DE102017211442B4 - Method for determining the ambient air humidity of a motor vehicle - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Ermitteln der Feuchte der Umgebungsluft in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor (1) und Abgasrückführung (LP-EGR, HP-EGR) bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr unter Verwendung eines stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten Abgassensors (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsluftfeuchte unter Verwendung eines weiteren, stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten Abgassensors (6) ermittelt wird und zur Korrektur einer Messung des Luftmassenstroms und zur Korrektur einer Schätzung der Abgasrückführungsrate verwendet wird.Method for determining the humidity of the ambient air in a motor vehicle with an internal combustion engine (1) and exhaust gas recirculation (LP-EGR, HP-EGR) with the fuel supply switched off using an exhaust gas sensor (5) arranged upstream of an exhaust gas aftertreatment device (4), characterized in that the ambient air humidity is determined using a further exhaust gas sensor (6) arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment device (4) and is used to correct a measurement of the air mass flow and to correct an estimate of the exhaust gas recirculation rate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Feuchte der Umgebungsluft in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Abgasrückführung sowie ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtetes Kraftfahrzeug gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method for determining the humidity of the ambient air in a motor vehicle with an internal combustion engine and exhaust gas recirculation, and to a motor vehicle set up to carry out the method according to the preambles of the independent claims.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US 8 296 042 B2 bekannt. Der Abgassensor kann auch ein Sauerstoffsensor sein. Es wird vorgeschlagen, auf Basis der so gemessenen Umgebungsluftfeuchte nicht näher genannte Betriebsparameter zu justieren.Such a method is known from the US 8 296 042 B2 known. The exhaust gas sensor can also be an oxygen sensor. It is proposed to adjust operating parameters not specified based on the ambient air humidity measured in this way.

Die US 2014 / 0 014 079 A1 offenbart ein Verfahren zur Messung der Umgebungsluftfeuchte in einem Lufteinlass eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung unter Verwendung eines im Einlass angeordneten Sauerstoffsensors. Außerdem sind zwei Abgassensoren stromaufwärts bzw. stromabwärts einer Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet.US 2014/0 014 079 A1 discloses a method for measuring the ambient air humidity in an air inlet of a motor vehicle internal combustion engine with exhaust gas recirculation using an oxygen sensor arranged in the inlet. In addition, two exhaust gas sensors are arranged upstream or downstream of an exhaust gas aftertreatment device.

Die DE 197 50 496 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der von einem Verbrennungsmotor angesaugten Luft unter Verwendung eines Luftmassensensors und eines in einem Saugrohr des Verbrennungsmotors angeordneten Feuchtesensors für präzisere Bestimmung der angesaugten Luftmasse.The DE 197 50 496 A1 discloses a method for determining the air drawn in by an internal combustion engine using an air mass sensor and a moisture sensor arranged in a suction pipe of the internal combustion engine for more precise determination of the air mass drawn in.

Die US 7 715 976 B1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Motors in einem Fahrzeug, wobei ein Motorbetriebsparameter auf Basis einer Abgasrückführungsmenge eingestellt wird, die auf einer ersten Feuchte und einer zweiten Feuchte basiert, wobei die erste Feuchte von einem ersten Feuchtesensor an einer ersten Stelle in einem Einlasskrümmer des Motors generiert wird und die zweite Feuchte von einem zweiten Feuchtigesensor an einer zweiten Stelle in einem Auslasskrümmer des Motors generiert wird.The US 7 715 976 B1 discloses a method for controlling an engine in a vehicle, wherein an engine operating parameter is set based on an EGR amount based on a first humidity and a second humidity, the first humidity generated by a first humidity sensor at a first location in an intake manifold of the engine and the second humidity is generated by a second humidity sensor at a second location in an exhaust manifold of the engine.

Die US 5 145 566 A offenbart, elektrochemisch die relative Menge an Messgas zu messen, das im Wesentlichen aus mindestens einem sauerstoffhaltigen Gas in einem Gasgemisch besteht, das mindestens ein zweites sauerstoffhaltiges Gas enthält.The US 5,145,566 A discloses electrochemically measuring the relative amount of measurement gas, which essentially consists of at least one oxygen-containing gas in a gas mixture that contains at least one second oxygen-containing gas.

Bei Verbrennungsmotoren hat Feuchte einen Einfluss auf Kondensation im Einlass sowie auf die Schätzung des aktuellen Stickoxid-Ausstoßes, die zur Steuerung von Abgasnachbehandlungseinrichtungen verwendet wird.In the case of internal combustion engines, moisture has an influence on condensation in the intake and on the estimate of the current nitrogen oxide emissions, which is used to control exhaust gas aftertreatment devices.

Es gibt zwei verschiedene Methoden, den Stickoxid-Ausstoß eines Verbrennungsmotors zu schätzen.There are two different methods for estimating the nitrogen oxide emissions of an internal combustion engine.

Die erste Methode bedient sich recht komplizierter Schätzungen, welche die Verbrennung und die chemischen Reaktionen im Zylinder zu modellieren versuchen. Eine derartige Schätzung der Ausbildung von Stickoxiden (NO und NO₂) kann zum Beispiel bei jedem von vielen verschiedenen Kurbelwellenwinkeln aktualisiert werden. Alternativ kann die Gesamt-Stickoxidproduktion auf Basis von Informationen über Spitzendrücke und Spitzentemperaturen geschätzt werden.The first method uses quite complicated estimates that attempt to model combustion and chemical reactions in the cylinder. Such an estimate of the formation of nitrogen oxides (NO and NO ₂ ) can be updated, for example, at any of many different crankshaft angles. Alternatively, total nitrogen oxide production can be estimated based on information about peak pressures and temperatures.

Für die erste Methode ist typischerweise relevant, dass bereits kleine Abweichungen in den Informationen über den Druck im Zylinder zu signifikanten Fehlern bei der Stickoxid-Schätzung führen können. Daher müssen Zylinderdruckmessungen über die Lebensdauer des Verbrennungsmotors präzise und robust sein.For the first method, it is typically relevant that even small deviations in the information about the pressure in the cylinder can lead to significant errors in the nitrogen oxide estimate. Therefore, cylinder pressure measurements must be precise and robust over the life of the internal combustion engine.

Eine Schwierigkeit ist auch, dass die Inhomogenität der Gasmischung und von deren Temperaturverteilung die Produktion von Stickoxiden wesentlich beeinflusst.Another difficulty is that the inhomogeneity of the gas mixture and its temperature distribution have a significant influence on the production of nitrogen oxides.

Für Motorsteuerungen wird häufig eine zweite Methode mit einfacheren und robusteren Modellen verwendet. Typischerweise wird der Stickoxid-Ausstoß eines Verbrennungsmotors auf Basis des Anteils der verbrannten Gasmasse im Einlasskrümmer oder der Sauerstoffkonzentration im Einlasskrümmer wie folgt geschätzt: $$\begin{array}{l}\text{Anteil der verbrannten Gasmasse im Einlasskr}\ddot{\text{u}}\text{mmer}=\text{Fman}=1-(\text{Massenanteil}\\ \text{des Sauerstoffs im Einlassgas})/\left(\text{Massenanteil des Sauerstoffs in der Frischluft}\right)\end{array}$$

A second method with simpler and more robust models is often used for motor controls. Typically, nitrogen oxide emissions from an internal combustion engine are estimated as follows based on the amount of gas mass burned in the intake manifold or the oxygen concentration in the intake manifold: $$\begin{array}{l}\text{Proportion of the mass of gas burned in the intake manifold}\ddot{\text{u}}\text{always}=\text{Fman}=1-(\text{Mass fraction}\\ \text{of oxygen in the inlet gas})/\left(\text{Mass fraction of oxygen in the fresh air}\right)\end{array}$$

Der Anteil der verbrannten Gasmasse kann kostensparend geschätzt werden, oder dieser kann mit einem sog. Fman-Sensor im Einlasskrümmer direkt gemessen werden.The proportion of the burned gas mass can be estimated in a cost-saving manner, or this can be measured directly with a so-called Fman sensor in the intake manifold.

Eine Schätzung des Anteils der verbrannten Gasmasse im Einlass (oder der Sauerstoffkonzentration im Einlass) hängt von dem Luftmassenstrom, der Temperatur im Einlasskrümmer, dem sensorisch gemessenen Ladedruck und dem (häufig stromabwärts der Turbine eines Turboladers gemessenen) Abgas-Lambda-Wert ab. An estimate of the proportion of burned gas mass in the inlet (or the oxygen concentration in the inlet) depends on the air mass flow, the temperature in the intake manifold, the sensor-measured boost pressure and the exhaust gas lambda value (often measured downstream of the turbine of a turbocharger).

Den Abgas-Lambda-Wert, d. h. den Anteil der verbrannten Gasmasse in den Abgasen, erhält man durch Lambda-Messung im Auslass. Insbesondere ist Fman = Fexh x egr, worin Fexh der Anteil der verbrannten Gasmasse im Auslass ist und egr die Abgasrückführungsrate ist, die auf Basis einer Messung des Luftmassenstroms ermittelt wird.The exhaust lambda value, i.e. H. the proportion of the burned gas mass in the exhaust gases is obtained by measuring the lambda in the outlet. In particular, Fman = Fexh x egr, where Fexh is the proportion of the burned gas mass in the outlet and egr is the exhaust gas recirculation rate, which is determined on the basis of a measurement of the air mass flow.

Die Messung des Luftmassenstroms hängt jedoch von der Feuchte ab. Das Prinzip von Luftmassensensoren basiert auf der Kühlung eines Sensorelements durch die vorbei strömende Luft. Der Wärmeaustausch mit Wasserdampf ist jedoch anders als mit einem reinen Luftstrom, weshalb die Luftmassenmessung je nach Feuchtekonzentration schlechter werden kann.However, the measurement of the air mass flow depends on the humidity. The principle of air mass sensors is based on the cooling of a sensor element by the air flowing past. However, the heat exchange with water vapor is different than with a pure air flow, which is why the air mass measurement can become worse depending on the moisture concentration.

Während es für die Stickoxid-Schätzung nicht sehr darauf anzukommen scheint, ob der Anteil der verbrannten Gasmasse im Einlass eher Kohlendioxid oder eher Wasser ist, bedeutet eine Zunahme der Feuchte im Luftstrom einfach, dass sich bei gleicher Position des Abgasrückführungsventils mehr Inertgas (oder weniger Sauerstoff) im Einlass befindet.While it does not seem to matter much for the nitrogen oxide estimate whether the proportion of the gas mass burned in the inlet is more carbon dioxide or water, an increase in the humidity in the air flow simply means that with the same position of the exhaust gas recirculation valve more inert gas (or less oxygen) ) is in the inlet.

Während der Anteil der verbrannten Gasmasse im Einlass direkt mittels einer Lambdasonde gemessen werden kann, beruht die Abgasrückführungsrate auf Schätzungen und ist entsprechend unzuverlässig.While the proportion of the burned gas mass in the inlet can be measured directly using a lambda probe, the exhaust gas recirculation rate is based on estimates and is accordingly unreliable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das gattungsgemäße Verfahren derart weiterzuentwickeln, dass mit besonders einfachen Mitteln zuverlässige Werte für wichtige Motorbetriebsparameter erhalten werden.The invention is based on the object of further developing the generic method in such a way that reliable values for important engine operating parameters are obtained with particularly simple means.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention by a method and a motor vehicle with the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Abgassensoren in Form von Abgaslambdasonden und/oder Stickoxid-Sensoren sind bei modernen Kraftfahrzeugen weit verbreitet, so dass die Erfindung bei derartigen Kraftfahrzeugen ohne Änderungen an der Hardware realisiert werden kann.Exhaust gas sensors in the form of exhaust gas lambda sensors and / or nitrogen oxide sensors are widely used in modern motor vehicles, so that the invention can be implemented in such motor vehicles without changes to the hardware.

Das erfindungsgemäße Verfahren braucht nur relativ selten durchgeführt zu werden, und dies geschieht vorzugsweise in irgendeiner Phase, in der das Kraftfahrzeug ohne Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern des Verbrennungsmotors verzögert. The method according to the invention only needs to be carried out relatively rarely, and this is preferably done in any phase in which the motor vehicle decelerates without supplying fuel to the cylinders of the internal combustion engine.

Die Feuchtigkeitskonzentration (Feuchte [Vol%]) wird vorzugsweise wie folgt aus Messwerten für die Sauerstoffkonzentration (O₂_measured) und dem Sauerstoffgehalt von Frischluft bei einer vorgegebenen Referenzfeuchte worin O₂_fresh_air_reference_humidity) berechnet: $$\text{Feuchte}\left[\text{Vol}\%\right]={\text{O}}_2\_\text{fresh}\_\text{air}\_\text{reference}\_\text{humidity}/{\text{O}}_2\_\text{measured}-1$$

The moisture concentration (moisture [vol%]) is preferably calculated as follows from measured values for the oxygen concentration (O ₂ _measured) and the oxygen content of fresh air at a predetermined reference humidity (O ₂ _fresh_air_reference_humidity): $$\text{Humidity}\left[\text{Vol}\%\right]={\text{O}}_{\mathrm{2nd}}\_\text{fresh}\_\text{air}\_\text{reference}\_\text{humidity}/{\text{O}}_{\mathrm{2nd}}\_\text{measured}-1$$

Bevor die Sauerstoffkonzentration im Auslass mit den Abgassensoren gemessen wird, sollten ein oder mehrere Abgasrückführungsventile geschlossen werden und sollte einige Kurbelwellenzyklen gewartet werden.Before measuring the oxygen concentration in the exhaust with the exhaust gas sensors, one or more exhaust gas recirculation valves should be closed and a few crankshaft cycles should be maintained.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Korrektur der Messung des Luftmassenstroms und der Schätzung der Abgasrückführungsrate nur auf Basis der Messwerte eines der beiden Abgassensoren durchgeführt, wobei die Messwerte des anderen der beiden Abgassensoren bzw. die daraus erhaltenen Werte für Luftmassenstrom und/oder Abgasrückführungsrate für eine Redundanzprüfung verwendet werden.In a preferred embodiment, the correction of the measurement of the air mass flow and the estimation of the exhaust gas recirculation rate is carried out only on the basis of the measured values of one of the two exhaust gas sensors, the measured values of the other of the two exhaust gas sensors or the values for air mass flow and / or exhaust gas recirculation rate obtained therefrom for a redundancy check be used.

Die Abgassensoren können Lambdasonden oder Stickoxid-Sensoren sein, wobei einer der beiden Abgassensoren stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungseinrichtung und der andere stromabwärts davon angeordnet ist.The exhaust gas sensors can be lambda sensors or nitrogen oxide sensors, one of the two exhaust gas sensors being arranged upstream of an exhaust gas aftertreatment device and the other downstream of it.

Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

• 1 eine Prinzipskizze eines Verbrennungsmotors mit Niederdruck-Abgasrückführung; und
• 2 eine Prinzipskizze eines Verbrennungsmotors mit Hochdruck-Abgasrückführung.

There follows a description of exemplary embodiments with reference to the drawings. In it show:

• 1 a schematic diagram of an internal combustion engine with low-pressure exhaust gas recirculation; and
• 2nd a schematic diagram of an internal combustion engine with high pressure exhaust gas recirculation.

Die Figuren zeigen jeweils einen Verbrennungsmotor 1 in einem Kraftfahrzeug mit einem Turbolader, der einen Kompressor 2 und eine Turbine 3 umfasst, und mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 4 wie z. B. einem Katalysator stromabwärts der Turbine 3.The figures each show an internal combustion engine 1 in a motor vehicle with a turbocharger that has a compressor 2nd and a turbine 3rd comprises, and with an exhaust gas aftertreatment device 4th such as B. a catalyst downstream of the turbine 3rd .

In der Abgasleitung von der Turbine 3 zu der Abgasnachbehandlungseinrichtung 4 befindet sich eine erste Abgaslambdasonde 5, und unmittelbar stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 4 befindet sich eine zweite Abgaslambdasonde 6.In the exhaust pipe from the turbine 3rd to the exhaust gas aftertreatment device 4th there is a first exhaust lambda probe 5 , and immediately downstream of the exhaust gas aftertreatment device 4th there is a second exhaust lambda probe 6 .

1 zeigt eine Konfiguration mit Niederdruck-Abgasrückführung LP-EGR, und 2 zeigt eine Konfiguration mit Hochdruck-Abgasrückführung HP-EGR. In den Abgasrückführungsleitungen befindet sich jeweils ein nicht gezeigtes Abgasrückführungsventil. 1 shows a configuration with low pressure exhaust gas recirculation LP-EGR, and 2nd shows a configuration with high pressure exhaust gas recirculation HP-EGR. There is an exhaust gas recirculation valve, not shown, in each case in the exhaust gas recirculation lines.

Es wird vorgeschlagen, in Phasen, in denen das Kraftfahrzeug ohne Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern des Verbrennungsmotors 1 verzögert, nacheinander die folgenden Schritte durchzuführen:

1. i. das Abgasrückführungsventil zu schließen, wenn der Verbrennungsmotor entweder Niederdruck- oder Hochdruck-Abgasrückführung aufweist, oder beide Abgasrückführungsventile zu schließen, wenn der Verbrennungsmotor sowohl Niederdruck- als auch Hochdruck-Abgasrückführung aufweist;
2. ii. einige Kurbelwellenzyklen zu warten, um sicherzustellen, dass der Auslass ausschließlich Frischluft enthält;
3. iii. die Sauerstoffkonzentration im Auslass mit der Abgaslambdasonde 5 oder 6 zu messen;
4. iv. die Feuchtigkeitskonzentration (Feuchte [Vol%]) wie folgt aus den Messwerten für die Sauerstoffkonzentration (O₂_measured) zu berechnen:

It is proposed in phases in which the motor vehicle has no fuel supply to the cylinders of the internal combustion engine 1 delayed performing the following steps in sequence:

1. i. close the exhaust gas recirculation valve when the engine has either low pressure or high pressure exhaust gas recirculation, or close both exhaust gas recirculation valves when the engine has both low pressure and high pressure exhaust gas recirculation;
2. ii. wait a few crankshaft cycles to ensure that the outlet contains only fresh air;
3. iii. the oxygen concentration in the outlet with the exhaust gas lambda probe 5 or 6 to eat;
4. iv. calculate the moisture concentration (moisture [vol%]) as follows from the measured values for the oxygen concentration (O ₂ _measured):

Es gilt: O₂_measured = O₂_fresh_air_reference_humidity / (1 + Feuchte [Vol%])
worin O₂_fresh_air_reference_humidity der Sauerstoffgehalt von Frischluft bei einer vorgegebenen Referenzfeuchte ist, also ein bekannter Wert von 21 % oder etwas weniger.The following applies: O ₂ _measured = O ₂ _fresh_air_reference_humidity / (1 + moisture [vol%])
where O ₂ _fresh_air_reference_humidity is the oxygen content of fresh air at a given reference humidity, i.e. a known value of 21% or slightly less.

Daraus ergibt sich: $$\text{Feuchte}\left[\text{Vol}\%\right]={\text{O}}_2\_\text{fresh}\_\text{air}\_\text{reference}\_\text{humidity}/{\text{O}}_2\_\text{measured}-1$$

This results in: $$\text{Humidity}\left[\text{Vol}\%\right]={\text{O}}_{\mathrm{2nd}}\_\text{fresh}\_\text{air}\_\text{reference}\_\text{humidity}/{\text{O}}_{\mathrm{2nd}}\_\text{measured}-1$$

Die Abgaslambdasonden 5 oder 6 müssen auf die vorgegebene Referenzfeuchte kalibriert worden sein, anhand derer die Größe O₂_fresh_air_reference_humidity (21 % oder etwas weniger) festgelegt worden ist.The exhaust lambda probes 5 or 6 must have been calibrated to the specified reference moisture, on the basis of which the size O ₂ _fresh_air_reference_humidity (21% or slightly less) was determined.

Die Feuchte kann zum Beispiel aus Mittelwerten oder gewichteten Mittelwerten der Messwerte der Abgaslambdasonden 5 oder 6 berechnet werden. Alternativ kann obige Berechnung einmal mit den Messwerten der Abgaslambdasonde 5 und einmal mit den Messwerten der Abgaslambdasonde 6 durchgeführt werden, wobei die erhaltenen Feuchte-Werte gemittelt werden oder nach Vertrauenswürdigkeit gewichtet gemittelt werden.The humidity can be calculated, for example, from mean values or weighted mean values of the measured values of the exhaust gas lambda sensors 5 or 6 be calculated. Alternatively, the above calculation can be done with the measured values of the exhaust gas lambda probe 5 and once with the measured values of the exhaust gas lambda probe 6 are carried out, the moisture values obtained being averaged or averaged according to trustworthiness.

Die Kenntnis der Luftfeuchte ermöglicht es nun, die Messung des Luftmassenstroms und daher die Schätzung der Abgasrückführungsrate zu korrigieren.Knowing the air humidity now makes it possible to correct the measurement of the air mass flow and therefore the estimate of the exhaust gas recirculation rate.

Alternativ zu den vorgenannten Mittelwertbildungen ist es auch möglich, die Korrektur der Messung des Luftmassenstroms und der Schätzung der Abgasrückführungsrate nur auf Basis der Messwerte einer der beiden Abgaslambdasonden 5 oder 6 durchzuführen und die Messwerte der anderen Abgaslambdasonde für eine Redundanzprüfung zu verwenden.As an alternative to the averages mentioned above, it is also possible to correct the measurement of the air mass flow and the estimate of the exhaust gas recirculation rate only on the basis of the measured values of one of the two exhaust gas lambda probes 5 or 6 and to use the measured values of the other exhaust gas lambda probe for a redundancy check.

Falls ein Fman-Sensor vorhanden ist, der einen Sensorwert liefert, der für den Sauerstoffanteil im Einlasskrümmer bzw. umgekehrt für den Anteil der verbrannten Gasmasse im Einlasskrümmer charakteristisch ist, können die mittels der Abgaslambdasonden 5 oder 6 erhaltenen Werte auch für eine Redundanzprüfung des Fman-Sensors verwendet werden.If an Fman sensor is available that provides a sensor value that is characteristic of the oxygen content in the intake manifold or vice versa for the proportion of the mass of gas burned in the intake manifold, this can be done using the exhaust gas lambda sensors 5 or 6 values obtained can also be used for a redundancy check of the Fman sensor.

Falls die Abgasnachbehandlungseinrichtung 4 ein NOx-Speicherkatalysator (auch LNT für engl. Lean NOx Trap genannt) ist, sind meist schon zwei Abgaslambdasonden vorhanden, die als die beiden Abgaslambdasonden 5, 6 verwendbar sind. If the exhaust gas aftertreatment device 4th a NOx storage catalytic converter (also called LNT for English Lean NOx Trap), there are usually already two exhaust gas lambda probes, which act as the two exhaust gas lambda probes 5 , 6 are usable.

Auch bei Dieselmotoren, die mehrere Stickoxid-Sensoren im Auslass aufweisen, ist das Verfahren ohne konstruktive Umrüstungen durchführbar. Stickoxid-Sensoren verfügen über eine Quer-Empfindlichkeit hinsichtlich Sauerstoffs, so dass sie auch zur Ermittlung der Luftfeuchte genutzt werden können.Even with diesel engines that have several nitrogen oxide sensors in the outlet, the process can be carried out without any structural modifications. Nitrogen oxide sensors have a cross sensitivity to oxygen, so that they can also be used to determine the air humidity.

Da die Umgebungsluftfeuchte ein Parameter ist, der sich nicht sehr dynamisch verändert, genügt es, das oben beschriebene Verfahren nur einmal pro Fahrzyklus durchzuführen, oder alternativ alle paar hundert Kilometer oder alle paar Stunden, wenn größere Strecken am Stück zurückgelegt werden.Since the ambient air humidity is a parameter that does not change very dynamically, it is sufficient to carry out the method described above only once per driving cycle, or alternatively every few hundred kilometers or every few hours if larger distances are covered in one go.

Claims (7)

Verfahren zum Ermitteln der Feuchte der Umgebungsluft in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor (1) und Abgasrückführung (LP-EGR, HP-EGR) bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr unter Verwendung eines stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten Abgassensors (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsluftfeuchte unter Verwendung eines weiteren, stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) angeordneten Abgassensors (6) ermittelt wird und zur Korrektur einer Messung des Luftmassenstroms und zur Korrektur einer Schätzung der Abgasrückführungsrate verwendet wird.Method for determining the humidity of the ambient air in a motor vehicle with an internal combustion engine (1) and exhaust gas recirculation (LP-EGR, HP-EGR) with the fuel supply switched off using an exhaust gas sensor (5) arranged upstream of an exhaust gas aftertreatment device (4), characterized in that the ambient air humidity is determined using a further exhaust gas sensor (6) arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment device (4) and is used to correct a measurement of the air mass flow and to correct an estimate of the exhaust gas recirculation rate. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren während Zeiten durchgeführt wird, in denen das Kraftfahrzeug ohne Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern des Verbrennungsmotors (1) verzögert.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the method is carried out during times in which the motor vehicle decelerates without supplying fuel to the cylinders of the internal combustion engine (1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeitskonzentration (Feuchte [Vol%]) wie folgt aus Messwerten für die Sauerstoffkonzentration (O₂_measured) und dem Sauerstoffgehalt von Frischluft bei einer vorgegebenen Referenzfeuchte (O₂_fresh_air_reference_humidity) berechnet wird: $$\text{Feuchte}\left[\text{Vol}\%\right]={\text{O}}_2\_\text{fresh}\_\text{air}\_\text{reference}\_\text{humidity}/{\text{O}}_2\_\text{measured}-1$$

Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the moisture concentration (moisture [vol%]) is calculated as follows from measured values for the oxygen concentration (O ₂ _measured) and the oxygen content of fresh air at a predetermined reference humidity (O ₂ _fresh_air_reference_humidity): $$\text{Humidity}\left[\text{Vol}\%\right]={\text{O}}_{\mathrm{2nd}}\_\text{fresh}\_\text{air}\_\text{reference}\_\text{humidity}/{\text{O}}_{\mathrm{2nd}}\_\text{measured}-1$$

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bevor die Sauerstoffkonzentration im Auslass unter Verwendung der Abgassensoren (5, 6) gemessen wird, ein oder mehrere Abgasrückführungsventile geschlossen werden und einige Kurbelwellenzyklen gewartet wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that before the oxygen concentration in the outlet is measured using the exhaust gas sensors (5, 6), one or more exhaust gas recirculation valves are closed and a few crankshaft cycles are maintained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur der Messung des Luftmassenstroms und der Schätzung der Abgasrückführungsrate auf Basis der Messwerte eines der beiden Abgassensoren (5, 6) durchgeführt wird und die Messwerte des anderen der beiden Abgassensoren (5, 6) für eine Redundanzprüfung verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the correction of the measurement of the air mass flow and the estimate of the exhaust gas recirculation rate is carried out on the basis of the measured values of one of the two exhaust gas sensors (5, 6) and the measured values of the other of the two exhaust gas sensors (5, 6) be used for a redundancy check. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgassensoren (5, 6) Lambdasonden oder Stickoxid-Sensoren sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas sensors (5, 6) are lambda sensors or nitrogen oxide sensors. Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor (1) und Abgasrückführung (LP-EGR, HP-EGR), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug dafür eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Motor vehicle with an internal combustion engine (1) and exhaust gas recirculation (LP-EGR, HP-EGR), characterized in that the motor vehicle is set up to carry out the method according to one of the preceding claims.

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