DE102015206536A1 - Agr-betriebsverfahren und system für gesteigerte antriebsfähigkeit - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren für eine Kraftmaschine kann in Reaktion auf ein Schließen eines AGR-Ventils das Bestimmen eines AGR-Sauerstoffgehalts und das Entleeren eines AGR-Systems, wenn der AGR-Sauerstoffgehalt kleiner als ein Schwellen-Sauerstoffgehalt ist, umfassen.

Description

  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf den Betrieb eines Abgasrückführungssystem (AGR-Systems) eines Fahrzeugs, um die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs zu verbessern und zu steigern.
  • Brennkraftmaschinen können einen Anteil des Abgases zum Kraftmaschineneinlass zurückführen, um die hohen Verbrennungstemperaturen der Kraftmaschine zu mildern und die Bildung und die Emission von NOx-Gasen zu verringern. Herkömmlich kann während bestimmter Kraftmaschinenbedingungen die Abgasrückführung (AGR) gestoppt sein, um die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Bei sehr hohen Kraftmaschinenlasten oder Vollgas kann die AGR abgestellt sein, um das Ansaugen von Sauerstoff in die Kraftmaschine zu vergrößern und der angeforderten Kraftmaschinenlast zu entsprechen. Als ein weiteres Beispiel kann die AGR während der Leerlaufbedingungen der Kraftmaschine abgestellt sein, um den rauen Kraftmaschinenleerlauf aufgrund der instabilen Verbrennung zu verringern.
  • Die Erfinder haben hier potentielle Probleme bei den obigen herkömmlichen Herangehensweisen erkannt. Nachdem die AGR ausgeschaltet worden ist, kann nämlich die Sauerstoffkonzentration in dem im AGR-System (z. B. im Auslasskrümmer und/oder in der Abgasrückführungsleitung) gespeicherten Abgas sehr niedrig sein. Wenn die AGR wiederaufgenommen wird, kann dementsprechend eine Strömung von Abgas mit sehr niedrigen Niveaus der Sauerstoffkonzentration den Kraftmaschinenzylindern zugeführt werden, wobei die Kraftmaschine knapp an Sauerstoff sein kann und wobei Probleme des Kraftmaschinenbetriebs und der Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs, wie z. B. Fehlzündungen, Stottern und dergleichen, verursacht werden können.
  • Eine Herangehensweise, die die oben erwähnten Probleme behandelt, ist ein Verfahren für eine Kraftmaschine, das in Reaktion auf das Schließen eines AGR-Ventils das Bestimmen eines AGR-Sauerstoffgehalts und das Entleeren eines AGR-Systems, wenn der AGR-Sauerstoffgehalt kleiner als ein Schwellen-Sauerstoffgehalt ist, umfasst.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann ein Verfahren für eine Kraftmaschine eines Fahrzeugs das Entleeren eines AGR-Systems, das das Öffnen eines AGR-Ventils enthält, wenn das AGR-Ventil andernfalls geschlossen sein würde, basierend auf einer gemessenen Sauerstoffkonzentration des AGR-Systems, die kleiner als eine Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, umfassen.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann ein Kraftmaschinensystem ein AGR-System, das ein AGR-Ventil umfasst, und einen Controller, der ausführbare Anweisungen enthält, um in Reaktion auf das Schließen des AGR-Ventils einen AGR-Sauerstoffgehalt zu bestimmen; und ein AGR-System zu entleeren, wenn der AGR-Sauerstoffgehalt kleiner als ein Schwellen-Sauerstoffgehalt ist, umfassen.
  • Sowohl die obigen Vorteile als auch weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht offensichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie ist nicht beabsichtigt, um die Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen begrenzt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
  • 1 zeigt ein Beispiel eines Antriebssystems für ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine, eine Energiespeichervorrichtung, ein Kraftstoffsystem und einen Motor enthält;
  • 2 zeigt ein Beispiel einer Kraftmaschine, die ein Abgasrückführungsventil enthält.
  • 3 zeigt einen Ablaufplan für ein beispielhaftes Verfahren zum Zurückführen von Abgas in der Kraftmaschine nach 2.
  • 4 zeigt einen Ablaufplan für ein beispielhaftes Verfahren zum Zurückführen von Abgas in der Kraftmaschine nach 2.
  • 5 zeigt eine beispielhafte Zeitachse zum Betreiben der Kraftmaschine nach 2.
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Betreiben eines Abgasrückführungssystem (AGR-Systems) eines Fahrzeugs, um die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs zu verbessern und zu steigern. Insbesondere kann die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs über die Systeme und das Verfahren, die hier beschrieben sind, gesteigert werden. 1 veranschaulicht ein Beispiel eines Antriebssystems für ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine, einen Motor, einen Generator, ein Kraftstoffsystem und ein Steuersystem umfasst. 2 veranschaulicht ein Beispiel einer Brennkraftmaschine, obwohl die offenbarten Systeme und das offenbarte Verfahren auf Kompressionszündungs-Kraftmaschinen und Turbinen anwendbar sein können. Die in 2 gezeigte beispielhafte Kraftmaschine umfasst ein Abgassystem, das die Abgasrückführung enthält. 3 stellt einen Ablaufplan für ein beispielhaftes Verfahren zum Zurückführen von Abgas in der Kraftmaschine nach 2 dar, während 5 eine beispielhafte Zeitachse zum Betreiben der Kraftmaschine nach 2 veranschaulicht.
  • 1 veranschaulicht ein Beispiel eines Fahrzeugantriebssystems 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann eine Kraftstoff verbrennende Kraftmaschine 110 und einen Motor 120 umfassen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst die Kraftmaschine 110 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Motor 120 einen Elektromotor. Der Motor 120 kann dafür ausgelegt sein, eine andere Energiequelle als die Kraftmaschine 110 zu verwenden oder zu verbrauchen. Die Kraftmaschine 110 kann z. B. einen flüssigen Kraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Kraftmaschinenausgabe zu erzeugen, während der Motor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Motorausgabe zu erzeugen. Als solches kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen durch das Fahrzeugantriebssystem begegnet wird, verschiedene unterschiedliche Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können es ermöglichen, dass die Kraftmaschine 110 in einem Ausschaltzustand aufrechterhalten wird (d. h., in einen deaktivierten Zustand versetzt ist), in dem die Verbrennung des Kraftstoffs in der Kraftmaschine unterbrochen ist. Unter ausgewählten Betriebsbedingungen kann der Motor 120 z. B. das Fahrzeug über ein Antriebsrad 130 antreiben, wie durch den Pfeil 122 angegeben ist, während die Kraftmaschine 110 deaktiviert ist.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 110 in einen deaktivierten Zustand versetzt sein (wie oben beschrieben worden ist), während der Motor 120 betrieben werden kann, um eine Energiespeichervorrichtung 150, wie z. B. eine Batterie, zu laden. Der Motor 120 kann z. B. das Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 erhalten, wie durch den Pfeil 122 angegeben ist, wobei der Motor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie für die Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umsetzen kann, wie durch den Pfeil 124 angegeben ist. Diese Operation kann als Rückgewinnungsbremsung des Fahrzeugs bezeichnet werden. Folglich kann in einigen Ausführungsformen der Motor 120 eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann stattdessen ein Generator 160 das Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 erhalten, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie für die Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umsetzen kann, wie durch den Pfeil 162 angegeben ist.
  • Während noch weiterer Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 110 durch das Verbrennen des von dem Kraftstoffsystem 140 empfangenen Kraftstoffs betrieben werden, wie durch den Pfeil 142 angegeben ist. Die Kraftmaschine 110 kann z. B. betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben ist, während der Motor 120 deaktiviert ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl die Kraftmaschine 110 als auch der Motor 120 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch die Pfeile 112 bzw. 122 angegeben ist. Eine Konfiguration, in der sowohl die Kraftmaschine als auch der Motor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als ein Fahrzeugantriebssystem des Paralleltyps bezeichnet werden. Es sei angegeben, dass in einigen Ausführungsformen der Motor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und dass die Kraftmaschine 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Fahrzeugantriebssystem des Reihentyps konfiguriert sein, wodurch die Kraftmaschine die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Stattdessen kann die Kraftmaschine 110 betrieben werden, um den Motor 120 mit Energie zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben ist. Während ausgewählter Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 110 z. B. den Generator 160 antreiben, der wiederum elektrische Energie dem Motor 120, wie durch den Pfeil 114 angegeben ist, und/oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben ist, zuführen kann. Als ein weiteres Beispiel kann die Kraftmaschine 110 betrieben werden, um den Motor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Kraftmaschinenausgabe in elektrische Energie umzusetzen, wobei die elektrische Energie für die spätere Verwendung durch den Motor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann. Das Fahrzeugantriebssystem kann dafür ausgelegt sein, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zwischen zwei oder mehr der oben beschriebenen Betriebsmodi überzugehen.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstofflagertanks 144 enthalten, um Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs zu lagern. Der Kraftstofftank 144 kann z. B. einen oder mehrere flüssige Kraftstoffe lagern, einschließlich aber nicht eingeschränkt auf Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs als eine Mischung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen gelagert sein. Der Kraftstofftank 144 kann z. B. dafür ausgelegt sein, eine Mischung aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder eine Mischung aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu lagern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen der Kraftmaschine 110 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben ist. Noch weitere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen können der Kraftmaschine 110 zugeführt werden, wobei sie in der Kraftmaschine verbrannt werden können, um eine Kraftmaschinenausgabe zu erzeugen. Die Kraftmaschinenausgabe kann verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben ist, oder die Energiespeichervorrichtung 150 über den Motor 120 oder den Generator 160 nachzuladen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dafür ausgelegt sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Lasten, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, (außer dem Motor) zugeführt werden kann, einschließlich der Kabinenheizung und der Klimaanlage, des Startens der Kraftmaschine, der Scheinwerfer, der Audio- und Videosysteme der Kabine, einer Abgas-Gitterheizvorrichtung, eines Abgasrückführungskühlers usw. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren enthalten.
  • Das Steuersystem 190 kann mit der Kraftmaschine 110 und/oder dem Motor 120 und/oder dem Kraftstoffsystem 140 und/oder der Energiespeichervorrichtung 150 und/oder dem Generator 160 in Verbindung stehen. Wie durch 2 beschrieben wird, kann das Steuersystem 190 einen Controller 212 umfassen und sensorische Rückkopplungsinformationen von der Kraftmaschine 110 und/oder dem Motor 120 und/oder dem Kraftstoffsystem 140 und/oder der Energiespeichervorrichtung 150 und/oder dem Generator 160 empfangen. Das Steuersystem 190 kann ferner in Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an die Kraftmaschine 110 und/oder den Motor 120 und/oder das Kraftstoffsystem 140 und/oder die Energiespeichervorrichtung 150 und/oder den Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer von einer Bedienungsperson angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einer Bedienungsperson 102 des Fahrzeugs empfangen. Das Steuersystem 190 kann z. B. eine sensorische Rückkopplung von einem Pedalpositionssensor 194, der mit einem Pedal 192 in Verbindung steht, empfangen. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal beziehen.
  • Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 180 erhalten, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. kein Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben ist. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Einsteck-Hybridelektrofahrzeug (Einsteck-HEV) konfiguriert sein, wodurch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie der Energiespeichervorrichtung 150 zugeführt werden kann. Während einer Nachladeoperation der Energiespeichervorrichtung 150 von der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt sein. Das Steuersystem 190 kann die Menge der in der Energiespeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Energie, die als der Ladezustand (Zustand der Ladung) bezeichnet werden kann, identifizieren und/oder steuern.
  • In weiteren Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen sein, wobei die elektrische Energie von der Leistungsquelle 180 drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 150 empfangen werden kann. Die Energiespeichervorrichtung 150 kann z. B. elektrische Energie über elektromagnetische Induktion und/oder Funkwellen und/oder elektromagnetische Resonanz von der Leistungsquelle 180 empfangen. Es wird erkannt, dass irgendeine geeignete Herangehensweise als solche für das Nachladen der Energiespeichervorrichtung 150 von einer Leistungsquelle, die keinen Teil des Fahrzeugs umfasst, verwendet werden kann. In dieser Weise kann der Motor 120 das Fahrzeug unter Verwendung einer Energiequelle antreiben, die anders als der durch die Kraftmaschine 110 verwendete Kraftstoff ist.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 durch das Empfangen von Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 betankt werden, wie durch den Pfeil 172 angegeben ist. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftstofftank 144 dafür ausgelegt sein, den von der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 empfangenen Kraftstoff zu lagern, bis er der Kraftmaschine 110 für die Verbrennung zugeführt wird.
  • Dieses Einsteck-Hybridelektrofahrzeug, wie es bezüglich des Fahrzeugantriebssystems 100 beschrieben worden ist, kann dafür ausgelegt sein, eine sekundäre Form der Energie (z. B. elektrische Energie) zu verwenden, die periodisch von einer Energiequelle empfangen wird, die nicht anderweitig Teil des Fahrzeugs ist.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann außerdem ein Nachrichtenzentrum 196, einen Umgebungstemperatur-/-feuchtigkeitssensor 198 und einen Rollstabilitätssteuersensor, wie z. B. einen Seiten- und/oder Längs- und/oder Gierratensensor(en) 199, enthalten. Das Nachrichtenzentrum kann Anzeigelampe(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, auf der einer Bedienungsperson Nachrichten angezeigt werden, enthalten, wie z. B. eine Nachricht, die eine Eingabe der Bedienungsperson anfordert, um die Kraftmaschine zu starten, wie im Folgenden erörtert wird. Das Nachrichtenzentrum kann außerdem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Eingabe der Bedienungsperson enthalten, wie z. B. Tasten, Berührungsschirme, Spracheingabe/-erkennung usw. In einer alternativen Ausführungsform kann das Nachrichtenzentrum Audionachrichten ohne die Anzeige zu der Bedienungsperson übertragen. Ferner können der (die) Sensor(en) 199 einen vertikalen Beschleunigungsmesser enthalten, um die Straßenrauheit anzugeben. Diese Vorrichtungen können mit dem Steuersystem 190 verbunden sein. In einem Beispiel kann das Steuersystem die Kraftmaschinenausgabe und/oder die Radbremsen in Reaktion auf den (die) Sensor(en) 199 einstellen, um die Fahrzeugstabilität zu vergrößern.
  • In 2 ist eine Brennkraftmaschine 110, die mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 2 gezeigt ist, veranschaulicht und durch das Steuersystem 190 gesteuert, wobei das Steuersystem 190 einen elektronischen Kraftmaschinen-Controller 212 umfasst. Die Kraftmaschine 110 enthält eine Verbrennungskammer 230 und die Zylinderwände 232, in denen ein Kolben 236 positioniert und mit einer Kurbelwelle 240 verbunden ist. Es ist gezeigt, dass die Verbrennungskammer 230 über ein Einlassventil 252 und ein Auslassventil 254 mit einem Einlasskrümmer 244 bzw. einem Auslasskrümmer 248 in Verbindung steht. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 251 und einen Auslassnocken 253 betätigt sein. Die Position des Einlassnockens 251 kann durch einen Einlassnockensensor 255 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 253 kann durch einen Auslassnockensensor 257 bestimmt werden.
  • Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 266 positioniert ist, um den Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 230 einzuspritzen, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 266 kann Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW von dem Controller 212 zuführen. Der Kraftstoff kann durch ein Kraftstoffsystem 140, das in 1 gezeigt ist, der Kraftstoffeinspritzdüse 266 zugeführt werden. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch das Variieren eines Einlassdosierventils, das die Strömung zu einer (nicht gezeigten) Kraftstoffpumpe regelt, und ein Kraftstoffverteilerdruck-Steuerventil eingestellt werden. Es ist gezeigt, dass eine zweite Kraftstoffeinspritzdüse 261 positioniert ist, um Kraftstoff stromabwärts der Verbrennungskammer 230 in den Auslasskrümmer 248 einzuspritzen, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Nacheinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 261 kann den Kraftstoff proportional zu dem Signal vom Controller 212 zuführen. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 261 durch ein Kraftstoffsystem 140 zugeführt werden, wie in 1 gezeigt ist. Der durch das Kraftstoffsystem zugeführte Kraftstoffdruck kann durch das Variieren eines Einlassdosierventils, das die Strömung zu einer (nicht gezeigten) Kraftstoffpumpe regelt, und ein Kraftstoffverteilerdruck-Steuerventil eingestellt werden.
  • Es ist gezeigt, dass der Einlasskrümmer 244 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 262 in Verbindung steht, die eine Position einer Drosselklappenplatte 264 einstellt, um die Luftströmung von einer Einlassaufladungskammer 246 zu steuern. Ein Kompressor 222 zieht Luft vom Lufteinlass 242, um die Aufladungskammer 246 zu versorgen. Die Abgase drehen die Turbine 224, die über eine Welle 221 an den Kompressor 222 gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann ein Lade- oder Einlassluftkühler außerdem bereitgestellt sein. Die Kompressordrehzahl kann über das Einstellen einer Position der Steuerung 226 der variablen Schaufeln oder eines Kompressorumgehungsventils 228 eingestellt werden. In alternativen Beispielen kann ein Ladedrucksteuerventil 234 die Steuerung 226 der variablen Schaufeln ersetzen oder zusätzlich zur Steuerung 226 der variablen Schaufeln verwendet werden. Die Steuerung 226 der variablen Schaufeln stellt eine Position der Turbinenschaufeln mit variabler Geometrie ein. Die Abgase können durch die Turbine 224 hindurchgehen, wobei sie wenig Energie zuführen, um die Turbine 224 zu drehen, wenn sich die Schaufeln in einer offenen Position befinden. Die Abgase können durch die Turbine 224 hindurchgehen und eine vergrößerte Kraft auf die Turbine 224 übertragen, wenn sich die Schaufeln in einer geschlossenen Position befinden. Alternativ ermöglicht das Ladedrucksteuerventil 234 den Abgasen, um die Turbine 224 zu strömen, um die der Turbine zugeführte Energiemenge zu verringern. Außerdem kann die Turbine 224 eine Turbine mit fester Geometrie sein. Das Kompressorumgehungsventil 228 ermöglicht, dass komprimierte Luft am Auslass des Kompressors 222 zum Einlass des Kompressors 222 zurückgeführt wird. In dieser Weise kann der Wirkungsgrad des Kompressors 222 verringert werden, um die Strömung des Kompressors 222 zu beeinflussen und die Möglichkeit des Kompressorpumpens zu verringern.
  • Die Verbrennung wird in der Verbrennungskammer 230 eingeleitet, wenn der Kraftstoff ohne eine dedizierte Funkenquelle, wie z. B. eine Zündkerze, zündet, wenn der Kolben 236 sich dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts nähert und der Zylinderdruck zunimmt. In einigen Beispielen kann ein universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 286 stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 an den Auslasskrümmer 248 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann sich der UEGO-Sensor 286 stromabwärts von einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen befinden. Ferner kann in einigen Beispielen der UEGO-Sensor 286 durch einen NOx-Sensor ersetzt sein, der sowohl NOx- als auch Sauerstoffmessfühler aufweist. Bei niedrigeren Kraftmaschinentemperaturen kann eine Glühkerze 268 elektrische Energie in Wärmeenergie umsetzen, um die Temperatur in der Verbrennungskammer 230 zu erhöhen. Durch das Erhöhen der Temperatur der Verbrennungskammer 230 kann es leichter sein, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch des Zylinders über Kompression zu zünden.
  • Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 kann in einem Beispiel einen Partikelfilter und Katalysatorbausteine enthalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, jede mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 kann in einem Beispiel einen Oxidationskatalysator enthalten. In anderen Beispielen kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung eine Mager-NOx-Falle, eine Kohlenwasserstofffalle, eine CO-Falle, einen selektiven katalytischen Reduktionskatalysator (SCR-Katalysator) und/oder einen Dieselpartikelfilter (DPF) enthalten.
  • Der Abgasdruck wird verringert, wenn es durch die Turbine 224 hindurchgeht, wobei das Abgas Energie überträgt, um die Schaufeln der Turbine 224 zu drehen. Der Abgasdruck stromabwärts der Turbine 224 kann als solcher niedriger als der Abgasdruck stromaufwärts der Turbine 224 sein. Weil das Abgas dekomprimiert und abgekühlt wird, wenn es durch die Turbine 224 strömt, kann sich das Abgas stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 nur langsam erwärmen. In dem Fall eines Kaltstarts ist der Umsetzungswirkungsgrad der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 während eines Zeitraums niedrig, bis das Abgas die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 nennenswert erwärmen kann, wobei das ausgestoßene Abgas davor einen hohen Gehalt von Verunreinigungen (z. B. CO, NOx, HC) enthalten kann. In einigen Beispielen können zusätzliche Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, wie z. B. eine Gitterheizvorrichtung oder andere Wärmeübertragungsmittel, verwendet werden, um das Erwärmen des Abgases zu unterstützen und dadurch die Fahrzeugemissionen zu verringern.
  • Ein Anteil des Abgases kann über eine Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder eine Niederdruck-AGR-Leitung 272 zum Lufteinlass 242 wiederverwendet oder zurückgeführt werden. Wie in 2 gezeigt ist, kann die Hochdruck-AGR-Leitung 270 positioniert sein, um den Lufteinlass 242 stromaufwärts des Kompressors 222 mit dem Auslasskrümmer 248 stromabwärts der Turbine 224 und stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 fluidtechnisch zu koppeln. In anderen Beispielen kann die Hochdruck-AGR-Leitung 270 positioniert sein, um die Aufladungskammer 246 oder den Einlasskrümmer 244 stromabwärts des Kompressors 222 mit dem Auslasskrümmer 248 stromaufwärts der Turbine 224 fluidtechnisch zu koppeln. Wie in 2 gezeigt ist, kann die Niederdruck-AGR 272 positioniert sein, um den Lufteinlass 242 mit dem Auslasskrümmer 248 stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 fluidtechnisch zu koppeln. In anderen Beispielen kann die Niederdruck-AGR 272 positioniert sein, um den Lufteinlass 242 stromaufwärts des Kompressors 222 mit dem Auslasskrümmer 248 zwischen mehreren Nachbehandlungsvorrichtungen 290, aber vor dem Schalldämpfer fluidtechnisch zu koppeln. Wenn das Niederdruck-AGR-Gas von einem Ort zwischen oder nach den mehreren Nachbehandlungsvorrichtungen 290 zum Lufteinlass 242 stromaufwärts des Kompressors 222 abgeleitet wird, kann der Sauerstoffgehalt des Abgases im Vergleich zu den anderen beschriebenen Positionen der Niederdruck- und der Hochdruck-AGR-Leitung niedriger sein. In einem Beispiel kann ein AGR-Ventil 274 durch den Controller 212 geöffnet werden, um einen Anteil des Abgases stromabwärts der Turbine 224 und stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 zu der AGR-Leitung 270 abzuleiten. In einigen Beispielen kann es nur eine der oben beschriebenen Hochdruck- oder Niederdruck-AGR-Leitungen geben. In anderen Beispielen kann es ein Tandem-AGR-System geben, das eine Hochdruck-AGR-Leitung 270 und eine Niederdruck-AGR-Leitung 272 umfasst.
  • Außerdem kann ein Anteil des wiederverwendeten Abgases durch einen Abgasrückführungskühler 278 geleitet werden. Der AGR-Kühler 278 kann das Steuern der AGR-Temperatur durch das Kühlen der Abgase unterstützen, bevor sie zum Lufteinlass 242, der Aufladungskammer 246 und/oder den Einlasskrümmer 244 zurückgeführt werden. Obwohl dies in 2 nicht gezeigt ist, können die Hochdruck-AGR-Leitung 270 und die Niederdruck-AGR-Leitung 272 AGR-Kühlerumgehungs-Steuerventile umfassen, die es der AGR ermöglichen können, den AGR-Kühler 278 zu umgehen. Noch weiter kann in dem Fall, in dem das AGR-System einen AGR-Kühler 278 umfasst und das AGR-Ventil 274 stromabwärts (z. B. auf der kalten Seite) des AGR-Kühlers 278 positioniert ist, das Volumen des AGR-Systems das Fluidvolumen des AGR-Kühlers 278 enthalten.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist das AGR-Ventil 274 auf einer stromabwärts gelegenen Seite der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 näher am Einlass 242 als an der weiter stromaufwärts gelegenen Seite in der Nähe der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 und des Auslasskrümmers 248 positioniert. In dieser Weise sind, wenn das AGR-Ventil 274 geschlossen ist, die Hochdruck-AGR-Leitung 270 und die Niederdruck-AGR-Leitung 272 vom Einlass 242 isoliert. In anderen Beispielen kann das AGR-Ventil 274 auf einer weiter stromaufwärts gelegenen Seite der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 positioniert sein. Es kann jedoch vorteilhaft sein, das AGR-Ventil 274 in einer weiter stromabwärts gelegenen Position der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 zu positionieren, so dass ein größeres Volumen der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 vom Einlass 242 isoliert ist, wenn das AGR-Ventil 274 geschlossen ist.
  • Das Abgas, das über das AGR-Ventil 274 abgeleitet oder zurückgeführt wird, kann direkt zum Einlass 242 strömen, wo es die Luft verdrängt. In einigen Beispielen kann das AGR-Ventil 274 durch den Controller 212 geöffnet werden, um das Abgas zum Einlass 242 zurückzuführen, um die Temperaturen der Verbrennungskammer zu verringern und um die Menge der während der Kraftstoffverbrennung erzeugten NOx-Gase zu verringern. In anderen Beispielen kann das Öffnen des AGR-Ventils 274, um Abgas zum Einlass 242 zurückzuführen, das Vergrößern des Kraftmaschinenwirkungsgrads durch das Verringern der Drosselungsverluste, insbesondere bei niedrigeren Kraftmaschinenlasten, und durch das Verringern der Wärmeenergieverluste unterstützen. Außerdem kann das Zurückführen von Abgas über das AGR-Ventil 274 die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch das Verringern des effektiven Verbrennungsvolumens der Kraftmaschine und das Aufrechterhalten angereicherter Kraftstoff-Luft-Verhältnisse bei niedrigeren Kraftstoffeinspritzraten für die gegebene Kraftmaschinenlast unterstützen. Umgekehrt kann der Controller 212 das AGR-Ventil 274 schließen, um die Rückführung von Abgas zum Einlass 242 während einer sehr hohen Kraftmaschinenlast zu verhindern, weil das Vorhandensein von Abgasen während der Verbrennung die Dichte der verbrennbaren Einlassladung verringern kann und die Kraftmaschinen-Spitzenleistungsausgabe verringern kann. Der Controller 212 kann außerdem während einer niedrigen Drehzahl, des Leerlaufs, eines Nullpedals, der Kraftstoff-Schubabschaltung (DFSO) oder der Bedingungen einer Kraftmaschinenlast von null das AGR-Ventil 274 schließen, um die Verbrennungsinstabilität und den rauen Leerlauf zu verringern. Außerdem kann der Controller 212 das AGR-Ventil 274 während des Kraftmaschinenbremsens in großer Höhe, wenn die Sauerstoffkonzentration der Einlassluft aufgrund der niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen der Umgebung niedriger ist, schließen. Noch weiter kann das AGR-Ventil 274 während der Bedingungen einer niedrigen Kraftmaschinentemperatur, wenn die NOx-Erzeugung niedriger ist, geschlossen sein.
  • Der Sensor 292 kann einen Abgastemperatursensor enthalten, der mit dem Controller 212 in Verbindung steht. Der Sensor 292 kann außerdem einen Abgasdrucksensor enthalten, der einen Gegendruck im Auslasskrümmer 248 messen kann. Noch weiter kann der Sensor 292 einen Sauerstoffsensor zum Bestimmen eines Sauerstoffpegels oder einer Sauerstoffkonzentration im Auslasskrümmer 248 stromaufwärts der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 enthalten.
  • Wie in 2 gezeigt ist, kann sich der Sensor 292 stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 befinden, wobei sich der Sensor 292 jedoch optional an der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 befinden kann, wobei er die Temperatur der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 zum Controller 212 überträgt. In einem weiteren Beispiel kann sich der Sensor 292 außerdem stromaufwärts der Turbine 224 oder stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 290 befinden. Der Sensor 292 kann außerdem mehrere Sensoren umfassen, die in den oben erwähnten Positionen konfiguriert sind. Der Sensor 292 kann ferner Zusammensetzungssensoren, wie z. B. Kohlenwasserstoff-, NOx- oder Kohlenmonoxidsensoren, umfassen. Der Sensor 291 kann einen AGR-Sauerstoffkonzentrationssensor enthalten, der die Sauerstoffpegel in der AGR-Leitung 291 zu dem Controller 212 überträgt. Wie in 2 gezeigt ist, können die Sensoren 291 in einer mittleren Position der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 und stromaufwärts des AGR-Ventils 274 positioniert sein, wobei der Sensor 291 aber in anderen Beispielen an einem weiter stromaufwärts gelegenen oder einem weiter stromabwärts gelegenen Ort in der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 positioniert sein kann.
  • In Abhängigkeit von den Signalen von dem Sensor 292 kann der Controller 212 verschiedene Anweisungen ausführen, um das AGR-Ventil zu öffnen. Der Controller 212 kann z. B. das AGR-Ventil 274 basierend auf einem Niveau der Sauerstoffkonzentration im Abgas (wie es z. B. von den Sensoren 291 und/oder 291 bestimmt wird) und/oder einem Niveau der Sauerstoffkonzentration im Einlasskrümmer 244 (wie es z. B. von dem Sensor 219 bestimmt wird) öffnen und schließen, um das Abgas zum Lufteinlass 242 zurückzuführen. In anderen Beispielen kann der Controller 212 das AGR-Ventil 274 basierend auf der Kraftmaschinentemperatur, der Kraftmaschinenlast, der Abgastemperatur, der Pedalposition und dergleichen öffnen und/oder schließen, um das Abgas zum Lufteinlass 242 zurückzuführen.
  • Der Controller 212 ist in 2 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 202, die Eingabe-/Ausgabeports 204, einen Festwertspeicher 206, einen Schreib-Lese-Speicher 208, einen Haltespeicher 210 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Es ist gezeigt, dass der Controller 212 zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 110 gekoppelten Sensoren empfängt, die Folgendes enthalten: eine Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 214 gekoppelten Temperatursensor 212; einen Positionssensor 194, der an ein Fahrpedal 192 gekoppelt ist, um eine durch eine Bedienungsperson 102 des Fahrzeugs eingestellte Fahrpedalposition abzutasten; eine Messung des Kraftmaschinen-Krümmerdrucks (MAP) von einem an den Einlasskrümmer 244 gekoppelten Drucksensor 216; eine Messung der Sauerstoffkonzentration am Einlasskrümmer 244 vom Sensor 219; einen Ladedruck von einem Drucksensor 217; eine Abgassauerstoffkonzentration von einem Sauerstoffsensor 286, einen Kraftmaschinen-Positionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 218, der die Position der Kurbelwelle 240 abtastet; eine Messung einer in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse von einem Sensor 220 (z. B. einem Hitzdrahtluftdurchflussmessgerät); und eine Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 258. In einem Beispiel kann der Pedalpositionssensor 194 während des Bremsens, einer Pedalfreigabe oder wenn ein Fahrzeug im Leerlauf fährt, ein Nullpedal abtasten. Der Atmosphärendruck kann außerdem für die Verarbeitung durch den Controller 211 abgetastet werden (wobei der Sensor nicht gezeigt ist). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Kraftmaschinen-Positionssensor 218 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse, aus denen die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
  • Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 110 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus enthält den Einlasstakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Im Allgemeinen ist während des Einlasstakts das Auslassventil 254 geschlossen und das Einlassventil 252 geöffnet. Über den Einlasskrümmer 244 wird Luft in die Verbrennungskammer 230 eingeleitet, wobei sich der Kolben 236 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Verbrennungskammer 230 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 236 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 230 auf ihrem größten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als unterer Totpunkt (UTP) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 252 und das Auslassventil 254 geschlossen. Der Kolben 236 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Verbrennungskammer 230 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 236 am Ende seines Takts und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 230 auf ihrem kleinsten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Direkteinspritzung bezeichnet wird, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff während eines einzigen Zylinderzyklus mehrmals in einen Zylinder eingespritzt werden. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch Kompressionszündung gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 236 zurück zum UTP. Die Kurbelwelle 240 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich ist das Auslassventil 254 während des Ausstoßtakts geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 248 auszustoßen, wobei der Kolben zum OTP zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass das Obige lediglich als ein Beispiel gezeigt worden ist und dass sich die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile ändern können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen. Ferner kann in einigen Beispielen anstelle eines Viertaktzyklus ein Zweitaktzyklus verwendet werden.
  • In 3 ist ein Ablaufplan für ein Verfahren 300 zum Steuern eines AGR-Ventils und der Abgasrückführung gezeigt. Das Verfahren 300 kann durch einen Controller, wie z. B. den Controller 212, ausgeführt werden. Das Verfahren 300 beginnt bei 310, wo die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wie z. B. der Einschaltzustand der Kraftmaschine (EOC), das Drehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Kraftmaschinentemperatur, der AGR-Ventil-Zustand und dergleichen, geschätzt und/oder gemessen werden können. Das Verfahren 300 geht zu 320 weiter, wo es bestimmt, ob das AGR-Ventil geschlossen ist. Dass das AGR-Ventil geschlossen ist, kann in einer Ausführungsform enthalten, falls das AGR-Ventil soeben geschlossen worden ist. Dass das AGR-Ventil geschlossen ist, kann in einer weiteren Ausführungsform enthalten, dass das AGR länger als während eines Schwellenzeitraums geschlossen ist. Das AGR-Ventil, das länger als ein Schwellenzeitraum geschlossen ist, kann z. B. angeben, dass das AGR-Ventil nicht in kurzen Stößen zyklisch durchlaufen oder geöffnet wird, um die Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder die Niederdruck-AGR-Leitung 272 zu entleeren (siehe 350 und die 4 im Folgenden). In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren 300 bei 310 einfach auswerten, ob das AGR-Ventil gegenwärtig geschlossen ist. Falls das AGR-Ventil geschlossen ist, geht das Verfahren 300 zu 330 weiter. Falls das AGR-Ventil offen ist, wie z. B. wenn Abgas zum Lufteinlass 242 zurückgeführt wird, kann das Verfahren 300 enden.
  • Bei 330 bestimmt das Verfahren 300 in Reaktion darauf, dass das AGR-Ventil bei 320 geschlossen ist, eine Sauerstoffkonzentration in dem AGR-System. In einem Beispiel kann die Sauerstoffkonzentration in dem AGR-System die Sauerstoffkonzentration in der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272 enthalten, wie sie durch den Sensor 291 und/oder den Sensor 292 bestimmt werden. In anderen Beispielen kann die Sauerstoffkonzentration in dem AGR-System die Sauerstoffkonzentration im Auslasskrümmer 248, wie sie durch einen Sauerstoffsensor, wie z. B. einen UEGO-Sensor 286, bestimmt wird, enthalten. Die Sauerstoffsensoren 286, 291 und 292 können außerdem HEGO-Sensoren, NOx-Sensoren und andere Typen von Sensoren enthalten, die verwendet werden können, um den Sauerstoffgehalt in Gasgemischen zu messen.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Sauerstoffkonzentration basierend auf einem Modell der Einlassluft-Durchflussmengen, der Kraftstoffeinspritzraten und der Kraftmaschinenverbrennungsraten geschätzt oder berechnet werden. Bei Kenntnis der Verbrennungsraten und -bedingungen der Kraftmaschine (z. B. der Kraftmaschinentemperatur, der Kraftmaschinendrehzahl usw.) können die Verbrauchsraten von Sauerstoff und Kraftstoff geschätzt werden. Dementsprechend können sowohl die Menge des durch die Kraftmaschinenzylinder zum Auslass strömenden (nicht verbrannten) Sauerstoffs als auch die Durchflussmengen des unverbrannten Kraftstoffs und der gasförmigen Verbrennungsnebenprodukte, wie z. B. Kohlendioxyd, Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide und dergleichen, geschätzt werden. Folglich kann basierend auf dem Modell der Luft- und der Kraftstoffströmung und der Verbrennungsraten eine Konzentration des Sauerstoffs im Auslasskrümmer bestimmt werden. Außerdem kann das Modell in Verbindung mit Abgassauerstoff- und NOx-Sensoren verwendet werden. Weil jedoch die Sensordynamik langsamer sein kann, können die Berechnungen der Sauerstoffkonzentration von dem Modell verwendet werden, um eine schnellere pseudosofortige Rückkopplung der Abgassauerstoffkonzentration bereitzustellen, während die Sensormessungen zum Korrigieren der Abgassauerstoffkonzentration auf langsamere, langfristige Messwerte der Abgassauerstoffkonzentration verwendet werden können. Das Modell der Abgaskonzentration kann als solches kann für schnellere, kurzfristige Werte der Abgassauerstoffkonzentration wirksam eingesetzt werden, wohingegen beide Sauerstoffsensoren und/oder das Modell verwendet werden können, um langsamere, langfristige Werte der Abgassauerstoffkonzentration bereitzustellen.
  • Als Nächstes bestimmt das Verfahren 300 bei 340 ob die AGR-Sauerstoffkonzentration kleiner als eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist. Wie oben erörtert worden ist, kann die AGR-Sauerstoffkonzentration von einem oder mehreren Sauerstoffsensoren und/oder von einem Verbrennungsmodell der Luft- und Fluidströmung bestimmt werden. Die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration kann eine gemäß dem Typ und den Eigenschaften der Kraftmaschine vorgegebene Sauerstoffkonzentration sein. Die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration kann z. B. auf eine Konzentration gesetzt sein, unter der die Pedaldruck-Antriebsfähigkeit verringert ist, wenn die AGR wiederaufgenommen wird. Andererseits kann die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration auf eine Konzentration gesetzt sein, über der die Pedaldruck-Antriebsfähigkeit aufrechterhalten wird, selbst wenn die AGR wiederaufgenommen wird. Als ein weiteres Beispiel kann die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration auf eine Konzentration gesetzt sein, über der die Antriebsfähigkeit für den Kraftmaschinenbetrieb aufrechterhalten wird, selbst wenn die AGR wiederaufgenommen wird. Als ein weiteres Beispiel kann die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration auf eine Sauerstoffkonzentration geeicht sein, unter der sich aus dem Aufnehmen einer großen Menge von AGR in den Einlasskrümmer eine Fehlerbedingung ergeben kann. Außerdem kann sich die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine und den Gewohnheiten des Fahrers ändern. Eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration kann z. B. eingestellt sein, damit sie für einen Fall, in dem der Fahrer dazu neigt, ein Pedal aggressiv niederzutreten oder aggressiv zu beschleunigen, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Fahrer dazu neigt, ein Pedal maßvoll niederzutreten oder maßvoll zu beschleunigen, höher ist. In dieser Weise kann die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration ferner gemäß den in Erfahrung gebrachten Fahrgewohnheiten oder den auf die Umwelt und die Navigation bezogenen Wegbedingungen festgelegt werden. Falls ein Weg eines Fahrers, wie er durch ein Navigationssystem angegeben ist, z. B. ein hügeliges Gelände angibt, kann die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration höher als im Vergleich zu einem flacheren Weg festgelegt werden. Noch weiter kann eine Schwellen-Sauerstoffkonzentration basierend auf gefilterten Fahrereingangsdaten und/oder momentanen Fahrereingangsdaten und/oder voreilend/nacheilend gefilterten Fahrereingangsdaten und/oder abgeleiteten Fahrereingangsdaten (der Änderungsrate des Anstiegs) eingestellt werden. Wie oben beschrieben worden ist, können die Beispiele der Fahrereingangsdaten das Pedaldruckverhalten des Fahrers, das Pedalfreigabeverhalten des Fahrers, die Wegbedingungen des Fahrers, andere Verhaltenstendenzen des Fahrers und dergleichen enthalten.
  • Falls die AGR-Sauerstoffkonzentration größer als die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, kann die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs beim Wiederaufnehmen der AGR aufrechterhalten werden, wobei das Verfahren 300 endet. Falls die AGR-Sauerstoffkonzentration kleiner als die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, geht das Verfahren 300 bei 350 weiter, wo die AGR durch das Öffnen des AGR-Ventils entleert werden kann. Das Öffnen des AGR-Ventils bei 350 kann das intermittierende Öffnen des AGR-Ventils in kurzen Stößen für weniger als eine Schwellen-Ventilöffnung während eines Kraftmaschinenereignisses, wenn sich der Sauerstoffgehalt des Abgases über einer zweiten Schwellen-Sauerstoffkonzentration befindet, und dergleichen enthalten. In dieser Weise kann in einem Beispiel das Entleeren des AGR-Systems verschiedene Verfahren zum Öffnen des AGR-Ventils umfassen und kann von den aktuellen Kraftmaschinenbedingungen abhängen, wobei dadurch Gas mit einer höheren Sauerstoffkonzentration in das AGR-System eingeleitet wird, um das Gas mit einer niedrigeren Sauerstoffkonzentration zu verdrängen, das andernfalls in dem AGR-System gefangen sein würde.
  • In 4 ist ein Ablaufplan gezeigt, der verschiedene Beispiele des Entleerens des AGR-Systems bei 410 durch das Öffnen des AGR-Ventils veranschaulicht. Das Entleeren des AGR-Systems 410 kann verschiedene Verfahren zum Öffnen des AGR-Ventils bei 414 und zum Verdrängen des Gases, das andernfalls in den AGR-Rohren verbleiben würde, enthalten. Das AGR-Ventil kann z. B. während eines Kraftmaschinenereignisses geöffnet sein, wenn die Abgassauerstoffkonzentration größer als eine zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist. Die Abgassauerstoffkonzentration kann einer Abgassauerstoffkonzentration stromaufwärts der AGR entsprechen. In einem Beispiel kann die Abgassauerstoffkonzentration durch einen Sauerstoffsensor, wie z. B. den UEGO 286, gemessen werden, der im Auslasskrümmer stromaufwärts der AGR positioniert ist. In dieser Weise kann das Abgas, das einen Sauerstoffgehalt aufweist, der größer als die zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, in die Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder die Niederdruck-AGR-Leitung 272 eingelassen werden, während das Abgas, das eine Sauerstoffkonzentration aufweist, die kleiner als eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, wenigstens teilweise verdrängt und dadurch entleert werden kann. Die zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration kann größer als die oder gleich der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration sein. Wenn das AGR-Ventil geöffnet ist, erhöht dementsprechend das Abgas, das in die Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder die Niederdruck-AGR-Leitung 272 eintritt, die Sauerstoffkonzentration in der AGR-Leitung 270. In einigen Beispielen kann das Entleeren des AGR-System durch das Öffnen des AGR-Ventils nur ausgeführt werden, wenn die Abgassauerstoffkonzentration stromaufwärts der AGR größer als eine zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, weil, wenn die Abgassauerstoffkonzentration stromaufwärts der AGR kleiner als eine zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist, das Entleeren des AGR-Systems die Sauerstoffkonzentration nicht erhöhen kann und das Verringern der Kraftmaschinenfehlzündungen und des Stotterns der Kraftmaschine und das Aufrechterhalten der Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs, wenn die AGR-Strömung wiederaufgenommen wird, nicht unterstützen kann. Außerdem kann das Entleeren des AGR-Systems durch das Öffnen des AGR-Ventils nur ausgeführt werden, wenn die Abgassauerstoffkonzentration stromaufwärts des AGR größer als die Sauerstoffkonzentration in der AGR-Leitung (der Hochdruck-AGR-Leitung 270 und/oder der Niederdruck-AGR-Leitung 272) ist.
  • Das Entleeren des AGR-Systems kann außerdem das Öffnen des AGR-Ventils während eines Kraftmaschinenereignisses enthalten, wenn die Einlasssauerstoffkonzentration größer als eine dritte Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist. Die Einlass-Sauerstoffkonzentration kann durch einen Sauerstoffsensor bestimmt werden, der in der Aufladungskammer 246 oder im Einlasskrümmer 244 positioniert ist. Die dritte Schwellen-Sauerstoffkonzentration kann einer Einlasssauerstoffkonzentration entsprechen, über der, gekoppelt mit der Kraftstoffeinspritzrate und den Verbrennungsraten der Kraftmaschine, eine Abgassauerstoffkonzentration stromaufwärts der AGR größer als eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration sein kann. Das Öffnen des AGR-Ventils, um das AGR-System zu entleeren, kann als solches das Vergrößern der AGR-Sauerstoffkonzentration über die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration unterstützen. In einigen Ausführungsformen kann das AGR-Ventil nur geöffnet werden, um das AGR-System zu entleeren, wenn die Einlasssauerstoffkonzentration größer als die dritte Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist.
  • Wenn außerdem das AGR-System entleert wird, kann das AGR-Ventil weniger als eine Schwellen-Ventilöffnung und/oder für weniger als einen Schwellenzeitraum geöffnet sein. In dieser Weise können die Störungen der Kraftmaschinenverbrennung und der Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs, während das AGR-System entleert wird, verringert werden, weil niedrigere Volumina der AGR mit Sauerstoffkonzentrationen unter der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration bei langsameren und allmählicheren Durchflussmengen in die Einlasskammer eingeleitet werden können. In einem Beispiel kann eine Schwellen-Ventilöffnung ein zu 100 % vollständiges Öffnen umfassen. In anderen Beispielen kann eine Schwellen-Ventilöffnung Ventilöffnungen enthalten, die weniger als 50 % vollständig offen sind. Die Schwellen-Ventilöffnung kann ferner Ventilöffnungen enthalten, die weniger als 25 % vollständig offen sind. Eine Schwellen-Ventilöffnung, die weniger als 100 % vollständig offen ist, kann insofern vorteilhaft sein, als die Störungen des Kraftmaschinenbetriebs und der Kraftmaschinenverbrennung, die sich aus dem Entleeren des AGR-Systems ergeben, verringert sein können. In einigen Fällen kann jedoch das Entleeren des AGR-Systems durch das Pulsieren des AGR-Ventils zu 100 % vollständig offen und geschlossen mit einer kleineren Impulsbreite und/oder einer kleineren Impulsfrequenz die Störungen des Kraftmaschinenbetriebs und der Kraftmaschinenverbrennung, die sich aus dem Entleeren des AGR-Systems für den Kraftmaschinenbetrieb und die Kraftmaschinenverbrennung ergeben, verringern. Der Schwellenzeitraum kann ein kurzes Zeitintervall umfassen, wenn das AGR-Ventil einmal oder wiederholt, wie z. B. in kurzen Stößen, offen und geschlossen gepulst werden kann, wobei jeder Öffnungszeitraum des kurzen Stoßes (z. B. des Öffnungs- und Schließzyklus des Ventils) während einer Dauer geschieht, die kleiner als der Schwellenzeitraum ist, während der Öffnungsbetrag während jedes wiederholten Öffnens kleiner als die Schwellen-Ventilöffnung ist. Die Anzahl der Stöße oder der Öffnungs- und Schließzyklen des Ventils kann kleiner sein, wenn ein Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration kleiner ist. Andererseits kann die Anzahl der Stöße oder der Öffnungs- und Schließzyklen des Ventils größer sein, wenn ein Unterschied zwischen der AGR-Konzentration und der Schwellenkonzentration größer ist. Es können andere Verfahren zum Öffnen des AGR-Ventils, um das AGR-System zu entleeren, verwendet werden. Das AGR-Ventil kann z. B. mit einer Schwellen-Ventilöffnungsrate langsam allmählich bis zur Schwellen-Ventilöffnung geöffnet werden. Außerdem können eine Amplitude und/oder eine Impulsbreite der Öffnungs- und Schließzyklen des AGR-Ventils während des Entleerens des AGR-Systems kleiner sein, wenn ein Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration kleiner ist. Andererseits können die Amplitude und/oder die Impulsbreite der Öffnungs- und Schließzyklen des AGR-Ventils während des Entleerens des AGR-Systems größer sein, wenn ein Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration größer ist. Noch weiter kann eine Frequenz der Öffnungs- und Schließzyklen des AGR-Ventils während des Entleerens des AGR-Systems langsamer sein, wenn ein Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration kleiner ist. Andererseits kann die Frequenz der Öffnungs- und Schließzyklen des AGR-Ventils während des Entleerens des AGR-Systems höher sein, wenn ein Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration größer ist. In dieser Weise kann das Entleeren des AGR-Systems für die Fälle, in denen ein Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration kleiner ist, und für die Fälle, in denen der Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der Schwellenkonzentration größer ist, schneller ausgeführt werden.
  • Das Entleeren des AGR-Systems kann ferner bei 418 das Öffnen des AGR-Ventils umfassen, wenn das AGR-Ventil andernfalls normalerweise geschlossen sein würde. Das AGR-Ventil kann z. B. geöffnet werden, um das AGR-System während einer Nullpedalbedingung, wie z. B. einer DFSO oder einer Pedalfreigabe nach dem Erklimmen eines Hügels oder während ein Fahrzeug im Leerlauf fahren oder Bremsen kann, zu entleeren. Während des Entleerens des AGR-Systems kann das Entleeren des AGR-Systems während der Nullpedalbedingungen das Beitragen zu einem rauen Kraftmaschinenleerlauf oder einer instabilen Kraftstoffverbrennung der Kraftmaschine vermeiden, weil das AGR-Ventil für weniger als den Schwellenzeitraum weniger als eine Schwellen-Ventilöffnung geöffnet ist. Als ein weiteres Beispiel kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn die Kraftmaschinentemperatur oder eine Kraftmaschinenzylindertemperatur, TKraftmaschine, größer als eine Schwellen-Kraftmaschinentemperatur, TKraftmaschine,TH, ist, während der das AGR-Ventil normalerweise für den Temperaturschutz geschlossen sein würde. Das AGR-Ventil kann z. B. geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn die AGR normalerweise geschlossen sein würde, weil sich die TKraftmaschine in der Nähe einer Betriebstemperaturgrenze der Kraftmaschine befindet, z. B. sich die TKraftmaschine in der Nähe einer Betriebstemperatur der Kraftmaschine befindet, über der ein flüssiges Kraftmaschinenkühlmittel sieden kann. Als ein weiteres Beispiel kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn sich eine TKraftmaschine in der Nähe einer Betriebstemperaturgrenze der Kraftmaschine befindet, wobei das Kraftmaschinenkühlmittel verwendet wird, um die Wärme von dem AGR-System über einen AGR-Kühler 278 zu entfernen, und wobei ein AGR-Ventil normalerweise geschlossen sein würde, um die Wärmeausscheidung zum Kühlmittel zu verringern. Noch weiter kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn sich eine TKraftmaschine in der Nähe einer Betriebstemperaturgrenze der Kraftmaschine befindet, wobei das Kraftmaschinenkühlmittel verwendet wird, um die Wärme von dem AGR-System über einen AGR-Kühler 278 zu entfernen, und wobei das Kraftmaschinenkühlmittel verwendet wird, um dem Kraftmaschinenöl eine Kühlung bereitzustellen, und das AGR-Ventil normalerweise geschlossen ist.
  • Das Entleeren des AGR-Systems kann ferner das Öffnen des AGR-Ventils während anderer Betriebsbedingungen der Kraftmaschine enthalten, während deren das AGR-Ventil andernfalls geschlossen sein würde. Das AGR-Ventil kann z. B. geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn das Kraftmaschinenbremsen ausgeführt wird. Außerdem kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn die Kraftmaschine nach dem Starten der Kraftmaschine kalt ist und bevor die Kraftmaschine warmgelaufen ist (z. B. die Kraftmaschinentemperatur kleiner als eine Schwellen-Kraftmaschinentemperatur ist und/oder die Abgastemperatur kleiner als eine Schwellen-Abgastemperatur ist). Selbst wenn die Kraftmaschine kalt ist (die Kraftmaschinentemperatur kleiner als eine Schwellen-Kraftmaschinentemperatur ist), kann dementsprechend die AGR-Sauerstoffkonzentration über eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration erhöht werden, so dass bei der Wiederaufnahme des AGR-Betriebs, wenn das AGR-Ventil größer als eine Schwellen-Ventilöffnung und/oder für länger als ein Schwellenzeitraum geöffnet ist, die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine und die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten werden können, während Kraftmaschinenfehlzündungen und das Stottern der Kraftmaschine verringert werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, wenn die Kraftmaschine in einem Hybridelektrofahrzeug AUS-geschaltet ist. In dieser Weise kann die Sauerstoffkonzentration des AGR-Systems über einer ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration aufrechterhalten werden, selbst wenn die Kraftmaschine ausgeschaltet ist und das Hybridelektrofahrzeug durch einen Elektromotor angetrieben wird. Folglich kann die AGR-Sauerstoffkonzentration über eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration erhöht werden, so dass, wenn die Kraftmaschine EIN-geschaltet wird, das Öffnen des AGR-Ventils die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten und das Stottern und die Fehlzündungen der Kraftmaschine aufgrund der niedrigen Sauerstoffkonzentrationen in der AGR verringern kann.
  • Als ein weiteres Beispiel kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, selbst wenn eine Kraftmaschinenlast größer als eine Schwellen-Kraftmaschinenlast, LastTH, ist. Wenn die Kraftmaschinenlast größer als die LastTH ist, kann das AGR-Ventil weniger als eine Schwellen-Ventilöffnung und/oder für weniger als ein Schwellenzeitraum geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, während eine höhere Luftaufnahme und eine höhere Sauerstoffeinströmung zu der Kraftmaschine aufrechterhalten werden und eine höhere Leistungsausgabe der Kraftmaschine aufrechterhalten wird. Dementsprechend kann die AGR-Sauerstoffkonzentration über eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration erhöht werden, so dass, wenn die Kraftmaschinenlast unter die LastTH zurückkehrt, das AGR-Ventil (z. B. größer als eine Schwellen-Ventilöffnung und/oder länger als ein Schwellenzeitraum) geöffnet werden kann, um das Abgas zum Kraftmaschineneinlass zurückzuführen, während die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine und die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten werden und das Stottern und die Fehlzündungen der Kraftmaschine verringert werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann das AGR-Ventil geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren, selbst wenn ein Auslasskrümmer-Gegendruck kleiner als ein Schwellendruck ist. Der Auslasskrümmer-Gegendruck kann durch den Sensor 292 gemessen werden. Der Gegendruck kann von den Nachbehandlungsvorrichtungen 290 stromabwärts der AGR erzeugt werden. Obwohl der Gegendruck niedriger (z. B. niedriger als ein Schwellendruck) sein kann, kann das AGR-Ventil weniger als eine Schwellen-Ventilöffnung und/oder weniger als einen Schwellenzeitraum geöffnet sein, um das AGR-System zu entleeren. Dementsprechend kann die AGR-Sauerstoffkonzentration allmählich über eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration erhöht werden, so dass bei der Wiederaufnahme des AGR-Betriebs, wenn das AGR-Ventil größer als eine Schwellen-Ventilöffnung für länger als einen Schwellenzeitraum geöffnet ist, die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine und die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten werden können.
  • Als Nächstes geht das Verfahren 400 bei 420 weiter, wo bestimmt wird, ob die AGR-Sauerstoffkonzentration größer als die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist. Falls sich die AGR-Sauerstoffkonzentration unter der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration befindet, kehrt das Verfahren 400 zu 410 zurück, um weiterhin das AGR-System zu entleeren, wie oben beschrieben worden ist, um die AGR-Sauerstoffkonzentration zu erhöhen. Falls sich andererseits die AGR-Sauerstoffkonzentration über der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration befindet, kann der AGR-Betrieb wiederaufgenommen werden, während die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine und die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten werden, während das Stottern und die Fehlzündungen der Kraftmaschine verringert werden, wobei das Verfahren 400 endet.
  • In dieser Weise kann ein Verfahren für eine Kraftmaschine das Entleeren eines AGR-Systems umfassen, wenn ein AGR-Sauerstoffgehalt kleiner als ein Schwellen-Sauerstoffgehalt ist, wobei der AGR-Sauerstoffgehalt in Reaktion auf ein Schließen des AGR-Ventils bestimmt wird. Das Entleeren des AGR-Systems kann das Öffnen des AGR-Ventils mit weniger als einer Schwellen-Ventilöffnung umfassen. Außerdem kann das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils für weniger als einen ersten Schwellenzeitraum umfassen. Noch weiter kann das Entleeren des AGR-Systems das Schließen des AGR-Ventils umfassen, wenn der Einlasssauerstoffpegel größer als der obere Schwellen-Sauerstoffpegel ist. Noch weiter kann das Entleeren des AGR-Systems gestoppt werden, wenn der AGR-Gehalt größer als der Schwellen-Sauerstoffgehalt ist. Noch weiter kann das Schließen des AGR-Ventils das Schließen des AGR-Ventils für länger als den ersten Schwellenzeitraum umfassen. Noch weiter kann das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils nur umfassen, wenn ein Einlasssauerstoffpegel größer als ein Schwellen-Einlasssauerstoffpegel ist.
  • In dieser Weise kann ein Verfahren für eine Kraftmaschine Folgendes umfassen:
    Entleeren eines AGR-Systems, das das Öffnen eines AGR-Ventils enthält, wenn das AGR-Ventil andernfalls geschlossen sein würde, basierend auf einer gemessenen Sauerstoffkonzentration des AGR-Systems, die kleiner als eine Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist. Die gemessene Sauerstoffkonzentration kann nach dem Schließen des AGR-Ventils gemessen werden. Außerdem kann das Öffnen des AGR-Ventils das Öffnen des AGR-Ventils mit einer Schwellen-Ventilöffnung und dann das Schließen des AGR-Ventils nach einem Schwellenzeitraum enthalten. Noch weiter kann das Öffnen des AGR-Ventils das Öffnen des AGR-Ventils mit einer Schwellen-Ventilöffnung und dann das Schließen des AGR-Ventils nach einem Schwellenzeitraum für eine vorgegebene Anzahl von Zyklen enthalten. Die vorgegebene Anzahl von Zyklen kann kleiner sein, wenn ein Unterschied zwischen der gemessenen Sauerstoffkonzentration und der Schwellen-Sauerstoffkonzentration kleiner ist, und die vorgegebene Anzahl der Zyklen kann größer sein, wenn ein Unterschied zwischen der gemessenen Sauerstoffkonzentration und der Schwellen-Sauerstoffkonzentration größer ist. Außerdem kann das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils während einer Nullpedalbedingung und/oder das Öffnen des AGR-Ventils während einer Bedingung des Kraftmaschinenbremsens und/oder das Öffnen des AGR-Ventils, wenn die Abgastemperatur kleiner als eine Schwellen-Abgastemperatur ist, und/oder das Öffnen des AGR-Ventils, wenn die Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeug ausgeschaltet ist, und/oder das Öffnen des AGR-Ventils, wenn eine Kraftmaschinenlast größer als eine Schwellenlast ist, und/oder das Öffnen des AGR-Ventils, wenn eine Kraftmaschinenzylindertemperatur größer als eine Schwellen-Kraftmaschinentemperatur ist, umfassen.
  • 5 veranschaulicht eine beispielhafte Zeitachse 500 für den Betrieb einer Kraftmaschine eines Fahrzeugs. Die Zeitachse 500 stellt die Trendlinien für den AGR-Ventil-Zustand 510, den AGR-Entleerungszustand, die AGR-Sauerstoffkonzentration 520, die Auslasskrümmer-Sauerstoffkonzentration 530 und das Pedalniveau 540 dar. Außerdem sind die Schwellen-Ventilöffnungen 518 und 516, eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 und eine zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration 536 dargestellt. Die zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration 536 kann größer als die oder gleich der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 sein.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 ist das AGR-Ventil größer als die Schwellen-Ventilöffnungen 516 und 518 und größer als ein Schwellenzeitraum 504 offen, wobei das Abgas zum Kraftmaschineneinlass zurückgeführt werden kann. Außerdem kann die AGR-Sauerstoffkonzentration 520 größer als eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 sein und kann eine stromaufwärts der AGR gemessene Auslasskrümmer-Sauerstoffkonzentration größer als eine zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration 536 sein. Der AGR-Entleerungszustand 502 ist AUS, weil die AGR-Sauerstoffkonzentration 520 größer als eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 ist.
  • Zum Zeitpunkt t1 kann der AGR-Ventilzustand 510 z. B. in Reaktion auf eine angeforderte Kraftmaschinenlast, die größer als die LastTH ist, zu geschlossen umgestellt werden. In Reaktion kann der Controller 212 bestimmen, dass die AGR-Sauerstoffkonzentration 520 größer als eine Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist. Dementsprechend kann der Controller 212 den AGR-Entleerungszustand AUS aufrechterhalten, weil das Wiederaufnehmen der AGR die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine und die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs nicht verringern kann oder keine Kraftmaschinenfehlzündung verursachen kann. Zum Zeitpunkt t2 wird das AGR-Ventil 510 geöffnet, was die Wiederaufnahme der AGR ermöglicht. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 nimmt die AGR-Sauerstoffkonzentration 520 unter die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 ab, wobei die Auslasskrümmer-Sauerstoffkonzentration 530 (stromaufwärts der AGR) über die zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration 536 zunimmt.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird das AGR-Ventil in Reaktion auf ein Kraftmaschinenereignis, wie z. B. eine Last, die größer als die LastTH ist, oder eine Kraftmaschinentemperatur, die größer als eine Schwellen-Kraftmaschinentemperatur ist, geschlossen. In Reaktion auf das Schließen des AGR-Ventils misst der Controller 212 die AGR-Sauerstoffkonzentration 520. Der Controller 212 kann das AGR-System entleeren (den AGR-Entleerungszustand EIN-schalten), weil die Sauerstoffkonzentration 520 kleiner als der erste Sauerstoffkonzentrations-Schwellenwert 526 ist, wobei das Wiederaufnehmen der AGR die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine und die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs verringern und die Fehlzündungen und das Stottern der Kraftmaschine vergrößern kann. Weil außerdem die Auslasskrümmer-Sauerstoffkonzentration 530 größer als die zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration 536 ist, kann das Entleeren des AGR-Systems das Erhöhen der AGR-Sauerstoffkonzentration 520 über die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 unterstützen.
  • Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 enthält das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventil-Zustands mit weniger als einer ersten Schwellen-Ventilöffnung 518 für weniger als einen Schwellenzeitraum 504. Wie in der Zeitachse 500 gezeigt ist, wird das AGR-Ventil mehrmals zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 zyklisch geöffnet und geschlossen. Jedes Mal, wenn das AGR-Ventil zyklisch geöffnet und geschlossen wird, kann die AGR-Sauerstoffkonzentration um einen kleinen Betrag erhöht werden. Nach dem dritten zyklischen Durchlaufen des AGR-Ventils ist die AGR-Sauerstoffkonzentration über die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration erhöht. Folglich kann nach dem letzten zyklischen Durchlaufen des AGR-Ventils, um das AGR-System zu entleeren, der AGR-Betrieb wiederaufgenommen werden, wobei die Kraftmaschinenfehlzündungen und das Stottern der Kraftmaschine verringert werden können, während die Antriebsfähigkeit des Fahrzeugs und die Betriebsfähigkeit der Kraftmaschine aufrechterhalten werden. Außerdem kann, selbst wenn das Pedalniveau zwischen t3 und t4 auf null abnimmt (z. B. eine DFSO), der AGR-Ventilzustand immer noch geöffnet sein, um die AGR zu entleeren, weil der AGR-Entleerungszustand EIN ist, die AGR-Sauerstoffkonzentration 520 kleiner als die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 ist und die Auslasskrümmer-Sauerstoffkonzentration 530 größer als die zweite Schwellen-Sauerstoffkonzentration 536 ist.
  • Zum Zeitpunkt t4 wird das AGR-Ventil geöffnet und wird der AGR-Entleerungszustand 502 AUS-geschaltet. Zum Zeitpunkt t5 wird das AGR-Ventil abermals geschlossen. In Reaktion misst der Controller 212 die AGR-Sauerstoffkonzentration 520. Weil die AGR-Sauerstoffkonzentration 520 kleiner als eine erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration 526 ist, wird der AGR-Entleerungszustand 502 EIN-geschaltet. Anschließend wird zwischen t5 und t6 das AGR-Ventil wiederholt zyklisch geöffnet und geschlossen, wobei das Ventil während eines Schwellenzeitraums 504 größer als eine zweite Schwellen-Ventilöffnung 516 geöffnet wird, bevor es geschlossen wird. Weil der Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 im Vergleich zu dem Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 während des Entleerens der AGR größer ist, ist das AGR-Ventil größer als eine erste Schwellen-Ventilöffnung 518, aber weniger als eine zweite Schwellen-Ventilöffnung 516 geöffnet, um das AGR-System schneller zu entleeren. Weil außerdem der Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 im Vergleich zu dem Unterschied zwischen der AGR-Sauerstoffkonzentration und der ersten Schwellen-Sauerstoffkonzentration zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 während des Entleerens der AGR größer ist, ist das AGR-Ventil während einer längeren Impulsbreite (die z. B. im Vergleich zu den Impulsbreiten, die für das Entleeren des AGR-Systems zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 verwendet werden, größer ist, aber kleiner als ein Schwellenzeitraum 504 ist) geöffnet, um das AGR-System schneller zu entleeren. Wie in der Zeitachse 500 gezeigt ist, erhöht das Entleeren des AGR-Systems die AGR-Sauerstoffkonzentration vor dem Zeitpunkt t6 über die erste Schwellen-Sauerstoffkonzentration. Nach dem Zeitpunkt t6 wird die AGR-Entleerung AUS-geschaltet und wird das AGR-Ventil geöffnet, wobei der AGR-Betrieb wiederaufgenommen wird.
  • Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Systemkonfigurationen der Kraftmaschine und/oder des Fahrzeugs verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen, und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6, I-4, I-6, V-12, Boxer-4 und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
  • Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Umfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Umfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Umfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Entleeren eines AGR-Systems, wenn ein AGR-Sauerstoffgehalt kleiner als ein Schwellen-Sauerstoffgehalt ist, wobei der AGR-Sauerstoffgehalt in Reaktion auf ein Schließen des AGR-Ventils bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils mit weniger als einer Schwellen-Ventilöffnung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Entleeren des AGR-Systems ferner das Öffnen des AGR-Ventils für weniger als einen ersten Schwellenzeitraum umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Entleeren des AGR-Systems ferner das Schließen des AGR-Ventils umfasst, wenn der Einlasssauerstoffpegel größer als der obere Schwellen-Sauerstoffpegel ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Entleeren des AGR-Systems gestoppt wird, wenn der AGR-Gehalt größer als der Schwellen-Sauerstoffgehalt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schließen des AGR-Ventils das Schließen des AGR-Ventils für länger als den ersten Schwellenzeitraum umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils nur umfasst, wenn ein Einlasssauerstoffpegel größer als ein Schwellen-Einlasssauerstoffpegel ist.
  8. Verfahren für eine Kraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Entleeren eines AGR-Systems, das das Öffnen eines AGR-Ventils enthält, wenn das AGR-Ventil andernfalls geschlossen sein würde, basierend auf einer gemessenen Sauerstoffkonzentration des AGR-Systems, die kleiner als eine Schwellen-Sauerstoffkonzentration ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die gemessene Sauerstoffkonzentration nach dem Schließen des AGR-Ventils gemessen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Öffnen des AGR-Ventils das Öffnen des AGR-Ventils mit einer Schwellen-Ventilöffnung und dann das Schließen des AGR-Ventils nach einem Schwellenzeitraum enthält.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Öffnen des AGR-Ventils das Öffnen des AGR-Ventils mit einer Schwellen-Ventilöffnung und dann das Schließen des AGR-Ventils nach einem Schwellenzeitraum für eine vorgegebene Anzahl von Zyklen enthält.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die vorgegebene Anzahl von Zyklen kleiner ist, wenn ein Unterschied zwischen der gemessenen Sauerstoffkonzentration und der Schwellen-Sauerstoffkonzentration kleiner ist, und wobei die vorgegebene Anzahl der Zyklen größer ist, wenn ein Unterschied zwischen der gemessenen Sauerstoffkonzentration und der Schwellen-Sauerstoffkonzentration größer ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils während einer Nullpedalbedingung umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils während einer Bedingung des Kraftmaschinenbremsens umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils umfasst, wenn die Abgastemperatur kleiner als eine Schwellen-Abgastemperatur ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils umfasst, wenn die Kraftmaschine in einem Hybridfahrzeug ausgeschaltet ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils umfasst, wenn eine Kraftmaschinenlast größer als eine Schwellenlast ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Entleeren des AGR-Systems das Öffnen des AGR-Ventils umfasst, wenn eine Kraftmaschinenzylindertemperatur größer als eine Schwellen-Kraftmaschinentemperatur ist.
  19. Kraftmaschinensystem, das Folgendes umfasst: ein AGR-System, das ein AGR-Ventil umfasst; und einen Controller, der ausführbare Anweisungen enthält, um: in Reaktion auf ein Schließen eines AGR-Ventils einen AGR-Sauerstoffgehalt zu bestimmen; und ein AGR-System zu entleeren, wenn der AGR-Sauerstoffgehalt kleiner als ein Schwellen-Sauerstoffgehalt ist.
  20. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 19, wobei die ausführbaren Anweisungen ferner das Bestimmen der AGR-Sauerstoffkonzentration basierend auf einer Luftdurchflussmenge und einer Kraftstoffdurchflussmenge zur Kraftmaschine enthalten.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114658523A (zh) * 2014-02-28 2022-06-24 卡明斯公司 在发动期间管理后处理部件效率
US10202945B2 (en) * 2015-08-24 2019-02-12 Ford Global Technologies, Llc Method and device for controlling a motor-vehicle internal combustion engine fitted with a fuel injection system and an exhaust gas recirculation system
CN106841534A (zh) * 2017-03-28 2017-06-13 吉林大学 自供电无线氧传感器
CN116291921A (zh) * 2023-03-30 2023-06-23 潍柴动力股份有限公司 一种egr阀的控制方法、装置及设备

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4763265A (en) * 1985-04-16 1988-08-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air intake side secondary air supply system for an internal combustion engine with an improved duty ratio control operation
JPS63190556U (de) * 1987-05-27 1988-12-08
JP3503430B2 (ja) * 1997-07-04 2004-03-08 スズキ株式会社 エバポパージシステムの異常診断装置
JP3788204B2 (ja) * 1999-08-31 2006-06-21 スズキ株式会社 エンジンのパージ制御装置
US6467469B2 (en) 2001-01-31 2002-10-22 Cummins, Inc. EGR valve position control system
JP2005291001A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジン
JP4049158B2 (ja) * 2005-03-09 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN101573525B (zh) * 2006-12-28 2011-06-15 三菱电机株式会社 Egr阀控制装置
JP4548446B2 (ja) * 2007-05-21 2010-09-22 トヨタ自動車株式会社 エンジンの制御装置
US7870718B2 (en) 2007-11-14 2011-01-18 General Electric Company Purge system for an exhaust gas recirculation system
US7866140B2 (en) * 2007-12-14 2011-01-11 General Electric Company Control system for an EGR purge system
JP2009201315A (ja) 2008-02-25 2009-09-03 Honda Motor Co Ltd 制御弁の制御装置
JP4981743B2 (ja) * 2008-05-08 2012-07-25 三菱重工業株式会社 ディーゼルエンジンの燃料制御装置
JP2009274671A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車およびその制御方法
JP5075137B2 (ja) 2009-01-21 2012-11-14 本田技研工業株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
US8316828B2 (en) * 2009-04-17 2012-11-27 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas recirculation diagnostic for coordinated torque control systems
US8443591B2 (en) * 2009-11-10 2013-05-21 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas oxygen concentration control system and method
US9181904B2 (en) * 2010-08-10 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation control
EP2441916A1 (de) 2010-10-12 2012-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Selbst zentrierende Spannvorrichtung und Messvorrichtung für eine Schaufel
US8915236B2 (en) * 2011-03-31 2014-12-23 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling engine combustion stability
US8694197B2 (en) * 2011-05-26 2014-04-08 GM Global Technology Operations LLC Gain/amplitude diagnostics of NOx sensors
GB2492770A (en) * 2011-07-11 2013-01-16 Gm Global Tech Operations Inc Method and apparatus for operating an exhaust gas recirculation system
EP2623753A3 (de) * 2012-01-31 2015-09-16 International Engine Intellectual Property Company, LLC NOx-Steuerung
AT512910B1 (de) * 2012-04-02 2013-12-15 Man Truck & Bus Oesterreich Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Motorbremsbetriebs an Brennkraftmaschinen
US9279396B2 (en) 2012-05-17 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc Boost air management for improved engine performance

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