DE102021207547A1 - Method and device for controlling a gas temperature at the outlet of a charge air cooler of an internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Gastemperatur (TLLKDs,Soll) am Austritt eines Ladeluftkühlers (14) einer Brennkraftmaschine (25) mit einer Niederdruck-Abgas-Rückführung (41), wobei Abgas über die Niederdruck-Abgas-Rückführung (41) zurückgeleitet wird, wobei in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl (neng) und einer aktuellen Soll-Zylinderfüllung (rlsoll) eine verbrauchsoptimierte Gastemperatur (TLLKDs,Eco) am Austritt des Ladeluftkühlers (14) für die Brennkraftmaschine (25) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit einer Kondensationsvermeidungsstrategie die Gastemperatur (TLLKDs,Soll) am Austritt des Ladeluftkühlers (14) über eine Regelung des Ladeluftkühlers (14) derart eingestellt wird, dass die verbrauchsoptimierte Gastemperatur (TLLKDs,Eco) kontinuierlich erhöht wird, bis ein aktueller Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW) einen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) unterschreitet oder eine vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur (TLLKDS,Lim) überschritten wird, wobei wenn der aktuelle Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) den vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) unterschreitet, die Rückleitung von Abgas über die Niederdruck-Abgas-Rückführung (41) verringert und/oder die Gastemperatur (TLLKDs,Soll) am Austritt des Ladeluftkühlers (14) verringert wird, um einen weiteren Feuchteeintrag durch zurückgeführtes Abgas über die Niederdruck-Abgasrückführung (41) zu vermeiden.Method for controlling a gas temperature (TLLKDs,Soll) at the outlet of a charge air cooler (14) of an internal combustion engine (25) with a low-pressure exhaust gas recirculation (41), wherein exhaust gas is fed back via the low-pressure exhaust gas recirculation (41), wherein in A consumption-optimized gas temperature (TLLKDs,Eco) at the outlet of the intercooler (14) for the internal combustion engine (25) is determined as a function of a current speed (neng) and a current target cylinder charge (rlsoll), the gas temperature (TLLKDs, Target) at the outlet of the intercooler (14) via a control of the intercooler (14) is set in such a way that the consumption-optimized gas temperature (TLLKDs,Eco) is continuously increased until a current ignition angle efficiency (ηZW) falls below a predeterminable ignition angle efficiency (ηZW,Lim). or a predetermined maximum allowable gas temperature (TLLKDS, Lim) is exceeded, where if the current Ignition angle efficiency (ηZW,Lim) falls below the predefinable ignition angle efficiency (ηZW,Lim), the recirculation of exhaust gas via the low-pressure exhaust gas recirculation (41) is reduced and/or the gas temperature (TLLKDs,Soll) at the outlet of the intercooler (14) is reduced , in order to avoid a further entry of moisture by recirculated exhaust gas via the low-pressure exhaust gas recirculation system (41).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Gastemperatur am Austritt eines Ladeluftkühlers einer Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgas-Rückführung.The invention relates to a method and a device for controlling a gas temperature at the outlet of a charge air cooler of an internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation.

Stand der TechnikState of the art

Die Aufgabe des Ladeluftkühlers bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren ist es, die Luft nach der Verdichtung und vor der Zuführung zum Brennraum abzukühlen, um eine Erhöhung der Luftdichte zu erreichen. Damit kann mehr Kraftstoff umgesetzt werden und die Leistung des Motors gesteigert werden. Bei entsprechend hoher Luftfeuchtigkeit der angesaugten Frischluft, kann die Abkühlung zu Kondensation zu führen. Dieser Effekt wird bei Systemen mit verbauter Niederdruck-Abgasrückführung zusätzlich verstärkt, da ein Teil des Abgases, welches den zusätzlichen Anteil Wasser aus der Verbrennung enthält, der Frischluft beigemischt wird und anschließend durch den Ladeluftkühler fließt. Um eine Schädigung des Motors durch zu viel niedergeschlagenes Wasser, das in den Brennraum gelangt, oder eine Schädigung des Ladeluftkühlers durch Korrosion zu vermeiden, muss die Kondensationsmenge im Ladeluftkühler begrenzt werden. Stromaufwärts des Verdichters, z. B. im AGR-Kühler oder an der Mischstelle mit der Frischluft sollte keine Kondensation stattfinden, da das Verdichterrad ansonsten durch auftreffende Tropfen beschädigt werden kann.The task of the intercooler in supercharged internal combustion engines is to cool the air after compression and before it is fed to the combustion chamber in order to achieve an increase in air density. This means that more fuel can be converted and the performance of the engine can be increased. If the humidity of the fresh air sucked in is correspondingly high, the cooling can lead to condensation. This effect is further increased in systems with built-in low-pressure exhaust gas recirculation, since part of the exhaust gas, which contains the additional proportion of water from combustion, is mixed with the fresh air and then flows through the intercooler. In order to avoid damaging the engine due to too much condensed water entering the combustion chamber or damaging the charge air cooler due to corrosion, the amount of condensation in the charge air cooler must be limited. Upstream of the compressor, e.g. B. in the EGR cooler or at the mixing point with the fresh air, no condensation should take place, otherwise the compressor wheel can be damaged by falling drops.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Gastemperatur am Austritt eines Ladeluftkühlers einer Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgas-Rückführung und ein Computerprogramm auf einem Speichermedium zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method and a device for controlling a gas temperature at the outlet of a charge air cooler of an internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation and a computer program on a storage medium for executing the method.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Gastemperatur am Austritt eines Ladeluftkühlers einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgas-Rückführung, wobei Abgas über die Niederdruck-Abgas-Rückführung zurückgeleitet wird, wobei in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl und einer aktuellen Soll-Zylinderfüllung eine verbrauchsoptimierte Gastemperatur am Austritt des Ladeluftkühlers für die Brennkraftmaschine ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit einer Kondensationsvermeidungsstrategie die Gastemperatur am Austritt des Ladeluftkühlers über eine Regelung des Ladeluftkühlers derart eingestellt wird, dass die verbrauchsoptimierte Gastemperatur kontinuierlich erhöht wird, bis ein aktueller Zündwinkelwirkungsgrad einen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad unterschreitet oder eine vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur überschritten wird, wobei wenn der aktuelle Zündwinkelwirkungsgrad den vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad unterschreitet, die Rückleitung von Abgas über die Niederdruck-Abgas-Rückführung verringert und/oder die Gastemperatur am Austritt des Ladeluftkühlers verringert wird, um einen weiteren Feuchteeintrag durch zurückgeführtes Abgas über die Niederdruck-Abgasrückführung zu vermeiden.
Durch die kontinuierliche Erhöhung der Gastemperatur kann die Kondensation im Ladeluftkühler kontrolliert eingestellt werden.
Das Verfahren hat den besonderen Vorteil, dass in Abhängigkeit des Zündwinkelwirkungsgrads, eine optimierte Strategie zur Vermeidung von Kondensation
im Ladeluftkühler durchgeführt werden kann. Durch die Begrenzung der Gastemperatur am Austritt des Ladeluftkühlers, kann die Kondensation im Ladeluftkühler kontrolliert eingestellt werden. Durch den Eingriff in die zurückgeführte Abgasrate der Niederdruck-Abgasrückführung kann eine Tröpfchen bildende Kondensation am Verdichter verhindert werden. Weiterhin kann eine Schädigung von Bauteilen wie z.B. der Brennkraftmaschine durch Kondensation in Form von Korrosion vermieden bzw. verringert werden.
In a first aspect, the invention relates to a method for controlling a gas temperature at the outlet of a charge air cooler of a supercharged internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation, exhaust gas being returned via the low-pressure exhaust gas recirculation, depending on a current speed and a current setpoint -Cylinder filling, a consumption-optimized gas temperature at the outlet of the charge air cooler for the internal combustion engine is determined, with the gas temperature at the outlet of the charge air cooler being adjusted via control of the charge air cooler as a function of a condensation avoidance strategy in such a way that the consumption-optimized gas temperature is continuously increased until a current ignition angle efficiency reaches a specifiable ignition angle efficiency falls below or a specifiable maximum permissible gas temperature is exceeded, wherein when the current ignition angle efficiency falls below the specifiable ignition angle efficiency , reducing the recirculation of exhaust gas via the low-pressure exhaust gas recirculation and/or reducing the gas temperature at the outlet of the intercooler in order to avoid further moisture input from exhaust gas that is recirculated via the low-pressure exhaust gas recirculation.
By continuously increasing the gas temperature, the condensation in the intercooler can be adjusted in a controlled manner.
The method has the particular advantage that, depending on the ignition angle efficiency, an optimized strategy for avoiding condensation
can be carried out in the intercooler. By limiting the gas temperature at the outlet of the intercooler, the condensation in the intercooler can be adjusted in a controlled manner. By intervening in the recirculated exhaust gas rate of the low-pressure exhaust gas recirculation, condensation on the compressor that forms droplets can be prevented. Furthermore, damage to components such as the internal combustion engine due to condensation in the form of corrosion can be avoided or reduced.

Ferner kann, die vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur einer Gastemperatur, für die eine Volllastanforderung der Brennkraftmaschine bei der aktuellen Drehzahl notwendig ist, entsprechen.
Es ist vorteilhaft, die maximal zulässige Gastemperatur durch die Vollastanforderung bei der aktuellen Drehzahl zu begrenzen, um einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine zu gewähren. Hierdurch kann die notwendige Kühlleistung durch den Ladeluftkühler zur Verfügung gestellt werden.
Die lastpunktabhängige Gastemperatur für einen optimalen Kraftstoffverbrauch kann durch das Kondensationsmanagement bis zur Gastemperatur für die maximale Motorleistung angehoben werden.
Furthermore, the predefinable maximum permissible gas temperature can correspond to a gas temperature for which a full-load request from the internal combustion engine is necessary at the current speed.
It is advantageous to limit the maximum permissible gas temperature by the full-load requirement at the current speed in order to ensure optimal operation of the internal combustion engine. As a result, the necessary cooling capacity can be made available by the intercooler.
The load point-dependent gas temperature for optimal fuel consumption can be increased through condensation management up to the gas temperature for maximum engine performance.

Weiterhin kann, in Abhängigkeit der aktuellen Drehzahl und der aktuellen Soll-Zylinderfüllung der vorgebbare Zündwinkelwirkungsgrad ermittelt werden und wenn der aktuelle Zündwinkelwirkungsgrad den vorgebbare Zündwinkelwirkungsgrad unterschreitet die Kondensationsvermeidungsstrategie deaktiviert werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da sich die Kondensation für die Brennkraftmaschine besonders leicht mittels des Zündwinkelwirkungsgrad steuern lässt. Der Zündwinkelwirkungsgrad stellt dabei eine besonders vorteilhafte Steuerungsgröße für die Brennkraftmaschine dar.Furthermore, the definable ignition angle efficiency can be determined as a function of the current speed and the current setpoint cylinder charge, and if the current ignition angle efficiency falls below the definable ignition angle efficiency, the condensation avoidance strategy can be deactivated. This is particularly advantageous since the condensation for the internal combustion engine can be controlled particularly easily by means of the ignition angle efficiency. The ignition angle efficiency is a particularly advantageous control variable for the internal combustion engine.

Ferner kann, der vorgebbare Zündwinkelwirkungsgrad einem Zündwinkelwirkungsgrad entsprechen an dem eine Klopfgrenze auftritt, vorzugsweise einem Zündwinkelwirkungsgrad bevor eine Klopfgrenze erreicht wird.
Als besonders vorteilhaft, kann dabei die Klopfgrenze der Verbrennung der Brennkraftmaschine für die Steuerung des Verfahrens verwendet werden bzw. ein Zündwinkelwirkungsgrad bevor die Klopfgrenze erreicht wird.
Furthermore, the definable ignition angle efficiency can correspond to an ignition angle efficiency Chen at which a knock limit occurs, preferably an ignition angle efficiency before a knock limit is reached.
It is particularly advantageous if the knock limit of the combustion of the internal combustion engine can be used to control the method, or an ignition angle efficiency before the knock limit is reached.

Weiterhin wird bei aktiver Kondensationsvermeidungsstrategie die verbrauchsoptimierte Gastemperatur für den Ladeluftkühler schrittweise um eine Regeldifferenz erhöht, wobei die Regeldifferenz in Abhängigkeit einer Differenz zwischen einer Taupunkttemperatur und einer korrigierten verbrauchsoptimierten Gastemperatur und einer Wasserate für den Ladeluftkühler, ermittelt wird.
Diese Regelung hat den besonderen Vorteil, dass die Kondensation im Ladeluftkühler kontrolliert gesteuert werden kann. Dabei wird die Regeldifferenz kontinuierlich erhöht, so lange die Kondensationsvermeidungsstrategie aktiv ist.
Furthermore, with an active condensation avoidance strategy, the consumption-optimized gas temperature for the intercooler is gradually increased by a control difference, with the control difference being determined as a function of a difference between a dew point temperature and a corrected consumption-optimized gas temperature and a water rate for the intercooler.
This regulation has the particular advantage that the condensation in the intercooler can be controlled in a controlled manner. The control difference is continuously increased as long as the condensation avoidance strategy is active.

Ferner kann die Taupunkttemperatur in Abhängigkeit eines zweiten Sättigungsdampfdrucks und einer relativen Feuchte stromabwärts des Ladeluftkühlers und stromaufwärts des Drosselklappe ermittelt werden.Furthermore, the dew point temperature can be determined as a function of a second saturation vapor pressure and a relative humidity downstream of the intercooler and upstream of the throttle valve.

Weiterhin kann die eine Wasserate für den Ladeluftkühler in Abhängigkeit einer ersten Wassermasse ermittelt werden.Furthermore, the one water rate for the intercooler can be determined as a function of a first water mass.

Ferner kann die erste Wassermasse in Abhängigkeit eines Gasmassenstroms über den Ladeluftkühler, einem zweiten Druck stromabwärts des Ladeluftkühlers und stromaufwärts der Drosselklappe und einer zweiten spezifischen Feuchte stromabwärts des Verdichters und stromaufwärts des Ladeluftkühlers ermittelt werden.Furthermore, the first water mass can be determined as a function of a gas mass flow through the intercooler, a second pressure downstream of the intercooler and upstream of the throttle valve and a second specific humidity downstream of the compressor and upstream of the intercooler.

Weiterhin kann die zweite spezifische Feuchte in Abhängigkeit einer ersten spezifischen Feuchte am Ort einer Mischstelle, eines ersten Drucks und eines ersten Sättigungsdampfdrucks stromabwärts des Verdichters und stromaufwärts des Ladeluftkühlers ermittelt werden.Furthermore, the second specific humidity can be determined as a function of a first specific humidity at the location of a mixing point, a first pressure and a first saturation vapor pressure downstream of the compressor and upstream of the intercooler.

Ferner kann die relative Feuchte in Abhängigkeit des zweiten Drucks zweiten Druck und eines zweiten Sättigungsdampfdrucks stromabwärts des Verdichters und stromaufwärts des Ladeluftkühlers ermittelt werden.Furthermore, the relative humidity can be determined as a function of the second pressure and a second saturation vapor pressure downstream of the compressor and upstream of the intercooler.

Weiterhin kann der zweite Sättigungsdampfdruck in Abhängigkeit einer zweiten Temperatur stromabwärts des Ladeluftkühlers und stromaufwärts des Drosselklappe ermittelt werden.Furthermore, the second saturation vapor pressure can be determined as a function of a second temperature downstream of the intercooler and upstream of the throttle valve.

Ferner kann der erste Sättigungsdampfdruck in Abhängigkeit einer ersten Temperatur stromabwärts des Verdichters und stromaufwärts des Ladeluftkühlers ermittelt wird.Furthermore, the first saturation vapor pressure can be determined as a function of a first temperature downstream of the compressor and upstream of the intercooler.

In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät und ein Computerprogramm, die zur Ausführung eines der Verfahren eingerichtet, insbesondere programmiert, sind. In einem noch weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.In further aspects, the invention relates to a device, in particular a control device and a computer program, which are set up, in particular programmed, to carry out one of the methods. In yet another aspect, the invention relates to a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgasrückführung,
  • 2 den beispielhaften Ablauf eines Verfahrens zur Steuerung einer Gastemperatur am Austritt eines Ladeluftkühlers einer Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgas-Rückführung.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and using exemplary embodiments. show it
  • 1 a schematic representation of an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation,
  • 2 the exemplary sequence of a method for controlling a gas temperature at the outlet of a charge air cooler of an internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 25 mit einer Frischluftanlage 48, über die der Brennkraftmaschine 25 Verbrennungsluft zugeführt wird, und eine Abgasanlage 49, über die in Strömungsrichtung Abgase 51 aus der Brennkraftmaschine 25 abgeführt werden. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 25 with a fresh air system 48, via which combustion air is supplied to the internal combustion engine 25, and an exhaust system 49, via which exhaust gases 51 are discharged from the internal combustion engine 25 in the direction of flow.

In der Frischluftanlage 48 ist in Strömungsrichtung der Frischluft 50 gesehen folgendes angeordnet: Ein Drucksensor 1, welcher einen Druck p0 bestimmt, ein Temperatursensor 2, welcher eine Temperatur T0 bestimmt, ein Luftfilter 3, ein Luftmassenheißfilmsensor (HFM) 5, ein Temperatursensor 6, welcher eine Temperatur T10 bestimmt, ein Drucksensor 7, welcher einen Druck p10 bestimmt, eine Frischluftdrosselklappe 8, ein Drucksensor 9, welcher einen Druck p11 bestimmt, ein Temperatursensor 10, welcher eine Temperatur T11 bestimmt, ein Verdichter 12 eines Abgasturboladers 47, ein Druck- und Temperatursensor 13, welcher eine Temperatur T20 und einen Druck p20 bestimmt, ein Ladeluftkühler 14 mit einem Volumen V21, ein Temperatursensor 16, welcher eine Temperatur T21 bestimmt, ein Drucksensor 17, welcher einen Druck p21 bestimmt, eine Drosselklappe 19, ein Drucksensor 20, welcher einen Druck p22 bestimmt, und ein Temperatursensor 21, welcher eine Temperatur T22 bestimmt. Die beschriebenen Werte können z. B. als Sensorwerte oder als Modellwerte vorliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform ermittelt der Drucksensor 1 den Umgebungsdruck und der Temperatursensor 2 die Umgebungstemperatur. Es ist eine Frischluftdrosselklappe 8 und ein ND-AGR-Ventil 40 zur Androsselung des ND-AGR-Massenstroms verbaut.The following is arranged in the fresh air system 48, seen in the flow direction of the fresh air 50: a pressure sensor 1, which determines a pressure p 0 , a temperature sensor 2, which determines a temperature T 0 , an air filter 3, an air mass hot film sensor (HFM) 5, a temperature sensor 6 , which determines a temperature T 10 , a pressure sensor 7, which determines a pressure p 10 , a fresh air throttle valve 8, a pressure sensor 9, which determines a pressure p 11 , a temperature sensor 10, which determines a temperature T 11 , a compressor 12 of an exhaust gas turbocharger 47, a pressure and temperature sensor 13, which determines a temperature T 20 and a pressure p 20 , an intercooler 14 with a volume V 21 , a temperature sensor 16, which determines a temperature T 21 , a pressure sensor 17, which determines a pressure p 21 determined, a throttle valve 19, a pressure sensor 20, which determines a pressure p 22 , and a temperature sensor 21, which determines a temperature T 22 . The values described can e.g. B. as sensor values or as model values. In a preferred embodiment, the pressure sensor 1 determines the ambient pressure and the temperature sensor 2 determines the ambient temperature. A fresh air throttle flap 8 and a LP EGR valve 40 for throttling the LP EGR mass flow are installed.

Der Ladeluftkühler 14 ist weiterhin mit Kühlmittelvorrichtung verbunden. Die Kühlmittelvorrichtung besteht dabei aus einer steuerbaren Kühlmittelpumpe und einem Kühlmittelkreislauf, wobei Kühlmittel durch einen am Ladeluftkühler 14 verbundenen Kühler 60 gepumpt wird. Die Temperierung des Ladeluftkühlers 14 wird durch ein auf dem Steuergerät 100 berechnetes Modell durchgeführt, wobei das Steuergerät 100 eine Strömungsgeschwindigkeit bzw. einen Kühlmittelmassenstrom, vorzugsweise durch Ansteuern der Kühlmittelpumpe, regelt. Weiterhin kann an dem Kühler 60 ein Lüfter zur Kühlung des Kühlers 60 angebracht sein, wobei das Steuergerät 100 die Geschwindigkeit des Lüfters an eine gewünschte Kühlmitteltemperatur anpasst. In einer alternativen Ausführungsform kann der Kühler 60 eine verstellbare Lamellenstruktur aufweisen, welche den Kühler 60 bedeckt, wobei die Lamellenstruktur mittels des Steuergeräts 100 geöffnet oder geschlossen werden kann, um die Kühlmitteltemperatur zu regeln. Weiterhin kann ein 3-Wege-Ventil 61 im Kühlmittelkreislauf verbaut sein, wobei mittels des 3-Wege-Ventils 61 ein Bypass um den Ladeluftkühler 14 hergestellt wird, so dass der Kühlmittelkreislauf nicht mehr über den Kühler 60 läuft. Das 3-Wege-Ventil 61 wird dabei über das Steuergerät 100 gesteuert, um die Kühlmitteltemperatur zu regeln.The intercooler 14 is also connected to a coolant device. The coolant device consists of a controllable coolant pump and a coolant circuit, with coolant being pumped through a cooler 60 connected to the intercooler 14 . The temperature of charge air cooler 14 is controlled by a model calculated on control unit 100, control unit 100 regulating a flow rate or a coolant mass flow, preferably by controlling the coolant pump. Furthermore, a fan for cooling the radiator 60 can be attached to the radiator 60, with the controller 100 adapting the speed of the fan to a desired coolant temperature. In an alternate embodiment, the radiator 60 may include an adjustable fin structure covering the radiator 60, where the fin structure may be opened or closed by the controller 100 to control coolant temperature. Furthermore, a 3-way valve 61 can be installed in the coolant circuit, a bypass around the intercooler 14 being produced by means of the 3-way valve 61 , so that the coolant circuit no longer runs via the cooler 60 . The 3-way valve 61 is controlled via the control unit 100 in order to regulate the coolant temperature.

In der Abgasanlage 49 ist ausgehend von der Brennkraftmaschine 25 in Strömungsrichtung des Abgases 51 folgendes angeordnet: ein Drucksensor 26, welcher einen Druck p3 bestimmt, ein Temperatursensor 27, welcher eine Temperatur T3 bestimmt, eine Abgasturbine 30, eine Lambda-Sonde 56, welche das Luft-Kraftstoffverhältnis in der Abgasanlage 49 ermittelt, ein Oxidationskatalysator (DOC) 31, ein Stickoxid-Speicherkatalysator 32, ein Partikelfilter (PF) 33, ein Temperatursensor 34, der eine Temperatur T50 bestimmt, ein Drucksensor 35, welcher einen Druck p50 bestimmt. Weiterhin stehen die Werte der Motordrehzahl neng und die zugeführte Kraftstoffmasse mfuel als Sensorwerte oder Modellwerte, bereitgestellt zum Beispiel von einem Steuergerät 100, zur Verfügung.The following is arranged in the exhaust system 49, starting from the internal combustion engine 25 in the flow direction of the exhaust gas 51: a pressure sensor 26, which determines a pressure p 3 , a temperature sensor 27, which determines a temperature T 3 , an exhaust gas turbine 30, a lambda probe 56, which determines the air-fuel ratio in the exhaust system 49, an oxidation catalytic converter (DOC) 31, a nitrogen oxide storage catalytic converter 32, a particulate filter (PF) 33, a temperature sensor 34 that determines a temperature T 50 , a pressure sensor 35 that determines a pressure p 50 determined. The values of the engine speed n eng and the fuel mass m fuel supplied are also available as sensor values or model values, provided by a control unit 100, for example.

Stromabwärts des DPF 33, d.h. auf einer Niederdruckseite der Abgasanlage 49, zweigt von der Abgasanlage 49 eine Niederdruck-Abgasrückführleitung (ND-AGR-Leitung) 41 ab, die stromaufwärts des Verdichters 12 und stromabwärts des Luftfilters 3 bzw. des Luftmassensensors 5 wieder in die Frischluftanlage 48 mündet.A low-pressure exhaust gas recirculation line (LP-EGR line) 41 branches off from the exhaust system 49 downstream of the DPF 33, i.e. on a low-pressure side of the exhaust system 49 Fresh air system 48 opens.

Entlang der ND-AGR-Leitung 41 ist ausgehend von der Abzweigung der Abgasanlage 49 in Strömungsrichtung eines Massenstromes folgendes angeordnet: ein ND-AGR-Kühler 37 mit ND-AGR-Bypass 38, ein Temperatursensor 39, der eine Temperatur TLPEGR ermittelt. Über einen Differenzdrucksensor 42 kann der Druckabfall über das ND-AGR-Ventil 40 bestimmt werden. Die beschriebenen Werte können z. B. als Sensorwerte oder als Modellwerte vorliegen. Alternativ oder zusätzlich, kann anstelle der Frischluftdrossel 8 auch eine Abgasklappe 8 in der Abgasanlage 49 verbaut sein.
Diese Stelle wird auch als eine Mischstelle 43 bezeichnet, an der sich das zurückgeleitete Abgas 51 mit der Frischluft 50 aus dem Luftzuführungssystem vermischt.
Der Druck p11 und die Temperatur T11 werden dabei vorzugsweise im Bereich stromabwärts der Mischstelle 43 und stromaufwärts des Verdichters 12 ermittelt. Ferner werden der Druck p20 und die Temperatur T20 vorzugsweise stromabwärts des Verdichters 12 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 14 ermittelt. Der Druck p21 und die Temperatur T21 werden vorzugsweise stromabwärts des Ladeluftkühlers 14 und stromaufwärts der Drosselklappe 19 ermittelt. Weiterhin werden der Druck p22 und die Temperatur T22 stromabwärts der Drosselklappe 19 und stromaufwärts der Verbrennungskraftmaschine 25 ermittelt.
The following is arranged along the LP-EGR line 41, starting from the branch of the exhaust system 49 in the flow direction of a mass flow: an LP-EGR cooler 37 with an LP-EGR bypass 38, a temperature sensor 39, which determines a temperature T LPEGR . The pressure drop across the LP EGR valve 40 can be determined via a differential pressure sensor 42 . The values described can e.g. B. as sensor values or as model values. Alternatively or additionally, an exhaust gas flap 8 can also be installed in the exhaust gas system 49 instead of the fresh air throttle 8 .
This point is also referred to as a mixing point 43, at which the returned exhaust gas 51 mixes with the fresh air 50 from the air supply system.
The pressure p 11 and the temperature T 11 are preferably determined in the area downstream of the mixing point 43 and upstream of the compressor 12 . Furthermore, the pressure p 20 and the temperature T 20 are preferably determined downstream of the compressor 12 and upstream of the charge air cooler 14 . The pressure p 21 and the temperature T 21 are preferably determined downstream of the intercooler 14 and upstream of the throttle valve 19 . Furthermore, the pressure p 22 and the temperature T 22 downstream of the throttle valve 19 and upstream of the internal combustion engine 25 are determined.

In der 2 ist der beispielhafte Ablauf des Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt 200 wird eine erste Temperatur T20 durch das Steuergerät 100 eingelesen und in Abhängigkeit eines auf dem Steuergerät 100 gespeicherten ersten Modells M1 ein erster Sättigungsdampfdruck pSαt,20 ermittelt. Alternativ kann der Sättigungsdampfdruck pSat,20 auch in Abhängigkeit eines ersten Kennfelds K1 in Abhängigkeit der ersten Temperatur T20 ermittelt werden, wobei die Sättigungsdrücke in Abhängigkeit der Temperatur im Kennfeld K1 hinterlegt sind. Die erste Temperatur T20 wird stromabwärts des Verdichters 12 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 14 ermittelt.In the 2 shows the example of the procedure. In a first step 200, a first temperature T 20 is read in by control unit 100 and a first saturation vapor pressure p Sαt,20 is determined as a function of a first model M 1 stored on control unit 100 . Alternatively, the saturation vapor pressure p Sat,20 can also be determined as a function of a first map K 1 as a function of the first temperature T 20 , the saturation pressures being stored as a function of the temperature in the map K 1 . The first temperature T 20 is determined downstream of the compressor 12 and upstream of the charge air cooler 14 .

Anschließend wird in einem Schritt 205 in Abhängigkeit eines auf dem Steuergerät 100 gespeicherten zweiten Modells M2 aus dem im Schritt 200 ermittelten ersten Sättigungsdampfdruck pSat,20, einem ersten Druck p20 und einer ersten spezifischen Feuchte φ12 eine zweite spezifische Feuchte φ20,mdl ermittelt. Die zweite spezifische Feuchte φ20,mdl entspricht dabei einer modellierten spezifischen Feuchte am Ort stromabwärts des Verdichters 12 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 14.
Der erste Druck p20 wird vorzugsweise zwischen dem Verdichter 12 und dem Ladeluftkühler 14 ermittelt. Die erste spezifische Feuchte φ12 wird vorzugsweise am Ort der Mischstelle 43, stromabwärts der Mischstelle 43 und stromaufwärts des Verdichters 12, ermittelt.
Alternativ kann die zweite spezifische Feuchte φ20,mdl in Abhängigkeit eines zweiten Kennfelds K2 in Abhängigkeit des ermittelten ersten Sättigungsdampfdruck pSat,20, dem ersten Druck p20 und der ersten spezifischen Feuchte φ12 ermittelt werden, wobei die spezifische Feuchte φ20,mdl in Abhängigkeit dieser Größen im zweiten Kennfeld K2 hinterlegt ist.
Subsequently, in a step 205, depending on a second model M 2 stored on the control unit 100, a second specific humidity φ 20 , mdl determined. The second specific humidity φ 20,mdl corresponds to a modeled specific humidity at the location downstream of the compressor 12 and upstream of the charge air cooler 14.
The first pressure p 20 is preferably determined between the compressor 12 and the charge air cooler 14 . The first specific humidity φ 12 is preferably at the site of the mixing point 43, downstream of the mixing point 43 and upstream of the compressor 12, determined.
Alternatively, the second specific humidity φ 20,mdl can be determined as a function of a second characteristic map K 2 as a function of the determined first saturation vapor pressure p Sat,20 , the first pressure p 20 and the first specific humidity φ 12 , with the specific humidity φ 20, mdl is stored in the second map K 2 as a function of these variables.

In einem Schritt 210 wird in Abhängigkeit eines auf dem Steuergerät 100 gespeicherten dritten Modells M3 ein zweiter Sättigungsdampfdruck psat,21 aus einer zweiten Temperatur T21 ermittelt.
Die zweite Temperatur T21 wird dabei stromabwärts des Ladeluftkühlers 14 und stromaufwärts des Drosselklappe 19 ermittelt.
Alternativ kann der zweiter Sättigungsdampfdruck psat,21 in Abhängigkeit eines dritten Kennfelds K3 aus der zweiten Temperatur T21 ermittelt werden, wobei der zweite Sättigungsdampfdruck psat,21 im dritten Kennfeld K3 in Abhängigkeit der zweiten Temperatur T21 hinterlegt ist.
In a step 210, a second saturation vapor pressure p sat,21 is determined from a second temperature T 21 as a function of a third model M 3 stored on control unit 100 .
The second temperature T 21 is determined downstream of the intercooler 14 and upstream of the throttle valve 19 .
Alternatively, the second saturation vapor pressure p sat,21 can be determined from the second temperature T 21 as a function of a third map K 3 , the second saturation vapor pressure p sat,21 being stored in the third map K 3 as a function of the second temperature T 21 .

In einem Schritt 215 wird aus dem im Schritt 210 ermittelten zweiten Sättigungsdampfdruck psat,21, einem zweiten Druck p21 und der im Schritt 205 ermittelten zweiten spezifischen Feuchte φ20,mdl eine modellierte relative Feuchte φ21,mdl aus einem auf dem Steuergerät 100 gespeicherten vierten Modell M4 ermittelt. Der zweite Druck p21 entspricht dabei einem Druck am Ort stromabwärts des Ladeluftkühlers 14 und stromaufwärts der Drosselklappe 19. Die zweite relative Feuchte φ21,mdl entspricht dabei einer relativen Feuchte am Ort stromabwärts des Ladeluftkühlers 14 und stromaufwärts der Drosselklappe 19.
Alternativ kann die modellierte relative Feuchte φ21,mdl in Abhängigkeit eines vierten Kennfelds K4 aus dem ermittelten zweiten Sättigungsdampfdruck psat,21, dem zweiten Druck p21 und der zweiten spezifischen Feuchte φ20,mdl ermittelt werden, wobei die modellierte relative Feuchte φ21,mdl im vierten Kennfeld K4 in Abhängigkeit dieser Größen hinterlegt ist.
In a step 215, the second saturation vapor pressure p sat,21 determined in step 210, a second pressure p 21 and the second specific humidity φ 20,mdl determined in step 205 are converted into a modeled relative humidity φ 21,mdl from a value stored on the control unit 100 stored fourth model M 4 determined. The second pressure p 21 corresponds to a pressure at the location downstream of the charge air cooler 14 and upstream of the throttle valve 19. The second relative humidity φ 21,mdl corresponds to a relative humidity at the location downstream of the charge air cooler 14 and upstream of the throttle valve 19.
Alternatively, the modeled relative humidity φ 21,mdl can be determined as a function of a fourth characteristic map K 4 from the determined second saturation vapor pressure p sat,21 , the second pressure p 21 and the second specific humidity φ 20,mdl , with the modeled relative humidity φ 21, mdl is stored in the fourth map K 4 as a function of these variables.

Anschließend wird im Schritt 220 mittels eines auf dem Steuergerät 100 gespeicherten fünften Modells M5 aus der zweiten Temperatur T21, dem zweiten Druck p21 und der zweiten spezifischen Feuchte φ20,mdl und dem Gasmassenstrom dmLLK über den Ladeluftkühler 14 eine erste Wassermasse mH20,LLK ermittelt. Die erste Wassermasse mH2O,LLK entspricht dabei einer im Ladeluftkühler 14 gespeicherten Wassermasse.
Alternativ kann die erste Wassermasse mH2O,LLK in Abhängigkeit eines fünften Kennfelds K5 aus der zweiten Temperatur T21, dem zweiten Druck p21 und der zweiten spezifischen Feuchte φ20,mdl und dem Gasmassenstrom dmLLK ermittelt werden, wobei die erste Wassermasse mH2O,LLK im fünften Kennfeld K5 in Abhängigkeit dieser Größen hinterlegt ist.
Then , in step 220 , a first water mass m H20,LLK determined. The first water mass m H2O,LLK corresponds to a water mass stored in charge air cooler 14 .
Alternatively, the first mass of water m H2O,LLK can be determined as a function of a fifth map K 5 from the second temperature T 21 , the second pressure p 21 and the second specific humidity φ 20,mdl and the gas mass flow dm LLK , with the first mass of water m H2O,LLK is stored in the fifth map K 5 as a function of these variables.

Im Schritt 225 wird geprüft, ob die im Schritt 220 ermittelte erste Wassermasse mH2O,LLK eine vorgebbare maximal zulässige Wassermasse mmax überschreitet. Falls die erste Wassermasse mH2O,LLK die maximal zulässige Wassermasse mmax unterschreitet, wird in Abhängigkeit der ersten Wassermasse mH20,LLK eine Wasserrate ratH20,LLK ermittelt und das Verfahren im Schritt 230 fortgesetzt. Überschreitet die erste Wassermasse mH2O,LLK die maximal zulässige Wassermasse mmax, wird die erste Wasserrate ratH20,LLK in Abhängigkeit der maximal zulässigen Wassermasse mmax ermittelt und das Verfahren im Schritt 230 fortgesetzt.In step 225, a check is made as to whether the first water mass m H2O,LLK determined in step 220 exceeds a predefinable maximum permissible water mass m max . If the first mass of water m H2O,LLK falls below the maximum permissible mass of water m max , a water rate rat H20,LLK is determined as a function of the first mass of water m H20,LLK and the method is continued in step 230 . If the first water mass m H2O,LLK exceeds the maximum permissible water mass m max , the first water rate rat H20,LLK is determined as a function of the maximum permissible water mass m max and the method is continued in step 230 .

Im Schritt 230 wird geprüft, ob ein Zündwinkelwirkungsgrad ηZW der Verbrennung der Verbrennungskraftmaschine 25 oberhalb eines betriebspunktabhängigen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad ηZW,Lim liegt. Weiterhin wird aus einem aktuellen Motorbetriebspunkt eine verbrauchsoptimierte Gastemperatur TLLKDs,Eco ermittelt. Der Motorbetriebspunkt wird dabei in Abhängigkeit der Drehzahl neng und der Soll-Zylinderfüllung rlsoll durch ein auf dem Steuergerät 100 gespeichertes sechstes Modell M6 ermittelt. Alternativ kann die verbrauchsoptimierte Gastemperatur TLLKDs,Eco in Abhängigkeit eines sechsten Kennfelds K6 aus der Drehzahl neng und der Soll-Zylinderfüllung rlsoll ermittelt werden, wobei die verbrauchsoptimierte Gastemperatur TLLKDs,Eco im sechsten Kennfeld K6 in Abhängigkeit dieser Größen hinterlegt ist.
Überschreitet der Zündwinkelwirkungsgrad ηZW den betriebspunktabhängigen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad ηZW,Lim, wird als Strategie zur Vermeidung von Kondensationseffekten in der Frischluftanlage 48 eine Erhöhung der der Brennkraftmaschine 25 zugeführten Gastemperatur durchgeführt und das Verfahren wird im Schritt 240 fortgesetzt.
Unterschreitet der Zündwinkelwirkungsgrad ηZW den betriebspunktabhängigen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad ηZW,Lim, so wird das Verfahren im Schritt 235 fortgesetzt und eine Absenkung der Niederdruck-Abgas-Rückführrate ratLPEGR,Lim durchgeführt um Kondensationseffekte in der Frischluftanlage 48, vorzugsweise am Verdichter 14, zu vermeiden und um Kondensationseffekte im Ladeluftkühler 15 zu reduzieren.
In step 230, a check is made as to whether an ignition angle efficiency η ZW of the combustion of the internal combustion engine 25 is above an operating point-dependent, specifiable ignition angle efficiency η ZW,Lim . Furthermore, a consumption-optimized gas temperature T LLKDs,Eco is determined from a current engine operating point. The engine operating point is determined by a sixth model M 6 stored on control unit 100 as a function of engine speed n eng and setpoint cylinder charge rl set . Alternatively, the consumption-optimized gas temperature T LLKDs,Eco can be determined as a function of a sixth map K 6 from the speed n eng and the target cylinder charge rl soll , with the consumption-optimized gas temperature T LLKDs,Eco being stored in the sixth map K 6 as a function of these variables .
If the ignition angle efficiency η ZW exceeds the operating point-dependent predeterminable ignition angle efficiency η ZW,Lim , the gas temperature supplied to the internal combustion engine 25 is increased as a strategy for avoiding condensation effects in the fresh air system 48 and the method is continued in step 240.
If the ignition angle efficiency η ZW falls below the operating point-dependent predeterminable ignition angle efficiency η ZW,Lim , the method is continued in step 235 and the low-pressure exhaust gas recirculation rate rat LPEGR,Lim is reduced in order to avoid condensation effects in the fresh air system 48, preferably on the compressor 14 and to reduce condensation effects in the charge air cooler 15.

Im Schritt 235 wird im Steuergerät 100 eine Deaktivierung der Kondensationsvermeidungsstrategie vorgenommen und die Absenkung der Soll-Niederdruck-Abgas-Rückführrate ratLPEGR,Soll durchgeführt. Dies wird vorzugsweise durch eine Begrenzung einer Soll-Niederdruck-Abgas-Rückführrate ratLPEGR,Soll auf eine vorgebbare Niederdruck-Abgas-Rückführrate ratLPEGR,lim durchgeführt. Vorzugsweise kann die Soll-Niederdruck-Abgas-Rückführrate ratLPEGR,Soll durch ein vollständiges Schließen des ND-AGR-Ventils 40 eingestellt werden. Die Limitierung der Niederdruck-Abgas-Rückführrate wird dabei vorzugsweise so lange durchgeführt, bis der Zündwinkelwirkungsgrad ηZW den betriebspunktabhängigen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad ηZW,Lim wieder überschreitet. Das Verfahren wird im Schritt 255 fortgeführt, wobei die verbrauchsoptimierte Gastemperatur TLLKDs,Eco einer korrigierten Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl entspricht.In step 235, the condensation avoidance strategy is deactivated in control unit 100 and the setpoint low-pressure exhaust gas recirculation rate rat LPEGR,Soll is reduced. This is preferably carried out by limiting a setpoint low-pressure exhaust gas recirculation rate rat LPEGR,Soll to a predefinable low-pressure exhaust gas recirculation rate rat LPEGR,lim . Preferably, the target low-pressure exhaust gas Feedback rate rat LPEGR, Shall be adjusted by fully closing the LP EGR valve 40. The limitation of the low-pressure exhaust gas recirculation rate is preferably carried out until the ignition angle efficiency η ZW again exceeds the operating point-dependent predeterminable ignition angle efficiency η ZW,Lim . The method is continued in step 255, with the consumption-optimized gas temperature T LLKDs,Eco corresponding to a corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl .

Im Schritt 240 wird aus dem im Schritt 210 ermittelten zweiten Sättigungsdampfdruck pSat,21 und der im Schritt 215 modellierten relativen Feuchte φ21,mdl in Abhängigkeit eines auf dem Steuergerät 100 gespeicherten siebten Modells M7 eine Taupunkttemperatur TDew,21 ermittelt.
Alternativ kann die Taupunkttemperatur TDew,21 in Abhängigkeit eines siebten Kennfelds K7 aus der zweiten Sättigungsdampfdruck pSat,21 und der modellierten relativen Feuchte φ21,mdl ermittelt werden, wobei die Taupunkttemperatur TDew,21 im siebten Kennfeld K7 in Abhängigkeit dieser Größen hinterlegt ist.
In step 240, a dew point temperature T Dew,21 is determined from the second saturation vapor pressure p Sat,21 determined in step 210 and the relative humidity φ 21,mdl modeled in step 215 as a function of a seventh model M 7 stored on control unit 100.
Alternatively, the dew point temperature T Dew,21 can be determined as a function of a seventh map K 7 from the second saturation vapor pressure p Sat,21 and the modeled relative humidity φ 21,mdl , with the dew point temperature T Dew,21 in the seventh map K 7 depending on this sizes is stored.

Anschließend wird im Schritt 245 eine Temperaturänderung ΔTKond in Abhängigkeit der im Schritt 225 ermittelten Wasserrate ratH2O,LLK und einer Differenz Diff zwischen der ermittelten Taupunkttemperatur TDew,21 und einer korrigierten verbrauchsoptimierten Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl ermittelt. Die korrigierten verbrauchsoptimierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl kann in einem ersten Rechenraster mit einem vorgebbaren Wert oder mit Null bedatet werden. Vorzugsweise wird die Wasserate ratH20,LLK und die Differenz Diff einem Integrationsglied I zugeführt und darüber die Temperaturänderung ΔTKond ermittelt.
Unterschreitet die ermittelte Wasserrate ratH2O,LLK einen ersten vorgebbaren Schwellenwert S1, dann wird die Temperaturänderung ΔTKond um einen vorgebbaren Temperaturschritt verringert, und somit mehr Kondensation zugelassen. Überschreitet die ermittelte Wasserrate ratH2O,LLK den ersten Schwellenwert S1, dann wird die Temperaturänderung ΔTKond in Abhängigkeit des vorgebbaren Temperaturschritts erhöht, um Kondensat zu verdampfen. Die Gastemperatur am Austritt des Ladeluftkühlers 14 wird vornehmlich über die Vorgabe eines Kühlmittelmassenstroms und/oder einer Kühlmitteltemperatur des Ladeluftkühlers 14 angepasst.
Then, in step 245, a temperature change ΔT Kond is determined as a function of the water rate rat H2O,LLK determined in step 225 and a difference Diff between the determined dew point temperature T Dew,21 and a corrected consumption-optimized gas temperature T LLKDs,EcoCtl . The corrected, consumption-optimized gas temperature T LLKDs,EcoCtl can be given a predefinable value or zero in a first calculation grid. The water rate H20,LLK and the difference Diff are preferably fed to an integrator I and the temperature change ΔT Kond is determined via this.
If the determined water rate rat H2O,LLK falls below a first predefinable threshold value S 1 , then the temperature change ΔT Kond is reduced by a predefinable temperature step, and more condensation is thus permitted. If the determined water rate rat H2O,LLK exceeds the first threshold value S 1 , then the temperature change ΔT Kond is increased as a function of the definable temperature step in order to evaporate condensate. The gas temperature at the outlet of the charge air cooler 14 is adjusted primarily by specifying a coolant mass flow and/or a coolant temperature of the charge air cooler 14 .

Anschließend wird die im Schritt 250 ermittelte Temperaturänderung ΔTkond auf die im Schritt 230 ermittelte verbrauchsoptimierte Gastemperatur TLLKDs,Eco addiert und man erhält eine korrigierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl.The temperature change ΔT cond determined in step 250 is then added to the consumption-optimized gas temperature T LLKDs,Eco determined in step 230 and a corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl is obtained .

Im Schritt 255 wird geprüft, ob die im Schritt 250 ermittelte korrigierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl eine vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur TLLKDs,Lim überschreitet. Die vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur TLLKDs,Lim entspricht dabei einer Gastemperatur, die notwendig wäre um eine Volllastanforderung bei der aktuellen Drehzahl neng der Brennkraftmaschine 25 durchzuführen. Überschreitet die ermittelte korrigierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl die maximal die vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur TLLKDs,Lim, wird die korrigierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl auf die maximal zulässige Gastemperatur TLLKDs,Lim begrenzt und als gewünschte Soll-Gastemperatur TLLKDs,Soll ausgegeben. Unterschreitet die ermittelte korrigierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl die vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur TLLKDs,Lim, wird die ermittelte korrigierte Gastemperatur TLLKDs,EcoCtl als gewünschte Soll-Gastemperatur TLLKDs,Soll ausgegeben.In step 255 it is checked whether the corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl ascertained in step 250 exceeds a predefinable maximum permissible gas temperature T LLKDs,Lim . The predefinable maximum permissible gas temperature T LLKDs,Lim corresponds to a gas temperature that would be necessary to carry out a full-load request at the current speed n eng of internal combustion engine 25 . If the determined corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl exceeds the maximum, the predeterminable maximum permissible gas temperature T LLKDs,Lim , the corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl is limited to the maximum permissible gas temperature T LLKDs,Lim and output as the desired target gas temperature T LLKDs,Soll . If the determined corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl falls below the predefinable maximum permissible gas temperature T LLKDs,Lim , the determined corrected gas temperature T LLKDs,EcoCtl is output as the desired target gas temperature T LLKDs,Soll .

In einem Schritt 260 wird die gewünschte Soll-Gastemperatur TLLKDs,Soll über ein Modell auf dem Steuergerät 100 für die Kühlmittelvorrichtung vorzugsweise die Steuerung des Kühlmittelmassenstroms und/oder durch die Anpassung der Kühlmitteltemperatur eingestellt.
Die Kühlmitteltemperatur kann z. B. durch eine Regelung eines Lüfters angepasst werden, welcher den Kühlergrill mit Luft durchströmt.
In einer alternative Ausführungsform können die verstellbaren Lamellen, welche den Kühlergrill bedecken, geöffnet oder geschlossen werden, um die Kühlmitteltemperatur weiter zu regeln.
Anschließend wird das Verfahren von Vorne im Schritt 200 fortgesetzt.
In a step 260, the desired setpoint gas temperature T LLKDs,Soll is set via a model on control unit 100 for the coolant device, preferably by controlling the coolant mass flow and/or by adjusting the coolant temperature.
The coolant temperature can B. be adjusted by controlling a fan, which flows through the radiator grille with air.
In an alternate embodiment, the adjustable louvers covering the grille can be opened or closed to further control coolant temperature.
The method then continues from the beginning in step 200 .

Claims (15)

Verfahren zur Steuerung einer Gastemperatur (TLLKDs,Soll) am Austritt eines Ladeluftkühlers (14) einer Brennkraftmaschine (25) mit einer Niederdruck-Abgas-Rückführung (41), wobei Abgas über die Niederdruck-Abgas-Rückführung (41) zurückgeleitet wird, wobei in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl (neng) und einer aktuellen Soll-Zylinderfüllung (rlsoll) eine verbrauchsoptimierte Gastemperatur (TLLKDs,Eco) am Austritt des Ladeluftkühlers (14) für die Brennkraftmaschine (25) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit einer Kondensationsvermeidungsstrategie die Gastemperatur (TLLKDs,Soll) am Austritt des Ladeluftkühlers (14) über eine Regelung des Ladeluftkühlers (14) derart eingestellt wird, dass die verbrauchsoptimierte Gastemperatur (TLLKDs,Eco) kontinuierlich erhöht wird, bis ein aktueller Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW) einen vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) unterschreitet oder eine vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur (TLLKDS,Lim) überschritten wird, wobei wenn der aktuelle Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) den vorgebbaren Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) unterschreitet, die Rückleitung von Abgas über die Niederdruck-Abgas-Rückführung (41) verringert und/oder die Gastemperatur (TLLKDs,Soll) am Austritt des Ladeluftkühlers (14) verringert wird, um einen weiteren Feuchteeintrag durch zurückgeführtes Abgas über die Niederdruck-Abgasrückführung (41) zu vermeiden.Method for controlling a gas temperature (T LLKDs,Soll ) at the outlet of a charge air cooler (14) of an internal combustion engine (25) with a low-pressure exhaust gas recirculation (41), wherein exhaust gas is returned via the low-pressure exhaust gas recirculation (41), wherein A consumption-optimized gas temperature (T LLKDs,Eco ) at the outlet of the intercooler (14) for the internal combustion engine (25) is determined as a function of a current speed (n eng ) and a current target cylinder charge (rl set ) , with the Gas temperature (T LLKDs,Soll ) at the outlet of the charge air cooler (14) is set via a control of the charge air cooler (14) in such a way that the consumption-optimized gas temperature (T LLKDs,Eco ) is continuously increased until a current ignition angle efficiency (η ZW ) reaches a specifiable Ignition angle efficiency (η ZW,Lim ) falls below or a specifiable maximum allowable gas temperature (T LLKDS,Lim ) is exceeded, where if the current ignition angle efficiency (η ZW,Lim ) falls below the predefinable ignition angle efficiency (η ZW,Lim ), exhaust gas is returned via the nozzle the pressure exhaust gas recirculation (41) is reduced and/or the gas temperature (T LLKDs,Soll ) at the outlet of the intercooler (14) is reduced in order to avoid further moisture input through recirculated exhaust gas via the low-pressure exhaust gas recirculation (41). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare maximal zulässige Gastemperatur (TLLKDs,Lim) einer Gastemperatur, für die eine Volllastanforderung der Brennkraftmaschine (25) bei der aktuellen Drehzahl (neng) notwendig ist, entspricht.procedure after claim 1 , characterized in that the predeterminable maximum permissible gas temperature (T LLKDs,Lim ) corresponds to a gas temperature for which a full load requirement of the internal combustion engine (25) at the current speed (n eng ) is necessary. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der aktuellen Drehzahl (neng) und der aktuellen Soll-Zylinderfüllung (rlsoll) der vorgebbare Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,lim) ermittelt wird und wenn der aktuelle Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW) den vorgebbare Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,lim) unterschreitet die Kondensationsvermeidungsstrategie deaktiviert wird.procedure after claim 1 , characterized in that the predeterminable ignition angle efficiency (η ZW , lim ) is determined as a function of the current speed (n eng ) and the current setpoint cylinder charge (rl set ) and if the current ignition angle efficiency (η ZW ) exceeds the predeterminable ignition angle efficiency (η ZW ,lim ) falls below the condensation avoidance strategy is deactivated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare Zündwinkelwirkungsgrad (ηZW,Lim) einem Zündwinkelwirkungsgrad entspricht an dem eine Klopfgrenze auftritt, vorzugsweise einem Zündwinkelwirkungsgrad bevor eine Klopfgrenze erreicht wird.procedure after claim 3 , characterized in that the predeterminable ignition angle efficiency (η ZW,Lim ) corresponds to an ignition angle efficiency at which a knock limit occurs, preferably an ignition angle efficiency before a knock limit is reached. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei aktiver Kondensationsvermeidungsstrategie die verbrauchsoptimierte Gastemperatur (TLLKDs,Eco) für den Ladeluftkühler (14) schrittweise um eine Regeldifferenz (ΔTKond) erhöht wird, wobei die Regeldifferenz (ΔTKond) in Abhängigkeit einer Differenz zwischen einer Taupunkttemperatur (TDew,21) und einer korrigierten verbrauchsoptimierten Gastemperatur (TLLKDs,EcoCtl) und einer Wasserate (ratH2O,LLK) für den Ladeluftkühler (14), ermittelt wird.procedure after claim 1 , characterized in that when the condensation avoidance strategy is active, the consumption-optimized gas temperature (T LLKDs,Eco ) for the intercooler (14) is gradually increased by a control difference (ΔT Kond ), the control difference (ΔT Kond ) depending on a difference between a dew point temperature (T Dew,21 ) and a corrected consumption-optimized gas temperature (T LLKDs,EcoCtl ) and a water rate (rat H2O,LLK ) for the intercooler (14). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur (TDew,21) in Abhängigkeit eines zweiten Sättigungsdampfdrucks (pSat,21) und einer relativen Feuchte (φ21,mdl) stromabwärts des Ladeluftkühlers (14) und stromaufwärts des Drosselklappe (19) ermittelt wird.procedure after claim 5 , characterized in that the dew point temperature (T Dew,21 ) is determined as a function of a second saturation vapor pressure (p Sat,21 ) and a relative humidity (φ 21,mdl ) downstream of the intercooler (14) and upstream of the throttle valve (19). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Wasserate (ratH2O,LLK) für den Ladeluftkühler (14) in Abhängigkeit einer ersten Wassermasse (mH2O,LLK) ermittelt wird.procedure after claim 5 , characterized in that the one water rate (rat H2O, LLK ) for the intercooler (14) is determined as a function of a first water mass (m H2O, LLK ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wassermasse (mH2O,LLK) in Abhängigkeit eines Gasmassenstroms (dmLLK) über den Ladeluftkühler (14), einem zweiten Druck (p21) stromabwärts des Ladeluftkühlers (14) und stromaufwärts der Drosselklappe (19) und einer zweiten spezifischen Feuchte (φ20,mdl) stromabwärts des Verdichters (12) und stromaufwärts des Ladeluftkühlers (14) ermittelt wird.procedure after claim 7 , characterized in that the first water mass (m H2O,LLK ) as a function of a gas mass flow (dm LLK ) via the intercooler (14), a second pressure (p 21 ) downstream of the intercooler (14) and upstream of the throttle valve (19) and a second specific humidity (φ 20,mdl ) is determined downstream of the compressor (12) and upstream of the intercooler (14). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite spezifische Feuchte (φ20,mdl) in Abhängigkeit einer ersten spezifischen Feuchte (φ12) am Ort einer Mischstelle (43), eines ersten Drucks (p20) und eines ersten Sättigungsdampfdrucks (pSat,20) stromabwärts des Verdichters (12) und stromaufwärts des Ladeluftkühlers (14) ermittelt wird.procedure after claim 7 , characterized in that the second specific humidity (φ 20,mdl ) as a function of a first specific humidity (φ 12 ) at the location of a mixing point (43), a first pressure (p 20 ) and a first saturation vapor pressure (p Sat,20 ) is determined downstream of the compressor (12) and upstream of the charge air cooler (14). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Feuchte (φ21,mdl) in Abhängigkeit des zweiten Drucks zweiten Druck (p21) und eines zweiten Sättigungsdampfdrucks (pSat,21) stromabwärts des Verdichters (12) und stromaufwärts des Ladeluftkühlers (14) ermittelt wird.procedure after claim 5 , characterized in that the relative humidity (φ 21,mdl ) as a function of the second pressure (p 21 ) and a second saturation vapor pressure (p Sat,21 ) downstream of the compressor (12) and upstream of the charge air cooler (14) is determined . Verfahren nach Anspruch 9, dass der erste Sättigungsdampfdruck (pSat,20) in Abhängigkeit einer ersten Temperatur (T20) stromabwärts des Verdichters (12) und stromaufwärts des Ladeluftkühlers (14) ermittelt wird.procedure after claim 9 that the first saturation vapor pressure (p Sat,20 ) is determined as a function of a first temperature (T 20 ) downstream of the compressor (12) and upstream of the intercooler (14). Verfahren nach Anspruch 10, dass der zweite Sättigungsdampfdruck (pSat,21) in Abhängigkeit einer zweiten Temperatur (T21) stromabwärts des Ladeluftkühlers (14) und stromaufwärts des Drosselklappe (19) ermittelt wird.procedure after claim 10 that the second saturation vapor pressure (p Sat,21 ) is determined as a function of a second temperature (T 21 ) downstream of the intercooler (14) and upstream of the throttle valve (19). Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.Computer program which is set up to carry out the method according to one of Claims 1 until 12 to perform. Elektronisches Speichermedium mit einem Computerprogramm nach Anspruch 13.Electronic storage medium with a computer program Claim 13 . Vorrichtung, insbesondere Steuergerät, welche dazu eingerichtet ist das Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 auszuführen.Device, in particular control unit, which is set up for the method claim 1 until 12 to execute.
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