DE19900729A1 - System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Es ist eine Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die mit einer in einem Ansaugrohr (6) angeordneten Drosselklappe (8) versehen ist, über die Luft einem Brennraum (4) zuführbar ist. Des weiteren ist die Brennkraftmaschine (1) mit einem in einer Abgasrückführleitung (14) angeordneten Ventil (15) versehen, über das Abgas dem Ansaugrohr (6) zuführbar ist. Von einem Steuergerät (17) kann der Massenstrom (msdk) über die Drosselklappe (8) und der Massenstrom (msagr) über das Ventil (15) ermittelt werden. Der ermittelte Massenstrom (msagr) über das Ventil (15) kann in Abhängigkeit von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Lambda) in einen Inertgasanateil (msagr') und einen Luftanteil (msl) aufgeteilt werden.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem Luft über eine in einem Ansaugrohr angeordnete Drosselklappe einem Brennraum zugeführt wird, wobei der Massenstrom über die Drosselklappe ermittelt wird, und bei dem Abgas über ein in einer Abgasrückführleitung angeordnetes Ventil dem Ansaugrohr zugeführt wird, wobei der Massenstrom über das Ventil ermittelt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Ansaugrohr angeordneten Drosselklappe, über die Luft einem Brennraum zuführbar ist, mit einem in einer Abgasrückführleitung angeordneten Ventil, über das Abgas dem Ansaugrohr zuführbar ist, und mit einem Steuergerät, mit dem der Massenstrom über die Drosselklappe und der Massenstrom über das Ventil ermittelbar ist.

Die Anforderungen an eine moderne Brennkraftmaschine im Hinblick auf eine Reduktion des verbrauchten Kraftstoffs und der ausgestoßenen Abgase bzw. Schadstoffe werden immer höher. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Zumessung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine weiter zu verbessern, insbesondere die zuzumessende Kraftstoffmasse noch genauer zu ermitteln. Zu diesem Zweck wird bei bekannten Brennkraftmaschinen der Massenstrom der dem Brennraum über die Drosselklappe zugeführten Luft mit Hilfe eines Luftmassensensors, z. B. eines sogenannten HFM- Sensors bestimmt. Der auf diese Weise ermittelte Massenstrom wird dann dazu verwendet, die zugehörige einzuspritzende Kraftstoffmasse zu berechnen, die erforderlich ist, um einen von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs gewünschten Fahrzustand, also beispielsweise eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, zu erreichen.

Insbesondere zur weiteren Reduktion der ausgestoßenen Schadstoffe ist bei modernen Brennkraftmaschinen eine sogenannte Abgasrückführung vorgesehen, bei der das aus den Brennräumen ausgestoßene Abgas über ein Ventil wieder dem Ansaugrohr und damit letztlich dem Brennraum zurückgeführt wird. Der Massenstrom über dieses Ventil kann beispielsweise aus dem Signal, mit dem das Ventil angesteuert wird, insbesondere aus einem Signal für die Stellung des Ventils ermittelt werden. Die Abgasrückführung wird dann bei der Ermittlung der einzuspritzenden Kraftstoffmasse berücksichtigt.

Die Brennkraftmaschine wird vorzugsweise bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältis von Lambda = 1 betrieben. Es treten jedoch auch immer wieder Betriebszustände auf, in denen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Lambda = 1 abweicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem auch Betriebszustände berücksichtigt werden, in denen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Lambda = 1 abweicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art bzw. bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ermittelte Massenstrom über das Ventil in Abhängigkeit von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einen Inertgasanteil und einen Luftanteil aufgeteilt wird.

Das über die Abgasrückführung von dem Abgasrohr zu dem Ansaugrohr zurückgeführte Abgas wird also nicht als reines Inertgas, also nicht brennbares Gas behandelt, wie dies bei einem Luft/Krafstoff-Verhältnis von Lambda = 1 der Fall ist, sondern es wird in Abhängigkeit von dem aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis in seine Bestandteile zerlegt. Bei diesen Bestandteilen handelt es sich aufgrund des von Lambda = 1 abweichenden Luft/Kraftstoff-Verhältnisses um einen Inertgasanteil und einen Luftanteil. Mit diesen Anteilen wird dann das Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine weitergeführt.

Durch die Aufteilung des Abgases in seinen Inertgasanteil und seinen Luftanteil wird die Tatsache berücksichtigt, daß aufgrund des von Lambda = 1 abweichenden Luft/Kraftstoff- Verhältnisses nicht die gesamte, im Brennraum befindliche Luftmasse für eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs benötigt wird. Diese Tatsache geht damit in das erfindungsgemäße Verfahren ein und wird von diesem berücksichtigt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Luftanteil dem Massenstrom über die Drosselklappe hinzuaddiert. Damit wird der über die Abgasrückführung in das Ansaugrohr gelangende Luftanteil in gleicher Weise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt wie die über die Drosselklappe in das Ansaugrohr angesaugte Luft. Aufgrund des Sauerstoffüberschusses bei der Verbrennung gelangt somit Luft über die Abgasrückführung in das Ansaugrohr und wird dort bei der Ermittlung der einzuspritzenden Kraftstoffmasse berücksichtigt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird aus einem Tastverhältnis des Ventils zuerst ein Normmassenstrom über das Ventil ermittelt, und es wird dann aus dem Normmassenstrom in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine der Massenstrom über das Ventil ermittelt. Dies stellt eine besonders einfache und trotzdem genaue Möglichkeit dar, aus dem Tastverhältnis, mit dem das Ventil angesteuert wird, den Massenstrom über das Ventil zu ermitteln.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so daß dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine nach der Fig. 1,

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine Aufteilung des Abgases in einen Inertgasanteil und einen Luftanteil bei dem Verfahren nach der Fig. 2, und

Fig. 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Verwendung bei dem Verfahren nach den Fig. 2 und 3.

In der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, an den über Ventile 5 ein Ansaugrohr 6 und ein Abgasrohr 7 angeschlossen sind. Des weiteren sind dem Brennraum 4 in nicht dargestellter Weise ein Einspritzventil und eine Zündkerze zugeordnet.

In dem Ansaugrohr 6 ist eine drehbare Drosselklappe 8 untergebracht, der in nicht dargestellter Weise ein Winkelsensor zugeordnet ist, mit dem die Winkelstellung der Drosselklappe 8 gemessen werden kann.

Parallel zur Drosselklappe 8 ist ein Leerlaufsteller vorgesehen, der einen Bypass 9 aufweist, in dem ein Ventil 10 untergebracht ist. Mit dem Bypass 9 wird die Drosselklappe 8 umgangen, und mit dem Ventil 10 kann der Durchfluß durch den Bypass 9 beeinflußt werden.

Zwischen der Drosselklappe 8 und dem Brennraum 4 mündet eine Tankentlüftung in das Ansaugrohr 6. Die Tankentlüftung weist ein Aktivkohlefilter 11 auf, das über eine Leitung 12 mit dem Ansaugrohr 6 verbunden ist, wobei in der Leitung 12 ein Ventil 13 untergebracht ist. Über die Leitung 12 kann Regeniergas aus dem Aktivkohlefilter 11 dem Brennraum 4 zugeführt werden, und mit dem Ventil 13 kann der Zufluß des Regeniergases zu dem Ansaugrohr 6 beeinflußt werden.

Von dem Abgasrohr 7 führt eine Abgasrückführleitung 14 zurück zu dem Ansaugrohr 6. In der Abgasrückführleitung 14 ist ein Ventil 15 untergebracht, mit die Abgasrückführung zu dem Ansaugrohr 6 beeinflußt werden kann.

Im Bereich des Ansaugrohrs 6 kann ein Drucksensor 16 angeordnet sein, der den Druck ps im Ansaugrohr 6 mißt. Da es sich in diesem Fall um einen tatsächlich gemessenen Druck handelt, wird dieser, von dem Drucksensor 16 gemessene Druck mit psds gekennzeichnet. Der Drucksensor 16 muß nicht zwingend vorhanden sein.

Vor der Drosselklappe 8 und dem Leerlaufsteller kann in dem Ansaugrohr 6 ein Lader zwischengeschaltet sein, durch den die dem Ansaugrohr 6 zugeführte Luft hindurchgeführt wird. Des weiteren kann vor dem Lader ein Luftmassensensor, insbesondere ein sogenannter HFM-Sensor untergebracht sein, durch den ebenfalls die Luft hindurchgeführt wird. Vorzugsweise ist in dem Abgasrohr 7 ein Katalysator untergebracht.

Die über die Drosselklappe 8 fließende Luftmasse ist als Massenstrom msdk, das über das Ventil 15 fließende Abgas ist als Massenstrom msagr und das dem Brennraum 4 zugeführte Luft-Abgas-Gemisch ist als Massenstrom msab bezeichnet.

Des weiteren ist die Brennkraftmaschine 1 mit einem Steuergerät 17 versehen, das über entsprechende elektrische Verbindungen 18 mit den Sensoren der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise mit dem der Drosselklappe 8 zugeordneten Winkelsensor und/oder dem Drucksensor 16, sofern vorhanden, sowie mit den Aktoren der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise mit den Ventilen 10, 13, 15 gekoppelt ist.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 dargestellt, das von dem Steuergerät 17 ausgeführt wird. Der Leerlaufsteller mit dem Massenstrom mslls und die Tankentlüftung mit dem Massenstrom mste können, müssen aber nicht vorhanden sein. Bei dem Verfahren nach den Fig. 2 und 3 sind diese Massenströme nicht berücksichtigt, können jedoch jederzeit durch entsprechende, insbesondere additive Verknüpfungen eingeführt werden. Des weiteren wird bei dem Verfahren nach den Fig. 2 und 3 davon ausgegangen, daß kein Lader vorhanden ist. Auch dies könnte jedoch, sofern vorhanden, jederzeit entsprechend berücksichtigt werden.

Bei dem Verfahren nach den Fig. 2 und 3 wird von dem Massenstrom msdk über die Drosselklappe 8 und von dem Massenstrom msagr über das Ventil 15 ausgegangen. Der Massenstrom msdk wird aus der Winkelstellung der Drosselklappe 8 berechnet, indem zuerst ein Normmassenstrom ermittelt wird, der dann durch temperatur- und/oder druckabhängige Faktoren an die tatsächlichen Verhältnisse der Brennkraftmaschine 1 angepaßt wird.

Der Massenstrom msagr über das Ventil 15 in der Abgasrückführleitung 14 wird entsprechend dem Verfahren nach der Fig. 4 ermittelt. Auch dieses Verfahren wird von dem Steuergerät 17 ausgeführt.

Das Ventil 15 wird mit einem Tastverhältnis ta_agr angesteuert. Dieses Tastverhälntis ta_agr wird einer Kennlinie 19 zugeführt, das dem Ventil 15 entspricht und dieses unter Normbedingungen nachbildet. Die Kennlinie 19 ist dabei vorher unter den genannten Normbedingungen ermittelt worden. Das Ausgangssignal der Kennlinie 19 stellt einen Normmassenstrom msagrn über das Ventil 15 dar.

Danach wird der Normmassenstrom msagrn an die tatsächlich aktuellen Verhältnisse der Brennkraftmaschine 1 angepaßt. Zu diesem Zweck wird der Normmassenstrom msagrn an einer Verknüpfungsstelle 20 mit einem Faktor ftagr multiplikativ verknüpft, der die Temperaturverhältnisse des Abgases an dem Ventil 15 darstellt. Entsprechend wird der Normmassenstrom msagrn an einer Verknüpfungsstelle 21 mit einem Faktor fpagr multiplikativ verknüpft, der die Druckverhältnisse des Abgases an dem Ventil 15 darstellt. Beide Faktoren ftagr, fpagr sind normiert.

Danach wird das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 21 in einer Kennlinie 22 mit dem Verhältnis aus dem Druck ps in dem Ansaugrohr 6 und dem Druck pagr in dem Abgasrohr 7 verknüpft. Auf diese Weise wird das Ausflußverhalten des Ventils 15 berücksichtigt, also letztlich die Fließgeschwindigkeit des Abgases durch das Ventil 15. Das Ausgangssignal der Kennlinie 22 ist der Massenstrom msagr über das in der Abgasrückführleitung 14 untergebrachte Ventil 15.

Der Massenstrom msagr, also die externe Abgasrückführung, wird gemäß der Fig. 3 auf zwei Multiplikationsstellen 38, 39 aufgeschaltet.

Im Bereich des Katalysators der Brennkraftmaschine 1 kann ein sogenannter Lambda-Sensor vorgesehen sein, mit dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, also der Wert Lambda (λ) gemessen werden kann. Dieses Lambda kann gegebenenfalls auch mittels anderer Sensoren ermittelt und/oder von dem Steuergerät 17 auf andere Art und Weise berechnet werden.

Dieses Luft/Kraftstoff-Verhältnis λ wird in der Fig. 3 einem Block 40 zugeführt, in dem der Kehrwert gebildet wird. Dieser Kehrwert ist einerseits der Multiplikationsstelle 38 sowie andererseits einer Verknüpfungsstelle 41 zugeführt. Als weiteres Eingangssignal erhält die Verknüpfungsstelle 41 den Wert "1". An der Verknüpfungsstelle 41 wird damit der vorgenannte Kehrwert von dem Wert "1" subtrahiert. Das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 41 wird der Multiplikationsstelle 39 zugeführt.

Über das Luft/Kraftstoff-Verhältnis λ wird in der Fig. 3 der vorstehend genannte gesamte Massenstrom msagr in einen Inertgasanteil und einen Luftanteil aufgeteilt. Der Inertgasanteil steht am Ausgang der Multiplikationsstelle 38 als Massenstrom msagr' zur Verfügung, während der Luftanteil am Ausgang der Multiplikationsstelle 39 als Massenstrom msl vorhanden ist.

Ist beispielsweise das Luft/Kraftstoffverhältnis λ gleich 1, liegt also eine vollständige Verbrennung vor, so ist in dem über die externe Abgasrückführung zurückgeführten Abgas nur Inertgas und keine Luft enthalten. Dies wird in der Fig. 3 dadurch berücksichtigt, daß das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 41 zu Null wird. Damit ist der Massenstrom msl ebenfalls Null. Die Multiplikationsstelle 38 gibt den gesamten Massenstrom msagr als Massenstrom msagr' weiter.

Ist hingegen das Luft/Kraftstoffverhältnis λ ungleich 1, liegt also eine sogenannte magere Verbrennung, also eine Verbrennung mit Sauerstoffüberschuss vor, so enthält das über die interne und die externe Abgasrückführung zurückgeführte Abgas nicht nur einen Inertgasanteil, sondern auch einen Luftanteil. Dies wird in der Fig. 3 dadurch berücksichtigt, daß in diesem Fall das Ausgangssignal der Multiplikationsstelle 39 ungleich Null ist. Damit ist der Luftanteil als Massenstrom msl berücksichtigt. In der Multiplikationsstelle 38 wird der gesamte Massenstrom msagr der externen Abgasrückführung mit einem Faktor verknüpft, der kleiner als Eins ist. Damit ergibt sich ein Massenstrom msagr', der den Inertgasanteil in dem Abgas darstellt.

Der letztgenannten Massenstrom msagr' wird an das nachfolgende Verfahren gemäß der Fig. 2 weitergegeben. Er stellt - wie erwähnt - den Inertgasanteil der externen Abgasrückführung dar. Damit beziehen sich die nachfolgenden Ausführungen zu der Fig. 2 unabhängig von dem aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis λ im Abgasbereich immer auf dessen Inertgasanteil. Der Luftanteil dieses Abgases ist durch den Massenstrom msl berücksichtigt.

Der Massenstrom msl wird gemäß der Fig. 3 einer Verknüpfungsstelle 42 zugeführt, wo er additiv mit dem Massenstrom msdk über die Drosselklappe 8 verknüpft wird. Das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 42 stellt somit den gesamten Luftanteil dar, der über die Drosselklappe 8 und über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine angesaugt wird. Dieser gesamte Luftanteil ist als Massenstrom msdk' angegeben und wird in der Fig. 2 weiterverwendet.

Der Massenstrom msdk' über die Drosselklappe 8 und über die externe Abgasrückführung wird an einer Verknüpfungsstelle 23 subtraktiv mit einem Signal msabfg verknüpft, auf das noch eingegangen wird. Entsprechend wird der Massenstrom msagr' der internen und der externen Abgasrückführung an einer Verknüpfungsstelle 24 subtraktiv mit einem Signal msabag verknüpft, auf das ebenfalls noch eingegangen wird.

Die Ausgangssignale der Verknüpfungsstellen 23, 24 werden jeweils zu einem Integrator 25, 26 weitergeführt, mit denen das Speicherverhalten des Ansaugrohrs 6 nachgebildet wird. Die Ausgangssignale der Integratoren 25, 26 werden jeweils einem Block 27, 28 zugeführt, in denen eine insbesondere temperaturabhängige Umrechnung von dem jeweiligen Massenstrom in einen zugehörigen Druck erfolgt. Das Ausgangssignal des Blocks 27 ist ein Druck psdk im Ansaugrohr 6, der von der Luft herrührt. Das Ausgangssignal des Blocks 28 ist ein Druck psag im Ansaugrohr 6, der von dem Inertgas herrührt.

An einer Verknüpfungsstelle 29 werden die Drücke psdk und psag additiv miteinander verknüpft und es ergibt sich der Druck ps in dem Ansaugrohr 6. Der Druck ps stellt eine Nachildung des tatsächlich im Ansaugrohr 6 herrschenden Drucks dar. Bei dem Druck ps handelt es sich im Unterschied zu dem erwähnten Druck psds um keinen gemessenen Druck.

Der ermittelte Druck ps wird an einer Verknüpfungsstelle 30 mit einem Druck pirg verglichen. Dieser Druck pirg entspricht demjenigen Druck im Brennraum 4, der sich daraus ergibt, daß nach einer Verbrennung immer eine gewisse Restgasmenge aus dem Brennraum 4 nicht ausgestoßen wird, sondern in dem Brennraum 4 verbleibt. Insoweit handelt es sich bei dem Druck pirg um den Restgasdruck im Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1.

Der Druck pirg wird von einem Kennfeld 31 erzeugt, das abhängig ist von der Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine 1 und der Größe °NW desjenigen Winkelbereiches der Nockenwelle, während dem das Einlaßventil 5 und das Auslaßventil 5 der Brennkraftmaschine gleichzeitig geöffnet sind. Gegebenenfalls ist der Druck pirg auch noch von der Meereshöhe abhängig, auf der sich die Brennkraftmaschine 1 momentan befindet.

Die von der Verknüpfungsstelle 30 erzeugte Differenz wird einer Verknüpfungsstelle 32 zugeführt, an der die Differenz mit einem Faktor fupsrl multiplikativ verknüpft wird. Der Faktor fupsrl dient der Umrechnung des Drucks ps in einen dem Brennraum 4 zugeführten Massenstrom msab.

Der Faktor fupsrl wird unter anderem in einem Kennfeld 33 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 und der Größe °NW der Nockenwelle der Brennkraftmaschine 1 erzeugt. Des weiteren ist es möglich, die Temperatur des Gases im Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 zu berücksichtigen, die beispielsweise aus der Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine 1 über ein Modell ermittelt werden kann.

Das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 32 ist der dem Brennraum 4 zugeführte Massenstrom msab, der auch in der Fig. 1 dargestellt ist.

Von dem Steuergerät 17 wird aus dem Druck psdK und dem Druck psag ein Faktor cagr ermittelt, der dem Anteil des rückgeführten Abgases an dem dem Brennraum 4 zugeführten Massenstrom msab entspricht. Der Faktor cagr stellt also die von der Stellung des Ventils 15 abhängige Abgasrückführrate dar.

Die dem Ansaugrohr 6 zu- und abfließenden Massenströme setzen sich wie folgt zusammen: Der Massenstrom msdk' und der Massenstrom msagr' fließen dem Ansaugrohr 6 zu, während der Massenstrom msab aus dem Ansaugrohr 6 in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 abfließt. Der abfließende Massenstrom msab setzt sich dabei aus einem Inertgasanteil msabag und einem Frischgasanteil msabfg zusammen.

Der Inertgasanteil msabag entspricht demjenigen Anteil des gesamten Massenstroms msab, der über das Ventil 15 dem Ansaugrohr 6 zugeführt wird. Dieser Anteil entspricht dem Faktor cagr. Der Inertgasanteil msabag ergibt sich damit zu msabag = msab × cagr. Diese Multiplikation ist mittels einer Verknüpfungsstelle 34 realisiert.

Der Frischgasanteil msabfg entspricht dem noch verbleibenden Anteil des gesamten Massenstroms msab, also demjenigen Anteil des gesamten Massenstroms msab, der über die Drosselklappe 8 dem Ansaugrohr 6 zugeführt wird. Dieser Anteil entspricht dem Faktor (1 - cagr). Der Frischgasanteil msabfg ergibt sich damit zu msabfg = msab × (1 - cagr). Diese Multiplikation ist mittels einer Verknüpfungsstelle 35 realisiert.

Wie bereits erläutert, werden der Frischgasanteil msabfg und der Inertgasanteil msabag an den Verknüpfungsstellen 23, 24 jeweils subtraktiv mit dem Massenstrom msdk' und dem Massenstrom msagr' verknüpft. Dadurch wird erreicht, daß die aus dem Ansaugrohr 6 abfließenden Massenströme msabag, msabfg immer von den zuströmenden Massenströmen msdk', msagr' abgezogen werden, so daß die nach den Verknüpfungsstellen 23, 24 vorgesehenen Integratoren 25, 26 immer den aktuellen Wert des im Ansaugrohr 6 zwischengespeicherten Massenstroms darstellen.

Wird beispielsweise das Ventil 15 durch eine Verstellung des Tastverhältnisses ta_agr weiter geöffnet, so hat dies zur Folge, daß der Faktor cagr größer wird. Dies bedeutet, daß mehr Abgas über die Abgasrückführleitung 14 in das Ansaugrohr 6 gelangt. Damit wird aber auch der Inertgasanteil msabag an dem dem Brennraum 4 zugeführten Massenstrom msab größer. Dies ergibt sich aus msabag = cagr × msab. Gleichzeitig wird der Frischgasanteil msabfg gemäß msabfg = (1 - cagr) × msab kleiner. Ein vorher an den Verknüpfungsstellen 23, 24 herrschendes Gleichgewicht wird somit gestört. Zur Erlangung eines erneuten Gleichgewichts kann z. B. der Massenstrom msdk vergrößert, also die Drosselklappe 8 weiter geöffnet werden. Dies kann mit Hilfe des Frischgasanteils msabfg erreicht werden, indem dieser als Ausgangssignal 36 zu einem Ansteuersignal für die Drosselklappe 8 weiterverarbeitet wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem Luft über eine in einem Ansaugrohr (6) angeordnete Drosselklappe (8) einem Brennraum (4) zugeführt wird, wobei der Massenstrom (msdk) über die Drosselklappe (8) ermittelt wird, und bei dem Abgas über ein in einer Abgasrückführleitung (14) angeordnetes Ventil (15) dem Ansaugrohr (6) zugeführt wird, wobei der Massenstrom (msagr) über das Ventil (15) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Massenstrom (msagr) über das Ventil (15) in Abhängigkeit von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Lambda) in einen Inertgasanteil (msagr') und einen Luftanteil (msl) aufgeteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftanteil (msl) dem Massenstrom (msdk) über die Drosselklappe (8) hinzuaddiert wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Tastverhältnis (ta_agr) des Ventils (15) zuerst ein Normmassenstrom (msagrn) über das Ventil (8) ermittelt wird, und daß dann aus dem Normmassenstrom (msagrn) in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine (1) der Massenstrom (msagr) über das Ventil (8) ermittelt wird.

4. Steuerelelement, insbesondere Read-Only-Memory, für ein Steuergerät (17) einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 geeignet ist.

5. Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Ansaugrohr (6) angeordneten Drosselklappe (8), über die Luft einem Brennraum (4) zuführbar ist, mit einem in einer Abgasrückführleitung (14) angeordneten Ventil (15), über das Abgas dem Ansaugrohr (6) zuführbar ist, mit einem Steuergerät (17), mit dem der Massenstrom (msdk) über die Drosselklappe (8) und der Massenstrom (msagr) über das Ventil (15) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (17) der ermittelte Massenstrom (msagr) über das Ventil (15) in Abhängigkeit von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Lambda) in einen Inertgasanteil (msagr') und einen Luftanteil (msl) aufteilbar ist.