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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum
Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Es
ist bereits bekannt, dass insbesondere große Dieselmotoren zunehmend
mit zweiflutigen Luftsystemen ausgerüstet werden. Zwei Turbolader verdichten
die beiden Frischluftmassenströme
zu einem gemeinsamen Ladedruck. Die Abgasmassenströme treiben
dabei die Turbinen der beiden Turbolader an. In einem solchen zwei-
oder mehrflutigen Luftsystem ist eine entsprechend mehrkanalige
Luftzufuhr und eine entsprechend mehrkanalige Abgasableitung vorgesehen.
Dabei wird Abgas aus der mehrkanaligen Abgasableitung in die mehrkanalige Luftzufuhr
zurückgeführt und
die Abgasrückführung wird
zur Einstellung eines Sollfrischluftmassenstroms geregelt.
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Standardverfahren
ermöglichen
entweder a) die Ausregelung des für das Erfüllen der Abgasnorm geforderten
Frischluftmassenstroms bei gleicher Ansteuerung der Abgasrückführventile
in den Abgasrückführkanälen oder
b) die Ausregelung der einzelnen Luftpfade beziehungsweise Luftkanäle auf den gleichen
Gesamtfrischluftmassenstromanteil, im Falle eines zweiflutigen Luftsystems
auf den halben Gesamtfrischluftmassenstrom. In der Theorie, d. h.
im Idealfall mit ausgeglichenen Luftpfaden beziehungsweise Luftkanälen und
gleichem Verhalten der Abgasrückführventile,
wird die Abgasnorm erfüllt
und gleichzeitig ein gleicher Luftmassenstrom in den vorhandenen
Luftpfaden beziehungsweise Luftkanälen erreicht. In der Praxis
sind alle mehrflutigen Luftsysteme asymmetrisch und in der Regel
haben die Abgasrückführventile
unterschiedliches Verhalten, z. B. aufgrund von Herstellungstoleranzen
oder Alterung. Dies führt
im Fall a) dazu, dass ungleiche Luftmassenströme in den einzelnen Luftpfaden
beziehungsweise Luftkanälen
vorliegen, die zu sehr geringen Turboladerdrehzahlen führen. Daraus
resultiert ein sehr schlechtes Anfahrverhalten beziehungsweise eine
geringe Agilität.
Im Fall b) hingegen wird in Grenzbereichen der Gesamtsollluftmassenstrom nicht
erreicht. Beim zweiflutigen Luftsystem wird in diesem Fall beispielsweise
ein erster Regler für
die Abgasrückführung eines
ersten Luftkanals beziehungsweise Luftpfades in der Stellgrößenbegrenzung
betrieben und ein zweiter Regler für die Abgasrückführung eines
zweiten Luftkanals beziehungsweise Luftpfades regelt nur den von
ihm geforderten halben Gesamtsollluftmassenstrom.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben
demgegenüber
den Vorteil, dass für
mindestens einen Abgasrückführkanal als
Sollwert für
die Abgasrückführregelung
ein Wert für
den erforderlichen Gesamtfrischluftmassenstrom der Brennkraftmaschine
vorgegeben wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Sollwert
für den Gesamtfrischluftmassenstrom
erreicht wird. Damit werden auch bei ungleichen Luftpfaden beziehungsweise
Luftkanälen
oder ungleichen Abgasrückführventilen,
beispielsweise aufgrund von Herstellungstoleranzen oder Alterung,
die Abgasnormen erreicht. In diesem Rahmen wird dann die Luftmassengleichstellung
in dem Fachmann bekannter Weise so gut wie möglich angestrebt, um den Verlust
an Agilität einzugrenzen.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn für
den mindestens einen Abgasrückführkanal
als Sollwert für
die Abgasrückführregelung
der Wert für
den erforderlichen Gesamtfrischluftmassenstrom der Brennkraftmaschine
dann vorgegeben wird, wenn bei einem anderen Abgasrückführkanal
ein vorgegebener Sollwert für
den Frischluftmassenstrom nicht erreicht wird. Auf diese Weise kann
zunächst
das oben unter b) angegebene Standardverfahren eingesetzt werden.
Erst wenn von einem der Luftpfade beziehungsweise Luftkanäle der vorgegebene
Gesamtfrischluftmassenstromanteil nicht mehr erreicht wird, weil
beispielsweise das Abgasrückführventil
des zugeordneten Abgasrückführkanals
in der Begrenzung betrieben wird, wird dem Regler mindestens eines
anderen Luftpfades als neues Regelziel für die Abgasrückführregelung
des zugeordneten Abgasrückführkanals
das Erreichen eines Sollwertes für
den Gesamtfrischluftmassenstrom aufgeprägt.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn für den mindestens einen Abgasrückführkanal
als Sollwert für
die Abgasrückführregelung
der Wert für
den erforderlichen Gesamtfrischluftmassenstrom der Brennkraftmaschine
dann vorgegeben wird, wenn ein Fehler an einem Steller oder an einem
Geber in einem der Regelkreise für
die Abgasrückführregelung
detektiert wird. Auf diese Weise kann ebenfalls zunächst das
oben unter b) angegebene Standardverfahren eingesetzt werden. Erst
wenn ein Fehler an einem Steller, beispielsweise einem Abgasrückführventil,
oder an einem Geber, beispielsweise einem Luftmassenmesser, in einem
der Regelkreise für
die Abgasrückführregelung
detektiert wird, wird dem Regler mindestens eines Luftpfades als
neues Regelziel für
die Abgasrückführregelung
des zugeordneten Abgasrückführkanals
das Erreichen eines Sollwertes für
den Gesamtfrischluftmassenstrom aufgeprägt.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen 1 eine schematische
Ansicht einer Brennkraftmaschine mit zweiflutigem Luftsystem, 2 ein Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung, 3 ein Funktionsdiagramm
zur Bildung der Regeldifferenzen für die einzelnen Abgasrückführregelungen
und 4 ein Funktionsdiagramm
zur Bildung von Auswahlsignalen zur Einstellung der Regeldifferenzen.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 1 eine
Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst
eine erste Motorbank 75 und eine zweite Motorbank 80.
Die erste Motorbank 75 und die zweite Motorbank 80 können einen Dieselmotor
oder einen Ottomotor bilden. Den beiden Motorbänken 75, 80 ist über einen
ersten Luftkanal 30 und über einen zweiten Luftkanal 35 Frischluft zugeführt. Ein über den
ersten Luftkanal 30 zugeführter erster Luftmassen- oder
Frischluftmassenstrom dm1/dt wird von einem ersten Verdichter 100 eines ersten
Abgasturboladers 5 verdichtet. Ein über den zweiten Luftkanal 35 zugeführter zweiter
Luftmassen- oder Frischluftmassenstrom dm2/dt wird von einem zweiten
Verdichter 105 eines zweiten Abgasturboladers 10 verdichtet.
Die beiden Frischluftmassenströme
dm1/dt und dm2/dt vereinigen sich in einer gemeinsamen Luftkammer 120,
in der der Ladedruck pb herrscht. Von der gemeinsamen Luftkammer 120 wird
die Frischluft den beiden Motorbänken 75, 80 zugeführt. Die
beiden Motorbänke 75, 80 umfassen im
Beispiel nach 1 jeweils
vier nicht näher
gekennzeichnete Zylinder. Die Frischluft wird dabei aus der gemeinsamen
Luftkammer 120 in die Brennräume der einzelnen Zylinder
verteilt. Weiterhin wird den Brennräumen der einzelnen Zylinder
entweder über die
gemeinsame Luftkammer 120 oder direkt Kraftstoff zugeführt. Das
auf diese Weise in den Brennräumen
gebildete Luft-/Kraftstoffgemisch
wird gezündet und
treibt über
die Kolben der Zylinder in dem Fachmann bekannter Weise eine Kurbelwelle 85 an.
Mit Hilfe eines in 1 nicht
dargestellten Drehzahlsensors kann die Drehzahl der Kurbelwelle 85 und
damit die Motordrehzahl nmot ermittelt werden. Das bei der Verbrennung
des Luft-/Kraftstoffgemisches in den Brennräumen des ersten Motorblocks 75 gebildete Abgas
wird über
einen ersten Abgaskanal 15 abgeleitet. Das bei der Verbrennung
des Luft-/Kraftstoffgemisches in den Brennräumen des zweiten Motorblocks 80 gebildete
Abgas wird über
einen zweiten Abgaskanal 20 abgeleitet. Im ersten Abgaskanal 15 herrscht
ein erster Abgasgegendruck pe_1. Im zweiten Abgaskanal 20 herrscht
ein zweiter Abgasgegendruck pe_2. Im ersten Abgaskanal 15 ist
eine erste Turbine 90 des ersten Abgasturboladers 5 angeordnet,
die über
eine erste Welle 110 den ersten Verdichter 100 antreibt.
Im zweiten Abgaskanal 20 ist eine zweite Turbine 95 des
zweiten Abgasturboladers 10 angeordnet, die über eine
zweite Welle 115 den zweiten Verdichter 105 antreibt.
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Das
Luftsystem der Brennkraftmaschine 1 mit den beiden Luftkanälen 30,35 und
den beiden Abgaskanälen 15, 20 ist
zweiflutig. Der erste Frischluftmassenstrom dm1/dt und der zweite
Frischluftmassenstrom dm2/dt können
jeweils von einem in 1 nicht
dargestellten Luftmassenmesser im ersten Luftkanal 30 bzw.
im zweiten Luftkanal 35 gemessen oder in dem Fachmann bekannter
Weise modelliert werden. Ferner kann ein erster Istabgasgegendruck pe_1_ist
im ersten Abgaskanal 15 und ein zweiter Istabgasgegendruck
pe_2_ist im zweiten Abgaskanal 20 jeweils von einem in 1 nicht dargestellten Drucksensor
im ersten Abgaskanal 15 beziehungsweise im zweiten Abgaskanal 20 gemessen
oder in dem Fachmann bekannter Weise modelliert werden. Entsprechend
kann ein Istladedruck pb_ist in der gemeinsamen Luftkammer 120 von
einem in 1 nicht dargestellten
Drucksensor gemessen oder in dem Fachmann bekannter Weise modelliert
werden.
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Vom
ersten Abgaskanal 15 zweigt ein erster Abgasrückführkana 21 ab
und mündet
stromabwärts des
ersten Verdichters 100 in den ersten Luftkanal 30.
Im ersten Abgasrückführkanal 21 ist
ein erstes Abgasrückführventil 25 angeordnet.
Das erste Abgasrückführventil 25 wird
im Rahmen einer in 1 nicht
dargestellten ersten Abgasrückführregelung 50 angesteuert,
um einen vorgegebenen ersten Sollwert für einen der Luftkammer 120 über den
ersten Luftkanal 30 zuzuführenden Frischluftmassenstrom
einzustellen. Vom zweiten Abgaskanal 20 zweigt ein zweiter
Abgasrückführkanal 22 ab
und mündet
stromabwärts
des zweiten Verdichters 105 in den zweiten Luftkanal 35.
Im zweiten Abgasrückführkanal 22 ist ein
zweites Abgasrückführventil 26 angeordnet.
Das zweite Abgasrückführventil 26 wird
im Rahmen einer in 1 nicht
dargestellten zweiten Abgasrückführregelung 55 angesteuert,
um einen vorgegebenen zweiten Sollwert für einen der Luftkammer 120 über den
zweiten Luftkanal 35 zuzuführenden Frischluftmassenstrom
einzustellen.
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In 2 ist ein Blockschaltbild
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 40 dargestellt,
die beispielsweise in einer Motorsteuerung der Brennkraftmaschine 1 software-
und/oder hardwaremäßig implementiert
sein kann. Der erfindungsgemäßen Vorrichtung 40 ist
beispielsweise von den genannten Luftmassenmessern der erste Frischluftmassenstrom
dm1/dt als ein erster Istwert m_ist1 für den Frischluftmassenstrom
und der zweite Frischluftmassenstrom dm2/dt als ein zweiter Istwert
m_ist2 für den
Frischluftmassenstrom zugeführt.
Weiterhin ist der Vorrichtung 40 ein Sollwert m_soll für den gesamten
der Luftkammer 120 und damit den Brennräumen der einzelnen Zylinder
der beiden Motorbänke 75, 80 zuzuführenden
Frischluftmassenstrom, im Folgenden auch als Gesamtfrischluftmassenstrom
bezeichnet, zugeführt.
Dieser Sollwert m_soll wird in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise
abhängig
von einem Fahrerwunsch bzw. einer Fahrpedalstellung ermittelt. Die
Vorrichtung 40 umfasst ein Modul 45 zur Aufteilung
der Regeldifferenzen, dem die beiden Istwerte m_ist1, m_ist2 für den Frischluftmassenstrom
sowie der Sollwert m_soll für
den Gesamtfrischluftmassenstrom zugeführt sind. Dem Modul 45 ist
außerdem
von der ersten Abgasrückführregelung 50 ein
erstes Begrenzungssignal in_Begrenzung1 zugeführt, das gesetzt ist, wenn
die erste Abgasrückführregelung 50 bzw.
das erste Abgasrückführventil 25 in
Begrenzung betrieben wird, und das andernfalls zurückgesetzt
ist. Der Zustand der Begrenzung der ersten Abgasrückführregelung 50 bzw.
des ersten Abgasrückführventils 25 wird
dabei in dem Fachmann bekannter Weise detektiert und durch das erste
Begrenzungssignal in_Begrenzung1 angezeigt. Dem Modul 45 ist
außerdem
von der zweiten Abgasrückführregelung 55 ein
zweites Begrenzungssignal in_Begrenzung2 zugeführt, das gesetzt ist, wenn
die zweite Abgasrückführregelung 55 bzw.
das zweite Abgasrückführventil 26 in
Begrenzung betrieben wird, und das andernfalls zurückgesetzt
ist. Der Zustand der Begrenzung der zweiten Abgasrückführregelung 55 bzw.
des zweiten Abgasrückführventils 26 wird
dabei ebenfalls in dem Fachmann bekannter Weise detektiert und durch
das zweite Begrenzungssignal in_Begrenzung2 angezeigt. Das Modul 45 bildet
in Abhängigkeit
seiner genannten Eingangsgrößen eine
erste Regeldifferenz RD1 für
die erste Abgasrückführregelung 50 und
eine zweite Regeldifferenz RD2 für
die zweite Abgasrückführregelung 55. Die
erste Regeldifferenz RD1 wird der ersten Abgasrückführregelung 50 zugeführt. Die
erste Abgasrückführregelung 50 bildet
ein erstes Steuersignal ARK1 zur Einstellung des Öffnungsgrades
des ersten Abgasrückführventils 25 derart,
dass die erste Regeldifferenz RD1 minimiert wird. Das erste Steuersignal ARK1
wird zu diesem Zweck dem ersten Abgasrückführventil 25 zugeführt. Die
zweite Regeldifferenz RD2 wird der zweiten Abgasrückführregelung 55 zugeführt. Die
zweite Abgasrückführregelung 55 bildet ein
zweites Steuersignal ARK2 zur Einstellung des Öffnungsgrades des zweiten Abgasrückführventils 26 derart,
dass die zweite Regeldifferenz RD2 minimiert wird. Das zweite Steuersignal
ARK2 wird zu diesem Zweck dem zweiten Abgasrückführventil 26 zugeführt. Dem
Modul 45 ist außerdem
ein Informationssignal Auswahl_Ziele zugeführt, das im gesetzten Zustand
angibt, dass als höchstes
Ziel der vorgegebene Sollwert m_soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom
eingestellt werden soll, und das im zurückgesetzten Zustand angibt,
dass eine andere Regelstrategie, beispielsweise die Einstellung
des halben vorgegebenen Sollwertes m_soll/2 für den Gesamtfrischluftmassenstrom
in den beiden Luftkanälen 30, 35,
verwendet werden soll. Das Informationssignal kann dabei beispielsweise
fest vorgegeben sein oder in Abhängigkeit
des Arbeitspunktes der Brennkraftmaschine 1 von der Motorsteuerung
vorgegeben werden. So kann das Informationssignal Auswahl_Ziele
beispielsweise in einem Betriebsbereich hoher Last, beispielsweise
bei einem Beschleunigungsvorgang, zurückgesetzt sein, um als höchstes Ziel
gleiche Luftmassenströme
in den beiden Luftkanälen 30, 35 und
damit ein gutes Ansprechverhalten der beiden Turbolader 5, 10 zu
erreichen. Zu diesem Zweck sollte für beide Luftkanäle der gleiche halbe
Sollwert m_soll/2 für
den Gesamtfrischluftmassenstrom eingestellt werden. In einem Betriebsbereich
niedriger Last, beispielsweise im Leerlauf, kann das Informationssignal
Auswahl_Ziele gesetzt sein, um als höchstes Ziel den Sollwert m_soll
für den
Gesamtfrischluftmassenstrom einzustellen und die Abgasnorm einzuhalten.
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In 3 ist ein Funktionsdiagramm
zur Realisierung des Moduls 45 zur Aufteilung der Regeldifferenzen
dargestellt. Dabei wird der Sollwert m_soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom
einem Divisionsglied 125 zugeführt und dort durch den Wert
2,0 geteilt. Der sich ergebende Quotient entspricht dem halben Sollwert
m_soll/2 für
den Gesamtfrischluftmassenstrom und wird in einem zweiten Subtraktionsglied 135 um
den ersten Istwert m_ist1 reduziert. Die sich ergebende Differenz
m_soll/2 – m_ist1
wird einem ersten Anschluss "0" eines ersten Schalters 145 zugeführt. Der
Ausgang des Divisionsgliedes 125, also der halbe Sollwert
m_soll/2 wird außerdem in
einem dritten Subtraktionsglied 140 um den zweiten Istwert
m_ist2 reduziert. Die sich bildende Differenz m_soll/2 – m_ist2
am Ausgang des dritten Subtraktionsgliedes 140 wird einem
ersten Anschluss "0" eines zweiten Schalters 150 zugeführt. In
einem ersten Subtraktionsglied 130 wird vom Sollwert m_soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom
die in einem in 3 nicht
dargestellten Additionsglied gebildete Summe m_ist1 + m_ist2 aus
den beiden Istwerten m_ist1, m_ist2, also der Istwert des Gesamtfrischluftmassenstroms,
subtrahiert und die so gebildete Differenz sowohl einem zweiten
Anschluss "1" des ersten Schalters 145 als
auch einem zweiten Anschluss "1" des zweiten Schalters 150 zugeführt. Der
erste Schalter 145 wird von einem ersten Auswahlsignal RDA1
angesteuert, um eine der beiden Schalterstellungen bzw. Anschlüsse "0", "1" des ersten Schalters 145 auszuwählen. Der
zweite Schalter 150 wird von einem zweiten Auswahlsignal
RDA2 angesteuert, um eine der beiden Schalterstellungen bzw. Anschlüsse "0", "1" des zweiten Schalters 150 auszuwählen. Je nach
Ansteuerung ist der Ausgang des ersten Schalter 145 mit
dem ersten Anschluss "0" oder mit dem zweiten
Anschluss "1" verbunden und stellt
die erste Regeldifferenz RD1 dar. Je nach Ansteuerung ist der Ausgang
des zweiten Schalters 150 mit dem ersten Anschluss "0" oder mit dem zweiten Anschluss "1" verbunden und stellt die zweite Regeldifferenz
RD2 dar.
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In 4 ist ein Funktionsdiagramm
zur Ermittlung der beiden Auswahlsignale RDA1, RDA2 dargestellt,
das ebenfalls im Modul 45 zur Aufteilung der Regeldifferenzen
implementiert ist. Dabei wird einem ersten UND-Glied 155 das
zweite Begrenzungssignal in_Begrenzung2 und das Informationssignal Auswahl_Ziele
zugeführt.
Der Ausgang des ersten UND-Gliedes 155 steuert einen dritten
Schalter 165 an, dessen Ausgang das erste Auswahlsignal
RDA1 ist und der entweder auf "0" oder auf "1" gesetzt wird. Ist das erste Auswahlsignal
RDA1 gleich "0", so steuert es den
ersten Schalter 145 gemäß 3 derart an, dass die erste
Regeldifferenz RD1 dem Signalwert am ersten Anschluss "0" des ersten Schalters 145 entspricht.
Ist das erste Auswahlsignal RDA1 gleich "1",
so steuert es den ersten Schalter 145 gemäß 3 derart an, dass die erste
Regeldifferenz RD1 dem Signalwert am zweiten Anschluss "1" des ersten Schalters 145 entspricht.
Der Ausgang des ersten UND-Gliedes 155 ist gesetzt, wenn
beide Eingänge
des ersten UND-Gliedes 155 gesetzt sind und andernfalls
zurückgesetzt.
Im gesetzten Zustand steuert der Ausgang des ersten UND-Gliedes 155 den
dritten Schalter 165 derart an, dass das erste Auswahlsignal
RDA1 auf "1" gesetzt wird. Weiterhin wird
einem zweiten UND-Glied 160 das
erste Begrenzungssignal in_Begrenzung1 und das Informationssignal
Auswahl_Ziele zugeführt.
Der Ausgang des zweiten UND-Gliedes 160 steuert einen vierten Schalter 170 an,
dessen Ausgang das zweite Auswahlsignal RDA2 ist und der entweder
auf "0" oder auf "1" gesetzt wird. Ist das zweite Auswahlsignal RDA2
gleich "0", so steuert es den
zweiten Schalter 150 gemäß 3 derart an, dass die zweite Regeldifferenz
RD2 dem Signalwert am ersten Anschluss "0" des
zweiten Schalters 150 entspricht. Ist das zweite Auswahlsignal
RDA2 gleich "1", so steuert es den
zweiten Schalter 150 gemäß 3 derart an, dass die zweite Regeldifferenz
RD2 dem Signalwert am zweiten Anschluss "1" des
zweiten Schalters 150 entspricht. Der Ausgang des zweiten
UND-Gliedes 160 ist gesetzt, wenn beide Eingänge des
zweiten UND-Gliedes 160 gesetzt sind und andernfalls zurückgesetzt.
Im gesetzten Zustand steuert der Ausgang des zweiten UND-Gliedes 160 den
vierten Schalter 170 derart an, dass das zweite Auswahlsignal
RDA2 auf "1" gesetzt wird.
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Im
Folgenden wird beispielhaft die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 40 beschrieben. Dabei
wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Informationssignal
Auswahl_Ziele fest vorgegeben und gesetzt ist. Höchstes Ziel der beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 ist
also die Einstellung des Sollwertes m_soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom.
Zunächst
wird jedoch die Abgasrückführregelung
für jeden
der beiden Luftkanäle 30, 35 individuell durchgeführt. Als
Sollwert werden den beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 jeweils
der halbe Sollwert m_soll/2 für
den Gesamtfrischluftmassenstrom vorgegeben. Wird von einem der beiden
Luftkanäle 30, 35 der
halbe Sollwert m_soll/2 für
den Gesamtfrischluftmassenstrom nicht mehr erreicht, weil die Abgasrückführregelung
des zugeordneten Luftkanals bzw. das Abgasrückführventil des zugeordneten Abgasrückführkanals
in der Begrenzung betrieben wird, so wird dem anderen der beiden
Luftkanäle 30, 35 für die zugeordnete
Abgasrückführregelung
als neues Regelziel das Erreichen des Sollwertes m soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom
aufgeprägt.
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Konkret
auf das Funktionsdiagramm nach 4 bezogen
kann zunächst
der Gesamtfrischluftmassenstrom bei Luftmassengleichstellung vollständig ausgeregelt
werden. Dann liegen sowohl der erste Schalter 145 als auch
der zweite Schalter 150 am ersten Anschluss "0" und die beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 werden
mit dem halben Sollwert m_soll/2 für den Gesamtfrischluftmassenstrom
gespeist, sodass die erste Regeldifferenz RD1 = m_soll/2 – m_ist1
und die zweite Regeldifferenz RD2 = m_soll/2 – m_ist2 ist. Wenn eine der
beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 oder
das zugehörige
Abgasrückführventil 25, 26 eine
Stellgrößenbegrenzung erreicht
und damit den halben Sollwert m_soll/2 für den Gesamtfrischluftmassenstrom
nicht mehr erreichen kann, wobei der zugehörige Schalter gemäß 3 am ersten Anschluss "0" verbleibt, dann erhält die andere der beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 als
Regeldifferenz den Sollwert m_soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom
abzüglich
dem Istwert für den
Gesamtfrischluftmassenstrom und der zugehörige Schalter gemäß 3 wird an den zweiten Anschluss "1" umgeschaltet.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann
es zusätzlich
oder alternativ vorgesehen sein, für eine oder beide Abgasrückführregelungen 50, 55 als
Sollwert den Sollwert m_soll für
den Gesamtfrischluftmassenstrom dann vorzugeben, wenn ein Fehler
an einem Steller, beispielsweise an einem der Abgasrückführventile 25, 26,
oder an einem Geber, beispielsweise einem der Luftmassenmesser,
in einem der Regelkreise für
die Abgasrückführregelungen 50, 55 in
dem Fachmann bekannter Weise detektiert wird. In diesem Fall wird
für mindestens
eine der beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 als
Regeldifferenz der Sollwert m_soll für den Gesamtfrischluftmassenstrom
abzüglich
dem Istwert für
den Gesamtfrischluftmassenstrom verwendet und der zugehörige Schalter
gemäß 3 auf den zweiten Anschluss "1" umgeschaltet.
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Die
Schaltvorgänge
der vier Schalter 145, 150, 165, 170 können zusätzlich mit
einem Hystereseverhalten beaufschlagt werden, um zu häufiges Hin-
und Herschalten zu vermeiden.
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Ferner
kann es alternativ zur Ausführungsform
des Moduls 45 zur Aufteilung der Regeldifferenzen gemäß 3 und 4 vorgesehen sein, die Regeldifferenzen
RD1, RD2 mit Hilfe eines Kennfeldes zu bestimmen, dessen Eingangsgrößen die
Eingangsgrößen des
Moduls 45 gemäß 2 sind und dessen Ausgangsgrößen die
Regeldifferenzen RD1, RD2 sind. Das Kennfeld kann beispielsweise
auf einem Prüfstand
derart appliziert werden dass für
den Fall, in dem beide Abgasrückführregelungen 50, 55 bzw. beide
Abgasrückführventile 25, 26 nicht
in Begrenzung betrieben werden, als erste Regeldifferenz RD1 für die erste Abgasrückführregelung 50 m_soll/2 – m_ist1
und als zweite Regeldifferenz RD2 für die zweite Abgasrückführregelung 55 m_soll/2 – m_ist2 vorgegeben
werden. Für
den Fall, dass eine der beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 bzw.
eines der beiden Abgasrückführventile 25, 26 in
Begrenzung betrieben wird, wird als Regeldifferenz für die andere der
beiden Abgasrückführregelungen 50, 55 bzw.
für die
dem anderen der beiden Abgasrückführventile 25, 26 zugeordnete
Abgasrückführregelung
m_soll – (m_ist1
+ m_ist2) vorgegeben.
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Weiterhin
kann es vorgesehen sein, die Parametrierung der einzelnen Abgasrückführregelungen
bzw. der für
die einzelnen Abgasrückführregelungen
verwendeten Regler abhängig
von der im Modul 45 zur Aufteilung der Regeldifferenzen
jeweils ausgewählten
zugehörigen
Regeldifferenz RD1, RD2 durchzuführen.
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Das
Ausführungsbeispiel
wurde anhand eines zweiflutigen Luftsystems beschrieben. Es lässt sich
ohne weiteres allgemein und analog auf ein mehrflutiges Luftsystem
mit entsprechend mehrkanaliger Luftzufuhr und mehrkanaliger Abgasableitung und
damit mehrkanaliger Abgasrückführung anwenden,
wobei an Stelle des halben Sollwertes m_soll/2 für den Gesamtfrischluftmassenstrom
ein entsprechend anteiliger Sollwert m_soll/n für den Gesamtfrischluftmassenstrom
verwendet wird, wobei n der Anzahl der Luftkanäle entspricht und n größer oder gleich
2 ist. Sobald eine der n Abgasrückführregelungen
bzw. eines der n Abgasrückführventile
in Begrenzung geht, werden die übrigen
Abgasrückführregelungen
bzw. die den übrigen
Abgasrückführventilen zugeordneten
Abgasrückführregelungen
mit der Regeldifferenz m_soll – (m_ist1
+ m_ist2 + ... + m_istn) gespeist. Wenn bei einem Steller oder einem
Geber in einem der Regelkreise der Abgasrückführregelungen ein Fehler detektiert
wird, so werden alle Abgasrückführregelungen
mit der Regeldifferenz m_soll – (m_ist1
+ m_ist2 + ... + m_istn) gespeist.