DE102016120164A1 - Verfahren und Systeme für offene Schleifen- und geschlossene Schleifensteuerung eines Abgasrückführungssystems - Google Patents

Verfahren und Systeme für offene Schleifen- und geschlossene Schleifensteuerung eines Abgasrückführungssystems Download PDF

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Stephen George Russ
Freeman Carter Gates
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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Schätzen von Abgasrückführungs(EGR)-Durchsatz in einem Motor, der ein EGR-System umfasst, bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Betreiben des EGR-Systems in einem offenen Schleifenvorsteuerungsmodus basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe oberhalb einer Schwellenmotorlast und/oder wenn ein Krümmerabsolutdruck (MAP) oberhalb eines Schwellendrucks liegt, und das Betreiben des EGR-Systems in einem geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus basierend auf einer Differenzialdrucksensorausgabe, wenn die Motorlast unter die Schwellenlast fällt und/oder wenn der MAP unter den Schwellendruck fällt, umfassen.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Abgasrückführungssystems eines Fahrzeugmotors.
  • Hintergrund/Zusammenfassung
  • Motorsteuerungssysteme nutzen Abgasrückführungs(EGR)-Mechanismen, um Abgasemissionen zu regeln und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. EGR-Mechanismen können ein EGR-System umfassen, das einen Teil des Abgases von dem Abgasdurchlass zu dem Ansaugdurchlass über einen EGR-Durchlass rückführt. Die EGR-Systeme nutzen einen Deltadruck(DP)-Sensor an einer stromabwärts eines EGR-Ventils in dem EGR-Durchlass befindlichen Öffnung, um eine Schätzung von EGR-Massendurchsatz bereitzustellen. Der geschätzte EGR-Massendurchsatz wird dann verwendet, um einen Grad von Frühzündung zu bestimmen.
  • Allerdings wird bei bestimmten Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise bei Hochlastbedingungen und/oder wenn ein Krümmerabsolutdruck (MAP) größer als ein Schwellendruck ist, ein Differenzialdruck an der Öffnung aufgrund von pulsierendem Strom des Abgases moduliert. Daher kann der DP-Sensor aufgrund des quadratischen Mittelwerts der Abgaspulsationen eine höhere Spannung ausgeben. In anderen Worten, die Abgaspulsation kann dazu führen, dass der DP-Sensor eine höhere Spannung als die Ist-Spannung ausgibt. Deshalb kann ein EGR-Massendurchsatz während der Hochlastbedingungen als höher als der tatsächliche Strom geschätzt werden. Da Frühzündung auf dem geschätzten EGR-Massendurchsatz basiert, typischerweise ein Grad von Frühzündung für jedes Prozent von geschätzter EGR, kann beispielsweise eine zu hohe Schätzung von EGR-Masse zu potenziellem Zündungsklopfen führen (aufgrund eines übermäßig vorgerückten Zündzeitpunkts). Deshalb kann es erforderlich sein, den Zündzeitpunkt zu verzögern, um Klopfen zu reduzieren, was zu reduzierter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und reduziertem Leistungsverhalten führen kann.
  • Die Erfinder haben die oben genannten Probleme erkannt. Dementsprechend können in einem Beispiel manche der obigen Probleme zumindest teilweise durch ein Verfahren für einen Motor behandelt werden, das Folgendes umfasst: Schätzen eines Abgasrückführungs(EGR)-Massendurchsatzes basierend auf einer Differenzialdrucksensorausgabe, wenn eine Motorlast unter einer Schwelle liegt; Schätzen des EGR-Massendurchsatzes basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe, wenn die Motorlast über der Schwelle liegt, und unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe; und Anpassen eines Zündzeitpunkts basierend auf dem geschätzten EGR-Massendurchsatz. Auf diese Weise können genauere EGR-Durchsatzschätzungen bei verschiedenen Lastbedingungen durchgeführt werden. Folglich kann eine genauere Frühzündung geplant werden, was die Wahrscheinlichkeit von Zündungsklopfen reduziert.
  • Als ein Beispiel kann das EGR-System während bestimmter Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise wenn eine Motorlast über einer Schwellenlast liegt und/oder wenn ein MAP über einem Schwellendruck liegt, in einem offenen Schleifensteuermodus betrieben werden. In dem offenen Schleifensteuermodus wird der EGR-Massendurchsatz unabhängig von der DP-Sensorausgabe geschätzt, sondern vielmehr basierend auf Vorsteuerungs-Abbildungs-Ansaugkohlendioxiddaten basierend auf Motordrehzahl und -last; und ein Grad von Frühzündung wird basierend auf dem EGR-Massendurchsatz geplant, der basierend auf Kohlendioxidwerten in der Ansaugung geschätzt wird. Ferner wird während des offenen Schleifenmodus ein EGR-Ventil nicht basierend auf der DP-Sensorausgabe gesteuert, sondern vielmehr in einer vollständig geöffneten Position oder in einer nahezu vollständig geöffneten Position gehalten, die auf der Schwellenlast basiert.
  • Während Motorbetriebsbedingungen unterhalb der Schwelle kann das EGR-System in einem geschlossenen Schleifensteuermodus betrieben werden. In dem geschlossenen Schleifensteuermodus wird der EGR-Massendurchsatz basierend auf der DP-Sensorausgabe geschätzt und der Grad an Frühzündung wird basierend auf der DP-Sensor-basierten EGR-Massendurchsatzschätzung geplant. Ferner wird während des geschlossenen Schleifensteuermodus das EGR-Ventil basierend auf der DP-Sensorausgabe gesteuert. Beispielsweise wird das EGR-Ventil basierend auf einer Abweichung zwischen einer Ist-DP-Sensorausgabe und einer Soll-DP-Sensorausgabe eingestellt.
  • Auf diese Weise können durch Umschalten zwischen offener Schleifen- und geschlossener Schleifensteuerung des EGR-Systems genauere EGR-Durchsatzschätzungen durchgeführt werden. Folglich kann eine genauere Frühzündung geplant werden, die zu reduziertem Zündungsklopfen führen kann. Dadurch kann eine ungerechtfertigte Zündverzögerung reduziert werden, was zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verbessertem Leistungsverhalten führt. Daher kann durch Verwendung von offener Schleifensteuerung und geschlossener Schleifensteuerung des EGR-Systems basierend auf Lade- und Ansaugkrümmerdruck die technische Wirkung von genauerer EGR-Durchsatzschätzung, genauerer Frühzündung und reduziertem Zündungsklopfen erreicht werden, und dadurch kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie soll nicht entscheidende oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang lediglich durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die jegliche oben oder in jeglichem Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Biturbo-geladenen Motorsystems, das ein Hochdruck-EGR-System umfasst.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Drehzahl-Last-Abbildung, die offene und geschlossene Schleifen-EGR-Steuermodi darstellt.
  • 3 zeigt ein beispielhaftes Steuerblockdiagramm, das beispielhafte offene Schleifen- und geschlossene Schleifen-EGR-Steuerung veranschaulicht.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Umschalten zwischen geschlossenen Schleifen- und offenen Schleifen-EGR-Steuermodi veranschaulicht.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren für geschlossene Schleifen-EGR-Steuerung veranschaulicht.
  • 6 veranschaulicht eine beispielhafte EGR-Systemoperation gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für offene Schleifen- und geschlossene Schleifensteuerung eines EGR-Systems in einem Motorsystem (wie beispielsweise dem Motorsystem von 1) basierend auf Lade- und/oder Ansaugkrümmerdruck zur Verbesserung von EGR-Massendurchsatzschätzung in Bereichen mit hohen Abgaspulsationen. Im Speziellen kann das EGR-System, wie in 2 gezeigt, in einem geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus bei Motorbetriebsbedingungen unterhalb einer Schwellenlast betrieben werden, und wenn der Motor bei Lasten oberhalb der Schwellenlast arbeitet, kann das EGR-System in einem offenen Schleifenvorsteuerungsmodus betrieben werden. In manchen Beispielen kann das EGR-System zusätzlich oder alternativ dazu in dem geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus betrieben werden, wenn ein Krümmerabsolutdruck (MAP) unterhalb eines Schwellendrucks liegt, und wenn der MAP oberhalb des Schwellendrucks liegt, kann das EGR-System in dem geschlossenen Schleifenvorsteuerungsmodus betrieben werden. Ein Beispiel für den offenen Schleifenvorsteuerungsmodus und den geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus ist in einem Blockdiagramm in 3 veranschaulicht. Eine Steuerung, wie beispielsweise die Steuerung von 1, kann konfiguriert sein, um eine Steuerroutine durchzuführen, wie beispielsweise die beispielhafte Routine von 4 zum Umschalten des EGR-Systembetriebs zwischen offenen Schleifen- und geschlossenen Schleifenmodi und die beispielhafte Routine von 5 zum Betreiben des EGR-Systems in dem geschlossenen Schleifenmodus. Eine beispielhafte offene und geschlossene Schleifensteuerung des EGR-Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in 6 gezeigt.
  • Bezug nehmend auf 1 zeigt diese eine schematische Darstellung eines beispielhaften turbogeladenen Motorsystems 100, das einen Mehrfachzylinderverbrennungsmotor 10 und Biturbolader 120 und 130 umfasst, die identisch sein können. Als ein nichteinschränkendes Beispiel kann das Motorsystem 100 als ein Teil in einem Antriebssystem für einen Personenkraftwagen inkludiert sein. Obwohl sie hierin nicht dargestellt sind, können andere Motorkonfigurationen wie beispielsweise ein Motor mit einem einzelnen Turbolader oder ein Motor ohne einen Turbolader verwendet werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Das Motorsystem 100 kann zumindest teilweise durch eine Steuerung 12 und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 190 über eine Eingabevorrichtung 192 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 192 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 194 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Die Steuerung 12 kann ein Mikrocomputer sein, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte (z.B. einen Nurlesespeicherchip), Direktzugriffsspeicher, Keep-Alive-Speicher und einen Datenbus. Das Speichermedium Nurlesespeicher kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die nichtflüchtige Befehle darstellen, die zum Ausführen der hierin beschriebenen Routinen durch den Mikroprozessor ausführbar sind, sowie weiteren Varianten, die antizipiert werden, aber nicht spezifisch aufgeführt sind. Die Steuerung 12 kann konfiguriert sein, um Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 165 zu empfangen und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktuatoren 175 zu senden (verschiedene Beispiele dafür sind hierin beschrieben). Weitere Aktuatoren, wie beispielsweise eine Vielzahl von zusätzlichen Ventilen und Drosseln, können mit verschiedenen Stellen in dem Motorsystem 100 gekoppelt sein. Die Steuerung 12 kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Aktuatoren als Antwort auf die verarbeiteten Eingabedaten basierend auf darin programmierten Befehlen oder Code auslösen, die einer oder mehreren Routinen entsprechen. In anderen Worten, die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren von 1, einschließlich des DP-Sensors 217, des Ansaugkohlendioxidsensors 220, des Krümmerluftdruck(MAP)-Sensors 182 und des Ansaugsauerstoffsensors 168, und nutzt die verschiedenen Aktuatoren von 1, wie beispielsweise einen Motoraktuator für das Hochdruck-EGR-Ventil 210, Zündzeitpunkt etc., um den Motorbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Befehlen einzustellen. Beispielhafte Steuerroutinen sind hierin im Hinblick auf die 3 bis 5 beschrieben.
  • Das Motorsystem 100 kann Ansaugluft über einen Ansaugdurchlass 140 empfangen. Wie in 1 gezeigt, kann der Ansaugdurchlass 140 einen Luftfilter 156 und eine Lufteinzugssystem(AIS)-Drossel 115 umfassen. Die Position der AIS-Drossel 115 kann durch das Steuersystem über einen mit der Steuerung 12 kommunikativ gekoppelten Drosselaktuator 117 eingestellt werden.
  • Zumindest ein Teil der Ansaugluft kann an einen Kompressor 122 des Turboladers 120 über eine erste Verzweigung des Ansaugdurchlasses 140 geleitet werden, wie bei 142 angezeigt, und zumindest ein Teil der Ansaugluft kann an einen Kompressor 132 des Turboladers 130 über eine zweite Verzweigung des Ansaugdurchlasses 140 geleitet werden, wie bei 144 angezeigt. Dementsprechend umfasst das Motorsystem 100 ein Niedrigdruck-AIS-System (LP AIS) 191 stromaufwärts der Kompressoren 122 und 132 und ein Hochdruck-AIS-System (HP AIS) 193 stromabwärts der Kompressoren 122 und 132.
  • Eine Kurbelgehäusezwangsentlüftung(PCV)-Leitung 198 kann ein Kurbelgehäuse (nicht gezeigt) mit der zweiten Verzweigung 144 des Ansaugdurchlasses derart verbinden, dass Gase in dem Kurbelgehäuse auf gesteuerte Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden. Ferner können Verdampfungsemissionen aus einem Kraftstoffdampftank (nicht gezeigt) durch eine Kraftstoffdampfspülleitung 195 zum Verbinden des Kraftstoffdampftanks mit der zweiten Verzweigung 144 des Ansaugdurchlasses in den Ansaugdurchlass entlüftet werden.
  • Der erste Teil der gesamten Ansaugluft kann über einen Kompressor 122 komprimiert werden, wo er über einen Ansaugluftdurchlass 146 an den Ansaugkrümmer 160 bereitgestellt werden kann. Daher bilden die Ansaugdurchlässe 142 und 146 eine erste Verzweigung des Luftansaugsystems des Motors. Ebenso kann ein zweiter Teil der gesamten Ansaugluft über den Kompressor 132 komprimiert werden, wo er über einen Ansaugluftdurchlass 148 dem Ansaugkrümmer 160 bereitgestellt werden kann. Daher bilden die Ansaugdurchlässe 144 und 148 eine zweite Verzweigung des Luftansaugsystems des Motors. Wie in 1 gezeigt, kann Ansaugluft von den Ansaugdurchlässen 146 und 148 über einen gemeinsamen Ansaugdurchlass 149 zusammengeführt werden, bevor sie den Ansaugkrümmer 160 erreicht, wo die Ansaugluft dem Motor bereitgestellt werden kann. In manchen Beispielen kann der Ansaugkrümmer 160 einen Ansaugkrümmerdrucksensor 182 zum Schätzen eines Krümmerdrucks (MAP) und/oder einen Ansaugkrümmertemperatursensor 183 zum Schätzen einer Krümmerlufttemperatur (MCT) umfassen, wobei beide mit der Steuerung 12 kommunizieren. In dem dargestellten Beispiel umfasst der Ansaugdurchlass 149 auch einen Luftkühler 154 und eine Drossel 158. Die Position der Drossel 158 kann durch das Steuersystem über einen mit der Steuerung 12 kommunikativ gekoppelten Drosselaktuator 157 eingestellt werden. Wie dargestellt, kann die Drossel 158 in dem Ansaugdurchlass 149 stromabwärts des Luftkühlers 154 angeordnet sein und kann konfiguriert sein, den Strom eines in den Motor 10 eintretenden Ansauggasstroms einzustellen.
  • Wie in 1 gezeigt, kann ein Kompressorumgehungsventil (CBV) 152 in einem CBV-Durchlass 150 angeordnet sein und ein CBV 155 kann in einem CBV-Durchlass 151 angeordnet sein. In einem Beispiel können die CBVs 152 und 155 elektronische pneumatische CBVs (EPCBVs) sein. Die CBVs 152 und 155 können gesteuert werden, um die Freisetzung von Druck in dem Ansaugsystem zu ermöglichen, wenn der Motor aufgeladen wird. Ein stromaufwärts gelegenes Ende des CBV-Durchlasses 150 kann mit dem Ansaugdurchlass 144 stromaufwärts des Kompressors 132 gekoppelt sein und ein stromabwärts gelegenes Ende des CBV-Durchlasses 150 kann mit dem Ansaugdurchlass 148 stromabwärts des Kompressors 132 gekoppelt sein. Ebenso kann ein stromaufwärts gelegenes Ende des CBV-Durchlasses 151 mit dem Ansaugdurchlass 142 stromaufwärts des Kompressors 122 gekoppelt sein und ein stromabwärts gelegenes Ende des CBV-Durchlasses 151 kann mit dem Ansaugdurchlass 146 stromabwärts des Kompressors 122 gekoppelt sein. Abhängig von einer Position jedes CBV kann durch den entsprechenden Kompressor komprimierte Luft in den Ansaugdurchlass stromaufwärts des Kompressors (z.B. Ansaugdurchlass 144 für Kompressor 132 und Ansaugdurchlass 142 für Kompressor 122) rückgeführt werden. Beispielsweise kann CBV 152 sich öffnen, um komprimierte Luft stromaufwärts von Kompressor 132 rückzuführen, und/oder CBV 155 kann sich öffnen, um komprimierte Luft stromaufwärts von Kompressor 122 rückzuführen, um während ausgewählter Bedingungen Druck in das Ansaugsystem freizusetzen, um die Auswirkungen von Kompressorstoßbelastung zu reduzieren. CBVs 155 und 152 können entweder aktiv oder passiv durch das Steuersystem gesteuert werden.
  • Wie dargestellt, ist ein Kompressoreinlassdruck(CIP)-Sensor 196 in dem Ansaugdurchlass 142 angeordnet und ein HP-AIS-Drucksensor 169 ist in dem Ansaugdurchlass 149 angeordnet. Allerdings können in weiteren antizipierten Ausführungsformen die Sensoren 196 und 169 an anderen Stellen innerhalb des LP AIS bzw. HP AIS angeordnet sein.
  • Der Motor 10 kann eine Vielzahl von Zylindern 14 umfassen. In dem dargestellten Beispiel umfasst der Motor 10 sechs in einer V-Konfiguration angeordnete Zylinder. Im Speziellen sind die sechs Zylinder auf zwei Bänken 13 und 15 angeordnet, wobei jede Bank drei Zylinder umfasst. In alternativen Beispielen kann der Motor 10 zwei oder mehr Zylinder umfassen, wie beispielsweise 3, 4, 5, 8, 10 oder mehr Zylinder. Diese verschiedenen Zylinder können gleichmäßig aufgeteilt und in alternativen Konfigurationen angeordnet sein, wie beispielsweise als V, in Reihe, Boxer etc. Jeder Zylinder 14 kann mit einem Kraftstoffeinspritzventil 166 konfiguriert sein. In dem dargestellten Beispiel ist das Kraftstoffeinspritzventil 166 ein direktes Einspritzventil im Zylinder. Allerdings kann das Kraftstoffeinspritzventil 166 in weiteren Beispielen als ein Saugrohr-Kraftstoffeinspritzventil konfiguriert sein.
  • An jeden Zylinder 14 (hierin auch als Brennkammer 14 bezeichnet) über einen gemeinsamen Ansaugdurchlass 149 bereitgestellte Ansaugluft kann zur Kraftstoffverbrennung verwendet werden, und Verbrennungsprodukte können dann über bankspezifische Abgasdurchlässe ausgestoßen werden. In dem dargestellten Beispiel kann eine erste Bank 13 von Zylindern des Motors 10 Verbrennungsprodukte über einen gemeinsamen Abgasdurchlass 17 ausstoßen und eine zweite Bank 15 von Zylindern kann Verbrennungsprodukte über einen gemeinsamen Abgasdurchlass 19 ausstoßen.
  • Die Position von Ansaug- und Abgasventilen jedes Zylinders 14 kann über hydraulisch betätigte Heber, die mit Ventilstößeln gekoppelt sind, oder über mechanische Kolben, in denen Nockenscheiben verwendet werden, geregelt werden. In diesem Beispiel können zumindest die Ansaugventile jedes Zylinders 14 durch Nockenbetätigung unter Verwendung eines Nockenbetätigungssystems gesteuert werden. Im Speziellen kann das Ansaugventilnockenbetätigungssystem 25 einen oder mehrere Nocken umfassen und kann variable Nockenzeitgebung oder -anhebung für Ansaug- und/oder Abgasventile verwenden. In alternativen Ausführungsformen können die Ansaugventile durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Ebenso können die Abgasventile durch Nockenbetätigungssysteme oder elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. In noch einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Nocken nicht einstellbar sein.
  • Verbrennungsprodukte, die durch den Motor 10 über den Abgasdurchlass 17 ausgestoßen werden, können durch eine Abgasturbine 124 des Turboladers 120 geleitet werden, die wiederum über eine Welle 126 mechanische Arbeit an den Kompressor 122 bereitstellen kann, um der Ansaugluft Kompression bereitzustellen. Alternativ dazu kann ein Teil oder alle der durch den Abgasdurchlass 17 strömenden Abgase die Turbine 124 über einen durch ein Wastegate 128 gesteuerten Turbinenumgehungsdurchlass 123 umgehen. Die Position des Wastegates 128 kann durch einen durch die Steuerung 12 angewiesenen Aktuator (nicht gezeigt) gesteuert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 12 die Position des Wastegates 128 über einen durch ein Magnetventil gesteuerten pneumatischen Aktuator einstellen. Beispielsweise kann das Magnetventil ein Signal empfangen, um die Betätigung des Wastegates 128 über den pneumatischen Aktuator basierend auf der Differenz der Luftdrucke zwischen dem stromaufwärts des Kompressors 122 angeordneten Ansaugdurchlass 142 und dem stromabwärts des Kompressors 122 angeordneten Ansaugdurchlass 149 zu erleichtern. In weiteren Beispielen können weitere geeignete Ansätze außer einem Magnetventil zum Betätigen des Wastegates 128 verwendet werden.
  • Ebenso können Verbrennungsprodukte, die von dem Motor 10 über den Abgasdurchlass 19 ausgestoßen werden, durch die Abgasturbine 134 des Turboladers 130 geleitet werden, die wiederum über die Welle 136 mechanische Arbeit an den Kompressor 132 bereitstellen kann, um der durch die zweite Verzweigung des Motor-Ansaugsystems strömenden Ansaugluft Kompression bereitzustellen. Alternativ dazu kann ein Teil oder alle der durch den Abgasdurchlass 19 strömenden Abgase die Turbine 134 über einen durch das Wastegate 138 gesteuerten Turbinenumgehungsdurchlass 133 umgehen. Die Position des Wastegates 138 kann durch einen durch die Steuerung 12 angewiesenen Aktuator (nicht gezeigt) gesteuert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Steuerung 12 die Position des Wastegates 138 über ein Magnetventil, das einen pneumatischen Aktuator steuert, einstellen. Beispielsweise kann das Magnetventil ein Signal zum Erleichtern der Betätigung des Wastegates 138 über den pneumatischen Aktuator basierend auf der Differenz der Luftdrucke zwischen dem stromaufwärts des Kompressors 132 angeordneten Ansaugdurchlass 144 und dem stromabwärts des Kompressors 132 angeordneten Ansaugdurchlass 149 empfangen. In weiteren Beispielen können weitere geeignete Ansätze außer einem Magnetventil zum Betätigen des Wastegates 138 verwendet werden.
  • In manchen Beispielen können die Abgasturbinen 124 und 134 als Turbinen variabler Geometrie konfiguriert sein, worin die Steuerung 12 die Position der Turbinenimpellerschaufeln (oder -flügel) einstellen kann, um das Energieausmaß, das von dem Abgasstrom erhalten wird und an ihren jeweiligen Kompressor übertragen wird, zu variieren. Alternativ dazu können die Abgasturbinen 124 und 134 als Turbinen variabler Düsen konfiguriert sein, worin die Steuerung 12 die Position der Turbinendüse einstellen kann, um das Energieausmaß zu variieren, das von dem Abgasstrom erhalten wird und an ihren jeweiligen Kompressor übertragen wird. Beispielsweise kann das Steuersystem konfiguriert sein, um die Flügel- oder Düsenposition der Abgasturbinen 124 und 134 über jeweilige Aktuatoren unabhängig zu variieren. Durch die Zylinder über den Abgasdurchlass 19 ausgestoßene Verbrennungsprodukte können über einen Abgasdurchlass 180 stromabwärts der Turbine 134 in die Atmosphäre geleitet werden, während über den Abgasdurchlass 17 ausgestoßene Verbrennungsprodukte über einen Abgasdurchlass 170 stromabwärts der Turbine 124 in die Atmosphäre geleitet werden können. Die Abgasdurchlässe 170 und 180 können eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen umfassen, wie beispielsweise einen Katalysator, und einen oder mehrere Abgassensoren. Beispielsweise kann der Abgasdurchlass 170, wie in 1 gezeigt, eine stromabwärts der Turbine 124 angeordnete Emissionssteuervorrichtung 129 umfassen, und der Abgasdurchlass 180 kann eine stromabwärts der Turbine 134 angeordnete Emissionssteuervorrichtung 127 umfassen. Die Emissionssteuervorrichtungen 127 und 129 können selektive katalytische Reduktions(SCR)-Vorrichtungen, Dreiwegkatalysatoren (TWC), NOX-Fallen, verschiedene weitere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein. Ferner können die Emissionssteuervorrichtungen 127 und 129 in manchen Ausführungsformen während des Betriebs des Motors 10 periodisch regeneriert werden, indem zumindest ein Zylinder des Motors z.B. innerhalb eines bestimmten Luft/Kraftstoffverhältnisses betrieben wird.
  • Das Motorsystem 100 kann ferner ein oder mehrere Abgasrückführungs(EGR)-Systeme zum Rückführen zumindest eines Teils des Abgases von dem Abgaskrümmer zu dem Ansaugkrümmer umfassen. Diese können ein oder mehrere Hochdruck-EGR-Systeme zum Bereitstellen von Hochdruck-EGR (HP EGR) und ein oder mehrere Niederdruck-EGR-Schleifen (nicht gezeigt) zum Bereitstellen von Niederdruck-EGR (LP EGR) umfassen.
  • In dem dargestellten Beispiel kann das Motorsystem 100 ein HP-EGR-System 206 umfassen. In dem dargestellten Beispiel kann das Motorsystem 100 mit einem HP-EGR-System auf nur einer Bank des V-Motors ausgerüstet sein. Das HP-EGR-System 206 leitet einen Sollanteil von Abgas von dem gemeinsamen Abgasdurchlass 17 stromaufwärts der Turbine 124 zu dem Ansaugkrümmer 160 stromabwärts der Ansaugdrossel 158 weiter. Alternativ dazu kann das HP-EGR-System 206 zwischen dem Abgasdurchlass 17 und dem Ansaugdurchlass 193 stromabwärts des Kompressors 122 angeordnet sein. Die dem Ansaugkrümmer 160 bereitgestellte Menge an HP-EGR kann durch die Steuerung 12 über das in dem HP-EGR-Durchlass 208 gekoppelte EGR-Ventil 210 variiert werden. Beispielsweise kann die Steuerung 12 eine Position des EGR-Ventils 210 einstellen, indem sie ein Steuersignal (z.B. ein elektrisches Signal wie beispielsweise Spannung oder Strom) an einen Aktuator des EGR-Ventils, beispielsweise einen Motor, der ein Gleichstrommotor sein kann, sendet, um eine Sollmenge an HP EGR bereitzustellen. In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform umfasst das HP-EGR-System 206 einen stromaufwärts des EGR-Ventils 210 angeordneten EGR-Kühler 212. Der EGR-Kühler 212 kann Wärme von dem rückgeführten Abgas beispielsweise zu dem Motorkühlmittel abweisen.
  • Ferner kann ein Differenzialdruck(DP)-Sensor 217 innerhalb des EGR-Durchlasses angeordnet sein. Der DP-Sensor 217 kann eine Anzeige von Druck und/oder Temperatur und/oder Konzentration des Abgases bereitstellen. In einem Beispiel kann eine Ausgabe des DP-Sensors 217 mit einer Ausgabe des MAP-Sensors 182 verwendet werden, um einen EGR-Massendurchsatz zu schätzen. Beispielsweise kann der DP-Sensor 217 einen Druckabfall an einer stromabwärts des EGR-Ventils 210 angeordneten EGR-Durchsatzsteuerungsöffnung 219 detektieren, der in Kombination mit dem MAP eine Anzeige der Menge an EGR bereitstellen kann. Als solcher kann der DP-Sensor 217 der Steuerung 12 ein Differenzialdrucksignal DP an der EGR-Öffnung bereitstellen. In manchen Beispielen kann der Sensor 217 ein Krümmerabsolutdruck(MAP)-Abfühlelement und ein Differenzialdruck(DP)-Abfühlelement sowie ein Krümmertemperaturabfühlelement umfassen. In manchen Beispielen kann die Durchsatzsteuerungsöffnung 219 stromaufwärts des EGR-Ventils 210 oder stromabwärts des EGR-Ventils 210 wie dargestellt angeordnet sein. In manchen Beispielen kann ein zusätzlicher Sensor eine EGR-Ventilposition abfühlen, um EGR-Ventildurchsatzbereichsänderungen basierend auf Befehlen von der Steuerung 12 abzufühlen und so Rückkopplungssteuerung für Ventilpositionssteuerung bereitzustellen.
  • Das Motorsystem 100 kann auch eine zweite Hochdruck-EGR-Schleife (nicht gezeigt) zum Rückführen zumindest eines Teils des Abgases von dem Abgasdurchlass 19 stromaufwärts der Turbine 134 zu dem Ansaugdurchlass 148 stromabwärts des Kompressors 132 oder zu dem Ansaugkrümmer 160 stromabwärts der Ansaugdrossel 158 umfassen. EGR-Durchsatz durch die HP-EGR-Schleife 208 kann über das HP-EGR-Ventil 210 gesteuert werden.
  • Das EGR-Ventil 210 kann konfiguriert sein, um eine Menge und/oder Rate an durch die entsprechenden EGR-Durchlässe umgeleitetem Abgas einzustellen, um einen Soll-EGR-Verdünnungsprozentsatz der in den Motor eintretenden Ansaugladung zu erreichen. Als ein spezifisches Beispiel kann das EGR-Ventil 210 während des Motorbetriebs bei niedrigeren Lastbedingungen unter einer Schwellenlast basierend auf einem Rückkopplungsregelungsmechanismus gesteuert werden, um einen Soll-EGR-Massendurchsatz zu erreichen. Beispielsweise, wenn die Motorlast unter der Schwelle liegt, kann eine Ausgabe von dem DP-Sensor 217 verwendet werden, um einen Ist-EGR-Massendurchsatz (d.h. EGR-Massendurchsatz zu einer gegebenen Zeit) zu schätzen. Basierend auf Motorbetriebsbedingungen (z.B. Motordrehzahl und Motorlast) kann ein Soll-EGR-Massendurchsatz bestimmt werden. Die Motorsteuerung kann dann eine Abweichung zwischen dem Ist- und dem Soll-EGR-Massendurchsatz bestimmen und das EGR-Ventil 210 basierend auf der Abweichung einstellen. Ferner kann basierend auf dem Ist-EGR-Massendurchsatz, der basierend auf der DP-Sensorausgabe bestimmt wird, ein Grad von Frühzündung geplant werden. In manchen Beispielen kann eine Abweichung zwischen einer Ist-(oder gemessenen)DP-Sensorausgabe und einer Soll-DP-Sensorausgabe durch die Steuerung verwendet werden, um das EGR-Ventil 210 einzustellen.
  • Auf diese Weise kann bei einem Betrieb bei Lasten unterhalb der Schwellenlast Rückkopplung von dem DP-Sensor verwendet werden, um das EGR-Ventil zu steuern, um einen Soll-EGR-Massendurchsatz bereitzustellen. In anderen Worten, das EGR-System wird während des Motorbetriebs unterhalb der Schwellenlast in einem geschlossenen Schleifenmodus mit Rückkopplung von dem DP-Sensor betrieben.
  • Bei einem Betrieb bei höheren Lasten oberhalb der Schwellenlast kann jedoch pulsierender Abgasstrom herbeiführen, dass der DP-Sensor einen höheren EGR-Massendurchsatz als den tatsächlichen EGR-Massendurchsatz anzeigt. Beispielsweise kann der DP-Sensor aufgrund der quadratischen Mittelwerte der Abgaspulsationen eine höhere Spannung als die tatsächliche Spannung ausgeben. Folglich kann der DP-Sensor einen höheren EGR-Massendurchsatz als den tatsächlichen EGR-Massendurchsatz anzeigen. Um daher die Genauigkeit der EGR-Durchsatzschätzung zu verbessern, wenn der Motor bei höheren Lasten oberhalb der Schwelle arbeitet, kann der Ist-EGR-Massendurchsatz zu einer gegebenen Zeit unabhängig von der DP-Sensorausgabe bestimmt werden, sondern vielmehr von einer Ausgabe eines Ansaugkohlendioxidsensors 220 abgeleitet werden. Beispielsweise kann eine Abbildung, welche die Ansaugkohlendioxidwerte mit dem EGR-Prozentsatz bei verschiedenen Drehzahl- und Lastbedingungen korreliert, innerhalb eines Speichers der Steuerung gespeichert sein. Dann kann der EGR-Massendurchsatz basierend auf der durch den Ansaugkohlendioxidsensor gemessenen Ansaugkohlendioxidkonzentration und dem durch einen MAF-Sensor gemessenen Motorluftstrom bestimmt werden. Dann wird der Grad von Frühzündung basierend auf dem EGR-Durchsatz, der basierend auf dem Ansaugkohlendioxidsensor geschätzt wird, bestimmt.
  • Ferner kann die Motorsteuerung während des Motorbetriebs bei Lasten oberhalb der Schwelle aufgrund von oben diskutierter die DP-Sensorausgabe verfälschender Abgaspulsation das EGR-Ventil nicht basierend auf der DP-Sensorausgabe einstellen, sondern es kann vielmehr ein offener Schleifensteuerungsmechanismus des EGR-Systems verwendet werden. Das heißt, das EGR-Ventil kann bei einer offenen Schleifenposition gehalten werden, wenn der Motor oberhalb der Schwellenlast arbeitet, und der Ist-EGR-Massendurchsatz wird basierend auf dem Ansaugkohlendioxidsensor geschätzt. In einem Beispiel kann die offene Schleifenposition eine vollständig geöffnete Position des EGR-Ventils 210 sein. In einem weiteren Beispiel kann die offene Schleifenposition auf der Schwellenlast basieren. Beispielsweise kann die Steuerung bei der Schwellenlast das EGR-Ventil auf eine Schwellenlastposition einstellen, um einen Soll-EGR-Durchsatz bereitzustellen. Dann, solange die Last bei oder über der Schwellenlast bleibt, kann das EGR-Ventil auf der Schwellenlastposition gehalten werden und der Ist-EGR-Massendurchsatz kann basierend auf den abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt werden.
  • In manchen Beispielen kann die Schwellenlast auf einer vollständig geöffneten Position des EGR-Ventils 210 basieren. In solchen Fällen kann die Schwellenlastposition die vollständig geöffnete Position sein. In manchen Beispielen kann die Schwellenlastposition eine nahezu vollständig geöffnete Position sein.
  • In dem dargestellten Beispiel ist der Ansaugkohlendioxidsensor an einer Verbindung des Ansaugdurchlasses 149 und des HP-EGR-Durchlasses 208 angeordnet. Allerdings kann der Ansaugkohlendioxidsensor in weiteren Ausführungsformen innerhalb des Ansaugdurchlasses 149 stromabwärts der Drossel 158 angeordnet sein. Der Ansaugkohlendioxidsensor kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige von Kohlendioxidkonzentration in der Ansaugladung sein.
  • Auf diese Weise kann bei einem Betrieb bei Lasten bei oder oberhalb der Schwelle Rückkopplung von dem DP-Sensor nicht verwendet werden, um das EGR-Ventil zu steuern; vielmehr kann das EGR-Ventil auf einer der Schwellenlast entsprechenden spezifischen Position gehalten werden oder das EGR-Ventil kann vollständig geöffnet sein, und die EGR-Durchsatzschätzung zum Planen der Zündung kann auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten basieren. In anderen Worten, während des Motorbetriebs oberhalb der Schwellenlast wird das EGR-System in einem offenen Schleifenmodus ohne Feedback von dem DP-Sensor betrieben, sondern vielmehr basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe.
  • Während das obige Beispiel das Umschalten zwischen offenem Schleifen- und geschlossenem Schleifenbetrieb des EGR-Systems als Antwort auf Last beschreibt, haben die Erfinder ferner identifiziert, dass Abgaspulsationen DP-Sensormessabweichungen verursachen, wenn ein basierend auf MAP-Sensor 182 bestimmter Krümmerabsolutdruck (MAP) über einem Schwellendruck (wie beispielsweise 26 Zoll Hg) liegt. Daher kann der EGR-Systembetrieb zwischen geschlossenem Schleifen- und offenem Schleifenbetrieb als Antwort auf MAP umschalten. Dementsprechend kann in einem Beispiel während des Motorbetriebs unterhalb der Schwellenlast und/oder wenn MAP unter dem Schwellendruck liegt, das EGR-System in dem geschlossenen Schleifenmodus (Regelungsmodus) betrieben werden; und während des Motorbetriebs oberhalb der Schwellenlast und/oder wenn MAP über dem Schwellendruck liegt, kann das EGR-System in dem offenen Schleifenmodus (Steuerungsmodus) betrieben werden.
  • Daher kann durch Umschalten zwischen offenem Schleifen- und geschlossenem Schleifenmodus des Betriebs des EGR-Systems die Auswirkung von Abgaspulsation auf die EGR-Durchsatzschätzung reduziert werden. Daher können genauere EGR-Durchsatzschätzungen erhalten werden, was zu genauerer Planung von Frühzündung führt. Dadurch kann Zündungsklopfen reduziert werden, was zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verbessertem Leistungsverhalten führt.
  • Obwohl das hierin dargestellte Beispiel ein aufgeladenes Motorsystem zeigt, gilt ferner anzumerken, dass das Umschalten zwischen dem offenen Schleifen- und dem geschlossenen Schleifenbetrieb des EGR-Systems zum Reduzieren der Auswirkung von Abgaspulsation auf die EGR-Durchsatzschätzung in weiteren Motorkonfigurationen angewendet werden kann, wie beispielsweise einem selbstansaugenden Motor, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Ein beispielhaftes Diagramm, das die Motordrehzahl entlang der X-Achse und die Motorlast entlang der Y-Achse darstellt und Bereiche von offenem Schleifen- und geschlossenem Schleifenbetrieb des EGR-Systems anzeigt, ist in 2 gezeigt. Im Speziellen zeigt 2 den Betrieb des EGR-Systems in dem offenen Schleifenmodus bei Lasten oberhalb der Schwelle 202 und den Betrieb des EGR-Systems in dem geschlossenen Schleifenmodus bei Lasten unterhalb der Schwelle 202. Während das in 2 gezeigte Beispiel Bereiche von offener Schleifen- und geschlossener Schleifen-EGR-Systemsteuerung in einer Drehzahl-Last-Abbildung anzeigt, gilt anzumerken, dass der EGR-Systembetrieb zusätzlich oder alternativ dazu auf MAP basieren kann, wie oben kurz diskutiert. Beispielsweise kann das EGR-System in dem offenen Schleifenmodus betrieben werden, wenn die Motorlast über der Schwellenlast 202 liegt und/oder wenn MAP (beispielsweise basierend auf MAP-Sensor 182 bestimmt) über einem Schwellendruck liegt; andernfalls kann das EGR-System in dem geschlossenen Schleifenmodus betrieben werden. Details des Betreibens des EGR-Systems in dem offenen Schleifenmodus und dem geschlossenen Schleifenmodus und Umschalten zwischen den zwei Modi sind ferner unten in Bezug auf die 3 bis 6 beschrieben.
  • Obwohl die obigen Beispiele das Schätzen von EGR-Massendurchsatz während des offenen Schleifensteuermodus basierend auf dem Ansaugkohlendioxidsensor veranschaulichen, versteht es sich, dass in manchen Beispielen ein Ansaugsauerstoffsensor 168 zur EGR-Massendurchsatzschätzung verwendet werden kann. In dem dargestellten Beispiel ist der Ansaugsauerstoffsensor stromabwärts des Luftkühlers 154 angeordnet. Allerdings kann der Sensor 168 in anderen Ausführungsformen an einer Verbindung der Ansaugdurchlässe 146, 148 und 149 und stromaufwärts des Luftkühlers 154 oder einer anderen Stelle entlang des Ansaugdurchlasses 149, wie beispielsweise stromabwärts der Drossel 158, angeordnet sein. Der Ansaugsauerstoffsensor (IAO2) 168 kann jeglicher geeignete Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige der Sauerstoffkonzentration der Ansaugladung sein, wie beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor, Ansaug-UEGO(Universal- oder Großbereich-Abgassauerstoff)-Sensor, Zweistufensauerstoffsensor etc. Die Steuerung 12 kann die prozentuelle Verdünnung des EGR-Durchsatzes basierend auf Rückkopplung von dem Ansaugsauerstoffsensor 168 schätzen. In manchen Beispielen kann die Steuerung dann eines oder mehrere von EGR-Ventil 121, AIS-Drossel 115 oder anderen Aktuatoren einstellen, um einen Soll-EGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugladung zu erreichen.
  • Das Motorsystem 100 kann zusätzlich zu den oben erwähnten verschiedene Sensoren 165 umfassen. Wie in 1 gezeigt, kann der gemeinsame Ansaugdurchlass 149 einen Drosselansaugdruck(TIP)-Sensor 172 zum Schätzen eines Drosselansaugdrucks (TIP) und/oder einen Drosselansaugtemperatursensor 173 zum Schätzen einer Drossellufttemperatur (TCT) umfassen, wobei jeder mit der Steuerung 12 kommuniziert. Obwohl hierin nicht dargestellt, kann ferner jeder der Ansaugdurchlässe 142 und 144 einen Massenluftdurchsatzsensor umfassen oder alternativ dazu kann der Massenluftdurchsatzsensor in einem gemeinsamen Kanal 140 angeordnet sein.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 ist ein beispielhaftes Verfahren 300 für geschlossenen Schleifen- und offenen Schleifenbetrieb eines EGR-Systems, wie beispielsweise des EGR-Systems 206 in 1, in einer Blockdiagrammform gezeigt. Im Speziellen umfasst das Verfahren 300 bei Lasten oberhalb einer Schwelle das Betreiben des EGR-Systems in einem offenen Schleifenmodus (Steuerungsmodus) 330, wobei eine EGR-Durchsatzschätzung auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten basiert; und bei Lasten unterhalb der Schwelle basiert das Betreiben des EGR-Systems in einem geschlossenen Schleifenmodus 320 (Regelungsmodus) auf einem Druckrückkopplungsmechanismus für EGR-Durchsatzsteuerung durch Steuern des EGR-Ventils durch eine PID-Steuerung.
  • Wenn die Motorlast unterhalb der Schwelle liegt, bestimmt die Steuerung einen Soll-EGR-Prozentsatz von frischem Luftstrom (%EGR) basierend auf der Motordrehzahl und -last. Dann bestimmt die Steuerung bei 306 basierend auf der Motorluftmasse (wie aus MAP und Drehzahldichteberechnungen oder einem Massenluftstromsensor bestimmt) eine Soll-EGR-Masse (DES EM).
  • Als Nächstes, bei 308, kann ein Soll-Differenzialdruck (DES DP) basierend auf der Soll-EGR-Masse und dem gemessenen MAP von Block 310 bestimmt werden. Block 310 kann den berechneten MAP basierend auf Drucken enthalten, die durch einen am Ansaugkrümmer angeordneten DP-Sensor, wie beispielsweise Sensor 217 in 1, detektiert werden. Als Nächstes, bei 312, kann eine Soll-DP-Sensorspannung (DES VOLTAGE) basierend auf DES DP berechnet werden. Dann, bei 313, kann ein Abweichungssignal (ERROR) basierend auf DES VOLTAGE von Block 312 und eine Ist-DP-Sensorspannung (Block 314) von dem DP-Sensor berechnet werden. Eine bei Block 316 gezeigte PID-Steuerung kann dann ein Betätigungssignal basierend auf dem berechneten ERROR-Signal bestimmen. Das Betätigungssignal kann verwendet werden, um EGR-Durchsatz durch Steuern des EGR-Ventils, wie beispielsweise des EGR-Ventils 210, durch die PID-Steuerung einzustellen. Beispielsweise kann durch Bereitstellen des Betätigungssignals an einen Motoraktuator, wie beispielsweise Aktuator 340, eine Position des EGR-Ventils auf eine Sollposition eingestellt werden, um die Soll-EGR-Masse (DES EM) dem Motor bereitzustellen. Das Betätigungssignal kann beispielsweise ein Arbeitszyklus oder ein Spannungssignal sein.
  • Ferner kann während einer geschlossenen Schleifensteuerung ein Ist-EGR-Durchsatz basierend auf der Ist-DP-Sensorspannung geschätzt werden und ein Grad von Frühzündung kann basierend auf dem Ist-EGR-Durchsatz basierend auf der Ist-DP-Sensorspannung geplant werden.
  • Auf diese Weise kann während des geschlossenen Schleifenmodus der EGR-Durchsatz basierend auf einem Druckrückkopplungsmechanismus von dem DP-Sensor eingestellt werden, der das Steuern des EGR-Durchsatzes durch das EGR-Ventil basierend auf einer zwischen der Soll-Sensorspannung und der Ist-Sensorspannung berechneten Abweichung umfasst. In manchen Beispielen kann eine Abweichung zwischen dem basierend auf der Ist-Sensorspannung bestimmten Ist-EGR-Massendurchsatz und dem Soll-EGR-Massendurchsatz (DESEM) verwendet werden, um Rückkopplungssteuerung des EGR-Ventils bereitzustellen.
  • Wenn die Motorlast über der Schwelle liegt, kann das EGR-System in dem bei 330 angegebenen offenen Schleifensteuermodus betrieben werden. Während des offenen Schleifenmodus kann die Steuerung das EGR-Ventil auf eine vollständig geöffnete Position einstellen und, wie bei 332 angegeben, kann der Ist-EGR-Massendurchsatz basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt werden, die durch einen innerhalb des Ansaugkrümmers angeordneten Kohlendioxidsensor/-analysator, wie beispielsweise den in 1 gezeigten Sensor 220, gemessen werden. Beispielsweise können die Ansaugkohlendioxidwerte mit EGR-Prozentsatz bei verschiedenen Drehzahl- und Lastbedingungen abgebildet werden und in einer Verweistabelle oder einer Abbildung in einem Speicher der Steuerung gespeichert werden. Dann kann basierend auf den gemessenen/geschätzten Ansaugkohlendioxidausmaßen ein EGR-Prozentsatz berechnet werden. Im Folgenden kann der Ist-EGR-Massendurchsatz als eine Funktion des EGR-Prozentsatzes und der Motorluftmasse bestimmt werden. Dann, bei 334, kann basierend auf dem Ist-EGR-Massendurchsatz ein Grad von Frühzündung geplant werden.
  • In einem Beispiel als Antwort auf eine Laständerung von einer ersten Last unterhalb einer Schwelle zu einer zweiten Last oberhalb der Schwelle kann ein Übergang von einer geschlossenen Schleifen-EGR-Durchsatzsteuerung zu einer offenen Schleifen-EGR-Durchsatzsteuerung erfolgen, worin während des Übergangs das EGR-Ventil auf eine vollständig geöffnete Position gestellt wird. Ferner kann während des Übergangs, während das EGR-Ventil geöffnet wird, angenommen werden, dass das EGR-Ventil in einer vollständig geöffneten Position ist, und der EGR-Massendurchsatz kann basierend auf durch den innerhalb des Ansaugkrümmers angeordneten Kohlendioxidsensor gemessenen Ansaugkohlendioxidausmaßen geschätzt werden. Beispielsweise kann eine Verweistabelle, die Ansaugkohlendioxidwerte mit EGR-Prozentsatz für offene Schleifensteuerung abbildet, in einem Speicher der Steuerung gespeichert sein. Beim Schätzen der Ansaugkohlendioxidwerte kann die Steuerung den EGR-Prozentsatz basierend auf der Verweistabelle schätzen. Der geschätzte EGR-Massendurchsatz kann dann basierend auf dem geschätzten EGR-Prozentsatz berechnet werden und ein Grad von Frühzündung kann basierend auf der geschätzten EGR-Masse geplant werden. Auf diese Weise können während Hochlastbedingungen durch Schätzen des EGR-Durchsatzes basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten und unabhängig von der DP-Sensorausgabe Abweichungen in der EGR-Durchsatzschätzung aufgrund von Abgaspulsationen, welche die DP-Sensorausgabe beeinflussen, reduziert werden.
  • Als Antwort auf eine Laständerung von der zweiten Last oberhalb der Schwelle zu einer ersten Last unterhalb der Schwelle erfolgt ferner ein Übergang von offener Schleifen-EGR-Durchsatzsteuerung zu geschlossener Schleifen-EGR-Durchsatzsteuerung, worin während des Übergangs zu der geschlossenen Schleifen-EGR-Durchsatzsteuerung das EGR-Ventil von einer vollständig geöffneten Position zu einer geschlosseneren Position gestellt wird. Das Betätigungssignal zum Einstellen des EGR-Ventils in eine geschlossenere Position basiert auf einem Soll-EGR-Durchsatz, der basierend auf der aktuellen Drehzahl- und Lastbedingung bestimmt wird. Allerdings kann zum Planen der Frühzündung während der Übergangsperiode, während der das EGR-Ventil in die geschlossenere Position gestellt wird, der EGR-Durchsatz basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten bestimmt werden und die Frühzündung kann basierend auf den Ansaugkohlendioxidwerten eingestellt werden. Beim Abschließen des Übergangs kann die Frühzündung basierend auf der EGR-Massendurchsatzrate, die basierend auf der DP-Sensorausgabe bestimmt wird, geplant werden.
  • Auf diese Weise kann der Betrieb des EGR-Systems zwischen einem offenen Schleifenmodus und einem geschlossenen Schleifenmodus basierend auf Last gewechselt werden, um eine genauere Schätzung des EGR-Massendurchsatzes zu erhalten.
  • Obwohl das obige Beispiel einen EGR-Systembetrieb basierend auf Last veranschaulicht, kann das EGR-System in einem Beispiel, wenn die Last unterhalb der Schwelle liegt und/oder wenn ein MAP (basierend auf einer Ausgabe von einem MAP-Sensor, wie beispielsweise Sensor 182 in 1) unterhalb eines Schwellendrucks liegt, in dem geschlossenen Schleifenmodus betrieben werden; und wenn die Last oberhalb der Schwelle liegt und/oder wenn der MAP oberhalb des Schwellendrucks liegt, kann das EGR-System in dem offenen Schleifenmodus betrieben werden. In einem Beispiel kann der Schwellendruck 26 Zoll Hg betragen.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Betreiben eines EGR-Systems wie beispielsweise des EGR-Systems 206 in 1, umfassend ein EGR-Ventil, wie beispielsweise Ventil 210 in 1, in einem Motor, wie beispielsweise Motor 10 in 1, veranschaulicht. Im Speziellen veranschaulicht das Verfahren 400 das Umschalten zwischen geschlossenem Schleifen- und offenem Schleifenbetrieb des EGR-Systems. Obwohl das Verfahren 400 geschlossenen Schleifen- und offenen Schleifenbetrieb des EGR-Systems in Bezug auf das in 1 dargestellte aufgeladene Motorsystem veranschaulicht, gilt anzumerken, dass das Verfahren 400 und der Rest der hierin umfassten Verfahren auf weitere Motorsysteme anwendbar sind, wie beispielsweise einen selbstansaugenden Motor, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Ferner können Befehle zum Ausführen des Verfahrens 400 und des Rests der hierin umfassten Verfahren durch eine Steuerung, wie beispielsweise die in 1 gezeigte Steuerung 12, basierend auf in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Befehlen und in Verbindung mit von den Sensoren des Motorsystems, wie beispielsweise den oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktuatoren des Motorsystems nutzen, um den Motorbetrieb gemäß den unten beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Das Verfahren 400 beginnt bei 402. Bei 402 umfasst das Verfahren 400 das Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Diese können beispielsweise Motordrehzahl und -last, Fahrerdrehmomentanforderung (basierend auf der Gaspedalposition), Aufladung, MAP, MAF, BP, Motortemperatur, EGR-Massendurchsatz, Luft-Kraftstoff-Verhältnis etc. umfassen. Basierend auf Motorbetriebsbedingungen und Drehmomentanforderung kann die Fahrzeugsteuerung ein oder mehrere Motoraktuatoreinstellungen vornehmen. Die vorgenommenen Aktuatoreinstellungen können beispielsweise Zündzeitpunkt, EGR-Ventilöffnung, variable Nockenzeitgebung (VCT), AFR, Drosselöffnung etc. umfassen.
  • Als Nächstes, bei 404, umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen, ob eine Motorlast größer als eine Schwellenlast ist. In manchen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ dazu bestimmt werden, ob MAP größer als ein Schwellendruck ist. In einem Beispiel kann die Schwelle einer Last in dem höheren Lastbereich entsprechen. Beispielsweise kann die Schwellenlast 9 bar mittlere Bremsleistung (BMEP) betragen. In einem weiteren Beispiel kann die Schwelle auf einer vollständig geöffneten Position des EGR-Ventils basieren. Bei der Schwellenlast und darüber kann aufgrund von Abgaspulsationen in dem turbogeladenen Motor ein Differenzialdruck(DP)-Sensor, wie beispielsweise Sensor 217 in 1, der zum Schätzen eines EGR-Massendurchsatzes verwendet wird eine höhere Spannung ausgeben, was zu einer höheren EGR-Durchsatzschätzung als dem tatsächlichen EGR-Durchsatz führt. Wenn daher der Motor bei oder oberhalb der Schwellenmotorlast betrieben wird, kann das EGR-System in einem offenen Schleifenmodus betrieben werden, der nicht auf der DP-Sensorausgabe für EGR-Durchsatzschätzung basiert, sondern vielmehr wird der EGR-Durchsatz basierend auf einem Ansaugkohlendioxidsensor, wie beispielsweise Sensor 220 in 1, geschätzt, wie unten diskutiert. Ferner kann in dem hierin diskutierten beispielhaften Verfahren 400 das EGR-Ventil beim Betreiben in dem offenen Schleifenmodus in einer vollständig geöffneten Position gehalten werden.
  • Dementsprechend, wenn die Motorlast größer als die Schwelle ist, fährt das Verfahren 400 mit 406 fort. Bei 406 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen, ob das EGR-Ventil vollständig geöffnet ist. Beispielsweise bei einem Betrieb bei einer ersten Motorlast unterhalb einer Schwelle vor einem Übergang von der ersten Motorlast zu einer zweiten Motorlast bei oder oberhalb der Schwelle kann der Motor in dem geschlossenen Schleifenmodus für EGR-Durchsatzsteuerung arbeiten. Folglich kann vor dem Übergang die EGR-Ventilposition basierend auf Rückkopplung von dem DP-Sensor eingestellt werden, um einen Soll-EGR-Durchsatz bereitzustellen. Daher kann es sein, dass das EGR-Ventil vor dem Übergang nicht vollständig geöffnet ist, und wenn die Last von der ersten Last zu der zweiten Last wechselt, kann es sein, dass das EGR-Ventil nicht vollständig geöffnet ist. Wenn dementsprechend bestimmt wird, dass das EGR-Ventil zu einer Zeit, wenn die Last oberhalb der Schwelle liegt, nicht vollständig geöffnet ist, fährt das Verfahren 400 mit 408 fort.
  • Bei 408 umfasst das Verfahren 400 das Stellen des EGR-Ventils in eine vollständig geöffnete Position. Beispielsweise kann das Stellen des EGR-Ventils in die vollständig geöffnete Position das Einstellen des EGR-Ventils von einer weniger geöffneten Position zu einer mittleren, mehr geöffneten Position und schließlich zu einer vollständig geöffneten Position umfassen. Der Übergang von der weniger geöffneten Position zu der vollständig geöffneten Position kann eine oder mehrere mittlere mehr geöffnete Position umfassen. In manchen Beispielen, beispielsweise wenn ein EGR-Ventilöffnungswert an der weniger geöffneten Position größer als ein Schwellenöffnungswert ist, kann das EGR-Ventil von der weniger geöffneten Position zu der vollständig geöffneten Position ohne mittlere mehr geöffnete Positionen übergehen. Ferner kann die Zündung während des Stellens basierend auf EGR-Durchsatz geplant werden, der auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt wird. Beim Stellen des EGR-Ventils in die vollständig geöffnete Position fährt das Verfahren 400 mit 412 fort.
  • Zurückkehrend zu 406, wenn bestimmt wird, dass das EGR-Ventil vollständig geöffnet ist, fährt das Verfahren 400 mit 410 fort. Bei 410 umfasst das Verfahren 400 das Halten des EGR-Ventils in der vollständig geöffneten Position. Das EGR-Ventil kann in der vollständig geöffneten Position gehalten werden, solange die Last bei oder oberhalb der Schwelle bleibt.
  • Obwohl in diesem beispielhaften Verfahren 400 das EGR-Ventil in eine vollständig geöffnete Position gestellt wird, gilt anzumerken, dass in manchen Beispielen, wenn die Last über die Schwelle steigt, das EGR-Ventil in eine Schwellenlastposition geöffnet werden kann, die möglicherweise keine vollständig geöffnete Position ist, und in der Schwellenlastposition gehalten werden kann, solange die Last oberhalb der Schwelle bleibt. Die Schwellenlastposition kann beispielsweise eine nahezu vollständig geöffnete Position sein.
  • Als Nächstes fährt das Verfahren 400 mit 412 fort. Bei 412 umfasst das Verfahren 400 das Schätzen von EGR-Massendurchsatz (414) basierend auf abgebildeten Kohlendioxidwerten im Einlass und unabhängig von DP-Sensorausgabe, während das EGR-Ventil in der vollständig geöffneten Position gehalten wird. Das heißt, das EGR-System wird in einem offenen Schleifenmodus-Vorsteuerungsmodus betrieben, worin das EGR-Ventil in der vollständig geöffneten Position gehalten wird, bis die Last unter die Schwelle sinkt, und während das EGR-Ventil in der vollständig geöffneten Position ist, wird der EGR-Massendurchsatz basierend auf einer Ausgabe von dem Kohlendioxidsensor, Motorlast und Motordrehzahl und Massenluftstrom geschätzt. Beispielsweise kann der EGR-Massendurchsatz basierend auf einer Verweistabelle geschätzt werden, die Ansaugkohlendioxidwerte auf EGR-Prozentsätze basierend auf Motordrehzahl und Motorlast abbildet. Basierend auf dem geschätzten EGR-Prozentsatz von den abgebildeten Kohlendioxidwerten und dem Massenluftstrom kann der EGR-Massendurchsatz geschätzt werden. Ferner umfasst das Verfahren 400 bei 414 das Ausschalten der EGR-Systemdiagnostik (416) während des EGR-Betriebs in dem offenen Schleifenmodus.
  • Beim Schätzen des EGR-Massendurchsatzes fährt das Verfahren 400 mit 418 fort. Bei 418 umfasst das Verfahren 400 das Planen von Zündung basierend auf der geschätzten EGR-Masse. Auf diese Weise kann durch Umschalten zu offener Schleifen-Vorsteuerung des EGR-Stroms, wenn der Motor bei oder oberhalb der Lastschwelle arbeitet, und Planen von Zündung basierend auf einem geschätzten EGR-Strom von den abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten anstatt der DP-Sensorausgabe potentielles Zündungsklopfen reduziert werden. Folglich kann ungerechtfertigte Zündverzögerung reduziert werden, was zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verbessertem Leistungsverhalten führen kann.
  • In einem Beispiel kann das Umschalten von geschlossener Schleifen-Steuerung zu offener Schleifen-Vorsteuerung des EGR-Stroms als Antwort darauf, dass MAP den Schwellendruck erreicht oder ihn überschreitet, durchgeführt werden. In einem Beispiel kann der Schwellendruck auf einem MAP basieren, bei dem das EGR-Ventil vollständig geöffnet ist. In einem weiteren Beispiel kann der Schwellendruck ein vorbestimmter Wert sein, wie beispielsweise 26 Zoll Hg.
  • Zurückkehrend zu 404, wenn bestimmt wird, dass die Last nicht größer als die Schwelle ist, fährt das Verfahren 400 mit 420 fort. Bei 420 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen, ob EGR-Durchsatzsteuerung in dem offenen Schleifenmodus betrieben wird. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass EGR-Durchsatzsteuerung in dem offenen Schleifenmodus arbeitet, wenn das EGR-Ventil nicht als Antwort auf DP-Sensorausgabe eingestellt wird und wenn EGR-Durchsatzschätzung auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten und nicht DP-Sensorausgabe basiert. In manchen Beispielen kann zusätzlich oder alternativ dazu bestimmt werden, dass EGR-Durchsatzsteuerung in dem offenen Schleifenmodus arbeitet, wenn ein offenes Schleifenindikatorkennzeichen festgelegt wird.
  • Wenn die Antwort bei 420 JA lautet, fährt das Verfahren 400 mit 422 fort. Beispielsweise bei einem Betrieb bei einer dritten Motorlast bei oder oberhalb der Schwelle vor einem Übergang von der dritten Motorlast zu einer vierten Motorlast unterhalb der Schwelle kann der Motor in dem offenen Schleifenmodus für EGR-Durchsatzsteuerung arbeiten. Wenn die Last von der dritten Last zu der vierten Last wechselt, kann die EGR-Durchsatzsteuerung daher in dem offenen Schleifenmodus erfolgen. Wenn dementsprechend bestimmt wird, dass die EGR-Durchsatzsteuerung in dem offenen Schleifenmodus arbeitet, wenn die Last unterhalb der Schwelle liegt, fährt das Verfahren 400 mit 422 fort. Bei 422 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen eines Soll-EGR-Durchsatzes basierend auf aktueller Motordrehzahl und Motorlast.
  • Beim Bestimmen des Soll-EGR-Durchsatzes fährt das Verfahren 400 mit 424 fort. Bei 424 umfasst das Verfahren 400 das Stellen des EGR-Ventils von der vollständig geöffneten Position in eine Soll-Öffnungsposition, wobei die Soll-Öffnungsposition auf dem Soll-EGR-Durchsatz basiert. Beispielsweise kann die Soll-Öffnungsposition eine weniger geöffnete Position sein, und daher kann das EGR-Ventil von der vollständig geöffneten Position in eine weniger geöffnete Position geschlossen werden. Während des Stellens kann das EGR-System weiterhin in dem offenen Schleifenmodus arbeiten, bis die Soll-EGR-Ventilposition erreicht ist. Dementsprechend kann während des Stellens die Zündung basierend auf EGR-Schätzung von abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten geplant werden.
  • Als Nächstes, beim Einstellen des EGR-Ventils in die Sollposition, fährt das Verfahren 400 mit 426 fort. Bei 426 wird die EGR-Durchsatzsteuerung in einem geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus betrieben. Das Betreiben in dem geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus umfasst das Einstellen des EGR-Ventils basierend auf Rückkopplung von dem DP-Sensor, um eine Schätzung von Ist-EGR-Durchsatz bereitzustellen, und das Einstellen von Zündung basierend auf Ist-EGR-Durchsatzschätzung von der DP-Sensorausgabe. Details des Betreibens des EGR-Systems in einer geschlossenen Schleifenkonfiguration werden in Bezug auf 5 weiter ausgeführt.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 5 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Betreiben des EGR-Systems in einem geschlossenen Schleifenmodus veranschaulicht.
  • Bei 502 umfasst das Verfahren 500 das Bestimmen eines Soll-Abgasrückführungsprozentsatzes (EGR %) basierend auf Motordrehzahl und -last. Als Nächstes, bei 504, umfasst das Verfahren 500 das Berechnen eines Soll-EGR-Durchsatzes (DESEM) basierend auf Soll-EGR-Prozentsatz und Motorluftstrom (wie aus MAP und Drehzahldichteberechnungen oder einem Massenluftstromsensor bestimmt). Der Soll-EGR-Durchsatz kann gemäß der folgenden Formel berechnet werden: Soll-EGR-Durchsatz (DESEM) = Motorluftstrom·EGR %/(1 – EGR %)
  • Als Nächstes, bei 506, umfasst das Verfahren das Messen oder Schätzen eines Ist-EGR-Durchsatzes basierend auf Ausgabe von einem DP-Sensor wie beispielsweise Sensor 217 in 1. Beispielsweise wird ein Differenzialdruck an der EGR-Durchsatzsteuerungsöffnung, wie beispielsweise Öffnung 219 in 1, aus der DP-Sensorausgabe bestimmt. Dann kann der Ist-EGR-Durchsatz als eine Funktion von Differenzialdruck und MAP bestimmt werden, beispielsweise basierend auf einer Quadratwurzel des Produkts. Dann wird Zündung basierend auf dem Ist-EGR-Durchsatz geplant.
  • Als Nächstes, bei 510, umfasst das Verfahren 500 das Bestimmen einer Abweichung zwischen dem Ist-EGR-Durchsatz und dem Soll-EGR-Durchsatz. In einem Beispiel kann eine Proportional-Integral-Differenzial(PID)-Steuerung verwendet werden, um die Abweichung zu berechnen. Es können verschiedene weitere Steuerarchitekturen verwendet werden, wie beispielsweise eine Proportional-Steuerung oder eine Proportional-Integral-Steuerung oder verschiedene weitere Steuerungen, einschließlich Rückkopplungs- und Vorsteuerungs-kombinierte Steuerwirkung.
  • Als Nächstes, bei 512, umfasst das Verfahren 500 das Einstellen eines EGR-Ventils, wie beispielsweise des Ventils 210 in 1, basierend auf der Abweichung. Beispielsweise ein Betätigungssignal basierend auf einem berechneten ERROR-Signal. Das Betätigungssignal kann verwendet werden, um den EGR-Durchsatz durch Steuern des EGR-Ventils einzustellen. Im Speziellen kann das Betätigungssignal durch die Steuerung an einen Gleichstrommotoraktuator, wie beispielsweise Aktuator 340 in 3, der das EGR-Ventil steuert, gesendet werden.
  • Auf diese Weise kann das EGR-System in einem geschlossenen Schleifenrückkopplungsmodus während des Motorbetriebs bei Lasten unterhalb der Schwelle betrieben werden.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 6 ist eine beispielhafte Abbildung 600 gezeigt, die eine EGR-Durchsatzsteuerung veranschaulicht. Im Speziellen veranschaulicht 6 das Umschalten zwischen einer offenen Schleifensteuerung und einer geschlossenen Schleifensteuerung eines EGR-Systems, wie beispielsweise des EGR-Systems 206 in 1, umfassend ein EGR-Ventil, wie beispielsweise EGR-Ventil 210 in 1, als Antwort auf Last gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • Die Abfolge von 6 kann durch Ausführen von Befehlen in dem System von 1 gemäß dem Verfahren von 4 in Kooperation mit dem Verfahren von 5 bereitgestellt werden. Vertikale Markierungen zu den Zeitpunkten t0 bis t4 stellen Zeitpunkte von Interesse während der Abfolge dar.
  • Im Speziellen stellt die erste Kurve von oben in 6 Last über Zeit dar, und die Last steigt in Richtung des Y-Achsenpfeils. Spur 604 stellt eine Änderung der Last dar und die horizontale Linie 602 stellt eine Schwellenlast dar.
  • Die zweite Kurve von oben in 6 stellt einen EGR-Systemsteuermodus dar. Spur 606 stellt einen Betrieb des EGR-Systems in einem offenen Schleifenmodus oder einem geschlossenen Schleifenmodus dar.
  • Die dritte Kurve von oben in 6 stellt eine EGR-Ventilposition über Zeit dar, und eine EGR-Ventilöffnung steigt in Richtung des Y-Achsenpfeils. Spur 608 stellt eine Ist-Änderung der EGR-Ventilöffnung dar.
  • Die vierte Kurve von oben in 6 stellt einen Status von EGR-Systemdiagnostik dar. Spur 610 stellt den Status von EGR-Systemdiagnostik dar.
  • Bei t0 und zwischen t0 und t1 kann der Motor bei einer Last unterhalb der Schwelle arbeiten. Dementsprechend kann das EGR-System in einem geschlossenen Schleifenmodus arbeiten. Folglich kann das EGR-Ventil basierend auf Rückkopplung von einem DP-Sensor, wie beispielsweise dem Sensor 217 in 1, eingestellt werden. Das heißt, wie in 3 diskutiert, das EGR-Ventil kann während der geschlossenen Schleifensteuerung basierend auf einer Abweichung zwischen einer Ist-DP-Sensorspannung und einer Soll-DP-Sensorspannung eingestellt werden, wobei die Soll-DP-Sensorspannung auf einem Soll-EGR-Durchsatz basiert, der als eine Funktion von Motormassenluftstrom und Soll-EGR-Prozentsatz bei aktuellen Drehzahl- und Lastbedingungen geschätzt wird. Wenn die Last ferner unterhalb der Schwelle liegt und das EGR-System in dem geschlossenen Schleifenmodus arbeitet, kann ein Ist-EGR-Durchsatz basierend auf der Ist-DP-Sensorspannung berechnet werden und die Zündung kann basierend auf dem bestimmten Ist-EGR-Durchsatz geplant werden. Ferner kann während der Zeitpunkte bei t0 und zwischen t0 und t1 EGR-Systemdiagnostik durchgeführt werden, wenn Eingabebedingungen erfüllt sind.
  • Bei t1 erreicht die Motorlast die Schwelle. Als Antwort darauf, dass die Last die Schwelle erreicht, kann das EGR-System zwischen t1 und t2 von dem geschlossenen Schleifensteuermodus zu dem offenen Schleifensteuermodus umschalten. Das Umschalten zu der offenen Schleifensteuerung umfasst das Stellen des EGR-Ventils von einer weniger geöffneten Position zu einer vollständig geöffneten Position. In manchen Beispielen umfasst das Umschalten zu einer offenen Schleifensteuerung das Stellen des EGR-Ventils in eine Schwellenlastposition, die eine vollständig geöffnete Position oder keine vollständig geöffnete Position sein kann. Das Umschalten in eine offene Schleifensteuerung umfasst ferner das Schätzen des Ist-EGR-Durchsatzes basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten und nicht DP-Sensorausgabe (z.B. DP-Sensorspannung). Im Speziellen kann der EGR-Durchsatz während des Umschaltens, während das EGR-Ventil geöffnet wird, basierend auf einer Abbildung geschätzt werden, die Ansaugkohlendioxidwerte bei unterschiedlicher Motordrehzahl und -last mit EGR-Prozentsatz abbildet. Die Ansaugkohlendioxidwerte können basierend auf einer Ausgabe von einem Kohlendioxidsensor, wie beispielsweise dem Sensor 220 in 1, gemessen werden. Ferner kann Zündung während des Umschaltens zu dem offenen Schleifensteuermodus, während das EGR-Ventil in die vollständig geöffnete Position gestellt wird, basierend auf dem Ist-EGR-Durchsatz geplant werden, der basierend auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt wird.
  • Bei t2 und zwischen t2 und t3 bleibt die Motorlast oberhalb der Schwelle. Dadurch wird das EGR-System basierend auf der offenen Schleifensteuerung betrieben. Das Betreiben des EGR-Systems in dem offenen Schleifensteuermodus umfasst das Halten des EGR-Ventils in einer vollständig geöffneten Position und das Schätzen des Ist-EGR-Durchsatzes basierend auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten. In manchen Beispielen kann das EGR-Ventil in der Schwellenlastposition gehalten werden. Ferner wird die Zündung während der offenen Schleifensteuerung basierend auf dem Ist-EGR-Durchsatz geplant, der basierend auf abgebildeten Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt wird.
  • Auf diese Weise können bei Hochlastbedingungen (z.B. über 9 bar BMEP) Abweichungen in der Ist-EGR-Durchsatzschätzung, die aufgrund von Abgaspulsationen auftreten, die herbeiführen, dass der DP-Sensor eine höhere Spannung als die Ist-Spannung ausgibt, durch Schätzen des Ist-EGR-Durchsatzes basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten und nicht basierend auf DP-Sensorausgabe reduziert werden. Folglich kann übermäßige Frühzündung aufgrund von Überschätzung des Ist-EGR-Durchsatzes durch DP-Sensorausgabe reduziert werden. Dadurch kann Zündungsklopfen reduziert werden.
  • Bei t3 sinkt die Motorlast unter die Schwelle. Als Antwort darauf, dass die Motorlast unter die Schwelle sinkt, wird der EGR-Systembetrieb zu der geschlossenen Schleifensteuerung gewechselt. Dementsprechend wird bei t3 und zwischen t3 und t4 ein Soll-EGR-Durchsatz basierend auf Motordrehzahl- und Lastbedingungen berechnet und das EGR-Ventil wird in eine erste Sollposition eingestellt, um den Soll-EGR-Durchsatz bereitzustellen. Beispielsweise kann, wie oben in Bezug auf 3 diskutiert, die erste Sollposition auf einer Soll-Sensorspannung basieren, die aus einem Soll-Differenzialdruck bestimmt wird, wobei der Soll-Differenzialdruck unter Verwendung einer grafischen Darstellung aus einem Soll-EGR-Durchsatz bestimmt wird. Der Soll-EGR-Durchsatz kann als eine Funktion eines Soll-EGR-Prozentsatzes und Motorluftstroms berechnet werden, wobei der Soll-EGR-Prozentsatz auf Motordrehzahl und -last basiert. Beim Berechnen der Soll-Sensorspannung wird ein Steuersignal an einen Aktuator des EGR-Ventils gesendet, um das EGR-Ventil von der vollständig geöffneten Position in die erste Sollposition einzustellen. Das Steuersignal kann beispielsweise ein Spannungspegel oder ein Arbeitszyklus sein.
  • Ferner umfasst das Einstellen des EGR-Ventils von der vollständig geöffneten Position in die erste Sollposition das Stellen des EGR-Ventils von der vollständig geöffneten Position in die Sollposition. Wenn beispielsweise die erste Sollposition eine geschlossenere Position ist, kann das EGR-Ventil von der vollständig geöffneten Position in eine mittlere, weniger geschlossene Position gestellt werden und dann in die geschlossenere Position gestellt werden. Der Übergang von der vollständig geöffneten Position zu der geschlosseneren (oder weniger geöffneten) Position kann eine oder mehrere mittlere, weniger geschlossene (oder mehr geöffnete) Positionen umfassen. Ferner wird der Ist-EGR-Durchsatz während des Stellens von der vollständig geöffneten Position in die erste Sollposition, bis die erste Sollposition erreicht ist, basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten berechnet, und die Zündung wird basierend auf dem Ist-EGR-Durchsatz geplant, der basierend auf Ansaugkohlendioxidwerten berechnet wird.
  • Zusammengefasst wird das EGR-Ventil während des Umschaltens von dem offenen Schleifensteuermodus zu dem geschlossenen Schleifensteuermodus von der vollständig geöffneten Position in die erste Sollposition eingestellt, wobei die erste Sollposition basierend auf der Soll-Differenzialdrucksensorspannung für den Soll-EGR-Durchsatz bei aktuellen Drehzahl- und Lastbedingungen geschätzt wird. Ferner wird der Ist-EGR-Durchsatz während des Umschaltens, bis das EGR-Ventil in die erste Sollposition eingestellt ist, aus den Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt und die Zündung wird basierend auf dem Ist-EGR-Durchsatz geplant, der aus den Ansaugkohlendioxidwerten geschätzt wird.
  • Ferner kann zwischen t1 und t4, wenn die EGR-Durchsatzschätzung auf dem Ansaugkohlendioxidsensor basiert und das EGR-System in einem offenen Schleifenmodus betrieben wird, EGR-Systemdiagnostik nicht durchgeführt werden (z.B. EGR-Ventil, DP-Sensor oder EGR-Kühlerdiagnostik können nicht durchgeführt werden).
  • Als Nächstes, bei t4, ist das EGR-Ventil in der ersten Sollposition. Ferner bleibt die Motorlast bei t4 und über t4 hinaus unterhalb der Schwelle. Dementsprechend wird das EGR-System bei t4 und über t4 hinaus in dem geschlossenen Schleifensteuermodus betrieben und daher wird der Ist-EGR-Durchsatz basierend auf der DP-Sensorausgabe berechnet und die Zündung wird basierend auf dem EGR-Durchsatz geplant, der basierend auf der DP-Sensorausgabe berechnet wird. Ferner wird zwischen t4 und darüber hinaus die Position des EGR-Ventils basierend auf einer Abweichung zwischen der Ist-DP-Sensorspannung und der Soll-DP-Sensorspannung eingestellt, wobei die Soll-DP-Sensorspannung auf einem Soll-EGR-Durchsatz bei aktuellen Drehzahl- und Lastbedingungen basiert. In anderen Worten, während der geschlossenen Schleifensteuerung wird Rückkopplung von dem DP-Sensor zur Steuerung der EGR-Ventilposition verwendet.
  • Auf diese Weise kann durch das Umschalten des Betriebs des EGR-Systems zwischen einem offenen Schleifensteuermodus und einem geschlossenen Schleifensteuermodus abhängig von Motorlastbedingungen eine genauere EGR-Durchsatzschätzung durchgeführt werden. Folglich kann eine genauere Zündplanung durchgeführt werden. Dadurch kann beispielsweise Zündungsklopfen aufgrund von übermäßiger Frühzündung von übermäßiger EGR-Durchsatzschätzung reduziert werden. Daher können Zündverzögerungsmaßnahmen zum Entgegenwirken von Zündungsklopfen reduziert werden, was zu verbesserter Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Effizienz führt.
  • Während das vorliegende Beispiel das Umschalten zwischen offenem Schleifen- und geschlossenem Schleifenbetrieb des EGR-Systems als Antwort auf Last veranschaulicht, kann der EGR-Systembetrieb zwischen geschlossenem Schleifen- und offenem Schleifenbetrieb als Antwort auf Krümmerabsolutdruck (MAP) umschalten. Dementsprechend kann das EGR-System in einem Beispiel während des Motorbetriebs unterhalb der Schwellenlast und/oder wenn MAP unterhalb des Schwellendrucks liegt, in dem geschlossenen Schleifenmodus betrieben werden; und während des Motorbetriebs oberhalb der Schwellenlast und/oder wenn MAP oberhalb des Schwellendrucks liegt, kann das EGR-System in dem offenen Schleifenmodus betrieben werden. Ferner können der EGR-Systembetrieb in dem geschlossenen Schleifenmodus und offenen Schleifenmodus und der Übergang zwischen den zwei Modi wie hierin diskutiert auf verschiedene Motorkonfigurationen angewendet werden, wie beispielsweise einen aufgeladenen Motor mit Hochdruck- und/oder Niederdruck-EGR und einen selbstansaugenden Motor.
  • In einem Beispiel umfasst ein Verfahren für einen Motor das Schätzen eines Abgasrückführungs(EGR)-Massendurchsatzes basierend auf einer Differenzialdrucksensorausgabe, wenn eine Motorlast unterhalb einer Schwelle liegt, das Schätzen des EGR-Massendurchsatzes basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe, wenn die Motorlast oberhalb der Schwelle liegt, und unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe; und das Anpassen eines Zündzeitpunkts basierend auf dem geschätzten EGR-Massendurchsatz. In einem ersten Beispiel des Verfahrens ist ein EGR-Ventil in einer vollständig geöffneten Position, wenn die Motorlast über der Schwelle liegt. Ein zweites Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls das erste Beispiel und umfasst ferner das Ausschalten der EGR-Systemdiagnostik, wenn die Motorlast oberhalb der Schwelle liegt. Ein drittes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und umfasst ferner während eines ersten Übergangs von einer ersten Last unterhalb der Schwelle zu einer zweiten Last oberhalb der Schwelle das Schätzen des Abgasrückführungsmassendurchsatzes unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe und basierend auf der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe. Ein viertes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass während des Übergangs ein EGR-Ventil in eine vollständig geöffnete Position gestellt wird. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und umfasst ferner während eines zweiten Übergangs von der zweiten Last oberhalb der Schwelle zu der ersten Last unterhalb der Schwelle das Schätzen des Abgasrückführungsmassendurchsatzes unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe und basierend auf der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass ein EGR-Ventil von einer vollständig geöffneten Position in eine weniger geöffnete Position geschlossen wird, wobei die weniger geöffnete Position auf einem Soll-EGR-Durchsatz bei der zweiten Last basiert. Ein siebtes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass die EGR eine Hochdruck-EGR (HP EGR) ist. Ein achtes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis siebten Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass der Motor ein V-Motor ist; und den Fall, dass die HP-EGR auf nur einer Bank des Motors erfolgt.
  • In einem weiteren Beispiel umfasst ein Verfahren für einen Motor als Antwort auf einen über einen Schwellendruck steigenden Krümmerabsolutdruck das Stellen des EGR-Ventils in eine vollständig geöffnete Position; und das Einstellen der Zündung basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe. In einem ersten Beispiel für das Verfahren umfasst das Einstellen der Zündung basierend auf der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe das Bestimmen eines EGR-Prozentsatzes basierend auf abgebildeten Daten, wobei die abgebildeten Daten den EGR-Prozentsatz mit der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe bei unterschiedlichen Motordrehzahl- und Lastbedingungen korrelieren; das Bestimmen eines EGR-Durchsatzes basierend auf dem EGR-Prozentsatz und der Motorluftmasse; und das Planen eines Grads von Frühzündung basierend auf dem EGR-Durchsatz. Ein zweites Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls das erste Beispiel und umfasst ferner als Antwort darauf, dass der MAP unter den Schwellendruck fällt, das Stellen des EGR-Ventils von der vollständig geöffneten Position in eine Sollposition, wobei die Sollposition auf Motordrehzahl und -last basiert; und das Einstellen von Zündung basierend auf einer Ausgabe von einem Differenzialdruck(DP)-Sensor, der den Differenzialdruck an einer Öffnung in einem EGR-Durchlass misst. Ein drittes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass die Sollposition eine geschlossenere Position ist; und den Fall, dass ein Grad der Öffnung des EGR-Ventils in der geschlosseneren Position auf der Motordrehzahl und -last basiert. Ein viertes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass das Einstellen der Zündung basierend auf der Differenzialdruck(DP)-Sensorausgabe Folgendes umfasst: das Bestimmen eines EGR-Durchsatzes basierend auf der Differenzialdrucksensorausgabe; und das Planen eines Grads von Frühzündung basierend auf dem EGR-Durchsatz. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und umfasst ferner, wenn der MAP über dem Schwellendruck liegt, das Halten des EGR-Ventils in der vollständig geöffneten Position; und wenn der MAP unter dem Schwellendruck liegt, das Steuern des EGR-Ventils basierend auf einer Abweichung zwischen der DP-Sensorausgabe und einer Soll-Sensorausgabe, wobei die Soll-Sensorausgabe auf einem Soll-EGR-Durchsatz bei aktueller Motordrehzahl und -last basiert.
  • In einem weiteren Beispiel umfasst ein Verfahren für einen Motor während einer ersten Bedingung das Betreiben eines EGR-Ventils basierend auf einer Abweichung zwischen einer Soll-DP-Sensorausgabe und einer gemessenen DP-Sensorausgabe und das Einstellen des Zündzeitpunkts basierend auf der gemessenen DP-Sensorausgabe; und während einer zweiten Bedingung das Betreiben des EGR-Ventils unabhängig von der DP-Sensorausgabe und das Einstellen des Zündzeitpunkts basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorspannung. In einem ersten Beispiel für das Verfahren umfasst die erste Bedingung eine Motorlast unterhalb einer Schwelle und die zweite Bedingung umfasst eine Motorlast oberhalb der Schwelle, wobei die Schwellenlast auf dem EGR-Ventil in einer vollständig geöffneten Position basiert. Ein zweites Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls das erste Beispiel und umfasst ferner während eines ersten Übergangsereignisses von der ersten Bedingung zu der zweiten Bedingung das Stellen des EGR-Ventils in die vollständig geöffnete Position, während der Zündzeitpunkt basierend auf einer angenommenen vollständig geöffneten EGR-Ventilposition und der Ansaugkohlendioxidsensorspannung basiert; und worin das Betreiben des EGR-Ventils unabhängig von der DP-Sensorausgabe das Betreiben des EGR-Ventils in der vollständig geöffneten Position umfasst. Ein drittes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und umfasst ferner während eines zweiten Übergangsereignisses von der zweiten Bedingung zu der ersten Bedingung das Stellen des EGR-Ventils von einer vollständig geöffneten Position in eine weniger geöffnete Position basierend auf einer Soll-EGR, während der Zündzeitpunkt basierend auf der angenommenen vollständig geöffneten EGR-Ventilposition und der Ansaugkohlendioxidsensorspannung eingestellt wird; und das Ausschalten der EGR-Systemdiagnostik während der zweiten Bedingung und während des ersten und zweiten Übergangsereignisses. Ein viertes Beispiel für das Verfahren umfasst gegebenenfalls eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und umfasst ferner den Fall, dass die erste Bedingung einen Krümmerabsolutdruck (MAP) unterhalb eines Schwellendrucks umfasst und die zweite Bedingung den MAP oberhalb des Schwellendrucks umfasst.
  • Es gilt anzumerken, dass hierin umfassten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Befehle in nichtflüchtigem Speicher gespeichert werden und können von dem Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Motorhardware umfasst, ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen darstellen. Als solche können verschiedene veranschaulichte Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt werden oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Verarbeitungsreihenfolge die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erreicht, sondern sie ist zur leichteren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Aktionen, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmierenden Code graphisch darstellen, wobei die beschriebenen Aktionen durchgeführt werden, indem die Befehle in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung umfasst.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen sind, da verschiedene Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Motoren mit vier gegenläufigen Kolben und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und weitere hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche zeigen im Speziellen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden, auf. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Patentansprüche sind als die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente umfassend zu verstehen, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Vorlegen neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Patentansprüche, seien sie in Bezug auf die ursprünglichen Patentansprüche weiter, enger, gleich oder unterschiedlich im Schutzumfang, werden auch als innerhalb des Anmeldungsgegenstands der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.

Claims (20)

  1. Verfahren für einen Motor, umfassend: Schätzen eines Abgasrückführungs(EGR)-Massendurchsatzes basierend auf einer Differenzialdrucksensorausgabe, wenn eine Motorlast unterhalb einer Schwelle liegt; Schätzen des EGR-Massendurchsatzes basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe, wenn die Motorlast oberhalb der Schwelle liegt, und unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe; und Einstellen eines Zündzeitpunkts basierend auf dem geschätzten EGR-Massendurchsatz.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin ein EGR-Ventil in einer vollständig geöffneten Position ist, wenn die Motorlast oberhalb der Schwelle liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend das Abschalten der EGR-Systemdiagnostik, wenn die Motorlast oberhalb der Schwelle liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend während eines ersten Übergangs von einer ersten Last unterhalb der Schwelle zu einer zweiten Last oberhalb der Schwelle das Schätzen des Abgasrückführungsmassendurchsatzes unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe und basierend auf der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, worin während des Übergangs ein EGR-Ventil in eine vollständig geöffnete Position gestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend während eines zweiten Übergangs von der zweiten Last oberhalb der Schwelle zu der ersten Last unterhalb der Schwelle das Schätzen des Abgasrückführungsmassendurchsatzes unabhängig von der Differenzialdrucksensorausgabe und basierend auf der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, worin ein EGR-Ventil von einer vollständig geöffneten Position in eine weniger geöffnete Position geschlossen gestellt wird, wobei die weniger geöffnete Position auf einem Soll-EGR-Durchsatz bei der zweiten Last basiert.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, worin die EGR eine Hochdruck-EGR (HP EGR) ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, worin der Motor ein V-Motor ist; und worin die HP EGR auf nur einer Bank des Motors erfolgt.
  10. Verfahren für einen Motor, umfassend: als Antwort darauf, dass ein Krümmerabsolutdruck (MAP) über einen Schwellendruck steigt, Stellen eines EGR-Ventils in eine vollständig geöffnete Position; und Einstellen der Zündung basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorausgabe.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, worin das Einstellen der Zündung basierend auf der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe Folgendes umfasst: Bestimmen eines EGR-Prozentsatzes basierend auf abgebildeten Daten, wobei die abgebildeten Daten den EGR-Prozentsatz mit der Ansaugkohlendioxidsensorausgabe bei verschiedenen Motordrehzahl- und Lastbedingungen korrelieren; Bestimmen eines EGR-Durchsatzes basierend auf dem EGR-Prozentsatz und der Motorluftmasse; und Planen eines Grads von Frühzündung basierend auf dem EGR-Durchsatz.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: als Antwort darauf, dass der MAP unter den Schwellendruck fällt, Stellen des EGR-Ventils von der vollständig geöffneten Position in eine Sollposition, wobei die Sollposition auf Motordrehzahl und -last basiert; und Einstellen der Zündung basierend auf einer Ausgabe von einem Differenzialdruck(DP)-Sensor, der den Differenzialdruck an einer Öffnung in einem EGR-Durchlass misst.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Sollposition eine geschlossenere Position ist; und worin ein Grad der Öffnung des EGR-Ventils in der geschlosseneren Position auf der Motordrehzahl und -last basiert.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, worin das Einstellen der Zündung basierend auf der Differenzialdruck(DP)-Sensorausgabe Folgendes umfasst: Bestimmen eines EGR-Durchsatzes basierend auf der Differenzialdrucksensorausgabe; und Planen eines Grad von Frühzündung basierend auf dem EGR-Durchsatz.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend, wenn der MAP oberhalb der Schwelle liegt, das Halten des EGR-Ventils in der vollständig geöffneten Position; und wenn der MAP unterhalb der Schwelle liegt, das Steuern des EGR-Ventils basierend auf einer Abweichung zwischen der DP-Sensorausgabe und einer Soll-Sensorausgabe, wobei die Soll-Sensorausgabe auf einem Soll-EGR-Durchsatz bei aktueller Motordrehzahl und -last basiert.
  16. Verfahren für einen Motor, umfassend: während einer ersten Bedingung das Betreiben eines EGR-Ventils basierend auf einer Abweichung zwischen einer Soll-DP-Sensorausgabe und einer gemessenen DP-Sensorausgabe und das Einstellen des Zündzeitpunkts basierend auf der gemessenen DP-Sensorausgabe; und während einer zweiten Bedingung das Betreiben des EGR-Ventils unabhängig von der DP-Sensorausgabe und das Einstellen des Zündzeitpunkts basierend auf einer Ansaugkohlendioxidsensorspannung.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, worin die erste Bedingung eine Motorlast unterhalb einer Schwellenlast umfasst und die zweite Bedingung die Motorlast oberhalb der Schwellenlast umfasst, wobei die Schwellenlast auf dem EGR-Ventil in einer vollständig geöffneten Position basiert.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend während eines ersten Übergangsereignisses von der ersten Bedingung zu der zweiten Bedingung das Stellen des EGR-Ventils in die vollständig geöffnete Position, während der Zündzeitpunkt basierend auf einer angenommenen vollständig geöffneten EGR-Ventilposition und der Ansaugkohlendioxidsensorspannung eingestellt wird; und worin das Betreiben des EGR-Ventils unabhängig von der DP-Sensorausgabe das Betreiben des EGR-Ventils in der vollständig geöffneten Position umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend während eines zweiten Übergangsereignisses von der zweiten Bedingung zu der ersten Bedingung das Stellen des EGR-Ventils von einer vollständig geöffneten Position in eine weniger geöffnete Position basierend auf einer Soll-EGR, während der Zündzeitpunkt basierend auf der angenommenen vollständig geöffneten EGR-Ventilposition und der Ansaugkohlendioxidsensorspannung eingestellt wird; und das Ausschalten der EGR-Systemdiagnostik während der zweiten Bedingung und während des ersten und des zweiten Übergangsereignisses.
  20. Verfahren nach Anspruch 16, worin die erste Bedingung einen Krümmerabsolutdruck (MAP) unterhalb eines Schwellendrucks umfasst und die zweite Bedingung den MAP oberhalb des Schwellendrucks umfasst.
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