DE102011108241A1

DE102011108241A1 - System und Verfahren zum Berechnen eines Abgaskrümmmerdrucks eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011108241A1
Application number: DE102011108241A
Authority: DE
Inventors: Ping Ge; Yue-Yun Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2012-02-02
Also published as: US20120023932A1; CN102345528A

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Brennkraftmaschine, eine Lufteinlassbaugruppe mit einer Turbine variabler Geometrie (VGT), die unter Verwendung eines Turbinenmassenstrom-Kennfelds steuerbar ist, einen Abgaskrümmer und ein Steuergerät. Das Steuergerät berechnet unter Verwendung des jeweiligen ersten und zweiten Modells ein Druckverhältnis zwischen der Einlass- und Auslassseite der VGT sowie erste und zweite Abgaskrümmerdrücke. Jedes der Modelle extrahiert Informationen aus dem Kennfeld. Das Steuergerät führt unter Verwendung des ersten Drucks eine Steuerungsmaßnahme aus, wenn das Verhältnis einen Schwellenwert übersteigt, wobei es ansonsten den zweiten Druck verwendet. Hierin wird auch das Steuergerät selbst sowie ein Verfahren zum Steuern eines Brennkraftmaschinenbetriebs an Bord des Fahrzeugs offenbart. Das Verfahren umfasst das Verwenden des Leitrechners, um das Abgasdruckverhältnis zu berechnen, um den ersten und zweiten Druck unter Verwendung des jeweiligen ersten und zweiten Modells zu berechnen und um eine Steuerungsmaßnahme unter Verwendung des ersten oder zweiten Abgasdrucks abhängig von dem Verhältnis auszuführen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Berechnen eines Abgaskrümmerdrucks eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND
In einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine wird Abgas von jedem Brennkraftmaschinenzylinder ausgestoßen und von einem Abgaskrümmer aufgenommen. Der Abgaskrümmer leitet das aufgenommene Abgas schließlich von der Brennkraftmaschine zu der Abgasanlage des Fahrzeugs, wo es typischerweise durch einen oder mehrere Katalysatoren und einen Partikelfilter behandelt wird, bevor es als behandeltes Abgas durch ein Endrohr in die Umgebungsatmosphäre ausgestoßen wird. Der Abgaskrümmerdruck ist ein wichtiger Rückmeldungswert für die Regelung des Kraftstoffverbrennungsprozesses, wobei dieser Wert typischerweise mit Hilfe eines temperaturbeständigem Druckwandlers in dem Abgaskrümmer gemessen wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Demgemäß werden hierin eine Einrichtung und ein Verfahren zum virtuellen Erfassen oder Berechnen von Abgaskrümmerdruck an Bord eines Fahrzeugs offenbart. Aufgrund der in einem Abgaskrümmer herrschenden beanspruchenden Betriebsbedingungen können physikalische Sensoren, die zum direkten Messen von Abgasdruck an dieser Stelle herkömmlicherweise verwendet werden, sowohl hinsichtlich Kosten als auch Funktionalität suboptimal sein. Daher kann statt physikalischer Drucksensoren für diesen Zweck die virtuelle Erfassungstechnologie verwendet werden. Die Robustheit von virtuellen Erfassungsverfahren kann aber aufgrund der sich schnell ändernden Bedingungen in der Abgasanlage eines Fahrzeugs gleichfalls suboptimal sein.
Daher wird hierin ein Fahrzeug vorgesehen, dass eine Brennkraftmaschine, eine Lufteinlassbaugruppe, einen Abgaskrümmer und ein Steuergerät umfasst. Die Lufteinlassbaugruppe weist eine Turbine variabler Geometrie (VGT) mit Einlass- und Auslassseiten auf, wobei die VGT mit Hilfe eines kalibrierten Turbinenmassenstrom-Kennfelds, auf das das Steuergerät zugreifen kann, steuerbar ist. Das Steuergerät berechnet ein Abgasdruckverhältnis zwischen der Einlass- und Auslassseite der VGT sowie einen ersten und zweiten Abgaskrümmerdruck. Der erste und zweite Abgaskrümmerdruck werden mit Hilfe des jeweiligen ersten und zweiten mathematischen Modells berechnet, wobei jedes der Modelle Informationen aus dem Turbinenmassenstrom-Kennfeld extrahiert und den Abgaskrümmerdruck auf unterschiedliche Weise berechnet. Wenn das berechnete Druckverhältnis einen kalibrierten Schwellenwert übersteigt, führt das Steuergerät dann eine Steuerungsmaßnahme mit Hilfe des ersten Abgaskrümmerdrucks und, wenn das Verhältnis den Schwellenwert nicht übersteigt, mit Hilfe des zweiten Abgaskrümmerdrucks aus.
Hierin wird auch ein Steuergerät offenbart, das mit dem vorstehend genannten Fahrzeug verwendet werden kann. Das Steuergerät umfasst einen Leitrechner und das erste und zweite mathematische Modell zum Berechnen des Abgaskrümmerdrucks auf zwei unterschiedliche Weisen. Der Leitrechner berechnet mit Hilfe des jeweiligen ersten und zweiten mathematischen Modells ein Druckverhältnis zwischen der Einlass- und Auslassseite der VGT sowie einen ersten und zweiten Abgaskrümmerdruck und führt dann eine Steuerungsmaßnahme mit Hilfe des ersten Abgasdruckkrümmerdrucks, wenn das Druckverhältnis einen kalibrierten Schwellenwert übersteigt, und mit Hilfe des zweiten Abgasdruckkrümmerdrucks, wenn das Verhältnis den Schwellenwert nicht übersteigt, aus.
Ein Verfahren zum Steuern eines Brennkraftmaschinenbetriebs an Bord des vorstehend genannten Fahrzeugs umfasst das Verwenden des Leitrechners, um ein Druckverhältnis zwischen der Einlass- und Auslassseite der VGT zu berechnen und einen ersten und zweiten Abgaskrümmerdruck mit Hilfe des jeweiligen ersten und zweiten mathematischen Modells zu berechnen, wobei jedes der Modelle aus dem Turbinenmassenstrom-Kennfeld Informationen extrahiert. Wenn das Druckverhältnis einen kalibrierten Schwellenwert übersteigt, führt das Verfahren ferner mittels des Leitrechners eine Steuerungsmaßnahme mit Hilfe des ersten Abgaskrümmerdrucks und, wenn das Verhältnis den Schwellenwert nicht übersteigt, mit Hilfe des zweiten Abgaskrümmerdrucks aus.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät, das wie hierin offenbart zum Berechnen eines Abgaskrümmerdrucks ausgelegt ist;
2 ist ein schematisches Logikdiagramm für das in 1 gezeigte Steuergerät; und
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus zum Berechnen von Abgaskrümmerdruck an Bord des in 1 gezeigten Fahrzeugs beschreibt.
BESCHREIBUNG
Unter Bezug auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen, ist in 1 ein Fahrzeug 10 gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine elektronische Steuereinrichtung bzw. ein elektronisches Steuergerät 50, das zum Berechnen eines Abgaskrümmerdrucks, hierin nachstehend mit P_EM abgekürzt, in einer von zwei unterschiedlichen Weisen ausgelegt ist. D. h. das Steuergerät 50 wählt und führt eines von einem Paar von unterschiedlichen mathematischen Modellen 64, 66 aus (siehe 2), um den Abgaskrümmerdruck (P_EM) zu berechnen, wie nachstehend unter Bezug auf 2 und 3 ausführlich erläutert wird.
Das zu verwendende jeweilige Modell wird von dem Steuergerät 50 durch Vergleichen des Werts eines berechneten Abgasdruckverhältnisses, das hierin nachstehend mit P_R abgekürzt ist, mit einem kalibrierten Schwellenwert und dann abhängig davon, ob das Abgasdruckverhältnis (P_R) den kalibrierten Schwellenwert übersteigt, Wählen eines der Modelle 64 oder 66 automatisch gewählt. Das Steuergerät 50 kann dann eine Brennkraftmaschinensteuerungsmaßnahme, wie etwa das Regeln einer Luftansaugrate an Bord des Fahrzeugs 10, nach Bedarf unter Verwendung des Abgaskrümmerdrucks (P_EM), der mittels des jeweiligen gewählten ersten oder zweiten mathematischen Modells 64, 66 berechnet wurde, ausführen.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 12, einen Ansaugkrümmer 14, einen Abgaskrümmer 15, eine Abgasanlage 16, ein Endrohr 18 und eine Lufteinlassbaugruppe 22 mit einem Luftkompressor 36 und einer Turbine variabler Geometrie (VGT) 38. Das Fahrzeug 10 umfasst auch mehrere physikalische Sensoren, darunter: einen Durchflusssensor 73, der an einer Einlassseite einer Lufteinlassbaugruppe 22 positioniert ist, einen Wegaufnehmer 75, der hinreichend positioniert ist, um eine Schaufelstellung der VGT 38 zu messen, und ein Temperaturmodell oder einen Temperatursensor 77, der hinreichend positioniert ist, um die Auslasstemperatur des Abgasstroms 37 bei dessen Eintritt in die VGT zu messen oder anderweitig zu ermitteln. Der Durchflusssensor 73 erzeugt ein Strömungssignal 21, der Wegaufnehmer 75 erzeugt ein Stellungssignal 23 und der Temperatursensor 77 erzeugt ein Temperatursignal 19, die jeweils dem Steuergerät 50 zur Verwendung beim Berechnen des Abgaskrümmerdrucks (P_EM) übermittelt werden, wie nachstehend dargelegt wird.
Die Brennkraftmaschine 12 verbrennt Kraftstoff, um ein Brennkraftmaschinendrehmoment zu erzeugen, das eine Ausgangswelle 24 der Brennkraftmaschine antreibt. Die Ausgangswelle 24 ist mittels einer Kupplung 30 selektiv mit einem Eingangselement 26 eines Getriebes 28 verbindbar. Das Getriebe 28 weist ein Ausgangselement 32 auf, das schließlich Antriebsmoment von der Brennkraftmaschine 12 und/oder von einer oder mehreren Motor/Generator-Einrichtungen (nicht gezeigt), wenn das Fahrzeug 10 als Hybrid-Elektrofahrzeug konfiguriert ist, einem Satz von Rädern 34 zuführt, wobei in 1 der Einfachheit halber nur eines der Räder gezeigt ist.
Luft, die in 1 durch Pfeil 11 dargestellt ist, wird mittels der Lufteinlassbaugruppe 22 in die Brennkraftmaschine 12 gesaugt. Die Lufteinlassbaugruppe 22 umfasst den Luftkompressor 36 und die VGT 38, die vorstehend genannt wurden, wobei die VGT eine Turboladervorrichtung mit einer Einlassseite 90, einer Auslassseite 91 und mehreren Schaufeln jeweils mit einer variablen Geometrie oder einem variablen Turbinenwinkel ist. Wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, ist eine VGT, wie die in 1 gezeigte VGT 38, eine Turboladerturbine, die die Gase der Abgasströmung 37 in mechanische Energie umwandelt, die zum Antreiben des Luftkompressors 36 geeignet ist. Die VGT 38 regelt das Volumen und die Rate, der in die Brennkraftmaschine 12 eingespeisten Luft mittels ihrer Schaufelblatt- oder Schaufelstellung, die von dem Steuergerät 50 automatisch angepasst werden kann. Diese Schaufelstellung wird hierin nachstehend mit VGT_POS abgekürzt, ein Wert, der dem Steuergerät 50 als Stellungssignal 23 übermittelt wird.
Weiter unter Bezug auf 1 steht das Steuergerät 50 mittels einer Reihe von Steuersignalen 13, von denen einige von dem Steuergerät unter Verwendung eines Algorithmus 100 verarbeitet werden, um den Abgaskrümmerdruck (P_EM) wie nachstehend dargelegt zu berechnen, mit der Brennkraftmaschine 12, einem Abgasrückführungs(AGR)-Ventil 42 und den verschiedenen Komponenten der Lufteinlassbaugruppe 22 in Verbindung. Das AGR-Ventil 42 kann nach Bedarf gesteuert werden, um einen Teil der mittels des Abgaskrümmers 15 ausgestoßenen Abgasströmung 37 nach Bedarf selektiv zurück in den Ansaugkrümmer 14 zu leiten. Die verbleibende Abgasströmung 37 tritt in die Abgasanlage 16 ein, wo Vorrichtungen wie etwa ein oder mehrere Oxidationskatalysatoren, ein Partikelfilter, ein Katalysator für selektive Reduktion, ein Schalldämpfer und dergleichen (nicht gezeigt) das Abgas weiter behandeln, bevor es schließlich mittels des Endrohrs 18 an die Atmosphäre ausgestoßen wird.
Das Steuergerät 50 kann als Steuermodul oder Leitrechner konfiguriert sein, der mit Algorithmus 100 programmiert ist oder auf diesen zugreifen kann. Das Steuergerät 50 ist konfiguriert, um den Abgaskrümmerdruck (P_EM) an oder in dem Abgaskrümmer 15 abhängig von dem Wert des Abgasdruckverhältnisses (P_R) auf jede der zwei unterschiedlichen Weisen zu berechnen und den berechneten Abgaskrümmerdruck zu nutzen, um einen Betrieb des Fahrzeugs 10 zu steuern.
Das Steuergerät 50 kann als digitaler Computer, der als Fahrzeugsteuergerät dient, und/oder als Proportional-Integral-Differential(PID)-Reglervorrichtung konfiguriert sein, die einen Mikroprozessor oder einen Zentralrechner (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog/Digital(A/D)- und/oder Digital/Analog(D/A)-Schaltung und beliebige erforderliche Eingangs-/Ausgangsschaltung und zugehörige Vorrichtungen sowie beliebige erforderliche Signalaufbereitungs- und/oder Signalpufferungsschaltung aufweist. Der Algorithmus 100 und beliebige erforderliche Referenzkalibrierungen werden in dem Steuergerät 50 gespeichert oder sind für dieses mühelos zugänglich, um die nachstehend unter Bezug auf 2 und 3 beschriebenen Funktionen bereitzustellen.
Unter Bezug auf 2 kann der Algorithmus 100 unter Bezug auf ein schematisches Logikflussdiagramm 60 grob erläutert werden. Das Diagramm 60 umfasst ein Druckverhältnisberechnungsfeld 62, jeweilige erste und zweite mathematische Modelle 64 und 66, ein Verzögerungsfeld 63 und einen Softwareschalter 68. Der Softwareschalter 68 nutzt das Ergebnis eines Schwellenwertvergleichs, um zu ermittein, welches von dem jeweiligen ersten und zweiten mathematischen Modell 64 oder 66 zum Berechnen des Abgaskrümmerdrucks (P_EM) verwendet wird, der schließlich als Ausgangssignal 70 für eine folgende Brennkraftmaschinensteuerung oder Luftansaugregelung verwendet wird.
Das Druckverhältnisberechnungsfeld 62 berechnet und hält einen Datenwert für das Abgasdruckverhältnis (P_R), d. h. das Verhältnis des Drucks an der Einlasseite 90 der VGT 38 zu dem Druck an der Auslassseite 91 der VGT bzw.
das von dem in 1 gezeigten Steuergerät 50 berechnet wird.
Diese Funktion kann durch zunächst Berechnen des Massenstroms (ṁ) der Abgasströmung 37, die durch die VGT 38 strömt, und dann durch Lösen für das Abgaskrümmerdruckverhältnis (P_R) z. B. unter Verwendung der folgenden Gleichung durchgeführt werden:
wobei die Terme k₁ und k₂ Spuren sind, die aus einem Kennfeld 80 kalibrierten Turbinenmassenstroms extrahiert oder abgeleitet werden. Wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, ist ein Turbinenmassenstrom-Kennfeld ein Satz von Kurven, die das Druckverhältnis über der VGT 38 gegen Turbinenmassenstrom und Wirkungsgrad grafisch darstellen, wodurch sie beschreiben, wie sich die Turbinenleistung bezüglich des Druckabfalls über der VGT 38 ändert. Das Kennfeld 80 ist von der Art, die von einem Hersteller der VGT 38 bei Lieferung der VGT typischerweise bereitgestellt wird. Die Werte k₁ und k₂ sind Funktionen der gemessenen Schaufelstellung der VGT 38, ein Wert, der dem Steuergerät 50 als Stellungssignal 23 zur Verfügung gestellt wird, das von dem Wegaufnehmer 75 übermittelt wird (siehe auch 1). Das Abgasdruckverhältnis (P_R) wird dann als Signal 69 zu dem Softwareschalter 68 übertragen. Der Softwareschalter 68 ermittelt dann beruhend auf den Ergebnissen eines Vergleichs des Abgasdruckverhältnisses (P_R) mit einem kalibrierten Schwellenwert, welches von dem jeweiligen ersten und zweiten mathematischen Modell 64 und 66 beim Berechnen des Abgaskrümmerdrucks (P_EM) zu verwenden ist.
Um den Massenstrom (ṁ) durch die VGT 38 zu ermitteln, verzögert das erste mathematische Modell 38 den Abgaskrümmerdruck (P_EM), d. h. das Ausgangssignal 70, unter Verwendung des Verzögerungsfelds 63 durch Einsatz einer geeigneten Zeitdifferenz oder Zeitverzögerung. Somit wird ein verzögertes Drucksignal 170 erzeugt. Das erste mathematische Modell 64 verwendet als Eingangssignale das verzögerte Drucksignal 170, das in einer vorherigen Steuerungsschleife berechnet werden kann, das Temperatursignal 19, das an der Einlasseite der VGT 38 durch den Temperatursensor 77 gemessen wird, und das Stellungssignal 23, das von dem Wegaufnehmer 75 wie vorstehend beschrieben gemessen wird. Das Steuergerät 50 berechnet den Turbinenmassenstrom (ṁ), d. h. den Massenstrom des Abgasstroms 37, der durch die VGT 38 tritt, unter Verwendung der folgenden Gleichung:
wobei der Wert des Abgasdrucks (P_EM) zunächst vorab festgelegt oder kalibriert ist, und der Massendurchsatz des Abgases, d. h. ṁ_exh, unter Verwendung der Daten von dem Durchflussensor 73, der spezifische Wärme der Gase, die den Abgasstrom 37 umfassen, etc. berechnet wird. Unter Verwendung des Druckverhältnisses (P_R) aus dem Rechenfeld 62 kann das Steuergerät 50 dann den Abgaskrümmerdruck (P_EM) als Ausgangssignal 70 berechnen.
Das zweite Modell 66 berechnet den Abgaskrümmerdruck (P_EM) in anderer Weise als das erste Modell 64, indem insbesondere das Massenstrom-Kennfeld 80 für die VGT 38 mathematisch umgekehrt wird. Das zweite Modell 66 nutzt als Eingangssignale das Turbineneinlasstemperatursignal 19 und das Stellungssignal 23. Dann berechnet das Steuergerät 50 einen übertragenen Turbinenmassenstrom(ṁ_tran)-Wert wie folgt:
wobei der Wert ṁ_c der korrigierte Massendurchsatz ist, der als Funktion des Druckverhältnisses (P_R) und der VGT-Schaufelstellung (VGT_POS) ermittelt werden kann, und wobei ṁ_turb aus dem Turbinenmassenstrom-Kennfeld 80 genommen wird, nachdem es zu einem neuen Koordinatensystem übertragen wurde. Dann berechnet das Steuergerät 50 den Abgaskrümmerdruck P_EM in zweiter Weise, nämlich:
Der Softwareschalter 68 nimmt dann die Ausgangssignale 74 und 76 von dem ersten bzw. zweiten mathematischen Modell 64, 66 und das Druckverhältnissignal 69 von dem Rechenfeld 62 und vergleicht dann das Abgasdruckverhältnis (P_R) des Signals 69 mit einem kalibrierten Schwellenwert. Wenn das Abgasdruckverhältnis (P_R) den kalibrierten Schwellenwert übersteigt, übergibt das Steuergerät 50 den Abgaskrümmerdruck-Ausgangswert 70 unter Verwendung des mittels des ersten mathematischen Modells 64 berechneten Werts. Ansonsten übergibt das Steuergerät 50 den Abgaskrümmerdruck als Ausgangswert 70, der mittels des zweiten mathematischen Modells 66 berechnet wurde.
Unter Bezug auf 3 setzt der Algorithmus 100 bei Schritt 102 ein, wobei das Druckverhältnis (P_R) berechnet und im Speicher gespeichert wird. Dann rückt der Algorithmus 100 zu Schritt 104 vor, wobei der Abgasdruck (P_EM) mittels zweier unterschiedlicher Ansätze berechnet wird, d. h. das erste und zweite mathematische Modell 64 bzw. 66, die vorstehend ausführlich erläutert sind.
Bei Schritt 106 werden die berechneten Werte weiter zu dem Softwareschalter 68 von 2 geleitet und es wird Logik verwendet, um zu ermitteln, welches von dem jeweiligen ersten oder zweiten mathematischen Modell 64, 66 zu verwenden ist. In einer Ausführungsform vergleicht das Steuergerät 50 das Druckverhältnis (P_R) mit einem kalibrierten Wert. Der Algorithmus 100 geht weiter zu Schritt 108, wenn das Druckverhältnis (P_R) den kalibrierten Schwellenwert übersteigt, und zu Schritt 110, wenn das Druckverhältnis nicht den kalibrierten Schwellenwert übersteigt.
Bei den Schritten 108 und 110 leitet das Steuergerät 50 den Abgasdruck (P_EM) von einem jeweiligen von erstem mathematischen Modell 64 (Schritt 108) und zweitem mathematischen Modell 66 (Schritt 110) weiter und nutzt diesen Wert beim Steuern eines Betriebs der Brennkraftmaschine 12 von 1, z. B. durch Regeln der Luftansaugrate. Der Algorithmus 100 kann in einer Schleife mit einem geeigneten Zeitraum fortfahren, wodurch der Betrieb der Brennkraftmaschine 12 und der Lufteinlassbaugruppe 22 kontinuierlich gesteuert wird.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Brennkraftmaschine; eine Lufteinlassbaugruppe mit einer Turbine variabler Geometrie (VGT) mit einer Einlassseite und einer Auslassseite, wobei die VGT eine Leistung aufweist, die durch ein Turbinenmassenstrom-Kennfeld definiert ist; einen Abgaskrümmer zum Aufnehmen von Abgas von der Brennkraftmaschine, der einen Abgaskrümmerdruck aufweist; und ein Steuergerät, das ausgelegt ist zum: Berechnen eines Druckverhältnisses zwischen der Einlass- und der Auslassseite der VGT; Berechnen eines ersten und eines zweiten Abgaskrümmerdrucks unter Verwendung eines ersten bzw. eines zweiten mathematischen Modells, wobei das erste und das zweite mathematische Modell jeweils Informationen nutzen, die von dem Turbinenmassenstrom-Kennfeld bereitgestellt werden; und Ausführen einer Steuerungsmaßnahme unter Verwendung des ersten Abgaskrümmerdrucks, wenn das Druckverhältnis einen kalibrierten Schwellenwert übersteigt, und Verwenden des zweiten Abgaskrümmerdrucks, wenn das Druckverhältnis den kalibrierten Schwellenwert nicht übersteigt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsmaßnahme das Regeln einer Funktion der Lufteinlassbaugruppe umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsmaßnahme das automatische Regeln einer Schaufelstellung der VGT umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Einlassbaugruppe ein Abgasrückführungs(AGR)-Ventil umfasst und wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um einen Betrieb des AGR-Ventils zu regeln.
Fahrzeug nach Anspruch 1, welches weiterhin umfasst: einen ersten Sensor, der bezüglich der Lufteinlassbaugruppe positioniert und ausgelegt ist, um einen Durchsatz des Abgasstroms durch die VGT zu messen, einen zweiten Sensor, der die Schaufelstellung der VGT misst, und einen dritten Sensor, der eine Einlasstemperatur zu der VGT misst, wobei jeder der Sensoren mit dem Steuergerät in Verbindung steht und wobei das Steuergerät in jedem von erstem und zweitem mathematischen Modell den Durchsatz, die Schaufelstellung und die Einlasstemperatur verwendet, um den Abgaskrümmerdruck zu berechnen.
Verfahren zum Steuern eines Brennkraftmaschinenbetriebs an Bord eines Fahrzeugs, das eine Brennkraftmaschine, eine Lufteinlassbaugruppe mit einer Turbine variabler Geometrie (VGT) mit einer Einlassseite und einer Auslassseite, wobei die VGT unter Verwendung eines Turbinenmassenstrom-Kennfelds steuerbar ist, einen Abgaskrümmer zum Aufnehmen von Abgas von der Brennkraftmaschine und einen Leitrechner aufweist, wobei das Verfahren umfasst Verwenden eines Leitrechners, um ein Druckverhältnis zwischen der Einlass- und der Auslassseite der VGT zu berechnen; Verwenden des Leitrechners, um einen ersten und einen zweiten Abgaskrümmerdruck unter Verwendung eines ersten bzw. eines zweiten mathematischen Modells zu berechnen, und wobei das erste und das zweite mathematische Modell jeweils Informationen aus dem Turbinenmassenstrom-Kennfeld nutzen; und Ausführen einer Steuerungsmaßnahme mittels des Leitrechners unter Verwendung des ersten Abgaskrümmerdrucks, wenn das Druckverhältnis einen kalibrierten Schwellenwert übersteigt, und Verwenden des zweiten Abgaskrümmerdrucks, wenn das Druckverhältnis den kalibrierten Schwellenwert nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 6, welches weiterhin das Regeln einer Schaufelstellung der VGT als Steuerungsmaßnahme umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Fahrzeug einen ersten Sensor, der ausgelegt ist, um einen Durchsatz des Abgasstroms in die VGT zu messen, einen zweiten Sensor, der die Schaufelstellung der VGT misst, und einen dritten Sensor, der eine Einlasstemperatur zu der VGT misst, umfasst, wobei jeder der Sensoren mit dem Steuergerät in Verbindung steht, wobei das Verfahren weiterhin umfasst: Verwenden des Durchsatzes, der Schaufelstellung und der Einlasstemperatur sowohl in dem ersten als auch dem zweiten mathematischen Modell, um den Abgaskrümmerdruck zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: Berechnen der Massenstroms des Abgasstroms unter Verwendung des Durchsatzes; und Lösen für das Druckverhältnis als Funktion des Massenstroms und von Werten aus dem Turbinenmassenstrom-Kennfeld.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste mathematische Modell eine Funktion des Massendurchsatzes des Abgasstroms in die VGT und der Turbineneinlasstemperatur umfasst und das zweite mathematische Modell das Turbinenmassenstrom-Kennfeld mathematisch umkehrt und das Turbinenmassenstrom-Kennfeld nach dem Umkehren in ein Koordinatensystem überträgt, das sich von dem des Turbinenmassenstrom-Kennfelds vor der Übertragung unterscheidet.