DE102016222577A1

DE102016222577A1 - Verfahren und System zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016222577A1
Application number: DE102016222577.4A
Authority: DE
Inventors: Hyun Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: CN107476888A; DE102016222577B4; US20170350311A1; KR20170138626A; KR101836647B1; CN107476888B; US10132234B2

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs enthält Folgendes: Bestimmen eines Soll-Ladedrucks einer Ansaugluft einer Vielzahl von Turboladern gemäß einer oder mehreren Fahrbedingungen eines Fahrzeugs durch eine Steuerung und Bestimmen von Soll-Öffnungsverhältnissen einer Vielzahl von Wastegates, die jeweils in der Vielzahl von Turboladern vorgesehen sind, gemäß dem Soll-Ladedruck, Bestimmen durch die Steuerung, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor erfasstes Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates ist, und Begrenzen einer maximalen Drehzahl des Turboladers, der das assoziierte Wastegate aufweist, durch die Steuerung, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Turbolader, der zum Erhöhen eines Ansaugluftvolumens durch Verwenden der Strömungsenergie des Motorabgases fungiert.
HINTERGRUND
Bei einem mit einem Turbolader versehenen Fahrzeug kann ein Wastegate in dem Turbolader vorgesehen sein, um die auf eine Turbine des Turboladers wirkende Last durch Ermöglichen des Umgehens durch Abgase zu steuern, die zu dem Turbolader strömen. Bei der verwandten Technik kann das Wastegate als ein pneumatisch gesteuertes Wastegate oder als ein elektronisch gesteuertes Wastegate konfiguriert sein.
Insbesondere kann das elektronisch gesteuerte Wastegate eine präzise Steuerung für das Öffnungsverhältnis des Wastegates durchführen, wobei dasselbe dadurch zum Steuern einer Betätigung des Turboladers durch Steuern der Strömungsrate der in die Turbine strömenden Abgase fungiert und folglich die Turbinendrehzahl, den Ansaugluft-Ladedruck etc. steuert.
Abgase, die durch sowohl die Turbine als auch das Wastegate des Turboladers hindurch strömen, können verschiedene Fremdkörper enthalten. Die Fremdkörper können leicht an dem Wastegate anhaften und verursachen, dass ein Wastegate nicht mehr richtig funktioniert, und daher kann eine Funktionsstörung des Turboladers auftreten, bei der das Öffnungsverhältnis des Wastegates kein Soll-Öffnungsverhältnis erreicht.
Wenn das Öffnungsverhältnis des Wastegates das Soll-Öffnungsverhältnis während des Fahrens eines Fahrzeugs mit einer hohen Geschwindigkeit nicht erreicht, kann sich insbesondere die Turbinendrehzahl übermäßig erhöhen und dies kann negative Auswirkungen der Turbine verursachen. Zum Umsetzen einer effizienten Betätigung des Turboladers ist es folglich von Vorteil, das Wastegate basierend auf einem korrekten Verständnis der Betätigung des Wastegates angemessen zu steuern.
Vorangehendes soll lediglich beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung helfen und nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung innerhalb des Bereiches der verwandten Technik liegt, der jemandem mit Fähigkeiten in der Technik bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung erfolgte folglich unter Berücksichtigung der obigen Probleme, die bei der verwandten Technik auftreten, und die vorliegende Offenbarung ist zum Vorschlagen einer Technik vorgesehen, die zum effizienten Verhindern eines Bruchs eines Turboladers, der durch eine Funktionsstörung eines Wastegates des Turboladers verursacht wird, basierend auf einer korrekten und effizienten Bestimmung der Funktionsstörung des Wastegates fähig ist.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs geliefert, wobei das Verfahren Folgendes enthält: Bestimmen eines Soll-Ladedrucks der Ansaugluft einer Vielzahl von Turboladern gemäß einer oder mehreren Fahrbedingungen des Fahrzeugs durch eine Steuerung und Bestimmen von Soll-Öffnungsverhältnissen einer Vielzahl von Wastegates, die jeweils in der Vielzahl von Turboladern vorgesehen sind, gemäß dem Soll-Ladedruck; Bestimmen durch die Steuerung, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor erfasstes gegenwärtiges Öffnungsverhältnis bzw. Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates ist; und Begrenzen einer maximalen Drehzahl des Turboladers, der das assoziierte Wastegate aufweist, durch die Steuerung, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Der Bezugswert kann für jedes Wastegate der Vielzahl von Wastegates im Voraus festgelegt werden und wird in der Steuerung gespeichert.
Der Bezugswert kann derart im Voraus festgelegt werden, dass Bezugswerte der jeweiligen Wastegates unter Berücksichtigung kritischer Drehzahlen der die jeweiligen Wastegates aufweisenden Turbolader einzeln bestimmt werden.
Bei Ausführungsformen des Verfahrens begrenzt die Steuerung die maximale Drehzahl des Turboladers, der das assoziierte Wastegate aufweist, wenn bestimmt wird, dass ein Ist-Ladedruck der Ansaugluft gleich dem Soll-Ladedruck oder geringer als derselbe ist und das Ist-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Bei dem Verfahren begrenzt die Steuerung die maximale Drehzahl von zumindest einem Turbolader, der das Wastegate aufweist, dessen Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Bei dem Verfahren begrenzt die Steuerung die maximale Drehzahl des Turboladers durch Begrenzen des Soll-Ladedrucks.
Bei dem Verfahren steuert die Steuerung die Vielzahl von Wastegates unter Verwendung eines Datenkennfelds, in dem die Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates gemäß dem Soll-Ladedruck der Ansaugluft im Voraus festgelegt werden.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs geliefert, wobei das System Folgendes enthält: eine Vielzahl von Turboladern; eine Vielzahl von Wastegates, die jeweils in den Turboladern vorgesehen sind und Strömungsraten von Abgasen steuern, die durch die Turbolader hindurch strömen; eine Vielzahl von Öffnungsverhältnis-Sensoren, die auf den jeweiligen Wastegates vorgesehen sind und Öffnungsverhältnisse der Wastegates messen; einen Ladedruck-Sensor, der auf einer Ansaugluft-Strömungsleitung an einer stromabwärts gelegenen Stelle der Vielzahl von Turboladern vorgesehen ist und einen Ist-Ladedruck der Ansaugluft erfasst; und eine Steuerung, die einen Soll-Ladedruck der Ansaugluft der Vielzahl von Turboladern gemäß Fahrbedingungen des Fahrzeugs festlegt, Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates gemäß dem Soll-Ladedruck festlegt, bestimmt, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor erfasstes Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates oder kleiner ist, eine maximale Drehzahl des Turboladers mit dem assoziierten Wastegate begrenzt, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Wie oben beschrieben wurde, können das Verfahren und System zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung einen durch eine Funktionsstörung eines Wastegates verursachten Bruch des Turboladers basierend auf einer korrekten und effizienten Bestimmung der Funktionsstörung des Wastegates effizient verhindern.
Bei einem Fahrzeug mit einer Vielzahl von Turboladern und einer Vielzahl von Wastegates können das Steuerverfahren und Steuersystem der vorliegenden Offenbarung insbesondere eine Funktionsstörung eines beliebigen Wastegates durch Bestimmen, ob die Differenz zwischen dem Ist-Öffnungsverhältnis und dem Soll-Öffnungsverhältnis des Wastegates gleich einem Bezugswert oder größer als derselbe ist, korrekt und effizient bestimmen.
Wenn die Differenz zwischen dem Ist-Öffnungsverhältnis und dem Bezugs-Öffnungsverhältnis des Wastegates gleich dem Bezugswert oder größer als derselbe ist, beschränken das Steuerverfahren und Steuersystem der vorliegenden Offenbarung ferner die maximale Drehzahl des Turboladers, der das Wastegate aufweist, und verhindern dadurch effizient einen Bruch des Turboladers, selbst wenn das Wastegate des Turboladers versagt.
Bei dem Steuerverfahren und Steuersystem der vorliegenden Offenbarung wird die Bezugszahl ferner derart im Voraus festgelegt, dass Bezugswerte der jeweiligen Wastegates unter Berücksichtigung der kritischen Drehzahlen der Turbolader mit den jeweiligen Wastegates bestimmt werden, und folglich können das Steuerverfahren und Steuersystem die Funktionsstörung eines beliebigen Wastegates korrekter und effizienter bestimmen und verhindern dadurch effizient einen Bruch des Turboladers, der das Wastegate aufweist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen eindeutiger verständlich sein, in denen:
1 ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und
2 eine Ansicht eines Systems zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter beschrieben werden.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, enthält das Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeug nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bei einer Ausführungsform Folgendes: einen Öffnungsverhältnis-Bestimmungsschritt S100 zum Bestimmen eines Soll-Ladedrucks der Ansaugluft einer Vielzahl von Turboladern 120 gemäß Fahrbedingungen des Fahrzeugs durch eine Steuerung und Bestimmen von Soll-Öffnungsverhältnissen einer Vielzahl von Wastegates 180, die jeweils in der Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen sind, gemäß dem Soll-Ladedruck; einen Öffnungsverhältnis-Bestimmungsschritt S200 zum Bestimmen durch die Steuerung 200, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor erfasstes Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates 180 um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates 180 oder kleiner ist; und einen Schritt S300 zum Verhindern einer Rotation mit Überdrehzahl zum Begrenzen der maximalen Drehzahl eines Turboladers 120, der das assoziierte Wastegate 180 aufweist, durch die Steuerung 200, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist, und Verhindern einer Rotation mit Überdrehzahl des Turboladers 120.
Detailliert beschrieben, legt die Steuerung 200 in dem Öffnungsverhältnis-Bestimmungsschritt S100 den Soll-Ladedruck der Ansaugluft, die durch die Vielzahl von Turboladern 120 zu erhöhen bzw. zu verstärken ist, gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs fest und legt ferner die Soll-Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180, die jeweils in der Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen sind, gemäß dem im Voraus festgelegten Soll-Ladedruck fest.
Bei der vorliegenden Offenbarung ist die Vielzahl von Turboladern 120 zum Verstärken der Ansaugluft vorgesehen. Hier kann die Vielzahl von Turboladern 120 in serieller Weise oder paralleler Weise angeordnet werden. Bei der beispielhaften Ausführungsform der 2 sind die Vielzahl von Turboladern 120 in paralleler Weise angeordnet, wobei durch die jeweiligen Turbolader 120 verstärkte Ansaugluft an dem stromabseitigen Ende der Vielzahl von Turboladern 120 durch eine einzelne Strömungsleitung verbunden ist.
Hier legt die Steuerung 200 den Soll-Ladedruck der Ansaugluft der Turbolader 120 gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs fest. Beispiele der Fahrbedingungen des Fahrzeugs oder Charakteristiken können eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Kraftstoffeinspritzmenge, ein Soll-Drehmoment etc. sein. Der Soll-Ladedruck der Ansaugluft kann sich während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit oder einer schnellen Beschleunigung eines Fahrzeugs erhöhen und die Drehzahlwerte der Turbolader 120 werden abhängig von dem Soll-Ladedruck der Ansaugluft der Turbolader 120 bestimmt.
Hier können die Beziehung zwischen den Fahrbedingungen des Fahrzeugs und dem Soll-Ladedruck und die Beziehung zwischen dem Soll-Ladedruck und den Rotationsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen der Turbolader 120 in der Steuerung 200 im Voraus festgelegt werden oder unter Verwendung eines Datenkennfelds bestimmt werden, das in der Steuerung 200 gespeichert ist. Ferner können die Beziehungen zwischen jeweiligen Variablen verschieden verändert werden.
Da bei der vorliegenden Offenbarung eine Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen sind, wird ferner der Ladedruck der Vielzahl von Turboladern 120 in der einzelnen Strömungsleitung der Ansaugluft miteinander vermischt, wobei dadurch der Soll-Ladedruck der gesamten Ansaugluft realisiert wird.
Zwar können die Drehzahlen der Turbolader 120 auf verschiedene Weisen gesteuert werden, aber die Drehzahlen der Turbolader 120 bei der vorliegenden Offenbarung werden zudem unter Verwendung der Wastegates 180 gesteuert, die die Strömungsraten der Abgase steuern, die durch die jeweiligen Turbinen 122 der Turbolader 120 hindurch strömen. Bei der vorliegenden Offenbarung kann ein Wastegate 180 in jedem Turbolader der Turbolader 120 vorgesehen sein und daher kann die Anzahl von Wastegates 180 gleich der Anzahl der Vielzahl von Turboladern 120 sein.
Die Wastegates 180 sind auf den jeweiligen Bypassleitungen 150 der Abgase vorgesehen, die durch die jeweiligen Turbinen 122 der Turbolader 120 hindurch strömen. Wenn ein Wastegate 180 geschlossen ist, strömen bei der vorliegenden Offenbarung alle Abgase, die zu einem assoziierten Turbolader 120 strömen, durch die Turbine 122 des Turboladers 120 hindurch und daher erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit des Turboladers 120, obwohl das Fahrzeug unter den gleichen Fahrbedingungen gefahren wird. Wenn ein Wastegate 180 geöffnet ist, wird hingegen die Strömungsrate der Abgase, die zu einem assoziierten Turbolader 120 strömen, verringert und daher wird die Rotationsgeschwindigkeit des Turboladers 120 verringert.
Wenn sich das Öffnungsverhältnis eines Wastegates 180 erhöht, wird mit anderen Worten bei der vorliegenden Offenbarung die Rotationsgeschwindigkeit eines assoziierten Turboladers 120, der das Wastegate 180 aufweist, verringert werden. Wenn das Öffnungsverhältnis eines Wastegates 180 verringert wird, wird sich jedoch die Rotationsgeschwindigkeit des Turboladers 120, der das Wastegate 180 aufweist, erhöhen. Aufgrund der oben erwähnten Beziehungen kann die Steuerung 200, sobald der Soll-Ladedruck festgelegt ist, die Rotationsgeschwindigkeiten der jeweiligen Turbolader 120 bestimmen, die zum Realisieren des Soll-Ladedrucks fähig sind. Ferner werden die Soll-Öffnungsverhältnisse der jeweils in den Turboladern 120 vorgesehenen Wastegates 180 gemäß den Rotationsgeschwindigkeiten der jeweiligen Turbolader 120 einzeln bestimmt.
In dem Öffnungsverhältnis-Bestimmungsschritt S200 bestimmt die Steuerung 200 ferner, ob das durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor 185 erfasste Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates 180 der Vielzahl von Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben oder kleiner ist.
In diesem Fall vergleicht die Steuerung 200 die Ist-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates 180 mit den Soll-Öffnungsverhältnissen derselben und analysiert die Vergleichsergebnisse. Hier sind die Ist-Öffnungsverhältnisse die realen Öffnungsverhältnisse, die durch die Öffnungsverhältnis-Sensoren 185 erfasst werden, die jeweils an den Wastegates 180 vorgesehen sind.
Beim Antreiben der Turbolader 120, die die jeweiligen Wastegates 180 aufweisen, kann das Ist-Öffnungsverhältnis eines Wastegates 180 das Soll-Öffnungsverhältnis desselben wegen verschiedenen Fremdkörpern innerhalb der Abgase, die an dem Wastegate 180 anhaften, oder aufgrund eines Betriebsfehlers des Wastegates 180 möglicherweise nicht erreichen.
Wenn ein Wastegate 180 das Soll-Öffnungsverhältnis desselben aufgrund von an demselben anhaftenden Fremdkörpern nicht realisiert und das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 höher als das Soll-Öffnungsverhältnis ist, kann die Rotationsgeschwindigkeit des Turboladers 120 mit dem Wastegate 180 keinen Soll-Wert erreichen. Folglich ist in diesem Fall der Ist-Ladedruck geringer als der Soll-Ladedruck.
Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist, erhöht sich hingegen die Rotationsgeschwindigkeit des Turboladers 120 mit dem Wastegate 180 über den Soll-Wert. Wenn diese Bedingung weiter fortschreitet, überschreitet die Drehzahl des Turboladers 120 die kritische Drehzahl und dies kann nachteilige Bedingungen des Turboladers 120 verursachen.
Die oben erwähnten Bedingungen fungieren als wichtige Faktoren bei der vorliegenden Offenbarung, bei der die Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen sind. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass, wenn die Drehzahl eines beliebigen Turboladers 120 nicht angemessen gesteuert wird, die restlichten Turbolader 120 möglicherweise keine erwünschte Betätigung durchführen.
Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 eines beliebigen Turboladers 120 beispielsweise höher als das Soll-Öffnungsverhältnis ist, ist die Drehzahl des Turboladers 120 mit dem Wastegate 180 geringer als der Soll-Wert.
Folglich kann beim Messen eines Ist-Ladedrucks an dem stromabseitigen Ende der Vielzahl von Turboladern 120 der gemessene Ist-Ladedruck geringer als der Soll-Ladedruck sein. Um den Ist-Ladedruck auf den Soll-Ladedruck zu erhöhen, können in diesem Fall die Öffnungsverhältnisse der restlichen Turbolader 120 gesteuert werden, um verringert zu werden, und folglich können sich die Rotationsgeschwindigkeiten der Turbolader 120 erhöhen. In diesem Fall kann sich die Rotationsgeschwindigkeit eines Turboladers 120 erhöhen, um eine kritische Drehzahl zu überschreiten, und der Turbolader 120 kann nicht richtig funktionieren.
Wenn die Funktionsstörung des Verstärkungssystems (boosting system) unter Verwendung der Turbolader 120 basierend auf dem Bestimmungsergebnis, ob der Ist-Ladedruck den Soll-Ladedruck erfüllt, überprüft wird, wie oben beschrieben wurde, kann jedoch das folgende Problem auftreten. Das heißt, selbst wenn ein beliebiges Wastegate 180 versagt, kann der Soll-Ladedruck der Ansaugluft realisiert werden, und daher kann die Steuerung 200 die Funktionsstörung des Wastegates 180 möglicherweise nicht erkennen. In diesem Fall kann der das Wastegate 180 aufweisende Turbolader 120 mit einer Überdrehzahl rotieren und ein nachteiliges Ereignis erleiden.
Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis des in einem beliebigen Turbolader 120 vorgesehenen Wastegates 180 geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist, kann der das Wastegate 180 aufweisende Turbolader 120 gebrochen werden bzw. kaputt gehen. Zudem kann sich der Druck oder die Strömungsrate der Abgase, die zu den restlichen Turboladern 120 strömen, in diesem Fall aufgrund einer Beeinträchtigung zwischen Abgasen oder des Einflusses derselben erhöhen.
Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 eines beliebigen Turboladers 120 geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben ist, können sich folglich die Rotationsgeschwindigkeiten der restlichen Turbolader 120 mit den jeweiligen Wastegates 180 erhöhen und daher kann ein Bruch zu allen Turboladern 120 verbreitet werden.
Um dieses Problem zu lösen, vergleicht die Steuerung 200 bei der vorliegenden Offenbarung die Ist-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates 180 mit den jeweiligen Soll-Öffnungsverhältnissen und bestimmt, ob ein beliebiges Wastegate 180, dessen Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben oder kleiner ist, dargelegt wird, und bestimmt dadurch eine Funktionsstörung des Turboladers 120, der das Wastegate 180 aufweist.
Wenn in dem Schritt S300 zum Verhindern einer Rotation mit Überdrehzahl bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis eines Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben oder kleiner ist, begrenzt die Steuerung 200 ferner die maximale Drehzahl des Turboladers 120, der das assoziierte Wastegate 180 aufweist, und verhindert dadurch eine Überdrehzahl-Rotation des Turboladers 120.
Detailliert beschrieben, rotiert der Turbolader 120, der das assoziierte Wastegate 180 aufweist, mit einer Drehzahl, die die Soll-Drehzahl überschreitet, wenn das Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben oder kleiner ist.
Wie oben beschrieben wurde, ist das Verfahren zum Überprüfen der Funktionsstörung der Turbolader 120 durch Bestimmen, ob der Ist-Ladedruck der Ansaugluft, der durch den Ladedruck-Sensor 190 gemessen wird, den Soll-Ladedruck erfüllt, folgendermaßen problematisch. Selbst wenn die Drehzahl eines beliebigen Turboladers 120 die kritische Drehzahl überschreitet, können die restlichen Turbolader 120 auf niedrigen Drehzahlen gehalten werden und daher kann die Steuerung bestimmen, dass der Ist-Ladedruck der Ansaugluft den Soll-Ladedruck erfüllt, und einen Bruch des Turboladers 120 ohne Erkennen der Funktionsstörung des Turboladers 120 verursachen.
Die vorliegende Offenbarung kann jedoch die Funktionsstörung der Wastegates 180 durch überprüfen der Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180, die jeweils in der Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen sind, korrekt und effizient bestimmen. Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben oder kleiner ist, begrenzt die Steuerung 200 der vorliegenden Offenbarung die maximale Drehzahl des Turboladers 120, der das assoziierte Wastegate 180 aufweist, und verhindert dadurch effizient einen Bruch des Turboladers 120.
Der Bezugswert kann experimentell oder theoretisch auf verschiedene Weisen in Anbetracht des Verbesserns einer Steuerstrategie bestimmt werden. Hier kann der Bezugswert ein Abweichungswert sein, der experimentell oder theoretisch unter Verwendung des Soll-Öffnungsverhältnisses als eine Variable zum Erreichen eines Niveaus, das zum Begrenzen der maximalen Drehzahl des Turboladers fähig ist, berechnet wird.
Ferner kann der Bezugswert auf verschiedene Weisen durch jemanden mit Fähigkeiten in der Technik bestimmt werden, um einen signifikanten Wert zu liefern, der zum Verhindern eines Bruchs der Turbolader 120 fähig ist, während die Soll-Öffnungsverhältnisse berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Bezugswert unter Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors zusätzlich zu den oben erwähnten Faktoren bestimmt werden.
Ferner kann die Begrenzung der maximalen Drehzahlen der Turbolader 120 auf verschiedene Weisen realisiert werden, beispielsweise durch eine Änderung des Soll-Öffnungsverhältnisses oder des Soll-Ladedrucks. Mit anderen Worten wird bei der vorliegenden Offenbarung, wenn bestimmt wird, dass ein Wastegate 180 versagt, die maximale Drehzahl des das Wastegate 180 aufweisenden Turboladers 120 begrenzt und der Turbolader 120 kann vor einem Bruch geschützt werden.
1 ist ein Ablaufplan des Verfahrens zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung und 2 ist eine Ansicht des Systems zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung.
Bei dem Verfahren zum Steuern des Turboladers des Fahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der Bezugswert für jedes Wastegate der Vielzahl von Wastegates 180 im Voraus festgelegt und in der Steuerung 200 gespeichert.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei der vorliegenden Offenbarung bestimmt, ob ein beliebiges Wastegate 180 versagt. Aufgrund der Differenz zwischen den Ausgestaltungsfaktoren der Turbolader 120 können hier die Wastegates 180 der Turbolader 120 bei unterschiedlichen Drehzahlen kaputt gehen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden daher die Bezugswerte, die zum Verhindern eines Bruchs der Wastegates 180 verwendet werden, die jeweilige Soll-Öffnungsverhältnisse aufweisen, für die jeweiligen Wastegates 180 separat bestimmt und daher können das Steuerverfahren und Steuersystem der vorliegenden Offenbarung die jeweiligen Turbolader 120 effizienter steuern.
Mit anderen Worten werden bei dem Steuerverfahren nach der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Bezugswerte für die Wastegates 180 unter Berücksichtigung kritischer Drehzahlen der Turbolader 120, die die jeweiligen Wastegates 180 aufweisen, unabhängig bestimmt.
Zum Bestimmen der Bezugswerte, die zum Verhindern eines Bruchs der Turbolader 120 verwendet werden, während des Berücksichtigens der jeweiligen Soll-Öffnungsverhältnisse können insbesondere verschiedene Verfahren verwendet werden. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die Bezugswerte unter Berücksichtigung der kritischen Drehzahlen der Turbolader 120 bestimmt werden, die die Wastegates 180 aufweisen.
Detailliert beschrieben, können die Bezugswerte für die Vielzahl von Wastegates 180 unter Berücksichtigung von sowohl den Soll-Öffnungsverhältnissen der Wastegates 180 als auch den kritischen Drehzahlen der die Wastegates 180 aufweisenden Turbolader 120 bestimmt werden. Zusätzlich zu dem oben erwähnten Verfahren können die Bezugswerte für die Vielzahl von Wastegates 180 durch jemanden mit Fähigkeiten in der Technik auf verschiedene Weisen mit Berücksichtigung der kritischen Drehzahlen der Turbolader 120 bestimmt werden.
Kurz beschrieben, wird bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Funktionsstörung der Turbolader 120 basierend auf Ausgestaltungsfaktoren von sowohl den Turboladern 120 als auch den Wastegates 180 überprüft und daher kann die vorliegende Offenbarung die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbeurteilung reduzieren und einen Bruch der Turbolader 120 effizient verhindern.
Bei dem Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung begrenzt die Steuerung 200, wenn die Steuerung 200 in dem Schritt S300 zum Verhindern einer Rotation mit Überdrehzahl bestimmt, dass der Ist-Ladedruck der Ansaugluft gleich dem Soll-Ladedruck oder geringer als derselbe ist und das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist, ferner die maximale Drehzahl des Turboladers 120, der das Wastegate 180 aufweist, und verhindert folglich eine Überdrehzahl-Rotation des Turboladers 120.
Wenn der durch den Ladedruck-Sensor 190 an dem stromabseitigen Ende der Vielzahl von Turboladern 120 gemessene Ist-Ladedruck der Ansaugluft höher als der Soll-Ladedruck ist, kann mit anderen Worten nur die Messung des Ladedrucks der Ansaugluft verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs der Turbolader 120 effizient zu überprüfen.
Die vorliegende Offenbarung ist bei einer Bedingung besonderes effektiv, bei der der Ist-Ladedruck gleich dem Soll-Ladedruck oder geringer als derselbe ist und es nicht möglich ist, die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs der Turbolader 120 durch Vergleich des Ist-Ladedrucks mit dem Soll-Ladedruck zu überprüfen.
Selbst wenn sich die Drehzahl eines beliebigen Turboladers der Vielzahl von Turboladern 120 wegen der Steuerung für die Funktionsstörung des Wastegates 180 verändert, kann der Soll-Ladedruck aufgrund der Steuerung für die Drehzahlen der restlichen Turbolader 120 realisiert werden und daher kann die Funktionsstörung der Turbolader 120 möglicherweise nicht festgestellt werden.
Um die Möglichkeit eines Bruchs eines beliebigen Turboladers 120 in dem obigen Fall effizienter zu bestimmen, ist die vorliegende Offenbarung bei einigen Ausführungsformen folgendermaßen konfiguriert. Das heißt, wenn der Ist-Ladedruck gleich dem Soll-Ladedruck oder geringer als derselbe ist und das Ist-Öffnungsverhältnis eines Wastegates 180 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis desselben oder kleiner ist, begrenzt die Steuerung 200 die maximale Drehzahl des das Wastegate 180 aufweisenden Turboladers 120 und verhindert folglich effizient einen Bruch des Turboladers 120.
Detailliert beschrieben, begrenzt die Steuerung 200 bei dem Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in dem Schritt S300 zum Verhindern einer Rotation mit Überdrehzahl die maximale Drehzahl von zumindest einem Turbolader 120, der den Turbolader 120 mit dem Wastegate 180 enthält, dessen Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist.
Wenn eine Vielzahl von Turboladern 120 ähnlich der vorliegenden Offenbarung in einem Fahrzeug vorgesehen sind, kann die Funktionsstörung eines beliebigen Turboladers 120 eine nachteilige Wirkung auf die Betätigung der restlichen Turbolader 120 ausüben und einen Bruch der Vielzahl von Turboladern 120 verursachen.
Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 eines beliebigen Turboladers 120 gleich dem Soll-Öffnungsverhältnis oder höher als dasselbe ist, können mit anderen Worten die restlichen Turbolader 120 zum Erhöhen der Drehzahlen derselben und Realisieren des Soll-Ladedrucks gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs gesteuert werden. In diesem Fall können die Drehzahlen der restlichen Turbolader 120 die kritischen Drehzahlen überschreiten. Wenn das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 eines beliebigen Turboladers 120 gleich dem Soll-Öffnungsverhältnis oder geringer als dasselbe ist, erhöht sich nachteilig die Rotationsgeschwindigkeit des Turboladers 120 und Abgase können möglicherweise nicht effizient zu dem Turbolader 120 strömen. Folglich kann sich der Druck oder die Strömungsrate der zu den restlichen Turboladern 120 strömenden Abgase in diesem Fall erhöhen, wobei dadurch eine Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeiten der restlichen Turbolader 120 verursacht wird.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung begrenzt die Steuerung 200 folglich die maximale Drehzahl von zumindest einem Turbolader 120, der den Turbolader 120 mit dem Wastegate 180 enthält, dessen Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis des Wastegates 180 eines beliebigen Turboladers 120 um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist.
Hier kann die Begrenzung der maximalen Drehzahl des Turboladers 120 auf verschiedene Weisen realisiert werden, beispielsweise durch Erhöhen des Soll-Öffnungsverhältnisses des Wastegates 180, durch Begrenzen der Ausgangsleistung einer Kraftmaschine bzw. eines Motors oder durch Verringern des Soll-Ladedrucks der Ansaugluft.
Bei dem Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung begrenzt die Steuerung 200 ferner die maximalen Drehzahlen der Turbolader 120 durch Begrenzen des Soll-Ladedrucks in dem Schritt S300 zum Verhindern einer Rotation mit Überdrehzahl.
Detailliert werden die Soll-Öffnungsverhältnisse der jeweiligen Wastegates 180 basierend auf dem Soll-Ladedruck der Ansaugluft bestimmt, der gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs im Voraus festgelegt wird. Daher können bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Soll-Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180 durch Begrenzen des Soll-Ladedrucks begrenzt werden. Folglich ist es möglich, die maximalen Drehzahlen der jeweiligen Turbolader 120 zu begrenzen, und diese Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann effizient adaptiert werden, um eine Begrenzung der maximalen Drehzahl von zumindest einem Turbolader 120 zu erzielen.
Bei dem Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung steuert die Steuerung 200 die Vielzahl von Wastegates 180 unter Verwendung eines gespeicherten Datenkennfelds, in dem die Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates 180 gemäß dem Soll-Ladedruck der Ansaugluft im Voraus festgelegt werden.
Mit anderen Worten wird ein Datenkennfeld in der Steuerung 200 gespeichert, in dem die Soll-Öffnungsverhältnisse der jeweiligen Wastegates 180 gemäß einer Schwankung des im Voraus festgelegten Soll-Ladedrucks der Ansaugluft im Voraus festgelegt werden. Aufgrund des Datenkennfelds kann die Steuerung 200 die Wastegates 180 ohne zusätzliches Durchführen einer Berechnung des Soll-Ladedrucks gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs oder einer Berechnung der Soll-Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180 gemäß dem Soll-Ladedruck schnell steuern.
Wie in 2 gezeigt, enthält das System zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung bei einigen Ausführungsformen zudem Folgendes: eine Vielzahl von Turboladern 120; eine Vielzahl von Wastegates 180, die jeweils in den Turboladern 120 vorgesehen sind und zum Steuern der Strömungsraten der Abgase fungieren, die durch die Turbolader 120 hindurch strömen; eine Vielzahl von Öffnungsverhältnis-Sensoren 185, die an den jeweiligen Wastegates 180 vorgesehen sind und zum Messen der Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180 fungieren; einen Ladedruck-Sensor 190, der auf einer Ansaugluft-Strömungsleitung 20 an einer stromabwärts gelegenen Stelle der Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen ist und zum Erfassen eines Ist-Ladedrucks der Ansaugluft fungiert; und eine Steuerung 200, die einen Soll-Ladedruck der Ansaugluft der Vielzahl von Turboladern 120 gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs festlegt, Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates 180 gemäß dem Soll-Ladedruck festlegt, bestimmt, ob das Ist-Öffnungsverhältnis, das durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor 185 erfasst wird, eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates 180 um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates 180 oder kleiner ist, und die maximale Drehzahl des Turboladers 120 mit dem assoziierten Wastegate 180 begrenzt, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist, und folglich eine Überdrehzahl-Rotation des Turboladers 120 verhindert.
Detailliert beschrieben, ist bei der vorliegenden Offenbarung eine Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in 2 gezeigt ist, sind zwei Turbolader 120 und zwei Abgasleitungen 40 vorgesehen. In den zwei Abgasleitungen 40 sind jeweilige Turbinen 122 der zwei Turbolader 120 platziert.
Die Turbolader 120 können in serieller Weise oder paralleler Weise angeordnet werden. Bei der beispielhaften Ausführungsform der 2 sind die zwei Turbolader 120 in paralleler Weise angeordnet. Hier sind zwei Ansaugluft-Strömungsleitungen 20 derart vorgesehen, dass die Ansaugluft-Strömungsleitungen 20, die jeweils durch die zwei Turbolader 120 hindurch gehen, voneinander getrennt sind. Die zwei Ansaugluft-Strömungsleitungen 20 sind an dem stromabseitigen Ende der Turbolader 120 durch eine einzelne Strömungsleitung verbunden.
Ferner sind die Wastegates 180 jeweils in der Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen. Folglich ist bei der vorliegenden Offenbarung die Vielzahl von Wastegates 180 vorgesehen und fungiert zum Steuern der Strömungsraten der Abgase, die durch die Turbolader 120 mit den jeweiligen Wastegates 180 hindurch strömen.
Bei der vorliegenden Offenbarung sind insbesondere Bypassleitungen 150 vorgesehen, um jeweils die Turbinen 122 der Turbolader 120 zu umgehen, und die Wastegates 180 sind in den jeweiligen Bypassleitungen 150 vorgesehen, um die Öffnungsverhältnisse der Bypassleitungen 150 zu steuern.
Während sich die Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180 erhöhen, erhöhen sich folglich die Strömungsraten der Abgase, die die jeweiligen Turbinen 122 der Turbolader 120 umgehen, und die Drehzahlen der Turbolader 120 werden verringert.
Ferner sind die Öffnungsverhältnis-Sensoren 185 jeweils an der Vielzahl von Wastegates 180 vorgesehen und fungieren zum Messen der Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180. Hier ist es nicht erforderlich, die Öffnungsverhältnis-Sensoren 185 derart vorzusehen, dass die Öffnungsverhältnis-Sensoren 185 gemäß den jeweiligen Wastegates 180 voneinander physisch getrennt sind, sondern es ist ausreichend, dass die Sensoren 185 zum einzelnen Messen der Öffnungsverhältnisse der Wastegates 180 vorgesehen sind. Bei der Ausführungsform der 2 sind die zwei Öffnungsverhältnis-Sensoren 185 vorgesehen, um den zwei Wastegates 180 zugeordnet zu werden.
Der Ladedruck-Sensor 190 ist auf der Ansaugluft-Strömungsleitung 20 an einer stromabwärts gelegenen Stelle der Vielzahl von Turboladern 120 vorgesehen und fungiert zum Erfassen des Ist-Ladedrucks der Ansaugluft.
Wie oben beschrieben, kann der Ladedruck-Sensor 190 auf der Ansaugluft-Strömungsleitung 20 an dem stromabseitigen Ende der Vielzahl von Turboladern 120 derart vorgesehen sein, dass der Ladedruck-Sensor 190 den Ist-Ladedruck der durch die Vielzahl von Turboladern 120 verstärkten Ansaugluft messen kann.
Folglich bedeutet bei der vorliegenden Offenbarung der Ist-Ladedruck in der Ansaugluft-Strömungsleitung 20, der durch den Ladedruck-Sensor 190 gemessen wird, die Ansaugluft-Verstärkungsergebnisse, die durch die Vielzahl von Turboladern 120 vollbracht werden.
Bei dem System wirkt die Steuerung 200 bei einigen Ausführungsformen ferner folgendermaßen. Die Steuerung 200 legt den Soll-Ladedruck der Ansaugluft der Vielzahl von Turboladern 120 gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs fest und legt die Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates 180 gemäß dem Soll-Ladedruck fest. Die Steuerung 200 bestimmt auch, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor 185 erfasstes Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates 180 um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates 180 oder kleiner ist, und begrenzt die maximale Drehzahl des Turboladers 120, der das assoziierte Wastegate 180 aufweist, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis oder kleiner ist. Die Steuerung 200 verhindert folglich eine Überdrehzahl-Rotation des Turboladers 120.
Selbst wenn eine Vielzahl von Turboladern 120 in einem Fahrzeug vorgesehen ist, kann daher das Steuersystem der vorliegenden Offenbarung die Funktionsstörung eines beliebigen Turboladers 120 korrekt und effizient bestimmen und verhindert dadurch effizient einen Bruch des Turboladers 120.
Zwar wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben, aber jemand mit Fähigkeiten in der Technik wird einsehen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Bereich und Wesen der Offenbarung abzuweichen, die in den beiliegenden Ansprüchen offenbart sind.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bestimmen durch eine Steuerung eines Soll-Ladedrucks einer Ansaugluft einer Vielzahl von Turboladern gemäß einer oder mehreren Fahrbedingungen eines Fahrzeugs und Bestimmen von Soll-Öffnungsverhältnissen einer Vielzahl von Wastegates, die jeweils in der Vielzahl von Turboladern vorgesehen sind, gemäß dem Soll-Ladedruck; Bestimmen durch die Steuerung, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor erfasstes Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates ist; und Begrenzen einer maximalen Drehzahl des Turboladers, der das assoziierte Wastegate aufweist, durch die Steuerung, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bezugswert für jedes Wastegate der Vielzahl von Wastegates im Voraus festgelegt und in der Steuerung gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bezugswert derart im Voraus festgelegt wird, dass Bezugswerte der jeweiligen Wastegates unter Berücksichtigung kritischer Drehzahlen der die jeweiligen Wastegates aufweisenden Turbolader einzeln bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die maximale Drehzahl des Turboladers mit dem assoziierten Wastegate begrenzt, wenn bestimmt wird, dass ein Ist-Ladedruck der Ansaugluft gleich dem Soll-Ladedruck oder geringer als derselbe ist und das Ist-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die maximale Drehzahl von zumindest einem Turbolader begrenzt, der den Turbolader mit dem Wastegate enthält, dessen Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die maximale Drehzahl des Turboladers durch Begrenzen des Soll-Ladedrucks begrenzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die Vielzahl von Wastegates unter Verwendung eines Datenkennfelds steuert, in dem die Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates gemäß dem Soll-Ladedruck der Ansaugluft im Voraus festgelegt werden.
System zum Steuern eines Turboladers eines Fahrzeugs, wobei das System Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Turboladern; eine Vielzahl von Wastegates, die jeweils in den Turboladern vorgesehen sind und Strömungsraten von Abgasen steuern, die durch die Turbolader hindurch strömen; eine Vielzahl von Öffnungsverhältnis-Sensoren, die an den jeweiligen Wastegates vorgesehen sind und Öffnungsverhältnisse der Wastegates messen; einen Ladedruck-Sensor, der auf einer Ansaugluft-Strömungsleitung an einer stromabwärts gelegenen Stelle der Vielzahl von Turboladern vorgesehen ist und einen Ist-Ladedruck der Ansaugluft erfasst; und eine Steuerung, die einen Soll-Ladedruck der Ansaugluft der Vielzahl von Turboladern gemäß Fahrbedingungen des Fahrzeugs festlegt, Soll-Öffnungsverhältnisse der Vielzahl von Wastegates gemäß dem Soll-Ladedruck festlegt, bestimmt, ob ein durch einen Öffnungsverhältnis-Sensor erfasstes Ist-Öffnungsverhältnis eines beliebigen Wastegates der Vielzahl von Wastegates um einen Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis des assoziierten Wastegates ist, eine maximale Drehzahl des das assoziierte Wastegate aufweisenden Turboladers begrenzt, wenn bestimmt wird, dass das Ist-Öffnungsverhältnis um den Bezugswert geringer als das Soll-Öffnungsverhältnis ist.