DE102022203721A1 - Verfahren zum Bestimmen eines in einen Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines in einen Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms umfassend ein Ermitteln eines dem Verbrennungsmotor zugeführten Gesamtmassenstroms; ein Ermitteln eines dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstroms; ein Bestimmen eines in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms (ṁLoPEgr) aus dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstrom und dem Gesamtmassenstrom; wobei der dem Verbrennungsmotor zugeführte Gesamtmassenstrom durch Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom (ṁThrBasd; ṁPBasd), und/oder der dem Verbrennungsmotor zugeführte Luftmassenstrom durch Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Luftmassenstrom (ṁHFM; ṁThrBasd) ermittelt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines in einen Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
• Hintergrund der Erfindung
• Um den Verbrauch und die Abgasemissionen an einem Verbrennungsmotor zu reduzieren, kann externe Abgasrückführung (AGR) eingesetzt werden. Dabei wird eine bestimmte Menge Abgas aus dem Abgastrakt des Motors über eine externe Leitung in den Einlasstrakt zurückgeführt und damit erneut in den Brennraum eingebracht. Dadurch erhöht sich die Inertgasmasse im Brennraum, wodurch die Verbrennungstemperatur gesenkt wird. Dies wirkt sich positiv auf den Verbrauch und die Emissionen aus. Wird eine Drosselklappe zur Laststeuerung des Motors verwendet, können zusätzlich die Drosselverluste im Teillastbereich des Motors gesenkt werden. Um betriebspunktabhängig eine geeignete Menge an Abgas in den Einlasstrakt zurückzuführen ist in der externen Leitung ein Abgasrückführventil (AGR-Ventil) angebracht, mit dem der zurückgeführte Abgasmassenstrom gesteuert werden kann.
• Je nach Entnahmestelle des zurückzuführenden Abgases im Abgastrakt unterscheidet man, insbesondere bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren, zwischen Hochdruck-Abgasrückführung (HDAGR) und Niederdruck-Abgasrückführung (NDAGR). Bei HDAGR wird das Abgas in einem Bereich zwischen Auslassventil und Turbine entnommen und dem Einlasstrakt in einem Bereich nach Verdichter und vor dem Einlassventil zugeführt. Bei NDAGR wird das zurückzuführende Abgas nach der Turbine, bevorzugt nach dem (ersten) Katalysator, entnommen und dem Einlasstrakt vor dem Verdichter zugeführt. NDAGR bietet somit den Vorteil, dass im Vergleich zur HDAGR kühleres Abgas zurückgeführt wird, das zudem bereits durch den Katalysator „gereinigt“ wurde.
• Da die Funktion des AGR-Ventils die Abgasemissionen beeinflusst, wird von der Gesetzgebung gefordert, das AGR-Ventil bezüglich sogenannter High- und Low-Flow Fehler zu überwachen. Ein High-Flow Fehler liegt z.B. an, wenn das Ventil in der offenen Position klemmt. Ein Low-Flow Fehler liegt entsprechend bei einem geschlossen klemmenden Ventil an.
• Offenbarung der Erfindung
• Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bestimmen eines in einen Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
• Die Erfindung befasst sich mit einer verbesserten Bestimmung des AGR-Massenstroms und bedient sich dazu insbesondere einer verbesserten Bestimmung des Drosselklappenmassenstroms. Der bestimmte AGR-Massenstrom kann dann bei unterschiedlichen Betriebs- und Steuerungsfunktionen eines Verbrennungsmotors verwendet werden. Insbesondere kann damit ein defektes Abgasrückführventil erkannt werden.
• Im Einzelnen wird zunächst ein dem Verbrennungsmotor zugeführter Gesamtmassenstrom sowie ein dem Verbrennungsmotor zugeführter Luftmassenstrom ermittelt. Bevorzugt handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen Ottomotor, der eine Drosselklappe zur Laststeuerung verwendet. Der dem Verbrennungsmotor zugeführte Luftmassenstrom wird bevorzugt der Umgebungsluft entnommen. Der dem Verbrennungsmotor zugeführte Gesamtmassenstrom ist vorzugsweise eine Summe aus dem Luftmassenstrom und einem Abgasmassenstrom, der aus einem Abgastrakt des Verbrennungsmotors in den Verbrennungsmotor, vorzugsweise in einen Einlasstrakt des Verbrennungsmotors, zurückgeführt wird.
• Der in den Verbrennungsmotor zurückgeführte Abgasmassenstrom wird nachfolgend aus dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstrom und dem Gesamtmassenstrom bestimmt, insbesondere durch Subtraktion. Der dem Verbrennungsmotor zugeführte Luftmassenstrom kann beispielsweise durch eine Messung mit einem Heißfilmluftmassenmesser (HFM) ermittelt werden. Der dem Verbrennungsmotor zugeführte Gesamtmassenstrom kann beispielsweise basierend auf einem gemessenen Druck in einem Einlasskanal/Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors ermittelt werden. Im Falle einer NDAGR und bei Verwendung einer Drosselklappe zur Laststeuerung, kann der Gesamtmassenstrom zudem anhand eines Drosselmodells für den durch die Drosselklappe fließenden Massenstrom bestimmt werden, da der AGR-Massenstrom dem Einlasstrakt bereits vor dem Verdichter und somit vor der Drosselklappe zugeführt wird. Kommt eine HDAGR zum Einsatz kann der Luftmassenstrom zusätzlich anhand des durch die Drosselklappe fließenden Massenstroms bestimmt werden, da der AGR-Massenstrom dem Einlasstrakt erst nach der Drosselklappe zugeführt wird.
• Dabei wird entweder der dem Verbrennungsmotor zugeführte Gesamtmassenstrom durch Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom ermittelt, oder der dem Verbrennungsmotor zugeführte Luftmassenstrom wird durch Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Luftmassenstrom ermittelt.
• Die Erfindung vermeidet somit die harte Auswahl zwischen unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom, indem basierend auf allen vorliegenden Mess- und/oder Berechnungsgrößen für einen der beiden Massenströme ein neues Signal berechnet wird, das eine geringer Varianz aufweist („Best-Off-Signal“). Die geringere Varianz des resultierenden Best-Off-Signals für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom ermöglicht eine zuverlässigere Diagnose des AGR-Ventils in größeren Teilen des Betriebskennfelds des Verbrennungsmotors.
• Mit anderen Worten wird durch die Verwendung der Signalfusion die Auswahl zwischen den redundanten unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen vermieden und stattdessen ein dynamischer Wert zwischen den mindestens zwei Größen geschätzt. Dieser Wert tendiert dabei immer in Richtung der Mess- und/oder Berechnungsgröße, welche die geringere Varianz aufweist. Zusätzlich weist das Best-Off-Signal eine geringere Varianz auf als jede der mindestens zwei Mess- und/oder Berechnungsgrößen. Hierdurch reduziert sich auch die resultierende Varianz des nachfolgend berechneten AGR-Massenstroms, wodurch eine robustere Diagnose des AGR-Ventils in größeren Teilbereichen des Betriebskennfelds des Verbrennungsmotors möglich wird.
• Um beispielsweise einen Defekt des Abgasrückführventils zu detektieren, kann der bestimmte in den Verbrennungsmotor zurückgeführte Abgasmassenstrom (AGR-Massenstrom) mit einem Referenzmassenstrom verglichen werden. Der Vergleich kann rechnerisch erfolgen, z.B. durch Differenz- oder Quotientenbildung o.ä. Bei dem Referenzmassenstrom kann es sich beispielsweise um einen Soll-Massenstrom durch das Abgasrückführventil, einen aus einem Ist-Drosselmodell erhaltenen Massenstrom, einen nicht-rückgeführten Massenstrom o.ä. handeln. Der Referenzmassenstrom kann beispielsweise auf einem Strömungsprüfstand oder auf dem Motorprüfstand ermittelt werden und als Kennlinie/Kennfeld im Motorsteuergerät gespeichert werden.
• Weist der bestimmte in den Verbrennungsmotor zurückgeführte Abgasmassenstrom von dem Referenzmassenstrom (mehr als zulässig) ab, so wird ein defektes AGR-Ventil detektiert. Ist er zu groß, kann auf ein in geöffneter Stellung klemmendes AGR-Ventil geschlossen werden („High-Flow Fehler“). Ist er zu klein, kann auf ein in geschlossener Stellung klemmendes AGR-Ventil geschlossen werden („Low-Flow Fehler“).
• Dient das Verfahren zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit NDAGR, so erfolgt eine Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom. Wird das Verfahren zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit HDAGR eingesetzt, so erfolgt eine Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Luftmassenstrom.
• Bevorzugt wird für die Fusion der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom ein Maß für eine Streuung für jede der Mess- und/oder Berechnungsgrößen ermittelt. Das Maß für die Streuung kann beispielsweise eine Standardabweichung, eine Streubreite oder eine Varianz sein. Bevorzugt ist das Maß für die Streuung eine Varianz der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom. Besonders bevorzugt werden die mindestens zwei Mess- und/oder Berechnungsgrößen bei der Fusion anhand ihres Maßes für die Streuung gewichtet. Dabei kann die Fusion der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom zu einem neuen Signal mittels des sogenannten „Inverse Variance Weighting“-Algorithmus erfolgen. Dieser gewichtet die Eingangssignale auf Basis ihrer Varianz, um ein neues, optimiertes Signal zu berechnen. Zusätzlich kann die Varianz des resultierenden Signals berechnet werden. Die mathematische Definition dieses Algorithmus ist nachfolgend angegeben: $$Si{g}_{Opt}=\frac{{\displaystyle \sum {}_i\frac{Si{g}_i}{{\sigma }_i^2}}}{{\displaystyle \sum {}_i\frac{1}{{\sigma }_i^2}}}$$

  

  $${\sigma }_{opt}^2=\frac{1}{{\displaystyle \sum {}_i\frac{1}{{\sigma }_i^2}}}$$

  
• Dabei bezeichnet der Term Sig_Opt das neue optimierte Signal, der Term Sig_i die eingehenden Mess- und/oder Berechnungsgrößen, der Term ${\sigma }_i^2$

  

  die Varianz der eingehenden Mess- und/oder Berechnungsgrößen und der Term ${\sigma }_{opt}^2$

  

  die Varianz des neuen, optimierten Signals.
• Die Fusion der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrö-ßen mittels des „Inverse Variance Weighting“-Algorithmus gemäß den Gleichungen (1) und (2) wird nachfolgend für ein Verfahren zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Ottomotor mit NDAGR beschrieben, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• In diesem Fall werden die beiden Berechnungsgrößen für den dem Verbrennungsmotor zugeführten Gesamtmassenstrom ṁ_ThrBasd und ṁ_Peasd zu einem optimierten Gesamtmassenstrom fusioniert. Dabei wird von der vereinfachten Annahme ausgegangen, dass die beiden Berechnungsgrößen ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd unabhängig voneinander sind.
• Die Berechnungsgröße ṁ_ThrBasd bezeichnet den anhand eines Drosselmodels berechneten Gesamtmassenstrom über die Drosselklappe und die Berechnungsgröße ṁ_PBasd bezeichnet den Gesamtmassenstrom, der basierend auf einem Druck im Einlasskanal/Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors ermittelt wird.
• Vorzugsweise erfolgt eine Ermittlung eines Maßes für eine Streuung einer Berechnungsgröße mittels eines analytischen oder eines numerischen Berechnungsverfahrens. Dies bedeutet im Falle des hier beschriebenen „Inverse Variance Weighting“-Algorithmus, dass die zur Berechnung der Varianz benötigten partiellen Ableitungen nach den Eingangsvariablen analytisch oder numerisch ermittelt werden können.
• Nachfolgend wird zunächst die Varianzbestimmung des anhand eines Drosselmodells berechneten Gesamtmassenstrom ṁ_ThrBasd über die Drosselklappe mittels eines analytischen Berechnungsverfahrens näher erläutert.
• Der Massenstrom über die Drosselklappe ṁ_ThrBasd kann in Abhängigkeit vom Druck p_Us vor der Drosselklappe, vom Druck p_Ds nach der Drosselklappe, der aktuellen Drosselklappenposition r und der Temperatur T_Us vor der Drosselklappe über die nachfolgende Gleichung (3) bestimmt werden: $${\dot{m}}_{ThrBasd}={\dot{m}}_{norm}\left(r\right)\ast \sqrt{\frac{T_0}{T_{Us}}}\ast \frac{p_{Us}}{p_0}\ast \psi \left(\pi \right)$$

  
• Dabei bezeichnet der Term ṁ_Norm einen normierten Massenstrom über die Drosselklappe, der bei Normtemperatur T₀ und -druck p₀ sowie überkritischem Druckverhältnis π_Crit bei unterschiedlichen Drosselklappenpositionen r ermittelt werden kann. Dies kann beispielsweise auf einem stationären Strömungsprüfstand erfolgen. Die auf diese Weise ermittelte Kennlinie kann im Motorsteuergerät gespeichert werden.
• Die Umrechnung des normierten Massenstroms ṁ_Norm in den realen Massenstrom ṁ_ThrBasd erfolgt mittels der realen Umgebungsbedingungen Druck p_Us und Temperatur T_Us vor Drosselklappe sowie über die Ausflusskennlinie ψ(π), wobei π das Druckverhältnis über die Drosselklappe bezeichnet.
• Die Varianz ${\sigma }_{ThrBasd}^2$

  

  der Größe ṁ_ThrBasd kann über die folgende Gleichung (4) durch Linearisierung approximiert werden: $${\sigma }_{ThrBasd}^2={\displaystyle \sum _i{\left(\frac{\partial f}{\partial Va{r}_i}\right)}^2\ast {\sigma }_{Va{r}_i}^2}$$

  
• Dabei bezeichnet Var_i ganz allgemein die einzelnen Eingangsvariablen der Gleichung (3). Die Varianz der Eingangsvariablen ${\sigma }_{Va{r}_i}^2$

  

  kann aus der Spezifikation der verwendeten Sensorik (im vorliegenden Fall den Spezifikationen der am Motor befindlichen Druck- und Temperatursensoren) bestimmt werden.
• Bevorzugt werden bei der Ermittlung des Maßes für die Streuung einer Berechnungsgröße, das bevorzugt die Varianz der Berechnungsgröße ist, eine vorbestimmte Anzahl von Eingangsvariablen der Berechnungsgröße berücksichtigt.
• Beispielsweise kann für die Bestimmung der resultierenden Varianz festgelegt werden, welche der Eingangsvariablen fehlerbehaftet sind, und diese Variablen können dann entsprechend in der Varianzbestimmung berücksichtigt werden.
• Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass die Eingangsvariablen Drosselklappenposition r, Normmassenstrom ṁ_Norm, Druck vor der Drosselklappe p_Us und Druck nach der Drosselklappe p_Ds fehlerbehaftet sind. Es können aber auch weniger oder mehrere der Eingangsvariablen fehlerbehaftet sein.
• Anhand der partiellen Ableitungen der Gleichung (3) nach deren fehlerbehafteten Eingangsgrößen kann bei gegebener Varianz dieser Eingangsgrößen ${\sigma }_{Va{r}_i}^2$

  

  die resultierende Varianz ${\sigma }_{ThrBasd}^2$

  

  für den drosselbasierten Massenstrom gemäß Gleichung (4) analytisch bestimmt werden.
• Die zweite Berechnungsgröße für den Gesamtmassenstrom, nämlich der einlassdruckbasierte Gesamtmassenstrom ṁ_PBasd, wird anhand des aktuellen Drucks p_IntkMnf im Einlasskanal/ Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors, dessen aktueller Drehzahl n sowie den am aktuellen Betriebspunkt vorliegenden Ladungswechselfaktoren facslp, facofs wie nachfolgend dargestellt berechnet: $${\dot{m}}_{PBasd}=fac\left(n\right)\ast fa{c}_{sip}\ast \left(p_{IntMnf}-fa{c}_{ofs}\right)=g\left(fac\left(n\right),p_{IntkMnf},p(\ast )\right)$$

  

  mit $$\left[fa{c}_{slp},fa{c}_{ofs}\right]=p(\ast )$$

  
• Über den Ladungswechselfaktor facslp erfolgt die Umrechnung des Einlassdrucks p_IntkMnf in eine relative Zylinderfüllung, wobei der Ladungswechselfaktor facofs eine im Brennraum verbleibende oder in den Brennraum zurückgesaugte, interne Restgasmasse berücksichtigt. Über den Faktor fac(n) wird wiederum die relative Zylinderfüllung in einen Massenstrom umgerechnet.
• Die Varianz ${\sigma }_{PBasd}^2$

  

  der resultierenden Größe ṁ_PBasd kann über die folgende Gleichung (4) durch Linearisierung approximiert werden: $${\sigma }_{pBasd}^2={\displaystyle \sum _i{\left(\frac{\partial g}{\partial Va{r}_i}\right)}^2\ast {\sigma }_{Va{r}_i}^2}$$

  
• Dabei bezeichnet der Term Var_i in diesem Fall die einzelnen Eingangsvariablen der Gleichung (5). Die Varianz der Eingangsvariablen ${\sigma }_{Va{r}_i}^2$

  

  kann analog zu Gleichung (4) aus der Spezifikation der am Motor angebrachten Sensoren (hier beispielsweise anhand der Spezifikation des im Einlasskrümmer angebrachten Drucksensors) bestimmt werden.
• Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung des Maßes für die Streuung und die Fusion der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen in äquidistanten Abständen in Bezug auf eine Zeit oder einen Kurbelwinkel. Dabei stellt ein äquidistanter Zeit- oder Kurbelwinkelabstand ein Rechenraster dar. In der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Varianz gemäß den Gleichungen (4) und (7) sowie die Fusion der beiden berechneten Gesamtmassenströme ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd gemäß den Gleichungen (1) und (2) in äquidistanten Abständen in Bezug auf eine Zeit oder einen Kurbelwinkel ermittelt. Dies bedeutet, dass die Varianz der beiden Eingangsgrößen und der resultierende berechnete Gesamtmassenstrom in jedem Rechenraster ermittelt wird.
• Die in Gleichung (6) aufgeführten Ladungswechselfaktoren facslp, facofs werden über eine umfangreiche Funktion p(*) bestimmt, welche eine Vielzahl von Eingangsparameter berücksichtigt. Dabei kann es sich auch um kennfeldbasierte Eingangsparameter handeln, die beispielsweise die Position der Einlass- und Auslassnockenwelle berücksichtigen.
• Aufgrund der umfangreichen Berechnungskette zur Ermittlung des einlassdruckbasierten Massenstroms ṁ_PBasd, erfolgen die für die Varianzbestimmung notwendigen Ableitungen nach den Einlassvariablen numerisch, beispielsweise gemäß nachfolgender Gleichung: $$\frac{\partial g}{\partial Va{r}_i}=\frac{g\left(Va{r}_i+\Delta Va{r}_i\right)-g\left(Va{r}_i-\Delta Va{r}_i\right)}{2\Delta Va{r}_i}$$

  
• Dabei bezeichnet der Term ΔVar_i eine Änderung einer Eingangsvariabel Var_i der Gleichung (5) in Bezug auf einen Wert der Eingangsvariable in dem vorangegangenen Rechenraster.
• Aufgrund von Rechenzeitbeschränkungen in der Motorsteuerung kann der numerische Gradient $\frac{\partial g}{\partial Va{r}_i}$

  

  nicht für beliebig viele Eingangsvariablen in jedem Rechenraster bestimmt werden.
• Um in Echtzeit eine möglichst hohe Güte eines mittels eines numerischen Berechnungsverfahrens bestimmten Maßes für die Streuung (z.B. der Varianz ${\sigma }_{PBasd}^2$

  

  des einlassdruckbasierten Gesamtmassenstroms ṁ_PBasd) zu erreichen, wird nachfolgend das Konzept eines stochastischen Gradienten vorgestellt. Vorzugsweise wird dabei eine partielle Ableitung der Berechnungsgröße nach einer ersten Eingangsvariable in einem ersten Rechenraster berechnet, und eine partielle Ableitung der Berechnungsgröße nach einer zweiten Eingangsvariable wird in einem zweiten, auf das erste Rechenraster folgenden Rechenraster berechnet. Die Bezeichnungen „erste Eingangsvariable“ und „zweite Eingangsvariable“ sollen die Anzahl der Eingangsvariablen nicht auf zwei beschränken, sondern lediglich das Vorgehen für aufeinanderfolgende Berechnungsschritte verdeutlichen. Mit anderen Worten wird bei der Ermittlung des stochastischen Gradienten in jedem Rechenraster immer nur der numerische Gradient (die numerisch ermittelte partielle Ableitung) für eine Eingangsvariable aktualisiert und alle anderen numerischen Gradienten bleiben unverändert. Im nächste Rechenraster wird der numerische Gradient für die nächste Eingangsvariable aktualisiert und dieses Vorgehen wird fortgesetzt, bis alle numerischen Gradienten der vorbestimmten Anzahl an Eingangsvariablen aktualisiert wurden. Dann beginnt das Verfahren von neuem.
• Das beschriebene Konzept macht sich den Umstand zu Nutze, dass die Überwachung des AGR-Ventils primär in stationären Betriebspunkten des Verbrennungsmotors erfolgt. Daher entsteht durch die schrittweise Aktualisierung der numerischen Gradienten zur Berechnung des Maßes für die Streuung kein nennenswerter Fehler. Um den Betriebsbereich, in dem das AGR-Ventil überwacht, wird zu erweitern, kann zudem die vorbestimmte Anzahl an Eingangsvariablen reduziert werden. Beispielsweise können nur solche Eingangsvariablen Var_i berücksichtigt werden, deren Varianz ${\sigma }_{Va{r}_i}^2$

  

  über einer vorgegebenen Schwelle liegt.
• Vorzugsweise kann zudem ein Maß für die Streuung des in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms berechnet werden, und eine Freigabe einer Fehlerdetektion des AGR-Ventils kann basierend auf diesem berechneten Maß für die Streuung erfolgen. Das Maß für die Streuung kann beispielsweise eine Standardabweichung, eine Streubreite oder eine Varianz sein. Bevorzugt ist das Maß für die Streuung die Varianz des in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms. Beispielsweise kann die Fehlerdetektion nur dann freigegeben werden, wenn die Varianz des berechneten AGR-Massenstroms unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt, um die Zuverlässigkeit der Fehlerdetektion zu erhöhen.
• Bei den in den Gleichungen (3) und (5) beschriebenen Gesamtmassenströmen handelt es sich jeweils um eine Berechnungsgröße. Es ist jedoch ebenso möglich, den Gesamtmassenstrom zu messen. Dies kann beispielsweise mittels eines Heißfilmmassenmessers erfolgen, der nach der Einleitstelle des AGR-Massenstroms im Einlasstrakt angebracht ist. Erfolgt eine Fusion von zwei Messgrößen gemäß den Gleichungen (1) und (2), so muss lediglich das Maß für die Streuung, bevorzugt die Varianz, der einzelnen Sensoren berücksichtigt werden.
• Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
• Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben. Geeignete Speichermedien bzw. Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Ein solcher Download kann dabei drahtgebunden bzw. kabelgebunden oder drahtlos (z.B. über ein WLAN-Netz, eine 3G-, 4G-, 5G- oder 6G-Verbindung, etc.) erfolgen.
• Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen.
• Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Daher wird gegebenenfalls auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Niederdruck-Abgasrückführsystems (NDAGR-Systems) für einen Verbrennungsmotor;
• 2 zeigt schematisch eine Recheneinheit zur Durchführung eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit NDAGR;
• 3 zeigt schematisch eine Recheneinheit zur Durchführung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit NDAGR;
• 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Hochdruck-Abgasrückführsystems (HDAGR-Systems) für einen Verbrennungsmotor;
• 5 zeigt schematisch eine Recheneinheit zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit HDAGR; und
• 6 zeigt schematisch eine detaillierte Darstellung der einzelnen Funktionsblöcke der in 3 gezeigten Recheneinheit.
• Ausführungsform(en) der Erfindung
• 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Niederdruck-Abgasrückführsystems (NDAGR-Systems) 40, das in einen Abgas- und Einlasstrakt 30, 20 eines Verbrennungsmotors mit Zylindern 8 integriert ist. Bevorzugt handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen Ottomotor. Der dargestellte Einlasstrakt 20 des Verbrennungsmotors beinhaltet einen Luftfilter 1, einen Heißfilmluftmassenmesser (HFM) 2, einen Verdichter 4 eines Abgasturboladers 4, 9, einen Ladeluftkühler 5 und eine Drosselklappe 7. Der dem Verbrennungsmotor zugeführte Frischluftmassenstrom (ṁ_HFM) wird im HFM 2 gemessen und gelangt über den Einlasstrakt 20 in die Zylinder 8 des Verbrennungsmotors. Das verbrannte Gemisch wird nachfolgend über den Abgastrakt 30 ausgestoßen. Der dargestellte Abgastrakt 30 umfasst eine Turbine 9 des Abgasturboladers 4, 9, die den Verdichter 4 im Einlasstrakt 20 antreibt, einen Vor-Katalysator 10 und einen Haupt-Katalysator 11. Der Haupt-Katalysator 11 kann gleichzeitig als Schalldämpfer dienen oder es kann ein separater Schalldämpfer (nicht dargestellt) in dem Abgastrakt 30 integriert sein. Die Steuerung/Regelung des den Zylindern 8 zugeführten Luftmassenstroms erfolgt durch die Motorsteuerung (nicht dargestellt) mittels der Drosselklappe 7 und des Abgasturboladers 4, 9.
• Das NDAGR-System beinhaltet einen AGR-Kühler 6 sowie ein AGR-Ventil 3, das den gewünschten Abgasrückführmassenstrom ṁ_LoPEgr einstellt. Der zurückzuführende Abgasmassenstrom ṁ_LoPEgr wird dem Abgastrakt 30 nach dem Vor-Katalysator 10 entnommen und dem Einlasstrakt 20 vor dem Verdichter 4 zugeführt. Folglich wird die Summe aus Frischluftmassenstrom ṁ_HFM und Abgasrückführmassenstrom ṁ_LoPEgr als Gesamtmassenstrom im Verdichter 4 auf den gewünschten Ladedruck verdichtet und strömt über die Drosselklappe 7 und den Einlasskrümmer (nicht dargestellt) in die Zylinder 8 des Verbrennungsmotors.
• Die Ansteuerung der beteiligten Steller (Abgasturbolader 4, 9, Drosselklappe 7, AGR-Ventil 3) zur Steuerung des Frischluft- und Abgasrückführmassenstroms ṁ_HFM, ṁ_LoPEgr wird sollwertbasiert realisiert, wobei die Sollwerte mit Hilfe stationärer Optimierung am Motorprüfstand bestimmt werden. Die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Stellern 4, 9, 7, 3 werden dabei durch die entsprechende Bedatung der Sollwerte aufeinander abgestimmt.
• Der Gesamtmassenstrom kann entweder, z.B. anhand von Gleichung (3), mittels eines Drosselmodells berechnetet werden (ṁ_ThrBasd) oder, z.B. anhand von Gleichung (5), basierend auf einem gemessenen Druck im Einlasskrümmer (ṁ_PBasd). Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Gesamtmassenstrom mittels einer Fusion der beiden Berechnungsgrößen ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd bestimmt, die anhand der 3 und 6 näher erläutert wird.
• 2 zeigt schematisch eine Recheneinheit zur Durchführung eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit NDAGR. Die Recheneinheit beinhaltet einen Funktionsblock 100, in dem der Gesamtmassenstrom, der in die Zylinder 8 des Verbrennungsmotors strömt, mittels eines gemessenen Drucks im Einlasskrümmer berechnet wird (ṁ_PBasd). Des Weiteren beinhaltet die Recheneinheit einen weiteren Funktionsblock 101, in dem der Gesamtmassenstrom mittels eines Drosselmodells berechnetet wird (ṁ_ThrBasd), das einen gemessenen Druck vor und nach der Drosselklappe 7 berücksichtigt. In dem Funktionsblock 102 erfolgt eine Auswahl zwischen den beiden Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom ṁ_PBasd und ṁ_ThrBasd mittels eines Schalters. Zur Ermittlung des NDAGR-Massenstroms ṁ_LoPEgr wird in dem Funktionsblock 103, ein gemessener Frischluftmassenstrom ṁ_HFM von der ausgewählten Berechnungsgröße für den Gesamtmassenstrom ṁ_CmprUs subtrahiert. Diese wird in dem Funktionsblock 104 mit einem vorbestimmten Sollwert für den NDAGR-Massenstrom ṁ_LoPEgr,Des verglichen. Überschreitet die Differenz zwischen dem berechnete NDAGR-Massenstroms ṁ_LoPEgr und dem Soll-NDAGR-Massenstrom ṁ_LoPEgr,Des einen ersten vorbestimmten Wert oder unterschreitet die Differenz einen zweiten vorbestimmten Wert, so wird ein Fehler detektiert (nicht dargestellt). In Rahmen des in 2 dargestellten, nicht erfindungsgemäßen Verfahrens muss in jedem Betriebspunkt anhand der Varianzen der beiden Größen entschieden werden, ob die Überwachung des AGR-Ventils freigegeben werden kann, und welcher der beiden berechneten Massenströme als Eingangssignal gewählt werden soll. Die Applikation dieser Freigabe in der Motorsteuerung ist zum einen aufwändig, zum anderen wird dadurch auch der Bereich, in dem eine zuverlässige Fehlerdetektion des AGR-Ventils durchgeführt werden kann, limitiert.
• Im Gegensatz dazu zeigt 3 schematisch Verfahrensblöcke bzw. eine Recheneinheit zur Durchführung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit NDAGR. Die dargestellte Recheneinheit unterscheidet sich von der in 2 gezeigten Recheneinheit durch einen Austausch des Funktionsblocks 102 mit dem Funktionsblock 105. In dem Funktionsblock 105 wird anstelle einer einfachen Auswahl zwischen den beiden Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd eine Fusion der beiden Berechnungsgrößen zu einem neuen Signal ṁ_CmprUs,Opt gemäß der Gleichung (1) vorgenommen.
• Dabei werden die Eingangssignale ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd auf Basis ihrer Varianzen ${\sigma }_{ThrBasd}^2\text{ und }{\sigma }_{PBasd}^2$

  

  gewichtet, um das neue, optimierte Signal ṁ_CmprUs,Opt zu berechnen. Zusätzlich kann in dem Funktionsblock 105 die Varianz ${\sigma }_{CmprUs,Opt}^2$

  

  des resultierenden Signals m_̇CmprUs,Opt gemäß Gleichung (2) berechnet werden (nicht dargestellt). Die Varianzen ${\sigma }_{ThrBasd}^2\text{ und }{\sigma }_{PBasd}^2$

  

  zur Wichtung der Eingangssignale ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd können gemäß den Gleichungen (4) und (7) bestimmt werden. Die einzelnen Funktionsblöcke, in denen die entsprechenden Berechnungen durchgeführt werden, sind nachfolgend in 6 beschrieben.
• 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Hochdruck-Abgasrückführsystems (HDAGR-Systems) 50, das in den Abgas- und Einlasstrakt 30, 20 eines Verbrennungsmotors integriert ist. Die einzelnen Elemente des Einlass- und Abgastrakts 20, 30 sind identisch zu den in 1 gezeigten Elementen. Das HDAGR-System enthält ebenso wie das NDAGR-System einen AGR-Kühler 6a und ein AGR-Ventil 3a, die sich in ihrer Auslegung von dem AGR-Kühler 6 und dem AGR-Ventil 3 des in 1 gezeigten NDAGR-Systems unterscheiden können. Bei dem dargestellten HDAGR-System wird der zurückzuführende Abgasmassenstrom ṁ_HiPEgr bereits vor der Turbine 9 entnommen und dem Einlasstrakt 20 erst nach der Drosselklappe 7 zugeführt. Folglich entspricht der Massenstrom ṁ_ThrBasd über die Drosselklappe 7 dem im HFM 2 gemessenen Frischluftmassenstrom ṁ_HFM. Der Gesamtmassenstrom aus Frischluftmassenstrom ṁ_HFM, ṁ_ThrBasd und ṁ_HiPEgr kann somit nur basierend auf dem Druck im Einlasskrümmer berechnet werden (ṁ_PBasd). In diesem Fall können jedoch die Messgröße ṁ_HFM und die Berechnungsgröße ṁ_ThrBasd fusioniert werden, um ein optimiertes Signal für den Frischluftmassenstrom zu erhalten.
• Dies wird in 5 beschrieben, die schematisch Verfahrensblöcke bzw. eine Recheneinheit zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines defekten AGR-Ventils an einem Verbrennungsmotor mit HDAGR zeigt. Die dargestellte Recheneinheit bzw. das Verfahren unterscheidet sich von der in 3 gezeigten Recheneinheit bzw. dem Verfahren zur Detektion eines defekten AGR-Ventils in einem NDAGR-System dadurch, dass der gemessene Luftmassenstrom ṁ_HFM und der berechnete Luftmassenstrom ṁ_ThrBasd in dem Funktionsblock 105a gemäß der Gleichung (1) fusioniert werden können, wohingegen nur eine Berechnungsgröße ṁ_PBasd für den Gesamtmassenstrom vorliegt.
• Dabei werden die Eingangssignale ṁ_HFM. und ṁ_ThrBasd auf Basis ihrer Varianzen ${\sigma }_{HFM}^2\text{ und }{\sigma }_{ThrBasd}^2$

  

  gewichtet, um ein optimiertes Luftmassensignal ṁ_air,opt zu berechnen. Zusätzlich kann in dem Funktionsblock 105a die Varianz ${\sigma }_{air,opt}^2$

  

  des resultierenden Luftmassensignals ṁ_air,opt gemäß Gleichung (2) berechnet werden (nicht dargestellt). Die Varianz der Berechnungsgröße ${\sigma }_{ThrBasd}^2$

  

  kann gemäß Gleichung (4) bestimmt werden. Die Varianz der Messgröße ṁ_HFM. ist durch die Spezifikation des Heißfilmluftmassenmessers bestimmt und kann beispielsweise aus dessen Datenblatt abgeleitet werden.
• Das optimierte Luftmassensignal ṁ_air,opt wird nachfolgend in dem Funktionsblock 103a von dem Gesamtmassenstrom ṁ_PBasd subtrahiert, der in dem Funktionsblock 100 berechnet wird. Daraus folgt der HDAGR-Massenstrom ṁ_HiPEgr, der in dem Funktionsblock 104a mit einem vorbestimmten Sollwert für den HDAGR-Massenstrom ṁ_HiPEgr,Des verglichen wird. Überschreitet die Differenz zwischen dem berechnete HDAGR-Massenstroms ṁ_HiPEgr und dem Soll-HDAGR-Massenstrom ṁ_HiPEgr,Des einen ersten vorbestimmten Wert oder unterschreitet die Differenz einen zweiten vorbestimmten Wert, so wird ein Fehler detektiert (nicht dargestellt).
• 6 zeigt schematisch eine detaillierte Darstellung der einzelnen Funktionsblöcke aus 3, insbesondere die einzelnen Funktionsblöcke, in denen die Berechnungsschritte zur Ermittlung der Varianzen ${\sigma }_{ThrBasd}^2\text{ und }{\sigma }_{PBasd}^2$

  

  der berechneten Gesamtmassenströme ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd durchgeführt werden. Analog zu den 2 und 3 umfasst 6 den Funktionsblock 100, in dem der Gesamtmassenstrom mittels des gemessenen Drucks im Einlasskrümmer berechnet wird (ṁ_PBasd), und den Funktionsblock 101, in dem der Gesamtmassenstrom mittels eines Drosselmodells berechnetet wird (ṁ_ThrBasd). Ebenso zeigt 6 den Funktionsblock 105, in dem die Fusion der beiden Eingangsgrö-ßen ṁ_PBasd und ṁ_ThrBasd unter Berücksichtigung ihrer Varianzen ${\sigma }_{ThrBasd}^2$

  

  und ${\sigma }_{PBasd}^2$

  

  erfolgt. Die Berechnungen in dem Funktionsblock 105 werden gestartet, sobald dieser das Freigabesignal Ena aus dem Funktionsblock 106 empfängt. Dieses wird abhängig vom Betriebspunkt des Motors an den Funktionsblock 105 gesendet, beispielsweise wenn sich der Motor für eine vorbestimmte Zeit in einem stationären Betriebspunkt befindet. Das optimierte Gesamtmassenstromsignal ṁ_CmprUs,Opt sowie dessen Varianz ${\sigma }_{CmprUs,Opt}^2$

  

  und der mittels HFM gemessene Luftmassenstrom ṁ_HFM. gehen in den nachfolgenden Funktionsblock 103 ein, in dem die Ermittlung des NDAGR-Massenstroms ṁ_LoPEgr erfolgt. Dabei wird zusätzlich die Varianz ${\sigma }_{HFM}^2$

  

  des Luftmassenstroms ṁ_HFM berücksichtigt, um auch die Varianz ${\sigma }_{LoPEgr}^2$

  

  des resultierenden NDAGR-Massenstroms ṁ_LoPEgr ermitteln zu können. Diese kann beispielsweise zur Freigabe der Fehlerdetektion des AGR-Ventils in Funktionsblock 104 verwendet werden. Beispielsweise kann die Fehlerdetektion nur dann freigegeben werden, wenn die Varianz ${\sigma }_{LoPEgr}^2$

  

  des berechneten NDAGR-Massenstroms ṁ_LoPEgr unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt, um die Zuverlässigkeit der Fehlerdetektion zu erhöhen.
• Die Berechnung der Varianzen ${\sigma }_{ThrBasd}^2\text{ und }{\sigma }_{PBasd}^2$

  

  erfolgt in dem Funktionsblock 200, der mehrere Unterfunktionsblöcke 201 bis 206 für die einzelnen Berechnungsschritte aufweist. In dem Unterfunktionsblock 201 werden die partiellen Ableitungen der Gleichung für den Gesamtmassenstrom ṁ_ThrBasd über die Drosselklappe berechnet. In den Unterfunktionsblöcken 202 bis 204 erfolgt die numerische Ableitung der Gleichung des einlassdruckbasierten Gesamtmassenstroms ṁ_PBasd. In Funktionsblock 202 wird die zu aktualisierende Eingangsvariable Cursor ausgewählt und deren Gradient zum vorangegangenen Rechenraster ermittelt. Die einzelnen, zur numerischen Ableitung notwendigen Terme (Var₁ + Δ Var₁, Var₁ - Δ Var₁, ...) werden an den nachfolgenden Funktionsblock 203 gesendet, in dem der numerischen Gradient des einlassdruckbasierten Gesamtmassenstroms für die zu aktualisierende Eingangsvariablen berechnet wird. In dem Funktionsblock 204 erfolgt dann die Aktualisierung des stochastischen Gradienten, d.h. der Summe der numerischen Gradienten für alle Eingangsvariablen des einlassdruckbasierten Gesamtmassenstroms ṁ_PBasd. Zu diesem Zweck erhält der Funktionsblock 204 die Information über die zu aktualisierte Eingangsvariable Cursor.
• Die partiellen Ableitungen $\frac{\partial f}{\partial Va{r}_{1\dots Y}},\frac{\partial g}{\partial Va{r}_{1\dots Y}}$

  

  aus den Funktionsblöcken 201 und 204 gehen in den Funktionsblock 206 ein, der die zur Wichtung der Gesamtmassenströme ṁ_ThrBasd und ṁ_PBasd in Funktionsblock 105 benötigten Varianzen ${\sigma }_{ThrBasd}^2\text{ und }{\sigma }_{PBasd}^2$

  

  berechnet. Der Funktionsblock 206 erhält als weitere Eingangsgrößen die Varianzen ${\sigma }_{Va{r}_{1\dots Z}}^2$

  

  der Messgrößen Druck im Einlasskrümmer, Drehzahl etc., die in dem Funktionsblock 205 bestimmt werden. Diese können beispielsweise aus Kennlinien oder Kennfeldern entnommen oder anhand aktueller Messwerte berechnet werden.
• Zusammenfassend vermeidet die Erfindung somit die harte Auswahl zwischen zwei Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom, indem basierend auf allen vorliegenden Mess- und/oder Berechnungsgrößen für einen der beiden Massenströme ein neues Signal berechnet wird, das eine geringer Varianz aufweist. Die geringere Varianz des resultierenden Signals für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom ermöglicht eine zuverlässigere Diagnose des AGR-Ventils in größeren Teilen des Betriebskennfelds des Verbrennungsmotors.

Claims (14)

1. Verfahren zum Bestimmen eines in einen Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms umfassend die Schritte: - Ermitteln eines dem Verbrennungsmotor zugeführten Gesamtmassenstroms; - Ermitteln eines dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstroms; - Bestimmen eines in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms (ṁ_LoPEgr) aus dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstrom und dem Gesamtmassenstrom; wobei der dem Verbrennungsmotor zugeführte Gesamtmassenstrom durch Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom (ṁ_ThrBasd; ṁ_PBasd), oder der dem Verbrennungsmotor zugeführte Luftmassenstrom durch Fusion von mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Luftmassenstrom (ṁ_HFM; ṁ_ThrBasd) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom (ṁ_ThrBasd; ṁ_PBasd) und/oder für den Luftmassenstrom (ṁ_HFM; ṁ_ThrBasd) einen Drosselklappenmassenstrom (ṁ_ThrBasd) beinhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Maß für eine Streuung für jede der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei Mess- und/oder Berechnungsgrößen für den Gesamtmassenstrom oder den Luftmassenstrom bei der Fusion anhand ihres Maßes für die Streuung gewichtet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei eine Ermittlung des Maßes für die Streuung einer Berechnungsgröße mittels eines analytischen oder eines numerischen Berechnungsverfahrens erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei bei der Ermittlung des Maßes für die Streuung einer Berechnungsgröße eine vorbestimmte Anzahl von Eingangsvariablen der Berechnungsgröße berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Ermittlung des Ma-ßes für die Streuung und die Fusion der mindestens zwei unabhängigen Mess- und/oder Berechnungsgrößen in äquidistanten Abständen in Bezug auf eine Zeit oder einen Kurbelwinkel erfolgt, und ein äquidistanter Zeit- oder Kurbelwinkelabstand ein Rechenraster darstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei der Ermittlung des Maßes für die Streuung einer Berechnungsgröße mittels eines numerischen Berechnungsverfahrens eine partielle Ableitung der Berechnungsgröße nach einer ersten Eingangsvariablen in einem ersten Rechenraster berechnet wird, und eine partielle Ableitung der Berechnungsgröße nach einer zweiten Eingangsvariablen in einem zweiten, auf das erste Rechenraster folgenden Rechenraster berechnet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor unter Verwendung des bestimmten in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms betrieben wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend die Schritte: - Vergleichen des bestimmten, in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms und eines Referenzmassenstrom; - Detektieren eines defekten Abgasrückführventils (3, 3a), wenn der bestimmte, in den Verbrennungsmotor zurückgeführte Abgasmassenstrom von dem Referenzmassenstrom unzulässig abweicht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Maß für eine Streuung des in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms berechnet wird, und eine Freigabe einer Fehlerdetektion des AGR-Ventils (3, 3a) basierend auf diesem berechneten Maß für die Streuung des in den Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmassenstroms erfolgt.
12. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
13. Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.
14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 13.

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