DE102015120988A1

DE102015120988A1 - Verfahren und Systeme zum Detektieren von Verdichterrückführventilfehlern

Info

Publication number: DE102015120988A1
Application number: DE102015120988.8A
Authority: DE
Inventors: Adam Nathan Banker; Baitao Xiao; Hamid-Reza Ossareh
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-06-09
Also published as: CN105673237A; US20170370371A1; CN105673237B; RU2015151748A; US9810229B2; RU2711575C2; US10962019B2; RU2015151748A3; US20150096296A1

Abstract

Es werden Verfahren zum Identifizieren einer Verschlechterung in Komponenten eines Verdichterrückführventils (CRV) geschaffen. Ein Verfahren kann das Ableiten einer Verschlechterung des CRV basierend auf einer Anpassung einer Verdichterpumpgrenze außerhalb eines erwarteten Bereichs umfassen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Diagnostizieren einer Verschlechterung bei einem Verdichterrückführventil, das über einen Einlassverdichter hinweg gekoppelt ist, der in einer Brennkraftmaschine enthalten ist.
Hintergrund/Zusammenfassung
Kraftmaschinensysteme können mit Aufladevorrichtungen wie etwa Turboladern oder mechanischen Ladern ausgebildet sein, um eine verstärkte Luftladung bereitzustellen und Spitzenleistungsabgaben zu verbessern. Die Verwendung eines Verdichters ermöglicht, dass eine Kraftmaschine mit kleinerem Hubraum ebenso viel Leistung liefert wie eine Kraftmaschine mit größerem Hubraum, jedoch mit zusätzlichen Vorteilen hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs. Der Verdichter ist jedoch anfällig für ein Verdichterpumpen, wenn der Verdichter bei Bedingungen mit niedrigem Luftdurchfluss und/oder hohem Druckverhältnis betrieben wird. Wenn beispielsweise ein Fahrzeugführer ein Fahrpedal freigibt, schließt sich eine Einlassdrossel der Kraftmaschine, was zu einem verminderten Vorwärtsdurchfluss durch den Verdichter und potenziell zu einem Pumpen des Verdichters führt. Ein Pumpen kann zu Problemen mit Geräuschen, Vibrationen und Rauheit (NVH) führen, wie etwa einem unerwünschten Geräusch von dem Einlasssystem der Kraftmaschine. In extremen Fällen kann ein Pumpen zu Schäden an dem Verdichter führen.
Um mit dem Verdichterpumpen umzugehen, können Kraftmaschinensysteme ein Verdichterrückführventil (CRV) umfassen, das über den Verdichter hinweg gekoppelt ist, um verdichtete Luft aus dem Verdichterauslass zu dem Verdichtereinlass zurückzuführen, was eine Abnahme des Drucks an dem Verdichterauslass ermöglicht. Als solches kann das CRV bei Verwendung im Laufe der Zeit eine Verschlechterung erfahren. Zum Beispiel kann das CRV in einer gegebenen Stellung blockiert sein und sich bei Befehl nicht bewegen. Wenn das CRV in einer offenen Stellung blockiert ist, würde es ständig Ladeluft ausströmen lassen. Als Folge kann die Drehmomentabgabe verringert sein und das Fahrverhalten verschlechtert sein. Wenn das CRV in einer geschlossenen Stellung blockiert ist, kann der Verdichter häufiger pumpen, was zu erhöhten NVH-Problemen und in schweren Fällen zu Schäden an dem Verdichter führen kann.
In einem Beispiel können einige der oben genannten Probleme zumindest teilweise durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine behandelt werden, das Folgendes umfasst: Angeben einer Verschlechterung eines Verdichterrückführventils auf der Basis einer Pumpgrenzenanpassung einer Pumpgrenze in einem Verdichterkennfeld, das in einem Controller der Kraftmaschine gespeichert ist. Durch Überwachen der Anpassung der Pumpgrenze kann eine Verschlechterung des CRV detektiert werden.
Als Beispiel kann die Pumpgrenze während eines oder mehrerer Antriebszyklen durch Verwendung eines Anpassungsalgorithmus in Echtzeit erlernt werden. Insbesondere kann der Anpassungsalgorithmus die Pumpgrenze vorrücken, wenn kein Pumpen während aggressiven Pedalfreigabe-Bedingungen detektiert wird, und kann die Pumpgrenze zurücknehmen, wenn eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen überschritten wird. Daher kann ein Verdichterpumpen auf der Basis eines Signals von einem Drosseleinlass-Stellungssensor, der dem Verdichter nachgeschaltet angeordnet ist, bestimmt werden. Zum Beispiel kann unter Pumpbedingungen eine Frequenz des Drosseleinlass-Drucksensorsignals größer als eine Schwelle sein.
Wenn der CRV offen blockiert ist, kann der Verdichterdurchfluss größer als normal sein. Folglich kann ein Verdichterpumpen mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftreten. Als Antwort darauf, dass kein Pumpen (beispielsweise während aggressiven Pedalfreigaben) auftritt, kann der Anpassungsalgorithmus die Pumpgrenze kontinuierlich vorrücken. Das heißt, dass der Algorithmus die Pumpgrenze nach links anpasst. Wenn die Pumpgrenze über eine Vorrückgrenze hinaus vorgerückt ist, kann bestimmt werden, dass das CRV offener als gewünscht ist.
Wenn die CRV-Drosselklappe geschlossen blockiert ist, können sich Verdichterpumpereignisse häufen. Als Antwort auf vermehrte Verdichterpumpereignisse kann der Anpassungsalgorithmus die Pumpgrenze kontinuierlich zurücknehmen. Wenn die Pumpgrenze über eine Rücknahmegrenze hinaus zurückgenommen ist, kann bestimmt werden, dass das CRV geschlossener als gewünscht ist.
Auf diese Weise kann durch Überwachen der angepassten Pumpgrenze ein Kraftmaschinensteuersystem Fehler in dem CRV erkennen, wenn sich die angepasste Pumpgrenze jenseits eines erwarteten Bereichs von Pumpgrenzen befindet. Durch ein Detektieren der CRV-Drosselfehler und durch ein Ergreifen erforderlicher Abhilfemaßnahmen können NVH-Probleme reduziert werden. Ferner kann die Drehmomentabgabe und das Fahrverhalten verbessert werden.
Es sollte verstanden werden, dass die obige Zusammenfassung dazu dient, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten, die näher in der genauen Beschreibung beschrieben sind, vorzustellen. Es ist nicht gewollt, Schlüsseleigenschaften oder wesentliche Eigenschaften des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang nur in den Ansprüchen, die der genauen Beschreibung folgen, definiert ist. Weiterhin ist die beanspruchte Materie nicht auf Implementierungen, die irgendwelche der oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenlegung beschriebenen Nachteile lösen, beschränkt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines aufgeladenen Kraftmaschinensystems, das ein Verdichterrückführventil (CRV) umfasst.
2 zeigt ein Übersichtsablaufdiagramm, das eine beispielhafte Routine zur Anpassung einer Pumpgrenze in einem Verdichterkennfeld darstellt.
3 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Pumpgrenzenanpassung darstellt.
4 zeigt ein Übersichtsablaufdiagramm zum Identifizieren von Fehlern bei dem CRV, das auf Pumpgrenzenanpassung basiert.
5 zeigt ein beispielhaftes Verdichterkennfeld, das angepasste Pumpgrenzen darstellt.
6 zeigt ein Übersichtsablaufdiagramm, das ein Beispiel einer anfänglichen Anpassung der Pumpgrenze darstellt.
Genaue Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Detektieren von Fehlern in einem Verdichterrückführventil (CRV), das über einen Verdichter, der in einem aufgeladenen Kraftmaschinensystem wie dem System von 1 enthalten ist, hinweg gekoppelt ist. Ein Controller kann dazu ausgelegt sein, um eine Steuerroutine wie die von 6 durchzuführen, um eine erste Pumpgrenzenanpassung durchzuführen. Weiterhin kann der Controller die Routine von 2 und den Mechanismus von 3 durchführen, um eine Anpassung einer Pumpgrenze des Verdichters in Echtzeit zu lernen. Weiterhin kann der Controller die Routine von 4 durchführen, um Fehler in einem CRV oder einem Verdichterrückführkanal basierend auf der angepassten Pumpgrenze zu detektieren. Beispielhafte Pumpgrenzenanpassungen sind in 5 gezeigt.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftmaschinensystems mit Turbolader 100, das eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine 10 und Twin-Turbolader 120 und 130 umfasst. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Kraftmaschinensystem 100 als Teil eines Antriebssystems für ein Personenfahrzeug enthalten sein. Das Kraftmaschinensystem 100 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 140 erhalten. Der Einlasskanal 140 kann einen Luftfilter 156 umfassen. Das Kraftmaschinensystem 100 kann ein geteiltes Kraftmaschinensystem sein, bei dem sich ein Einlasskanal 140 dem Luftfilter 156 nachgeschaltet in einen ersten und einen zweiten Zweigeinlasskanal verzweigt, die jeweils einen Turboladerverdichter umfassen. In der sich ergebenden Anordnung wird mindestens ein Teil der Einlassluft über einen ersten Zweigeinlasskanal 142 zu dem Verdichter 122 des Turboladers 120 geleitet und mindestens ein weiterer Teil der Einlassluft ist über einen zweiten Zweigeinlasskanal 144 des Einlasskanals 140 zu dem Verdichter 132 des Turboladers 130 geleitet.
Der erste Teil der gesamten Einlassluft, der durch den Verdichter 122 verdichtet wird, kann einem Einlasskrümmer 160 über einen ersten parallel verzweigten Einlasskanal 146 zugeführt werden. Die Einlasskanäle 142 und 146 bilden auf diese Weise einen ersten kombinierten Zweig des Lufteinlasssystems der Kraftmaschine. Ebenso kann ein zweiter Teil der Gesamteinlassluft durch den Verdichter 132 verdichtet werden und dem Einlasskrümmer 160 über einen zweiten parallel verzweigten Einlasskanal 148 zugeführt werden. Somit bilden die Einlasskanäle 144 und 148 einen zweiten kombinierten Zweig des Lufteinlasssystems der Kraftmaschine. Wie in 1 gezeigt kann die Einlassluft aus den Einlasskanälen 146 und 148 über einen gemeinsamen Einlasskanal 149 vor dem Erreichen des Einlasskrümmers 160, bei dem die Einlassluft an die Kraftmaschine geliefert wird, erneut kombiniert werden.
In einigen Beispielen kann der Einlasskrümmer 160 einen Einlasskrümmer-Drucksensor 182 zum Schätzen eines Krümmerdrucks (MAP) und/oder einen Einlasskrümmer-Temperatursensor 183 zum Schätzen einer Krümmerlufttemperatur (MCT) umfassen, die jeweils mit dem Controller 12 kommunizieren. Der gemeinsame Einlasskanal 149 kann einen Ladeluftkühler 154 und eine Einlassdrossel 158 umfassen. Die Position der Einlassdrossel 158 kann über einen Drosselaktor (nicht gezeigt) eingestellt werden, der kommunikationstechnisch mit dem Controller 12 gekoppelt ist. Ein Drosseleinlassdruck-Sensor (TIP-Sensor 173) kann mit dem gemeinsamen Einlasskanal 149 an einer Stelle, die der Einlassdrossel 158 vorgeschaltet und dem Luftkühler 154 nachgeschaltet ist, gekoppelt sein. Ferner kann der TIP-Sensor 173 den Verdichtern 122 und 132 nachgeschaltet angeordnet sein. Der Drosseleinlassdruck, der auch als Ladedruck bezeichnet wird, kann durch den TIP-Sensor 173 geschätzt werden. In einem Beispiel kann der TIP-Sensor verwendet werden, um Verdichterpumpbedingungen basierend auf einer Frequenz und/oder Amplitude eines Signals von dem TIP-Sensor zu bestimmen. An sich kann der TIP-Sensor eine Bandbreite von mehr als 100 Hertz aufweisen, die zum Detektieren von Verdichterpumpen geeignet sein kann.
Ein Verdichterrückführkanal 150 kann für die Verdichterpumpsteuerung vorgesehen sein. Um insbesondere ein Verdichterpumpen wie etwa bei einer Pedalfreigabe durch den Fahrer zu verringern, kann der Ladedruck aus dem Einlasskrümmer, von einer Stelle, die dem Luftkühler 154 nachgeschaltet und der Einlassdrossel 158 vorgeschaltet ist, in den Einlasskanal 140 (insbesondere an einer Stelle, die dem Luftfilter 156 nachgeschaltet und der Verbindungsstelle der Einlasskanäle 142 und 144 vorgeschaltet ist) eingebracht werden. Durch Leiten von Ladeluft von einer Stelle, die dem Einlassdrosseleinlass vorgeschaltet ist, zu einer Stelle, die den Verdichtereinlässen vorgeschaltet ist, kann der Ladedruck schnell verringert werden, was die Ladedrucksteuerung beschleunigt.
Der Durchfluss durch den Verdichterrückführkanal 150 kann durch Anpassen der Stellung des Verdichterrückführventils 152 (CRV 152), das darin positioniert ist, geregelt werden. Das CRV 152 kann auch als Verdichterpumpventil, Verdichterumgehungsventil (CBV), Umlenkventil usw. bezeichnet sein. In dem dargestellten Beispiel kann das Verdichterrückführventil 152 ein stufenlos verstellbares Ventil sein, dessen Stellung auf eine vollständig geöffnete Stellung, eine vollständig geschlossene Stellung oder irgendeine Stellung dazwischen eingestellt werden kann. Somit kann das Verdichterrückführventil 152 hier auch als ein stufenlos verstellbares Verdichterrückführventil oder CCRV bezeichnet sein. Im dargestellten Beispiel ist das CCRV 152 als Drosselventil ausgebildet, obwohl das CCRV in anderen Ausführungsformen anders (z. B. als Tellerventil) ausgebildet sein kann. Dementsprechend kann das CCRV 152 eine Drossel (z. B. als Drosselklappe) sowie einen Stellungssensor zum Vermitteln einer Änderung der Stellung der Drossel des CCRV an den Controller 12 umfassen. Der Stellungssensor für die Drossel des CCRV (oder einfach CRV) kann auch als Drosselstellungssensor (TPS) oder CCRV-Drosselstellungssensor bezeichnet sein. Es versteht sich, dass, obwohl in 1 gezeigt ist, dass das CCRV für eine V-6-Kraftmaschine mit Twin-Turbolader ausgelegt ist, das CCRV ähnlich in anderen Kraftmaschinenanordnungen angewendet werden kann, wie beispielsweise I-3, I-4, V-8, und anderen Kraftmaschinenanordnungen mit einem oder mehreren Turboladern.
In einer alternativen Anordnung kann der Verdichterrückführkanal so angeordnet sein, dass verdichtete Luft von einer Stelle, die dem Luftkühler 154 vorgeschaltet ist, zu einer Stelle, die den Verdichtern 122 und 132 vorgeschaltet ist, strömt. In einer weiteren Anordnung kann es zwei Rückführpfade jeweils mit einem Rückführventil geben, die jeweils so angeordnet sind, dass verdichtete Luft von dem Verdichterausgang zu dem Verdichtereinlass wandert. Es versteht sich auch, dass die hier beschriebenen Verfahren auf ein Verdichterrückführventil angewendet werden können, das nicht stufenlos verstellbar ist.
Unter normalen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen kann das stufenlos verstellbare Verdichterrückführventil 152 im Normalfall geschlossen oder fast geschlossen gehalten werden. In einer solchen Stellung kann das Ventil mit bekannter oder vernachlässigbarer Undichtheit arbeiten. Dann kann als Antwort auf ein Pumpen eine Öffnung des CCRV 152 erhöht werden. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Sensoren in den Verdichterrückführkanal 150 eingekoppelt sein, um die Masse des rückgeführten Flusses, der von dem Drosseleinlass in den Einlasskanal geliefert wird, zu bestimmen. Die verschiedenen Sensoren können beispielsweise Druck-, Temperatur- und/oder Durchflusssensoren umfassen.
In alternativen Ausführungsformen kann das Verdichterrückführventil als Zweistellungsventil ausgelegt sein, das auf eine vollständig geschlossene oder eine vollständig offene Stellung einstellbar ist. Jedoch kann die Ladedruckregelung durch die Verwendung eines CCRV verbessert werden. Darüber hinaus können durch Koordinieren des Betriebs des CCRV mit demjenigen einer Ladedruckregelungsvorrichtung die Ladedruckantwort und die Pumptoleranzen verbessert werden. Daher kann der Einfluss des Öffnens oder Schließens des CCRV 152 auf den Ladedruck im Wesentlichen unmittelbar sein. Dies ermöglicht eine schnelle Steuerung des Ladedrucks und des Pumpens.
Die Kraftmaschine 10 kann mehrere Zylindern 14 umfassen. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Kraftmaschine 10 sechs in einer V-Form angeordnete Zylinder. Insbesondere sind die sechs Zylinder in zwei Reihen, einer ersten Reihe 13 und einer zweiten Reihe 18, angeordnet, wobei jede Reihe drei Zylinder umfasst. Bei alternativen Beispielen kann die Kraftmaschine 10 zwei oder mehr Zylinder, wie beispielsweise 4, 5, 8, 10 oder mehr Zylinder umfassen. Diese verschiedenen Zylinder können gleichmäßig aufgeteilt sein und in alternativen Anordnungen wie einer V-Form, in Reihe, als Boxer usw. angeordnet sein. Jeder Zylinder 14 kann mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 166 ausgelegt sein. In dem dargestellten Beispiel ist die Kraftstoffeinspritzdüse 166 eine Direkteinspritzdüse in den Zylinder. In anderen Beispielen kann die Kraftstoffeinspritzdüse 166 jedoch als eine kanalbasierte Kraftstoffeinspritzdüse ausgelegt sein.
Die Einlassluft, die jedem Zylinder 14 (der hier außerdem als eine Brennkammer 14 bezeichnet ist) über den gemeinsamen Einlasskanal 149 zugeführt wird, kann für die Kraftstoffverbrennung verwendet werden, wobei die Produkte der Verbrennung dann über reihenspezifische parallele Auslasskanäle abgelassen werden können. In dem dargestellten Beispiel kann eine erste Reihe 13 der Zylinder der Kraftmaschine 10 die Produkte der Verbrennung über einen ersten parallelen Auslasskanal 17 ablassen und kann eine zweite Reihe 18 der Zylinder die Produkte der Verbrennung über einen zweiten parallelen Auslasskanal 19 ablassen. Sowohl der erste als auch der zweite parallele Auslasskanal 17 und 19 können ferner eine Turboladerturbine enthalten. Speziell können die Produkte der Verbrennung, die über den Auslasskanal 17 abgelassen werden, durch die Abgasturbine 124 des Turboladers 120 geleitet werden, die wiederum über eine Welle 126 dem Verdichter 122 mechanische Arbeit bereitstellen kann, um eine Verdichtung für die Einlassluft bereitzustellen. Alternativ kann ein Teil oder die Gesamtheit des durch den Auslasskanal 17 strömenden Abgases die Turbine 124 über den Turbinenumgehungskanal 123 umgehen, was durch eine Ladedruckregelungsvorrichtung 128 gesteuert wird. Ebenso können die Produkte der Verbrennung, die über den Auslasskanal 19 abgelassen werden, durch die Abgasturbine 134 des Turboladers 130 geleitet werden, die wiederum über eine Welle 136 dem Verdichter 132 mechanische Arbeit bereitstellen kann, um für die Einlassluft, die durch den zweiten Zweig des Einlasskanals 144 des Einlasssystems der Kraftmaschine strömt, eine Verdichtung bereitzustellen. Alternativ kann ein Teil oder die Gesamtheit des durch den Auslasskanal 19 strömenden Abgases die Turbine 134 über einen Turbinenumgehungskanal 133 umgehen, was durch eine Ladedruckregelungsvorrichtung 138 gesteuert wird.
In einigen Beispielen können die Abgasturbinen 124 und 134 als Turbinen mit variabler Geometrie ausgelegt sein, wobei der Controller 12 die Stellung der Blätter (oder Schaufeln) des Turbinenlaufrads einstellen kann, um das Energieniveau zu verändern, das von der Abgasströmung erhalten und auf ihren jeweiligen Verdichter übertragen wird. Alternativ können die Abgasturbinen 124 und 134 als Turbinen mit variabler Düse ausgelegt sein, wobei der Controller 12 die Stellung der Turbinendüse einstellen kann, um das Energieniveau zu verändern, das von der Abgasströmung erhalten und auf ihren jeweiligen Verdichter übertragen wird. Das Steuersystem kann z. B. dazu ausgelegt sein, die Schaufel- oder Düsenstellung der Abgasturbinen 124 und 134 über jeweilige Aktoren unabhängig zu verändern.
Die Abgase in dem ersten parallelen Auslasskanal 17 können über den verzweigten parallelen Auslasskanal 170 zur Atmosphäre geleitet werden, während die Abgase in dem zweiten parallelen Auslasskanal 19 über den verzweigten parallelen Auslasskanal 180 zur Atmosphäre geleitet werden können. Die Auslasskanäle 170 und 180 können eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, wie z. B. einen Katalysator, und einen oder mehrere Abgassensoren (nicht gezeigt) enthalten.
In einigen Ausführungsformen kann die Kraftmaschine 10 ferner einen oder mehrere Kanäle zur Abgasrückführung (EGR) umfassen, um mindestens einen Teil des Abgases aus dem ersten und dem zweiten parallelen Auslasskanal 17 und 19 und/oder dem ersten und dem zweiten parallel verzweigten Auslasskanal 170 und 180 in den ersten und zweiten Zweigeinlasskanal 142 und 144 und/oder ersten und zweiten parallel verzweigten Einlasskanal 146 und 148 oder den Einlasskrümmer 160 zurückzuführen. Diese können Hochdruck-EGR-Schleifen zum Bereitstellen von Hochdruck-EGR (HP-EGR) und Niederdruck-EGR-Schleifen zum Bereitstellen von Niederdruck-EGR (LP-EGR) umfassen. Wenn es enthalten ist, kann HP-EGR in Abwesenheit von Ladedruck, der durch die Turbolader 120, 130 bereitgestellt wird, vorgesehen sein, während LP-EGR In Anwesenheit von Ladedruck und/oder dann, wenn die Abgastemperatur über einer Schwelle liegt, vorgesehen sein kann. In wieder anderen Beispielen können sowohl HP-EGR als auch LP-EGR gleichzeitig vorgesehen sein. Die Niederdruck-EGR-Schleifen können mindestens etwas Abgas aus jedem der verzweigten parallelen Auslasskanäle hinter der Abgasturbine in den entsprechenden Zweig des Einlasskanals vor dem Verdichter zurückführen. Jede der LP-EGR-Schleifen kann entsprechende LP-EGR-Ventile zum Steuern des Abgasdurchflusses durch die LP-EGR-Schleife sowie jeweilige Ladeluftkühler zum Absenken einer Temperatur des Abgases, das in den Kraftmaschineneinlass zurückgeführt wird, aufweisen. Die Hochdruck-EGR-Schleifen können mindestens etwas Abgas aus jedem der parallelen Auslasskanäle vor der Abgasturbine in den entsprechenden parallelen Einlasskanal hinter dem Verdichter zurückführen. Wie gezeigt kann die Hochdruck-EGR-Schleife 177 einen Teil des Abgases aus dem ersten parallelen Auslasskanal 17 in den ersten parallel verzweigten Einlasskanal 146 zurückführen. In ähnlicher Weise kann die Hochdruck-EGR-Schleife 197 mindestens etwa Abgas aus dem zweiten parallelen Auslasskanal 19 in den zweiten parallel verzweigten Einlasskanal 148 zurückführen. Der EGR-Durchfluss durch die HP-EGR Schleifen kann über jeweilige HP-EGR-Ventile und HP-EGR-Ladeluftkühler (nicht gezeigt) gesteuert werden. So kann der EGR-Durchfluss durch die Hochdruck-EGR-Schleife 197 durch ein HP-EGR-Ventil 195 gesteuert werden, während der EGR-Durchfluss durch die Hochdruck-EGR-Schleife 177 durch ein HP-EGR-Ventil 175 gesteuert wird.
Die Stellung der Einlass- und Auslassventile jedes Zylinders 14 kann über hydraulisch betätigte Heber, die mit Ventilstößelstangen gekoppelt sind, oder über einen Nockenprofilumschaltmechanismus, bei dem Nocken verwendet werden, reguliert werden. In diesem Beispiel können mindestens die Einlassventile jedes Zylinders 14 durch Nockenbetätigung mittels eines Nockenbetätigungssystems gesteuert werden. Insbesondere kann das Einlassventil-Nockenbetätigungssystem 25 einen oder mehrere Nocken umfassen und kann eine variable Nockenzeitvorgabe oder -anhebung für die Einlass- und/oder Auslassventile einsetzen. In alternativen Ausführungsformen können die Einlassventile durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Ähnlich können die Auslassventile durch Nockenbetätigungssysteme oder elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Nockenbetätigungssysteme können einen oder mehrere Nocken, die an einer oder mehreren Nockenwellen montiert sind, umfassen und können eine Nockenprofilumschaltung (CPS), eine variable Nockenzeitvorgabe (VCT), eine variable Ventilzeitvorgabe (VVT) und/oder Systeme mit variablem Ventilhub (VVL-Systeme) nutzen, die durch den Controller 12 betrieben werden können, um die Ventilbetätigung zu variieren.
Das Kraftmaschinesystem 100 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 15, das den Controller 12 umfasst, und eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 190 über eine Eingabevorrichtung 192 gesteuert werden. In diesem Beispiel kann eine Eingabevorrichtung 192 ein Fahrpedal und ein Pedalstellungssensor 194 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals PP umfassen.
Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 15 Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an mehrere Aktoren 81 sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen TIP-Sensor 173, einen Feuchtesensor, einen MAP-Sensor 182 und einen MCT-Sensor 183 umfassen. In einigen Beispielen kann ein Drosselklappen-Einlasstemperatursensor zum Schätzen einer Drosselklappen-Lufttemperatur (TCT) der Einlassdrossel 158 vorgeschaltet angeordnet sein. In anderen Beispielen können einer oder mehrere der EGR-Kanäle Druck-, Temperatur- und Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren zum Bestimmen der Eigenschaften des EGR-Flusses enthalten. Als ein weiteres Beispiel können die Aktoren 81 das CCRV 152, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166, die HP-EGR-Ventile 175 und 195, die LP-EGR-Ventile (nicht gezeigt), die die Einlassdrossel 158 und die Ladedrucksteuervorrichtungen 128, 138 umfassen. Andere Aktoren, wie z. B. verschiedene zusätzliche Ventile und Drosseln, können an verschiedenen Orten in dem Kraftmaschinensystem 100 eingekoppelt sein. Der Controller 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Antwort auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf Befehlen oder Code, die gemäß einer oder mehrerer Routinen einprogrammiert sind, auslösen. Beispielhafte Steuerroutinen sind hier unter Bezugnahme auf 2–4 beschrieben. Der Controller 12 kann eine oder mehrere Kennfelder (z. B. das Verdichterkennfeld 500 in 5) in einem Speicher des Controllers speichern.
In einem Beispiel kann das System von 1 ein Turboladersystem einer Brennkraftmaschine vorsehen, das Folgendes umfasst: einen Verdichter; einen Drosseleinlassdrucksensor, der einem Auslass des Verdichters nachgeschaltet und einer Einlassdrossel nachgeschaltet angeordnet ist; einen Controller mit computerlesbaren Befehlen für Folgendes: als Antwort auf eine Anfrage, eine Verdichterpumpgrenzenanpassung zu lernen, Detektieren eines Verdichterpumpereignisses basierend darauf, dass eine Amplitude des Drucksensors größer als eine Schwellenamplitude in einem Schwellenfrequenzbereich ist; Bestimmen einer Anzahl von Verdichterpumpereignisse in einem ersten Verdichterkennfeldbereich, der einen ersten Kennfeldpunkt auf dem Verdichterkennfeld umfasst, an dem das Pumpereignis detektiert wird; und als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pumpereignissen in dem ersten Kennfeldbereich größer als eine Schwellenanzahl ist, Zurücknehmen eines ersten Pumpgrenzenbereichs, der einen ersten und einen zweiten Pumpgrenzenpunkt umfasst, die sich auf einer Pumpgrenze befinden; und wobei ein Abstand zwischen jeweils dem ersten und dem zweiten Pumpgrenzenpunkt und dem ersten Kennfeldpunkt kleiner als ein Abstand zwischen jedem der verbleibenden Pumpgrenzenpunkte auf der Pumpgrenze und dem ersten Kennfeldpunkt ist.
Das System, wobei der Controller ferner Befehle für Folgendes enthält: als Antwort auf die Anfrage, eine Verdichterpumpgrenzenanpassung zu lernen, Detektieren einer Abwesenheit des Verdichterpumpens, während eine Pedalfreigabe größer als eine Schwelle ist; Bestimmen einer Anzahl von Pedalfreigabeereignissen in einem zweiten Verdichterkennfeldbereich, der einen zweiten Kennfeldpunkt auf dem Verdichterkennfeld umfasst, an dem die Pedalfreigabe detektiert wird; und, als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pedalfreigabeereignissen in dem zweiten Bereich größer als eine Schwellenanzahl von Pedalfreigaben ist, Vorrücken eines zweiten Pumpgrenzenbereichs, der einen dritten und einen vierten Pumpgrenzenpunkt umfasst, die sich auf der Pumpgrenze befinden; und wobei ein Abstand zwischen jeweils dem dritten und dem vierten Pumpgrenzenpunkt und dem zweiten Kennfeldpunkt kleiner als ein Abstand zwischen jedem der verbleibenden Pumpgrenzenpunkte auf der Pumpgrenze und dem zweiten Kennfeldpunkt ist.
Das System, wobei der Controller ferner Befehle für Folgendes enthält: Verknüpfen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs über eine lineare Interpolation; und wobei der erste Bereich angrenzend an den zweiten Bereich ist.
In einem anderen Beispiel sieht das System von 1 ein Kraftmaschinensystem vor, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; einen Turbolader zum Bereitstellen von Ladeluft für die Kraftmaschine, wobei der Turbolader eine Abgasturbine und einen Einlassverdichter umfasst; ein stufenlos verstellbares Rückführventil, das über den Verdichter hinweg gekoppelt ist; eine Drossel, die dem Verdichter nachgeschaltet mit dem Einlass gekoppelt ist; einen Drosseleinlassdrucksensor, der dem Verdichter nachgeschaltet und der Drossel vorgeschaltet angeordnet ist; und einen Controller mit computerlesbaren Befehlen zum Detektieren einer Verschlechterung des stufenlos verstellbaren Rückführventils basierend auf einer Anpassung einer Pumpgrenze eines Verdichterkennfelds, das in einem Speicher des Controllers gespeichert ist.
Das Verfahren, wobei der Controller ferner Befehle zum Angeben, dass das Rückführventil geschlossen blockiert ist, als Antwort darauf, dass eine Fläche links von der Pumpgrenze größer als eine erste Schwellenfläche ist, und zum Angeben, dass das Rückführventil offen blockiert ist, als Antwort darauf, dass eine Fläche links von der Pumpgrenze kleiner als eine zweite Schwellenfläche ist, umfasst.
Unter Bezugnahme auf 2 ist das Verfahren 200 zum Anpassen einer Verdichterpumpgrenze auf einem Verdichterkennfeld dargestellt. Insbesondere kann durch Einsetzen des Verfahrens 200 von 2 die Pumpgrenze in Echtzeit während eines oder mehrerer normaler Antriebszyklen angepasst werden. Durch Anpassen der Pumpgrenze in Echtzeit kann das Pumpverhalten des Verdichters unter aktuellsten Fahrzeugbetriebsbedingungen erlernt werden. Das Verfahren von 2 kann in dem System von 1 als ausführbare Befehle enthalten sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt sind.
Bei 202 umfasst das Verfahren 200 ein Schätzen und/oder Messen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können ohne Einschränkung die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, die Fahrpedalstellung, die Drosselstellung, das Verdichterdruckverhältnis, den Verdichterdurchfluss, die Drosseleinlassdruckfrequenz und die Dauer des Kraftmaschinebetriebs umfassen.
Beim Bestimmen der Betriebsbedingungen kann das Verfahren 200 zu 204 voranschreiten. Bei 204 kann das Verfahren 200 ein Beurteilen, ob die Bedingungen zum Lernen und Anpassen der Pumpgrenze vorhanden sind, umfassen. In einem Beispiel kann das Verfahren 200 urteilen, dass die Bedingungen zum Anpassen der Pumpgrenze vorhanden sind, wenn eine Schwellenanzahl von Meilen erreicht ist. In anderen Beispielen kann das Verfahren 200 urteilen, dass die Bedingungen zum Anpassen der Pumpgrenze vorhanden sind, wenn eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen detektiert wird. In noch einem anderen Beispiel kann das Verfahren 200 urteilen, dass Lernbedingungen vorhanden sind, wenn eine Schwellenanzahl von aggressiven Pedalfreigabeereignissen, die nicht zu einem Pumpen führen, erreicht ist. Weiterhin kann das Lernen der Pumpgrenze eingeleitet werden, wenn eine Schwellendauer seit einer letzten Anpassung der Pumpgrenze abgelaufen ist. Wenn das Verfahren 200 urteilt, dass Bedingungen zum Anpassen der Pumpgrenze vorhanden sind, lautet die Antwort ja und das Verfahren 200 schreitet zu 204 fort.
Bei 206 umfasst das Verfahren 200 ein Überwachen einer Frequenz eines Signals (z. B. des Drucksignals) bei verschiedenen Frequenzbereichen aus einem Drosseleinlassdrucksensor. Ein Drosseleinlassdrucksensor (z. B. der Sensor 173 in 1) kann einem Auslass eines Verdichters nachgeschaltet angeordnet sein. In einem Beispiel kann zusätzlich oder alternativ eine Amplitude des Signals, das von dem Drosselstellungssensor ausgegeben wird, bestimmt werden. Das Verfahren 200 schreitet nach Bestimmen der Drosseleinlassdrucksensorfrequenz und -amplitude zu 208 fort.
Bei 208 umfasst das Verfahren 200 ein Beurteilen, ob ein Verdichterpumpereignis detektiert wird, basierend auf der Frequenz und der Amplitude des Signals aus dem TIP-Sensor. An sich können unter Pumpbedingungen Druckschwingungen hoher Amplitude und Frequenz erzeugt werden. Durch Überwachen der Drucksignale hinter dem Verdichter über den TIP-Sensor können Verdichterpumpereignisse detektiert werden. In einem Beispiel kann ein Verdichterpumpereignis basierend darauf, dass die Frequenz des Signals aus dem TIP-Sensor größer als eine Schwellenfrequenz ist, detektiert werden. In anderen Beispielen kann zusätzlich zu oder als Alternative zu der Frequenz das Verdichterpumpereignis basierend darauf, dass die Amplitude des TIP-Sensorsignals größer als eine Schwellenamplitude in einem Schwellenfrequenzbereich ist, detektiert werden. Wenn die Antwort bei 208 JA ist, wird das Verdichterpumpereignis detektiert und das Verfahren 200 schreitet zu 212 fort. Wenn die Antwort bei 208 NEIN ist, arbeitet der Verdichter nicht unter Pumpbedingungen und das Verfahren schreitet zu 210 fort.
Bei 212 umfasst das Verfahren 200 ein Speichern eines Betriebspunkts auf einem Verdichterkennfeld (z. B. dem Kennfeld 500 bei 5), der ein Verdichterdruckverhältnis und einen Verdichtermassendurchflussrate umfasst, bei denen das Pumpereignis detektiert worden ist, in den Speicher eines Controllers (z. B. Controller 12 von 1). Nach dem Speichern des Betriebspunkts kann das Verfahren 200 zu 216 fortschreiten.
Bei 216 umfasst das Verfahren 200 ein Beurteilen, ob der Betriebspunkt, an dem das Pumpen aufgetreten ist, (hier als ein Pumpbetriebspunkt bezeichnet) auf der rechten Seite einer aktuellen Pumpgrenze liegt. In einem Beispiel kann die aktuelle Pumpgrenze eine Pumpgrenze sein, die durch den Hersteller kalibriert ist. In einigen Beispielen kann die aktuelle Pumpgrenze eine Pumpgrenze sein, die in Echtzeit während eines vorhergehenden Lernzyklus kalibriert worden ist. Wie oben diskutiert kann das Auftreten eines Pumpens basierend auf dem Drucksignal aus dem TIP-Sensor bestimmt werden.
Wenn die Antwort bei 216 NEIN ist, dann pumpt der Verdichter in dem Pumpbereich (Bereich links der Pumpgrenze oder auf der Pumpgrenze). Dementsprechend kann die Pumpgrenze nicht angepasst werden. Wenn daher bestimmt wird, dass der Pumpbetriebspunkt nicht auf der rechten Seite der Pumpgrenze liegt, kann das Verfahren 200 zu 232 voranschreiten. Bei 232 kann die aktuelle Pumpgrenze ohne irgendeine Anpassung beibehalten werden. Das heißt, dass eine Delta-Anpassung bei 232 gleich Null sein kann. Ferner kann bei 232 ein Bereich auf der Pumpgrenze, der dem Betriebspunkt auf dem Verdichterkennfeld entspricht, bei dem das Pumpen detektiert wird und null Delta-Anpassung vorgenommen wird, identifiziert und gespeichert werden. Von 232 aus kann das Verfahren 200 zu 240 fortschreiten, um zu bestimmen, ob alle Bereiche der Pumpgrenze besucht worden sind. Wenn bei 240 die Antwort JA ist, kann das Verfahren 200 enden. Wenn sie NEIN ist, kann das Verfahren 200 zu Schritt 206 zurückkehren.
Bei der Rückkehr zu 216 pumpt der Verdichter dann, wenn die Antwort bei 216 JA ist, in einem Nicht-Pumpbereich (Bereich rechts von der Pumpgrenze) des Verdichterkennfelds. Dementsprechend muss die Pumpgrenze angepasst werden, um eine korrekte Pumpgrenze zu erhalten. Wenn bestimmt wird, dass der Pumpbetriebspunkt rechts von der Pumpgrenze liegt, kann das Verfahren 200 zu 220 fortschreiten.
Bei 220 umfasst das Verfahren 200 ein Identifizieren eines Bereichs auf der Pumpgrenze, der dem Pumpbetriebspunkt entspricht. Beispielsweise kann der Bereich auf der Pumpgrenze zwei oder mehr Datenpunkte auf der Pumpgrenze (hier kann jeder Datenpunkt auf der Pumpgrenze als Pumpgrenzendatenpunkt bezeichnet werden) umfassen, die dem Pumpbetriebspunkt auf dem Verdichterkennfeld im Vergleich zu den übrigen Datenpunkten auf der Pumpgrenze am nächsten sind.
Als nächstes umfasst das Verfahren 200 bei 224 nach Identifizieren des Bereichs auf der Pumpgrenze ein Bestimmen einer Anzahl von Pumpereignissen, die den Bereich auf der Pumpgrenze identifizieren, und ferner ein Speichern der Anzahl von Pumpereignissen, die den Bereich auf der Pumpgrenze identifizieren. Mit anderen Worten kann die Anzahl der Pumpereignisse, die dem identifizierten Bereich auf der Pumpgrenze entsprechen, bestimmt und gespeichert werden. Zum Beispiel kann ein erster Pumpbetriebspunkt zum Identifizieren eines ersten Bereichs auf der Pumpgrenze, der mindestens zwei Pumpgrenzendatenpunkte umfasst, die dem ersten Pumpbetriebspunkt am nächsten sind, führen; und ein zweiter Pumpbetriebspunkt kann zudem zum Identifizieren des ersten Bereichs auf der Pumpgrenze führen (da der erste Bereich auf der Pumpgrenze beispielsweise mindestens zwei Pumpgrenzendatenpunkte umfasst, die dem zweiten Pumpbetriebspunkt am nächsten liegen). Folglich kann die Anzahl von Pumpereignissen, die den ersten Bereich auf der Pumpgrenze identifizieren, als zwei gespeichert werden. Anschließend kann dann, wenn ein dritter Pumpbetriebspunkt zum Identifizieren des ersten Bereichs auf der Pumpgrenze führt, die Anzahl von Pumpereignissen, die den ersten Bereich identifizieren, auf drei erhöht werden. Ebenso kann dann, wenn ein vierter Pumpbetriebspunkt zum ersten Mal zum Identifizieren eines zweiten Bereichs auf der Pumpgrenze führt, die Anzahl von Pumpereignissen, die den zweiten Bereich identifizieren, als eins gespeichert werden, und so weiter.
Als nächstes kann das Verfahren 200 zu 228 fortfahren. Bei 228 kann das Verfahren 200 ein Beurteilen, ob die Anzahl von Pumpereignissen, die den Bereich auf der Pumpgrenze (hier auch als Pumpgrenzenbereich bezeichnet) identifizieren, größer als eine Schwellenanzahl ist, umfassen. In einem Beispiel kann die Schwellenanzahl eine gewählte Anzahl für alle Bereiche auf der Pumpgrenze sein. Die gewählte Anzahl kann auf einem Ausmaß des detektierten Pumpens basieren. Zum Beispiel kann dann, wenn das Ausmaß des detektierten Pumpens zunimmt, die Schwellenanzahl von Pumpereignissen vor der Anpassung sinken. Das heißt, dass größere Pumpereignisse eine geringere Anzahl von Pumpereignissen vor der Anpassung erfordern. In einem Beispiel kann die Schwellenanzahl auf einer Standardabweichung eines bestimmten Verdichtermerkmals, die auf einer Teil-zu-Teil-Variabilität beruht, oder einer Kalibrierungskonstante, die auf Experimenten beruht, basieren. In einigen Beispielen kann die Schwellenanzahl auf einer Position des Pumpgrenzenbereichs auf dem Verdichterkennfeld basieren. Zum Beispiel kann dann, wenn der identifizierte Bereich eine Schwellenanzahl von Pumpgrenzendatenpunkten umfasst, die jeweils ein Verdichterdruckverhältnis aufweisen, das größer als ein Schwellenverhältnis ist, die Schwellenanzahl von Pumpereignissen verglichen mit der Schwellenanzahl von Pumpereignissen dann, wenn der identifizierte Bereich eine Schwellenanzahl von Pumpgrenzendatenpunkten umfasst, die jeweils ein Verdichterdruckverhältnis aufweisen, das kleiner als das Schwellenverhältnis ist, niedriger sein. Wenn die Antwort bei 228 JA ist, ist die Anzahl von Pumpereignissen größer als die Schwellenanzahl und folglich kann das Verfahren 200 zu 234 fortschreiten.
Bei 234 umfasst das Verfahren 200 ein Zurücknehmen der Pumpgrenze durch Anpassen der aktuellen Pumpgrenze nach rechts von der aktuellen Pumpgrenze. In einem Beispiel kann eine lokale Anpassung durchgeführt werden, die das Zurücknehmen des Bereichs der Pumpgrenze (d. h. des Bereichs, der durch die Anzahl von Pumpbetriebspunkten identifiziert wird, wobei die Anzahl größer als die Schwelle ist) umfasst, während die übrigen Bereiche eine aktuelle Position auf dem Kennfeld beibehalten können. In einem weiteren Beispiel können globale Pumpgrenzenanpassungen durchgeführt werden. Das heißt, dass die gesamte Pumpgrenze einschließlich aller Bereiche der Pumpgrenze auf der Grundlage der lokalen Anpassung zurückgenommen werden kann. Ein Betrag der Rücknahme (hier auch als Delta-Rücknahmeanpassungen bezeichnet) kann eine kalibrierbare Konstante sein. Zum Beispiel kann die kalibrierbare Konstante ein Prozentsatz der korrigierten Massendurchflussrate sein. In einigen Beispielen kann die Delta-Rücknahmeanpassung auf einer Intensität des Pumpereignisses oder einer mittleren Intensität der Anzahl von Pumpereignissen basieren. Beim Ausführen der Delta-Rücknahmeanpassungen kann das Verfahren 200 zu 240 fortschreiten, um zu bestimmen, ob alle Bereiche der Pumpgrenze besucht worden sind. Wenn JA, kann das Verfahren 200 enden. Wenn NEIN, kann das Verfahren 200 zu Schritt 206 zurückkehren.
Bei der Rückkehr zu 208 kann das Verfahren 200 dann, wenn bestimmt wird, dass der Verdichter nicht unter Pumpbedingungen arbeitet, zu 210 fortschreiten. Bei 210 umfasst das Verfahren 200 ein Bestätigen, ob ein großes Pedalfreigabeereignis stattgefunden hat. Zum Beispiel kann ein großes Pedalfreigabeereignis auf der Grundlage davon, dass die Pedalfreigabe größer als ein Schwellenbetrag ist, bestätigt werden. An sich kann das Bestätigen eines Pedalfreigabeereignisses ein Bestimmen, ob der Fahrzeugführer ein Fahrpedal freigegeben hat, umfassen. Ferner kann das Bestätigen eines großen Pedalfreigabeereignisses das Bestimmen, ob eine Änderung in einer Fahrpedalstellung während des Pedalfreigabeereignisses größer als eine Schwellenänderung ist, umfassen. In einem Beispiel kann als Antwort auf das große Pedalfreigabeereignis der Drehmomentbedarf von einem höheren Drehmomentbedarf auf einen niedrigeren Drehmomentbedarf unter dem Schwellenbedarf sinken. In einem weiteren Beispiel kann als Antwort auf das Pedalfreigabeereignis der Drehmomentbedarf von dem höheren Drehmomentbedarf auf einen minimalen Drehmomentbedarf sinken. Wenn bestimmt wird, dass ein großes Pedalfreigabeereignis stattgefunden hat, kann das Verfahren 200 zu 214 fortschreiten.
Wenn bei 210 das große Pedalfreigabeereignis nicht detektiert wird, kann das Verfahren 200 enden.
Bei 214 kann das Verfahren 200 ein Speichern eines Betriebspunktes auf dem Verdichterkennfeld (z), der ein Verdichterdruckverhältnis und eine Verdichtermassendurchflussrate umfasst, bei denen das große Pedalfreigabeereignis detektiert worden ist, in den Speicher eines Controllers (z. B. des Controllers 12 von 1) umfassen. Nach dem Speichern des Betriebspunkts kann das Verfahren 200 zu 218 fortschreiten.
Bei 218 umfasst das Verfahren 200 ein Beurteilen, ob ein Betriebspunkt, an dem die Pedalfreigabe aufgetreten ist (hier als Pedalfreigabe-Betriebspunkt bezeichnet), auf der linken Seite der aktuellen Pumpgrenze liegt. In einem Beispiel kann die aktuelle Pumpgrenze eine Pumpgrenze sein, die durch den Hersteller kalibriert ist. In einigen Beispielen kann die aktuelle Pumpgrenze eine Pumpgrenze sein, die während eines vorhergehenden Lernzyklus in Echtzeit kalibriert worden ist.
Wenn die Antwort bei 218 NEIN ist, dann pumpt der Verdichter nicht, wenn der Pedalfreigabe-Betriebspunkt in dem Nicht-Pumpbereich (Bereich rechts von der Pumpgrenze) ist. Dementsprechend kann die Pumpgrenze nicht angepasst werden. Daher kann das Verfahren 200 nach dem Bestimmen, dass der Pedalfreigabe-Betriebspunkt nicht auf der linken Seite der Pumpgrenze liegt, zu 238 fortschreiten. Bei 238 kann die aktuelle Pumpgrenze ohne Anpassung beibehalten werden. Das heißt, dass bei 238 Null-Anpassungen vorgenommen werden. Ferner kann bei 238 ein Bereich auf der Pumpgrenze, der dem Betriebspunkt auf dem Verdichterkennfeld entspricht, bei dem die Pedalfreigabe detektiert worden ist und Null-Anpassungen vorgenommen werden, identifiziert und gespeichert werden. Nach Ausführen von Null-Anpassungen kann das Verfahren 200 zu 240 fortschreiten, um zu bestimmen, ob alle Bereiche der Pumpgrenze besucht worden sind. Wenn JA, kann das Verfahren 200 enden. Wenn NEIN, kann das Verfahren 200 zu Schritt 206 zurückkehren.
Wenn bei der Rückkehr zu 218 die Antwort bei 218 JA ist, dann pumpt der Verdichter (während einer großen Pedalfreigabe) in einem Pumpbereich (Bereich links von der Pumpgrenze) des Verdichterkennfelds nicht. Dementsprechend muss die Pumpgrenze angepasst werden, um eine korrekten Pumpgrenze zu erhalten. Nach dem Bestimmen, dass der Pedalfreigabe-Betriebspunkt auf der linken Seite der Pumpgrenze liegt, kann das Verfahren 200 zu 222 fortschreiten.
Bei 222 kann das Verfahren 200 ein Identifizieren eines Bereichs auf der Pumpgrenze, der dem Pedalfreigabe-Betriebspunkt entspricht, umfassen. Beispielsweise kann der Bereich auf der Pumpgrenze zwei oder mehr Datenpunkte auf der Pumpgrenze umfassen (d. h. die Pumpgrenzendatenpunkte), die im Vergleich zu den übrigen Datenpunkten auf der Pumpgrenze am nächsten an dem Pedalfreigabe-Betriebspunkt auf dem Verdichterkennfeld liegen.
Als nächstes beinhaltet das Verfahren 200 bei 226 nach dem Identifizieren des Bereichs auf der Pumpgrenze, ein Bestimmen einer Anzahl von Pedalfreigabeereignissen, die den Bereich auf der Pumpgrenze (d. h. den Bereich auf der Pumpgrenze, der bei Schritt 222 identifiziert wird) identifizieren, und ferner ein Speichern der Anzahl von Pedalfreigabeereignissen, die den Bereich auf der Pumpgrenze identifizieren. Mit anderen Worten, kann die Anzahl der Pedalfreigabeereignisse, die dem identifizierten Bereich auf der Pumpgrenze entsprechen, bestimmt und gespeichert werden. Zum Beispiel kann ein erster Pedalfreigabe-Betriebspunkt zum Identifizieren eines ersten Bereichs auf der Pumpgrenze, der mindestens zwei Pumpgrenzendatenpunkte umfasst, die dem ersten Pedalfreigabe-Betriebspunkt am nächsten sind, führen; und ein zweiter Pedalfreigabe-Betriebspunkt kann zudem zum Identifizieren des ersten Bereichs auf der Pumpgrenze führen (da der erste Bereich auf der Pumpgrenze beispielsweise mindestens zwei Pumpgrenzendatenpunkte umfasst, die dem zweiten Pedalfreigabe-Betriebspunkt am nächsten sind). Folglich kann die Anzahl der Pedalfreigabeereignisse, die den ersten Bereich auf der Pumpgrenze identifizieren, als zwei gespeichert werden. Anschließend kann dann, wenn ein dritter Pedalfreigabebetriebspunkt zum Identifizieren des ersten Bereichs auf der Pumpgrenze führt, die Anzahl von Pedalfreigabeereignissen, die den ersten Bereich identifizieren, auf drei erhöht werden. Ebenso kann dann, wenn ein vierter Pedalfreigabebetriebspunkt zum Identifizieren eines zweiten Bereichs auf der Pumpgrenze führt, die Anzahl von Pedalfreigabeereignissen, die den zweiten Bereich identifizieren, als eins gespeichert werden, und so weiter.
Als nächstes kann das Verfahren 200 zu 230 fortschreiten. Bei 230 kann das Verfahren 200 ein Beurteilen, ob die Anzahl der Pedalfreigabeereignisse, die den Bereich auf der Pumpgrenze (hier auch als Pumpgrenzenbereich bezeichnet) identifizieren, größer als eine Schwellenanzahl von Pedalfreigabeereignissen ist, umfassen. In einem Beispiel kann die Schwellenanzahl eine gewählte Anzahl für alle Bereiche auf der Pumpgrenze sein. Die gewählte Anzahl kann auf einem Ausmaß der detektierten Pedalfreigabe basieren. Zum Beispiel kann dann, wenn das Ausmaß der detektierten Pedalfreigabe zunimmt, die Schwellenanzahl von Pedalfreigabeereignissen vor der Anpassung sinken. Das heißt, dass größere Pedalfreigabeereignisse eine geringere Anzahl von Pedalfreigabeereignissen vor der Anpassung erfordern. In einem Beispiel kann die Schwellenanzahl auf einer Standardabweichung eines bestimmten Verdichtermerkmals, die auf einer Teil-zu-Teil-Variabilität beruht, oder einer Kalibrierungskonstante, die auf Experimenten beruht, basieren. In einigen Beispielen kann die Schwellenanzahl auf einer Position des Pumpgrenzenbereichs auf dem Verdichterkennfeld basieren. Zum Beispiel kann dann, wenn der identifizierte Bereich eine Schwellenanzahl von Pumpgrenzendatenpunkten umfasst, die jeweils ein Verdichterdruckverhältnis aufweisen, das größer als ein Schwellenverhältnis ist, die Schwellenanzahl von Pedalfreigabeereignissen verglichen mit der Schwellenanzahl von Pedalfreigabeereignissen dann, wenn der identifizierte Bereich eine Schwellenanzahl von Pumpgrenzendatenpunkten umfasst, die jeweils ein Verdichterdruckverhältnis aufweisen, das kleiner als das Schwellenverhältnis ist, niedriger sein. Wenn die Antwort bei 230 JA ist, ist die Anzahl von Pedalfreigabeereignissen größer als die Schwellenanzahl und folglich kann das Verfahren 200 zu 236 fortschreiten.
Bei 236 umfasst das Verfahren 200 ein Vorrücken der Pumpgrenze durch Anpassen der aktuellen Pumpgrenze nach links von der aktuellen Pumpgrenze. In einem Beispiel kann eine lokale Anpassung durchgeführt werden, die das Vorrücken des Bereichs der Pumpgrenze (d. h. des Bereichs, der durch die Anzahl von Pumpbetriebspunkten identifiziert wird, wobei die Anzahl größer als die Schwelle ist) umfasst, während die übrigen Bereiche eine aktuelle Position auf dem Kennfeld beibehalten können. In einem weiteren Beispiel können globale Pumpgrenzenanpassungen durchgeführt werden. Das heißt, dass die gesamte Pumpgrenze einschließlich aller Bereiche der Pumpgrenze auf der Grundlage der lokalen Anpassung zurückgenommen werden kann.
Ein Betrag des Vorrückens (hier auch als Delta-Vorrückanpassungen bezeichnet) kann eine kalibrierbare Konstante sein. Zum Beispiel kann die kalibrierbare Konstante ein Prozentsatz der korrigierten Massendurchflussrate sein. In einigen Beispielen kann die Delta-Vorrückanpassung auf einer Intensität des Pumpereignisses basieren. Zudem kann die Delta-Anpassung auf einer Lebensphase des Fahrzeugs basieren. Zum Beispiel können Delta-Anpassungen in neueren Fahrzeugen größer sein, wenn die aktuelle Pumpgrenze auf der Werkskalibrierung basiert, da die als Hersteller die Werkskalibrierung auf einem Worst-Case-Szenario basiert. Mit anderen Worten kann eine anfängliche Delta-Anpassung (einschließlich einer ersten Echtzeit-Anpassung einer vom Hersteller kalibrierten Pumpgrenze) größer als spätere Anpassungen sein. Ferner kann die anfängliche Delta-Anpassung der vom Hersteller kalibrierten Pumpgrenze ein Vorrücken der vom Hersteller kalibrierten Pumpgrenze umfassen, da die vom Hersteller kalibrierte Pumpgrenze (vom Hersteller) auf Basis eines Worst-Case-Szenarios konservativ (mit anderen Worten weiter zurückgenommen) kalibriert worden sein kann. Einzelheiten des Durchführens der ersten Pumpgrenzenanpassung der vom Hersteller kalibrierten Pumpgrenze werden mit Bezug auf 6 ausgeführt.
Nach Ausführen der Delta-Vorrückanpassungen kann das Verfahren 200 zu 240 fortschreiten, um zu bestimmen, ob alle Bereiche der Pumpgrenze besucht worden sind. Wenn JA, kann das Verfahren 200 enden. Wenn NEIN, kann das Verfahren 200 zu Schritt 206 zurückkehren.
In einem Beispiel können lokale Anpassungen vorgenommen werden (d. h., dass vielleicht nur einer oder mehrere Bereiche der Pumpgrenze zurückgenommen oder vorgerückt werden) und nach dem Bestimmen, dass alle Bereiche der Pumpgrenze besucht worden sind, können globale Anpassungen durch Verknüpfen von allen Bereichen über eine lineare Interpolation durchgeführt werden. Wenn beispielsweise eine Pumpgrenze zehn Bereiche umfasst und nur fünf Bereiche besucht worden sind (wobei die Anpassung das Zurücknehmen basierend auf Pumpereignissen oder das Vorrücken basierend auf Pedalfreigabeereignisse sein kann oder die Anpassung null sein kann), kann der Controller warten, bis alle zehn Bereiche besucht und angepasst worden sind. Nach dem Bestimmen, dass alle zehn Bereiche besucht und angepasst worden sind, können globale Anpassungen durch Verknüpfen der angepassten Bereiche vorgenommen werden, wobei die angepassten Bereiche über lineare Interpolation verknüpft werden können.
In einigen Beispielen kann während eines Lernzyklus ein erster Bereich der Pumpgrenze vorgerückt werden, ein zweiter Bereich der Pumpgrenze zurückgenommen werden und keine Anpassung bei einem dritten Bereich der Pumpgrenze vorgenommen werden. Anschließend können nach Besuch aller Bereiche der Pumpgrenze die besuchten Bereiche global über lineare Interpolation verknüpft werden, um eine neue Pumpgrenze zu bestimmen. Die global angepasste Pumpgrenze kann verwendet werden, um Verdichterpumpbedingungen während nachfolgender Antriebszyklen zu bestimmen, in denen die Pumpgrenze nicht angepasst wird.
Ferner kann während eines Lernzustands ein Pumpgrenzenbereich, der (entweder durch Zurücknehmen oder Vorrücken) angepasst wird, während des Lernzustands nicht neu angepasst werden, bis alle Pumpgrenzenbereiche besucht worden sind.
An sich können Delta-Anpassungen (die Anpassung kann lokal oder global sein), die während des Zurücknehmens der Pumpgrenze durchgeführt werden, größer als Delta-Anpassungen sein, die während des Vorrückens der Pumpgrenze durchgeführt werden.
Mit anderen Worten kann eine Rücknahmeschrittweite größer als eine Vorrückschrittweite sein.
Ferner kann eine Grenze für Vorrück- und Rücknahme-Anpassungen (die Anpassung kann lokal oder global sein) bestimmt sein. Zum Beispiel darf beim Durchführen von Vorrückanpassungen der Pumpgrenzenbereich und/oder die Pumpgrenze nicht über eine korrigierte Massendurchflussrate von null hinaus angepasst werden. Das heißt, dass die y-Achse des Verdichterkennfelds (die den auf null korrigierten Massendurchfluss darstellt) als die Vorrückgrenze definiert sein kann. Beim Durchführen von Rücknahmeanpassungen darf der Pumpgrenzenbereich und/oder die Pumpgrenze nicht über die vom Hersteller kalibrierte Pumpgrenze hinaus zurückgenommen werden. Mit anderen Worten kann die vom Hersteller kalibrierte Pumpgrenze als Rücknahmegrenze definiert sein.
Auf diese Weise kann basierend auf Verdichterpumpereignissen die Pumpgrenze in Echtzeit angepasst werden. Durch Anpassen der Pumpgrenze in Echtzeit basierend auf Pumpereignissen kann eine genauere Kalibrierung der Pumpgrenze möglich sein. Als Ergebnis können Maßnahmen zum Lindern/Vermeiden von Pumpereignissen akkurater durchgeführt werden, wodurch das Fahrverhalten und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
In einem Beispiel kann das Verfahren von 2 ein Verfahren für eine Kraftmaschine, die einen Verdichter aufweist, bereitstellen, das Folgendes umfasst: Detektieren eines Pumpereignisses des Verdichters basierend auf einem Frequenzinhalt eines Drosseleinlassdrucksensors, der dem Verdichter nachgeschaltet angeordnet ist; und Anpassen einer Pumpgrenze eines Verdichterkennfelds, das in einem Controller der Kraftmaschine gespeichert ist, basierend auf einem Verdichterdruckverhältnis und einer korrigierten Verdichterdurchflussrate während des Pumpereignisses. Das Verfahren kann ferner Folgendes umfassen: als Antwort darauf, dass ein Pumpen und eine Pedalfreigabe größer als ein Schwellenbetrag nicht detektiert werden, Vorrücken eines Bereichs der Pumpgrenze, der einem Bereich auf dem Verdichterkennfeld entspricht, wobei der Bereich auf dem Kennfeld einen Datenpunkt umfasst, der dem Verdichterdruckverhältnis und der korrigierten Verdichterdurchflussrate entspricht, bei denen die Pedalfreigabe aufgetreten ist; und ferner Vorrücken des Bereich der Pumpgrenze um einen ersten gewählten Betrag. Weiterhin kann das Verfahren ein Vorrücken des Bereichs der Pumpgrenze als Antwort darauf umfassen, dass eine Anzahl von Pedalfreigaben größer als eine Schwellenanzahl ist und dass kein Pumpen bei jeder der Anzahl von Pedalfreigaben auftritt; und wobei jede der Anzahl von Pedalfreigaben größer als ein Schwellenbereich ist und in dem Bereich auf dem Verdichterkennfeld auftritt.
Das Verfahren, wobei der erste gewählte Betrag auf einem Lebenszyklus der Kraftmaschine und/oder einem Betrag der Pedalfreigabe basiert, umfasst ferner ein Vorrücken des Bereichs der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass der Bereich auf dem Verdichterkennfeld links von der Pumpgrenze liegt; und ein Zurücknehmen eines Bereichs der Pumpgrenze, der dem Verdichterdruckverhältnis und der korrigierten Verdichterdurchflussrate entspricht, bei denen das Pumpen aufgetreten ist, um einen zweiten gewählten Betrag; wobei der zweite gewählte Betrag auf dem Lebenszyklus der Kraftmaschine und/oder einer Pumpintensität beruht.
Das Verfahren umfasst ferner ein Zurücknehmen des Bereichs der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pumpereignissen größer als eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen ist; wobei jedes Pumpereignis in einem Bereich auf dem Verdichterkennfeld auftritt, der dem Bereich auf der Pumpgrenze entspricht; und umfasst ferner ein Zurücknehmen des Bereichs der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass ein Bereich auf dem Verdichterkennfeld rechts von der Pumpgrenze liegt.
Weiterhin umfasst das Verfahren ein globales Vorrücken der gesamten Pumpgrenze als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pedalfreigaben größer als eine Schwellenanzahl detektiert wird und kein Pumpereignis bei jeder der Anzahl von Pedalfreigaben detektiert wird, wobei jede Pedalfreigabe größer als ein Schwellenbetrag ist, und ein globales Zurücknehmen der gesamten Pumpgrenze als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pumpzuständen größer ist als eine Schwellenanzahl detektiert wird.
In einem anderen Beispiel liefert das Verfahren von 2 ein Verfahren für eine Kraftmaschine mit Turbolader, die einen Verdichter aufweist, das Folgendes umfasst: als Antwort auf eine Anfrage, eine Verdichterpumpgrenze zu lernen, unter einer ersten Bedingung, Anpassen der Pumpgrenze durch lokales Vorrücken zumindest eines ersten Punkts und eines zweiten Punkts auf einer Pumpgrenze eines Verdichterkennfelds; Bestimmen einer Vorrückschrittweite; und globales Vorrücken eines ersten Satzes von verbleibenden Punkten auf der Pumpgrenze basierend auf der Vorrückschrittweite; und unter einer zweiten Bedingung, Anpassen der Pumpgrenze durch lokales Zurücknehmen mindestens eines dritten Punkts und eines vierten Punkts auf der Pumpgrenze; Bestimmen einer Rücknahmeschrittweite; und globales Zurücknehmen eines zweiten Satzes von verbleibenden Punkte auf der Pumpgrenze basierend auf der Rücknahmeschrittweite.
Das Verfahren, wobei die erste Bedingung umfasst, dass eine Pedalfreigabe größer als ein Schwellenbetrag ist und der Verdichter während des Pedalfreigabe nicht pumpt; und wobei die Pedalfreigabe an einem fünften Punkt auf dem Verdichterkennfeld auftritt, wobei der fünfte Punkt auf einer linken Seite der Pumpgrenze des Verdichterkennfelds liegt und wobei der fünfte Punkt auf dem Kennfeld näher an dem ersten und dem zweiten Punkt auf der Pumpgrenze liegt als der erste Satz von verbleibenden Punkten auf der Pumpgrenze.
Das Verfahren, wobei die zweite Bedingung umfasst, dass ein Verdichterpumpereignis basierend auf einer Frequenz eines Drosseleinlassdrucksensors, der einem Auslass des Verdichters nachgeschaltet angeordnet ist, detektiert wird; und wobei das Pumpereignis an einem sechsten Punkt auf der Verdichterkennfeld, die an einer rechten Seite des Ausgleichsleitung auf dem Verdichterkennfeld auftritt, wobei der sechste Punkt auf einer rechten Seite der Pumpgrenze auf dem Verdichterkennfeld liegt und wobei der sechste Punkt auf dem Kennfeld näher an dem dritten und dem vierten Punkt auf der Pumpgrenze liegt als der zweite Satz von verbleibenden Punkten auf der Pumpgrenze.
Das Verfahren umfasst ferner ein Vorrücken eines ersten Bereichs, der den ersten Punkt und den zweiten Punkt umfasst, unter der ersten Bedingung und umfasst ferner ein Zurücknehmen eines zweiten Bereichs, der den dritten Punkt und den vierten Punkt umfasst, unter der zweiten Bedingung, wobei der erste Bereich von dem zweiten Bereich getrennt ist. Ferner umfasst das Verfahren kein Zurücknehmen des vorgerückten ersten Bereichs, bis alle Bereiche auf der Pumpgrenze angepasst sind; und ferner kein Vorrücken des zurückgenommenen zweiten Bereichs, bis alle Bereiche auf der Pumpgrenze angepasst sind.
Weiterhin umfasst das Verfahren unter der ersten Bedingung ein Vorrücken des ersten Bereichs als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pedalfreigaben in einem dritten Bereich auf dem Kennfeld größer als eine erste Schwellenanzahl ist; und ferner ein Zurücknehmen des zweiten Bereichs als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pumpereignissen, die in einem vierten Bereich auf dem Kennfeld auftreten, größer als eine zweite Schwellenanzahl ist; und wobei bei jeder der Anzahl von Pedalfreigaben die Pedalfreigabe größer ist als der Schwellenbetrag und der Verdichter nicht pumpt. Wobei bei dem Verfahren der dritte Bereich den fünften Punkt umfasst; und wobei der vierte Bereich den sechsten Punkt umfasst.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Blockdiagramm 300 zur Anpassung einer Pumpgrenze auf einem Verdichterkennfeld gezeigt. Zum Beispiel kann eine Pumpgrenze das Verdichterkennfeld in einen Pumpbereich und einen Nicht-Pumpbereich teilen und verwendet werden, um Bedingungen zu bestimmen, unter denen ein Verdichter pumpen kann. Insbesondere dann, wenn ein Verdichterbetriebspunkt auf der linken Seite der Verdichterpumpgrenze liegt, kann bestimmt werden, dass der Verdichter unter Pumpbedingungen arbeitet, und dementsprechend können Steuermaßnahmen (wie das Öffnen eines Verdichterrückführventils) ergriffen werden, um ein Verdichterpumpen zu mildern oder zu vermeiden. Wenn der Verdichterbetriebspunkt auf der rechten Seite der Verdichterpumpgrenze liegt, kann bestimmt werden, dass der Verdichter nicht unter Pumpbedingungen arbeitet. Somit kann eine Position der Pumpgrenze des Verdichterkennfelds bestimmen, ob der Verdichter unter Pump- oder Nicht-Pumpbedingungen arbeitet. Daher kann ein Erlernen der Pumpgrenze in Echtzeit zu genaueren Pumpgrenzenanpassungen führen.
Bei 302 kann ein Controller ein Verdichterpumpereignis basierend auf einer Eingabe von einem TIP-Sensor detektieren. An sich kann der TIP-Sensor Drucksignale an den Controller senden und auf der Grundlage davon, dass eine Frequenz des Drucksignals größer als eine Schwellenfrequenz ist und/oder dass eine Amplitude des Drucksignals größer als eine Schwelle ist, kann das Pumpereignis detektiert werden. Ferner kann eine Anzahl von Pumpereignissen, die an dem Betriebspunkt detektiert werden, bestimmt werden. Wenn kein Pumpen detektiert wird, kann der Controller bestimmen, ob eine aggressive Pedalfreigabe aufgetreten ist. Ferner kann der Controller eine Anzahl von aggressiven Pedalfreigaben an Betriebspunkten, an denen kein Pumpen detektiert worden ist, bestimmen.
Als nächstes können bei 304 der Betriebspunkt des Verdichters, an dem das Pumpen oder die aggressive Pedalfreigabe aufgetreten ist, und eine Anzahl von Pumpereignissen oder aggressiven Pedalfreigaben an dem Betriebspunkt durch einen Anpassungsalgorithmus verwendet werden, um ein Pumpgrenzen-Anpasskennfeld zu erzeugen. Zum Beispiel kann der Anpassungsalgorithmus verwendet werden, um eine Pumpbedingung in Echtzeit zu lernen und die Pumpgrenze entsprechend anzupassen (vorzurücken oder zurückzunehmen). Ferner kann der Anpassungsalgorithmus verwendet werden, um globale und/oder lokale Anpassungen vorzunehmen. Wenn ein Pumpen detektiert wird, kann der Anpassungsalgorithmus insbesondere eine lokale Rücknahmeanpassung eines Bereichs, der dem Verdichterbetriebspunkt entspricht, an dem das Pumpen stattgefunden hat, bestimmen und durchführen; und wenn ein Zustand mit aggressiver Pedalfreigabe ohne Pumpen aufgetreten ist, kann der Anpassungsalgorithmus eine lokale Vorrückanpassung bestimmen und durchführen. Zusätzlich oder alternativ kann eine globale Rücknahmeanpassung oder eine Vorrückanpassung mehrerer Bereiche der Pumpgrenze oder der gesamten Pumpgrenze durch den Anpassungsalgorithmus bestimmt werden. Einzelheiten der Anpassung der Pumpgrenze (einschließlich der lokalen und globalen Anpassungen) sind unter Bezugnahme auf 2 ausgearbeitet.
Als nächstes kann bei 306 ein Pumpgrenzen-Anpasskennfeld mit globalen und/oder lokalen Anpassungen auf der Grundlage des Anpassungsalgorithmus erzeugt werden. Als nächstes kann bei 310 eine endgültige Pumpgrenze auf der Grundlage des Pumpgrenzen-Anpasskennfelds und einer Basis-Pumpgrenze (308) erzeugt werden. Zum Beispiel können die Delta-Anpassungen aus dem Pumpgrenzen-Anpasskennfeld in die Basis-Pumpgrenze integriert werden und die endgültige Pumpgrenze kann als Summe aus der Basis-Pumpgrenze und der endgültigen Pumpgrenze bestimmt werden. In einem Beispiel kann die Basis-Pumpgrenze die vom Hersteller kalibrierte Pumpgrenze sein. In anderen Beispielen kann die Basis-Pumpgrenze eine Pumpgrenze sein, die in Echtzeit während eines vorhergehenden Lernzyklus kalibriert worden ist.
Auf diese Weise kann der Anpassungsalgorithmus verwendet werden, um ein Pumpverhalten des Verdichters unter aktuellsten Fahrzeugbetriebsbedingungen zu erlernen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Verfahren 400 zum Identifizieren einer Fehlfunktion einer Drossel eines Verdichterrückführventils (z. B. des Ventils 152 von 1) basierend auf der Anpassung einer Pumpgrenze auf einem Verdichterkennfeld gezeigt. In einigen Beispielen kann das Ventil 152 ein stufenlos verstellbares Verdichterrückführventil (CCRV) sein. Das Verfahren von 4 kann in dem System von 1 als ausführbare Befehle, die in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt sind, enthalten sein.
Bei 402 umfasst das Verfahren 400 ein Schätzen und/oder Messen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können ohne Einschränkung die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, die Fahrpedalstellung, die Drosselstellung, das Verdichterdruckverhältnis, den Verdichterdurchfluss, die Drosseleinlassdruckfrequenz und die Dauer des Kraftmaschinebetriebs umfassen.
Als nächstes kann das Verfahren 400 bei 404 ein Bestimmen eines erwarteten Bereichs für die Pumpgrenzenanpassung umfassen. Insbesondere können eine Pumpgrenzen-Vorrückgrenze und eine Pumpgrenzen-Rücknahmengrenze bestimmt werden. Die Vorrück- und die Rücknahmegrenze der Pumpgrenze können von einer Anordnung eines Kraftmaschinensystems für ein bestimmtes Fahrzeug abhängen, die eine Verdichteranordnung und eine Einlasssystemanordnung umfassen kann, aber nicht darauf beschränkt ist. Die Vorrück- und die Rücknahmegrenze können weiterhin auf einer erwarteten Lebensdauer des Einlasssystems und einer Teil-zu-Teil-Variabilität des Einlasssystems, das den Turboverdichter, die Turbine und das CCRV umfasst, basieren. In einigen Beispielen kann die Vorrückgrenze auf einem auf null korrigierten Massendurchfluss (y-Achse des Verdichterkennfelds) basieren. Die schlechtere der Worst-Case-Szenario-Pumpgrenze oder der kalibrierten Pumpgrenze kann als die Rücknahmegrenze verwendet werden. Nach dem Bestimmen des erwarteten Bereichs für die Pumpgrenzenanpassung kann das Verfahren 400 zu 406 voranschreiten.
Als nächstes umfasst das Verfahren 400 bei 406 ein Überwachen einer Frequenz und/oder einer Amplitude eines Drucksignals, das von einem Drosseleinlassdrucksensor (z. B. dem Sensor 173 in 1) ausgegeben wird, der einem Auslass eines Verdichters nachgeschaltet angeordnet ist. Das Verfahren 400 schreitet nach Überwachen der Drosseleinlassdrucksensorfrequenz zu 408 voran.
Bei 408 kann das Verfahren 400 ein Anpassen der Pumpgrenze auf dem Verdichterkennfeld in Echtzeit während eines oder mehrerer Antriebszyklen basierend auf Pumpbedingungen, die auf der Grundlage der Frequenz und/oder der Amplitude des Signals von dem Drosseleinlassdrucksensor bestimmt werden, umfassen. Zum Beispiel kann die Pumpgrenze als Antwort auf das Detektieren eines Pumpereignisses in einem Nicht-Pumpbereich (Bereich rechts von der Pumpgrenze) des Verdichterkennfelds zurückgenommen werden, wobei das Pumpereignis basierend darauf, dass die Frequenz und/oder die Amplitude des TIP-Sensorsignal größer als eine Schwellenfrequenz/Schwellenamplitude ist, detektiert wird. Ferner kann die Pumpgrenze als Antwort darauf, dass kein Pumpereignis (Frequenz und/oder Amplitude des TIP-Sensors kleiner als die Schwellenfrequenz/Schwellenamplitude) unter erwarteten Pumpbetriebsbedingungen auf dem Verdichterkennfeld detektiert wird, vorgerückt werden. Das heißt, dass die Pumpgrenze als Antwort darauf, dass kein Pumpereignis basierend auf dem TIP-Sensordetektiert wird, wenn der Betriebspunkt in einem Pumpbereich (Bereich links von der Pumpgrenze) des Verdichterkennfelds ist, vorgerückt wird. Zum Beispiel kann, während eine Pedalfreigabe, die größer als eine Schwelle ist, zum Lokalisieren des Betriebspunkts in dem Pumpbereich des Verdichterkennfelds führt und kein Pumpen detektiert wird, die Pumpgrenze vorgerückt werden. Ferner kann ein Anpassen der Pumpgrenze ein Durchführen lokaler und/oder globaler Anpassungen umfassen. Einzelheiten der Pumpgrenzenanpassung sind ferner unter Bezugnahme auf 2 ausgearbeitet.
Nach Anpassen der Pumpgrenze kann das Verfahren 400 zu 410 fortschreiten. Bei 410 kann das Verfahren 400 ein Beurteilen, ob die angepasste Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze vorgerückt oder zurückgenommen ist, umfassen. In einigen Beispielen kann auf der Grundlage einer Anzahl von Bereichen, die vorgerückt oder zurückgenommen sind, bestimmt werden, ob eine Mehrheit der Pumpgrenze vorgerückt oder zurückgenommen ist. An sich kann die anfängliche Pumpgrenze eine Pumpgrenze auf dem Kennfeld vor der Anpassung sein. In einigen Beispielen kann die anfängliche Pumpgrenze eine vom Hersteller kalibrierte Pumpgrenze sein. In weiteren Beispielen kann die anfängliche Pumpgrenze eine Pumpgrenze zu Beginn eines Lernzyklus sein. Die angepasste Pumpgrenze kann eine global angepasste Pumpgrenze sein.
In einem Beispiel kann dann, wenn eine Fläche links der angepassten Pumpgrenze kleiner als eine Fläche links der anfänglichen Pumpgrenze ist, bestimmt werden, dass die Pumpgrenze vorgerückt ist. Ebenso kann dann, wenn die Fläche links der angepassten Pumpgrenze größer als die Fläche links der anfänglichen Pumpgrenze ist, bestimmt werden, dass die Pumpgrenze zurückgenommen ist. In einem weiteren Beispiel kann dann, wenn sich die angepasste Pumpgrenze links von der anfänglichen Pumpgrenze befindet, bestimmt werden, dass die angepasste Pumpgrenze vorgerückt ist. Wenn sich die angepasste Pumpgrenze rechts von der anfänglichen Pumpgrenze befindet, kann bestimmt werden, dass die angepasste Pumpgrenze zurückgenommen ist. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass die angepasste Pumpgrenze oder eine Mehrheit der angepassten Pumpgrenze vorgerückt ist, schreitet das Verfahren 400 zu 412 fort. Wenn das Verfahren 400 urteilt, dass die angepasste Pumpgrenze oder eine Mehrheit der angepassten Pumpgrenze zurückgenommen ist, schreitet das Verfahren 400 zu 414 fort.
Bei 412 umfasst das Verfahren 400 ein Beurteilen, ob die angepasste Pumpgrenze links von der Vorrückgrenze ist. In einem Beispiel kann bestimmt werden, ob eine Fläche links von der angepassten Pumpgrenze kleiner als eine Schwellenvorrückfläche ist. Die Schwellenvorrückfläche kann auf einer Kraftmaschinensystemanordnung für ein bestimmtes Fahrzeug basieren, die ohne Einschränkung eine Verdichteranordnung und eine Einlasssystemanordnung umfassen kann, und kann ferner auf einer maximalen Teil zu Teil-Variabilität und einer Änderung mit der Zeit für funktionale Systemkomponenten basieren. In einigen Beispielen kann die Schwellenvorrückfläche auf dem Hubraum und/oder dem Einlasssystemvolumen, das direkt mit dem Hubraum verknüpft ist, basieren. Wenn die Antwort bei 412 JA ist, ist die angepasste Pumpgrenze außerhalb der erwarteten Vorrückgrenze und dementsprechend schreitet das Verfahren 400 zu 416 fort. Wenn die Antwort NEIN ist, ist die angepasste Pumpgrenze innerhalb der erwarteten Vorrückgrenze und dementsprechend schreitet das Verfahren 400 zu 418 fort.
Bei 416 kann das Verfahren 400 ein Bestimmen, dass die CCRV-Drossel offener als gewünscht ist oder ein Leck in dem Rückführkanal (z. B. dem Verdichterrückführkanal 150 in 1) vorhanden sein kann, umfassen. Zum Beispiel können eine Fehlfunktion der CCRV-Drossel, die offener ist als gewünscht ist, oder ein Leck in dem Verdichterrückführkanal den Durchfluss durch den Verdichter erhöhen. Folglich kann der Verdichter unter erwarteten Pumpbedingungen (wie beispielsweise einer großen Pedalfreigabe, die größer ist als eine Schwelle) aufgrund des erhöhten Verdichterdurchflusses nicht pumpen. Wenn das Pumpen unter erwarteten Pumpbedingungen nicht detektiert wird, kann die Pumpgrenze weiter nach links angepasst werden. Das heißt, dass als Antwort darauf, dass das Verdichterpumpen unter erwarteten Bedingungen wie der großen Pedalfreigabe nicht detektiert wird, die Pumpgrenze weiter über die Vorrückgrenze hinaus vorgerückt wird. Daher kann das Verfahren 400 nach dem Urteilen, dass die Pumpgrenze von der Vorrückgrenze nach links angepasst ist, bestimmen, dass die CCRV-Drossel offen blockiert ist, oder das Verfahren 400 bestimmen, dass ein Leck in dem Rückführkanal vorhanden ist. Ferner können die Bedingungen, die eine Pumpneigung des Verdichters verringern können (und folglich zu einer Pumpgrenzenanpassung über die Vorrückgrenze hinaus führen), ein Leck in dem Einlasskanal umfassen. Dementsprechend kann der Controller einen Diagnosecode festlegen, der eine Einlasssystemfehlfunktion angibt, die eine CCRV-Drossel-Fehlfunktion (offener als gewünscht), ein Leck in dem Rückführkanal und/oder ein Leck in dem Einlasskanal umfasst.
Bei 418 kann das Verfahren 400 nach dem Bestätigen, dass die angepasste Pumpgrenze innerhalb der Vorrückgrenze liegt, ein Bestimmen der normalen Funktion der CCRV-Drossel und des Rückführkanals umfassen.
Bei der Rückkehr zu 410 schreitet das Verfahren 400 dann, wenn bestätigt ist, dass die angepasste Pumpgrenze zurückgenommen ist, zu 414 fort. Bei 414 umfasst das Verfahren 400 ein Beurteilen, ob die angepasste Pumpgrenze rechts von der Rücknahmegrenze liegt. In einem Beispiel kann bestimmt werden, ob eine Fläche links von der angepassten Pumpgrenze größer als eine Schwellenrücknahmefläche ist. Die Schwellenrücknahmefläche kann auf einer Kraftmaschinensystemanordnung für ein bestimmtes Fahrzeug basieren, die ohne Einschränkung eine Verdichteranordnung und eine Einlasssystemanordnung umfassen kann, und kann ferner auf einer maximalen Teil zu Teil-Variabilität und einer Änderung mit der Zeit für funktionierende Systemkomponenten basieren. In einigen Beispielen kann die Schwellenrücknahmefläche auf dem Hubraum und/oder dem Einlasssystemvolumen, das direkt mit dem Hubraum verknüpft ist, basieren. Wenn die Antwort bei 414 JA ist, ist die angepasste Pumpgrenze außerhalb der erwarteten Rücknahmegrenze und dementsprechend schreitet das Verfahren 400 zu 420 fort. Wenn die Antwort NEIN ist, ist die angepasste Pumpgrenze innerhalb der erwarteten Rücknahmegrenze und dementsprechend schreitet das Verfahren 400 zu 418 fort.
Bei 420 kann das Verfahren 400 ein Bestimmen, dass die CCRV-Drossel geschlossener als gewünscht ist oder eine Blockade in dem Rückführkanal (z. B. dem Verdichterrückführkanal 150 in 1) vorhanden sein kann, umfassen. Zum Beispiel können eine Fehlfunktion der CCRV-Drossel, die geschlossener als gewünscht ist, oder eine Blockade in dem Verdichterrückführkanal den Durchfluss durch den Verdichter verringern. Folglich können der Verdichterauslassdruck und damit das Verdichterdruckverhältnis steigen. Als Ergebnis kann der Verdichter pumpen, wenn er in dem Nicht-Pumpbereich arbeitet, und ferner kann eine Anzahl von Verdichterpumpereignissen in dem Nicht-Pumpbereich steigen. Folglich kann die Pumpgrenze weiter nach rechts angepasst werden. Das heißt, dass die Pumpgrenze weiter über die Rücknahmegrenze hinaus zurückgenommen wird. Daher kann das Verfahren 400 nach dem Urteilen, dass die Pumpgrenze von der Rücknahmegrenze nach rechts angepasst ist, bestimmen, dass die CCRV-Drossel geschlossen blockiert ist, oder das Verfahren 400 bestimmen, dass eine Blockade in dem Rückführkanal vorhanden ist, die den Luftdurchfluss einschränkt. Ferner können die Bedingungen, die eine Pumpneigung des Verdichters erhöhen können (und folglich zu einer Pumpgrenzenanpassung über die Rücknahmegrenze hinaus führen), eine verstopften Verdichtereinlass und eine beschädigten Verdichterschaufel umfassen. Dementsprechend kann der Controller einen Diagnosecode festlegen, der eine Einlasssystemfehlfunktion angibt, die eine CCRV-Drossel-Fehlfunktion (geschlossener als gewünscht), einen verstopften Verdichtereinlass und/oder eine beschädigte Verdichterschaufel umfasst.
Bei 418 kann das Verfahren 400 wie oben erläutert nach dem Bestätigen, dass die angepasste Pumpgrenze innerhalb der Rücknahmegrenze liegt, ein Bestimmen einer normalen Funktion der CCRV-Drossel und des Rückführkanals umfassen.
Auf diese Weise können durch Überwachen der angepassten Pumpgrenze eine Verschlechterung (offen oder geschlossen blockiert) der CCRV-Drossel oder Störungen in dem Verdichterrückführkanal/Einlasskanal bestimmt werden.
In einem Beispiel bietet das Verfahren von 4 ein Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Angeben einer Verschlechterung eines Verdichterrückführventils basierend auf einer Pumpgrenzenanpassung einer Pumpgrenze auf einem Verdichterkennfeld, das in einem Controller der Kraftmaschine gespeichert ist. Wobei bei dem Verfahren die Pumpgrenzenanpassung über einen oder mehrere Antriebszyklen gelernt wird und wobei das Erlernen der Pumpgrenzenanpassung ein Erlernen eines Bereichs von Pumpgrenzenanpassungen einschließlich eines linken Pumpgrenzenrands und eines rechten Pumpgrenzenrands umfasst. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Angeben, dass ein Verdichterrückführventilöffnungsbetrag kleiner als ein gewünschter Betrag ist, basierend darauf, dass die Pumpgrenze von dem rechten Pumpgrenzenrand nach rechts angepasst wird, und ein Angeben, dass der Verdichterrückführventilöffnungsbetrag größer als der gewünschte Betrag ist, basierend darauf, dass die Pumpgrenze von dem linken Pumpgrenzenrand nach links angepasst wird.
Das Verfahren, wobei die Pumpgrenzenanpassung basierend auf einem oder mehreren der folgenden Indikatoren erlernt wird: einem Verdichterpumpereignis, einer Anzahl von Pumpereignissen, einer Pedalfreigabe, die größer als ein Schwellenbetrag ist, und keinem Pumpen des Verdichters während der Pedalfreigabe, und einer Anzahl von Pedalfreigaben, wobei jede Pedalfreigabe größer als der Schwellenbetrag ist und bei jeder der Pedalfreigaben kein Pumpen des Verdichters auftritt, wobei das Pumpen, basierend darauf, dass eine Frequenz eines Drosselpositionssensors größer als eine Schwellenfrequenz ist, detektiert wird, wobei der Sensor dem Verdichter nachgeschaltet angeordnet ist. Wobei bei dem Verfahren als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pedalfreigaben größer ist als eine Schwellenanzahl von Pedalfreigaben, die Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze nach links angepasst wird, wobei als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pumpereignissen größer als eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen ist, die Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze nach rechts angepasst wird.
In einem weiteren Beispiel bietet das Verfahren von 4 ein Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Überwachen einer globalen Anpassung einer Verdichterpumpgrenze; als Antwort auf eine erste Bedingung, Angeben, dass ein Verdichterrückführventil offener als ein gewünschter Öffnungsbetrag ist; und als Antwort auf eine zweite Bedingung, Angeben, dass das Verdichterrückführventil geschlossener als ein gewünschter Schließbetrag ist; wobei die erste Bedingung ein Bestimmen, dass die angepasste Pumpgrenze über eine Vorrückgrenze hinaus angepasst ist, umfasst; und wobei die zweite Bedingung ein Bestimmen, dass die Verdichterpumpgrenze über eine Rücknahmegrenze hinaus angepasst ist, umfasst.
Wobei bei dem Verfahren die globale Anpassung der Pumpgrenze ferner ein Zurücknehmen der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pumpereignissen größer ist als eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen, und ein Vorrücken der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pedalfreigabeereignissen größer ist als eine Schwellenanzahl von Pedalfreigabeereignissen umfasst, wobei jedes aus der Anzahl von Pumpereignissen basierend darauf, dass eine Frequenz des Drosseleinlassdrucksensorsignals größer als eine Schwellenfrequenz ist, detektiert wird, und jedes aus der Anzahl von Pedalfreigabeereignissen größer als ein Schwellenbetrag ist und der Verdichter bei jedem aus der Anzahl von Pedalfreigabeereignissen nicht pumpt.
Wobei bei dem Verfahren das Zurücknehmen der Pumpgrenze ferner ein Anpassen der Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze nach links umfasst und wobei das Vorrücken der Pumpgrenze ein Anpassen der Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze nach rechts umfasst.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Kennfeld 500 gezeigt, das eine beispielhafte Anpassung einer Pumpgrenze darstellt. Insbesondere zeigt das Kennfeld 500 von 5 eine Änderung des Verdichterdruckverhältnisses (entlang der y-Achse) bei verschiedenen Verdichterdurchflussraten (entlang der x-Achse). Eine Linie 502 zeigt die Pumpgrenze (oder Pumplinie) für die gegebenen Betriebsbedingungen. Die Druck-Durchfluss-Koordinaten auf der linken Seite der Pumpgrenze 502 sind in einem Pumpbereich 506, in dem die Betriebsbedingungen einen ausreichend niedrigen Durchfluss und einen ausreichend hohen Druck umfassen, um ein Verdichterpumpen zu verursachen. Der Verdichterbetrieb in dem Pumpbereich 506 führt zu störendem NVH und einer potenziellen Verschlechterung des Kraftmaschinenleistungsvermögens. Die Druck-Durchfluss-Koordinaten auf der rechten Seite der Pumpgrenze 502 sind in einem Nicht-Pumpbereich. Der Verdichterbetrieb in dem Nicht-Pumpbereich kann nicht zu einem Verdichterpumpen führen.
Die Pumpgrenze kann in Echtzeit während eines oder mehrerer Antriebszyklen angepasst werden, um ein Pumpverhalten des Verdichters unter aktuellsten Fahrzeugbetriebsbedingungen zu erlernen. So kann beispielsweise die Pumpgrenze 502 basierend auf der Bestimmung eines Verdichterpumpereignisses oder eines Verdichter-Nicht-Pumpzustands und eines Betriebspunkts des Verdichters auf dem Kennfeld während der Bestimmung zurückgenommen oder vorgerückt werden. An sich kann das Verdichterpumpereignis basierend darauf, dass eine Frequenz eines Drosseleinlassdrucksensorsignals größer ist als eine Schwellenfrequenz, bestimmt werden. In einem Beispiel kann als Antwort darauf, dass ein Pumpen detektiert wird und eine Anzahl von Pumpereignissen größer als eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen ist, die Pumpgrenze 502 zurückgenommen werden. Das Zurücknehmen der Pumpgrenze 502 kann in einer beispielhaften angepassten Pumpgrenze 510 resultieren. In einem weiteren Beispiel kann als Antwort darauf, dass ein Pedalfreigabeereignis detektiert wird, das größer als ein Schwellenbetrag ist, und kein Pumpen während der Pedalfreigabe detektiert wird, und dass eine Anzahl solcher Pedalfreigabeereignisse größer als eine Schwellenzahl von Pedalfreigabeereignissen ist, die Pumpgrenze 502 vorgerückt werden. Das Vorrücken der Pumpgrenze 502 kann in einer angepassten Pumpgrenze 508 resultieren. In einigen Beispielen kann eine Rücknahmeschrittweite, um die die Pumpgrenze zurückgenommen wird, oder eine Vorrückschrittweite, um die die Pumpgrenze vorgerückt wird, eine kalibrierbare Konstante sein (z. B. +/–0,005 Kilogramm pro Sekunde oder +/–5 Prozent der korrigierten Massendurchflussrate). In einigen anderen Beispielen kann die Rücknahmeschrittweite oder Vorrückschrittweite auf einer aktuellen Phase in einem Lebenszyklus des Fahrzeugs beruhen. Ferner wird kann in einigen Beispielen die Rücknahmeschrittweite auf einer mittleren Intensität der Anzahl von Pumpereignissen basieren. Obwohl das hier dargestellte Beispiel eine globale Anpassung der Pumpgrenze zeigt, bei der die gesamte Pumpgrenze vorgerückt oder zurückgenommen wird, versteht es sich, dass eine oder mehrere lokale Anpassungen vor der globalen Anpassung durchgeführt werden können. Beispielsweise kann eine lokale Anpassung der Pumpgrenze ein Anpassen eines Bereichs der Pumpgrenze, der einem Betriebspunkt des Verdichters entspricht, an dem das Pumpen oder die Pedalfreigabe detektiert worden ist, umfassen. Zum Beispiel kann der Bereich der Pumpgrenze zwei Punkte auf der Pumpgrenze enthalten, die dem Betriebspunkt des Verdichters am nächsten sind. In einem Beispiel kann nach dem lokalen Anpassen aller Bereiche der Pumpgrenze die globale Anpassung durch Verknüpfen der lokal angepassten Bereiche über lineare Interpolation durchgeführt werden.
In einigen Beispielen kann der Controller nach dem Durchführen von globalen Vorrückanpassungen auf eine kalibrationsgeeignete Anzahl von Pumpereignissen warten. Bei Erreichen der kalibrationsgeeigneten Anzahl von Pumpereignissen kann gefolgert werden, dass die neue global angepasste Pumpgrenze zu Verdichterpumpen führt. Dementsprechend können Rücknahmeanpassungen vorgenommen werden. Nachfolgende globale Anpassungen können nur nach Besuchen aller Bereiche der Pumpgrenze durchgeführt werden.
In einigen anderen Beispielen kann der Controller nach dem Durchführen von globalen Rücknahmeanpassungen auf eine kalibrationsgeeignete Anzahl von Pedalfreigabeereignissen (Pedalfreigabeereignissen, die nicht zu einem Pumpen führen) warten. Bei Erreichen der kalibrationsgeeigneten Anzahl von Pedalfreigabeereignissen können Vorrückanpassungen vorgenommen werden. Nachfolgende globale Anpassungen können nur nach Besuchen aller Bereiche der Pumpgrenze durchgeführt werden.
Ferner können Pumpgrenzenanpassungen überwacht werden und die Informationen können für FMEM-Maßnahmen verwendet werden. Wenn beispielsweise die Pumpgrenzenanpassung zu einer Pumpgrenze führt, die außerhalb eines erwarteten Bereichs liegt, kann das verwendet werden, um Störungen in einem Verdichterrückführventil oder dem Verdichterrückführweg zu bestimmen. Wenn die Pumpgrenze über eine Vorrückgrenze hinaus (z. B. von der Vorrückgrenze nach links) vorgerückt wird und dadurch der Nicht-Pumpbereich vergrößert wird, kann insbesondere gefolgert werden, dass der Verdichter unter erwarteten Pumpbedingungen nicht pumpt. Folglich kann bestimmt werden, dass das Rückführventil offener als gewünscht ist. Wenn das Rückführventil beispielsweise offen blockiert ist, kann das Ventil Ladeluft ablassen, was zu einem erhöhten Verdichterdurchfluss führt. Folglich kann eine Pumpneigung des Verdichters unter erwarteten Pumpbedingungen (z. B. bei großen Pedalfreigaben) abnehmen. Dementsprechend kann die Pumpgrenze kontinuierlich nach links angepasst werden. Nach dem Bestimmen, dass die angepasste Pumpgrenze über die Vorrückgrenze hinaus angepasst ist, kann abgeleitet werden, dass das Rückführventil offen blockiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Pumpgrenzenänderung über die Vorrückgrenze hinaus Lecks in dem Rückführweg angeben.
Ebenso kann dann, wenn die Pumpgrenze über eine Rücknahmegrenze hinaus (z. B. von der Rücknahmegrenze nach rechts) zurückgenommen wird und dadurch der Pumpbereich vergrößert wird, gefolgert werden, dass der Verdichter mehr pumpt als erwartet. Folglich kann bestimmt werden, dass das Rückführventil geschlossener ist als erwünscht. Wenn das Rückführventil beispielsweise geschlossen blockiert ist, kann ein Verdichterauslassdruck steigen. Folglich kann eine Pumpneigung des Verdichters steigen. Dementsprechend kann die Pumpgrenze kontinuierlich nach rechts angepasst werden. Nach dem Bestimmen, dass die angepasste Pumpgrenze über die Rücknahmegrenze hinaus angepasst ist, kann abgeleitet werden, dass das Rückführventil geschlossen blockiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Pumpgrenzenänderung über die Rücknahmegrenze hinaus Blockaden in dem Rückführweg angeben.
Auf diese Weise kann eine Pumpgrenze für eine genauere Kalibrierung der Pumpgrenze in Echtzeit angepasst werden. Als Ergebnis können Pumplinderungs-/Vermeidungsmaßnahmen genauer durchgeführt werden. Ferner können durch Detektieren von Defekten in dem Verdichterrückführventil oder dem Rückführweg auf der Basis der angepassten Pumpgrenze geeignete Abhilfemaßnahmen innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens ausgeführt werden. Folglich können NVH-Probleme verringert werden und das Fahrverhalten und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
Unter Bezugnahme 6 ist ein Verfahren 600 zum Durchführen einer anfänglichen Pumpgrenzenanpassung dargestellt. Die anfängliche Anpassung kann an einer Werkseinstellungs-Pumpgrenze durchgeführt werden. Die Werkseinstellungs-Pumpgrenze kann auch als vom Hersteller kalibrierte Pumpgrenze bezeichnet werden und kann auf einem Worst-Case-Szenario beruhen. An sich kann die anfängliche Anpassung eine erste Anpassung sein, die an der Werkseinstellungs-Pumpgrenze durchgeführt wird. Das Verfahren von 6 kann in dem System von 1 als ausführbare Befehle, die in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt sind, enthalten sein.
Bei 602 kann das Verfahren 600 ein globales Vorrücken der Werkseinstellungs-Pumpgrenze umfassen. An sich kann die Werkseinstellungs-Pumpgrenze vom Hersteller kalibriert sein und kann konservativ auf der Grundlage eines Worst-Case-Szenarios kalibriert sein. Daher kann die anfängliche Pumpgrenzenanpassung in globales Vorrücken der Werkseinstellungs-Pumpgrenze umfassen. Zum Beispiel kann eine Delta-Anpassung an der Werkseinstellungs-Pumpgrenze durchgeführt werden, um die Werkseinstellungs-Pumpgrenze global vorzurücken. Das heißt, dass die gesamte Werkseinstellungs-Pumpgrenze vorgerückt werden kann.
Nach dem globalen Vorrücken der Pumpgrenze kann das Verfahren 600 zu 604 voranschreiten. Bei 604 kann das Verfahren 600 ein Sammeln von Pumpereignissen unter Pedalfreigabebedingungen umfassen. Das Sammeln von Pumpereignissen unter Pedalfreigabebedingungen kann ein Bestimmen, ob ein Pumpereignis unter Pedalfreigabebedingungen aufgetreten ist, und ein Speichern der Anzahl von Pumpereignissen, die unter Pedalfreigabe-Bedingungen aufgetreten sind, in den Controller-Speicher umfassen. Als nächstes kann das Verfahren 600 bei 606 ein Bestimmen, ob die Anzahl von Pumpereignissen unter Pedalfreigabe-Bedingungen größer als eine Schwellenanzahl ist, umfassen. Wenn die Anzahl der Pumpereignisse größer als die Schwellenanzahl ist, ist die Antwort JA, und das Verfahren kann zu 608 fortschreiten. Bei 608 kann das Verfahren 600 ein lokales Zurücknehmen der global vorgerückten Pumpgrenze umfassen. Das heißt, dass ein Bereich der global vorgerückten Pumpgrenze zurückgenommen werden kann. Nach dem lokalen Zurücknehmen der Pumpgrenze können globale Rücknahmeanpassungen durchgeführt werden. Wenn die Anzahl der Pumpereignisse nicht größer als die Schwellenanzahl ist, ist die Antwort NEIN und das Verfahren kann zu Schritt 604 zurückkehren.
Obwohl das obige Beispiel ein Warten, bis die Anzahl von Pumpzuständen größer als ein Schwellenwert ist, bevor Rücknahmeanpassungen durchgeführt werden, darstellt, kann in einigen Beispielen eine Pumpintensität unter Pedalfreigabebedingungen überwacht werden. Wenn die Pumpintensität eine kalibrierbare Schwellenintensität übersteigt, können lokale Rücknahmeanpassungen an der global vorgerückten Pumpgrenze durchgeführt werden.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemanordnungen verwendbar sind. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Befehle in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das den Controller in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Kraftmaschinenhardware umfasst, ausgeführt werden. Die spezifischen Routinen, die hier beschrieben sind, können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie z. B. einer ereignisgesteuerten Strategie, einer unterbrechungsgesteuerten Strategie, Mehrprozessbetrieb, Mehrsträngigkeit und dergleichen darstellen. Daher können verschiedene Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen auch weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern dient lediglich zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung. Eine oder mehrere der dargestellten Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen graphisch einen Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinensteuerungssystem programmiert werden soll, wobei die beschriebenen Vorgänge durch Ausführen der Befehle in einem System, das verschiedene Hardwarekomponenten in Kombination mit dem elektronischen Controller umfasst, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhaft sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die obige Technologie ist zum Beispiel auf V6-, I4-, I6-, V12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen anwendbar. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden, besonders hervor. Diese Ansprüche beziehen sich möglicherweise auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer dieser Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr von diesen Elementen weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Angeben einer Verschlechterung eines Verdichterrückführventils basierend auf einer Pumpgrenzenanpassung einer Pumpgrenze auf einem Verdichterkennfeld, das in einem Controller der Kraftmaschine gespeichert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pumpgrenzenanpassung über einen oder mehrere Antriebszyklen erlernt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erlernen der Pumpgrenzenanpassung ein Erlernen des Bereichs der Pumpgrenzenanpassungen einschließlich eines linken Pumpgrenzenrands und eines rechten Pumpgrenzenrands umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner ein Angeben, dass ein Verdichterrückführventilöffnungsbetrag kleiner als ein gewünschter Betrag ist, basierend darauf, dass die Pumpgrenze zu einer rechten Seite des rechten Pumpgrenzenrands angepasst wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner ein Angeben, dass der Verdichterrückführventilöffnungsbetrag größer als der gewünschte Betrag ist, basierend darauf, dass die Pumpgrenze zu einer linken Seite des linken Pumpgrenzenrands angepasst wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Pumpgrenzenanpassung basierend auf einem oder mehreren der folgenden Indikatoren erlernt wird: einem Verdichterpumpereignis, einer Anzahl von Pumpereignissen, einer Pedalfreigabe, die größer als ein Schwellenbetrag ist, wobei der Verdichter während der Pedalfreigabe nicht pumpt, und einer Anzahl von Pedalfreigaben, wobei jede Pedalfreigabe größer als der Schwellenbetrag ist und wobei der Verdichter während jeder der Pedalfreigaben nicht pumpt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Pumpen, basierend darauf, dass eine Frequenz eines Drosselpositionssensors größer als eine Schwellenfrequenz ist, detektiert wird, wobei der Sensor dem Verdichter nachgeschaltet angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pedalfreigaben größer als eine Schwellenanzahl von Pedalfreigaben ist, die Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze nach links angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei als Antwort darauf, dass die Anzahl von Pumpereignissen größer als eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen ist, die Pumpgrenze von einer anfänglichen Pumpgrenze nach rechts angepasst wird.
Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Überwachen einer globalen Anpassung einer Verdichterpumpgrenze; als Antwort auf eine erste Bedingung, Angeben, dass ein Verdichterrückführventil offener als ein gewünschter Öffnungsbetrag ist; und als Antwort auf eine zweite Bedingung, Angeben, dass das Verdichterrückführventil geschlossener als ein gewünschter Schließbetrag ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste Bedingung ein Bestimmen, dass die angepasste Pumpgrenze über eine Vorrückgrenze hinaus angepasst ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die zweite Bedingung ein Bestimmen, dass die Verdichterpumpgrenze über eine Rücknahmegrenze hinaus angepasst ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Vorrückgrenze und die Rücknahmegrenze auf einer erwarteten Lebensdauer eines Einlasssystems der Kraftmaschine, das einen Turboverdichter, eine Turbine und ein Verdichterrückführventil umfasst, und einer maximal erwarteten Teil-zu-Teil-Variabilität des Einlasssystems und einer maximal erwarteten Änderung des Einlasssystems im Laufe der Zeit basieren.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die globale Anpassung der Pumpgrenze ein Zurücknehmen der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pumpereignissen größer als eine Schwellenanzahl von Pumpereignissen ist, und ein Vorrücken der Pumpgrenze als Antwort darauf, dass eine Anzahl von Pedalfreigabeereignissen größer als eine Schwellenanzahl von Pedalfreigabeereignissen ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei jedes aus der Anzahl von Pumpereignissen basierend darauf, dass eine Frequenz des Drosseleinlassdrucksensorsignals größer als eine Schwellenfrequenz ist, detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei jedes der Anzahl von Pedalfreigabeereignissen größer als ein Schwellenbetrag ist und wobei der Verdichter während jedes der Anzahl von Pedalfreigabeereignissen nicht pumpt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Zurücknehmen der Pumpgrenze ein Anpassen der Pumpgrenze zu einer linken Seite einer anfänglichen Pumpgrenze umfasst und wobei das Vorrücken der Pumpgrenze ein Anpassen der Pumpgrenze zu einer rechten Seite einer anfänglichen Pumpgrenze umfasst.
Kraftmaschinensystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; einen Turbolader zum Bereitstellen von Ladeluft für die Kraftmaschine, wobei der Turbolader eine Abgasturbine und einen Einlassverdichter umfasst; ein stufenlos verstellbares Rückführventil, das über den Verdichter hinweg gekoppelt ist; eine Drossel, die dem Verdichter nachgeschaltet mit dem Einlass gekoppelt ist; einen Drosseleinlassdrucksensor, der dem Verdichter nachgeschaltet und der Drossel vorgeschaltet angeordnet ist; und einen Controller mit computerlesbaren Befehlen für Folgendes: Detektieren einer Verschlechterung des stufenlos verstellbaren Rückführventils, basierend auf einer Anpassung einer Pumpgrenze eines Verdichterkennfelds, das in einem Speicher des Controllers gespeichert ist.
System nach Anspruch 18, wobei der Controller ferner Befehle zum Angeben, dass das Rückführventil geschlossen blockiert ist, als Antwort darauf, dass eine Fläche links von der Pumpgrenze größer als eine erste Schwellenfläche ist, umfasst.
System nach Anspruch 19, wobei der Controller ferner Befehle zum Angeben, dass das Rückführventil offen blockiert ist, als Antwort darauf, dass eine Fläche links von der Pumpgrenze kleiner als eine zweite Schwellenfläche ist, umfasst.