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DE102013209037A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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DE102013209037A1
DE102013209037A1 DE102013209037.4A DE102013209037A DE102013209037A1 DE 102013209037 A1 DE102013209037 A1 DE 102013209037A1 DE 102013209037 A DE102013209037 A DE 102013209037A DE 102013209037 A1 DE102013209037 A1 DE 102013209037A1
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DE
Germany
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internal combustion
combustion engine
exhaust gas
gas recirculation
operating state
Prior art date
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DE102013209037.4A
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English (en)
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Laurent SOMMACAL
Johannes ZELLER
Horst Mueller
Michael BACHNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to US14/273,109 priority patent/US9863343B2/en
Priority to KR1020140057325A priority patent/KR102126924B1/ko
Priority to CN201410202245.2A priority patent/CN104165099B/zh
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine ein Luftsystem zur Steuerung der Luftzuführung in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass ein dynamischer Betriebszustand der Brennkraftmaschine erkannt wird (110) und im Falle eines erkannten dynamischen Betriebszustandes ein Korrektureingriff (145, 150) in das Luftsystem der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einer Steuereinrichtung abläuft. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einer Steuereinrichtung abläuft. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder einer Steuereinrichtung ausgeführt wird.
  • Stand der Technik
  • Eine Abgasrückführung (AGR) dient bekanntermaßen zur Verhinderung der Entstehung von Stickoxiden bei der Verbrennung von Kraftstoff in einer selbstzündenden Brennkraftmaschine (z.B. Dieselmotor). Bei der AGR wird wenigstens ein Teil des Abgases des Dieselmotors über einen Abgasturbolader (bzw. Abgasturbine) in die Brennkraftmaschine zur erneuten Verbrennung zurückgeführt. Dieser Turbolader treibt einen Verdichter an und erhöht somit den für die Verbrennung zu Verfügung stehenden Luftdurchsatz. Der Turbolader bezieht Energie aus dem Restdruck des rückgeführten Abgases und dient dem Aufbau eines entsprechenden Ladedrucks, mittels dessen die Effizienz der Verbrennung und damit auch das Leistungsvermögen der Brennkraftmaschine verbessert werden.
  • Aufgrund der stetigen Verschärfung der gesetzlichen Grenzwerte für Schadstoff-Emissionen werden heutzutage hohe Anforderungen an solche Brennkraftmaschinen gestellt. Entsprechende Grenzwerte gibt es sowohl im Bereich von Personenkraftwagen (Pkw) als auch im Bereich von Nutzkraftwagen (Nkw).
  • Die AGR ermöglicht insbesondere eine Absenkung des Sauerstoffgehalts in den Brennräumen bzw. Zylindern der Brennkraftmaschine, wodurch sich die Verbrennungstemperatur im Brennraum verändert und dadurch die Bildung von Stickoxiden (NOx) verringert wird.
  • Bei Dieselmotoren kommen zusätzlich Partikel-Emissionen in Betracht, für die ebenfalls gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte existieren. Die Partikel-Emissionen lassen sich in an sich bekannter Weise mittels eines Partikelfilters verringern, wobei die in das Abgassystem emittierten Partikel durch Rußoxidation beseitigt werden.
  • Ein Nachteil der AGR bei einem Dieselmotor ist, dass das Ausmaß der Partikelemissionen mit zunehmendem Anteil an rückgeführtem Abgas ansteigt. Die Hauptursache für die höheren Partikel-Emissionen liegt in der Begrenzung des für die genannte Rußoxidation erforderlichen Sauerstoffs. Der durch die AGR reduzierte Sauerstoffgehalt des Abgases wirkt sich vermindernd auf die NOx-Emissionen und erhöhend auf die Partikel-Emissionen aus. Demnach besteht beim Dieselmotor ein Konflikt zwischen den genannten Ruß- und NOx-Emissionen, für den ein Kompromiss gefunden werden muss.
  • Aufgrund der bisherigen gesetzlichen Vorgaben für Abgasuntersuchungen bestehen für Pkw nur geringe Anforderungen an die Reduzierung von Schadstoff-Emissionen im dynamischen Betrieb einer Brennkraftmaschine, d.h. einem Betrieb, bei dem dynamische Betriebszyklen gefahren werden, die sich den realistischen Einsatzbedingungen der Brennkraftmaschine annähern.
  • Ein solcher dynamischer Betrieb erfordert insbesondere schnelle (d.h. transiente) Änderungen von Drehmoment und Drehzahl der Brennkraftmaschine sowie auch eine Umkehr der Drehmomentrichtung (sog. „Schubbetrieb“). So gestatten es heutige Motorenprüfstände nur, einzelne Arbeitspunkte des zu prüfenden Motors stationär einzustellen, wobei die zu messenden Parameter, insbesondere die Sollwerte einer entsprechenden AGR-Regelung, meist in einem stationären Kennfeld (z.B. Drehmoment bzw. Motorlast über Drehzahl) aufgeführt werden. Eine solche AGR-Regelung beruht in den meisten Fällen auf einer Luftmassen- bzw. AGR-Ratenregelung.
  • Im Bereich der Nkw wird ein dynamischer Betrieb bei den dort durchgeführten stationären Abgasuntersuchungen sogar völlig ausgeblendet.
  • Zukünftige gesetzliche Vorschriften insbesondere in Europa, den Vereinigten Staaten von Amerika und Japan zur Zertifizierung einer Abgasrückführung bzw. Abgasnachbehandlung sowohl im Bereich der Pkw als auch der Nkw werden einen wesentlich höheren Anteil einer genannten dynamischen Prüfung besitzen, wobei insbesondere die im realen Fahrbetrieb entstehenden Emissionen (Real Driving Emissions = RDE) sowie der Kraftstoffverbrauch einbezogen werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine eine Dynamik-Korrektur vorzusehen, welche genannte dynamische Betriebszustände erkennt und die Partikel- und NOx-Emissionen verringert sowie das Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine, d.h. eine verbesserte Fahrbarkeit eines die Brennkraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeugs, durch einen geeigneten Korrektureingriff im Luftsystem verbessert.
  • Bei den genannten dynamischen Betriebszuständen handelt es sich bevorzugt um schnelle bzw. transiente Änderungen des aktuellen Betriebspunktes der Brennkraftmaschine, wobei der genannte Korrektureingriff eine entsprechende Transientenkorrektur des Luftsystems darstellt.
  • In dem genannten dynamischen bzw. transienten Betrieb der Brennkraftmaschine etwa auftretende Emissionsspitzen werden zudem durch dynamische Anpassung von Führungsgrößen der AGR-Regelung deutlich reduziert. Die genannten Führungsgrößen stellen bevorzugt die Sollwerte der Regelung dar, auf die die jeweilige Regelgröße gebracht werden soll. Bevorzugt wird ein gültiger Sollwert für die Ansaugluftmenge durch Gewichtung aus einem stationären Sollwert und einem dynamisch optimierten Sollwert gebildet.
  • Die Erfindung ermöglicht daher im Ergebnis einen optimalen Kompromiss zwischen Partikel- und NOx-Emissionen auch unter dynamischen Bedingungen einzustellen. Die Anpassung kann für eine bestimmte Brennkraftmaschine und/oder ein bestimmtes Abgasnachbehandlungssystem individuell vorgenommen werden.
  • Zusätzlich wird ermöglicht, je nach gewählter Abgasnachbehandlungsstrategie, den Emissionsschwerpunkt auf die Partikel- oder die NOx-Seite zu verschieben bzw. diesen entsprechend zu kalibrieren, ohne dabei die Applikation bzw. die entsprechenden Betriebsparameter für den stationären Betrieb zu ändern oder zu beeinflussen. Bevorzugt wird bei stationärem Betrieb der genannte stationäre Sollwert verwendet, bei dynamischem Betrieb der dynamisch optimierte Sollwert und bei anteiligem Dynamikbetrieb eine entsprechende Gewichtung aus dem stationären und dem dynamisch optimierten Sollwert. Diese Verschiebung des Emissionsschwerpunkts ermöglicht eine flexible und sehr effiziente Verbesserung oder Optimierung einer hier betroffenen Abgasrückführung bzw. Abgasnachbehandlung und führt zu einer deutlichen Absenkung der Höhe der genannten Schadstoff-Emissionen, d.h. sowohl NOx-Emissionen als auch Partikel-Emissionen.
  • Die genannte Erkennung der genannten dynamischen Betriebszustände kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann die Erkennung anhand des aktuellen Lastzustands der Brennkraftmaschine erfolgen. Bei einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung in einen Lader kann eine Regelabweichung des Ladedrucks oder des an einem Zylindereinlass herrschenden Drucks zugrundegelegt werden. Dabei macht man sich den genannten Effekt des verzögerten Ladedruckaufbaus, als hauptsächliche Ursache für das verlangsamte Luftsystemverhalten, zunutze. Bei einer Brennkraftmaschine mit vorgesteuertem Ladedruck kann der dynamische Betriebszustand durch einen Vergleich des aktuelles Ladedrucks des Laders mit einem Referenzladedruck erkannt werden.
  • Der genannte Korrektureingriff in das Luftsystem kann durch geeignete Ansteuerung der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine erfolgen, wobei bevorzugt ein dynamisch optimierter Sollwert für die Ansaugluftmenge berechnet wird. Der dynamisch optimierte Sollwert kann dabei auf der Grundlage einer minimalen und einer maximalen Luftmasse oder Abgasrückführrate sowie eines betriebsart- und/oder betriebspunktabhängigen Gewichtungsfaktors berechnet werden.
  • Mit der Erfindung kann auch der im Stand der Technik bei Verwendung eines Luftmassenreglers übliche „NOx-Vorhalt“ vermieden werden, welcher einen erhöhten Kraftstoffverbrauch bewirkt. Gemäß diesem Vorhalt werden höhere NOx-Emissionen durch einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit relativ geringen NOx-Emissionen im stationären Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeglichen.
  • Die Erfindung kann insbesondere bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen von Personen- oder Nutzfahrzeugen sowie bei anderweitig, z.B. in der Schifffahrt oder der Industrie, eingesetzten Brennkraftmaschinen der hier betroffenen Gattung mit den hierin beschriebenen Vorteilen zur Anwendung kommen.
  • Ferner kann die Erfindung sowohl in einer modellbasierten AGR-Regelung (Model Based Charge Control = MCC) als auch in einer nicht-modellbasierten, konventionellen AGR-Regelung eingesetzt werden.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung anhand eines kombinierten Block-/Flussdiagramms.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dynamik-Korrektur bei einer Abgasrückführung (AGR) am Beispiel eines Dieselmotors.
  • Ein Dieselmotor arbeitet im Gegensatz zum Ottomotor mit sehr viel höheren Luft-Kraftstoffverhältnissen bzw. Luftverhältnissen. Hinzu kommt, dass die Last eines Dieselmotors nicht wie beim Ottomotor über die Gemischmenge eingestellt wird, sondern durch die eingespritzte Kraftstoffmenge. Da die Luftmenge immer gleich bleibt, ändert sich also je nach eingestellter Last das Luftverhältnis. Die Größe des Luftverhältnisses scheidet daher als Beeinflussungsmöglichkeit für das Abgas aus. Lediglich bei Voll-Last ist über die Begrenzung der Kraftstoffzufuhr eine geringfügige Beeinflussung möglich, mittels der Partikelemissionen begrenzt werden können.
  • Bei zukünftigen Testzyklen von Abgasuntersuchungen werden häufig Lastsprünge bzw. schnelle Laständerungen (insbesondere Lasterhöhungen) gefordert werden. Diese schnellen Lastwechsel führen aufgrund der Trägheit des Luftsystems eines Dieselmotors zu einem verzögerten Aufbau des Ladedrucks im Vergleich zum Drehmomentaufbau. Mögliche Ursachen für diese Trägheit sind z.B. das Totvolumen zwischen Verdichter und Einlassventil des Dieselmotors und/oder das Trägheitsmoment eines etwa vorhandenen Turboladers. Zusätzlich besitzt das Einspritzsystem, welches die Lastanforderungen seitens des Fahrzeugführers umsetzt, eine deutlich kürzere Reaktionszeit als das Luftsystem des Motors.
  • Da eine Zylinderfüllung mit Kraftstoff-/Luftgemisch beim Dieselmotor im Wesentlichen durch den (wie bereits erwähnt) trägen Ladedruck bestimmt wird, sind die auf der Einspritzmenge und der Drehzahl basierenden Sollwerte des Luftsystems für den eingangs genannten dynamischen Betrieb des Motors nicht geeignet. So bewirkt der stationäre Sollwert einer Luftmassenregelung bei einem trägen Ladedruckaufbau und dadurch bedingter, verringerter Zylinderfüllung eine starke Reduzierung der AGR-Rate und führt damit zu dynamischen NOx-Spitzen. Bei einer AGR-Ratenregelung ergeben sich dagegen eine geringere Luftmasse und damit erhöhte Partikel-Emissionen sowie eine weitere Reduzierung der Ladedruckdynamik.
  • Ein verzögerter Ladedruckaufbau verursacht somit, je nach Art der AGR-Regelung, deutliche Abweichungen der dynamischen von den statischen bzw. stationären Schadstoff-Emissionen, insbesondere bei den für die eingangs genannte Zertifizierung von Dieselmotoren bedeutsamen Partikel- und NOx-Emissionen.
  • Es ist anzumerken, dass bei Dieselmotoren zwischen dem vor einer Drosselklappe herrschenden Ladedruck und dem Druck am Zylindereinlass (d.h. hinter bzw. nach der Drosselklappe), welcher auch als Saugrohrdruck bezeichnet wird, unterschieden wird. Diese beiden Drücke unterscheiden sich nur dann, wenn die Drosselklappe angestellt ist. Prinzipiell ist es möglich, entweder den Ladedruck oder den Druck am Zylindereinlass über einen Turbolader auszuregeln.
  • Die in der Figur gezeigte Dynamik-Korrektur trägt den vorgenannten Nachteilen dadurch Rechnung, dass sie dynamische Betriebszustände erkennt und geeignete Korrektureingriffe im Luftsystem des Dieselmotors durchführt, wodurch die Partikel- und NOx-Emissionen verringert werden. Gleichzeitig kann der Ladedruckaufbau und somit das Ansprechverhalten des Dieselmotors, d.h. die Verzögerungszeit einer Reaktion des Motors nach einem Fahrereingriff, z.B. der Betätigung eines Gaspedals, beeinflusst werden.
  • Es ist anzumerken, dass der Ladedruckaufbau im Wesentlichen durch den über die Turbine des Turboladers fließenden Massenstrom beeinflusst wird. Wird in transienten Betriebszuständen eine Abgasrückführung genutzt, welche vor dem Turbolader abgezweigt wird, z.B. um NOx-Emissionen zu senken, so verlangsamt sich der Ladedruckaufbau. Der optimale Ladedruckaufbau kann dann erzielt werden, wenn der maximale Massenstrom über den Turbolader zur Verfügung gestellt wird, wobei in diesem Fall keine Abgasrückführung erfolgt. Gemäß der Erfindung kann die Menge an rückgeführtem Abgas, die während transienten Betriebszuständen genutzt werden soll, gezielt eingestellt werden, und somit ein Kompromiss zwischen gutem Emissionsverhalten und gutem Ladedruckaufbau gefunden werden.
  • Die Erkennung von dynamischen Betriebszuständen basiert auf einer Überwachung der relativen Regelabweichung des Ladedrucks eines in dem Dieselmotor angeordneten Turboladers oder des an einem Zylindereinlass herrschenden Drucks (sog. Saugrohrdruck).
  • Ferner kann bei Motoren mit vorgesteuertem Ladedruck oder bei Motoren ohne aktive Ladedruckregelung alternativ vorgesehen sein, einen Vergleich zwischen einem aktuellen Ladedruck und einem Referenzladedruck (ggf. einschließlich Korrekturen aufgrund des Umgebungsdrucks) vorgenommen werden oder eine Überwachung des Ladedrucks und/oder der Motorlast zur Dynamikerkennung herangezogen werden.
  • In dem in der Figur gezeigten Diagramm bezeichnen die durch Fettdruck hervorgehobenen Blöcke 100, 120, 125, 135, 145 und 150 bestehende Komponenten des angenommenen Dieselmotors. Der Block 100 entspricht einem vorhandenen Regler für den Ladedruck des ebenfalls angenommenen (hier nicht dargestellten) Turboladers. Der Regler 100 liefert ein Signal an ein Überwachungsmodul 105, welches feststellt, ob eine Regelabweichung des Ladedrucks vorliegt. In dem nachfolgenden Erkenner 110 wird geprüft, ob ein dynamischer Betriebszustand vorliegt.
  • In einem dem Erkenner 110 nachgeschalteten ersten Berechnungsmodul 115, wird die beschriebene maximale sowie minimale Luftmasse bzw. AGR-Rate bildet. Dabei können physikalisch bedingte Grenzwerte für die Sauerstoffkonzentration am Motoreinlass sowie für die Luftzahl Lambda im Abgas vorgegeben werden. Alternativ können die genannten MIN/MAX-Werte der Luftmasse bzw. der AGR-Rate durch einen Vergleich der aktuellen mit einer im stationären Betriebszustand des Motors herrschenden Zylinderfüllung, bzw. des im Stationärfall vorliegenden Saugrohrdrucks, ermittelt werden. Falls der stationär herrschende Saugrohrdruck bereits als Sollwert bei der Ladedruckregelung z.B. im Motorsteuergerät vorliegt, können die genannten MIN/MAX-Werte daraus berechnet werden, was eine Vereinfachung bei der Implementierung der Dynamik-Korrektur bedeutet.
  • Einer oder mehrere durch den Block 120 angedeutete Sensoren des Dieselmotors, z.B. ein Drehzahlmesser und/oder Luftmassenmesser, übermitteln ihre Signale an ein Betriebspunkterfassungsmodul 125, welches aus den übermittelten Sensordaten den aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine erfasst. Basierend auf dem erfassten Betriebspunkt wird in einem nachfolgenden Berechnungsmodul 130 ein betriebsart- und/oder betriebspunktabhängiger Gewichtungsfaktor bestimmt.
  • Mittels des in Block 130 bestimmten Gewichtungsfaktors sowie des in Block 115 ermittelten Min/Max-Werten der Luftmasse bzw. AGR-Rate wird in einem zweiten Berechnungsmodul 136 ein dynamisch optimierter Sollwert für die Ansaugluftmenge berechnet.
  • In einem dritten Berechnungsmodul 140 wird der gültige Sollwert für die Ansaugluftmenge durch Gewichtung (Gewichtungsfaktor aus Erkenner 110) aus dem stationären Sollwert 135 sowie dem dynamisch optimierten Sollwert 136 gebildet. Z.B. wird bei stationärem Motorbetrieb der stationäre Sollwert durchgeschaltet, bei dynamischem Motorbetrieb der dynamisch optimierte Sollwert und bei anteiligem Dynamikbetrieb eine entsprechende Gewichtung aus stationärem und dynamisch optimiertem Sollwert.
  • Die Ansaugluftmenge wird bei einem Dieselmotor üblicherweise mittels eines AGR-Ventils 150 bestimmt. Eine entsprechende Luftsystemregelung 145 setzt die von dem zentralen Berechnungsmodul 140 gelieferten Sollwerte in entsprechende Steuerdaten für das AGR-Ventil 150 um.
  • Der dynamisch optimierte Sollwert wird zur Laufzeit berechnet und berücksichtigt die aktuellen Betriebszustände des Motors. Der genannte Gewichtungsfaktor 115 ermöglicht insbesondere eine auf die jeweilige Applikation und den Betriebszustand des Motors abgestimmte, stufenlose Verschiebung der Emissionen zwischen den Eckwerten NOx-lastig, Kompromiss, Partikel-lastig. Der Gewichtungsfaktor 115 kann zusätzlich durch Anforderungen von Komponenten der Abgasrückführung bestimmt werden, z.B. kann der Gewichtungsfaktor 115 bei einer hohen DPF-Beladung eines etwa vorliegenden Dieselpartikelfilters und ungünstigen Regenerationsbedingungen des Partikelfilters so verändert werden, dass möglichst geringe Partikelemissionen auftreten. Alternativ kann der Gewichtungsfaktor bei niedrigem Wirkungsgrad der NOx-Nachbehandlung (z.B. NSC, SCR) so verändert werden, dass möglichst geringe NOx-Emissionen auftreten. beeinflusst werden.
  • Es ist anzumerken, dass bei einer beschriebenen Dynamik-Korrektur der Sollwert der AGR-Regelung nicht nur vom Motorbetriebspunkt abhängig ist, sondern zusätzlich durch die beschriebene Dynamik-Korrektur, z.B. bei einem Lastsprung des Motors, verändert wird.
  • Mittels der beschriebenen Dynamik-Korrektur werden, im Vergleich zu einer rein luftmassenbasierten AGR-Regelung, die NOx-Emissionen deutlich reduziert, wobei durch die Dynamik-Korrektur insbesondere nur ein relativ geringer Anstieg der Partikelemissionen hervorgerufen wird. Zusätzlich ermöglicht die vorgeschlagene Dynamik-Korrektur, den Kraftstoffverbrauch und damit auch die CO2-Emissionen zu reduzieren.
  • Im Falle eines Dieselmotors mit einem SCR-Katalysator (SCR = Selektive Katalytische Reduktion), bei dem Stickoxide im Abgas bekanntermaßen durch eine chemische Reaktion mit Ammoniak (NH3) reduziert werden, ist die NOx-Konvertierungsrate bei einem stetigen NOx-Strom ohne Spitzen deutlich höher als bei einem sich dynamisch stark ändernden NOx-Strom. Durch die beschriebene Dynamik-Korrektur wird vorteilhafterweise ein gleichförmigerer Verlauf realisiert, ohne gleichzeitig den Partikelfilter durch eine hohe Ruß-Emission zu stark zu beladen.
  • Das beschriebene Verfahren kann entweder in Form eines Steuerprogramms in einem bestehenden Steuergerät zur Steuerung einer Brennkraftmaschine realisiert werden oder in Form einer entsprechenden Steuereinheit.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine ein Luftsystem zur Steuerung der Luftzuführung in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein dynamischer Betriebszustand der Brennkraftmaschine erkannt wird (110) und im Falle eines erkannten dynamischen Betriebszustands ein Korrektureingriff (145, 150) in das Luftsystem der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamische Betriebszustand anhand des aktuellen Lastzustandes der Brennkraftmaschine erkannt wird (110).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 bei einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung mit einem Lader sowie eine Ladedruck-Regelung, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamische Betriebszustand anhand des aktuellen Ladedrucks des Laders oder anhand einer relativen Regelabweichung des Ladedrucks des Laders erkannt wird (110).
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bei einer Brennkraftmaschine mit einer Saugrohrdruckregelung, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamische Betriebszustand anhand des Saugrohrdrucks erkannt wird (110).
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bei einer Brennkraftmaschine mit vorgesteuertem Ladedruck, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamische Betriebszustand durch einen Vergleich des aktuelles Ladedrucks des Laders mit einem Referenzladedruck erkannt wird (110).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrektureingriff (145, 150) in das Luftsystem durch geeignete Ansteuerung der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Korrektureingriff ein dynamisch optimierter Sollwert für die Ansaugluftmenge berechnet wird (140).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamisch optimierte Sollwert auf der Grundlage einer minimalen und einer maximalen Luftmasse oder Abgasrückführrate (115) sowie eines betriebsart- und/oder betriebspunktabhängigen Gewichtungsfaktors (130) berechnet wird.
  9. Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine ein Luftsystem zur Steuerung der Luftzuführung in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist, gekennzeichnet durch einen Erkenner (110) zum Erkennen eines dynamischen Betriebszustands der Brennkraftmaschine, ein erstes Berechnungsmodul (115) zur Berechnung der minimalen und maximalen Luftmasse oder der Abgasrückführrate, ein Berechnungsmodul (130) zur Berechnung des betriebsart- und/oder betriebspunktabhängigen Gewichtungsfaktors, ein zweites Berechnungsmodul (136) zur Berechnung eines dynamisch optimierten Sollwerts, sowie ein drittes Berechnungsmodul (140) zur Berechnung des gültigen Sollwerts für die Ansaugluftmenge.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Steller (150) zur Umsetzung der von dem dritten zentralen Berechnungsmodul (140) gelieferten Informationen in Steuerdaten zur Steuerung (145) der Ansaugluftmenge.
  11. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
  12. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
DE102013209037.4A 2013-05-15 2013-05-15 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasrückführung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs Pending DE102013209037A1 (de)

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