrennungsmotorzyklen eingestellt werden, um einen unerwünschten AGR-Strom zu berücksichtigen. In einem Beispiel, in dem der Diagnoseansatz verwendet wird, um ein Hochdruck-(HD-)AGR-System zu untersuchen, kann als Reaktion auf eine Beeinträchtigung des HD-AGR-Systems AGR über ein Niederdruck-(ND-)AGR-System während darauffolgender Verbrennungsmotorbetriebe zugeführt werden.
Auf diese Weise kann bei einem Hybridfahrzeug durch Verzögern des Auslaufens des Verbrennungsmotors ein Fenster zum Schließen des AGR-Ventils und Ausführen der Diagnose des AGR-Systems bereitgestellt werden. Durch Ausführen der AGR-Diagnose während das AGR-Ventil angewiesen wird, zu schließen, kann ein unerwünschter AGR-Strom, der durch ein Öffnen des AGR-Ventils bewirkt wurde, erkannt werden und von einer Beeinträchtigung des AGR-Systems, die zu einem nicht ausreichenden AGR-Strom führt, unterschieden werden und angemessen behandelt werden. Durch Schätzen des unerwünschten AGR-Stroms auf Grundlage eines akkumulierten Ansaugluftstroms können Leckagen in einem AGR-Ventil erkannt werden. Die technische Wirkung des Fortsetzens der Diagnose des AGR-Systems über eine Anzahl von Fenstern eines virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufs besteht darin, dass ein größerer Datensatz akkumuliert werden kann, um die Diagnoseroutine robuster zu machen. Indem bei einem Hybridfahrzeug ermöglicht wird, dass die Diagnose des AGR-Systems zuverlässig und präzise ausgeführt wird, können die Vorteile hinsichtlich Kraftstoffeffizienz und Emissionen von AGR insgesamt während Verbrennungsmotorbetrieben ausgeweitet werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verbrennungsmotorsystems, das ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) beinhaltet.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, das zur allgemeinen Diagnose des AGR-Systems umgesetzt werden kann, einschließlich während eines nicht ausreichenden AGR-Stroms.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, das zur Diagnose des AGR-Systems während eines übermäßigen AGR-Stroms umgesetzt werden kann.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, das zur Diagnose des AGR-Systems während eines unerwünschten AGR-Stroms umgesetzt werden kann.
5 zeigt eine beispielhafte Diagnose des AGR-Systems während eines nicht ausreichenden AGR-Stroms.
6 zeigt eine beispielhafte Diagnose des AGR-Systems während eines unerwünschten AGR-Stroms.
7 zeigt eine beispielhafte Diagnose des AGR-Systems während eines übermäßigen AGR-Stroms.
8 zeigt eine beispielhafte Erfassung einer Beeinträchtigung des AGR-Systems auf Grundlage der Diagnose des AGR-Systems.
Die 9A und 9B zeigen eine beispielhafte Diagnose des AGR-Systems während eines unerwünschten AGR-Stroms bei einem Hybridfahrzeug.
10 zeigt eine beispielhafte Erfassung einer Beeinträchtigung des AGR-Systems auf Grundlage der Diagnose des AGR-Systems bei einem Hybridfahrzeug.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur On-Board-Diagnose eines Abgasrückführungssystems (AGR-System). Ein beispielhaftes aufgeladenes Verbrennungsmotorsystem, das ein Niederdruck-AGR- und ein Hochdruck-AGR-System beinhaltet, ist in 1 gezeigt. Eine Verbrennungsmotorsteuerung kann konfiguriert sein, um eine Steuerroutine durchzuführen, wie etwa die beispielhaften Routinen aus 2, 3 und 4, um eine On-Board-Diagnose des AGR-Systems während eines nicht ausreichenden, übermäßigen und unerwünschten AGR-Stroms auszuführen. Bei einem Hybridfahrzeug kann die Verbrennungsmotorsteuerung konfiguriert sein, um das Auslaufen des Verbrennungsmotors zu verzögern, und kann eine Steuerroutine, wie etwa die beispielhafte Routine aus den 9A-9B, zum Erfassen eines unerwünschten AGR-Stroms durchführen. Beispiele für die Diagnoseverfahren zum Erfassen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems sind in den 5-8, 10 gezeigt.
1 zeigt schematisch Aspekte eines beispielhaften Verbrennungsmotorsystems 100, das einen Verbrennungsmotor 10 beinhaltet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 10 ein aufgeladener Verbrennungsmotor, der an einen Turbolader 13 gekoppelt ist, der einen Verdichter 114 beinhaltet, der durch eine Turbine 116 angetrieben wird. Die Abgasturbine 116 kann als eine Turbine mit veränderlicher Geometrie (Variable Geometry Turbine - VGT) konfiguriert sein. Insbesondere wird Frischluft entlang eines Ansaugkanals 42 über einen Luftreiniger 112 in den Verbrennungsmotor 10 eingeführt und strömt zu dem Verdichter 114. Der Verdichter kann ein beliebiger geeigneter Ansaugluftverdichter, wie etwa ein durch einen Elektromotor angetriebener oder durch eine Antriebswelle angetriebener Kompressorverdichter, sein. In dem Verbrennungsmotorsystem 10 ist der Verdichter ein Turboladerverdichter, der mechanisch über eine Welle 19 an die Turbine 116 gekoppelt ist, wobei die Turbine 116 durch sich ausdehnende Verbrennungsmotorabgase angetrieben wird. Ein Wastegate-Aktor 92 kann in eine offene Stellung betätigt werden, um zumindest einen Teil des Abgasdrucks von stromaufwärts der Turbine über das Wastegate 90 zu einer Stelle stromabwärts der Turbine abzulassen. Indem der Abgasdruck stromaufwärts der Turbine verringert wird, kann die Turbinendrehzahl verringert werden, was wiederum ein Verringern von Problemen mit dem Verdichterpumpen und Überladen unterstützten kann.
Der Verdichter 114 kann durch einen Ladeluftkühler (Charge-Air Cooler - CAC) 17 an ein Drosselventil 20 gekoppelt sein. Das Drosselventil 20 ist an einen Verbrennungsmotoransaugkrümmer 22 gekoppelt. Aus dem Verdichter strömt die verdichtete Luftladung durch den Ladeluftkühler 17 und das Drosselventil zu dem Ansaugkrümmer. Ein Verdichterrückführungskanal (nicht gezeigt) kann zur Verdichterpumpsteuerung bereitgestellt sein. Insbesondere kann Aufladedruck von dem Ansaugkrümmer stromabwärts des CAC 17 und stromaufwärts des Drosselventils 20 in den Ansaugkanal 42 abgelassen werden, um das Verdichterpumpen zu verringern, wie etwa bei einer Freigabe durch einen Fahrer. Durch Strömenlassen von Ladeluft von stromaufwärts eines Ansaugdrosseleinlasses zu stromaufwärts der Verdichtereinlässe kann Aufladedruck rasch verringert werden, wodurch die Ladesteuerung beschleunigt wird.
Ein oder mehrere Sensoren können an einen Einlass des Verdichters 114 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 55 zum Schätzen einer Verdichtereinlasstemperatur an den Einlass gekoppelt sein und kann ein Drucksensor 56 zum Schätzen eines Verdichtereinlassdrucks an den Einlass gekoppelt sein. Als ein weiteres Beispiel kann ein Feuchtigkeitssensor 57 zum Schätzen einer Feuchtigkeit einer in den Verdichter eintretenden Luftladung an den Einlass gekoppelt sein. Zu noch anderen Sensoren können zum Beispiel Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren usw. gehören. In anderen Beispielen können eine oder mehrere der Verdichtereinlassbedingungen (wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur, Druck usw.) basierend auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen abgeleitet werden. Zusätzlich können die Sensoren, wenn Abgasrückführung (AGR) ermöglicht ist, eine Temperatur, einen Druck, eine Feuchtigkeit und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luftladungsgemisches, einschließlich Frischluft, rückgeführter verdichteter Luft und Restabgase, die an dem Verdichtereinlass aufgenommen wurden, schätzen.
In einigen Beispielen kann der Ansaugkrümmer 22 einen Ansaugkrümmerdrucksensor 124 zum Schätzen eines Krümmerdrucks (Manifold Pressure - MAP) und/oder einen Ansaugluftstromsensor 126 zum Schätzen eines Luftmassenstroms (Mass Air Flow - MAF) in dem Ansaugkrümmer 22 beinhalten. Der Ansaugkrümmer 22 ist durch eine Reihe von Einlassventilen (nicht gezeigt) an eine Reihe von Brennkammern 30 gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen (nicht gezeigt) an den Abgaskrümmer 36 gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 36 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten beinhalten. Auslegungen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen, können ermöglichen, dass Abwasser aus unterschiedlichen Brennkammern an unterschiedliche Stellen in dem Verbrennungsmotorsystem geleitet wird.
In einer Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt oder gesteuert werden. In einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile über Nocken betätigt oder gesteuert werden. Unabhängig davon, ob eine elektronische Betätigung oder eine Betätigung über Nocken vorliegt, kann die Taktung des Öffnens und Schließens des Auslass- und des Einlassventils, wie für die gewünschte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung erforderlich, eingestellt werden.
Den Brennkammern 30 können über eine Einspritzvorrichtung 66 ein oder mehrere Kraftstoffe, wie etwa Benzin, Alkohol-Kraftstoff-Gemische, Diesel, Biodiesel, verdichtetes Erdgas usw., zugeführt werden. Der Kraftstoff kann den Brennkammern über Direkteinspritzung, Einspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal, Drosselventilkörpereinspritzung oder eine beliebige Kombination daraus zugeführt werden. In den Brennkammern kann die Verbrennung über Fremdzündung und/oder Selbstzündung eingeleitet werden.
Wie in 1 gezeigt, wird Abgas zum Antreiben der Turbine 116 aus dem einem oder den mehreren Abgaskrümmerabschnitten zur Turbine geleitet. Der kombinierte Strom aus der Turbine und dem Wastegate strömt dann durch die Emissionssteuervorrichtung 170. Im Allgemeinen können eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen 170 einen oder mehrere Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung beinhalten, die dazu ausgelegt sind, den Abgasstrom katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge von einer oder mehreren Substanzen in dem Abgasstrom zu reduzieren. Zum Beispiel kann ein Katalysator zur Abgasnachbehandlung dazu konfiguriert sein, NOx aus dem Abgasstrom zu speichern, wenn der Abgasstrom mager ist, und die gespeicherten NOx zu reduzieren, wenn der Abgasstrom fett ist. In anderen Beispielen kann ein Katalysator zur Abgasnachbehandlung dazu konfiguriert sein, NOx zu disproportionieren oder NOx mithilfe eines Reduktionsmittels selektiv zu reduzieren. In noch weiteren Beispielen kann ein Katalysator zur Abgasnachbehandlung dazu konfiguriert sein, Kohlenwasserstoff- und/oder Kohlenmonoxidrückstände im Abgasstrom zu oxidieren. Unterschiedliche Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung mit einer derartigen Funktionalität können in Washcoats oder an anderen Stellen in den Abgasnachbehandlungsstufen entweder separat oder gemeinsam angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Abgasnachbehandlungsstufen ein regenerierbares Rußfilter beinhalten, das dazu konfiguriert ist, Rußpartikel in dem Abgasstrom einzuschließen und zu oxidieren. Das behandelte Abgas aus der Emissionssteuerungsvorrichtung 170 kann ganz oder teilweise über einen Abgaskanal 102 in die Atmosphäre abgegeben werden, nachdem es durch einen Schalldämpfer 172 geleitet wurde.
Ein Teil des Abgases aus dem Abgaskanal 102 kann über ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 140, das ein Abgabesystem zur Niederdruckabgasrückführung (ND-AGR) 142 und ein Abgabesystem zur Hochdruckabgasrückführung (HD-AGR) 140 umfasst, zu dem Ansaugkrümmer 22 rückgeführt werden. Der Niederdruckabgasrückführungsabgabekanal (ND-AGR-Abgabekanal) 180 kann an einer Stelle stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 170 an den Abgaskanal 102 gekoppelt sein. Ein Teil des Abgases aus dem Abgasrohr 102 kann von stromabwärts der Turboladerturbine 116 in den Verbrennungsmotoransaugkrümmer 22 stromaufwärts eines Torboladerverdichters 114 als ND-AGR abgegeben werden. Das Öffnen eines AGR-Ventils 52 kann reguliert werden, um den Abgasstrom von dem Abgaskanal 102 über den AGR-Kanal 180 zu dem Ansaugkrümmer 22 zu steuern. Das AGR-Ventil 52 kann geöffnet werden, um für eine gewünschte Verbrennungs- und Emissionsregulationsleistung eine kontrollierte Menge an Abgas zu dem Verdichtereinlass aufzunehmen. Ein Teil des Abgases aus dem Abgaskanal 102 kann von stromaufwärts einer Turboladerturbine 116 in den Verbrennungsmotoransaugkrümmer 22 stromabwärts eines Torboladerverdichters 114 über einen HD-AGR-Kanal 182 abgegeben werden. Ein AGR-Kühler 184 kann zum Kühlen des Abgases, bevor es an den Ansaugkrümmer abgegeben wird, an den HD-AGR-Kanal 182 gekoppelt sein. Eine HD-AGR-Ventilbaugruppe 190 kann zum Regulierten des Abgasstroms von dem Abgaskanal 102 über den AGR-Kanal 182 zu dem Ansaugkrümmer 22 an den HD-AGR-Kanal gekoppelt sein. Die Ventilbaugruppe 190 kann ein AGR-Ventil 192 mit einem AGR-Ventilpositionssensor und zwei 100-mm-Öffnungen 193 umfassen. Ein Deltadrucksensor 194 kann über die Ventilbaugruppe 190 und den HD-AGR-Abgabekanal 182 gekoppelt sein. Die AGR-Strömungsrate über den HD-AGR-Kanal 182 kann auf Grundlage von Eingängen von dem AGR-Ventilpositionssensor und dem Deltadrucksensor 194 geschätzt werden.
Das AGR-Ventil 52 kann außerdem Teil einer Ventilbaugruppe sein, die an den ND-AGR-Kanal 180 gekoppelt ist (ähnlich wie der der HD-AGR-Ventilbaugruppe 190). Die Ventile 52 und 192 können als stufenlos verstellbare Ventile konfiguriert sein. In einem alternativen Beispiel können die AGR-Ventile 52 und 192 jedoch als ein An-/Aus-Ventil konfiguriert sein.
Ein oder mehrere Sensoren können an die AGR-Kanäle 180 und 182 gekoppelt sein, um Einzelheiten hinsichtlich der Zusammensetzung und des Zustands der AGR bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor 197 bereitgestellt sein, um eine Temperatur der AGR zu bestimmen, kann ein Absolutdrucksensor 198 bereitgestellt sein, um einen Druck der AGR zu bestimmen, kann ein Feuchtigkeitssensor bereitgestellt sein, um eine Feuchtigkeit oder einen Wassergehalt der AGR zu bestimmen, und kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor bereitgestellt sein, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der AGR zu schätzen. Alternativ können AGR-Bedingungen durch den einen oder die mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren 55-57 abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind. In einem Beispiel ist der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 57 eine Lambdasonde.
Die Menge an Niederdruck-AGR (ND-AGR) und/oder Hochdruck-AGR (HD-AGR), die durch das AGR-System 140 geleitet wird, kann angefordert werden, um eine gewünschte Verbrennungsmotorverdünnung zu erzielen, wodurch die Kraftstoffeffizienz und Emissionsqualität verbessert wird. Eine angeforderte AGR-Menge kann auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen basieren, einschließlich Verbrennungsmotorlast, Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotortemperatur usw. Zum Beispiel kann sich die Steuerung auf eine Lookup-Tabelle beziehen, welche die Verbrennungsmotordrehzahl und - last als Eingabe und als Ausgabe ein Signal aufweist, das einem Grad der Öffnung entspricht, der als Befehl an das AGR-Ventil zu geben ist, wobei der Grad der Öffnung eine Verdünnungsmenge bereitstellt, die der eingegebenen Verbrennungsmotordrehzahl/-last entspricht. In einem anderen Beispiel kann sich die Steuerung auf ein Modell stützen, das die Änderung der Verbrennungsmotorlast mit einer Änderung der Verdünnungsanforderung des Verbrennungsmotors korreliert und ferner die Änderung der Verdünnungsanforderung des Verbrennungsmotors mit einer Änderung der AGR-Anforderung korreliert. Wenn zum Beispiel die Verbrennungsmotorlast von einer niedrigen Last zu einer mittleren Last zunimmt, kann die AGR-Anforderung zunehmen, und wenn die Verbrennungsmotorlast dann von einer mittleren Last zu einer hohen Last zunimmt, kann die AGR-Anforderung abnehmen. Ein Diagnoseverfahren muss unter Umständen periodisch oder opportunistisch ausgeführt werden, um den Betrieb des AGR-Systems zu überwachen, um die Möglichkeit zu verringern, dass eine Beeinträchtigung des AGR-Systems zu einer unerwünschten Emissionsqualität führt. Als ein Beispiel kann die Diagnoseroutine einmal pro Fahrt durchgeführt werden.
Wenn der gemessene AGR-Strom über dem befohlenen AGR-Strom liegt, kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems für das HD-AGR-System 144 auf Grundlage einer ersten akkumulierten Differenz von einem gemessenen AGR-Strom und einer oberen Grenze eines Toleranzbandes angezeigt werden, die über eine Dauer oder Entfernung oder Bewegung des Fahrzeugs akkumuliert wird. Somit kann ein erstes Verhältnis der ersten akkumulierten Differenz zu einem akkumulierten befohlenen AGR-Massenstrom über die Dauer geschätzt werden und kann eine Beeinträchtigung in dem AGR-System, die zu einem übermäßigen AGR-Strom führt, als Reaktion darauf angezeigt werden, dass das erste Verhältnis über einem ersten Schwellenwert liegt. Wenn der gemessene AGR-Strom unter dem befohlenen AGR-Strom liegt, kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems auf Grundlage einer zweiten akkumulierten Differenz von einem gemessenen AGR-Strom und einer unteren Grenze des Toleranzbandes angezeigt werden, die über die Dauer oder Entfernung oder Bewegung des Fahrzeugs akkumuliert wird. Gleichermaßen kann ein zweites Verhältnis der zweiten akkumulierten Differenz zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Massenstrom über die Dauer geschätzt werden und kann eine Beeinträchtigung in dem AGR-System, die zu einem nicht ausreichenden AGR-Strom führt, als Reaktion darauf angezeigt werden, dass das zweite Verhältnis über einem zweiten Schwellenwert liegt. Jede von der oberen und der unteren Grenze des Toleranzbandes kann auf Grundlage einer Funktion des befohlenen AGR-Stroms, einer festen Fehlerspanne und einem Multiplikator dynamisch eingestellt werden, wobei der Multiplikator in Abhängigkeit von dem befohlenen AGR-Strom bestimmt wird. Der erste Schwellenwert kann sich von dem zweiten Schwellenwert unterscheiden. In einem Beispiel kann der erste Schwellenwert höher sein als der zweite Schwellenwert. Das dynamische Einstellen der oberen und unteren Grenze des Toleranzbandes ermöglicht einen Ausgleich von Übergangsströmungsänderungen in dem Schwellenwert, bei denen eine Überschreitung auftreten kann. Dies ermöglicht eine einfache Kalibrierung, um erwartete Fehler abzuschwächen, die mit der Transportverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der AGR-Strom befohlen wird, und dem, zu dem er durch Steuerung des Ventils abgegeben werden kann, in Zusammenhang stehen.
Wenn AGR-Stromfreiheit befohlen wird und der gemessene AGR-Strom über der befohlenen AGR-Stromfreiheit Strom liegt, kann für das HD-AGR-System 144 eine dritte akkumulierte Differenz von dem gemessenen AGR-Strom und einer Fehlergrenze über die Dauer geschätzt werden; ein drittes Verhältnis der dritten akkumulierten Differenz zu dem akkumulierten befohlenen Ansaugluftmassenstrom, die über die Dauer akkumuliert werden, kann dann geschätzt werden und eine Beeinträchtigung des AGR-Systems kann als Reaktion darauf angezeigt werden, dass das dritte Verhältnis über einem dritten Schwellenwert liegt. Der dritte Schwellenwert kann sich von jedem von dem ersten und zweiten Schwellenwert unterscheiden. In einem Beispiel kann der dritte Schwellenwert niedriger sein als der zweite Schwellenwert. Jeder von dem ersten Schwellenwert, dem zweiten Schwellenwert und dem dritten Schwellenwert kann auf einem gemessenen Abgasemissionskomponentenniveau basieren, darunter einem von einem Abgas-NOx-Niveau und einem Abgasfeinstaubniveau. Auf diese Weise können durch Erfassen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems auf Grundlage von einem von dem ersten Schwellenwert, dem zweiten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert unerwünschte Emissionen verringert werden, die einen Anstieg des NOx-Niveaus und/oder Feinstaubniveaus hervorrufen, die/der durch eine Beeinträchtigung des AGR-Systems hervorgerufen werden/wird. Einzelheiten in Bezug auf die Diagnosevorgänge für das HD-AGR-System 144 werden in Bezug auf 2, 3 und 4 erörtert. Ein ähnlicher Diagnoseverfahren kann für das ND-AGR-System 142 ebenfalls ausgeführt werden. In Falle einer ND-AGR kann der AGR-Massenstrom auf Grundlage von Eingängen von einem oder mehreren von dem Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren 55-57 gemessen werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind. Außerdem kann ein Abgasdrucksensor an den ND-AGR-Abgabekanal 180 gekoppelt sein, um die AGR-Strömungsrate unter Verwendung des Deltadruckumschaltventilverfahrens (Delta Pressure Over Valve method - DPOV-Verfahren) zu schätzen.
Das Verbrennungsmotorsystem 100 kann ferner ein Steuersystem 14 beinhalten. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 14 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 18 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Beispielsweise können die Sensoren 16 den MAP-Sensor 124, den MAF-Sensor 126, den Abgastemperatursensor 128, den Abgasdrucksensor 129, den AGR-Temperatursensor 197, den AGR-Absolutdrucksensor 198, den AGR-Deltadrucksensor 194, den Verdichtereinlasstemperatursensor 55, den Verdichtereinlassdrucksensor 56, den Verdichtereinlassfeuchtigkeitssensor 57, einen Kurbelwellensensor, einen Pedalpositionssensor und einen Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatursensor einschließen. Andere Sensoren wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Verbrennungsmotorsystem 100 gekoppelt sein. Die Aktoren 18 können zum Beispiel die Drossel 20, das ND-AGR-Ventil 52, das HD-AGR-Ventil 192, das Wastegate-Ventil 92 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 beinhalten. Das Steuersystem 14 kann eine Steuerung 12 beinhalten. Die Steuerung 12 kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und verschiedene Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten basierend auf darin programmierten Anweisungen oder einem darin programmierten Code gemäß einer oder mehrerer Routinen auslösen. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Strömungsrate der durch den AGR-Kanal 182 strömenden AGR auf Grundlage von Eingängen von dem Deltadrucksensor 194 und dem Absolutdrucksensor 198 ableiten und kann als Reaktion auf eine Differenz von einer befohlenen AGR-Strömungsrate und der gemessenen Strömungsrate eine Diagnoseroutine durchführen, um den Betrieb des HD-AGR-Systems 144 zu überwachen. Die Steuerung kann als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung in dem HD-AGR-System 144 ein Signal an einen Aktor des HD-AGR-Ventils 192 senden, um das Ventil zu schließen, um einen weiteren AGR-Strom zu unterbrechen.
In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 102 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 157 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 102 um ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n) handeln. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 102 den Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 152. Bei der elektrischen Maschine 152 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 152 sind über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 157 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 156 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 156 zwischen der Kurbelwelle und der elektrischen Maschine 152 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 156 zwischen der elektrischen Maschine 152 und dem Getriebe 54 bereitgestellt.
Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 156 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle mit bzw. von der elektrischen Maschine 152 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 152 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig konfiguriert sein, darunter als Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 152 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 157 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 152 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Traktionsbatterie 58 bereitzustellen.
Auf diese Weise stellt das System aus 1 ein Fahrzeugmotorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Ansaugkrümmer und einen Abgaskrümmer, einen Turbolader, der eine Abgasturbine und einen Ansaugverdichter umfasst, ein Niederdruckabgasrückführungssystem (ND-AGR-System), das einen ersten AGR-Kanal mit einem ersten AGR-Ventil zum Rückführen von Abgas von stromabwärts der Turbine in dem Abgaskrümmer zu stromaufwärts des Verdichters in dem Ansaugkrümmer umfasst, ein Hochdruckabgasrückführungssystem (HD-AGR-System), das einen zweiten AGR-Kanal mit einem zweiten AGR-Ventil zum Rückführen von Abgas von stromaufwärts der Turbine in dem Abgaskrümmer zu stromabwärts des Verdichters in dem Ansaugkrümmer umfasst, einen Temperatursensor, einen Absolutdrucksensor und einen Differenzdrucksensor, die an jedes von dem ND-AGR- und dem HD-AGR-System gekoppelt sind. Das Verbrennungsmotorsystem umfasst ferner eine Steuerung mit auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes: Akkumulieren einer Differenz von dem gemessenen AGR-Strom und einer von einer oberen Grenze und einer unteren Grenze über eine Dauer der Fahrzeugbewegung als Reaktion darauf, dass ein gemessener AGR-Strom über das HD-AGR-System über oder unter einem befohlenen AGR-Strom liegt, wobei die obere und untere Grenze in Abhängigkeit von dem befohlenen AGR-Strom dynamisch eingestellt werden, Akkumulierten des befohlenen AGR-Stroms über die Dauer, Anzeigen einer Beeinträchtigung des HD-AGR-Systems als Reaktion darauf, dass ein Verhältnis der akkumulierten Differenz zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Strom über dem Schwellenwert liegt, und Betätigen des zweiten AGR-Ventils in eine geschlossene Position als Reaktion auf die Anzeige, während eine Öffnung des ersten AGR-Ventils vergrößert wird.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 200, das zum Untersuchen des HD-AGR-Systems (wie etwa des HD-AGR-Systems 144 aus 1) umgesetzt werden kann. Das Verfahren kann eine Identifizierung zum Beispiel einer Beeinträchtigung des AGR-Systems ermöglichen, die zu einem nicht ausreichenden AGR-Strom führt. Das beispielhafte Verfahren 200 und die übrigen hierin eingeschlossenen Verfahren können für eine On-Board-Diagnose von jedem von dem ND-AGR- und dem HD-AGR-System ausgeführt werden. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 200 und der übrigen Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems empfangen wurden, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Bei 202 beinhaltet die Routine Schätzen und/oder Messen von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen. Bewertete Bedingungen können zum Beispiel Verbrennungsmotortemperatur, Verbrennungsmotorlast, Fahrerdrehmomentbedarf, Aufladungsbedarf, Krümmerluftstrom, Krümmerluftdruck, Verbrennungsmotordrehzahl, Drosselposition, Abgasdruck, Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, Umgebungsbedingungen, einschließlich Umgebungstemperatur, -druck und -feuchtigkeit, usw., einschließen.
Bei 204 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob AGR für Verbrennungsmotorbetriebe angefordert wird. Es kann angefordert werden, dass die AGR eine gewünschte Verbrennungsmotorverdünnung erzielt, wodurch die Kraftstoffeffizienz und Emissionsqualität verbessert werden. AGR kann gewünscht sein, nachdem der Abgaskatalysator seine entsprechende Anspringtemperatur erreicht hat. Eine angeforderte AGR-Menge kann auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen basieren, einschließlich Verbrennungsmotorlast, wie über einen Pedalpositionssensor geschätzt, Verbrennungsmotordrehzahl, wie über einen Kurbelwellenbeschleunigungssensor geschätzt, Verbrennungsmotortemperatur, wie über einen Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatursensor geschätzt, usw.
Wenn bestimmt wird, dass AGR für optimale Verbrennungsmotorbetriebe gewünscht ist, kann die angeforderte AGR-Menge (befohlene AGR-Menge) bei 206 bestimmt werden. Zum Beispiel kann sich die Steuerung auf eine Lookup-Tabelle beziehen, welche die Verbrennungsmotordrehzahl und -last als Eingabe und als Ausgabe ein Signal aufweist, das einem Grad der Öffnung entspricht, der auf das AGR-Ventil anzuwenden ist, wobei der Grad der Öffnung eine Verdünnungsmenge bereitstellt, die der eingegebenen Verbrennungsmotordrehzahl/-last entspricht. In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung die AGR-Menge durch eine Bestimmung bestimmen, bei der Parameter direkt berücksichtigt werden, wie etwa Verbrennungsmotorlast, Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotortemperatur usw. In noch weiteren Beispielen kann sich die Steuerung auf ein Modell stützen, das die Änderung der Verbrennungsmotorlast mit einer Änderung der Verdünnungsanforderung des Verbrennungsmotors korreliert und ferner die Änderung der Verdünnungsanforderung des Verbrennungsmotors mit einer Änderung der AGR-Anforderung korreliert. Wenn zum Beispiel die Verbrennungsmotorlast von einer niedrigen Last zu einer mittleren Last zunimmt, kann die AGR-Anforderung zunehmen, und wenn die Verbrennungsmotorlast dann von einer mittleren Last zu einer hohen Last zunimmt, kann die AGR-Anforderung abnehmen. Die Steuerung kann ferner die angeforderte AGR-Menge unter Berücksichtigung einer besten Kraftstoffeffizienzverteilung für eine gewünschte Verdünnungsrate bestimmen. Ferner kann eine innere AGR (Rest-AGR) aus einer Überlappung der Einlass-/Abgasventilöffnung (wie etwa VCT-CAM-Steuerung) erzielt werden. Die Steuerung kann außerdem ein Verhältnis von als HD-AGR zuzuführender AGR bezogen auf als ND-AGR zuzuführender AGR bestimmen. In einem Beispiel kann die Menge an als HD-AGR zugeführter AGR während Bedingungen des aufgeladenen Verbrennungsmotorbetriebs erhöht werden, während die Menge an als ND-AGR zugeführter AGR während Bedingungen des selbstsaugenden Verbrennungsmotorbetriebs erhöht werden kann.
Bei 208 kann die Steuerung ein Signal an das HD-AGR-Ventil und/oder ND-AGR-Ventil senden, um das (die) Ventil(e) zu öffnen, um die befohlene AGR-Menge durch den HD-AGR- und/oder ND-AGR-Kanal zuzuführen. Das Öffnen des AGR-Ventils/der AGR-Ventile kann auf Grundlage der befohlenen AGR-Menge eingestellt werden. Beispielsweise kann die Öffnung des HD-AGR-Ventils mit einer Erhöhung der befohlenen HD-AGR-Menge vergrößert werden, während die Öffnung des ND-AGR-Ventils mit einer Erhöhung der befohlenen ND-AGR-Menge vergrößert werden kann.
Bei 210 kann die AGR-Massenströmungsrate (Strömungsrate des Abgases, das durch den HD-AGR-Kanal strömt) auf Grundlage von Eingängen von einem oder mehreren AGR-Sensoren geschätzt werden, wie etwa einem AGR-Deltadrucksensor und einem AGR-(Absolut-)Drucksensor, die an das AGR-System gekoppelt sind (wie etwa der AGR-Deltadrucksensor 194 und der AGR-Drucksensor 198 aus 1). Alternativ kann die AGR-Strömungsrate durch die einen oder mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind. In einem Beispiel kann die gemessene AGR-Strömungsrate für einen vorbestimmten Zeitraum akkumuliert und mit der befohlenen AGR-Strömungsrate verglichen werden, die über denselben Zeitraum akkumuliert wurde.
Bei 212 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die akkumulierte gemessene HD-AGR-Strömungsrate unter der akkumulierten befohlenen HD-AGR-Strömungsrate liegt. Alternativ kann die akkumulierte befohlene AGR-Strömungsrate mit einem Strömungsratenschwellenwert verglichen werden.
Wenn bestimmt wird, dass die befohlene gemessene AGR-Strömungsrate unter der befohlenen AGR-Strömungsrate liegt oder wenn die akkumulierte befohlene AGR-Strömungsrate unter dem Strömungsratenschwellenwert liegt, kann abgeleitet werden, dass der tatsächliche AGR-Strom bezogen auf den befohlenen AGR-Strom nicht ausreichend ist. Der AGR-Strom, der niedriger ist als befohlen, ist unerwünscht, da er zu einem höheren Emissionsniveau und einem Anstieg an Kraftstoffverbrauch führen kann. Somit kann die akkumulierte befohlene AGR-Strömungsrate verwendet werden, um zu bestimmen, wann ausreichende AGR befohlen wurde, um eine Diagnoseroutine des AGR-Systems auszuführen. Beispielsweise kann die Diagnoseroutine eingeleitet werden, wenn die Differenz von der akkumulierten gemessenen HD-AGR-Strömungsrate und der akkumulierten befohlenen HD-AGR-Strömungsrate hoch genug ist, um einen Emissionsniveauschwellenwert während eines Zyklus eines Emissionstests (wie etwa FTP) zu überschreiten. Somit kann eine AGR-Diagnoseroutine für einen nicht ausreichenden HD-AGR-Strom ausgeführt werden, um eine Beeinträchtigung in dem AGR-System zu erfassen, wie nachfolgend erörtert.
Bei 214 kann ein dynamisches Fehlertoleranzband (für einen nicht ausreichenden AGR-Strom) mit einer oberen Grenze und einer unteren Grenze auf Grundlage der befohlenen AGR-Strömungsrate bestimmt werden. Zum Bestimmen der oberen und unteren Grenze des Toleranzbandes kann eine feste Fehlerspanne verwendet werden. Die Grenzen der Toleranzbänder können auf Grundlage einer gemessenen linearen Stromentfernung von einem erwarteten AGR-Massenstrom (in Abhängigkeit von einem befohlenen AGR-Massenstrom) berechnet werden. Ein zusätzlicher Multiplikator kann verwendet werden, um das Toleranzband während einer Änderung der AGR-Strömungsrichtung einzustellen, wie etwa während einer Erhöhung oder Verringerung der befohlenen AGR-Strömungsrate auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen. Zum Beispiel kann der zusätzliche Multiplikator während einer Erhöhung des befohlenen AGR-Stroms verwendet werden, um die obere Grenze zu erhöhen, wodurch das Toleranzband vergrößert wird. Als ein weiteres Beispiel kann der zusätzliche Multiplikator während einer Verringerung des befohlenen AGR-Stroms verwendet werden, um die untere Grenze herabzusetzen, wodurch das Toleranzband vergrößert wird. Der Multiplikator stellt eine erhöhte Fehlertoleranz in Richtung des sich verändernden Stroms bereit, während eine feste Fehlerspanne während eines stetigen Stroms verwendet werden kann. Durch Einstellen des Toleranzbandes während Änderungen der AGR-Strömungsrichtung können fehlerhafte Erfassungen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems aufgrund von Transportverzögerungen zwischen einer befohlenen und gemessenen AGR-Strömungsrate oder aufgrund von PID-Steuerungsungenauigkeiten verringert werden. Die obere Grenze des Toleranzbandes für einen nicht ausreichenden AGR-Strom kann auf Grundlage von Gleichung 1 berechnet werden, während die untere Grenze des Toleranzbandes auf Grundlage von Gleichung 2 berechnet werden kann, wobei gilt: $T_{l o 1} = M_{c m d}^{^{.}} - S_{e r r}$
$T_{h i 1} = M_{c m d}^{^{.}} + (M_{c m d}^{^{.}} - M_{e x p}^{^{.}}) * M_{c m d}^{^{.}} + S_{e r r}$
wobei T_lo1 die untere Grenze des Toleranzbandes ist, $M_{c m d}^{^{.}}$
der befohlene AGR-Massenstrom ist, Serr die feste Fehlerspanne ist, T_hi1 die höhere Grenze des Toleranzbandes ist, $M_{e x p}^{^{.}}$
der erwartete AGR-Massenstrom ist und $M_{m u l t}^{^{.}}$
ein Multiplikator für den AGR-Massenstrom ist. Der Massenstrommultiplikator kann auf dem befohlenen AGR-Strom basieren. Der erwartete AGR-Massenstrom $(M_{e x p}^{^{.}})$
ist eine gefilterte Version des befohlenen AGR-Massenstroms $(M_{c m d}^{^{.}}) .$
Bei 216 kann der Massenstromfehler zwischen der niedrigeren Grenze des Toleranzbandes und der gemessenen AGR-Strömungsrate über einen Antriebszyklus (oder einen anderen Testzeitraum) bestimmt werden. Bei 218 kann ein akkumulierter Massenstromfehler über den aktuellen Antriebszyklus, wie durch Gleichung 3 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{m f 1} = \sum (T_{l o 1} - M_{m d}^{^{.}})$
wobei E_mf1 der akkumulierte Massenstromfehler über den aktuellen Antriebszyklus ist, T_lo1 die niedrigere Grenze des Toleranzbandes ist und $M_{m d}^{^{.}}$
der gemessenen AGR-Massenstrom ist.
Bei 220 kann ein akkumulierter befohlener Massenstrom über den aktuellen Antriebszyklus, wie durch Gleichung 4 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{c m d} = \sum M_{c m d}^{^{.}}$
wobei E_cmd der akkumulierte befohlene Massenstrom über den aktuellen Antriebszyklus ist und $M_{c m d}^{^{.}}$
der befohlene AGR-Massenstrom ist.
Bei 222 kann ein Verhältnis des akkumulierten Massenstromfehlers zu dem akkumulierten befohlenen Massenstrom wie in Gleichung 5 gezeigt geschätzt werden: $E_{V e r h ä l t n i s 1} = \frac{\sum (T_{l o} - M_{c m d}^{^{.}})}{\sum M_{c m d}^{^{.}}}$
wobei E_{Verhävltnis1} die erste Fehlerrate des akkumulierten Massenstroms zu dem akkumulierten befohlenen Massenstrom ist. Die erste Fehlerrate kann mit einem ersten Schwellenwert, threshold_1, verglichen werden. Bei 224 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die erste Fehlerrate über dem ersten Schwellenwert liegt. Der erste Schwellenwert kann einen Punkt in dem Antriebszyklus darstellen, an dem es zu Emissionsniveaus kommen kann, die über dem Ziel liegen. Anders ausgedrückt kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems, die zu unerwünschten Emissionen führt, bestätigt werden, wenn das Verhältnis während eines Punkts in dem Antriebszyklus über den ersten Schwellenwert steigt.
Wenn bestätigt wurde, dass die Fehlerrate über dem ersten Schwellenwert liegt, kann abgeleitet werden, dass das AGR-System nicht beeinträchtigt ist, und kann das Emissionsniveau in dem Zielbereich verbleiben. Bei 226 kann die Steuerung anzeigen, dass das AGR-System nicht beeinträchtigt ist, und kann die aktuelle AGR-Ventilposition erhalten werden, um die befohlenen AGR-Menge abzugeben.
Wenn jedoch bei 228 bestimmt wird, dass die Fehlerrate über dem ersten Schwellenwert liegt, kann eine Beeinträchtigung des HD-AGR-Systems durch Einstellen eines Diagnosecodes (Kennzeichnung) angezeigt werden. Das HD-AGR-Ventil kann geschlossen werden, um einen AGR-Strom durch das beeinträchtigte System zu unterbrechen. In einem Beispiel kann das HD-AGR-Ventil geschlossen werden, wenn eine Beeinträchtigung in dem HD-AGR-System erfasst wird, während die Öffnung des ND-AGR-Ventils vergrößert werden kann, um eine Verbrennungsmotorverdünnung über ND-AGR bereitzustellen.
Wenn bei 212 bestimmt wird, dass die gemessene AGR-Strömungsrate nicht unter der befohlenen AGR-Strömungsrate liegt, oder die akkumulierte befohlene AGR-Strömungsrate unter dem Strömungsratenschwellenwert liegt, beinhaltet die Routine bei 230 Bestimmen, ob die akkumulierte gemessene AGR-Strömungsrate über der akkumulierten befohlenen AGR-Strömungsrate liegt.
Wenn bestimmt wird, dass die gemessene AGR-Strömungsrate über der befohlenen AGR-Strömungsrate liegt, kann abgeleitet werden, dass der tatsächliche AGR-Strom bezogen auf den befohlenen AGR-Strom übermäßig ist. Der AGR-Strom, der höher ist als befohlen, kann unerwünscht sein, da er zu einer unerwünschten Verbrennungsmotorverdünnung und einem Emissionsniveau führen kann, das höher ist als gewünscht. Somit kann bei 234 eine AGR-Diagnoseroutine für einen übermäßigen AGR-Strom ausgeführt werden, um eine Beeinträchtigung in dem AGR-System zu erfassen. Die Einzelheiten der AGR-Diagnoseroutine für einen übermäßigen AGR-Strom werden in Bezug auf 3 erörtert. Wenn bestimmt wird, dass die gemessene AGR-Strömungsrate nicht über der befohlenen AGR-Strömungsrate liegt, kann abgeleitet werden, dass die gemessene AGR-Strömungsrate im Wesentlichen gleich der befohlenen AGR-Strömungsrate ist. Bei 232 kann die AGR-Zuführung fortgesetzt werden, wobei das AGR-Ventil in der offenen Position gehalten wird, ohne dass ein Diagnoseverfahren eingeleitet wird.
Wenn bei 204 bestimmt wird, dass keine AGR für Verbrennungsmotorbetriebe gewünscht ist, beinhaltet die Routine bei 236 Bestimmen, ob ein AGR-Strom in dem HD-AGR-Kanal auf Grundlage von Eingängen von einem oder mehreren AGR-Drucksensoren erfasst wird. Wenn bestimmt wird, dass ein AGR-Strom erfasst wird, selbst wenn keine AGR befohlen wird, kann abgeleitet werden, dass eine Leckage in dem AGR-System vorliegen kann, und bei 240 kann eine Diagnose für einen unerwünschten AGR-Strom eingeleitet werden. Die Einzelheiten der AGR-Diagnoseroutine für einen unerwünschten AGR-Strom werden in Bezug auf 4 erörtert. Wenn kein unerwünschter Strom erfasst wird, kann das AGR-Ventil bei 238 in der geschlossenen Position gehalten werden und wird die Diagnose des AGR-Systems unter Umständen nicht eingeleitet.
5 zeigt eine beispielhafte Diagnoseroutine 500 für ein HD-AGR-Systems während eines nicht ausreichenden AGR-Stroms. Eine Diagnoseroutine, wie etwa die beispielhafte Routine 200 aus 2, kann verwendet werden, um eine Beeinträchtigung des AGR-Systems zu erfassen, die dazu führt, dass die gemessene (tatsächliche) AGR-Strömungsrate unter der befohlenen AGR-Strömungsrate liegt. Der erste Verlauf 502 zeigt eine Veränderung der AGR-Strömungsrate (in g/s) im Zeitverlauf. Linie 504 zeigt eine (auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsparametern bestimmte) befohlene AGR-Strömungsrate, während Linie 510 eine (auf Grundlage von Eingängen von Drucksensoren des AGR-Systems bestimme) gemessene AGR-Strömungsrate zeigt. In diesem Beispiel ist die gemessene AGR-Strömungsrate im Wesentlichen null, was auf einen nicht ausreichenden AGR-Strom bezogen auf den befohlenen AGR-Strom schließen lässt.
Wie in 2 erörtert, kann ein (dynamisches) Fehlertoleranzband mit einer oberen und einer unteren Grenze für einen nicht ausreichenden AGR-Strom auf Grundlage des befohlenen AGR-Stroms, einer festen Fehlerspanne und einem Multiplikator berechnet werden, um das AGR-System zu untersuchen. Linie 506 zeigt die obere Grenze des Toleranzbandes und Linie 508 zeigt die untere Grenze des Toleranzbandes. Wenn der befohlene AGR-Strom verringert wird, kann die untere Grenze 508 (über einen Multiplikator) weiter herabgesetzt werden, um die Fehlertoleranz zu erhöhen, sodass eine fehlerhafte Erfassung einer Beeinträchtigung des AGR-Systems aufgrund von Transportverzögerungen verringert wird. Gleichermaßen kann die obere Grenze 506 entsprechend erhöht werden, wenn der befohlene AGR-Strom erhöht wird. Die Differenz von der unteren Grenze 508 des Toleranzbandes und dem gemessenen AGR-Strom 510 kann über einen Testzeitraum t1 berechnet und akkumuliert werden, um den akkumulierten Massenstromfehler zu bestimmen. Linie 514 zeigt die Änderung des akkumulierten Massenstromfehlers (g/s) im Zeitverlauf. Der befohlene AGR-Massenstrom kann außerdem über den Testzeitraum t1 akkumuliert werden, um den akkumulierten befohlenen AGR-Massenstrom zu bestimmen. Somit kann der Testzeitraum t1 durch die Zeit, die dafür benötigt wird, dass der akkumulierte befohlene AGR-Massenstrom in einem Zyklus eines Emissionstests (wie etwa FTP) zu einem Emissionsniveau führt, das über dem Schwellenwert liegt, bestimmt werden. Um eine Fehlerrate zu bestimmen, kann ein Verhältnis des akkumulierten Massenstromfehlers zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Massenstrom berechnet werden. Linie 516 zeigt eine Änderung der Fehlerrate im Zeitverlauf. Die gestrichelte Linie 517 zeigt einen Fehlerratenschwellenwert, über dem angezeigt werden kann, dass das AGR-System beeinträchtigt ist. Linie 518 zeigt eine Kennzeichnung (einen Diagnosecode), die eingestellt werden kann, um eine Beeinträchtigung des AGR-Systems anzugeben, wenn die Fehlerrate auf den Schwellenwert 517 steigt. Wie in diesem Beispiel nachvollzogen werden kann, kann die Kennzeichnung am Ende des Testzeitraums, zu dem Zeitpunkt t1, eingestellt werden, wenn die Fehlerrate auf den Schwellenwert 517 steigt, wodurch eine Beeinträchtigung des AGR-Systems angezeigt wird. Das HD-AGR-Ventil kann als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung in eine geschlossene Position betätigt werden und eine weitere HD-AGR-Zuführung kann unterbrochen werden.
3 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 300, das für die Diagnose des AGR-Systems (wie etwa das AGR-System 140 aus 1) während eines übermäßigen AGR-Stroms (gemessene AGR-Strömungsrate höher als befohlen) umgesetzt werden kann. Das Verfahren 300 kann Teil des beispielhaften Verfahrens 200 sein, das in 2 gezeigt ist, und kann bei Schritt 234 des Verfahrens 200 ausgeführt werden.
Bei 302 kann die Steuerung die tatsächliche AGR-Massenströmungsrate (Strömungsrate des Abgases, der durch den HD-AGR-Kanal strömt) auf Grundlage von Eingängen von einem oder mehreren AGR-Sensoren abrufen, wie etwa einem AGR-Deltadrucksensor und einem AGR-Drucksensor, die an das AGR-System gekoppelt sind. Alternativ kann die AGR-Strömungsrate auf Grundlage von Eingängen von den einen oder mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind. Die Steuerung kann die befohlene AGR-Menge auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmen, wie etwa der Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotorlast, Verbrennungsmotortemperatur usw. Die Steuerung kann die HD-AGR-Strömungsrate auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei der Eingang eines oder mehrere von Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotorlast und Verbrennungsmotortemperatur ist und der Ausgang die AGR-Strömungsrate ist. Alternativ kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z. B. in Bezug auf die AGR-Strömungsrate) auf Grundlage von logischen Regeln durchführen, die eine Funktion von Parametern darstellen, wie etwa Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotorlast und Verbrennungsmotortemperatur. Die Steuerung kann dann ein Steuersignal generieren, das an das HD-AGR-Ventil gesendet wird.
Bei 304 kann ein dynamisches Fehlertoleranzband mit einer oberen und einer unteren Grenze für einen übermäßigen AGR-Strom auf Grundlage der befohlenen AGR-Strömungsraten bestimmt werden. Zum Bestimmen der oberen und unteren Grenze des Toleranzbandes kann eine feste Fehlerspanne verwendet werden. Die Grenzen der Toleranzbänder können auf Grundlage einer gemessenen linearen Stromentfernung von einem erwarteten AGR-Massenstrom (in Abhängigkeit von einem befohlenen AGR-Massenstrom) berechnet werden. Ein zusätzlicher Multiplikator kann verwendet werden, um das Toleranzband während einer Änderung der AGR-Strömungsrichtung einzustellen, wie etwa während einer Erhöhung oder Verringerung der befohlenen AGR-Strömungsrate auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen. Der Multiplikator stellt eine erhöhte Fehlertoleranz in Richtung des sich verändernden Stroms bereit, während eine feste Fehlertoleranz während eines stetigen Stroms verwendet werden kann. Durch Einstellen des Toleranzbandes während Änderungen der AGR-Strömungsrichtung können fehlerhafte Erfassungen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems aufgrund von Transportverzögerungen zwischen einer befohlenen und gemessenen AGR-Strömungsrate oder aufgrund von PID-Steuerungsungenauigkeiten verringert werden. Die obere Grenze des Toleranzbandes für einen übermäßigen AGR-Strom kann auf Grundlage von Gleichung 6 berechnet werden, während die untere Grenze des Toleranzbandes auf Grundlage von Gleichung 7 berechnet werden kann, wobei gilt: $T_{l o 2} = M_{c m d}^{^{.}} - S_{e r r}$
$T_{h i 2} = M_{c m d}^{^{.}} + (M_{c m d}^{^{.}} - M_{e x p}^{^{.}}) * M_{m u l t}^{^{.}} - S_{e r r}$
wobei T_lo2 die untere Grenze des Toleranzbandes ist, $M_{c m d}^{^{.}}$
der befohlene AGR-Massenstrom ist, Serr die feste Fehlerspanne ist, T_hi2 die obere Grenze des Toleranzbandes ist, $M_{e x p}^{^{.}}$
der erwartete AGR-Massenstrom ist und $M_{m u l t}^{^{.}}$
ein Multiplikator für den AGR-Massenstrom auf Grundlage des befohlenen AGR-Stroms ist. Der erwartete AGR-Massenstrom $(M_{e x p}^{^{.}})$
ist eine gefilterte Version des befohlenen AGR-Massenstroms $(M_{c m d}^{^{.}}) .$
Bei 306 kann der Massenstromfehler zwischen der oberen Grenze des Toleranzbandes und der gemessenen AGR-Strömungsrate über einen Antriebszyklus (Testzeitraum) bestimmt werden. Bei 308 kann ein akkumulierter Massenstromfehler über den aktuellen Antriebszyklus, wie durch Gleichung 8 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{m f 2} = \sum (M_{m d}^{^{.}} - T_{l o 2})$
wobei E_mf2 der akkumulierte Massenstromfehler über den aktuellen Antriebszyklus ist, T_lo2 die untere Grenze des Toleranzbandes ist und $M_{m d}^{^{.}}$
der gemessenen AGR-Massenstrom ist.
Bei 310 kann ein akkumulierter befohlener Massenstrom über den aktuellen Antriebszyklus, wie durch Gleichung 4 (wie vorangehend in Schritt 220 des Verfahrens 200 eingeführt) angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{c m d} = \sum M_{c m d}^{^{.}}$
wobei E_cmd der akkumulierte befohlene Massenstrom über den aktuellen Antriebszyklus ist und $M_{c m d}^{^{.}}$
der befohlene AGR-Massenstrom ist.
Bei 312 kann ein Verhältnis des akkumulierten Massenstromfehlers zu dem akkumulierten befohlenen Massenstrom wie in Gleichung 9 gezeigt wie folgt geschätzt werden: $E_{V e r h ä l t n i s 2} = \frac{\sum (M_{m d}^{^{.}} - T_{l o 2})}{\sum M_{c m d}^{^{.}}}$
wobei E_Verhältnis2 die zweite Fehlerrate des akkumulierten Massenstroms zu dem akkumulierten befohlenen Massenstrom ist. Die zweite Fehlerrate kann mit einem zweiten Schwellenwert, threshold_2, verglichen werden. Bei 314 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die zweite Fehlerrate über dem zweiten Schwellenwert liegt. Der zweite Schwellenwert kann den Punkt in dem Antriebszyklus darstellen, an dem es zu Emissionsniveaus kommen kann, die höher sind als gewünscht. Anders ausgedrückt kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems, die zu unerwünschten Emissionen führt, bestätigt werden, wenn das Verhältnis während eines Punkts in dem Antriebszyklus über den zweiten Schwellenwert steigt.
Wenn bestätigt wurde, dass die Fehlerrate über dem zweiten Schwellenwert liegt, kann abgeleitet werden, dass das AGR-System nicht beeinträchtigt ist. Bei 316 kann die Steuerung anzeigen, dass das AGR-System nicht beeinträchtigt ist, und kann die aktuelle AGR-Ventilposition erhalten werden, um die befohlenen AGR-Menge abzugeben.
Wenn jedoch bei 318 bestimmt wird, dass die Fehlerrate über dem zweiten Schwellenwert liegt, kann eine Beeinträchtigung der HD-AGR durch Einstellen eines Diagnosecodes (einer Kennzeichnung) angezeigt werden. Das HD-AGR-Ventil kann geschlossen werden, um einen HD-AGR-Strom durch das beeinträchtigte System zu unterbrechen.
7 zeigt eine beispielhafte Diagnose 700 eines HD-AGR-Systems während eines übermäßigen AGR-Stroms. Eine Diagnoseroutine, wie etwa die beispielhafte Routine 300 aus 3, kann verwendet werden, um eine Beeinträchtigung des AGR-Systems zu erfassen, die dazu führt, dass die gemessene (tatsächliche) AGR-Strömungsrate über der befohlenen AGR-Strömungsrate liegt. Der erste Verlauf, Linie 701, zeigt eine Veränderung der AGR-Strömungsrate (in g/s) im Zeitverlauf, wie auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt. In dem zweiten Verlauf zeigt Linie 710 eine gemessene AGR-Strömungsrate, wie auf Grundlage von Eingängen von Drucksensoren des AGR-Systems geschätzt. In diesem Beispiel liegt die gemessene AGR-Strömungsrate im Wesentlichen über der befohlenen AGR-Strömungsrate, was auf einen übermäßigen AGR-Strom bezogen auf den befohlenen AGR-Strom schließen lässt.
Wie in 3 erörtert, kann ein dynamisches Fehlertoleranzband mit einer oberen und einer unteren Grenze für einen übermäßigen AGR-Strom auf Grundlage der befohlenen AGR-Strömungsraten berechnet werden, um das AGR-System zu untersuchen. Linie 706 zeigt die obere Grenze des Toleranzbandes und Linie 708 zeigt die untere Grenze des Toleranzbandes. Die Differenz von der oberen Grenze des Toleranzbandes 708 und dem gemessenen AGR-Strom 710 kann über einen Testzeitraum t1 berechnet und akkumuliert werden, um den akkumulierten Massenstromfehler zu bestimmen. Linie 714 zeigt die Änderung des akkumulierten Massenstromfehlers (g/s) im Zeitverlauf. Der befohlene AGR-Massenstrom kann außerdem über den Testzeitraum t1 akkumuliert werden, um den akkumulierten befohlenen AGR-Massenstrom zu bestimmen. Um eine Fehlerrate zu bestimmen, kann ein Verhältnis des akkumulierten Massenstromfehlers zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Massenstrom berechnet werden. Linie 716 zeigt eine Änderung der Fehlerrate im Zeitverlauf. Die gestrichelte Linie 717 zeigt einen Fehlerratenschwellenwert, über dem angezeigt werden kann, dass das AGR-System beeinträchtigt ist. Linie 718 zeigt eine Kennzeichnung (einen Diagnosecode), die eingestellt werden kann, um eine Beeinträchtigung des AGR-Systems anzugeben, wenn die Fehlerrate auf den Schwellenwert 717 steigt. Wie in diesem Beispiel nachvollzogen werden kann, kann die Kennzeichnung am Ende des Testzeitraums, zu dem Zeitpunkt t1, eingestellt werden, wenn die Fehlerrate auf den Schwellenwert 717 steigt, wodurch eine Beeinträchtigung des AGR-Systems angezeigt wird. Das AGR-Ventil kann als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung in eine geschlossene Position betätigt werden und eine weitere AGR-Zuführung kann unterbrochen werden.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 400, das für die Diagnose des HD-AGR-Systems (wie etwa das HD-AGR-System 144 aus 1) während eines unerwünschten AGR-Stroms (AGR-Strom erfasst, wenn keine AGR befohlen wird) umgesetzt werden kann. Das Verfahren 400 kann Teil des beispielhaften Verfahrens 200 sein, das in 2 gezeigt ist, und kann bei Schritt 240 des Verfahrens 200 ausgeführt werden.
Bei 402 kann die Steuerung die tatsächliche AGR-Massenströmungsrate (Strömungsrate des Abgases, das durch den HD-AGR-Kanal strömt) auf Grundlage von Eingängen von einem oder mehreren AGR-Sensoren abrufen, wie etwa einem AGR-Deltadrucksensor und einem AGR-Absolutdrucksensor, die an das AGR-System gekoppelt sind. Alternativ kann die AGR-Strömungsrate durch die einen oder mehreren Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren abgeleitet werden, die an den Verdichtereinlass gekoppelt sind. AGR kann aufgrund einer Beeinträchtigung, wie etwa aufgrund einer Leckage des AGR-Ventils oder wenn das AGR-Ventil in einer offenen Position festsitzt, durch den AGR-Kanal strömen, sogar, wenn keine AGR-Zuführung befohlen wird. Die Steuerung kann außerdem den Ansaugluftmassenstrom auf Grundlage von Eingängen von einem Ansaugluftstromsensor (wie etwa dem Sensor 125 aus 1) bestimmen.
Bei 404 kann eine feste AGR-Grenze für einen unerwünschten AGR-Strom auf Grundlage von Emissionssteuerregulierungen bestimmt werden. Die feste AGR-Grenze kann ein konstanter Wert sein und ein AGR-Strom über der festen AGR-Grenze für eine vorbestimmte Zeitdauer kann zu einem unerwünschten Emissionsniveau führen. Die feste AGR-Grenze kann sich von einer dynamisch eingestellten oberen und unteren AGR-Grenze des Schwellenwertbandes unterscheiden, die für die Diagnose des AGR-Systems für einen nicht ausreichenden und übermäßigen AGR-Strom verwendet werden. Die feste AGR-Grenze für einen unerwünschten AGR-Strom kann auf Grundlage von Gleichung 10 wie folgt berechnet werden: $T_{3} = M_{c m d}^{^{.}} + S_{e r r}$
wobei T₃ die feste AGR-Grenze ist und und Serr die feste Fehlerspanne ist.
Bei 406 kann der Massenstromfehler zwischen der festen AGR-Grenze und dem gemessenen Ansaugluftmassenstrom über einen Antriebszyklus (Testzeitraum, in dem AGR-Stromfreiheit befohlen wird) bestimmt werden. Wenn kein AGR-Strom erwünscht ist, führt die Verwendung des akkumulierten Luftstroms zu einem maximalen Referenzwert eines möglichen gemessenen AGR-Massenstroms für die Fehlerratenberechnung. Bei 408 kann ein akkumulierter Massenstromfehler über den aktuellen Antriebszyklus, wie durch Gleichung 11 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{m f 3} = \sum (M_{m d}^{^{.}} - T_{3})$
wobei E_mf3 der akkumulierte Massenstromfehler über den aktuellen Antriebszyklus ist, T₃ die feste AGR-Grenze ist und $M_{m d}^{^{.}}$
der gemessenen AGR-Massenstrom ist.
Bei 410 kann ein Ansaugluftmassenstrom über den aktuellen Antriebszyklus, wie durch Gleichung 12 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{a f} = \sum M_{a f}^{^{.}}$
wobei E_af der akkumulierte befohlene Ansaugluftmassenstrom über den aktuellen Antriebszyklus ist und Maf der Ansaugluftmassenstrom ist.
Bei 412 kann ein Verhältnis des akkumulierten Massenstromfehlers zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom wie in Gleichung 13 gezeigt wie folgt geschätzt werden: $E_{V e r h ä l t n i s 3} = \frac{\sum (M_{m d}^{^{.}} - T_{3})}{\sum M_{a f}^{^{.}}}$
wobei E_Verhältnis3 die dritte Fehlerrate des akkumulierten Massenstroms zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom ist. Die dritte Fehlerrate kann mit einem dritten Schwellenwert, threshold_3, verglichen werden. Bei 414 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die dritte Fehlerrate über dem dritten Schwellenwert liegt. Der dritte Schwellenwert kann den Punkt in dem Antriebszyklus darstellen, an dem es aufgrund des unerwünschten AGR-Stroms zu Emissionsniveaus kommen kann, die höher sind als gewünscht. Anders ausgedrückt kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems (wie etwa eine Leckage des AGR-Ventils), die zu unerwünschten Emissionen führt, bestätigt werden, wenn das Verhältnis während eines Punkts in dem Antriebszyklus über den dritten Schwellenwert steigt.
Wenn bestätigt wurde, dass die Fehlerrate unter dem dritten Schwellenwert liegt, kann abgeleitet werden, dass das HD-AGR-System nicht beeinträchtigt ist, und kann das Emissionsniveau innerhalb annehmbarer Grenzen verbleiben. Bei 416 kann die Steuerung anzeigen, dass das HD-AGR-System nicht beeinträchtigt ist, und kann die aktuelle AGR-Ventilposition in der geschlossenen Position gehalten werden. Wenn jedoch bei 418 bestimmt wird, dass die Fehlerrate über dem dritten Schwellenwert liegt, kann eine Beeinträchtigung der HD-AGR durch Einstellen eines Diagnosecodes (z. B. einer Kennzeichnung) angezeigt werden. Das HD-AGR-Ventil kann in der geschlossen gehalten werden, um einen weiteren AGR-Strom durch das beeinträchtigte System zu unterbrechen.
6 zeigt eine beispielhafte Diagnose 600 eines HD-AGR-Systems während eines unerwünschten AGR-Stroms. Eine Diagnoseroutine, wie etwa die beispielhafte Routine 400 aus 4, kann verwendet werden, um eine Beeinträchtigung des AGR-Systems zu erfassen, die zu dem unerwünschten AGR-Strom führt, wenn keine AGR befohlen wird. Der erste Verlauf, Linie 604, zeigt die befohlene AGR-Strömungsrate (in g/s) im Zeitverlauf, wie auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt. In diesem Beispiel ist die befohlene AGR-Strömungsrate null, da keine AGR gewünscht ist. Linie 608 zeigt eine gemessene AGR-Strömungsrate, wie auf Grundlage von Eingängen von Drucksensoren des AGR-Systems geschätzt. In diesem Beispiel ist die gemessene AGR-Strömungsrate ungleich null, was auf einen unerwünschten AGR-Strom bezogen auf den befohlenen HD-AGR-Strom schließen lässt.
Wie in 4 erörtert, kann eine feste AGR-Grenze, Linie 606, für einen unerwünschten AGR-Strom auf Grundlage von Emissionssteuerregulierungen berechnet werden, um das AGR-System zu untersuchen. Die Differenz von dem gemessenen AGR-Strom 608 und der festen AGR-Grenze 606 kann über einen Testzeitraum t1 berechnet und akkumuliert werden, um den akkumulierten Massenstromfehler zu bestimmen. Linie 614 zeigt die Änderung des akkumulierten Massenstromfehlers (g/s) im Zeitverlauf. Der Ansaugluftmassenstrom kann außerdem über den Testzeitraum t1 akkumuliert werden, um den akkumulierten Ansaugluftmassenstrom zu bestimmen. Ein Verhältnis des akkumulierten Massenstromfehlers zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom kann berechnet werden, um eine Fehlerrate zu bestimmen. Linie 616 zeigt eine Änderung der Fehlerrate im Zeitverlauf. Die gestrichelte Linie 617 zeigt einen Fehlerratenschwellenwert, über dem angezeigt werden kann, dass das AGR-System beeinträchtigt ist. Linie 618 zeigt eine Kennzeichnung (einen Diagnosecode), die eingestellt werden kann, um eine Beeinträchtigung des AGR-Systems anzugeben, wenn die Fehlerrate auf den Schwellenwert 617 steigt. Wie in diesem Beispiel nachvollzogen werden kann, kann die Kennzeichnung am Ende des Testzeitraums, zu dem Zeitpunkt t1, eingestellt werden, wenn die Fehlerrate auf den Schwellenwert 617 steigt, wodurch eine Beeinträchtigung (wie etwa eine Leckage in dem AGR-Ventil) des HD-AGR-Systems angezeigt wird. Das HD-AGR-Ventil kann als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung in der geschlossenen Position gehalten werden, um eine zukünftige HD-AGR-Zuführung zu deaktivieren.
8 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz 800, die eine Diagnoseroutine des HD-AGR-Systems aus 1 veranschaulicht. Eine ähnliche Diagnoseroutine kann für ein ND-AGR-System ebenfalls ausgeführt werden. Eine Beeinträchtigung des HD-AGR-Systems, die zu einem unerwünschten, übermäßigen oder nicht ausreichenden AGR-Strom führt, kann nach der Diagnoseroutine angezeigt werden. Die Horizontale (x-Achse) kennzeichnet die Zeit und die vertikalen Markierungen tl-t4 stellen signifikante Zeitpunkte beim Betrieb des Verbrennungsmotorabgassystems dar.
Der erste Verlauf, Linie 802, zeigt eine Veränderung der Verbrennungsmotorlast im Zeitverlauf, wie über Eingänge von einem Pedalpositionssensor geschätzt. Der zweite Verlauf, Linie 804, zeigt eine Abgastemperatur, wie über Eingänge von einem Abgastemperatursensor geschätzt. Der dritte Verlauf, Linie 806, zeigt eine befohlene AGR-Strömungsrate, wie auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsparametern geschätzt, wie etwa Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotorlast und Verbrennungsmotortemperatur. Der vierte Verlauf, Linie 808, zeigt eine Position des HD-AGR-Ventils. Der fünfte Verlauf, Linie 810, zeigt eine gemessene AGR-Strömungsrate, wie auf Grundlage von Eingängen von Drucksensoren des AGR-Systems geschätzt. Der sechste Verlauf, Linie 814, zeigt eine Fehlerrate eines akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und eines akkumulierten befohlenen AGR-Massenstroms. Der akkumulierte AGR-Massenstromfehler beinhaltet eine Differenz von einer Grenze eines Toleranzbandes und der gemessenen AGR-Strömungsrate, die über einen Zeitraum des Diagnosetests akkumuliert wird. Der akkumulierte befohlene AGR-Massenstrom kann außerdem unter Berücksichtigung des AGR-Massenstroms über den Zeitraum des Tests geschätzt werden. Die gestrichelte Linie 815 kennzeichnet einen Fehlerratenschwellenwert, über dem bestimmt werden kann, dass das AGR-System beeinträchtigt ist. Der Schwellenwert 815 kann auf einem gemessenen Abgasemissionsniveau basieren, darunter einem von einem Abgas-NOx-Niveau und einem Abgasfeinstaubniveau. Somit kann sich der Schwellenwert für die AGR-Diagnose unterscheiden, wenn der gemessene AGR-Strom unter dem befohlenen AGR-Strom liegt, wenn der gemessene AGR-Strom über dem befohlenen AGR-Strom liegt oder wenn der gemessene AGR-Strom über der befohlenen AGR-Stromfreiheit liegt. Der siebte Verlauf, Linie 818, zeigt eine Position einer Kennzeichnung, die eine Beeinträchtigung des AGR-Systems anzeigt.
Vor dem Zeitpunkt t1 wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet und das Fahrzeug wird nicht unter Verwendung von Verbrennungsmotordrehmoment angetrieben. Zum Zeitpunkt t1 startet der Verbrennungsmotor als Reaktion auf einen Bedienerdrehmomentbedarf aus dem Ruhezustand nach einem Zeitraum von Inaktivität. Die Steuerung kann auf Grundlage von Betriebsbedingungen, darunter Verbrennungsmotorlast, Verbrennungsmotordrehzahl und Verbrennungsmotortemperatur, bestimmen, dass AGR für Verbrennungsmotorbetriebe zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 nicht gewünscht ist. Somit wird das AGR-Ventil zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 in der geschlossenen Position gehalten, um den AGR-Strom zu deaktivieren. Wie in diesem Beispiel nachvollzogen werden kann, besteht kein unerwünschter AGR-Strom zwischen t1 und t2; somit wird keine AGR-Systemdiagnose ausgeführt und die Kennzeichnung nicht eingestellt.
Wenn jedoch eine Beeinträchtigung in dem AGR-System vorliegt (wie etwa eine Leckage in dem AGR-Ventil), wie durch die gestrichelte Linie 811 gezeigt, kann ein unerwünschter AGR-Strom auftreten. Wenn ein unerwünschter AGR-Strom erfasst wurde, kann eine Diagnoseroutine eingeleitet werden. Dabei kann eine AGR-Beeinträchtigung als Reaktion auf einen gemessenen AGR-Strom ungleich null auf Grundlage davon, dass die Fehlerrate (gestrichelte Linie 812) von der akkumulierten Differenz von dem gemessenen AGR-Strom ungleich null und einer festen AGR-Grenze zu einem akkumulierten Ansaugluftstrom, über dem Schwellenwert 815 liegt, angezeigt werden. Die akkumulierte Differenz und der akkumulierte Ansaugluftstrom können zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 geschätzt werden. Wenn die Fehlerrate (Linie 812) zu dem Zeitpunkt t2 den Schwellenwert 815 erreicht, kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems, die einen unerwünschten AGR-Strom hervorruft, angezeigt werden und folglich kann, wie durch die gestrichelte Linie 816 gezeigt, die Kennzeichnung (der eingestellte Diagnosecode) zum Zeitpunkt t2 eingestellt werden. Das AGR-Ventil kann als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems, die einen unerwünschten AGR-Strom hervorruft, in der geschlossenen Position gehalten werden, um einen zukünftigen AGR-Strom zu deaktivieren.
Zu dem Zeitpunkt t2 ist AGR als Reaktion auf eine Erhöhung der Verbrennungsmotortemperatur für Verbrennungsmotorbetriebe erforderlich. Die befohlene Menge an AGR wird durch die Steuerung auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsparametern bestimmt, wie etwa Verbrennungsmotortemperatur, Verbrennungsmotorlast und Verbrennungsmotordrehzahl. Die Öffnung des AGR-Ventils wird eingestellt, um eine befohlene Menge an AGR zu dem Ansaugkrümmer zu ermöglichen. Zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 ist die gemessene (tatsächliche) Menge an abgegebener AGR im Wesentlichen gleich der befohlenen AGR-Menge. Somit wird zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 keine AGR-Diagnose ausgeführt und kann die Kennzeichnung in der Aus-Position gehalten werden.
Wenn jedoch ein übermäßiger AGR-Strom erfasst wird, wie etwa, wenn der gemessene AGR-Strom im Wesentlichen über dem befohlenen AGR-Strom liegt (wie durch die gestrichelte Linie 811 gezeigt), kann eine Diagnoseroutine eingeleitet werden, um eine Beeinträchtigung in dem AGR-System anzugeben, die den übermäßigen AGR-Strom hervorruft. Wenn der gemessene AGR-Strom über dem befohlenen AGR-Strom liegt, kann eine Fehlerrate (wie durch die gestrichelte Linie 813 gezeigt) von der akkumulierten Differenz von dem gemessenen AGR-Strom und einer oberen AGR-Grenze eines Toleranzbandes zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Strom geschätzt werden. Das Verhältnis kann dann mit dem Schwellenwert 815 verglichen werden und bei dem Zeitpunkt t3 kann als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über dem Schwellenwert 815 liegt, eine Beeinträchtigung des AGR-Systems angezeigt werden. Als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems, die einen übermäßigen AGR-Strom hervorruft, kann die Kennzeichnung zu dem Zeitpunkt t3 eingestellt werden und kann das AGR-Ventil in eine geschlossene Position betätigt werden, wodurch ein zukünftiger AGR-Strom deaktiviert wird.
Zu dem Zeitpunkt t3 liegt eine Erhöhung der für Verbrennungsmotorbetriebe befohlenen AGR-Menge als Reaktion auf eine Verringerung der Verbrennungsmotorlast vor. Die Öffnung des AGR-Ventils wird vergrößert, um die erhöht AGR-Menge zuzuführen. Zwischen dem Zeitpunkt t3 und t4 wird jedoch beobachtet, dass keine wesentliche Erhöhung des AGR-Stroms (bezogen auf den AGR-Strom zwischen t2 und t3) vorliegt, selbst wenn die Öffnung des AGR-Ventils vergrößert wird. Somit wird als Reaktion auf den nicht ausreichenden AGR-Strom zu dem Zeitpunkt t3 eine Diagnoseroutine eingeleitet. Wenn der gemessene AGR-Strom niedriger ist als der befohlene AGR-Strom, wird eine Fehlerrate 814 von der akkumulierten Differenz von dem gemessenen AGR-Strom und einer unteren AGR-Grenze des Toleranzbandes zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Strom geschätzt. Das Verhältnis wird dann mit dem Schwellenwert 815 verglichen und bei dem Zeitpunkt t4 wird als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über dem Schwellenwert 815 liegt, eine Beeinträchtigung des AGR-Systems angezeigt. Die Kennzeichnung wird als Reaktion auf die Anzeige der Beeinträchtigung des AGR-Systems, die einen nicht ausreichenden AGR-Strom bewirkt, zu dem Zeitpunkt t4 eingestellt. Außerdem wird das AGR-Ventil als Reaktion auf die Erfassung der Beeinträchtigung des AGR-Systems zu dem Zeitpunkt t4 in eine geschlossene Position betätigt, um den Abgasstrom durch das beeinträchtigte AGR-System zu unterbrechen. Nach dem Zeitpunkt t4 ist die Kennzeichnung weiterhin eingestellt und bleibt die AGR deaktiviert.
Die 9A-9B veranschaulichen ein beispielhaftes Verfahren 900, das bei einem Hybridfahrzeug für die Diagnose des an einen Verbrennungsmotor gekoppelten Abgasrückführungs-(AGR-)Systems (wie etwa das Hochdruck-AGR-System 144 und oder das Niederdruck-AGR-System 142 in 1) umgesetzt werden kann.
Bei 902 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob eine Verbrennungsmotorabschaltung angefordert wurde. Das Hybridfahrzeug kann über Verbrennungsmotordrehmoment und/oder Elektromotordrehmoment betrieben werden. Das Hybridfahrzeug kann bei Bedingungen, bei denen das Drehmoment geringer als der Drehmomentbedarf des Bedieners ist, über Elektromotordrehmoment betrieben werden. Das Schwellendrehmoment kann auf Grundlage einer maximalen Leistungsmenge, die von dem Elektromotor (wie etwa der elektrischen Maschine 152 aus 1) geliefert werden kann, kalibriert werden. Außerdem kann der Fahrzeugbetrieb über Elektromotordrehmoment auf einem Ladezustand (state of charge - SOC) einer Batterie (wie etwa der Traktionsbatterie 58 aus 1), die dem Elektromotor Leistung zuführt, basiert sein. Das Fahrzeug kann bei Bestätigung, dass der Batterie-SOC über einem Schwellen-SOC liegt, von einem Betrieb über Verbrennungsmotordrehmoment in einen Betrieb über Elektromotordrehmoment überführt werden, wobei der Schwellen -SOC dem Drehmomentbedarf des Bedieners entspricht. Eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor kann als Reaktion auf ein Drehmoment, das geringer als ein Schwellendrehmomentbedarf des Bedieners ist, und einen Batterie-SOC, der höher als ein Schwellen-Batterie-SOC ist, erfolgen.
Wenn bestimmt wird, dass keine Verbrennungsmotorabschaltung angefordert wurde, kann bei 904 der aktuelle Verbrennungsmotorbetrieb erhalten werden. Kraftstoff kann zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern über eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zugeführt werden und der Zündfunken kann für jeden Verbrennungsmotorzylinder aktiviert werden. Ein erstes AGR-Ventil, das in einem Niederdruck-AGR-(ND-AGR-)Kanal untergebracht ist, und/oder ein zweites AGR-Ventil, das in einem Hochdruck-AGR-(HD-AGR-)Kanal gekoppelt ist, können zumindest teilweise offen sein, um einen Teil des Abgases zu dem Ansaugkrümmer zurückzuführen. Der jeweilige Öffnungsgrad des ersten AGR-Ventils und des zweiten AGR-Ventils kann auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen, wie etwa Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotortemperatur und Verbrennungsmotorlast, geschätzt werden. In einem Beispiel kann die Steuerung eine Lookup-Tabelle verwenden, wobei die Eingabe Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors ist und die Ausgabe der jeweilige Grad der Öffnung des ersten AGR-Ventils und des zweiten AGR-Ventils ist, um die jeweilige Öffnung des ersten AGR-Ventils und des zweiten AGR-Ventils zu schätzen. Während der AGR-Zufuhr kann die Steuerung eine Diagnose für eine AGR-Strömungsrate, die niedriger als gewünscht ist, (wie in Verfahren 200 aus 2 erörtert) oder eine AGR-Strömungsrate, die höher als gewünscht ist, (wie in Verfahren 300 aus 3 erörtert) ausführen.
Wenn bestimmt wird, dass eine Verbrennungsmotorabschaltung angefordert wurde, beinhaltet die Routine bei 906 Bestimmen, ob Eintrittsbedingungen für eine Diagnose des AGR-Ventils (des ersten AGR-Ventils oder des zweiten AGR-Ventils) erfüllt sind. In einem Beispiel können die Eintrittsbedingungen eine Anzeige beinhalten, dass eine Schwellendauer (z. B. 1 Tag, 2 Tage, 5 Tage, 10 Tage, 15 Tage, mehr als 20 Tage, aber weniger als 30 Tage usw.) seit einer vorherigen AGR-Ventil-Diagnose vergangen ist. Eintrittsbedingungen für das Ausführen der AGR-Ventil-Diagnoseroutine können eine über einem Schwellenwert (wie zum Beispiel über 5 %) liegende Erhöhung des Abgas-NOx-Gehalts, wie über einen NOx-Sensor geschätzt, der an eine Abgasemissionssteuervorrichtung gekoppelt ist, beinhalten.
Wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen für eine AGR-Ventil-Diagnose für zumindest eines von dem ersten AGR-Ventil und dem zweiten AGR-Ventil nicht erfüllt sind, kann der Verbrennungsmotor bei 908 abgeschaltet werden, ohne eine AGR-Ventil-Diagnose einzuleiten. Um den Verbrennungsmotor abzuschalten, kann die Steuerung die Kraftstoffeinspritzung und den Zündfunken zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder aussetzen. Bei der Verbrennungsmotorabschaltung kann der Elektromotor betrieben werden, um das Fahrzeug anzutreiben.
Wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen für eine AGR-Ventil-Diagnose für zumindest eines von dem ersten AGR-Ventil und dem zweiten AGR-Ventil erfüllt sind, kann die AGR-Ventil-Diagnose eingeleitet werden. Wenn die Bedingungen für eine Ventil-Diagnose für beide AGR-Ventile erfüllt sind, kann die Diagnose jedes von dem ersten AGR-Ventil und dem zweiten AGR-Ventil gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden. Bei 910 kann die Verbrennungsmotorverbrennung ausgesetzt werden. Die Steuerung kann die Kraftstoffeinspritzung und den Zündfunken zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder aussetzen. Beim Aussetzen der Verbrennung kann die Verbrennungsmotordrehzahl beginne, stetig abzunehmen.
Bei 914 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob sich die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine Schwellendrehzahl reduziert hat. Die Schwellendrehzahl kann einer Verbrennungsmotordrehzahl entsprechen, bei der der Verbrennungsmotor vor dem Einleiten der Diagnoseroutine des AGR-Ventils stabilisiert werden kann. In einem Beispiel kann die Schwellendrehzahl 900 U/min betragen. Durch Stabilisieren der Verbrennungsmotordrehzahl bei der Schwellendrehzahl kann vor der AGR-Ventil-Diagnose ein stetige Ansaugluftstromzufuhr sichergestellt werden. Wenn bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl die Schwellendrehzahl nicht erreicht hat, kann die Steuerung bei 916 vor dem Einleiten der AGR-Ventil-Diagnose darauf warten, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Schwellendrehzahl reduziert.
Wenn bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl die Schwellendrehzahl erreicht hat, kann der Verbrennungsmotor bei 918 über den Elektromotor mit einer Leerlaufdrehzahl gedreht werden. Der Zeitraum (hier als virtueller Leerlauf bezeichnet), in dem der Elektromotor den Verbrennungsmotor mit der Leerlaufdrehzahl dreht, kann ein Fenster bereitstellen, um Daten für die AGR-Ventil-Diagnose zu erheben. In einem Beispiel kann die Leerlaufdrehzahl 600 U/min betragen. Bei 920 kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor, der an das AGR-Ventil gekoppelt ist, senden, um das AGR-Ventil in eine komplett geschlossene Position zu betätigen. Beim vollständigen Schließen des Ventils kann kein Gas (keine Luft) mehr über den AGR-Kanal strömen.
In einem Beispiel kann die AGR-Ventil-Diagnoseroutine während einer vorangehenden virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufbedingung begonnen haben, wobei jedoch die während des vorangehenden Diagnosefensters erhobenen Daten nicht ausreichend gewesen sein können, um die AGR-Ventil-Diagnose abzuschließen. Wenn ein unvollständiger Datensatz für die AGR-Diagnose verfügbar ist, kann der Datensatz bei 922 optional aus dem Steuerungsspeicher abgerufen werden.
Bei 924 kann die Steuerung einen tatsächlichen AGR-Massenstrom auf Grundlage von Eingängen von einem oder mehreren AGR-Sensoren, wie etwa einem AGR-Deltadrucksensor (wie etwa dem Deltadrucksensor 194 aus 1) und einem AGR-Absolutdrucksensor, die an das AGR-System gekoppelt sind, schätzen. Da der Verbrennungsmotor nicht verbrennt, kann der AGR-Massenstrom (sofern vorhanden) Luft, die durch den Abgaskanal strömt, darstellen. Aufgrund einer Beeinträchtigung, wie etwa aufgrund einer Leckage des AGR-Ventils oder wenn das AGR-Ventil in einer offenen Position festsitzt, kann AGR durch den AGR-Kanal strömen, sogar, wenn aufgrund einer Beeinträchtigung keine AGR-Zuführung befohlen wird. Außerdem kann die Steuerung den Ansaugluftmassenstrom auf Grundlage von Eingängen von einem Ansaugluftstromsensor (wie etwa dem Sensor 125 aus 1) bestimmen.
Bei 926 kann ein fester Toleranzschwellenwert für einen unerwünschten AGR-Strom auf Grundlage von Emissionssteuerregulierungen bestimmt werden. Der feste Toleranzschwellenwert kann ein konstanter Wert sein und ein AGR-Strom über dem festen Toleranzschwellenwert für eine vorbestimmte Zeitdauer kann zu unerwünschten Emissionsniveaus führen. In einem Beispiel kann der feste Toleranzschwellenwert die feste AGR-Grenze sein, wie zuvor durch Gleichung 10 (in Schritt 404 aus 4) bestimmt. In einem anderen Beispiel kann sich der feste Toleranzschwellenwert von der zuvor bestimmten AGR-Grenze unterscheiden.
Bei 928 kann der Massenstromfehler zwischen dem festen Toleranzschwellenwert und dem gemessenen AGR-Massenstrom während des Diagnosefensters (der Verbrennungsmotor wird mit der Leerlaufdrehzahl gedreht) bestimmt werden. Bei 930 kann ein akkumulierter AGR-Massenstromfehler über das Diagnosefenster, wie durch Gleichung 14 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{m f 4} = \sum (M_{m d h}^{^{.}} - T_{4})$
wobei E_mf4 der akkumulierte AGR-Massenstromfehler über dem Diagnosefenster ist, T₄ das feste Toleranzbandes ist und $M_{m d h}^{^{.}}$
der gemessenen AGR-Massenstrom während des virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufs ist. In einem Beispiel, wenn bei Schritt 922 ein unvollständiger Datensatz abgerufen wurde, kann der akkumulierte AGR-Massenstromfehler wie durch Gleichung 15 angegeben berechnet werden: $E_{m f 4} = \sum (M_{m d h}^{^{.}} - T_{4}) + E_{m f 4_1}$
wobei E_{mf4_1} der akkumulierte AGR-Massenstromfehler, der aus dem vorangehenden Diagnosefenster abgerufen wurde, ist.
Bei 930 kann ein Ansaugluftmassenstrom über dem Diagnosefenster, wie durch Gleichung 16 angegeben, wie folgt bestimmt werden: $E_{a f 4} = \sum M_{a f}^{^{.}}$
wobei E_af4 der akkumulierte befohlene Ansaugluftmassenstrom über dem Diagnosefenster ist und $M_{a f}^{^{.}}$
der Ansaugluftmassenstrom ist. In einem Beispiel, wenn bei Schritt 922 ein unvollständiger Datensatz abgerufen wurde, kann der akkumulierte Ansaugluftmassenstromfehler wie durch Gleichung 17 angegeben berechnet werden: $E_{a f 4} = \sum M_{a f}^{^{.}} + E_{a f 4_1}$
wobei E_{af4_1} der akkumulierte Ansaugluftmassenstromfehler, der aus dem vorangehenden Diagnosefenster abgerufen wurde, ist.
Bei 934 kann ein Verhältnis (Fehlerrate) des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom wie in Gleichung 18 gezeigt wie folgt geschätzt werden: $E_{V e r h ä l t n i s 4} = \frac{E_{m f 4}}{E_{a f 4}}$
wobei E_Verhältnis4 die Fehlerrate des akkumulierten AGR-Massenstroms zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom ist.
Das Verfahren geht zu Schritt A über, wie in 9B ausgeführt.
Bei 936 (in 9B veranschaulicht) beinhaltet das Verfahren 900 Bestimmen, ob der Verbrennungsmotor für eine Dauer (Dauer des Verbrennungsmotorleerlaufs) im Leerlauf betrieben wurde, die länger als eine Schwellendauer ist. Die Schwellendauer kann einer Zeit entsprechen, die benötigt wird, damit der akkumulierte Ansaugluftmassenstrom eine erste Schwellenakkumulationsgrenze erreicht, bei der eine stetige Luftmasse durch den Verbrennungsmotor strömen kann. In einem Beispiel kann die Steuerung die erste Schwellenakkumulationsgrenze auf Grundlage der Kraftstoffeffizienz und Emissionsqualität kalibrieren. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung während der Kalibrierung der Schwellendauer das zum Drehen verbrauchte Maß an Batterieladung berücksichtigen, und die Steuerung kann mit dem Drehen des Verbrennungsmotors fortfahren bis ein vorbestimmtes Maß an Batterieladung verbraucht wurde. Des Weiteren kann die Steuerung die durch die Verbrennungsmotordrosselung und den verlängerten Verbrennungsmotorleerlauf bewirkte Fahrerwahrnehmung berücksichtigen. Der Zeitraum des virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufs kann länger als eine Schwellendauer sein, nach der der Fahrer eine unerwünschte Verzögerung bei der Verbrennungsmotorabschaltung wahrnimmt.
Wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Verbrennungsmotorleerlaufs kürzer als die gewünschte Schwellendauer ist, kann der Verbrennungsmotor bei 938 weiterhin über den Elektromotor mit der Leerlaufdrehzahl gedreht werden. Wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Verbrennungsmotorleerlaufs länger als die Schwellendauer ist, kann die Verbrennungsmotordrehung bei 939 ausgesetzt werden. Die Steuerung kann ein Signal an den Elektromotor senden, um das Drehen des Verbrennungsmotors anzuhalten. Der Elektromotor kann weiterhin betrieben werden, um das Fahrzeug anzutreiben.
Bei 940 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die Akkumulation eines Datensatzes abgeschlossen wurde. Ein vollständiger Datensatz kann ausreichend Datenpunkte beinhalten, um die AGR-Ventil-Diagnose abzuschließen. In einem Beispiel können ausreichend Datenpunkte (einschließlich des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und des akkumulierten Ansaugluftmassenstroms) beinhalten, dass der akkumulierte Ansaugluftmassenstrom eine zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht, wobei die zweite Schwellenakkumulationsgrenze höher als die erste Schwellenakkumulationsgrenze ist. Wenn der während der virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufbedingung (Diagnosefenster) akkumulierte Datensatz eine geringere Akkumulation als die zweite Schwellenakkumulation für den akkumulierten Ansaugluftmassenstrom beinhaltet, kann abgeleitet werden, dass weitere Datenpunkte (einschließlich des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und des akkumulierten Ansaugluftmassenstroms) vor dem Ausführen einer robusten Diagnose des AGR-Systems erhoben werden können. Wenn bestimmt wird, dass der Datensatz unvollständig ist, kann der Datensatz in dem Steuerungsspeicher gespeichert werden, und die Diagnose des AGR-Ventils kann bei 942 während der unmittelbar darauffolgenden (nächsten) virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufbedingung fortgesetzt werden.
Wenn bestimmt wird, dass der Datensatz vollständig ist, kann die AGR-Diagnose fortgesetzt werden. Das Verhältnis (Fehlerrate) des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers zu dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom (wie in Schritt 934 geschätzt) kann mit einem vierten Schwellenwert, Schwellenwert 4, verglichen werden. Bei 944 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die Fehlerrate über dem vierten Schwellenwert liegt. Der vierte Schwellenwert kann auf Grundlage eines Niveaus von unerwünschtem AGR-Strom, über dem die Emissionsqualität während eines anstehenden Verbrennungsmotorantriebszyklus nachteilig beeinflusst werden kann, kalibriert werden.
Wenn bestätigt wurde, dass die Fehlerrate unter dem vierten Schwellenwert liegt, kann abgeleitet werden, dass das System nicht beeinträchtigt ist, und kann das Emissionsniveau nicht durch einen beliebigen unerwünschten AGR-Strom beeinflusst werden. Bei 948 kann die Steuerung anzeigen, dass das AGR-System nicht beeinträchtigt ist, und kann die aktuelle AGR-Ventilposition in der geschlossenen Position gehalten werden. Wenn jedoch bei 946 bestimmt wird, dass die Fehlerrate über dem vierten Schwellenwert liegt, kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems durch Einstellen eines Diagnosecodes (z. B. einer Kennzeichnung) angezeigt werden. In einem Beispiel kann die Beeinträchtigung des AGR-Systems beinhalten, dass das AGR-Ventil in einer offen Position festsitzt oder eine Leckage in dem AGR-Ventil, die dazu führt, das AGR durch das AGR-Ventil strömt, selbst wenn es in eine geschlossene Position befohlen wird.
Als Reaktion auf das Erfassen der Beeinträchtigung des AGR-Ventils kann der AGR-Strom bei 947 während darauffolgender Verbrennungsmotorzyklen eingestellt werden. In einem Beispiel kann eine Öffnung des AGR-Ventils eingestellt werden, um die Beeinträchtigung des AGR-Ventils, die einen AGR-Strom bewirkt, selbst wenn das Ventil angewiesen wird, zu schließen, zu berücksichtigen. In einem anderen Beispiel kann als Reaktion auf das Erfassen der Beeinträchtigung des AGR-Ventils das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsmotors während des darauffolgenden Verbrennungsmotorbetriebs unter Berücksichtigung des unerwünschten AGR-Stroms eingestellt werden. Als ein Beispiel kann die Steuerung ein Signal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung senden, um die Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern einzustellen, um die den Verbrennungsmotorzylinder zugeführte AGR auszugleichen. Da die kontinuierliche Anwesenheit von AGR zu einer Beeinträchtigung der Verbrennungsqualität führen kann, kann in einem noch anderen Beispiel der Zündzeitpunkt eingestellt werden, um das beeinträchtige AGR-System auszugleichen.
In einem Beispiel kann die Datensatzakkumulation abgeschlossen sein bevor die Verbrennungsmotorleerlaufdauer die Schwellendauer erreicht, wie etwa in einem Szenario, in dem ein Teil des gesamten Datensatzes Daten beinhalten kann, die aus einer vorangehenden Verbrennungsmotorleerlaufbedingung (wie etwa in Schritt 922 abgerufen) abgerufen wurden. Demnach kann die Routine, selbst wenn bei 936 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotorleerlaufdauer geringer als die Schwellendauer ist, zu Schritt 940 übergehen, um zu bestimmen, ob der Datensatz vollständig ist. Wenn der Datensatz abgeschlossen ist bevor die Verbrennungsmotorleerlaufdauer die Schwellendauer erreicht, kann die Diagnose des AGR-Systems mit dem abgeschlossenen Datensatz ausgeführt werden, während der weitere AGR-Massenstrom und Ansaugluftmassenstrom für den verbleibenden Verbrennungsmotorleerlaufzeitraum weiterhin geschätzt werden können. Diese Daten, die nach Abschluss der AGR-Diagnose akkumuliert werden, können während der Datenakkumulation während einer unmittelbar darauffolgenden virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufbedingung als Ausgangspunkt verwendet werden. In einem Beispiel kann die Diagnose des AGR-Systems für zwei aufeinanderfolgende Datensätze ausgeführt werden und die AGR-Diagnose kann unter Berücksichtigung der beiden Datensätze abgeschlossen werden. Auf diese Weise können mehrere Datensätze aufgezeichnet werden und kann die Fehlerspanne bei der Diagnose reduziert werden.
Als ein Beispiel kann eine Diagnose des AGR-Systems für einen nicht ausreichenden AGR-Strom (wie in 2 erörtert) und einen übermäßigen AGR-Strom (wie in 3 erörtert) während des virtuellen Verbrennungsmotorleerlaufzeitraums ausgeführt werden. Das AGR-Ventil kann in eine teilweise geöffnete Position befohlen werden und der AGR-Strom durch den AGR-Kanal kann geschätzt werden. Wie in Verfahren 200 (Schritt 214) beschrieben, kann ein Toleranzband mit einer oberen Grenze und einer unteren Grenze auf Grundlage des befohlenen AGR-Stroms (der befohlenen AGR-Ventilöffnung) festgelegt werden. Wenn der geschätzte AGR-Strom über dem befohlenen AGR-Strom liegt, kann das Verhältnis der akkumulierten Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der oberen AGR-Grenze zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Strom mit einem Schwellenwert verglichen werden. Eine Beeinträchtigung des AGR-Systems kann auf Grundlage dessen, dass das Verhältnis über einem ersten Schwellenwert liegt (Schritt 224 in Verfahren 200) angezeigt werden. Gleichermaßen, wenn der geschätzte AGR-Strom unter dem befohlenen AGR-Strom liegt, kann das Verhältnis der akkumulierten Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der unteren AGR-Grenze zu dem akkumulierten befohlenen AGR-Strom mit einem Schwellenwert verglichen werden und kann eine Beeinträchtigung des AGR-Systems auf Grundlage dessen, dass das Verhältnis über einem zweiten Schwellenwert liegt (Schritt 314 in Verfahren 300) angezeigt werden.
10 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz 1000, die eine Diagnoseroutine eines Hochdruck-Abgasrückführsystems (wie etwa des HD-AGR-Systems 144 aus 1), das an ein Hybridfahrzeug aus 1 gekoppelt ist, veranschaulicht. Eine ähnliche Diagnoseroutine kann für ein Niederdruck-AGR-(ND-AGR-)System ebenfalls ausgeführt werden. Eine Beeinträchtigung des HD-AGR-Systems, wie etwa ein festsitzendes geöffnetes AGR-Ventil, kann im Anschluss an die Diagnoseroutine angezeigt werden. Die horizontale (x-Achse) kennzeichnet die Zeit und die vertikalen Markierungen t1 - t5 kennzeichnen wichtige Zeitpunkte beim Betrieb des Fahrzeugsystems.
Der erste Verlauf, Linie 1002, zeigt die Variation bei der Verbrennungsmotordrehzahl im Zeitverlauf, die über Eingänge geschätzt. Eine erste gestrichelte Linie 1001 zeigt eine erste Schwellenverbrennungsmotordrehzahl zum Stabilisieren des Ansaugluftstroms während des Auslaufens eines Verbrennungsmotors. Eine zweite gestrichelte Linie 1003 zeigt eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors. Der zweite Verlauf, Linie 1004, zeigt einen Betrieb eines Elektromotors (wie etwa der elektrischen Maschine 152 aus 1), der dazu imstande ist das Fahrzeug anzutreiben und/oder den Verbrennungsmotor zu drehen. Der dritte Verlauf, Linie 1006, zeigt einen Grad der Öffnung eines AGR-Ventils, das an den AGR-Kanal gekoppelt ist. Der vierte Verlauf, Linie 1008 zeigt eine gemessene AGR-Strömungsrate, wie auf Grundlage von Eingängen von Drucksensoren des AGR-Systems geschätzt. Die gestrichelte Linie 1009 zeigt eine AGR-Toleranzgrenze. Die AGR-Toleranzgrenze kann auf Grundlage von NOx-Emissionsgrenzen kalibriert werden. Ein unerwünschten AGR-Strom über der AGR-Toleranzgrenze während einer gewissen Dauer kann unerwünschte NOx-Emissionen bewirken. Der fünfte Verlauf, Linie 1010, zeigt den Ansaugluftstrom, wie über einen Ansaugkrümmer-Luftstromsensor geschätzt. Der sechste Verlauf, Linie 1012, zeigt eine Fehlerrate eines akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und eines akkumulierten befohlenen AGR-Massenstroms. Der akkumulierte AGR-Massenstromfehler beinhaltet eine Differenz zwischen einer AGR-Toleranzgrenze und der gemessenen AGR-Strömungsrate, die über einen Zeitraum des Diagnosetests akkumuliert (summiert) wird. Der akkumulierte Ansaugluftmassenstrom wird durch Akkumulieren (Summieren) des Ansaugluftmassenstroms über den Zeitraum des Tests geschätzt. Die gestrichelte Linie 1014 kennzeichnet eine Fehlerrate, über der bestimmt werden kann, dass das AGR-System beeinträchtigt ist. Der Schwellenwert 1014 kann auf einem gemessenen Abgasemissionsniveau basieren, darunter einem von einem Abgas-NOx-Niveau und einem Abgasfeinstaubniveau. Der siebte Verlauf, Linie 1016, zeigt eine Position einer Kennzeichnung, die eine Beeinträchtigung des AGR-Systems anzeigt, wie etwa, wenn das AGR-Ventil in einer teilweise geöffneten Position festsitzt.
Vor Zeitpunkt t1 wird der Verbrennungsmotor durch Verbrennung von Luft und Kraftstoff in den Verbrennungsmotorzylindern gedreht. Der Elektromotor wird nicht zum Fahrzeugantrieb betrieben. Das AGR-Ventil ist in einer geöffneten Position, um einen Teil des Abgases zu dem Ansaugkrümmer zurückzuführen. Da die Diagnose des AGR-Systems nicht abgeschlossen ist, wird die Kennzeichnung in einer Aus-Position gehalten.
Bei Zeitpunkt t1 wird als Reaktion auf eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor der Elektromotor aktiviert, um zum Antreiben des Fahrzeugs zu verwendendes Elektromotordrehmoment bereitzustellen. Außerdem wird das AGR-Ventil in eine geschlossene Position betätigt. Die Kraftstoffeinspritzung zu den Verbrennungsmotorzylindern wird deaktiviert, was dazu führt, dass der Verbrennungsmotor zwischen Zeitpunkt t1 und t2 ausläuft. Bei Zeitpunkt t2 wird abgeleitet, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl auf die erste Schwellenverbrennungsmotordrehzahl 1001 reduziert hat. Die Steuerung stabilisiert den Verbrennungsmotor bei der ersten Schwellendrehzahl und verzögert die Verbrennungsmotorabschaltung.
Zwischen Zeitpunkt t2 und t3 wird Leistung von dem Elektromotor verwendet, um den Verbrennungsmotor mit der Verbrennungsmotorleerlaufdrehzahl 1003 zu drehen. Der Zeitraum zwischen Zeitpunkt t2 und t3 umfasst ein Fenster zum Ausführen der Diagnose des AGR-Systems. Ein AGR-Massenstromfehler wird als eine Differenz zwischen dem momentanen AGR-Strom und der AGR-Toleranzgrenze 1009 geschätzt. Der AGR-Massenstromfehler wird über die Dauer des Fensters akkumuliert. Ein Ansaugluftmassenstrom wird außerdem über die Dauer des Fensters akkumuliert. Eine Fehlerrate wird zwischen dem akkumulierten AGR-Massenstromfehler und dem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom berechnet. Die Fehlerrate wird unter Berücksichtigung eines zuvor unvollständigen Datensatzes (der während eines unmittelbar vorangehenden Diagnosefensters erhoben wurde) akkumuliert. Am Ende des Diagnosefensters wird jedoch beobachtet, dass die Fehlerrate unter dem Schwellenwert 1014 liegt, wodurch angezeigt wird, dass das AGR-System nicht beeinträchtigt ist.
Der Verbrennungsmotor wird weiterhin über den Elektromotor mit der Leerlaufdrehzahl gedreht und ein neuer Datensatz wird für die Fehlerrate aufgezeichnet. Bei Zeitpunkt t4, bei Abschluss einer Schwellendauer seit der Einleitung der Verbrennungsmotordrehung über Maschinenleistung, wird die Verbrennungsmotordrehung unterbrochen. Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 läuft der Verbrennungsmotor in einen Ruhezustand aus. Nach Zeitpunkt t5 dreht der Verbrennungsmotor sich nicht mehr und das Fahrzeug wird über Maschinendrehmoment betrieben. Wenn sich der Verbrennungsmotor nicht mehr dreht, nehmen der Ansaugluftstrom und der AGR-Strom ebenfalls auf Null ab.
Wie durch die gestrichelte Linie 1013 gezeigt, wenn die Fehlerrate den Schwellenwert 1014 innerhalb von Zeitpunkt t2 erreicht hätte, wäre jedoch angezeigt worden, dass das AGR-System beeinträchtigt ist und die Kennzeichnung 1016 wäre gesetzt. Als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems kann das AGR-Ventil während darauffolgender Verbrennungsmotorzyklen eingestellt werden, wobei der übermäßige AGR-Strom, der durch die Beeinträchtigung bewirkt wird, berücksichtigt wird.
Auf diese Weise kann als Reaktion auf eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor durch opportunistisches Erzeugen einer Verbrennungsmotorleerlaufbedingung vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotor eine Diagnose des AGR-Systems für einen unerwünschten AGR-Strom in einem Verbrennungsmotor, der an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, ausgeführt werden. Durch Schätzen des unerwünschten AGR-Stroms, wenn kein AGR-Strom angefordert ist, können Beeinträchtigungen, wie etwa Leckagen in dem AGR-System, erkannt werden. Der technische Effekt des Ausführens der Diagnose des AGR-Systems über eine Schwellendauer besteht darin, dass fälschliche Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems aufgrund einer Variation des Ansaugluftmassenstroms reduziert werden können. Indem ermöglicht wird, dass eine Diagnose des AGR-Systems zuverlässig und präzise ausgeführt wird, können die Vorteile hinsichtlich Kraftstoffökonomie und Emissionen des Systems insgesamt auf Verbrennungsmotoren, die an ein Hybridfahrzeug gekoppelt sind, ausgeweitet werden.
Ein beispielhaftes Verfahren für einen Verbrennungsmotor, der an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, umfasst: beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl, Anzeigen einer Beeinträchtigung eines Abgasrückführungs-(AGR-)Systems auf Grundlage eines Verhältnisses einer akkumulierten Differenz zwischen einem gemessenen AGR-Strom und einer AGR-Grenze zu einem akkumulierten Ansaugluftstrom relativ zu einem Schwellenwert, und Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen auf Grundlage der Anzeige der Beeinträchtigung. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel erfolgt die Anzeige der Beeinträchtigung des AGR-Systems zusätzlich oder optional als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über dem Schwellenwert liegt, wobei der Schwellenwert auf Abgas-NOx-Niveaus basiert. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional das Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Aussetzen der Kraftstoffzufuhr und des Zündfunkens zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern und Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor für eine Schwellendauer. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele stellt zusätzlich oder optional der Elektromotor Drehmoment bereit, um das Hybridfahrzeug anzutreiben, während der Verbrennungsmotor mit der Leerlaufdrehzahl gedreht wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele basiert zusätzlich oder optional die Schwellendauer darauf, dass der akkumulierte Ansaugluftstrom eine erste Schwellenakkumulationsgrenze erreicht. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional die akkumulierte Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der AGR-Grenze akkumuliert, bis der akkumulierte Ansaugluftstrom eine zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht, wobei die zweite Schwellenakkumulationsgrenze höher als die erste Schwellenakkumulationsgrenze ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst zusätzlich oder optional das Verfahren ferner, als Reaktion darauf, dass der akkumulierte Ansaugluftstrom am Ende der ersten Schwellendauer unter der zweiten Schwellenakkumulationsgrenze liegt, Fortsetzen jedes von dem Akkumulieren der Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der AGR-Grenze und des Ansaugluftstroms während eines unmittelbar darauffolgenden Zeitraums der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl bis der akkumulierte Ansaugluftstrom die zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional der gemessene AGR-Strom über einen Drucksensor, der an eine Hochdruck-AGR-Leitung von stromaufwärts von einer Abgasturbine zu stromabwärts von einem Ansaugverdichter gekoppelt ist, geschätzt, während ein AGR-Ventil, das an die Hochdruck-AGR-Leitung gekoppelt ist, in einer geschlossenen Position gehalten wird. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems Anzeigen, dass das AGR-Ventil in einer zumindest teilweise geöffneten Position festsitzt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen Einstellen von einem oder mehreren von einer Öffnung des AGR-Ventils und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors, um eine durch die Beeinträchtigung bewirkte Änderung des AGR-Stroms auszugleichen.
Ein anderes beispielhaftes Verfahren für einen Verbrennungsmotor, der an einen Hybridfahrzeug gekoppelt ist, umfasst: wenn ein gemessener Abgasrückführungs-(AGR-)Strom während einer Verbrennungsmotordrehung mit einer Leerlaufdrehzahl unmittelbar im Anschluss an eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor größer als ein befohlener AGR-Strom ist, Akkumulieren von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom über eine Schwellendauer, und Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems als Reaktion darauf, dass ein Verhältnis des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und des Ansaugluftmassenstroms über einem Schwellenwert liegt In einem beliebigen vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional der befohlene AGR-Strom AGR-Stromfreiheit, und wobei der gemessene AGR-Strom höher als die befohlene AGR-Stromfreiheit ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional Akkumulieren von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom Abrufen von jedem von einem akkumulierten AGR-Massenstromfehler und einem akkumulierten Ansaugluftstrom aus einer unmittelbar vorangehenden Verbrennungsmotorleerlaufbedingung, und Fortsetzen des Akkumulierens von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom, bis die Schwellendauer erreicht ist, wobei der AGR-Massenstromfehler auf Grundlage des gemessenen AGR-Stroms und eines Toleranzschwellenwerts geschätzt wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele basiert zusätzlich oder optional die Schwellendauer auf dem akkumulierten Ansaugluftstrom. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst zusätzlich oder optional das Verfahren ferner, als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems, Befehlen eines AGR-Ventils, das an eine AGR-Leitung gekoppelt ist, in eine geschlossene Position und/oder Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors in darauffolgenden Verbrennungsmotorbetrieben. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional die Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, als Reaktion auf die Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor.
In noch einem anderen Beispiel umfasst ein Verbrennungsmotorsystem eines Fahrzeugs Folgendes: eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern, Schließen eines Abgasrückführungs-(AGR-)Ventils, das in einer AGR-Leitung aufgenommen ist, die einen Abgaskanal und einen Ansaugkanal koppelt, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen eines Verbrennungsmotors mit einer Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor, Schätzen von jedem von einem akkumulierten AGR-Massenstrom und einem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom während der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, und Anzeigen eines Beeinträchtigungszustands des AGR-Ventils auf Grundlage eines Verhältnisses des akkumulierten AGR-Massenstroms und des akkumulierten Ansaugluftmassenstroms. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet zusätzlich oder optional der Beeinträchtigungszustand Anzeigen, dass das AGR-Ventil nicht beeinträchtigt ist als Reaktion darauf, dass das Verhältnis unter einem Schwellenwert liegt, oder Anzeigen, dass das AGR-Ventil beeinträchtigt ist als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über einem Schwellenwert liegt. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional die Steuerung ferner Anweisungen zum: als Reaktion auf das Anzeigen der Beeinträchtigung des AGR-Ventils, Einstellen der Kraftstoffeinspritzung zu dem einen oder den mehreren Verbrennungsmotorzylindern und/oder Halten des AGR-Ventils in einer geschlossenen Position während darauffolgender Verbrennungsmotorbetriebe. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional der akkumulierte AGR-Massenstrom eine Summierung des AGR-Massenstroms, der über einen an die AGR-Leitung gekoppelten Drucksensor geschätzt wird, über eine Dauer der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, und wobei der akkumulierte Ansaugluftmassenstrom eine Summierung des Ansaugluftmassenstroms, der über einen an den Ansaugkanal gekoppelten Krümmerluftstromsensor geschätzt wird, über eine Dauer der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, beinhaltet.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine/r oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewendet werden. Zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gehören alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und weitere in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor, der an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl; Anzeigen einer Beeinträchtigung eines Abgasrückführungs-(AGR-)Systems auf Grundlage eines Verhältnisses einer akkumulierten Differenz zwischen einem gemessenen AGR-Strom und einer AGR-Grenze zu einem akkumulierten Ansaugluftstrom relativ zu einem Schwellenwert; und Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen auf Grundlage der Anzeige der Beeinträchtigung.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Anzeige der Beeinträchtigung des AGR-Systems als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über dem Schwellenwert liegt, wobei der Schwellenwert auf Abgas-NOx-Niveaus basiert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Aussetzen der Kraftstoffzufuhr und des Zündfunkens zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern und Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor für eine Schwellendauer.
Gemäß einer Ausführungsform stellt der Elektromotor Drehmoment bereit, um das Hybridfahrzeug anzutreiben, während der Verbrennungsmotor mit der Leerlaufdrehzahl gedreht wird.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die Schwellendauer darauf, dass der akkumulierte Ansaugluftstrom eine erste Schwellenakkumulationsgrenze erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform wird die akkumulierte Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der AGR-Grenze akkumuliert, bis der akkumulierte Ansaugluftstrom eine zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht, wobei die zweite Schwellenakkumulationsgrenze höher als die erste Schwellenakkumulationsgrenze ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: als Reaktion darauf, dass der akkumulierte Ansaugluftstrom am Ende der ersten Schwellendauer unter der zweiten Schwellenakkumulationsgrenze liegt, Fortsetzen jedes von dem Akkumulieren der Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der AGR-Grenze und des Ansaugluftstroms während eines unmittelbar darauffolgenden Zeitraums der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl bis der akkumulierte Ansaugluftstrom die zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gemessene AGR-Strom über einen Drucksensor, der an eine Hochdruck-AGR-Leitung von stromaufwärts von einer Abgasturbine zu stromabwärts von einem Ansaugverdichter gekoppelt ist, geschätzt, während ein AGR-Ventil, das an die Hochdruck-AGR-Leitung gekoppelt ist, in einer geschlossenen Position gehalten wird.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems Anzeigen, dass das AGR-Ventil in einer zumindest teilweise geöffneten Position festsitzt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen Einstellen von einem oder mehreren von einer Öffnung des AGR-Ventils und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors, um eine durch die Beeinträchtigung bewirkte Änderung des AGR-Stroms auszugleichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor, der an einen Hybridfahrzeug gekoppelt ist, Folgendes: wenn ein gemessener Abgasrückführungs-(AGR-)Strom während einer Verbrennungsmotordrehung mit einer Leerlaufdrehzahl unmittelbar im Anschluss an eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor größer als ein befohlener AGR-Strom ist, Akkumulieren von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom über eine Schwellendauer, und Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems als Reaktion darauf, dass ein Verhältnis des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und des Ansaugluftmassenstroms über einem Schwellenwert liegt
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der befohlene AGR-Strom AGR-Stromfreiheit, und wobei der gemessene AGR-Strom höher als die befohlene AGR-Stromfreiheit ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Akkumulieren von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom Abrufen von jedem von einem akkumulierten AGR-Massenstromfehler und einem akkumulierten Ansaugluftstrom aus einer unmittelbar vorangehenden Verbrennungsmotorleerlaufbedingung, und Fortsetzen des Akkumulierens von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom, bis die Schwellendauer erreicht ist, wobei der AGR-Massenstromfehler auf Grundlage des gemessenen AGR-Stroms und eines Toleranzschwellenwerts geschätzt wird.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die Schwellendauer auf dem akkumulierten Ansaugluftstrom.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems, Befehlen eines AGR-Ventils, das an eine AGR-Leitung gekoppelt ist, in eine geschlossene Position und/oder Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors in darauffolgenden Verbrennungsmotorbetrieben.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, als Reaktion auf die Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verbrennungsmotorsystem bereitgestellt, das eine Steuerung aufweist mit in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern; Schließen eines Abgasrückführungs-(AGR-)Ventils, das in einer AGR-Leitung aufgenommen ist, die einen Abgaskanal und einen Ansaugkanal koppelt; vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen eines Verbrennungsmotors mit einer Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor; Schätzen von jedem von einem akkumulierten AGR-Massenstrom und einem akkumulierten Ansaugluftmassenstrom während der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl; und Anzeigen eines Beeinträchtigungszustands des AGR-Ventils auf Grundlage eines Verhältnisses des akkumulierten AGR-Massenstroms und des akkumulierten Ansaugluftmassenstroms.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Beeinträchtigungszustand Anzeigen, dass das AGR-Ventil nicht beeinträchtigt ist als Reaktion darauf, dass das Verhältnis unter einem Schwellenwert liegt, oder Anzeigen, dass das AGR-Ventil beeinträchtigt ist als Reaktion darauf, dass das Verhältnis über einem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Steuerung ferner Anweisungen zum: als Reaktion auf das Anzeigen der Beeinträchtigung des AGR-Ventils, Einstellen der Kraftstoffeinspritzung zu dem einen oder den mehreren Verbrennungsmotorzylindern und/oder Halten des AGR-Ventils in einer geschlossenen Position während darauffolgender Verbrennungsmotorbetriebe.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der akkumulierte AGR-Massenstrom eine Summierung des AGR-Massenstroms, der über einen an die AGR-Leitung gekoppelten Drucksensor geschätzt wird, über eine Dauer der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, und wobei der akkumulierte Ansaugluftmassenstrom eine Summierung des Ansaugluftmassenstroms, der über einen an den Ansaugkanal gekoppelten Krümmerluftstromsensor geschätzt wird, über eine Dauer der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, beinhaltet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5508926 [0003]

Claims

Verfahren für einen Verbrennungsmotor, der an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, umfassend: beim Empfangen einer Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl; Anzeigen einer Beeinträchtigung eines Abgasrückführungs-(AGR-)Systems auf Grundlage eines Verhältnisses einer akkumulierten Differenz zwischen einem gemessenen AGR-Strom und einer AGR-Grenze zu einem akkumulierten Ansaugluftstrom relativ zu einem Schwellenwert, und Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen auf Grundlage der Anzeige der Beeinträchtigung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzeige der Beeinträchtigung des AGR-Systems als Reaktion darauf erfolgt, dass das Verhältnis über dem Schwellenwert liegt, wobei der Schwellenwert auf Abgas-NOx-Niveaus basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Aussetzen der Kraftstoffzufuhr und des Zündfunkens zu einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern und Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor für eine Schwellendauer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Schwellendauer darauf basiert, dass der akkumulierte Ansaugluftstrom eine erste Schwellenakkumulationsgrenze erreicht.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die akkumulierte Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der AGR-Grenze akkumuliert wird, bis der akkumulierte Ansaugluftstrom eine zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht, wobei die zweite Schwellenakkumulationsgrenze höher als die erste Schwellenakkumulationsgrenze ist.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend, als Reaktion darauf, dass der akkumulierte Ansaugluftstrom am Ende der ersten Schwellendauer unter der zweiten Schwellenakkumulationsgrenze liegt, Fortsetzen jedes von dem Akkumulieren der Differenz zwischen dem gemessenen AGR-Strom und der AGR-Grenze und des Ansaugluftstroms während eines unmittelbar darauffolgenden Zeitraums der Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl bis der akkumulierte Ansaugluftstrom die zweite Schwellenakkumulationsgrenze erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gemessene AGR-Strom über einen Drucksensor, der an eine Hochdruck-AGR-Leitung von stromaufwärts von einer Abgasturbine zu stromabwärts von einem Ansaugverdichter gekoppelt ist, geschätzt wird, während ein AGR-Ventil, das an die Hochdruck-AGR-Leitung gekoppelt ist, in einer geschlossenen Position gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems Anzeigen, dass das AGR-Ventil in einer zumindest teilweise geöffneten Position festsitzt, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei Einstellen des AGR-Stroms in darauffolgenden Verbrennungsmotorzyklen Einstellen von einem oder mehreren von einer Öffnung des AGR-Ventils und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors, um eine durch die Beeinträchtigung bewirkte Änderung des AGR-Stroms auszugleichen, beinhaltet.
Verbrennungsmotorsystem, das an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist, umfassend: eine Steuerung mit auf nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: wenn ein gemessener Abgasrückführungs-(AGR-)Strom während einer Verbrennungsmotordrehung mit einer Leerlaufdrehzahl unmittelbar im Anschluss an eine Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor größer als ein befohlener AGR-Strom ist, Akkumulieren von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom über eine Schwellendauer, und Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Systems als Reaktion darauf, dass ein Verhältnis des akkumulierten AGR-Massenstromfehlers und des Ansaugluftmassenstroms über einem Schwellenwert liegt.
System nach Anspruch 10, wobei der befohlene AGR-Strom AGR-Stromfreiheit beinhaltet, und wobei der gemessene AGR-Strom höher als die befohlene AGR-Stromfreiheit ist.
System nach Anspruch 10, wobei Akkumulieren von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom Abrufen von jedem von einem akkumulierten AGR-Massenstromfehler und einem akkumulierten Ansaugluftstrom aus einer unmittelbar vorangehenden Verbrennungsmotorleerlaufbedingung, und Fortsetzen des Akkumulierens von jedem von dem AGR-Massenstromfehler und dem Ansaugluftstrom, bis die Schwellendauer erreicht ist beinhaltet, wobei der AGR-Massenstromfehler auf Grundlage des gemessenen AGR-Stroms und eines Toleranzschwellenwerts geschätzt wird.
System nach Anspruch 10, wobei die Schwellendauer auf dem akkumulierten Ansaugluftstrom basiert.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend, als Reaktion auf die Anzeige einer Beeinträchtigung des AGR-Systems, Befehlen eines AGR-Ventils, das an eine AGR-Leitung gekoppelt ist, in eine geschlossene Position und/oder Einstellen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Verbrennungsmotors in darauffolgenden Verbrennungsmotorbetrieben.
System nach Anspruch 10, wobei die Verbrennungsmotordrehung mit der Leerlaufdrehzahl, als Reaktion auf die Abschaltanforderung für den Verbrennungsmotor, vor dem Auslaufen des Verbrennungsmotors, Drehen des Verbrennungsmotors mit der Leerlaufdrehzahl über einen Elektromotor beinhaltet.