DE19928824C2 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem Abgas über eine externe und eine interne Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführt wird, wobei das Abgas bei der externen Abgasrückführung über ein Abgasrückführrohr und bei der internen Abgasrückführung über ein Auslassventil geführt wird. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum, in den Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten einspritzbar ist, und in den Abgas über eine externe und eine interne Abgasrückführung zurückführbar ist, wobei das Abgas bei der externen Abgasrückführung über ein Abgasrückführrohr und bei der internen Abgasrückführung über ein Auslassventil geführt ist, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Brennkraftmaschine sind beispielsweise von einer sogenannten Benzin-Direkteinspritzung bekannt. Dort wird Kraftstoff in einem Homogenbetrieb während der Ansaugphase oder in einem Schichtbetrieb während der Verdichtungsphase in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Der Homogenbetrieb ist vorzugsweise für den Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen, während der Schichtbetrieb für den Leerlauf- und Teillastbetrieb geeignet ist. Beispielsweise in Abhängigkeit von dem angeforderten Drehmoment wird bei einer derartigen direkteinspritzenden Brennkraftmaschine zwischen den genannten Betriebsarten umgeschaltet.

Bei einer sogenannten externen Abgasrückführung wird das Abgas aus dem Abgasrohr über ein separates Abgasrückführrohr in das Ansaugrohr zurückgeführt. In dem Abgasrückführrohr ist ein Abgasrückführventil enthalten, das der Steuerung und/oder Regelung der Menge des rückgeführten Abgases dient. Eine sogenannte interne Abgasrückführung entsteht dadurch, dass während der Ansaugphase der Brennkraftmaschine nicht nur das Einlassventil geöffnet ist, sondern zumindest zeitweise auch das Auslassventil. Damit wird Abgas aus dem Abgasrohr zurück in den Brennraum gesaugt.

Die unterschiedlichen Betriebsarten der Brennkraftmaschine sind mit einer Mehrzahl von Problemen verbunden. So ist es beispielsweise erforderlich, dass die interne und die externe Abgasrückführung in Abhängigkeit von den verschiedenen Betriebsarten unterschiedlich beeinflusst werden müssen. Gleichzeitig besteht der Wunsch, dass über die interne und die externe Abgasrückführung möglichst viel Inertgas zurückgeführt wird, um den Anteil an Stickstoffoxiden im Abgas zu reduzieren.

Aus der DE 42 22 414 C2 ist ein Verfahren bekannt, mit dem eine Brennkraftmaschine mit einer externen Abgasrückführung gesteuert und/oder geregelt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem eine möglichst einfache und trotzdem effektive Steuerung und/oder Regelung der internen und der externen Abgasrückführung möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas ermittelt wird. Bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch das Steuergerät ein Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas ermittelbar ist.

Durch die Ermittlung des erfindungsgemäßen Sollwerts ist es möglich, den Inertgasanteil in der internen und externen Abgasrückführung genau zu erfassen. Damit kann genau gesteuert und/oder geregelt werden, wieviel Inertgas in den Brennraum zurückgeführt wird. Insgesamt ergibt sich daraus eine Steuerung bzw. Regelung der Brennkraftmaschine, die eine Verminderung der erzeugten Stickstoffoxide zur Folge hat.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas aus einer Abgasrückführ-Sollrate ermittelt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Abgasrückführ-Sollrate mittels eines Kennfelds aus einem Momentensollwert ermittelt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung zurückgeführten Abgas ermittelt. Dieser Sollwert bezieht sich damit nur auf die interne Abgasrückführung. Damit ist es möglich, Vergleiche mit dem Sollwert für die interne und die externe Abgasrückführung durchzuführen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung zurückgeführten Abgas aus einer Überschneidung der Öffnungszeiten des Auslass- und des Einlassventils ermittelt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung zurückgeführten Abgas in Abhängigkeit von Lambda ermittelt wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas von dem Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas abgezogen. Dies stellt einen der vorstehend bereits erwähnten Möglichkeiten eines Vergleichs dar. Das Ergebnis dieser Subtraktion bezieht sich dann nur noch auf die externe Abgasrückführung.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird mit der sich aus den beiden Sollwerten ergebenden Differenz das Abgasrückführventil der externen Abgasrückführung angesteuert. Da sich dieser letztgenannte wie erwähnt nur noch auf die externe Abgasrückführung bezieht, kann daraus eine Steuerung und/oder Regelung des Abgasrückführventils abgeleitet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stellung des Abgasrückführventils in Abhängigkeit von der Differenz geregelt wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas nicht kleiner wird als der Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung in den Brennraum zurückgeführten Abgas. Damit wird gewährleistet, dass eine minimale interne Abgasrückführung, die konstruktiv immer vorhanden ist, in jedem Fall berücksichtigt wird.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines digitalen Speichermediums, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Speichermedium ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Als Speichermedium kann insbesondere ein Read-Only-Memory zur Anwendung kommen.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, und

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, der unter anderem durch den Kolben 2, ein Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlassventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem Auslassventil 6 ist ein Abgasrohr 8 gekoppelt.

Im Bereich des Einlassventils 5 und des Auslassventils 6 ragen ein Einspritzventil 9 und eine Zündkerze 10 in den Brennraum 4. Über das Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt werden. Mit der Zündkerze 10 kann der Kraftstoff in dem Brennraum 4 entzündet werden.

In dem Ansaugrohr 7 ist eine drehbare Drosselklappe 11 untergebracht, über die dem Ansaugrohr 7 Luft zuführbar ist. Die Menge der zugeführten Luft ist abhängig von der Winkelstellung der Drosselklappe 11. In dem Abgasrohr 8 ist ein Katalysator 12 untergebracht, der der Reinigung der durch die Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase dient.

Von dem Abgasrohr 8 führt eine Abgasrückführrohr 13 zurück zu dem Ansaugrohr 7. In dem Abgasrückführrohr 13 ist ein Abgasrückführventil 14 untergebracht, mit dem die Menge des in das Ansaugrohr 7 rückgeführten Abgases eingestellt werden kann. Das Abgasrückführrohr 13 und das Abgasrückführventil 14 bilden eine sogenannte externe Abgasrückführung AGR.

Zusätzlich ist eine sogenannte interne Abgasrückführung vorhanden. Dies bedeutet, dass aufgrund einer Überschneidung der Öffnungszeiten des Einlass- und des Auslassventils 5, 6 Abgas von dem Abgasrohr 8 in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 angesaugt wird. Diese Überschneidung der Öffnungszeiten entspricht einem Überschneidungswinkel der Nockenwelle.

Insgesamt wird damit Abgas über die externe und über die interne Abgasrückführung dem Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Aufgrund der Möglichkeit eines Betriebs der Brennkraftmaschine 1 mit Lambda ungleich "1" enthält das Abgas in beiden Fällen einen nicht­ brennbaren Inertgasanteil und einen Restluftanteil. Der letztgenannte Restluftanteil und die über die Drosselklappe 11 angesaugte Frischluft bilden dann die dem Brennraum zugeführte und die Verbrennung bestimmende Gesamtluft.

Von einem Kraftstofftank 15 führt eine Tankentlüftungsleitung 16 zu dem Ansaugrohr 7. In der Tankentlüftungsleitung 16 ist ein Tankentlüftungsventil 17 untergebracht, mit dem die Menge des dem Ansaugrohr 7 zugeführten Kraftstoffdampfes aus dem Kraftstofftank 15 einstellbar ist. Die Tankentlüftungsleitung 16 und das Tankentlüftungsventil 17 bilden eine sogenannte Tankentlüftung TE.

Der Kolben 2 wird durch die Verbrennung des Kraftstoffs in dem Brennraum 4 in eine Hin- und Herbewegung versetzt, die auf eine nicht-dargestellte Kurbelwelle übertragen wird und auf diese ein Drehmoment ausübt.

Ein Steuergerät 18 ist von Eingangssignalen 19 beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 18 mit einem Luftmassensensor, einem Lambda- Sensor, einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des weiteren ist das Steuergerät 18 mit einem Fahrpedalsensor verbunden, der ein Signal erzeugt, das die Stellung eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit das angeforderte Drehmoment angibt. Das Steuergerät 18 erzeugt Ausgangssignale 20, mit denen über Aktoren bzw. Steller das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflußt werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 18 mit dem Einspritzventil 9, der Zündkerze 10 und der Drosselklappe 11 und dergleichen verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale.

Unter anderem ist das Steuergerät 18 dazu vorgesehen, die Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise wird die von dem Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmasse von dem Steuergerät 18 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 18 mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Read-Only-Memory ein Programm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.

In einer ersten Betriebsart, einem sogenannten Homogenbetrieb "hom" der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 11 in Abhängigkeit von dem erwünschten Drehmoment teilweise geöffnet bzw. geschlossen. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 9 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Ansaugphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Durch die gleichzeitig über die Drosselklappe 11 angesaugte Luft wird der eingespritzte Kraftstoff verwirbelt und damit in dem Brennraum 4 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt. Danach wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch während der Verdichtungsphase verdichtet, um dann von der Zündkerze 10 entzündet zu werden. Durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs wird der Kolben 2 angetrieben. Das entstehende Drehmoment hängt im Homogenbetrieb im Wesentlichen von der Stellung der Drosselklappe 11 ab. Im Hinblick auf eine geringe Schadstoffentwicklung wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch möglichst auf Lambda = 1 oder Lambda < 1 eingestellt.

In einer zweiten Betriebsart, einem sogenannten homogenen Magerbetrieb "hmm" der Brennkraftmaschine 1, wird der Kraftstoff wie bei dem Homogenbetrieb während der Ansaugphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Im Unterschied zu dem Homogenbetrieb kann das Kraftstoff/Luft-Gemisch jedoch auch mit Lambda < 1 auftreten.

In einer dritten Betriebsart, einem sogenannten Schichtbetrieb "sch" der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 11 weit geöffnet. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 9 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Verdichtungsphase in den Brennraum 4 eingespritzt, und zwar örtlich in die unmittelbare Umgebung der Zündkerze 10 sowie zeitlich in geeignetem Abstand vor dem Zündzeitpunkt. Dann wird mit Hilfe der Zündkerze 10 der Kraftstoff entzündet, so dass der Kolben 2 in der nunmehr folgenden Arbeitsphase durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs angetrieben wird. Das entstehende Drehmoment hängt im Schichtbetrieb weitgehend von der eingespritzten Kraftstoffmasse ab. Im Wesentlichen ist der Schichtbetrieb für den Leerlaufbetrieb und den Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen.

In einer vierten Betriebsart, einem sogenannten Homogen- Schicht-Betrieb "hos" der Brennkraftmaschine 1, erfolgt eine Doppeleinspritzung in demselben Arbeitsspiel. Es wird Kraftstoff von dem Einspritzventil 9 während der Ansaugphase und während der Verdichtungsphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Der Homogen-Schicht-Betrieb verknüpft damit die Eigenschaften des Schichtbetriebs und des Homogenbetriebs. Mit Hilfe des Homogen-Schicht-Betriebs kann beispielsweise ein besonders weicher Übergang von dem Schichtbetrieb in den Homogenbetrieb und umgekehrt erreicht werden.

In einer fünften Betriebsart, einem sogenannten Schicht- Katheizen "skh" der Brennkraftmaschine 1, erfolgt ebenfalls eine Doppeleinspritzung. Es wird Kraftstoff von dem Einspritzventil 9 während der Verdichtungsphase und während der Arbeitsphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Auf diese Weise wird im Wesentlichen kein zusätzliches Drehmoment erreicht, sondern es wird durch den in der Arbeitsphase eingespritzten Kraftstoff eine schnelle Erwärmung des Katalysators 12 bewirkt. Dies ist beispielsweise bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 1 von Bedeutung.

Zwischen den beschriebenen Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 kann hin- und her- bzw. umgeschaltet werden. Derartige Umschaltungen werden von dem Steuergerät 18 durchgeführt. Die Auslösung einer Umschaltung erfolgt durch einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 bzw. durch dessen ausführende Funktion des Steuergeräts 18. Beispielsweise kann bei einem Kaltstart die fünfte Betriebsart, nämlich das Schicht-Katheizen ausgelöst werden, mit dem der Katalysator 12 schnell auf eine Betriebstemperatur erwärmt wird.

In der Fig. 2 ist ein Verfahren dargestellt, das von dem Steuergerät 18 ausgeführt werden kann, und das dazu geeignet ist, ein Signal zur Ansteuerung des Abgasrückführventils 14 zu erzeugen. Die in der Fig. 2 dargestellten Blöcke sind in dem Steuergerät 18 durch Programme repräsentiert.

Die nachfolgend beschriebenen Signale und insbesondere die beschriebenen Sollwerte sind in den jeweiligen Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 unterschiedlich. Dies wird nachfolgend dadurch zum Ausdruck gebracht, dass die Sollwerte mit einem "$"-Zeichen versehen sind, das einen Platzhalter für die jeweilige Betriebsart darstellt.

Einem Kennfeld 21 ist ein Momentensollwert msoll für die Füllung des Brennraums 4 und die Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. In Abhängigkeit davon erzeugt das Kennfeld 21 eine Abgasrückführ-Sollrate rr$s. Dabei handelt es sich um einen Sollwert für die aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehenden Abgasrate. Diese Abgasrückführ-Sollrate rr$s stellt diejenige Abgasrate dar, die erforderlich ist, um einen erwünschten Inertgasanteil über das Abgas in dem Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 zu erhalten. Dieser erwünschte Inertgasanteil ist dabei dazu vorgesehen, die Stickstoffoxide NOx im Abgas zu senken. Zu diesem Zweck ist der Inertgasanteil mit Hilfe des Kennfelds 21 auf den jeweils erwünschten Wert einstellbar.

Mit Hilfe eines Blocks 22 wird die Abgasrückführ-Sollrate rr$s für die aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehenden Abgasrate in einen Sollwert rfr$s für die aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehende Füllung in dem Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 umgerechnet. Dieser Sollwert rfr$s stellt denjenigen, aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehenden Anteil an der Füllung in dem Brennraum 4 dar, bei dem der erwünschte Inertgasanteil in dem Brennraum 4 vorhanden ist.

In einem Block 23 wird der Sollwert rfr$s für die aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehende Füllung in dem Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 multiplikativ mit einem Sollwert rlr$s für die aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehende Luftfüllung in dem Brennraum 4 verknüpft. Am Ausgang des Blocks 23 steht damit ein Ausgangssignal as1 zur Verfügung, das einen Sollwert für die aus der internen und der externen Abgasrückführung hervorgehende Inertgasfüllung in dem Brennraum 4 darstellt. Mit anderen Worten repräsentiert das Ausgangssignal as1 den Sollwert für denjenigen Inertgasanteil, der über die interne und die externe Abgasrückführung dem Brennraum 4 zugeführt wird.

Einem Kennfeld 24 ist ein Überschneidungswinkel NW zugeführt, der die Überschneidung der Öffnungszeiten des Einlassventils 5 und des Auslassventils 6 kennzeichnet. Eine derartige Überschneidung der Öffnungszeiten hat zur Folge, dass während der Ansaugphase, in der an sich nur das Einlassventil 5 geöffnet sein sollte, zumindest zeitweise auch das Auslassventil 6 geöffnet ist. Damit wird nicht nur Frischluft aus dem Ansaugrohr 7 in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 angesaugt, sondern auch Abgas aus dem Abgasrohr 8. Das Abgas setzt sich dabei, wie bereits erwähnt, aus dem Inertgasanteil und dem Restluftanteil zusammen.

Insgesamt entsteht damit durch die Überschneidung der Öffnungszeiten des Einlassventils 5 und des Auslassventils 6 die interne Abgasrückführung. Je größer dabei der Überschneidungswinkel NW ist, desto größer ist der zurückgeführte Inertgasanteil. Aufgrund einer nicht unterschreitbaren minimalen Überschneidung der Öffnungszeiten ist immer ein minimaler Inertgasanteil über die interne Abgasrückführung vorhanden.

Des weiteren wird dem Kennfeld 24 die Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Aus diesen Eingangssignalen erzeugt das Kennfeld 24 einen Sollwert rfri$s für den aus der internen Abgasrückführung hervorgehenden Abgasanteil der Füllung in dem Brennraum 4. Der Sollwert rfri$s wird damit in Abhängigkeit von dem Überschneidungswinkel NW über das Kennfeld 24 gesteuert.

Dieser Sollwert rfri$s wird zuerst mit Hilfe eines Blocks 25 einer Dichtekorrektur unterworfen, um danach mit Hilfe eines Blocks 26 mit dem reziproken Lambdawert verknüpft zu werden. In den Blöcken 25 und 26 werden dabei Multiplikationen ausgeführt. Am Ausgang des Blocks 26 steht dann ein Sollwert riri$s für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung dem Brennraum 4 zurückgeführten Abgas zur Verfügung.

Wie erwähnt, stellt das Ausgangssignal as1 den Sollwert für denjenigen Inertgasanteil dar, der über die interne und die externe Abgasrückführung dem Brennraum 4 zugeführt wird. Wie vorstehend beschrieben, stellt das Signal riri$s den Sollwert für denjenigen Inertgasanteil dar, der nur über die interne Abgasrückführung dem Brennraum 4 zugeführt wird. Diese beiden Signale beaufschlagen eine Maximalwertauswahl 27.

Ist das Ausgangssignal as1 und damit der aus der internen und der externen Abgasrückführung resultierende Inertgasanteil größer als das Signal riri$s, so liegt das Ausgangssignal as1 als Sollwert rir$s am Ausgang der Maximalwertauswahl 27 vor. Ist hingegen das Signal riri$s und damit der nur aus der internen Abgasrückführung resultierende Inertgasanteil größer als das Ausgangssignal as1, so liegt dieses Signal riri$s als Sollwert rir$s am Ausgang der Maximalwertauswahl 27 vor.

Der erste Fall ist insbesondere typisch für den Schichtbetrieb. Dort ist ein hoher Inertgasanteil erwünscht. Dies äußert sich in einem großen erwünschten, aus der internen und der externen Abgasrückführung resultierenden Inertgasanteil. Dieser Inertgasanteil ist üblicherweise größer als der nur aus der internen Abgasrückführung erzeugbare Inertgasanteil. Aus diesem Grund wird bei der Maximalwertauswahl 27 das Ausgangssignal as1 weitergegeben, das dann als Sollwert rir$s an dessen Ausgang vorhanden ist.

Der zweite Fall ist insbesondere typisch für den Homogenbetrieb. Dort ist ein geringer Inertgasanteil erwünscht, da das Inertgas die im Homogenbetrieb meist von der Brennkraftmaschine 1 abverlangte Leistung vermindern würde. Das Ausgangssignal as1 und damit der Sollwert für den Inertgasanteil ist deshalb klein. Dabei ist es möglich, dass der Sollwert riri$s für den aus der internen Abgasrückführung resultierenden Inertgasanteil größer ist als das Ausgangssignal as1. In diesem Fall wird von der Maximalwertauswahl 27 der Sollwert rir$s als Sollwert rir$s am Ausgang zur Verfügung gestellt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der erwünschte Inertgasanteil aufgrund seiner Geringfügigkeit allein durch die interne Abgasrückführung realisiert wird.

Durch die vorstehend im Zusammenhang mit der Maximalwertauswahl 27 beschriebenen Funktionen wird des weiteren erreicht, dass der bereits erwähnte minimale Inertgasanteil, der immer über die interne Abgasrückführung vorhanden ist, in jedem Fall, also auch bei einem zu Null werdenden Ausgangssignal as1, über die Maximalwertauswahl 27 als Sollwert rir$s weitergegeben wird.

Bei dem Sollwert rir$s handelt es sich um den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum 4 zurückgeführten Abgas. Dieser Sollwert rir$s kann in weiteren Steuerungen und/oder Regelungen der Brennkraftmaschine 1 weiterverwendet werden.

Des weiteren kann der Sollwert rir$s für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum 4 zurückgeführten Abgas dazu verwendet werden, das Abgasrückführventil 14 der externen Abgasrückführung anzusteuern. Hierzu wird mit Hilfe einer Subtraktion 28 von dem Sollwert rir$s, der sich wie gesagt auf die interne und die externe Abgasrückführung bezieht, der Sollwert riri$s, der sich nur auf die interne Abgasrückführung bezieht, abgezogen. Das Ausgangssignal as2 der Subtraktion 28, alsi die Differenz der beiden Sollwerte, betrifft damit nur die externe Abgasrückführung.

Liegt am Ausgang der Maximalwertauswahl 27 als Sollwert rir$s das Ausgangssignal as1 an, so ergibt die Multiplikation 28 ein Ausgangssignal as2, das größer als Null ist. Dies bedeutet, dass eine externe Abgasrückführung erforderlich ist. Liegt am Ausgang der Maximalwertauswahl 27 als Sollwert rir$s jedoch der Sollwert riri$s an, so ergibt die Subtraktion 28 den Wert Null. Dies bedeutet, dass keine externe Abgasrückführung erforderlich ist.

Bei dem Ausgangssignal as2 handelt es sich um den Sollwert für den Inertgasanteil in dem über die externe Abgasrückführung dem Brennraum 4 zugeführten Abgas. Mit Hilfe von Lambda kann daraus die zugehörige erforderliche Stellung des Abgasrückführventils 14 ermittelt werden. Diese Stellung kann dann eingestellt und mittels eines dem Abgasrückführventil 14 zugeordneten Sensors geregelt werden.

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten in einen Brennraum (4) eingespritzt wird, und bei dem Abgas über eine externe und eine interne Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführt wird, wobei das Abgas bei der externen Abgasrückführung über ein Abgasrückführrohr (13) und bei der internen Abgasrückführung über ein Auslassventil (6) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert (rir$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (rir$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas aus einer Abgasrückführ-Sollrate (rr$s) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführ-Sollrate (rr$s) mittels eines Kennfelds (21) aus einem Momentensollwert (msoll) ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert (riri$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung zurückgeführten Abgas ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (riri$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung zurückgeführten Abgas aus einer Überschneidung der Öffnungszeiten des Auslass- und des Einlassventils (5, 6) ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (riri$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung zurückgeführten Abgas in Abhängigkeit von Lambda ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (riri$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas von dem Sollwert (rir$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas abgezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der sich aus den beiden Sollwerten ergebenden Differenz (as2) das Abgasrückführventil (14) der externen Abgasrückführung angesteuert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung des Abgasrückführventils (14) in Abhängigkeit von der Differenz (as2) geregelt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert (rir$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas nicht kleiner wird als der Sollwert (riri$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas.

11. Digitales Speichermedium, insbesondere Read-Only-Memory, für ein Steuergerät (18) einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 geeignet ist.

12. Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum (4), in den Kraftstoff in mindestens zwei Betriebsarten einspritzbar ist, und in den Abgas über eine externe und eine interne Abgasrückführung zurückführbar ist, wobei das Abgas bei der externen Abgasrückführung über ein Abgasrückführrohr (13) und bei der internen Abgasrückführung über ein Auslassventil (6) geführt ist, und mit einem Steuergerät (18) zur Steuerung und/oder Regelung, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät (18) ein Sollwert (rir$s) für den Inertgasanteil in dem über die interne und die externe Abgasrückführung in den Brennraum (4) zurückgeführten Abgas ermittelbar ist.