DE102010032510A1 - Steuerstrategie für das Verringern von Resonanz in einem Turbolader - Google Patents

Steuerstrategie für das Verringern von Resonanz in einem Turbolader Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren für den Betrieb eines ein Turboladersystem umfassenden Motors vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Anpassen von Turbolader-Drehbeschleunigung oder -Verzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen. Zusätzlich kann das Verfahren in einigen Beispielen weiterhin während einer ersten Bedingung das Steigern von Turboladerdrehung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen und während einer zweiten Bedingung das Steigern von Turboladerverzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen umfassen, wobei sich die zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterscheidet. Auf diese Weise ist es möglich, den nutzbaren Lebenszyklus des Turboladers und des zugehörigen Motors durch Beschränken der Betriebszeit in einem Resonanzfrequenzband zu verbessern.

Description

  • Hintergrund und Zusammenfassung
  • Turboladersysteme können die Leistungsabgabe und den Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors signifikant steigern, ohne das Gewicht des Motors signifikant zu steigern. Es wurden verschiedene Turboladersysteme entwickelt, um dem Motor über einem Bereich von Betriebsbedingungen Ladedruck zu liefern, wobei die meisten in der Branche gut bekannt sind. Unter bestimmten Betriebsbedingungen, beispielsweise einer Überdrehzahlbedingung, kann der Turbolader aufgrund übermäßigen Beanspruchungen, die auf verschiedene Komponenten in dem Turbolader, beispielsweise den Kompressor und die Turbinenschaufeln, ausgeübt werden, degradieren oder sogar ausfallen, wenn die Turboladerdrehzahl einen Schwellenwert überschritten hat.
  • In US 2006/0005540 wird die Drehzahl eines Turboladers in einem Versuch beschränkt, Überdrehzahlbedingungen des Turboladers zu vermeiden, wodurch Verschleiß des Turboladers sowie die Wahrscheinlichkeit eines Turboladerausfalls verringert werden. Insbesondere kann die Drehzahl des Turboladers beruhend auf Kombinationen von Druck, Temperatur und anderen Betriebsbedingungen an dem Einlass des Kompressors beschränkt werden. Es wurden andere Versuche angestellt, um die Größe und daher Robustheit des Kompressors oder der Turbinenschaufeln zu vergrößern, um eine Degradation und einen möglichen Ausfall des Turboladers zu vermeiden.
  • Es kann aber andere Betriebsbedingungen geben, während denen das Turboladersystem hohe Beanspruchung erfahren kann, die zu einer Degradation des Turboladers führt. Das Turboladersystem kann zum Beispiel verschiedene Resonanzfrequenzen haben, die den Vibrationseigenschaften des Systems entsprechen. Die Resonanzfrequenzen können innerhalb des Bereichs von Turboladerbetrieb liegen, wodurch unerwünschte Schwingungen, die unerwünschte Amplituden in dem Turbolader haben, hervorrufen können. Es kann schwierig sein, ein Dämpfen in dem Turboladersystem ohne Mindern von Leistung, Zuverlässigkeit und/oder Haltbarkeit des Turboladers vorzusehen. Wenn weiterhin die Größe der Turbine oder der Kompressorschaufeln vergrößert wird, können der Wirkungsgrad und die transiente Reaktion des Turboladers verringert werden.
  • Es wird ein Verfahren für den Betrieb eines Motors, der ein Turboladersystem umfasst, vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Anpassen von Drehbeschleunigung oder Verzögerung des Turboladers als Reaktion auf eine oder mehrere bekannte Resonanzfrequenzen. Ferner kann das Verfahren in manchen Beispielen weiterhin das Steigern von Drehzahl des Turboladers als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung und das Steigern von Verzögerung des Turboladers als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung umfassen, wobei sich die zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterscheidet. Auf diese Weise kann das Betriebsintervall in einem oder mehreren Resonanzfrequenzbändern verringert werden, wodurch die Schwingungen in dem Turbolader verringert werden, die von den Komponenten des Turboladers erfahrene Beanspruchung verringert und daher die Langlebigkeit des Turboladers gesteigert wird.
  • Es versteht sich, dass der vorstehende Hintergrund und die vorstehende Zusammenfassung vorgesehen sind, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der eingehenden Beschreibung weiter beschrieben sind. Es sollen keine wesentlichen oder Schlüsselmerkmale des beanspruchten Gegenstands festgestellt werden, dessen Umfang einzig und allein durch die der eingehenden Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen beschränkt, welche die vorstehend oder in jedem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Motorsystems, das ein Turboladersystem umfasst.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerstrategie für den Betrieb des Turboladersystems darstellt.
  • 3 und 4 zeigen Graphen, die einen beispielhaften Betrieb des Turboladersystems darstellen.
  • Eingehende Beschreibung der Erfindung
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Zylinders eines Ein- oder Mehrzylindermotors 10. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 150, das ein Steuergerät 12 umfasst, sowie durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener 132 mittels einer Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalstellungssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Ein Brennraum (d. h. Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennraumwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 umfassen. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sein, so dass eine Hubbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann mittels eines dazwischen befindlichen Getriebesystems mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs verbunden sein. Ferner kann ein Anlasser mittels einer Schwungscheibe mit der Kurbelwelle 40 verbunden sein, um einen Startbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Der Brennraum 30 kann mittels eines Ansaugkanals 42 Ansaugluft von einem Ansaugkrümmer 44 aufnehmen und kann mittels eines Auslasskanals 48 Verbrennungsgase ablassen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können mittels eines Einlassventils 52 bzw. Auslassventils 54 mit dem Brennraum 30selektiv kommunizieren. In manchen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
  • Der Motor kann weiterhin ein Turboladersystem 80 umfassen. Das Turboladersystem kann mindestens einen Kompressor 81 umfassen, der mittels einer Antriebswelle 83 mit mindestens einer Turbine 82 gekoppelt ist. Der Kompressor 81 kann in einem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, und die Turbine 82 kann in einem Auslasskanal 48 positioniert sein. Die Turbine kann von Abgasen von dem Motor angetrieben werden, wodurch der Kompressor mittels der Antriebswelle angetrieben wird. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen andere Turboladerkonfigurationen verwendet werden können. Geeignete Turboladerkonfigurationen können einen Twinturbolader, beispielsweise eine parallele oder eine serielle Twinturbo-Anordnung, umfassen.
  • Ein Ladedruckregelventil 84 kann in einer Bypass-Leitung 85, die stromaufwärts und stromabwärts der Turbine 82 in einem Auslasskanal 48 angeschlossen ist, positioniert sein. Das Ladedruckregelventil kann die der Turbine gelieferte Abgasmenge steuern, wodurch die Drehzahl des Turboladers angepasst wird. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen kein Ladedruckregelventil in dem Turboladersystem enthalten sein kann.
  • Der Kompressor kann konfiguriert sein, um dem Zylinder gelieferte Ansaugluft zu verdichten, wodurch dem Motor Ladedruck geliefert wird.
  • In manchen Beispielen kann die Turbine 82 eine Turbine veränderlicher Geometrie sein, die ausgelegt ist, um die Geometrie (z. B. den Turbinenerzeuger-Durchflussquerschnitt oder den Düsenwinkel) der Turbine beruhend auf Fahrzeugbetriebsbedingungen anzupassen. Auf diese Weise kann dem Motor Ladedruck über einem breiten Bereich von Betriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahlen, Lasten, etc.) geliefert werden, was die Leistung des Fahrzeugs steigert. Die Turbine veränderliche Geometrie kann einen Aktor 90 (z. B. einen Membranaktor, einen elektrischen Servoaktor) umfassen, der ausgelegt ist, um die Geometrie der Turbine anzupassen. Geeignete Turbinen veränderlicher Geometrie umfassen eine anpassbare Schaufelturbine und eine anpassbare Düsenturbine. Wenn eine Turbine veränderlicher Geometrie verwendet wird, könnten in manchen Beispielen das Ladedruckregelventil 84 und die Bypass-Leitung 85 nicht im Motor 10 enthalten sein oder umgekehrt. In anderen Beispielen kann aber eine Turbine fester Geometrie verwendet werden. Wenn eine Turbine fester Geometrie verwendet wird, kann auch das Ladedruckregelventil (d. h. ein Turbinenbypassventil), das ausgelegt ist, um die Turbodrehzahl durch einen Turbinenbypassleitung anzupassen, die stromaufwärts und stromabwärts der Turbine angeschlossen ist, in dem Turboladersystem enthalten sein. In anderen Beispielen können aber sowohl ein Ladedruckregelventil als auch eine Turbine veränderlicher Geometrie in dem Turboladersystem enthalten sein. In anderen Beispielen kann aber nur das Ladedruckregelventil oder die Turbine veränderlicher Geometrie in dem Turboladersystem enthalten sein, und es kann ein Kompressor fester oder veränderlicher Geometrie genutzt werden. Es versteht sich, dass das Turboladersystem betrieben werden kann, um während verschiedener Betriebsbedingungen unterschiedliche Ladedruckwerte vorzusehen. Die Geometrie der Turbine und/oder das der Turbine gelieferte Abgas können zum Beispiel angepasst werden, um den von dem Turboladersystem vorgesehene Betrag an Ladedruck zu ändern.
  • Zudem kann das Turboladersystem mehrere Grundfrequenzen aufweisen, wobei die Grundfrequenzen den Vibrationsmodi des Turboladers entsprechen. Zum Beispiel kann ermittelt werden, dass eine Resonanzfrequenz erster Ordnung des Turboladers veränderlicher Geometrie mit 9 Düsenschaufeln durch eine Turboladerdrehzahl von 74.000 Umdrehungen pro Minute (RPM) angeregt werden kann. In einem solchen Betriebszustand können die Spitzen des Kompressors und/oder die Turbinenschaufeln hohe Beanspruchung erfahren. Es versteht sich aber, dass in anderen Betriebszuständen andere Resonanzfrequenzen angeregt werden können. Weiterhin können Turbolader mit einer anderen Konfiguration eine Resonanzfrequenz erster Ordnung aufweisen, die durch eine andere Drehzahl angeregt wird.
  • In manchen Beispielen kann auch ein Abgasrückführungs(AGR)-System 86 in dem Fahrzeug enthalten sein. In diesem Beispiel ist ein Hochdruck-AGR-Kreislauf (d. h. kurzer AGR-Kreislauf) dargestellt. Der Hochdruck-AGR-Kreislauf umfasst eine AGR-Leitung 87, die die Abgasleitung stromaufwärts der Turbine mit dem Ansaugkrümmer stromabwärts des Kompressors koppelt. Ein Hochdruck-AGR-Ventil 88, das ausgelegt ist, um die durch die AGR-Leitung 87 tretende Abgasmenge anzupassen, kann in der AGR-Leitung positioniert sein. In zusätzlichen oder anderen Beispielen kann aber ein Niederdruck-AGR-Kreislauf in dem Motor 10 enthalten sein. Der Niederdruck-AGR-Kreislauf kann eine Niederdruck-AGR-Leitung mit einem darin angeordneten Niederdruck-AGR-Ventil umfassen, das einen Teil des Abgases stromabwärts der Turbine 82 und stromaufwärts des Kompressors 81 fluidverbindet. Wenn weiterhin ein Hochdruck- und ein Niederdruck-AGR-Kreislauf vorgesehen sind, können die Hoch- und Niederdruck-AGR-Kreisläufe fluidverbunden sein, was den Strömen von den jeweiligen AGR-Leitungen ein Mischen vor dem Einleiten in den Ansaugkrümmer ermöglicht. Es versteht sich, dass das AGR-System zusätzliche Komponenten umfassen kann, beispielsweise einen oder mehrere AGR-Kühler, die ausgelegt sind, um Wärme weg von dem GR-System zu befördern.
  • Die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers kann mittels verschiedener Systeme und Komponenten angepasst werden. Zum Beispiel kann die AGR angepasst werden, um die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers zu ändern. Die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers können die Drehzahl und/oder Beschleunigung der Antriebswelle 83, des Kompressors 81 und/oder der Turbine 82 sein. Insbesondere kann das AGR-Ventil vollständig oder teilweise geöffnet werden, um die Turboladerdrehzahl zu verringern, oder kann vollständig oder teilweise geschlossen werden, um die Drehzahl und/oder Beschleunigung zu vergrößern. Ferner kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mittels Anpassung der Drossel und/oder der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angepasst werden, um die Drehzahl und/oder die Beschleunigung des Turboladers zu ändern. Zum Beispiel kann die in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmenge vergrößert werden, wodurch der Abgasdruck vergrößert und daher die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers angehoben werden. Das Ladedruckregelventil und/oder die Turbine veränderlicher Geometrie können ebenfalls angepasst werden, um die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers zu ändern. Des Weiteren kann in manchen Beispielen die Geometrie des Kompressors angepasst werden, um die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers zu ändern.
  • Es versteht sich, dass zumindest ein Teil der vorstehend erwähnten Komponenten (z. B. AGR-Ventil, Ladedruckregelventil, Turbine veränderlicher Geometrie, Kompressor veränderlicher Geometrie, Drossel und Kraftstoffeinspritzvorrichtung) gemeinsam angepasst werden können, um die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers anzupassen. Zum Beispiel können das AGR-Ventil und die Geometrie des Turboladers angepasst werden, um die Drehzahl und/oder Beschleunigung des Turboladers anzupassen. In anderen Beispielen kann aber jede Komponente unabhängig angepasst werden. Ferner versteht sich, dass die Drehzahl des Turboladers angepasst werden kann, während eine erwünschte Drehzahl und/oder Last beibehalten wird. Die vorstehend erwähnten Anpassungen können mittels des Steuergeräts 12 oder eines anderen geeigneten Steuergeräts umgesetzt werden.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung mittels eines jeweiligen Nockenbetätigungssystems 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und können ein oder mehrere Systeme von: Nockenprofilumschalten (CPS, kurz vom engl. Cam Profile Switching), veränderliche Nockensteuerung (VCT, vom engl. Variable Cam Timing), veränderliche Ventilsteuerung (VVT, vom engl. Variable Valve Timing) und/oder veränderlichem Ventilhub (VVL, vom engl. Variable Valve Lift) verwenden, die von dem Steuergerät 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu verändern. In diesem Beispiel wird VCT genutzt. In anderen Beispielen können aber andere Ventilbetätigungssysteme verwendet werden, beispielsweise elektronische Ventilbetätigung (EVA, kurz vom engl. Electronic Valve Actuation). Die Stellung des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch einen Stellungssensor 55 bzw. 57 ermittelt werden.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist in dem Brennraum 30 in einer Konfiguration angeordnet gezeigt, die eine als Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Brennraum bekannte Einspritzung vorsieht. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann Kraftstoff proportional zur Pulsweise eines Signals FPW einspritzen, das von dem Steuergerät 12 mittels eines elektronischen Treibers 68 empfangen wird. Mittels eines Kraftstoffzufuhrsystems, das einen Kraftstofftank und eine Kraftstoffpumpe umfasst, kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 Kraftstoff zugeführt werden. Es versteht sich, dass zusätzliche Komponenten in dem Kraftstoffzufuhrsystem enthalten sein können, beispielsweise ein Kraftstoffverteilerrohr, das mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gekoppelt ist, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, ein Kraftstofffilter, etc. In manchen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 alternativ oder zusätzlich eine mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelte Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in diesen in einer als Kanaleinspritzung bekannten Weise umfassen.
  • Der Einlasskanal 42 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselklappe 64 umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappe 64 durch das Steuergerät 12 mittels eines Signals verändert werden, das einem mit der Drossel 62 enthaltenen Elektromotor oder Aktor geliefert wird, eine Konfiguration, die häufig als elektronische Drosselsteuerung (ETC, vom engl. Electronic Throttle Control) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 so betrieben werden, dass die dem Brennraum 30 neben anderen Motorzylindern gelieferte Ansaugluft verändert wird. Die Stellungen der Drosselklappe 64 kann dem Steuergerät 12 durch ein Drosselstellungssignal TP geliefert werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmengenmesser 120 und einen Krümmerdrucksensor 122 zum Liefern jeweiliger Signale MAF und MAP an das Steuergerät 12 umfassen.
  • Eine Zündanlage 89 kann dem Brennraum 30 unter ausgewählten Betriebsarten mittels einer Zündkerze 92 als Reaktion auf ein Frühzündungssignal SA vom Steuergerät 12 einen Zündfunken liefern. Auch wenn Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, kann der Brennraum 30 oder ein oder mehrere andere Brennräume des Motors 10 in manchen Ausführungsformen in einer Kompressionszündungsbetriebsart mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
  • Ein Abgassensor 126 ist stromaufwärts einer Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 70 mit dem Auslasskanal 48 verbunden gezeigt. Der Sensor 126 kann jeder geeignete Sensor zum Vorsehen eines Hinweises auf Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases sein, beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal- oder Breitband-Abgassauerstoff), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, eine HEGO (beheizter EGO), ein NOx-, HO- oder CO-Sensor. Eine Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 70 ist entlang des Auslasskanals 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), ein NOx-Filter, verschiedene andere Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen oder Kombinationen derselben sein. In manchen Ausführungsformen kann während des Betriebs von Motor 10 die Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 70 regelmäßig durch Betreiben mindestens eines Zylinders des Motors in einem bestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zurückgesetzt werden.
  • Das Steuergerät 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, welcher umfasst: einen Mikroprozessor 102, Input/Output-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem besonderen Beispiel als Festwertspeicherchip 106 gezeigt wird, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und einen Datenbus. Das Steuersystem 12 kann von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren verschiedene Signale zusätzlich zu den bereits erläuterten Signalen empfangen kann, darunter: eine Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF) von einem Luftmengenmesser 120, Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 verbundenen Temperaturfühler 112; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hallgeber 118 (oder einem anderen Art); eine Drosselklappenstellung TP von einem Drosselklappenstellungssensor; und ein Krümmerunterdrucksignal MAP von einem Sensor 122. Ein Motordrehzahlsignal RPM kann von dem Steuergerät 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um einen Hinweis auf Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer vorzusehen. Zu beachten ist, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, beispielsweise ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor einen Hinweis auf Motordrehmoment geben. Weiterhin kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Motordrehzahl eine Schätzung von Füllung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingelassen wird, geben. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als Motordrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Pulsen pro Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
  • Die Drehzahl des Turboladers kann auf mehreren unterschiedlichen Wegen ermittelt werden. Die Drehzahl kann mittels eines Turboladerdrehzahlgebers 124 ermittelt werden, der mit dem Kompressor 81 gekoppelt und mit dem Steuergerät 12 elektronisch gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Drehzahl des Turboladers aus gemessenem Luftmassenstrom und dem Kompressordruckverhältnis, einem Kompressorausgangsdruck oder einem Ansaugkrümmerdruck gefolgert werden. Der Druck stromabwärts des Kompressors kann mittels Sensor 126 gemessen werden, der mit dem Steuergerät 12 elektronisch gekoppelt ist.
  • Wie vorstehend beschrieben zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors und dass jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzvorrichtung, Zündkerze etc. umfassen kann.
  • 2 stellt eine beispielhafte Steuerstrategie 200 für ein Turboladersystem dar. Die Steuerstrategie 200 kann unter Nutzen des Systems und der Komponenten implementiert werden, die vorstehend beschrieben sind. Alternativ kann die Steuerstrategie 200 unter Nutzen anderer geeigneter Systeme und Komponenten implementiert werden. In einem Beispiel kann die Steuerstrategie während Regelung der Turboladerdrehzahl auf eine erwünschte oder Sollwert-Drehzahl das Anpassen von Turboladerdrehbeschleunigung oder -verzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen umfassen. Zum Beispiel kann die Steuerstrategie die Turboladerdrehbeschleunigung anheben oder verringern, um eine in einem Resonanzfrequenz-Drehzahlband verbrachte Zeitdauer zu verringern. Das Ausmaß, in dem – und auch ob – die Turboladerbeschleunigung und/oder -verzögerung angepasst werden, kann aber von verschiedenen Faktoren und/oder Bedingungen abhängen. In manchen Fällen kann die Steuerstrategie weiterhin arbeiten, um Beschleunigung anzupassen, während sie in anderen Fällen arbeiten kann, um Verzögerung anzupassen. Zum Beispiel kann die Steuerstrategie die Turboladerdrehbeschleunigung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung (z. B. einer niedrigeren Turboladerdrehzahl) erhöhen und die Turboladerverzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung (z. B. einer höheren Turboladerdrehzahl) erhöhen, wobei sich die zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterscheidet. In einem Beispiel kann die Rate der Beschleunigung und/oder Verzögerung angepasst werden, wobei während der ersten Bedingung eine Turboladerdrehung bei einer ersten erhöhten Änderungsrate von Turboladerdrehzahl als Reaktion auf ein erstes Resonanzfrequenzband beschleunigt wird und die Turboladerdrehung bei einer zweiten erhöhten Änderungsrate von Turboladerdrehzahl als Reaktion auf ein zweites Resonanzfrequenzband beschleunigt wird, wobei der Anstieg der zweien Änderungsrate größer als die erste Änderungsrate ist, wobei das zweite Frequenzband breiter als das erste Frequenzband ist In noch anderen Beispielen kann die Steuerstrategie arbeiten, um Turboladerbeschleunigung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung (z. B. wenn die Turboladerdrehzahl steigt) um einen ersten Betrag zu erhöhen und die Turboladerbeschleunigung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung (z. B. wenn die Turboladerdrehzahl sinkt) um einen zweiten Betrag zu erhöhen. Analog kann die Steuerstrategie arbeiten, um die Turboladerverzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung (z. B. wenn die Turboladerdrehzahl steigt) um einen ersten Betrag zu erhöhen und die Turboladerverzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung (z. B. wenn die Turboladerdrehzahl sinkt) um einen zweiten Betrag zu erhöhen.
  • In einem noch weiteren Beispiel kann die Steuerstrategie arbeiten, um die Turboladerdrehbeschleunigung oder -verzögerung als Reaktion auf ein Fallen von Turboladerdrehzahl in ein oder mehrere Resonanzfrequenzbänder zu erhöhen, wobei ein Betrag auf der Erhöhung der Beschleunigung oder Verzögerung auf einer Turboladerdrehzahl, ob die Turboladerdrehzahl steigt oder sinkt, einer Breite des Resonanzfrequenzbands, in dem die Turboladerdrehzahl sinkt, beruht und auf einer Änderungsrate von Turboladerdrehzahl bei Eintritt in das Band beruht.
  • Auf diese Weise kann es zum Beispiel möglich sein, die Turboladerdrehzahl zu senken, wenn die Turboladerdrehzahl in einem oder mehreren Resonanzfrequenzbändern liegt, um eine Anregung der einen oder mehreren Resonanzfrequenzen zu verringern; und während einer anderen Bedingung die Turboladerdrehzahl zu steigern, wenn die Turboladerdrehzahl in dem einen oder den mehreren Resonanzfrequenzbändern liegt, um eine Anregung der einen oder mehreren Resonanzfrequenzen zu verringern.
  • Zurück zu 2 werden bei 202 die Betriebsbedingungen in dem Fahrzeug und dem Motor ermittelt. Das Ermitteln der Betriebsbedingungen kann bei 202A das Ermitteln der Drehzahl des Turboladers und bei 202B das Ermitteln des Sollwerts der Drehzahl des Turboladers umfassen. 202B kann das Messen von Turboladerdrehzahl oder das Schätzen von Turboladerdrehzahl beruhend auf verschiedenen Parametern, wie Abgasstrom, Ladedruckregelventilstellung etc. umfassen. Weiterhin kann in manchen Beispielen die Drehbeschleunigung des Turboladers bei 202 ermittelt werden. Der Sollwert für die erwünschte Drehzahl kann auf verschiedenen Faktoren beruhen, beispielsweise Motordrehzahl und Last, erwünschtem Motordrehmoment, Regeneration von Abgasschadstoffbegrenzungsvorrichtungen und verschiedenen anderen. Weiterhin kann der erwünschte Sollwert der Turboladerdrehzahl auf unter eine maximale Turboladerdrehzahl beschränkt werden, über der der Turbolader und/oder zugehörige Komponenten ermüden und degradieren können. Wie nachstehend weiter erläutert, kann die tatsächliche Turboladerdrehzahl angepasst werden, um dem Sollwert zu folgen bzw. ihn zu verfolgen; aufgrund verschiedener Faktoren und Regelungsbeschränkungen kann die tatsächliche Drehzahl vom Sollwert aber abweichen, insbesondere während Transienten.
  • Es versteht sich, dass der Turbolader bei mehreren Bedingungen arbeiten kann und die Bedingungen verschiedene Einschränkungen umfassen können. Die Betriebsbedingungen werden hierin näher erläutert.
  • Von 202 rückt die Steuerstrategie zu 206 vor, wo ermittelt wird, ob der Sollwert innerhalb eines Resonanzfrequenzbands liegt. Ein Resonanzfrequenzband kann ein Frequenzband umfassen, das Schwingung des Turboladersystems anregt, und unterschiedliche Resonanzbänder können bei verschiedenen Frequenzen vorliegen und zum Beispiel unterschiedliche Breiten haben. In manchen Beispielen kann das Frequenzband Schwingungen mit Amplituden anregen, die größer als ein Schwellenwert sind. Das Resonanzfrequenzband kann in manchen Beispielen um eine Resonanzfrequenz symmetrisch sein. In manchen Beispielen kann die Resonanzfrequenz weiterhin eine Resonanzfrequenz erster Ordnung sein. In anderen Beispielen kann ermittelt werden, ob die tatsächliche Turboladerdrehzahl innerhalb des Resonanzfrequenzbands liegt, wenn die Turboladerdrehzahl sich dem Resonanzfrequenzband oder der Resonanzfrequenz nähert oder wenn die Drehbeschleunigung oder Drehzahl des Turboladers einen Schwellenwert überschritten hat. In noch anderen Beispielen kann ermittelt werden, ob eine Forderung nach Anpassung der Drehzahl und/oder der Beschleunigung des Turboladers erfolgt ist, um eine Resonanzfrequenz zu vermeiden.
  • Wenn der Sollwert innerhalb des Resonanzfrequenzbands (JA bei 206) liegt, rückt die Steuerstrategie zu 208, wo der Sollwert angepasst wird (z. B. erhöht oder gesenkt wird), und zu 210 vor, wo die Drehbeschleunigung des Turboladers beruhend auf der Anpassung des Sollwerts angepasst wird. Eine Anpassung der Drehzahl des Turboladers kann das Anpassen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bei 210A, das Anpassen der AGR bei 210E und/oder das Anpassen des Ladedruckregelventils und/oder der Turbine veränderlicher Geometrie bei 210C umfassen. Auch können weitere Regelungsanpassungen verwendet werden, beispielsweise Anpassen eines Turbolader-Kompressorbypasses. Von 210 geht die Routine zu 212 weiter, wo ermittelt wird, ob die Turboladerdrehzahl kleiner als das Resonanzfrequenzband ist. Ansonsten (NEIN bei 206) rückt die Steuerstrategie direkt zu 212 vor. Auf diese Weise kann der Turbolader-Drehzahlsollwert Resonanzfrequenzbänder vermeiden und somit kann der Turbolader den Betrieb in den Resonanzfrequenzbändern verringern.
  • Wenn die Turboladerdrehzahl unter dem Resonanzfrequenzband (JA 212) liegt, rückt die Steuerstrategie zu 214 vor, wo ermittelt wird, ob der Sollwert größer als das Resonanzfrequenzband ist. Wenn der Sollwert größer als das Resonanzfrequenzband ist (JA bei 214), rückt die Steuerstrategie zu 216 vor, wo die Drehbeschleunigung des Turboladers um einen ersten Wert angepasst wird (z. B. erhöht wird). Wenn auf diese Weise der Turbolader durch ein Resonanzfrequenzband treten soll, kann die Drehbeschleunigung des Turboladers als Reaktion auf eine Resonanzfrequenz während einer ersten Bedingung erhöht werden, wodurch eine Verweilzeit verringert wird, in der der Turbolader in einem Resonanzfrequenzband arbeitet. Die erste Bedingung kann einen Betriebszustand umfassen, in dem der Sollwert im Wesentlichen nicht gleich der tatsächlichen Drehzahl des Turboladers ist, der Sollwert nicht innerhalb des Resonanzfrequenzbands liegt, die Drehzahl des Turboladers kleiner als das Resonanzfrequenzband ist und der Sollwert größer als das Resonanzfrequenzband ist. Es versteht sich aber, dass zusätzliche oder alternative Beschränkungen in die erste Betriebsbedingung aufgenommen werden können. Die Anpassung der Beschleunigung des Turboladers kann bei 216A das Verringern des Durchsatzes durch das Ladedruckregelventil und/oder die Turbine veränderlicher Geometrie, bei 216B das Verringern des Durchsatzes durch die AGR und bei 216C das Erhöhen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses umfassen. Weiterhin kann in manchen Beispielen die Anpassung der Beschleunigung des Turboladers das Anpassen der Geometrie des Kompressors umfassen, wenn ein solcher Mechanismus vorhanden ist (z. B. Vergrößern des Seitenverhältnisses).
  • Wenn der Sollwert aber nicht größer als das Resonanzfrequenzband (NEIN bei 214) ist, dann rückt die Steuerstrategie zu 215 vor, wo die Drehzahl des Turboladers beruhend auf dem Sollwert angepasst wird. Wie vorstehend erläutert kann die Anpassung der Drehzahl des Turboladers das Anpassen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das Anpassen des AGR-Systems, das Anpassen des Ladedruckregelventils und/oder der Turbine veränderlicher Geometrie und/oder das Anpassen der Geometrie des Kompressors umfassen. Nach 215 endet die Steuerstrategie. Wenn dagegen die Turboladerdrehzahl nicht kleiner als das Resonanzfrequenzband ist (NEIN bei 212), rückt die Steuerstrategie zu 218 vor, wo ermittelt wird, ob der Sollwert kleiner als das Resonanzfrequenzband ist. Wenn der Sollwert kleiner als das Resonanzfrequenzband (JA bei 218) ist, rückt die Steuerstrategie zu 220 vor, wo die Verzögerung des Turboladers um einen zweiten Wert angepasst (z. B. verringert) wird. Auf diese Weise kann die Drehverzögerung des Turboladers als Reaktion auf ein Resonanzfrequenzband während einer zweiten Bedingung erhöht werden, wobei die erste und zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterschiedlich sind. In diesem Beispiel ist der zweite Wert nicht gleich dem ersten. Insbesondere kann der erste Wert größer als der zweite Wert sein. In anderen Beispielen können aber der erste und der zweite Wert gleich sein. Auf diese Weise kann die Verweilzeit, in der der Turbolader in einem Resonanzfrequenzband arbeitet, verringert werden, während die Drehzahl des Turboladers sinkt, wodurch die Ermüdung der Komponenten des Turboladers verringert wird. Die zweite Bedingung kann einen Betriebszustand umfassen, in dem der Sollwert im Wesentlichen nicht gleich der tatsächlichen Drehzahl des Turboladers ist, der Sollwert nicht in dem Resonanzfrequenzband liegt, die Drehzahl des Turboladers größer als das Resonanzfrequenzband ist und der Sollwert kleiner als das Resonanzfrequenzband ist. Es versteht sich aber, dass andere oder zusätzliche Beschränkungen in die zweite Bedingung aufgenommen werden können.
  • Das Anpassen der Beschleunigung des Turboladers kann bei 220A das Steigern des Durchsatzes durch das Ladedruckregelventil und/oder die Turbine veränderlicher Geometrie, bei 220B das Steigern des Durchsatzes durch den AGR-Kreislauf und/oder bei 220C das Verringern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses umfassen. Weiterhin kann in manchen Beispielen die Anpassung der Beschleunigung des Turboladers das Anpassen der Geometrie des Kompressors (z. B. Verringern des Seitenverhältnisses) umfassen. Nach 220 endet die Steuerstrategie. Wenn aber der Sollwert nicht kleiner als das Resonanzfrequenzband ist (NEIN bei 218), rückt die Steuerstrategie zu 219 vor, wo die Drehzahl des Turboladers beruhend auf dem Sollwert angepasst wird. Wie zuvor erläutert kann die Anpassung der Drehzahl des Turboladers das Anpassen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das Anpassen des AGR-Systems, das Anpassen des Ladedruckregelventils, der Turbine veränderlichen Geometrie und/oder das Anpassen der Geometrie des Kompressors umfassen.
  • Wie hierin erwähnt kann die Drehbeschleunigung oder -verzögerung zeitweilig erhöht werden, was den Turbolader schnell durch das Resonanzfrequenzband gehen lässt, was die Verweilzeit verringert, in der der Turbolader in dem Resonanzfrequenzband arbeitet. Es versteht sich, dass die Beschleunigung und Verzögerung abhängig von den Betriebsbedingungen im Motor um verschiedene Werte erhöht werden können. In anderen Beispielen kann die Drehbeschleunigung oder -verzögerung verringert werden, um zu verhindern, dass der Turbolader in das Resonanzfrequenzband gelangt. Ferner kann in manchen Beispielen die Anpassung der Drehbeschleunigung des Turboladers das Anpassen der Geometrie der Turbine und/oder des Ladedruckregelventils umfassen. Des Weiteren kann in manchen Beispielen die Anpassung der Beschleunigung oder Verzögerung umgesetzt werden, während eine erwünschte Motordrehzahl und/oder Last beibehalten wird.
  • Es versteht sich, dass die Steuerstrategie 200 für mehrere unterschiedliche Resonanzfrequenzbänder implementiert werden kann (z. B. ein Resonanzfrequenzband erster Ordnung, ein Resonanzfrequenzband zweiter Ordnung etc.). In manchen Beispielen kann der Bereich des Frequenzbands beruhend auf der Stärke der von der Anregung erzeugten Schwingung angepasst werden. Zum Beispiel kann ein Frequenzband der ersten Ordnung eine größere Breite als ein Frequenzband zweiter Ordnung haben oder umgekehrt. Zudem können die ersten Resonanzfrequenzbänder unterschiedliche Werte haben. D. h., dass der mittlere Wert, die untere Grenze, die obere Grenze etc. des ersten Resonanzfrequenzbands kleiner als ein mittlerer Wert, eine untere Grenze, eine obere Grenze etc. eines zweiten Resonanzfrequenzbands sein können oder umgekehrt. Weiterhin muss die Zunahme der Beschleunigung oder Verzögerung durch jedes Frequenzband nicht gleichwertig sein. Zum Beispiel kann der Anstieg der Beschleunigung oder Verzögerung von der Stärke der Schwingung abhängen, die von dem Resonanzfrequenzband, der Breite des Resonanzfrequenzbands etc. erzeugt werden.
  • 3 und 4 zeigen Graphen, die einen beispielhaften Betrieb eines Turboladersystems beruhend auf der in 2 gezeigten Steuerstrategie 200 veranschaulichen. In 3 ist Zeit an der x-Achse und die Turboladerdrehzahl (z. B. Umdrehungen pro Minute (RPM)) ist an der y-Achse. Wie vorstehend erläutert kann die Drehzahl des Turboladers der Drehzahl der Turbine, des Kompressors oder der Antriebswelle entsprechen. In 4 ist Zeit an der x-Achse und die Drehbeschleunigung des Turboladers ist an der y-Achse.
  • Die Linie 301 stellt den Verlauf der Drehzahl des Turboladers gegen Zeit dar. Analog stellt Linie 401 den Verlauf der Drehbeschleunigung des Turboladers gegen Zeit dar. Ein erstes Resonanzfrequenzband 304 kann einen ersten Bereich aufweisen und ein zweites Resonanzfrequenzband 306 kann einen zweiten Bereich aufweisen. In diesem Beispiel sind die Bereich nicht von gleichwertiger Breite. D. h. die Differenzen zwischen den oberen und unteren Werten jedes Bereichs sind eventuell nicht gleich. Insbesondere ist die Breite des ersten Frequenzbands größer als der Bereich des zweiten Frequenzbands. In anderen Beispielen sind die Breiten aber gleich.
  • Anfänglich kann der Turboladersollwert 302 eine erste Drehzahl sein. Anschließend kann der Turboladersollwert 302 auf eine zweite Drehzahl erhöht werden. Somit kann die Drehzahl des Turboladers über das Zeitintervall 308 durch das erste Resonanzfrequenzband treten und über das Zeitintervall 310 durch das zweite Frequenzband treten, wenn die Drehzahl des Turboladers steigt. Wie in 4 dargestellt kann die Beschleunigung des Turboladers durch das erste Resonanzfrequenzband größer als die Beschleunigung durch das zweite Resonanzfrequenzband sein. Es versteht sich, dass die Größenordnung der Beschleunigung durch sowohl das erste als auch das zweite Frequenzband verglichen mit vorherigen Werten, die von einem Steuergerät oder Steuersystem festgelegt wurden, erhöht werden kann. Auf diese Weise kann die Drehzahl sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Resonanzfrequenzband verringert sein. Es versteht sich, dass die Stärke (z. B. Amplitude) der in dem ersten Frequenzband angeregten Schwingungen größer als die Stärke der in dem zweiten Frequenzband angeregten Schwingungen sein kann. Daher kann die Dauer, während der der Turbolader in dem zweiten Frequenzband arbeiten kann, größer als die Dauer sein, während der der Turbolader in dem ersten Frequenzband arbeiten kann, während die Drehzahl des Turboladers steigt.
  • Als Nächstes kann der Sollwert 302 gesenkt werden, und daher kann die Drehzahl des Turboladers über Zeitintervall 312 durch das erste Resonanzfrequenzband gehen und über Zeitintervall 314 durch das zweite Frequenzband gehen, wenn die Drehzahl des Turboladers sinkt. Wie in 4 dargestellt kann die Verzögerung des Turboladers durch das erste Resonanzfrequenzband 304 größer als die Verzögerung durch das zweite Frequenzband 306 sein. Es versteht sich, dass die Größenordnung der Verzögerung sowohl durch das erste als auch zweite Frequenzband gegenüber vorherigen Werten, die von dem Steuergerät oder Steuersystem festgelegt wurden, erhöht sein kann. Auf diese Weise kann die Verweilzeit der Drehzahl des Turboladers in sowohl dem ersten als auch zweiten Resonanzfrequenzband verringert sein, während die Drehzahl des Turboladers sinkt. Wie dargestellt könnte die Größenordnung der Verzögerung während des Arbeitens des Turboladers in dem ersten Resonanzfrequenzband nicht gleich der Größenordnung der Beschleunigung sein (d. h. kleiner als diese sein), während der Turbolader in dem ersten Frequenzband arbeitet. Analog könnte die Größenordnung der Verzögerung bei Arbeiten des Turboladers in dem zweiten Resonanzfrequenzbereich nicht gleich der Größenordnung der Beschleunigung sein (z. B. größer als diese sein), während der Turbolader in dem zweiten Frequenzband arbeitet. Auf diese Weise kann die Beschleunigung oder Verzögerung beruhend auf verschiedenen Eigenschaften des Turboladers angepasst werden. Es versteht sich aber, dass die Größenordnung der Beschleunigung oder Verzögerung bei Arbeiten des Turboladers in einem Resonanzfrequenzband in anderen Beispielen im Wesentlichen gleichwertig sein kann.
  • Die vorstehend beschriebenen Systeme und Verfahren verhindern einen verlängerten Betrieb des Turboladers in einem oder mehreren Resonanzfrequenzbändern, wodurch die Amplitude und/oder Anzahl von Schwingungen verringert wird, die von dem Turbolader aufgrund der Anregung der Resonanzfrequenzen erfahren wird. Somit kann die Langlebigkeit des Turboladers erhöht und ein potentielles katastrophales Ausfallen des Turboladers vermieden werden, was die Zuverlässigkeit des Motors erhöht.
  • Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können ein oder mehrere unterschiedliche Verarbeitungsstrategien darstellen, beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene gezeigte Arbeitsgänge, Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu verwirklichen, wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Einer oder mehrere der gezeigten Arbeitsgänge oder Funktionen können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Arbeitsgänge einen in das maschinenlesbare Speichermedium in dem Motorsteuersystem einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Gegenkolben- und andere Motorausführungen angewendet werden. Weiterhin kann die zeitweilige Zunahme oder Abnahme der Turbolader-Drehbeschleunigung und/oder -Verzögerung bei Treten durch ein Resonanzfrequenzband Motordrehzahl, Motorluftstrom, Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors, Motordrehmoment etc. beeinflussen. Somit können verschiedene Gegenmaßnahmen von dem Steuersystem ergriffen werden, um diesen Wirkungen entgegenzutreten, beispielsweise zeitweiliges Anpassen von Drosselstellung (z. B. zeitweiliges Reduzieren der Drosselstellung) während und gleichzeitig mit einem zeitweiligen Anheben von Turboladerbeschleunigung oder umgekehrt. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2006/0005540 [0002]

Claims (19)

  1. Verfahren für den Betrieb eines ein Turboladersystem umfassenden Motors, wobei das Verfahren umfasst: Anpassen von Turbolader-Drehbeschleunigung oder -Verzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin umfasst: Steigern von Turbolader-Drehbeschleunigung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung und Steigern von Turbolader-Verzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung, wobei sich die zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterscheidet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bedingung verglichen mit der zweiten Bedingung eine niedrigere Turbolader-Drehzahl umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Bedingung die Turboladerdrehung bei einer ersten erhöhten Änderungsrate der Turboladerdrehzahl als Reaktion auf ein erstes Resonanzfrequenzband beschleunigt wird und die Turboladerdrehung bei einer zweiten erhöhten Änderungsrate der Turboladerdrehzahl als Reaktion auf ein zweites Resonanzfrequenzband beschleunigt wird, wobei der Anstieg der zweiten Änderungsrate größer als der der ersten Änderungsrate ist, wobei das zweite Frequenzband breiter als das erste Frequenzband ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turboladerbeschleunigung oder -verzögerung durch Anpassen eines Turbolader-Ladedruckregelventils angepasst wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turboladerbeschleunigung oder -verzögerung durch eine Turbine veränderlicher Geometrie angepasst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turboladerbeschleunigung oder -verzögerung durch ein Hochdruck- und/oder ein Niederdruck-AGR-Ventil angepasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turboladerbeschleunigung oder -verzögerung durch Anpassen der Geometrie des Kompressors angepasst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen das Steigern von Turbolader-Beschleunigung oder -Verzögerung als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen umfasst und weiterhin das Steigern von Turbolader-Beschleunigung oder -Verzögerung als Reaktion darauf umfasst, ob die Turboladerdrehzahl in ein oder mehrere Resonanzfrequenzbänder fällt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Steigern von Turboladerbeschleunigung um einen ersten Betrag als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung und das Steigern von Turboladerbeschleunigung um einen zweiten Betrag als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung umfasst, wobei sich die zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterscheidet, wobei sich der erste Betrag von dem zweiten Betrag unterscheidet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bedingung umfasst, wenn die Turboladerdrehzahl steigt, und die zweite Bedingung umfasst, wenn die Turboladerdrehzahl sinkt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin das Steigern von Turboladerverzögerung um einen ersten Betrag als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer ersten Bedingung und das Steigern von Turboladerverzögerung um einen zweiten Betrag als Reaktion auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen während einer zweiten Bedingung umfasst, wobei sich die zweite Bedingung von der ersten Bedingung unterscheidet, wobei sich der erste Betrag von dem zweiten Betrag unterscheidet.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bedingung umfasst, wenn die Turboladerdrehzahl steigt, und die zweite Bedingung umfasst, wenn die Turboladerdrehzahl sinkt.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen das Steigern von Turbolader-Drehbeschleunigung oder -Verzögerung als Reaktion auf das Fallen von Turboladerdrehzahl in ein oder mehrere Resonanzfrequenzbänder umfasst und wobei ein Betrag des Steigerns der Beschleunigung oder der Verzögerung auf einer Turboladerdrehzahl, einer Breite des Resonanzfrequenzbands, in das die Turboladerdrehzahl fällt; beruht und auf einer Änderungsrate von Turboladerdrehzahl bei Treten in das Band beruht.
  15. Verfahren für den Betrieb eines ein Turboladersystem umfassenden Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: während einer ersten Bedingung Verringern von Turboladerdrehzahl, wenn die Turboladerdrehzahl in einem oder mehreren Resonanzfrequenzbändern ist, um die Anregung der einen oder der mehreren Resonanzfrequenzen zu verringern; und während einer zweiten Bedingung, die sich von der ersten Bedingung unterscheidet, das Steigern von Turboladerdrehzahl, wenn die Turboladerdrehzahl in dem einen oder den mehreren Resonanzfrequenzbändern ist, um eine Anregung der einen oder mehreren Resonanzfrequenzen zu verringern.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, welches weiterhin das Steigern einer Änderungsrate von Turboladerdrehzahl umfasst, wenn die Turboladerdrehzahl in einem oder mehreren Resonanzfrequenzbändern ist, um eine Verweilzeit in dem einen oder den mehreren Resonanzfrequenzbändern zu verringern.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungsrate von Turboladerdrehzahl während einer ersten Bedingung um einen ersten Betrag gesteigert wird und während einer zweiten Bedingung um einen zweiten Betrag, wobei sich der erste Betrag von dem zweiten Betrag unterscheidet und sich die erste Bedingung von der zweiten Bedingung unterscheidet.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Betrag auf einer Breite des Resonanzfrequenzbands beruhen, in dem die Turboladerdrehzahl läuft.
  19. Verfahren für den Betrieb eines ein Turboladersystem umfassenden Motors, wobei das Verfahren umfasst: Steigern von Turboladerbeschleunigung, während der Turbolader in einem Resonanzfrequenzband arbeitet, um eine Verweilzeit des Turboladers in dem Resonanzfrequenzband zu verringern, wenn der Turbolader an Drehzahl gewinnt; und Steigern von Turboladerverzögerung, während der Turbolader in einem Resonanzfrequenzband arbeitet, um eine Verweilzeit des Turboladers in dem Resonanzfrequenzband zu verringern, wenn der Turbolader an Drehzahl verliert.
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