DE102022104858A1

DE102022104858A1 - Verfahren und systeme für ein agr-system

Info

Publication number: DE102022104858A1
Application number: DE102022104858.6A
Authority: DE
Inventors: Sitaram Rejeti; Sumanth Reddy Dadam; Edward Doemer; Robert Jentz; Dave Hagner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2022-09-15
Also published as: US11274637B1; CN115075991A

Abstract

Es sind Verfahren und Systeme für ein Hochdruck-Abgasrückführungssystem bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst das Hochdruck-Abgasrückführungssystem Drucksensoren, die auf unterschiedlichen Seiten eines AGR-Ventils angeordnet sind. Die Rückkopplung von den Drucksensoren wird verwendet, um einen AGR-Ventilpositionssensor zu diagnostizieren.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen das Diagnostizieren eines Positionssensors für ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) eines AGR-Systems.
Allgemeiner Stand der Technik
Motorsysteme können die Rückführung von Abgas aus einem Motorabgassystem in ein Motoransaugsystem nutzen, einen Prozess, der als Abgasrückführung (AGR) bezeichnet wird, um regulierte Emissionen zu reduzieren. Ein AGR-Ventil kann so gesteuert werden, dass eine gewünschte Ansaugluftverdünnung bei einer gegebenen Motorbetriebsbedingung erzielt wird. Üblicherweise kann die Menge an Niederdruck-AGR (ND-AGR) und/oder Hochdruck-AGR (HD-AGR), die durch das AGR-System geleitet wird, gemessen und auf Grundlage einer Motordrehzahl, einer Motortemperatur und einer Last während des Motorbetriebs so eingestellt werden, dass eine erwünschte Verbrennungsstabilität des Motors aufrechterhalten wird und gleichzeitig Emissions- und Kraftstoffeffizienzvorteile bereitgestellt werden. AGR kühlt die Temperatur der Brennkammer effektiv ab, wodurch die Bildung von NO_x reduziert wird.
Kurzdarstellung
In einigen bestehenden Umsetzungen von AGR-Systemen kann die AGR-Abgabe über eine feste Blende gemessen und ein Druckabfall über die Blende erfasst werden. Der Druckabfall der Blende kann durch einen Differenzdrucksensor oder zwei diskrete Drucksensoren, einer auf jeder Seite der Blende, gemessen werden. Eine Messung des AGR-Stroms der Blende kann durch Charakterisieren einer Beziehung zwischen dem Strom und dem Druckabfall der Blende möglich sein. Die Beziehung kann auf einem Speicher gespeichert und während zukünftiger AGR-Strömungsbedingungen abgerufen werden, um die gemessene AGR-Strömungsrate einzustellen. Die gemessene AGR-Strömungsrate kann dann durch eine Steuerung verwendet werden, um einen Motorluftstrom, eine Verbrennungsrate des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Zylinder und ein Motorausgangsdrehmoment einzustellen, und als ein Rückkopplungssignal in einer Steuerungskonfiguration eines AGR-Stroms mit geschlossenem Kreislauf verwendet werden, wobei der AGR-Strom durch ein von der festen Blende getrenntes Ventil reguliert wird.
Andere Beispiele der AGR-Systeme beinhalten Messen des AGR-Stroms, was durch Messen oder Schätzen eines Druckabfalls einem AGR-Steuerventil geliefert wird. Eine AGR-Steuerventilmessung kann eine Beziehung zwischen dem Strom und dem Druckabfall der Blende charakterisieren. Der Wert kann gespeichert und verwendet werden, um Bedingungen ähnlich den vorstehend beschriebenen einzustellen. Messungen eines AGR-Stroms in einer dieser Konfigurationen können von der Genauigkeit der Drucksensoren und/oder eines Positionssensors des AGR-Ventils abhängig sein. Während eine Diagnose für die Drucksensoren vorliegt, bleibt eine Diagnose für den Positionssensor erwünscht. Darüber hinaus können, da ein Arbeitszyklus des AGR-Ventils auf einer Rückkopplung von dem Positionssensor basieren kann, Neukalibrierungen des Positionssensors auf Grundlage der Diagnose erwünscht sein.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Ableiten einer AGR-Ventilpositionssensorfunktion basierend auf einem Abblasspitzendruck während eines Betriebs mit geschlossenem AGR-Ventil und mindestens einer offenen AGR-Ventilposition gelöst werden. Auf diese Weise kann ein Differenzdruck an dem Ventil verwendet werden, um den AGR-Ventilpositionssensor zu diagnostizieren.
Als ein Beispiel kann dem AGR-Ventil während eines stationären Betriebs eine vollständig geschlossene Position befohlen werden. Ein Abblasspitzendruck kann an einem Abgasdrucksensor und einem AGR-Drucksensor erfasst werden. Ein Differenzdruck kann auf Grundlage einer Differenz zwischen einer Rückkopplung von dem Abgasdrucksensor und dem AGR-Drucksensor berechnet werden. Die Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor kann mit dem Differenzdruck verglichen werden, um einen Zustand des AGR-Ventilpositionssensors zu diagnostizieren. Zusätzlich kann der Vergleich verwendet werden, um den AGR-Ventilpositionssensor zu kalibrieren, was zu einer Einstellung des Arbeitszyklus während zukünftiger AGR-Ventilbetätigungen führen kann.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile beheben.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Motors, der in einem Hybridfahrzeug beinhaltet ist.
2 veranschaulicht ein Verfahren zum Ableiten einer AGR-Ventilpositionssensorfunktion auf Grundlage eines Abblasspitzendrucks.
3 veranschaulicht ein Verfahren zum Kalibrieren des AGR-Ventilpositionssensors.
4A, 4B, 4C und 4D veranschaulichen unterschiedliche Abblasspitzendrücke an verschiedenen Positionen des AGR-Ventils während einer Diagnoseroutine zum Überwachen einer Bedingung des AGR-Ventilpositionssensors.
5 veranschaulicht grafisch Einstellungen an einem Arbeitszyklus als Reaktion auf eine Kalibrierung des AGR-Ventilpositionssensors.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für ein AGR-System. Das Hochdruck(HD)-AGR-System kann eine Konfiguration des Differenzdrucks über das Ventil (delta pressure over the valve - DPOV) umfassen, wobei zwei unabhängige Drucksensoren stromaufwärts und stromabwärts eines AGR-Ventils angeordnet sind. Das HD-AGR-System weist keinen Deltadrucksensor mit fester Blende auf und kann sich auf die zwei Drucksensoren stützen, um den AGR-Strom durch das AGR-System in Kombination mit dem AGR-Ventil zu regulieren. Ein Beispiel für das HD-AGR-System, das in einem Motorsystem eines Hybridfahrzeugs angeordnet ist, ist in 1 veranschaulicht. 2 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen einer Beeinträchtigung eines Positionssensors eines AGR-Ventils des AGR-Systems. 3 veranschaulicht ein Verfahren zum Kalibrieren des Positionssensors des AGR-Ventils. 4A, 4B, 4C und 4D veranschaulichen gemessene Abblasspitzendifferenzdrücke, die an verschiedenen AGR-Ventilpositionen erfasst werden. 5 veranschaulicht grafisch Einstellungen an einem Arbeitszyklus als Reaktion auf die Kalibrierung des AGR-Ventilpositionssensors.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugsystems 6, das Antriebsleistung von dem Motorsystem 8 und/oder von einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung beziehen kann. Eine Energieumwandlungsvorrichtung, wie etwa ein Generator, kann betrieben werden, um Energie aus der Fahrzeugbewegung und/oder dem Motorbetrieb zu absorbieren und die absorbierte Energie dann in eine zum Speichern durch die Energiespeichervorrichtung geeignete Energieform umzuwandeln.
Das Motorsystem 8 kann einen Motor 10 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 30 aufweist. Der Motor 10 beinhaltet einen Motoreinlass 23 und einen Motorauslass 25. Der Motoreinlass 23 beinhaltet eine Luftansaugdrossel 62, die über einen Ansaugkanal 42 fluidisch an den Motoransaugkrümmer 44 gekoppelt ist. Luft kann über ein Luftfilter 52 in den Ansaugkanal 42 eintreten. Der Motoransaugkrümmer 44 kann ferner einen Krümmerabsolutdrucksensor (manifold absolute pressure sensor - MAP-Sensor) 95 umfassen. Der Motorauslass 25 beinhaltet einen Abgaskrümmer 48, der zu einem Abgaskanal 35 führt, der Abgas in die Atmosphäre ableitet. Der Motorauslass 25 kann mindestens eine Emissionssteuervorrichtung 70 beinhalten, die an einer motornahen Position oder an einer entfernten Unterbodenposition montiert ist. Die Emissionssteuervorrichtung 70 kann einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, ein Partikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor beinhaltet sein können, wie etwa eine Vielfalt an Ventilen und Sensoren, wie in dieser Schrift weiter ausgeführt. In einigen Ausführungsformen, bei denen das Motorsystem 8 ein aufgeladenes Motorsystem ist, kann das Motorsystem ferner eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader (nicht gezeigt), beinhalten.
In dem Beispiel der vorliegenden Offenbarung ist die Emissionssteuervorrichtung 70 ein Partikelfilter 70. In einem Beispiel ist das Partikelfilter 70 ein Benzinpartikelfilter. In einem anderen Beispiel ist das Partikelfilter 70 ein Dieselpartikelfilter.
Das Motorsystem 8 umfasst ferner einen Turbolader, der einen Verdichter 82 und eine Turbine 84 aufweist. Der Verdichter 82 und die Turbine 84 sind über eine Welle 86 mechanisch aneinander gekoppelt. Die Turbine 84 kann über Abgase angetrieben werden, die durch den Abgaskanal 35 strömen. Die Abgase können einen Rotor der Turbine 84 drehen, der die Welle 86 drehen kann, was zu einer Drehung eines Rotors des Verdichters 82 führt. Der Verdichter 82 ist dazu konfiguriert, Ansaugluft aufzunehmen und zu verdichten.
Das Motorsystem 8 umfasst ferner ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 130. In dem Beispiel aus 1 ist das AGR-System 130 ein Hochdruck-AGR-System, bei dem Abgase von einer Stelle des Motorauslasses 25 stromaufwärts der Turbine 84 angesaugt werden. Das AGR-System 130 umfasst ein AGR-Ventil 134, das relativ zu einer Richtung eines Abgasstroms in einem AGR-Kanal 132 stromaufwärts eines Wärmetauschers 138 angeordnet ist.
Das AGR-System 130 umfasst ferner einen Abgasdrucksensor 135, einen AGR-Drucksensor 136 und einen Temperatursensor 139. Der Abgasdrucksensor 135 kann relativ zu einer Richtung eines Abgasstroms zwischen dem AGR-Ventil 134 und dem Wärmetauscher 138 stromaufwärts des AGR-Ventils 134 angeordnet sein und der AGR-Drucksensor 136 kann stromabwärts des AGR-Ventils angeordnet sein. Der Temperatursensor 139 kann stromabwärts des Wärmetauschers 138 angeordnet sein. Jeder von dem Abgasdrucksensor 135, dem AGR-Drucksensor 136 und dem Temperatursensor 139 kann dazu konfiguriert sein, der Steuerung 12 eine Rückkopplung bereitzustellen. Wie veranschaulicht, ist das AGR-System 130 ein Hochdruck-AGR-System, das keinen Deltadrucksensor mit fester Blende aufweist.
Ein AGR-Ventilpositionssensor 137 kann dazu konfiguriert sein, der Steuerung 12 eine Rückkopplung in Bezug auf eine Position des AGR-Ventils 134 bereitzustellen. In einigen Beispielen kann eine Genauigkeit des AGR-Ventilpositionssensors 137 beeinträchtigt werden, was dazu führen kann, dass die Steuerung eine ungenaue Position des AGR-Ventils 134 befiehlt. Wie nachstehend beschrieben wird, kann während einiger Bedingungen eine Diagnose des AGR-Ventilpositionssensors 137 über eine Kontrollrückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor 137 zu einer abgeleiteten Position des AGR-Ventils 134 auf Grundlage eines Differentials eines Abblasdruckimpulses, der an jedem von dem Abgasdrucksensor 135 und dem AGR-Drucksensor 136 an einer oder mehreren Positionen des AGR-Ventils 134 erfasst wird, ausgeführt werden.
In einem Beispiel kann der Wärmetauscher 138 ein Flüssigkeit-zu-Flüssigkeit- oder ein Luft-zu-Flüssigkeit-Kühler sein. Der Wärmetauscher 138 kann dazu konfiguriert sein, Kühlmittel von einem Kühlsystem des Hybridfahrzeugs 6, wie etwa einem Motorkühlsystem oder einem anderen ähnlichen Kühlsystem, aufzunehmen. Zusätzlich oder alternativ kann der Wärmetauscher 138 ein Kühlsystem umfassen, das von anderen Kühlsystemen des Hybridfahrzeugs 6 getrennt ist. In einigen Beispielen kann ein Umgehungskanal in dem AGR-System 130 beinhaltet sein, wobei der Umgehungskanal dazu konfiguriert ist, unter Bedingungen, bei denen möglicherweise keine Kühlung erwünscht ist, druckbeaufschlagte Abgase um den Wärmetauscher 138 zu leiten. In einem Beispiel kann eine Kühlung während Bedingungen, bei denen eine Motortemperatur unter einer Solltemperatur liegt, wie etwa während eines Kaltstarts, nicht gewünscht sein.
In dem Beispiel aus 1 umfasst das Hybridfahrzeug 6 ferner einen Niederdruck(ND)-AGR-Kanal 142. Der ND-AGR-Kanal 142 ist dazu konfiguriert, Abgase von stromabwärts der Turbine 84 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromaufwärts des Verdichters 82 umzuleiten. Zusätzlich oder alternativ kann das Hybridfahrzeug 6 in einigen Beispielen ohne den ND-AGR-Kanal 142 konfiguriert sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Das Hybridfahrzeug 6 kann ferner ein Steuersystem 14 beinhalten. Das Steuersystem 14 empfängt der Darstellung nach Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (wovon in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben sind) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81 (wovon in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben sind). Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgassensor 126, der stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung angeordnet ist, einen Temperatursensor 128 und einen Drucksensor 129 beinhalten. Andere Sensoren, wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren, können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 6 gekoppelt sein. Als ein weiteres Beispiel können die Aktoren die Drossel 62 beinhalten.
Die Steuerung 12 kann als herkömmlicher Mikrocomputer konfiguriert sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse, einen Festwertspeicher, einen Direktzugriffsspeicher, einen Keep-Alive-Speicher, einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) usw. beinhaltet. Die Steuerung 12 kann als ein Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control module - PCM) konfiguriert sein. Für zusätzliche Energieeffizienz kann die Steuerung zwischen einem Ruhe- und einem Reaktivierungsmodus wechseln. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die/der einer oder mehreren Routinen entspricht, auslösen.
In einigen Beispielen umfasst das Hybridfahrzeug 6 mehrere Drehmomentquellen, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 59 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 6 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 6 einen Motor 10 und die elektrische Maschine 51. Die elektrische Maschine 51 kann ein Elektromotor oder ein Motor/Generator sein. Eine Kurbelwelle des Motors 10 und die elektrische Maschine 51 können über ein Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 59 verbunden sein, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen einer Kurbelwelle und der elektrischen Maschine 51 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 51 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor der jeweiligen Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle mit der elektrischen Maschine 51 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 51 mit dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetengetriebesystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, darunter als ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 51 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 61 auf, um den Fahrzeugrädern 59 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 51 kann zudem als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsvorgangs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 61 bereitzustellen.
Wie in dieser Schrift beschrieben, können Drucksensoren des AGR-Systems 130 periodisch für den Betrieb außerhalb einer gewünschten Toleranz diagnostiziert werden. Die gewünschte Toleranz kann relativ klein sein, sodass während der Diagnose erkannte Fehler ebenfalls relativ klein sein können. Somit kann das Bestimmen dieser Fehler ohne zusätzliche Sensoren oder erweiterte Hardware relativ schwierig sein. In dieser Schrift werden Verfahren zum Detektieren von Fehlern in den Sensoren in einem kostengünstigen System ohne zusätzliche Sensoren und Hardware bezogen auf die in dem Beispiel aus 1 gezeigten beschrieben.
1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn sie als direkt miteinander in Kontakt stehend oder direkt aneinandergekoppelt gezeigt sind, können derartige Elemente in mindestens einem Beispiel jeweils als direkt miteinander in Kontakt stehend oder direkt aneinandergekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die zusammenhängend oder aneinander angrenzend gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel zusammenhängen bzw. aneinander angrenzen. Als ein Beispiel können Komponenten, die in einem flächenteilenden Kontakt zueinander liegen als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen nur ein Zwischenraum befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel derart bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander dargestellt sind, in Relation zueinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren dargestellt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als „Oberteil“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als „Unterteil“ der Komponente bezeichnet werden. Im hier verwendeten Sinne kann sich Oberteil/Unterteil, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um die Anordnung von Elementen der Figuren in Relation zueinander zu beschreiben. Demnach sind in einem Beispiel Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend (z. B. als kreisförmig, gerade, planar, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die einander schneidend gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel als einander schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel derart bezeichnet werden. Es versteht sich, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet werden, sich gemäß Herstellungstoleranzen (z. B. innerhalb von 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Verfahren 200 zum Ableiten einer Position eines AGR-Ventils durch Erfassen eines Abblasspitzendrucks an zwei oder mehr AGR-Ventilpositionen gezeigt. Differentialdrücke, die an dem AGR-Ventil gemessen werden, können verwendet werden, um einen Zustand eines AGR-Ventilpositionssensors zu diagnostizieren. In einem Beispiel kann die Position des AGR-Ventils auf Grundlage des Differenzdrucks, der mit einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor verglichen werden kann, abgeleitet werden. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 200 und der übrigen in dieser Schrift beinhalteten Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
Das Verfahren 200 beginnt bei 202, was Bestimmen aktueller Betriebsparameter beinhaltet. Aktuelle Betriebsparameter können unter anderem eines oder mehrere von einem Krümmervakuum, einer Drosselposition, einer Motordrehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer AGR-Strömungsrate und/oder einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis beinhalten.
Das Verfahren 200 kann zu 204 übergehen, was Bestimmen beinhaltet, ob eine AGR-Ventilpositionssensordiagnose gewünscht ist. Die AGR-Ventilpositionsdiagnose kann als Reaktion darauf gewünscht sein, dass eine oder mehrere von einer vorbestimmten Zeit und/oder einer vorbestimmten Entfernung verstrichen sind, dass eine Verdünnung des Brennkammergemischs sich von einer gewünschten Menge unterscheidet und/oder dass Eintrittsbedingungen für die Positionssensordiagnose erfüllt sind. In einem Beispiel kann die vorbestimmte Zeit auf einer Anzahl von Stunden, Tagen, Wochen und/oder Monaten basieren. Zusätzlich oder alternativ kann die vorbestimmte Entfernung 50 Meilen, 100 Meilen oder dergleichen sein, wobei es wünschenswert sein kann, die Diagnose periodisch auf Grundlage einer gefahrenen Entfernung auszuführen. Die Verdünnung des Brennkammergemischs unterscheidet sich von der gewünschten Menge, die als Reaktion darauf bestimmt werden kann, dass eine Motortemperatur unter einer gewünschten Temperatur liegt, ein Verbrennungszeitpunkt nach einem gewünschten Verbrennungszeitpunkt liegt und ein Motorleistungsausgang sich von einem gewünschten Leistungsausgang unterscheidet und dergleichen. Eintrittsbedingungen zum Ausführen der Positionssensordiagnose können eines oder mehrere davon beinhalten, dass die vorbestimmte Zeit verstreicht, dass die vorbestimmte Entfernung gefahren wird, dass sich die Verdünnung des Brennkammergemischs von dem gewünschten Betrag unterscheidet, dass eine AGR nicht gewünscht ist und/oder dass eine stationäre Bedingung nicht erfüllt ist.
Wenn die Positionssensordiagnose nicht gewünscht ist und/oder wenn die Bedingungen für die Positionssensordiagnose erfüllt sind, kann das Verfahren 200 zu 206 übergehen, was beinhalten kann, dass aktuelle Betriebsparameter beibehalten werden und die AGR-Ventilpositionssensordiagnose nicht ausgeführt wird.
Wenn die Positionssensordiagnose gewünscht ist und/oder wenn Bedingungen erfüllt sind/werden, kann das Verfahren 200 zu 208 übergehen, was das Schließen des AGR-Ventils beinhaltet. In einem Beispiel beinhaltet das Schließen des AGR-Ventils, dass eine Steuerung einem Aktor des AGR-Ventils signalisiert, das AGR-Ventil in eine vollständig geschlossene Position zu bewegen. Die vollständig geschlossene Position kann einer Position entsprechen, in der der AGR-Strom durch das AGR-Ventil blockiert ist. Das Signal von der Steuerung an den Aktor kann einem Arbeitszyklus entsprechen, der ein Öffnen und Schließen des Ventils auf Grundlage eines konstanten Stroms elektrischer Energie, der in Impulse umgewandelt wird, steuern kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Betätigung des AGR-Ventils in die vollständig geschlossene Position auf einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor basieren. Das heißt, dem AGR-Ventil wird eine geschlossene Position befohlen und die Bestimmung ihrer Betätigung in die geschlossene Position kann nur auf einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor während der AGR-Ventilpositionssensordiagnose basieren.
Das Verfahren 200 kann zu 210 übergehen, was das Ermöglichen beinhaltet, dass eine Motordrehzahl pro Minute (RPM) und eine Motorlast stabile Werte erreichen. In dieser Schrift basieren eine stabile Motordrehzahl und/oder -last darauf, dass eine Motordrehzahl und/oder - last innerhalb von + 5-10 % eines festen Werts bleibt. Somit kann während der Diagnose keine Übergangsbedingung auftreten. In einigen Beispielen können stabile Werte während Leerlauf, niedriger, mittlerer und/oder hoher Last erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Diagnose während eines Motorausschalt- oder Leerlaufereignisses nicht ausgeführt werden.
Das Verfahren 200 kann zu 212 übergehen, was das Überwachen der Rückkopplung von dem Abgasdrucksensor und dem AGR-Drucksensor beinhaltet. Das Überwachen der Rückkopplung kann das Messen von an den Sensoren erfassten Abblasdruckimpulsen beinhalten, die relativ konstant sind, um zu bestimmen, ob Bedingungen für die Diagnose erfüllt sind.
Das Verfahren 200 kann zu 214 übergehen, was das Bestimmen beinhaltet, ob die Motordrehzahl und/oder die Motorlast für eine Schwellenzeit konstant sind. In einem Beispiel basiert die Schwellenzeit auf einem festen Zeitraum ungleich null, in dem die Motordrehzahl und die Motorlast konstant bleiben. In einem Beispiel kann die Schwellenzeit 2 Sekunden oder mehr betragen. In einigen Beispielen kann die Schwellenzeit zusätzlich oder alternativ 5 Sekunden oder mehr betragen.
Wenn die Motordrehzahl und/oder die Motorlast nicht konstant sind, kann das Verfahren 200 zu 210 zurückkehren, um weiterhin zu ermöglichen, dass die Drehzahl und die Last stabile Werte für die Schwellenzeit erreichen.
Wenn die Motordrehzahl und/oder die Motorlast konstant sind, kann das Verfahren 200 zu 216 übergehen, was das Erfassen von Abblasimpulsen bei vollständig geschlossenem AGR-Ventil beinhaltet. Auf diese Weise wird ein Abblasimpuls an jedem von dem Abgasdrucksensor und dem AGR-Drucksensor erfasst.
Das Verfahren 200 kann zu 218 übergehen, was das Bestimmen eines ersten Differenzdrucks beinhalten kann. Der erste Differenzdruck kann auf einer Differenz zwischen dem an dem Abgasdrucksensor erfassten Abblasimpuls und dem an dem AGR-Drucksensor erfassten Abblasimpuls basieren. In einem Beispiel kann das AGR-Ventil in der vollständig geschlossenen Position den Abblasimpuls, der den AGR-Drucksensor erreicht, abschwächen und/oder dämpfen, sodass der erste Differenzdruck im Vergleich zu anderen Differenzdrücken, die an anderen Positionen des AGR-Ventils erfasst werden, relativ groß ist.
Das Verfahren 200 kann zu 220 übergehen, was ein Einstellen des AGR-Ventils in eine erste Position beinhalten kann. In einem Beispiel kann die erste Position eine Position zwischen der vollständig geschlossenen Position und einer vollständig offenen Position des AGR-Ventils beinhalten, sodass das Ventil teilweise offen ist. In einem Beispiel kann die erste Position gleich einer zu 50 % offenen Position sein. Als ein anderes Beispiel kann die erste Position kleiner als die zu 50 % offene Position sein, wie etwa 40 % oder weniger. Auf diese Weise kann eine Menge an AGR durch das AGR-Ventil strömen, wenn sich das AGR-Ventil in der ersten Position befindet. In einem Beispiel können Motorbetriebsbedingungen während der Diagnose des AGR-Ventilpositionssensors eingestellt werden, um den AGR-Strom aufzunehmen. Zum Beispiel kann der Luftstrom zum Motor reduziert werden.
Das Verfahren 200 kann zu 222 übergehen, was ein Erfassen von Abblasimpulsen mit dem AGR-Ventil in der ersten Position beinhalten kann.
Das Verfahren 200 kann zu 224 übergehen, was ein Bestimmen eines zweiten Differenzdrucks beinhalten kann. In einem Beispiel kann der zweite Differenzdruck einer Differenz zwischen den an dem Abgasdrucksensor und dem AGR-Drucksensor erfassten Abblasimpulsen entsprechen. In einem Beispiel kann der zweite Differenzdruck geringer als der erste Differenzdruck sein, wenn der AGR-Ventilpositionssensor nicht beeinträchtigt ist.
Das Verfahren 200 kann zu 226 übergehen, was das Einstellen des AGR-Ventils in eine zweite Position beinhaltet. In einem Beispiel kann die zweite Position einer Position entsprechen, die offener ist als die erste Position. In einem Beispiel kann die zweite Position eine vollständig offene Position sein. In einigen Beispielen kann die zweite Position zusätzlich oder alternativ mehr als 50 % offen sein. Die Betätigung des AGR-Ventils in die zweite Position kann auf einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor während der AGR-Ventilpositionssensordiagnose basieren. In einem Beispiel signalisiert die Steuerung dem Aktor, das AGR-Ventil in die zweite Position zu öffnen, wobei die Steuerung dem Aktor signalisiert, die zweite Position beizubehalten, und zwar als Reaktion darauf, dass der AGR-Ventilpositionssensor anzeigt, dass die zweite Position erreicht ist.
Das Verfahren 200 kann zu 228 übergehen, was ein Erfassen von Abblasimpulsen in der zweiten Position beinhaltet.
Das Verfahren 200 kann zu 230 übergehen, was ein Bestimmen eines dritten Differenzdrucks beinhaltet. In einem Beispiel kann der dritte Differenzdruck kleiner als jeder von dem zweiten und dem ersten Differenzdruck sein.
Das Verfahren 200 kann zu 232 übergehen, was ein Bestimmen beinhalten kann, ob sich eine oder mehrere der abgeleiteten Positionen von einer erfassten Position unterscheiden. Die abgeleiteten Positionen können auf einem berechneten Differenzdruck basieren, wie etwa dem ersten, zweiten oder dritten Differenzdruck, und können mit einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor an jeder der geschlossenen, ersten und zweiten Position verglichen werden. Das heißt, der erste Differenzdruck kann mit der Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor in der geschlossenen Position verglichen werden, der zweite Differenzdruck kann mit der Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor in der ersten Position verglichen werden und der dritte Differenzdruck kann mit der Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor in der zweiten Position verglichen werden. In einem Beispiel kann der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt sein, wenn sich eine oder mehrere der abgeleiteten Positionen von der erfassten Position unterscheiden. Als ein anderes Beispiel kann der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt sein, wenn sich alle der abgeleiteten Positionen von entsprechenden erfassten Positionen unterscheiden.
In einem Beispiel können die Differenzdrücke zusätzlich oder alternativ mit vorbestimmten Differenzdrücken für jede der Diagnosepositionen des AGR-Ventils verglichen werden. Wenn sich der Differenzdruck um einen Schwellenbereich von dem vorbestimmten Differenzdruck unterscheidet, kann der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt sein. Zum Beispiel kann der Schwellenbereich +5 % des vorbestimmten Deltadrucks betragen. Es versteht sich, dass der Schwellenbereich andere Werte (z. B. ±10 %, +2 %, ±1 %,usw.) annehmen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit kann der erste Deltadruck mit einem ersten vorbestimmten Deltadruck verglichen werden, kann der zweite Deltadruck mit einem zweiten vorbestimmten Deltadruck verglichen werden und kann der dritte Deltadruck mit einem dritten vorbestimmten Deltadruck verglichen werden. Beispiele für die vorbestimmten Deltadrücke sind in den 4A bis 4D veranschaulicht.
Wenn jede der abgeleiteten Positionen mit einer entsprechenden erfassten Position übereinstimmt, kann das Verfahren 200 zu 234 übergehen, was ein Anzeigen beinhaltet, dass die Diagnose bestanden ist und der AGR-Ventilpositionssensor wie gewünscht arbeitet. Somit kann eine Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor zuverlässig verwendet werden, um eine Position des AGR-Ventils zu messen.
Wenn sich eine oder mehrere der abgeleiteten Positionen von der entsprechenden erfassten Position unterscheidet, kann das Verfahren 200 zu 236 übergehen, was ein Anzeigen beinhaltet, dass der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt ist. In einem Beispiel können nur die Positionen des AGR-Ventils, bei denen sich die erfasste Position von der entsprechenden Position unterscheidet, als beeinträchtigt angezeigt werden. Zum Beispiel kann die Anzeige als Reaktion darauf, dass die abgeleitete dritte Position nicht mit der erfassten dritten Position übereinstimmt, das Anzeigen beinhalten, dass der AGR-Ventilpositionssensor nur für die dritte Position beeinträchtigt ist.
Das Verfahren 200 kann zu 238 übergehen, was ein Warnen des Fahrzeugführers beinhalten kann. Das Warnen des Fahrzeugführers kann das Aktivieren einer Anzeigeleuchte 240 beinhalten. Zusätzlich oder alternativ kann das Warnen des Fahrzeugführers eine Nachricht auf einer Infotainment-Vorrichtung, einen Text, eine E-Mail, einen Telefonanruf oder dergleichen beinhalten. Zusätzlich oder alternativ kann das Warnen des Fahrzeugführers optional auf einer Anzahl von Positionen basieren, in denen der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt ist.
In einigen Beispielen können zusätzlich oder alternativ die Motorbetriebsparameter an den Positionen des AGR-Ventils, an denen der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt ist, eingestellt werden. Einstellungen können das Begrenzen einer Motorleistungsausgabe, das Einstellen eines Kraftstoffvolumens, das Einstellen eines Kraftstoffzeitpunkts, das Einstellen eines Zündzeitpunkts, das Einstellen einer Luft-/Strömungsrate und dergleichen beinhalten.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Verfahren 300 zum Kalibrieren beeinträchtigter Positionen des AGR-Ventilpositionssensors gezeigt. Auf diese Weise kann eine Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor modifiziert werden, um genauer mit einer aktuellen Position des AGR-Ventils übereinzustimmen. In einem Beispiel kann das Kalibrieren das Einstellen der Rückkopplung von dem Positionssensor auf Grundlage einer Differenz zwischen dem bestimmten Deltadruck der beeinträchtigten Position und dem vorbestimmten Deltadruck der Position beinhalten.
Das Verfahren 300 beginnt bei 302, was ein Bestimmen beinhaltet, ob der AGR-Ventilpositionssensor beeinträchtigt ist. Wie vorstehend in Bezug auf das Diagnoseverfahren 200 aus 2 beschrieben, kann der AGR-Ventilpositionssensor für eine oder mehrere Positionen des AGR-Ventils als Reaktion auf einen Vergleich einer abgeleiteten Position, die sich von einer erfassten Position unterscheidet, beeinträchtigt sein. Wenn der AGR-Ventilpositionssensor nicht beeinträchtigt ist, kann das Verfahren 300 zu 304 übergehen, was beinhalten kann, dass aktuelle Betriebsparameter beibehalten werden und der AGR-Ventilpositionssensor nicht kalibriert wird.
Wenn der Positionssensor beeinträchtigt ist, kann das Verfahren 300 zu 306 übergehen, was ein Kalibrieren des Positionssensors beinhalten kann. Die Kalibrierung des Positionssensors kann auf einer Differenz zwischen der abgeleiteten Position und der erfassten Position basieren. Wenn zum Beispiel die abgeleitete Position einer offeneren Position als die erfasste Position entspricht, kann eine zukünftige Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor auf Grundlage der Differenz eingestellt werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Differenz zwischen dem Differenzdruck und dem vorbestimmten Deltadruck verwendet werden, um den AGR-Ventilpositionssensor zu kalibrieren. Wenn zum Beispiel die erste Position des AGR-Ventilpositionssensors beeinträchtigt ist und der vorbestimmte Deltadruck 30 kPa beträgt und der während der Diagnose bestimmte Deltadruck 25 kPa beträgt, kann die Kalibrierung auf der Differenz zwischen 30 und 25 kPa basieren. In einem Beispiel gibt die Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor eine geschlossenere Position als eine tatsächliche Position des AGR-Ventils an, was dazu führt, dass die Steuerung signalisiert, das AGR-Ventil in eine offenere Position zu betätigen, was ermöglicht, dass ein größerer Betrag der Abblasdrücke den AGR-Drucksensor erreicht.
Das Verfahren 300 kann zu 308 übergehen, was ein Einstellen einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor beinhaltet. Weiter mit dem vorstehenden Beispiel wird die Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor auf Grundlage der Differenz zwischen der abgeleiteten Position und der erfassten Position eingestellt, wobei ein Wert der Differenz proportional zu einer Einstellung (z. B. einer Kalibrierung) der Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor sein kann.
Zusätzlich oder alternativ können in einigen Beispielen der vorbestimmte Differenzdruck und der erfasste Differenzdruck einer gegebenen Diagnoseposition des AGR-Ventils für die Kalibrierung verwendet werden, sodass eine zukünftige Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor, die verwendet wird, um eine Position des AGR-Ventils einzustellen, dazu führen kann, dass erfasste Differenzdrücke besser mit dem vorbestimmten Deltadruck übereinstimmen. Somit wird für das Beispiel von 306 die Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor eingestellt, um eine offenere Position relativ zu der geschlosseneren Position anzuzeigen, die fälschlicherweise angezeigt wurde, um der tatsächlichen Position ähnlicher zu sein und die Beeinträchtigung zu beheben. Dadurch kann der AGR-Ventilpositionssensor kalibriert werden, um Beeinträchtigungen zu korrigieren, die eine Lebensdauer des AGR-Ventilpositionssensors verlängern können.
Unter Bezugnahme auf die 4A, 4B, 4C und 4D sind Ausführungsformen 400, 425, 450 bzw. 475 von vorbestimmten Drücken verschiedener Positionen des AGR-Ventils gezeigt. Die vorbestimmten Drücke können durch einen Fahrzeughersteller bestimmt und in einer Lookup-Tabelle mit mehreren Eingaben im Speicher der Steuerung gespeichert werden. Eingaben können unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Abgastemperatur, Motortemperatur, Drosselposition und dergleichen beinhalten.
Die Ausführungsform 400 veranschaulicht einen beispielhaften Abblasimpulsdruckverlauf, wobei eine Rückkopplung von dem Abgasdrucksensor durch den Verlauf 402 angezeigt wird, eine Rückkopplung von dem AGR-Drucksensor durch den Verlauf 404 angezeigt wird und ein Krümmerdruck durch den Verlauf 406 angezeigt wird. Das Beispiel aus 4A kann eine vollständig geschlossene AGR-Ventilposition veranschaulichen. Somit kann die AGR-Drucksensorrückkopplung 404 den Krümmerdruckverlauf 406 verfolgen. Darüber hinaus ist ein erster Differenzdruck 408 veranschaulicht, der eine Differenz zwischen Drücken der Abgasdrucksensorrückkopplung 402 und der AGR-Drucksensorrückkopplung 404 berechnet.
Ausführungsform 425 aus 4B veranschaulicht einen beispielhaften Abblasimpulsdruckverlauf mit dem AGR-Ventil in einer zweiten Position, die offener als die erste Position aus 4A ist. Somit nimmt die AGR-Drucksensorrückkopplung 404 relativ zu dem Beispiel aus 4A zu, sodass der an dem AGR-Drucksensor erfasste Abblasimpulsdruck größer als der Krümmerdruck ist. Darüber hinaus kann ein zweiter Differenzdruck 428 berechnet werden, wobei der zweite Differenzdruck 428 geringer als der erste Differenzdruck 408 ist.
Ausführungsform 450 aus 4C veranschaulicht einen beispielhaften Abblasimpulsdruckverlauf mit dem AGR-Ventil in einer dritten Position, die offener als die zweite Position aus 4B ist. Somit nimmt die AGR-Drucksensorrückkopplung 404 relativ zu dem Beispiel aus 4B zu. Darüber hinaus kann ein dritter Differenzdruck 458 berechnet werden, wobei der dritte Differenzdruck 458 geringer als der zweite Differenzdruck 428 ist.
Ausführungsform 475 aus 4D veranschaulicht einen beispielhaften Abblasimpulsdruckverlauf mit dem AGR-Ventil in einer vierten Position, die offener als die zweite Position aus 4C ist. In einem Beispiel kann die vierte Position einer vollständig offenen Position des AGR-Ventils entsprechen. Somit nimmt die AGR-Drucksensorrückkopplung 404 relativ zu dem Beispiel aus 4C zu, sodass die AGR-Drucksensorrückkopplung 404 die Abgasdrucksensorrückkopplung 402 nachverfolgen kann. Darüber hinaus kann ein vierter Differenzdruck 478 berechnet werden, wobei der vierte Differenzdruck 478 geringer als der dritte Differenzdruck 458 ist.
In einem Beispiel kann jeder von dem ersten Differenzdruck 408, dem zweiten Differenzdruck 428, dem dritten Differenzdruck 458 und dem vierten Differenzdruck 478 in einer Lookup-Tabelle mit mehreren Eingaben gespeichert sein. Erfasste Differenzdrücke während des Diagnoseverfahrens 200 aus 2 können verwendet werden, um die Position des AGR-Ventils auf Grundlage der Beispiele aus den 4A-4D abzuleiten. Wenn sich die abgeleitete Position von der erfassten Position auf Grundlage einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor unterscheidet, kann der Sensor beeinträchtigt sein.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Diagramm 500 gezeigt, das die Ausführung des Diagnoseverfahrens 200 aus 2 in Kombination mit Einstellungen an dem AGR-System 130 aus 1 grafisch veranschaulicht. Verlauf 510 veranschaulicht eine abgeleitete AGR-Ventilposition auf Grundlage eines Differenzdrucks. Verlauf 520 veranschaulicht eine AGR-Ventilpositionssensorrückkopplung. Verlauf 530 veranschaulicht eine Abgasdrucksensorrückkopplung und Verlauf 532 veranschaulicht eine AGR-Drucksensorrückkopplung. Verlauf 540 veranschaulicht einen vorbestimmten Differenzdruck der gewünschten AGR-Ventilposition und Verlauf 542 veranschaulicht einen aktuellen vorbestimmten Differenzdruck. Verlauf 550 veranschaulicht, dass die Diagnose bestanden oder fehlgeschlagen ist. Die Zeit ist entlang einer Abszisse dargestellt und nimmt von einer linken zu einer rechten Seite der Figur zu.
Vor t1 beginnt die Diagnose durch Betätigen des AGR-Ventils in eine vollständig geschlossene Position. Das Ventil kann auf Grundlage einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor betätigt werden (Verlauf 520). Abblasdruckimpulse können über den Abgasdrucksensor (Verlauf 530) und den AGR-Drucksensor (Verlauf 532) erfasst werden. Ein erfasster Differenzdruck (Verlauf 542), der auf Grundlage einer Differenz zwischen den Verläufen 530 und 532 berechnet wird, kann mit einem vorbestimmten Differenzdruck (Verlauf 540) verglichen werden, der zuvor für die vollständig geschlossene Position des AGR-Ventils bestimmt wurde. Da der erfasste Differenzdruck im Wesentlichen gleich dem vorbestimmten Differenzdruck ist, wird die Diagnose in der vollständig geschlossenen Position bestanden. Dies wird ferner als Reaktion darauf veranschaulicht, dass eine abgeleitete Position des AGR-Ventils (Verlauf 510) mit der Rückkopplung des AGR-Ventilpositionssensors übereinstimmt.
Bei t1 schreitet die Diagnose fort und das AGR-Ventil wird in eine erste Position betätigt.
Zwischen t1 und t2 werden die Abblasdruckimpulse über die Abgas- und AGR-Drucksensoren erfasst. Der Differenzdruck davon wird mit einer vorbestimmten Druckdifferenz der ersten Position verglichen. Wie gezeigt, besteht eine Differenz zwischen dem Differenzdruck und dem vorbestimmten Druck, was dazu führt, dass die Diagnose nicht bestanden wird. Dies wird ferner über eine Differenz bei der AGR-Ventilpositionssensorrückkopplung und der abgeleiteten AGR-Ventilposition veranschaulicht, die auf dem zwischen t1 und t2 berechneten Differenzdruck basiert.
Bei t2 schreitet das Diagnoseverfahren fort und das AGR-Ventil wird in eine zweite Position bewegt.
Zwischen t2 und t3 werden die Abblasdruckimpulse über die Abgas- und AGR-Drucksensoren erfasst. Der Differenzdruck davon wird mit einer vorbestimmten Druckdifferenz der zweiten Position verglichen. Wie gezeigt, besteht eine Differenz zwischen dem Differenzdruck und dem vorbestimmten Druck, was dazu führt, dass die Diagnose nicht bestanden wird. Dies wird ferner über eine Differenz bei der AGR-Ventilpositionssensorrückkopplung und der abgeleiteten AGR-Ventilposition veranschaulicht, die auf dem zwischen t2 und t3 berechneten Differenzdruck basiert.
Bei t3 schreitet das Diagnoseverfahren fort und das AGR-Ventil wird in eine vollständig offene Position bewegt.
Nach t3 werden die Abblasdruckimpulse über die Abgas- und AGR-Drucksensoren erfasst. Der Differenzdruck davon wird mit einer vorbestimmten Druckdifferenz der zweiten Position verglichen. Wie gezeigt, besteht keine Differenz zwischen dem Differenzdruck und dem vorbestimmten Druck, was dazu führt, dass die Diagnose bestanden ist. Dies wird ferner durch keine Differenz zwischen der AGR-Ventilpositionssensorrückkopplung und der abgeleiteten AGR-Ventilposition veranschaulicht.
Auf diese Weise können Kalibrierungen des AGR-Positionssensors nur für die erste und zweite Position erfolgen. Die Kalibrierungen können das Einstellen der Rückkopplung von dem Positionssensor beinhalten, um mit den abgeleiteten Positionen des Diagnoseverfahrens übereinzustimmen.
Der technische Effekt des Ableitens einer Position eines AGR-Ventils über das Bestimmen eines Differenzdrucks an zwei oder mehr Positionen des AGR-Ventils besteht darin, eine Bedingung eines AGR-Ventilpositionssensors zu bestimmen. Dadurch kann der Betrieb des Sensors verbessert werden, was zu einem genaueren AGR-Strom führen kann, wodurch Motorbetriebsparameter verbessert werden.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens beinhaltet Ableiten einer AGR-Ventilpositionssensorfunktion basierend auf einem Abblasspitzendruck während eines Betriebs mit geschlossenem AGR-Ventil und mindestens einer offenen AGR-Ventilposition. Ein erstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet ferner Erfassen des Abblasspitzendrucks über einen Abgasdrucksensor und einen AGR-Drucksensor. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner Vergleichen einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor mit einer abgeleiteten Position eines AGR-Ventils als Reaktion auf eine Differenz zwischen dem Abblasspitzendruck, der über den Abgasdrucksensor und den AGR-Drucksensor erfasst wurde. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion darauf, dass sich die Differenz von einer vorbestimmten Differenz unterscheidet. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner Anzeigen keiner Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion darauf, dass die Differenz gleich einer vorbestimmten Differenz ist. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass eine Motordrehzahl und eine Motorlast konstant sind.
Eine Ausführungsform eines Systems beinhaltet ein auf Differenzdruck über einem Ventil (DPOV) basiertes Hochdruck-Abgasrückführungssystem (HD-AGR-System), einen Abgasdrucksensor, der relativ zu einer Richtung des Abgasstroms stromaufwärts eines AGR-Ventils angeordnet ist, einen AGR-Drucksensor, der relativ zur Richtung des Abgasstroms stromabwärts des AGR-Ventils angeordnet ist, einen AGR-Ventilpositionssensor, der dazu konfiguriert ist, eine Position des AGR-Ventils zu erfassen, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichttransitorischen Speicher davon gespeichert sind und bei Ausführung der Steuerung ermöglichen, eine Position des AGR-Ventils auf Grundlage einer Abblasspitzendruckdifferenz an einer oder mehreren AGR-Ventilpositionen auf Grundlage einer Rückkopplung von dem Abgasdrucksensor und dem AGR-Drucksensor abzuleiten. Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, die abgeleitete Position des AGR-Ventils mit einer erfassten Position des AGR-Ventils, die über den AGR-Ventilpositionssensor erfasst wird, zu vergleichen. Ein zweites Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, eine Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion darauf zu bestimmen, dass sich die abgeleitete Position von der erfassten Position unterscheidet. Ein drittes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, keine Beeinträchtigung des AGR-Ventils als Reaktion darauf anzuzeigen, dass die abgeleitete Position der erfassten Position entspricht. Ein viertes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die eine oder die mehreren Positionen eine vollständig geschlossene AGR-Ventilposition, eine teilweise offene AGR-Ventilposition und eine vollständig offene AGR-Ventilposition beinhalten. Ein fünftes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, den AGR-Ventilpositionssensor als Reaktion auf eine Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors an einer oder mehreren der einen oder der mehreren Positionen zu kalibrieren. Ein sechstes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der AGR-Ventilpositionssensor auf Grundlage einer Differenz zwischen der abgeleiteten Position und einer erfassten Position kalibriert wird. Ein siebtes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, eine Anzeigeleuchte als Reaktion darauf zu aktivieren, dass sich die abgeleitete Position von einer erfassten Position unterscheidet. Ein achtes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das auf Differenzdruck über einem Ventil (DPOV) basierte Hochdruck-Abgasrückführungssystem (HD-AGR-System) keinen Deltadrucksensor mit fester Blende aufweist.
Eine Ausführungsform eines Systems für ein Hochdruck-Abgasrückführungssystem beinhaltet einen Abgasdrucksensor, der relativ zu einer Richtung des Abgasstroms stromaufwärts eines AGR-Ventils angeordnet ist, einen AGR-Drucksensor, der relativ zur Richtung des Abgasstroms stromabwärts des AGR-Ventils angeordnet ist, einen AGR-Ventilpositionssensor, der dazu konfiguriert ist, eine Position des AGR-Ventils zu erfassen, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in einem nichttransitorischen Speicher davon gespeichert sind und bei Ausführung der Steuerung ermöglichen, während einer Diagnose des AGR-Ventilpositionssensors eine Position des AGR-Ventils auf Grundlage einer Abblasspitzendruckdifferenz an einer geschlossenen AGR-Ventilposition und einer oder mehreren offenen AGR-Ventilpositionen abzuleiten und die abgeleitete Position mit einer erfassten Position zu vergleichen. Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner, dass die Abblasspitzendruckdifferenz auf einer Differenz zwischen einer Rückkopplung von dem AGR-Drucksensor und einer Rückkopplung von dem Abgasdrucksensor basiert. Ein zweites Beispiel für das System, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, eine Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion auf eine Differenz der abgeleiteten Position und der zweiten Position während der Diagnose anzuzeigen. Ein drittes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Beeinträchtigung Positionen des AGR-Ventils entspricht, an denen sich die abgeleitete Position und die erfasste Position unterscheiden. Ein viertes Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Diagnose während einer festgelegten Motordrehzahl oder einer festgelegten Motorlast ausgeführt wird.
Es ist anzumerken, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die spezifischen in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichttransitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einprogrammiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Wie in dieser Schrift verwendet, ist der Ausdruck „etwa“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs aufgefasst, es sei denn, es wird etwas anderes vorgegeben.
Die folgenden Patentansprüche heben gewisse 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 sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen 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 einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims

Verfahren, umfassend: Ableiten einer AGR-Ventilpositionssensorfunktion basierend auf einem Abblasspitzendruck während eines Betriebs mit geschlossenem AGR-Ventil und mindestens einer offenen AGR-Ventilposition.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erfassen des Abblasspitzendrucks über einen Abgasdrucksensor und einen AGR-Drucksensor.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Vergleichen einer Rückkopplung von dem AGR-Ventilpositionssensor mit einer abgeleiteten Position eines AGR-Ventils als Reaktion auf eine Differenz zwischen dem Abblasspitzendruck, der über den Abgasdrucksensor und den AGR-Drucksensor erfasst wurde.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Anzeigen einer Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion darauf, dass sich die Differenz von einer vorbestimmten Differenz unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Anzeigen keiner Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion darauf, dass die Differenz gleich einer vorbestimmten Differenz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass eine Motordrehzahl und eine Motorlast konstant sind.
System, umfassend: ein auf Differenzdruck über einem Ventil (DPOV) basiertes Hochdruck-Abgasrückführungssystem (HD-AGR-System); einen Abgasdrucksensor, der relativ zu einer Richtung des Abgasstroms stromaufwärts eines AGR-Ventils angeordnet ist; einen AGR-Drucksensor, der relativ zur Richtung des Abgasstroms stromabwärts des AGR-Ventils angeordnet ist; einen AGR-Ventilpositionssensor, der dazu konfiguriert ist, eine Position des AGR-Ventils zu erfassen; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in nichttransitorischen Speicher davon gespeichert sind und bei Ausführung der Steuerung Folgendes ermöglichen: Ableiten einer Position des AGR-Ventils auf Grundlage einer Abblasspitzendruckdifferenz an einer oder mehreren AGR-Ventilpositionen auf Grundlage einer Rückkopplung von dem Abgasdrucksensor und dem AGR-Drucksensor.
System nach Anspruch 7, wobei die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, die abgeleitete Position des AGR-Ventils mit einer erfassten Position des AGR-Ventils, die über den AGR-Ventilpositionssensor erfasst wird, zu vergleichen.
System nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, eine Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors als Reaktion darauf zu bestimmen, dass sich die abgeleitete Position von der erfassten Position unterscheidet.
System nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, keine Beeinträchtigung des AGR-Ventils als Reaktion darauf anzuzeigen, dass die abgeleitete Position der erfassten Position entspricht.
System nach Anspruch 7, wobei die eine oder die mehreren Positionen eine vollständig geschlossene AGR-Ventilposition, eine teilweise offene AGR-Ventilposition und eine vollständig offene AGR-Ventilposition beinhalten.
System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, den AGR-Ventilpositionssensor als Reaktion auf eine Beeinträchtigung des AGR-Ventilpositionssensors an einer oder mehreren der einen oder der mehreren Positionen zu kalibrieren.
System nach Anspruch 12, wobei der AGR-Ventilpositionssensor auf Grundlage einer Differenz zwischen der abgeleiteten Position und einer erfassten Position kalibriert wird.
System nach Anspruch 7, wobei die Anweisungen der Steuerung ferner ermöglichen, eine Anzeigeleuchte als Reaktion darauf zu aktivieren, dass sich die abgeleitete Position von einer erfassten Position unterscheidet.
System nach Anspruch 7, wobei das auf Differenzdruck über einem Ventil (DPOV) basierte Hochdruck-Abgasrückführungssystem (HD-AGR-System) keinen Deltadrucksensor mit fester Blende aufweist.