DE19912895A1

DE19912895A1 - Monitoring exhaust gas feedback system involves comparing measured value with stored reference values to determine actual quantity of residual gas present in combustion chamber

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Publication number: DE19912895A1
Application number: DE19912895A
Authority: DE
Inventors: Hartung Wilstermann; Peter Hohner; Juergen Schenk
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2000-10-05

Abstract

The method involves detecting an ion current signal from an ion current probe in a combustion chamber with time resolution over a working cycle and deriving a residual gas sensitive measurement parameter and comparing this actual value with at least one of several stored reference values corresp. to different residual gas quantities to determine the actual quantity of residual gas present in the combustion chamber.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Ab gasrückführungssystems einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for monitoring an Ab gas recirculation system of an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle.

Bei Brennkraftmaschinen mit Abgasrückführungssystem wird über ein Steuerventil gesteuert Abgas in einen Ansaugtrakt rückge führt, um Schadstoffemissionen und den Kraftstoffverbrauch ge ring zu halten.In internal combustion engines with exhaust gas recirculation system is about a control valve controls exhaust gas in an intake tract leads to ge pollutant emissions and fuel consumption hold ring.

Die DE 35 32 783 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Abgasrückführungssystems, bei dem unter Auswertung eines Ventil öffnungs-Meßfühlers eine Fehlfunktion eines zugehörigen Abgas rückführungssystems erkannt werden soll.DE 35 32 783 A1 discloses a method for controlling a Exhaust gas recirculation system in which evaluating a valve opening sensor malfunction of an associated exhaust gas feedback system should be recognized.

In der DE 195 27 030 A1 ist eine Vorrichtung zur Funktionsüber wachung eines Abgasrückführungssystems beschrieben, bei der durch Auswerten von Ansaugluftdruck, Kühlwassertemperatur oder Motordrehzahl auf eine Fehlfunktion eines Abgasrückführungsven tils geschlossen wird.DE 195 27 030 A1 describes a device for function transfer Monitoring an exhaust gas recirculation system described in the by evaluating intake air pressure, cooling water temperature or Engine speed to malfunction of an exhaust gas recirculation valve tils is closed.

Die DE 41 21 071 A1 beschreibt ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine, das ein Abgasrückführungsventil aufweist, dessen Funktion überwacht wird, indem die Temperatur in einem Abgasrückführungskanal gemessen und mit einer Referenztempera tur, die derjenigen des Gehäuses der Brennkraftmaschne ent spricht, verglichen wird. DE 41 21 071 A1 describes an exhaust gas recirculation system Internal combustion engine that has an exhaust gas recirculation valve, whose function is monitored by the temperature in a Exhaust gas recirculation duct measured and with a reference temperature structure that corresponds to that of the housing of the internal combustion engine speaks, is compared.

Insbesondere zum Erfassen von Verbrennungsaussetzern und zum Sensieren von Klopferscheinungen ist es bekannt, im Brennraum von Zylindern einen Ionenstrom mittels einer Ionenstromsonde zu messen. Als Ionenstromsonden werden insbesondere Zündkerzen ver wendet, deren eigentliche Funktion in der Brennkraftmaschine die Gemischzündung ist. Der Einsatz von Ionenstromsonden zur Bestim mung der Zusammensetzung des einer Brennkraftmaschine zugeführ ten Betriebsgemisches ist beispielsweise aus der DE 25 54 988 bekannt. Darin ist die Anordnung einer Ionenstromsonde in einem Abgaskanal beschrieben, deren Signal als Regelgröße zur Ansteue rung von Stellvorrichtungen, welche auf die Zusammensetzung von Betriebsgemisch und/oder Abgas wirken, verwendet werden kann.In particular for detecting misfires and Sensing knocking is known in the combustion chamber an ion current from cylinders by means of an ion current probe measure up. Spark plugs in particular are used as ion current probes applies whose actual function in the internal combustion engine Mixture ignition is. The use of ion current probes for determination tion of the composition of an internal combustion engine Operating mixture is for example from DE 25 54 988 known. It contains the arrangement of an ion current probe in one Exhaust gas channel described, its signal as a control variable for control tion of actuators that relate to the composition of Operating mixture and / or exhaust gas can be used.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Funktionsüberwa chung eines Abgasrückführungssystems einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das insbesondere auch bei Einsatz in einem Kraftfahr zeug im normalen Brennkraftmaschinenbetrieb eine Diagnose der Funktion des Abgasrückführungssystems ermöglicht bzw. eine In formation über eine tatsächliche rückgeführte Abgasmenge bereit stellt.The object of the invention is to provide a method for monitoring the function tion of an exhaust gas recirculation system of an internal combustion engine create that especially when used in a motor vehicle testify in normal internal combustion engine operation Function of the exhaust gas recirculation system enables or an In formation about an actual recirculated exhaust gas quantity poses.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei diesem Verfahren wird das Ionenstromsignal einer in einem Brennraum der Brennkraftmaschine angeordneten Ionenstromsonde über ein jeweiliges Arbeitsspiel zeitaufgelöst erfaßt und daraus ein Istwert einer restgassensitiven Meßgröße abgeleitet und mit wenigstens einem von mehreren abgespeicherten Referenzwerten verglichen, die unterschiedlichen Abgasrückführmengen, d. h. Restgasmengen, im Brennraum entsprechen. Aus dem Vergleich wird dann auf die tatsächlich in den Brennraum der Brennkraftmaschine rückgeführte Abgasmenge geschlossen. Auf diese Weise ist es mög lich, durch Ionenstrommessung z. B. mittels einer Zündkerze im laufenden Brennkraftmaschinenbetrieb und damit bei Anwendung in einem Kraftfahrzeug im laufenden Fahrbetrieb ohne Einsatz von Strömungssensoren in einem Abgasrückführungskanal die tatsäch lich rückgeführte Abgasmenge zu ermitteln, so daß darauf eine Anpassung von Motorstellgrößen vorgenommen werden kann, um Be triebsstörungen, wie beispielsweise Zündaussetzer, zu vermeiden, die auf Abweichungen der tatsächlichen von einer gewünschten Ab gasrückführmenge beruhen.This object is achieved by a method according to claim 1. In this method, the ion current signal becomes one in one Combustion chamber of the internal combustion engine arranged ion current probe time-resolved for each work cycle and from it derives an actual value of a residual gas sensitive measured variable and with at least one of several stored reference values compared, the different exhaust gas recirculation quantities, d. H. Residual gas quantities in the combustion chamber correspond. The comparison becomes then on the actually in the combustion chamber of the internal combustion engine recirculated exhaust gas quantity closed. This way it is possible Lich, by ion current measurement z. B. by means of a spark plug in ongoing internal combustion engine operation and thus when used in a motor vehicle while driving without the use of Flow sensors in an exhaust gas recirculation duct the actual Lich recirculated exhaust gas quantity to determine, so that a Adaptation of motor control variables can be made to Be to avoid drive failures, such as misfiring, the on deviations of the actual from a desired Ab gas recirculation quantity based.

In Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 wird der Istwert der restgassensitiven Meßgröße mit einem ausgewählten der abge speicherten Referenzwerte verglichen, und zwar mit demjenigen, der zu dem am Abgasrückführungssystem eingestellten, an sich ge wünschten Restgasmengenwert gehört. Es wird dann auf eine Fehl funktion des Abgasrückführungssystems geschlossen, wenn der Ist wert um mehr als ein vorgebbares Maß von diesem ausgewählten Re ferenzwert abweicht. Das Maß, um das der Istwert vom ausgewähl ten Referenzwert abweichen darf, bevor auf eine Fehlfunktion ge schlossen wird, kann z. B. in Form eines Schwellwertes für die Differenz zwischen Istwert und Referenzwert vorgegeben werden.In a development of the method according to claim 2, the actual value the residual gas sensitive measured variable with a selected one of the abge stored reference values compared with that the ge to the set on the exhaust gas recirculation system desired amount of residual gas heard. It will then fail Function of the exhaust gas recirculation system closed if the actual worth more than a predeterminable measure of this selected re Reference value differs. The amount by which the actual value is selected th reference value may deviate before a malfunction occurs is closed, z. B. in the form of a threshold for Difference between the actual value and the reference value.

In Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird der Istwert der restgassensitiven Meßgröße mit allen zu unterschiedlichen Restgasmengen abgespeicherten Referenzwerten verglichen und der jenige Referenzwert ausgewählt, der dem Istwert am nächsten kommt. Die zu diesem ausgewählten Referenzwert gehörige Restgas menge wird dann als die tatsächlich vom Abgasrückführungssystem rückgeführte Restgasmenge betrachtet.In a development of the method according to claim 3, the actual value the residual gas sensitive measured variable with all too different Compared to the stored reference quantities and the selected the reference value that is closest to the actual value is coming. The residual gas associated with this selected reference value quantity is then considered to be actually from the exhaust gas recirculation system returned amount of residual gas considered.

In Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 4 sind die Refe renzwerte der restgassensitiven Meßgröße nicht nur in Abhängig keit unterschiedlicher Restgasmengen, sondern zusätzlich in Ab hängigkeit unterschiedlicher Luft/Kraftstoff-Verhältnisse des im Brennraum verbrannten Gemischs abgespeichert. Dies trägt der Tatsache verbessert Rechnung, daß sich das Ionenstromsignal auch abhängig vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis in gewisser Weise än dert.In a further development of the method according to claim 4, the Refe limit values of the residual gas sensitive measured variable not only in dependence different amounts of residual gas, but also in Ab dependency of different air / fuel ratios of the im Combustion chamber burned mixture saved. This carries the The fact that the ion current signal also improves the calculation to some extent depending on the air / fuel ratio different.

In Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 5 sind die Refe renzwerte der restgassensitiven Meßgröße zusätzlich in Abhängig keit von Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine abgespei chert, was wiederum berücksichtigt, daß sich das Ionenstromsig nal auch in gewissem Maße abhängig von diesen Größen ändert.In a further development of the method according to claim 5, the Refe limit values of the residual gas sensitive measured variable also dependent speed of the load and / or speed of the internal combustion engine chert, which in turn takes into account that the ion current nal also changes to a certain extent depending on these sizes.

In Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 6 dient der gesam te Kurvenverlauf des Ionenstromsignals über ein jeweiliges Ar beitsspiel hinweg als die restgassensitive Meßgröße, d. h. es wird jeweils der ganze gemessene Kurvenverlauf als zugehöriger Istwert betrachtet und als Referenzwerte sind vorab verschiedene Ionenstromsignal-Kurvenverläufe abgespeichert, wobei zu jedem Kurvenverlauf eine bestimmte Restgasmenge und ggf. ein oder meh rere weitere Parameterwerte, wie bezüglich des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses, der Last und/oder der Drehzahl der Brennkraftma schine, gehören. Die Auswertung des gesamten Kurvenverlaufs er möglicht eine entsprechend genaue Auswertung des Ionenstromsig nals in Bezug auf die Beurteilung der tatsächlich rückgeführten Restgasmenge. Es versteht sich, daß je nach Anwendungsfall dem Vergleich ein einzelner gemessener Kurvenverlauf oder vorzugs weise ein über mehrere Arbeitsspiele der Brennkraftmaschine ge mittelter Kurvenverlauf als vergleichsrelevanter Istwert heran gezogen werden kann.In a further development of the method according to claim 6, the whole te curve of the ion current signal over a respective Ar for example as the residual gas-sensitive quantity, d. H. it the entire measured course of the curve becomes the corresponding one The actual value is considered and the reference values are different beforehand Ionic current signal waveforms stored, with each Curve course a certain amount of residual gas and possibly one or more Other parameter values, such as air / fuel Ratio, the load and / or the speed of the internal combustion engine seem to belong. The evaluation of the entire course of the curve enables a correspondingly precise evaluation of the ion current sig nals in relation to the assessment of the actually returned Residual gas volume. It goes without saying that depending on the application Comparison of a single measured curve or preferred as a ge over several work cycles of the internal combustion engine average curve shape as a comparison-relevant actual value can be pulled.

In Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruchs 7 wird die Lage und/oder die Amplitude eines ersten Maximums des Ionenstromsi gnal-Kurvenverlaufs als die restgassensitive Meßgröße herangezo gen. Diese Vorgehensweise benötigt relativ wenig Rechenzeit und Speicherplatzbedarf, wobei die Erkenntnis ausgenutzt wird, daß sich insbesondere die Lage und die Amplitude dieses ersten Maxi mums im Kurvenverlauf des Ionenstromsignals in Abhängigkeit von der Restgasmenge signifikant ändern, so daß aus deren Bestimmung auf die tatsächliche Restgasmenge ausreichend genau geschlossen werden kann. Auch in diesem Fall kann bei Bedarf ein über mehre re Arbeitsspiele gemittelter Wert für die Lage bzw. die Amplitu de dieses ersten Maximums als vergleichsrelevanter Istwert her angezogen werden.In a development of the method according to claim 7, the situation and / or the amplitude of a first maximum of the ion current i gnal curve as the residual gas sensitive measured variable This procedure requires relatively little computing time and Space requirements, taking advantage of the knowledge that the position and the amplitude of this first maxi mums in the curve of the ion current signal as a function of change the amount of residual gas significantly, so that from their determination sufficiently inferred about the actual amount of residual gas can be. In this case too, more than one can be required re working cycles averaged value for the position or the amplitude de this first maximum as a comparison-relevant actual value get dressed by.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fi guren veranschaulicht und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:Advantageous embodiments of the invention are shown in FIGS guren illustrated and are described below. It demonstrate:

Fig. 1 einen typischen Verlauf eines mittels einer Zündkerze im Brennraum einer Brennkraftmaschine gemessenen Ionenstrom signales, Fig. 1 shows a typical curve of a measured by means of a spark plug in the combustion chamber of an internal combustion engine, the ion current signal,

Fig. 2 und 3 die Abhängigkeit des Ionenstromsignales von der Luftzahl und von einer in den Brennraum zurückgeführen Abgasmenge, Fig. 2 and 3, the dependence of the ion current signal from the air ratio and of a zurückgeführen into the combustion chamber exhaust gas amount,

Fig. 4 ein erstes Ionenstrom-Diagnoseprinzip für ein Abgasrück führungssystem und Fig. 4 shows a first ion current diagnostic principle for an exhaust gas recirculation system and

Fig. 5 ein alternatives, zweites Ionenstrom-Diagnoseprinzip für ein Abgasrückführungssystem. Fig. 5 shows an alternative, second ion current diagnostic principle for an exhaust gas recirculation system.

Zur Durchführung der nachfolgend im einzelnen beschriebenen Vor gehensweisen zur Überwachung eines Abgasrückführungssystems ei ner Brennkraftmaschine ist jede herkömmliche Ionenstrommeßein richtung geeignet, welche die zeitaufgelöste Messung des Ionen stromverlaufs über ein jeweiliges Arbeitsspiel der Brennkraft maschine hinweg erlaubt. Als Ionenstrommeßsonde kann insbesonde re wie üblich eine Zündkerze dienen. Es ist lediglich eine für das vorliegende Verfahren geeignete Ionenstrom-Auswerteeinheit zu verwenden, deren Realisierung sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung der von ihr vorzunehmenden Auswerte funktionalitäten ohne weiteres ergibt. Insbesondere weist die Ionenstrom-Auswerteeinheit einen Speicher auf, in welchem vorab für unterschiedliche Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine z. B. empirisch ermittelte Ionenstromverläufe oder eine daraus abgeleitete Meßgröße, wie z. B. Lage und/oder Amplitude eines Kurvenmaximums, als entsprechendes mehrdimensionales Referenz wert-Kennfeld in Abhängigkeit von Parametern abgelegt sind, wel che die Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine charakterisie ren und den Ionenstromverlauf beeinflussen. Solche Parameter sind neben der hier primär interessierenden, vom Abgasrückfüh rungssystem rückgeführten Abgasmenge, d. h. der Restgasmenge im Brennraum, vor allem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des im Brennraum verbrannten Gemischs und des weiteren auch Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine. Bei der Auswertung des Ionenstromsignals berücksichtigt die Auswerteeinheit dementspre chend ihr zugeführte Informationen über die momentanen Werte des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und ggf. der Last und/oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine, um aus dem abgespeicherten Kennfeld die jeweils für die momentane Betriebssituation maßgeb liche Untermenge an entsprechenden Referenzwerten der gewählten restgassensitiven Meßgröße auszuwählen. Anhand des Vergleichs des gemessenen Istwertes der restgassensitiven Meßgröße, d. h. des momentan gemessenen Ionenstromverlaufs insgesamt oder einer anderen, daraus abgeleiteten restgassensitiven Meßgröße, mit ei nem oder mehreren der für die betreffende Situation relevanten Untermenge aller abgelegten Referenzwerte ist die Auswerteein heit dann in der Lage, auf die im jweiligen Arbeitsspiel tat sächlich rückgeführte Abgasmenge zu schließen.To carry out the procedure described in detail below how to monitor an exhaust gas recirculation system An internal combustion engine is any conventional ion current measurement suitable direction, which is the time-resolved measurement of the ions current course over a respective work cycle of the internal combustion engine machine allowed. In particular, as an ion current measuring probe re serve as usual a spark plug. It's just one for the present method suitable ion current evaluation unit to use, the realization of which for the expert from the following description of the evaluations to be carried out by her functionalities easily results. In particular, the Ion current evaluation unit has a memory in which in advance for different operating conditions of the internal combustion engine e.g. B. empirically determined ion current profiles or one of them derived measured variable, such as. B. Location and / or amplitude of a Curve maximums, as a corresponding multidimensional reference value map are stored depending on parameters, wel che the operating condition of the internal combustion engine characterize and influence the ion current profile. Such parameters are in addition to the one of primary interest here, from exhaust gas recirculation exhaust gas recirculated system, d. H. the residual gas volume in Combustion chamber, especially the air / fuel ratio of the im Combustion chamber burned mixture and also load and / or speed of the internal combustion engine. When evaluating the The evaluation unit accordingly takes the ion current signal into account According to it, information about the current values of the Air / fuel ratio and possibly the load and / or the Speed of the internal combustion engine to get from the stored Map which is decisive for the current operating situation subset of corresponding reference values of the selected select residual gas sensitive measured variable. Based on the comparison the measured actual value of the residual gas sensitive measured quantity, d. H. of the currently measured ion current curve in total or one other, derived from it residual gas sensitive measured variable, with egg nem or more of those relevant to the situation in question The subset of all stored reference values is the evaluation then able to act on the respective job to actually recirculate exhaust gas quantity.

In Fig. 1 ist mittels einer Kurve 20 ein typischer, zwischen den Elektroden 2a, 2b einer als Ionenstromsonde verwendeten Zündker ze fließender Ionenstromverlauf als Funktion eines Kurbelwellen winkels dargestellt. Weil die Zündkerze primäre zur Zündung des Gemisches im Brennraum eingesetzt wird, ist das Ionenstromsignal zwischen einem Einsatzpunkt 21 und einem Endzeitpunkt 22 bei der in der Fig. 1 dargestellten Kurve 20 ausgeblendet. Nach Ende des Zündvorgangs bilden sich über ein Arbeitsspiel hinweg bei der Ionenstromkurve 20 zwei Maxima 23, 24 heraus, wobei der Kurven verlauf im Detail von der Zusammensetzung des zu verbrennenden Gemisches abhängt.In Fig. 1, a typical, between the electrodes 2 a, 2 b of a spark plug used as an ion current probe flowing ion current curve is shown as a function of a crankshaft angle by means of a curve 20 . Because the spark plug is primarily used to ignite the mixture in the combustion chamber, the ion current signal between a point of use 21 and an end point 22 is hidden in curve 20 shown in FIG. 1. After the ignition process has ended, two maxima 23 , 24 form in the ion current curve 20 over a working cycle, the curve course depending in detail on the composition of the mixture to be burned.

Fig. 2 zeigt, wie sich der Verlauf eines mittels einer Zündkerze gemessenen Ionenstromes als Funktion des Kurbelwellenwinkels ϕ für verschiedene Werte der Luftzahl λ, d. h. des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses des verbrannten Gemisches, ändert. Weiter ist in Fig. 3 die Variation des Ionenstromverlaufes als Funktion des Kurbelwellenwinkels ϕ für verschiedene prozentuale Anteile von Abgas an im Brennraum verbranntem Gemisch aufgetragen. Aufgrund dieser charakteristischen Abhängigkeit des Tonenstromes von λ- Wert und Abgasanteil, vorliegend als Restgasmenge oder rückge führte Abgasmenge bezeichnet, kann durch Auswerten der restgas sensitiven Ionenstromkurve entweder anhand des gesamten Kurven verlaufes oder der Lage und/oder Amplitude der Maxima, insbeson dere des ersten Maximums, auf die tatsächliche Restgasmenge geschlossen werden. Ist die Luftzahl λ, d. h. das Luft/Kraftstoff- Verhältnis, z. B. durch Messung mittels einer im Abgas angeordne ten Lambdasonde 11 bekannt, so kann durch Analyse der Ionen stromkurve auf den prozentualen Abgasanteil, d. h. die Restgas menge, im Brennraum geschlossen werden. Zum einen ist es somit möglich, den prozentualen Anteil von Abgas eines dem Brennraum zugeführten Gemisches zu ermitteln. Zum andern kann die einwand freie Funktion eines Abgasrückführungssystems überprüft werden, indem das tatsächliche Ionenstromsignal mit demjenigen vergli chen wird, das sich für die am Abgasrückführungssystem einge stellte, gewünschte Restgasmenge bei gegebener Luftzahl λ ergeben sollte. Fig. 2 shows how the curve of a measured by means of a spark plug ion current as a function of the crankshaft angle, φ λ for various values of the air ratio, the air / fuel mixture ratio of the burned ie, changes. Next 3, the variation in Fig. Ion current profile as a function of the crankshaft angle φ for different percentages of exhaust of burned in the combustion chamber mixture is applied. Due to this characteristic dependency of the tonal flow on the λ value and the proportion of exhaust gas, in the present case referred to as the residual gas quantity or the recirculated exhaust gas quantity, the residual gas-sensitive ion current curve can be evaluated either on the basis of the entire curve or the position and / or amplitude of the maxima, in particular the first maximum , the actual amount of residual gas can be inferred. Is the air ratio λ, ie the air / fuel ratio, for. B. known by measurement by means of a lambda probe 11 arranged in the exhaust gas, then by analyzing the ion current curve the percentage of exhaust gas, ie the amount of residual gas, can be concluded in the combustion chamber. On the one hand, it is thus possible to determine the percentage of exhaust gas in a mixture supplied to the combustion chamber. On the other hand, the proper functioning of an exhaust gas recirculation system can be checked by comparing the actual ion current signal with that which should result for the desired residual gas quantity set at the exhaust gas recirculation system for a given air ratio λ.

Für eine solche Diagnose weist die verfahrensdurchführende Io nenstrom-Auswerteeinheit, wie erwähnt, einen Speicher auf, in dem in Abhängigkeit von der Stellung des Abgasrückführungsven tils, vom Lambda-Wert und von Motorbetriebsparametern theore tisch erwartete Ionenstromsignalkurven als Funktion des Kurbel wellenwinkels als Referenzwert-Kennfeld abgelegt sind. Vorzugs weise mittelt die Ionenstrom-Auswerteeinheit die erfaßten Ionenstromkurven zur Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses über mehrere Arbeitsspiele und legt die gemittelte Kurve der weiteren Auswertung zugrunde. Diese Auswertung kann z. B. einen subtraktiven Vergleich der gemessenen Ionenstromkurve insgesamt als maßgebender Meßgrößen-Istwert mit derjenigen im Speicher ab gelegten Referenzwert-Kurve beinhalten, die der Stellung des Ab gasrückführungsventils, dem Lambda-Wert und den Momentanwerten der anderen erwähnten Motorbetriebsparameter entspricht. Spezi ell wird dazu, wie in Fig. 4 veranschaulicht, eine gemessene, ggf. gemittelte Ionenstromkurve 50 als Istwert von einer in dem Speicher abgelegten, theoretisch erwarteten Ionenstromkurve 51 als Referenzwert subtrahiert, woraus sich eine Differenzkurve 52 ergibt. Der Betrag dieser Differenzkurve 52 wird über ein Ar beitsspiel integriert. Überschreitet dieser durch Integration erhaltene Differenzbetrag einen Schwellwert, wird eine Fehlfunk tionsinformation generiert, die eine Fehlfunktion des Abgasrück führungssystems anzeigt.For such a diagnosis, the ion current evaluation unit carrying out the method, as mentioned, has a memory in which, depending on the position of the exhaust gas recirculation valve, the lambda value and engine operating parameters, theoretically expected ion current signal curves as a function of the crankshaft angle as a reference value map are filed. The ion current evaluation unit preferably averages the recorded ion current curves to improve the signal-to-noise ratio over several work cycles and bases the averaged curve on the further evaluation. This evaluation can, for. B. include a subtractive comparison of the measured ion current curve overall as the decisive actual measured value with that stored in the memory from the reference value curve, which corresponds to the position of the gas recirculation valve, the lambda value and the instantaneous values of the other engine operating parameters mentioned. Specifically, as illustrated in FIG. 4, a measured, possibly averaged, ion current curve 50 is subtracted as the actual value from a theoretically expected ion current curve 51 stored in the memory as a reference value, which results in a difference curve 52 . The amount of this difference curve 52 is integrated into a working game. If this difference obtained by integration exceeds a threshold value, malfunction information is generated which indicates a malfunction of the exhaust gas recirculation system.

Statt die Differenzkurve 52 durch betragliche Integration zu er mitteln, ist es auch möglich, als Fehlfunktionskriterium ein Ausbrechen der Kurve 52 aus einem Schrankenbereich heranzuzie hen. Alternativ zur Mittelung über mehrere gemessene Ionenstrom kurven kann ein direkter Vergleich der einzelnen gemessenen Io nenstromkurven mit der jeweiligen Sollwert-Kurve vorgesehen sein. In diesem Fall können geringere Anforderungen an die Re chenleistung der Ionenstrom-Auswerteeinheit gestellt werden, und die Funktionsüberwachung des Abgasrückführungssystems kann zy klusaufgelöst für jedes Arbeitsspiel einzeln erfolgen.Instead of determining the difference curve 52 by integrating it in terms of amount, it is also possible to use a breakout of the curve 52 from a barrier area as a malfunction criterion. As an alternative to averaging over several measured ion current curves, a direct comparison of the individual measured ion current curves with the respective setpoint curve can be provided. In this case, lower demands can be placed on the computing power of the ion current evaluation unit, and the function monitoring of the exhaust gas recirculation system can be carried out individually for each work cycle.

Die Fig. 5 erläutert eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Überwachung eines Abgasrückführungssystems einer Brennkraft maschine. Hier wird die Erkenntnis ausgenutzt, daß mit guter Ge nauigkeit aus der Amplitude und Lage des ersten Ionenstrommaxi mums auf die Restgasmenge geschlossen werden kann, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis bekannt ist. Vom gemessenen Ionen stromsignal wird als Meßgrößen-Istwert nur die Lage und Amplitu de des ersten Maximums berücksichtigt und mit als Meßgrößen- Referenzwert abgespeicherten Werten von Lage und Amplitude die ses Ionenstrommaximums verglichen. Als für den Vergleich heran zuziehender Lage- und Amplituden-Referenzwert des ersten Ionen strommaximums wird derjenige aus den abgespeicherten Sollwerten ausgewählt, der den momentanen Werten der Stellung des Abgas rückführventils, des Lambdawertes und der weiteren Motorbe triebsparameter entspricht. Im Vergleich zum in der Fig. 4 er läuterten Prinzip kommt man hier mit geringeren zu verarbeiten den Datenmengen aus. Zur Verbesserung der Ergebniszuverlässig keit kann ggf. auch hier wiederum eine Mittelung der Werte von Lage und Amplitude des ersten Ionenstrommaximums über mehrere Arbeitsspiele zur Gewinnung des maßgeblichen, vergleichsrelevan ten Meßgrößen-Istwertes durchgeführt werden. Fig. 5 explains another embodiment of the method for monitoring an exhaust gas recirculation system of an internal combustion engine. Here, the knowledge is exploited that with good Ge accuracy from the amplitude and position of the first ion current maximum to the residual gas quantity can be deduced if the air / fuel ratio is known. From the measured ion current signal, only the position and amplitude of the first maximum is taken into account as the actual measured value and the position and amplitude of this ion current maximum are compared with values of position and amplitude stored as the measured value reference value. As the reference position and amplitude reference value of the first ion current maximum that is used for the comparison, the one that is selected from the stored target values corresponds to the current values of the position of the exhaust gas recirculation valve, the lambda value and the other engine operating parameters. In comparison to the principle explained in FIG. 4, one can manage with smaller amounts of data to be processed. To improve the reliability of the results, the values of position and amplitude of the first ion current maximum can be averaged over several work cycles to obtain the relevant, comparably relevant actual measured value.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, einen Vergleich der gemessenen Ionenstrom kurve oder einem daraus abgeleiteten restgassensitiven Meßgrö ßen-Istwert mit allen für die momentanen Werte des Luft/Kraft stoff-Verhältnisses, der Stellung des Abgasrückführventils und ggf. weiteren Motorbetriebsparametern zu verschiedenen Restgas mengen abgespeicherten Meßgrößen-Referenzwerten zur Bestimmung eines konkreten Momentanwertes der tatsächlich rückgeführten Ab gasmenge durchzuführen. Dies kann geschehen, indem zu einer ge messenen Ionenstromkurve bzw. zur Lage von Amplitude und/oder ersten Maximum derselben aus den zu der gegebenen momentanen Luftzahl und zu den gegebenen übrigen momentanen Motorbetriebs parametern abgelegten Referenzwerten der dazu am besten passende Referenzwert, d. h. die am besten passende Referenzwert-Kurve bzw. der am besten passende Referenzwert-Satz über Lage und/oder Amplitude des ersten Maximums ermittelt wird. Aus der aufgefun denen Ionenstromkurve bzw. dem aufgefundenen Satz von Lage und/oder Amplitude des ersten Maximums kann dann auf die tat sächlich momentan zurückgeführte Abgasmenge geschlossen werden. Der auf diese Weise bestimmte Wert für den Anteil von rückge führtem Abgas am zu verbrennenden Gemisch kann einer Motorsteue rung zugeführt und von dieser geeignet berücksichtigt werden, so daß auch bei fehlerhaft oder jedenfalls unerwartet arbeitendem Abgasrückführungssystem ein an die tatsächlich rückgeführte Ab gasmenge angepaßter Motorbetrieb möglich ist.Another embodiment of the method according to the invention can be a comparison of the measured ion current curve or a derived residual gas sensitive measurement Actual external value with all for the current values of air / force ratio, the position of the exhaust gas recirculation valve and if necessary, further engine operating parameters for different residual gas quantities of stored measured variable reference values for determination a concrete instantaneous value of the actually returned Ab amount of gas. This can be done by going to a ge measured ion current curve or to the position of amplitude and / or first maximum of these from the given at the moment Air ratio and the given remaining current engine operation the reference values stored in the parameters Reference value, d. H. the best fitting reference value curve or the most suitable set of reference values via location and / or Amplitude of the first maximum is determined. From the found which ion current curve or the found set of position and / or amplitude of the first maximum can then be done the currently recirculated exhaust gas quantity can be closed. The value determined in this way for the proportion of Exhaust gas from the mixture to be burned can cause engine control tion and appropriately taken into account by this, so that even when working incorrectly or in any case unexpectedly Exhaust gas recirculation system to the actually recirculated from engine operation is possible.

Claims

1. A method for monitoring an exhaust gas recirculation system of an internal combustion engine, characterized in that

- The ion current signal of an ion current probe arranged in a combustion chamber of the internal combustion engine is time-resolved over a respective working cycle and an actual value of a residual gas-sensitive measured variable is derived therefrom and
- The actual value with at least one of several, to which various residual gas quantities stored reference values, the water-sensitive measurement quantity is compared and from the comparison to the actual amount of gas returned to the combustion chamber of the internal combustion engine.

2. The method according to claim 1, characterized in that the actual value of the residual gas sensitive measured variable with that Refe limit value is compared, which to a at the exhaust gas recirculation system the set residual gas volume value is properly stored, and closed to a malfunction of the exhaust gas recirculation system If the actual value is more than a predetermined amount of deviates from the reference value.

3. The method according to claim 1, characterized in that by comparison with the actual value of the residual gas sensitive measured variable one of the stored reference values is selected that comes closest to the actual value and from that to it selected reference value corresponding residual gas quantity to the deed residual gas quantity recirculated from the exhaust gas recirculation system is closed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reference values of the residual gas sensitive measured variable additionally in Dependence on the air / fuel ratio in the combustion chamber burned mixture are stored.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reference values of the residual gas sensitive measured variable additionally in Dependence on load and / or speed of the internal combustion engine are saved.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the curve shape of the ion current as a residual gas-sensitive measured variable signals about a respective work cycle is used.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the position and / or amplitude of a first maximum of the curve of the ion current signal a work cycle is used.