Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for operating an exhaust gas turbocharger specified in the preamble of claim 1. Art.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau, ist ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers, welcher ein Turbinenrad und eine elektrische Maschine aufweist, mittels welcher das Turbinenrad antreibbar ist, bekannt.From the general state of the art, in particular from production vehicle construction, a method for operating an exhaust-gas turbocharger, which has a turbine wheel and an electric machine, by means of which the turbine wheel can be driven, is known.
So offenbart beispielsweise das Dokument DE 10 2014 017 631 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines elektromotorisch unterstützten Abgasturboladers eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen ersten Betriebsmodus, in dem der Abgasturbolader elektromotorisch unterstützt angetrieben wird, und einen zweiten Betriebsmodus, in dem der Abgasturbolader elektrische Energie aus der Abgasenergie rekuperiert, wobei im ersten Betriebsmodus dem Abgasturbolader elektrische Energie aus einem Niederspannungsbordnetz des Kraftfahrzeugs zugeführt wird und dass im zweiten Betriebsmodus die von dem Abgasturbolader rekuperierte elektrische Energie ohne vorherige Zwischenspeicherung in das Niederspannungsbordnetz eingespeist wird.For example, the document discloses DE 10 2014 017 631 A1 a method for operating an electric motor assisted exhaust gas turbocharger of a motor vehicle, comprising a first operating mode, in which the exhaust gas turbocharger is supported by electric motor assisted, and a second operating mode in which the exhaust gas turbocharger recuperates electrical energy from the exhaust energy, wherein in the first operating mode the exhaust gas turbocharger electrical energy a low-voltage electrical system of the motor vehicle is supplied and that in the second operating mode recuperated by the exhaust gas turbocharger electrical energy is fed without prior caching in the low-voltage electrical system.
Darüber hinaus offenbart die DE 38 78 083 T2 ein Gerät zum Steuern eines Turboladers, der mit einer rotierenden Welle versehen ist, auf der ein Motor/Generator als elektrische rotierende Maschine angebracht ist. Bei diesem Gerät wird eine elektrische Last oder eine Batterie mit erzeugter elektrischer Energie versorgt, wenn der Motor/Generator als ein Generator arbeitet, und der Ladebetrieb des Turboladers wird unterstützt, um die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors zu erhöhen, wenn der Motor/Generator als ein Motor arbeitet.In addition, the reveals DE 38 78 083 T2 a device for controlling a turbocharger, which is provided with a rotating shaft on which a motor / generator is mounted as an electric rotating machine. In this apparatus, an electric load or a battery is supplied with generated electric power when the motor / generator operates as a generator, and the charging operation of the turbocharger is assisted to increase the output of the internal combustion engine when the motor / generator as a motor is working.
Aber auch diese Verfahren mit ihren dabei zum Einsatz kommenden, herkömmlichen Turboladern weisen weiterhin den Nachteil auf, dass eine maximal zulässige Drehzahl der Schaufelräder innerhalb des Verdichter- und Turbinengehäuses dadurch begrenzt ist, dass bei einer zu hohen Drehzahl der Schaufelräder diese durch die dann auftretende Fliehkraft innen am jeweiligen Gehäuse anstreifen und dadurch brechen, wodurch der Turbolader irreparabel beschädigt werden und sogar Folgeschäden am gesamten Verbrennungsmotor verursachen kann. Das bedeutet, dass eine maximal zulässige Drehzahl des Turboladers unbedingt einzuhalten ist.But these methods with their case used, conventional turbochargers also have the disadvantage that a maximum allowable speed of the paddle wheels within the compressor and turbine housing is limited by the fact that at too high a speed of the paddle wheels this by the then occurring centrifugal force inside the respective housing and thereby break, causing irreparable damage to the turbocharger and even cause consequential damage to the entire internal combustion engine. This means that a maximum permissible speed of the turbocharger must be strictly adhered to.
Hierzu bekannt ist unter anderem die DE 10 310 221 A1 , welche ein Verfahren zur Begrenzung eines Ladedrucks auf einer mittels eines Abgasturboladers aufgeladenen Brennkraftmaschine offenbart. Dabei wird ein Ladedruck-Sollwert mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und bei Überschreiten auf diesen begrenzt, wobei der Grenzwert in Abhängigkeit von einem vorliegenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine und einer Temperatur und einem Druck, die in Durchströmungsrichtung vor einem Verdichter des Abgasturbolader auftreten, ermittelt wird, wobei zur Ermittlung des Grenzwerts zusätzlich ein Gasmassenstrom herangezogen wird, der in Durchströmungsrichtung vor dem Verdichter auftritt.For this purpose is known, inter alia, the DE 10 310 221 A1 , which discloses a method for limiting boost pressure on an internal combustion engine charged by means of an exhaust gas turbocharger. In this case, a boost pressure target value is compared with a predetermined limit value and limited to this limit, wherein the limit value in dependence on a present operating condition of the internal combustion engine and a temperature and pressure, which occur in the flow direction in front of a compressor of the exhaust gas turbocharger, is determined In addition, a gas mass flow which occurs in the flow direction upstream of the compressor is used to determine the limit value.
Nachteilig hierbei ist aber, dass die Drehzahl des Turboladers lediglich indirekt, das bedeutet über den Umweg einer Beeinflussung der in dem Turbolader herrschenden Thermodynamik, also beispielsweise mittels der Verstellung von Turbinenleitschaufeln und/oder Abblaseventilen geregelt werden kann. Es vergeht ein besonders langer Zeitraum, bis die Thermodynamik im Inneren des Turboladers über die dadurch beeinflusste Antriebsleistung des Turbinenrads ihre letztlich gewünschte Wirkung auf die Drehzahl des Turboladers entfaltet, wodurch insbesondere bei hochdynamischen Vorgängen, zum Beispiel einer maximalen Leistungsanforderung („Kick-Down“) etc., das Risiko besteht, dass die Drehzahl des Turboladers zumindest kurzzeitig die maximal zulässige Drehzahl überschreitet. Mit anderen Worten besteht ein Risiko eines kritischen Drehzahl-Überschwingers, wodurch der Turbolader beschädigt werden kann.The disadvantage here is that the speed of the turbocharger only indirectly, that means via the detour influencing the ruling in the turbocharger thermodynamics, so for example by means of the adjustment of turbine vanes and / or blow-off valves can be controlled. A particularly long period of time passes before the thermodynamics inside the turbocharger unfold their ultimately desired effect on the rotational speed of the turbocharger via the drive power of the turbocharger influenced thereby, in particular in the case of highly dynamic processes, for example a maximum power requirement ("kick-down"). etc., the risk exists that the speed of the turbocharger at least briefly exceeds the maximum allowable speed. In other words, there is a risk of a critical speed overshoot, which can damage the turbocharger.
Um dieses Problems Herr zu werden, werden heutige Abgasturbolader konstruktiv so ausgelegt, dass der zuvor beschriebene kritische Drehzahl-Überschwinger die maximal zulässige Drehzahl des Turboladers nicht überschreitet. Anders ausgedrückt werden herkömmliche Abgasturbolader überdimensioniert, da diese nicht auf einen planmäßigen, dauerhaften Betrieb mit einer Drehzahl nahe an der maximal zulässigen Drehzahl betrieben werden, sondern von dieser ein ausreichender Sicherheitsabstand eingehalten werden muss, damit auch die unvermeidlichen Drehzahlüberschwinger noch unterhalb der maximal zulässigen Drehzahl bleiben. Alternativ oder zusätzlich kann ein die thermodynamischen Verhältnisse im Inneren des Abgasturboladers regelnder Regler dynamisch besonders träge abgestimmt werden, sodass der kritische Drehzahl-Überschwinger besonders niedrig und/oder kurz ausfällt.
Durch die deswegen notwendige Überdimensionierung fallen die Turbolader größer als nötig aus, wodurch sie ein schlechteres, d.h. langsameres dynamisches Ansprechverhalten aufweisen und bei geringen Durchflüssen, also insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen weniger Ladedruck aufbauen und eher zum Pumpen neigen. Hierdurch wird unter anderem ein vorhandenes Dynamik-, Leistung-, Verbrauchs- und/oder Abgaspotenzial entweder direkt oder indirekt besonders ineffizient genutzt, wodurch der so ausgelegte Abgasturbolader ein besonders träges Ansprechverhalten als auch ein besonders niedriges stationäres Ladedruckpotential bei kleinen Motordrehzahlen aufweist.To cope with this problem today's exhaust gas turbochargers are constructively designed so that the critical speed overshoot described above does not exceed the maximum permissible speed of the turbocharger. In other words, conventional exhaust gas turbochargers are oversized, since they are not operated on a scheduled, permanent operation at a speed close to the maximum allowable speed, but this must be maintained a sufficient safety margin, so that the inevitable speed overshoot still remain below the maximum allowable speed , Alternatively or additionally, a regulator regulating the thermodynamic conditions in the interior of the exhaust-gas turbocharger can be adjusted to be particularly sluggishly dynamic, so that the critical rotational speed overshoot is particularly low and / or short.
As a result of the necessary oversizing, the turbochargers fall larger than necessary, whereby they have a worse, ie slower dynamic response and build at lower flow rates, ie in particular at low engine speeds less boost pressure and tend to pump. As a result, among other things, an existing dynamic, power, consumption and / or exhaust gas potential is used either in a particularly inefficient manner, either directly or indirectly, whereby the exhaust gas turbocharger designed in this way is activated has particularly sluggish response as well as a particularly low stationary boost pressure potential at low engine speeds.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers derart weiterzuentwickeln, dass der Abgasturbolader besonders effizient geregelt werden kann.Object of the present invention is to further develop the aforementioned method for operating an exhaust gas turbocharger such that the exhaust gas turbocharger can be controlled very efficiently.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for operating an exhaust gas turbocharger with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the other claims.
Um nun das Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Abgasturbolader besonders effizient geregelt werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Turbinenrad mittels der elektrischen Maschine gezielt gebremst wird.In order to further develop the method for operating an exhaust-gas turbocharger of the type indicated in the preamble of patent claim 1 such that the exhaust-gas turbocharger can be regulated particularly efficiently, it is provided according to the invention that the turbine wheel is selectively braked by means of the electric machine.
Mit anderen Worten wirkt die elektrische Maschine zum Beispiel mit einer das Turbinenrad und ein Verdichterrad des Abgasturboladers verbindenden Welle zusammen, um das Turbinenrad gezielt zu bremsen. Mittels der elektrischen Maschine kann eine Rotation der Welle beschleunigt werden, um dadurch beispielsweise das Turbinenrad anzutreiben. Erfindungsgemäß wird nun jedoch die Rotation der Welle gebremst, um dadurch das Turbinenrad gezielt zu bremsen. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wirkt die elektrische Maschine beim Bremsen des Turbinenrads der Rotation der Welle beziehungsweise des Turbinenrads gezielt beziehungsweise aktiv entgegen. Dies ist insofern vorteilhaft, als mittels der elektrischen Maschine ein kritisches Überschwingen einer Drehzahl des Turbinenrads wirksam verhindert werden kann. Hierdurch lässt sich der Abgasturbolader bei gleichen Leistungs- und/oder Ladedruckanforderungen kompakter, das heißt masseeffizienter (mit weniger Massenträgheitsmoment) ausbilden, sodass ein mit einem solchen Abgasturbolader ausgestatteter Kraftwagen im Gegensatz zu einem Kraftwagen, welcher mit einem herkömmlichen Abgasturbolader ausgestattet ist, besonders kraftstoff-und/oder emissionsarm zu betreiben ist.In other words, the electric machine interacts, for example, with a shaft connecting the turbine wheel and a compressor wheel of the exhaust gas turbocharger in order to brake the turbine wheel in a targeted manner. By means of the electric machine, a rotation of the shaft can be accelerated to thereby drive, for example, the turbine wheel. According to the invention, however, the rotation of the shaft is now braked, thereby selectively braking the turbine wheel. Expressed again in other words, the electric machine counteracts the rotation of the shaft or the turbine wheel targeted or active when braking the turbine wheel. This is advantageous in that a critical overshooting of a rotational speed of the turbine wheel can be effectively prevented by means of the electric machine. As a result, the exhaust gas turbocharger with the same power and / or boost pressure requirements compact, that is mass-efficient (with less mass moment of inertia) form, so that equipped with such an exhaust gas turbocharger cars in contrast to a motor vehicle, which is equipped with a conventional exhaust gas turbocharger, particularly fuel and / or to operate with low emissions.
Bei gleichbleibender konstruktiver Auslegung des Abgasturboladers ist es im Umkehrschluss möglich, einen die thermodynamischen Verhältnisse im Inneren des Abgasturboladers regelnden Regler dynamischer abzustimmen als bei herkömmlichen Abgasturboladern, wodurch ein Dynamik-, Leistung-, Verbrauchs- und/oder Abgaspotential besonders effizient ausgenutzt werden kann/können.With the same structural design of the exhaust gas turbocharger, it is reversible possible to tune the thermodynamic conditions in the interior of the exhaust gas turbocharger controller more dynamic than conventional exhaust gas turbochargers, whereby a dynamic, power, consumption and / or exhaust gas potential can be exploited particularly efficient / can ,
Wenn der Regler die thermodynamischen Verhältnisse im Inneren des Abgasturboladers dynamischer, das heißt schneller regeln kann, geht damit auch ein besonders spontanes Ansprechverhalten des Abgasturboladers und infolgedessen der Verbrennungskraftmaschine einher.If the controller can regulate the thermodynamic conditions in the interior of the exhaust-gas turbocharger more dynamically, that is to say more quickly, this is accompanied by a particularly spontaneous response of the exhaust-gas turbocharger and, as a result, the internal combustion engine.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Dabei zeigt
- 1 eine schematische Schnittansicht eines Abgasturboladers mit einer elektrischen Maschine;
- 2 ein Zeitablaufdiagramm, in welchem eine Abgasturbolader-Drehzahl und ein Ladedruck über der Zeit aufgetragen sind;
- 3 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Betreiben eines Abgasturboladers; und
- 4 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben des Abgasturboladers.
It shows - 1 a schematic sectional view of an exhaust gas turbocharger with an electric machine;
- 2 a timing diagram in which an exhaust gas turbocharger speed and a boost pressure over time are plotted;
- 3 a flowchart for illustrating a method for operating an exhaust gas turbocharger; and
- 4 a flowchart illustrating a further embodiment of the method for operating the exhaust gas turbocharger.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Abgasturbolader 100. Der Abgasturbolader 100 kann in einem Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, eingesetzt sein, welcher von einer Verbrennungskraftmaschine antreibbar sein kann. Während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine werden einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine Luft und Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine zugeführt. Dadurch bildet sich im Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verbrannt wird, wodurch Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst weiter einen Ansaugtrakt, der von der Luft durchströmbar ist bzw. durchströmt wird. Durch den Ansaugtrakt wird die Luft zu dem und insbesondere in den Brennraum geführt. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem einen von Abgas durchströmbaren Abgastrakt auf, durch welchen das Abgas aus dem Brennraum abgeführt wird. Der Abgasturbolader 100 weist seinerseits ein in dem Ansaugtrakt angeordnetes Verdichterrad 110 und ein in dem Abgastrakt angeordnetes Turbinenrad 120 auf. Das Turbinenrad 120 wird durch das Abgas der Verbrennungskraftmaschine angetrieben und treibt ihrerseits das Verdichterrad 110 an, welches die Luft ansaugt, verdichtet und dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zuführt. Hierdurch ist eine besonders dichte Füllung des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine mit Luft gewährleistet. 1 shows in a schematic sectional view of an exhaust gas turbocharger 100 , The turbocharger 100 can be used in a motor vehicle, especially passenger cars, which can be driven by an internal combustion engine. During a fired operation of the internal combustion engine, air and fuel are supplied to a combustion chamber of the internal combustion engine for operating the internal combustion engine. As a result, a fuel-air mixture is formed in the combustion chamber, which is burned, whereby exhaust gas of the internal combustion engine results. The internal combustion engine further comprises an intake tract, which is traversed by the air or flows through it. Through the intake tract, the air is guided to the and in particular into the combustion chamber. The internal combustion engine also has an exhaust tract through which exhaust gas can flow, through which the exhaust gas is discharged from the combustion chamber. The turbocharger 100 has in turn, arranged in the intake manifold compressor wheel 110 and a turbine wheel disposed in the exhaust tract 120 on. The turbine wheel 120 is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine and in turn drives the compressor wheel 110 on, which sucks the air, compressed and fed to the combustion chamber of the internal combustion engine. This ensures a particularly dense filling of the combustion chamber of the internal combustion engine with air.
Der Abgasturbolader weist außerdem eine elektrische Maschine 130 auf, mittels welcher eine Drehzahl des Turbinenrads 120 und/oder des Verdichterrads 110 beeinflusst wird. Beispielsweise kann die elektrische Maschine 130 bei einer plötzlichen Leistungsanforderung eines Fahrers des Kraftwagens eine gemeinsame Welle 140 des Turbinenrads 120 und des Verdichterrads 110 rotatorisch beschleunigen, wodurch eine Drehzahl der Welle 140 und damit eine Drehzahl der jeweiligen Räder 110, 120 des Abgasturboladers 100 besonders schnell gesteigert werden. Bei einem derartigen Einsatz einer elektrischen Maschine 130 lassen sich bekannte Unzulänglichkeiten des Abgasturboladers 100 zumindest im Wesentlichen beheben, zum Beispiel eine unzureichende Verdichtung bei einer besonders niedrigen Motordrehzahl („Turboloch“). 2 zeigt in einem Zeitablaufdiagramm jeweils einen zeitlichen Verlauf einer Drehzahl 1 und eines Ladedrucks 2 eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betriebenen Abgasturboladers 100. Ferner sind in 2 bzw. in dem Zeitablaufdiagramm der zeitliche Verlauf einer Drehzahl 3 und eines Ladedrucks 4 des Abgasturboladers 100 dargestellt, sodass ein Unterschied zwischen einem herkömmlichen Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers 100 und dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers 100 besonders leicht ersichtlich ist.The exhaust gas turbocharger also has an electric machine 130 on, by means of which a rotational speed of the turbine wheel 120 and / or the compressor wheel 110 being affected. For example, the electric machine 130 at a sudden power demand of a driver of the motor vehicle a common wave 140 of the turbine wheel 120 and the compressor wheel 110 accelerate rotationally, causing a speed of the shaft 140 and thus a speed of the respective wheels 110 . 120 the exhaust gas turbocharger 100 be increased particularly fast. In such use of an electrical machine 130 can be known inadequacies of the exhaust gas turbocharger 100 at least substantially remedy, for example, insufficient compression at a particularly low engine speed ("turbo lag"). 2 shows in a timing diagram each time a course of a speed 1 and a boost pressure 2 an exhaust gas turbocharger operated by means of the method according to the invention 100 , Furthermore, in 2 or in the time diagram of the time course of a speed 3 and a boost pressure 4 the exhaust gas turbocharger 100 so that there is a difference between a conventional method of operating the exhaust gas turbocharger 100 and the method according to the invention for operating the exhaust gas turbocharger 100 is particularly easy to see.
Unter Bezugnahme auf 2 erfolgt ein herkömmliches Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers 100 folgendermaßen: Während einer ersten Zeitspanne 5, welche sich vom Beginn der Betrachtung an bis zu einem Zeitpunkt 6 erstreckt, ist eine Konstantfahrt des Kraftwagens dargestellt. Das bedeutet, dass mittels des Abgasturboladers 100 ein Ladedruck 4 erzeugt wird, welcher einem angeforderten Ladedruck, das heißt einem Soll-Ladedruck 7, zumindest im Wesentlichen entspricht. Dementsprechend verläuft auch die Drehzahl 3 des Abgasturboladers 100 in der ersten Zeitspanne 5 zumindest im Wesentlichen konstant.With reference to 2 There is a conventional method for operating the exhaust gas turbocharger 100 as follows: during a first period of time 5 , which are from the beginning of the contemplation to a time 6 extends, a constant drive of the motor vehicle is shown. This means that by means of the exhaust gas turbocharger 100 a boost pressure 4 is generated, which a requested boost pressure, that is, a target boost pressure 7 , at least substantially corresponds. Accordingly, the speed runs 3 the exhaust gas turbocharger 100 in the first period of time 5 at least essentially constant.
Zum Zeitpunkt 6 steigt der Soll-Ladedruck 7 beispielsweise dadurch, dass der Fahrer ein Fahrpedal besonders stark betätigt, zum Beispiel um den Kraftwagen zu beschleunigen. Während einer sich an die Zeitspanne 5 anschließende und von dem Zeitpunkt 6 und einem Zeitpunkt 8 begrenzten Zeitspanne 9 steigt dann gemäß der Leistungsanforderung die Drehzahl 3 als auch der Ladedruck 4.At the time 6 increases the target boost pressure 7 for example, the fact that the driver presses an accelerator pedal particularly strong, for example, to accelerate the car. While one is at the time span 5 subsequent and from the time 6 and one time 8th limited time span 9 then increases in accordance with the power demand, the speed 3 as well as the boost pressure 4 ,
In einem sich an die Zeitspanne 9 anschließende und von dem Zeitpunkt 8 und einem Zeitpunkt 10 begrenzten Zeitspanne 11 kommt es dabei bei herkömmlichen Abgasturboladern bzw. bei herkömmlichen Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers 100 zu einem mit 12 bezeichneten Drehzahl-Überschwinger. Ein derartiger Drehzahl-Überschwinger 12 und dessen Entstehung sind im Stand der Technik bereits bekannt.In a respect to the time span 9 subsequent and from the time 8th and one time 10 limited time span 11 This is the case with conventional exhaust gas turbochargers or with conventional methods for operating the exhaust gas turbocharger 100 to one with 12 designated speed overshoot. Such a speed overshoot 12 and its formation are already known in the art.
Während der Zeitspanne 11 steigt auch der Ladedruck 4, insbesondere dem Drehzahl-Überschwinger 12 folgend, über das Niveau des Soll-Ladedrucks 7 an. Ebenfalls während der Zeitspanne 11 wird der Ladedruck 4 bzw. die Drehzahl 3 auf ein jeweiliges Soll-Maß geregelt, sodass insbesondere der Ladedruck 4 sich besonders nah an den Soll-Ladedruck 7 annähert.
Beginnend mit dem Zeitpunkt 10, das heißt anschließend an die Zeitspanne 11, folgt eine Zeitspanne 14, während welcher der Ladedruck 4 besonders nah an dem Soll-Ladedruck 7 verläuft, idealerweise mit diesem zusammenfällt. Beispielsweise kann während der Zeitspanne 14 der Ladedruck konstant verlaufen, jedoch auf einem höheren Niveau als während der Zeitspanne 5. Dementsprechend kann dann auch der Verlauf der Drehzahl 3 konstant verlaufen.During the period 11 also increases the boost pressure 4 , in particular the speed overshoot 12 below, about the level of the target boost pressure 7 on. Also during the period 11 becomes the boost pressure 4 or the speed 3 regulated to a respective desired level, so in particular the boost pressure 4 especially close to the target boost pressure 7 approaches.
Starting with the time 10 , that is, according to the time span 11 , followed by a period of time 14 during which the boost pressure 4 especially close to the target boost pressure 7 runs, ideally coincides with this. For example, during the period 14 the charge pressure is constant, but at a higher level than during the period 5 , Accordingly, then the course of the speed 3 run constantly.
Konsequenterweise ist der Abgasturbolader 100 (welcher vereinfacht auch Turbolader 100 genannt werden kann) dann konstruktiv so auszulegen bzw. herzustellen, dass der Drehzahl-Überschwinger 12 eine maximal zulässige Drehzahl 13 bzw. Maximaldrehzahl 13 des Abgasturboladers 100 nicht überschreitet, da ansonsten der Abgasturbolader 100 beschädigt wird, beispielsweise indem das Turbinenrad 120 oder das damit gekoppelte Verdichterrad 110 zu hohen Fliehkräften ausgesetzt ist und dadurch beschädigt bzw. zerstört wird.Consequently, the exhaust gas turbocharger 100 (which also simplifies turbocharger 100 can be called) then constructively interpreted or manufactured so that the speed overshoot 12 a maximum permissible speed 13 or maximum speed 13 the exhaust gas turbocharger 100 does not exceed, otherwise the exhaust gas turbocharger 100 is damaged, for example by the turbine wheel 120 or the compressor wheel coupled thereto 110 is exposed to high centrifugal forces and thereby damaged or destroyed.
Um nun dieses Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers 100 derart weiterzuentwickeln, dass der Abgasturbolader 100 besonders effizient geregelt wird, ist vorgesehen, das Turbinenrad 120 mittels der elektrischen Maschine 130 gezielt zu bremsen. In dem Zeitablaufdiagramm der 2 beginnt eine derartige Bremsung des Turbinenrads 120 mittels der elektrischen Maschine 130 im Bereich des Zeitpunkts 8. Der Verlauf der Drehzahl 1 verhält sich während der Zeitspannen 5 und 9 analog zu der Drehzahl 3 bzw. dem Ladedruck 4 wie bereits beschrieben. Es ist jedoch festzustellen, dass die Drehzahl 1 keinerlei Drehzahl-Überschwinger aufweist, bevor diese in einen eingeregelten, konstanten Zustand übergeht.In order now to this method for operating the exhaust gas turbocharger 100 to further develop such that the exhaust gas turbocharger 100 is regulated particularly efficient, is provided, the turbine wheel 120 by means of the electric machine 130 to brake selectively. In the timing diagram of 2 begins such a braking of the turbine wheel 120 by means of the electric machine 130 at the time 8th , The course of the speed 1 behaves during the time periods 5 and 9 analogous to the speed 3 or the boost pressure 4 as already described. However, it should be noted that the speed 1 has no speed overshoot before it goes into a controlled, constant state.
Indem das Turbinenrad 120 mittels der elektrischen Maschine 130 gebremst wird, kann eine vorgebbare bzw. vorgegebene Drehzahl des Turbinenrads 120 gezielt eingestellt werden. Insbesondere kann mittels der elektrischen Maschine 130 die vorgegebene Drehzahl konstant und/oder stabil gehalten werden, sodass das Turbinenrad 120 möglichst wenigen, insbesondere gar keinen Drehzahlschwankungen unterworfen ist. Daraus resultiert ein besonders gleichmäßiger Betrieb des Abgasturboladers 100. By the turbine wheel 120 by means of the electric machine 130 is braked, can be a predetermined or predetermined speed of the turbine wheel 120 be targeted. In particular, by means of the electric machine 130 the predetermined speed are kept constant and / or stable, so that the turbine wheel 120 As few, in particular no speed fluctuations is subjected. This results in a particularly uniform operation of the exhaust gas turbocharger 100 ,
Vorzugsweise wird mittels der elektrischen Maschine 130 das Turbinenrad 120 gebremst, sobald die Gefahr besteht, dass die Drehzahl 1 die Maximaldrehzahl 13 des Abgasturboladers 100 überschreiten würde. Mit anderen Worten ist ein Überschwingen der Drehzahl 1 des Abgasturboladers 100 dadurch verhindert, dass mittels der elektrischen Maschine 130 das Turbinenrad 120, insbesondere die Drehzahl 1 des Turbinenrads 120, gebremst wird. Es ist denkbar, dass es sich bei der Maximaldrehzahl 13 um eine konstruktiv bedingte bzw. vorgegebene Maximaldrehzahl des Abgasturboladers 100 handelt, beispielsweise um eine bauartbedingte Drehzahlgrenze. Es kann also mittels des Bremsens des Turbinenrads 120 das Überschwingen der Drehzahl des Turbinenrads 120 über die bauartbedingte Drehzahlgrenze verhindert werden. Anders ausgedrückt kann ein Betrieb des Abgasturboladers 100 mit einer Drehzahl, welche höher ist als die Maximaldrehzahl 13, zu einer Fehlfunktion des Abgasturboladers 100 und/oder zur Beschädigung und/oder Zerstörung des Abgasturboladers 100 führen.Preferably, by means of the electric machine 130 the turbine wheel 120 slowed down as soon as there is a risk that the speed 1 the maximum speed 13 the exhaust gas turbocharger 100 would exceed. In other words, overshoot is the speed 1 the exhaust gas turbocharger 100 thereby preventing that by means of the electric machine 130 the turbine wheel 120 , in particular the speed 1 of the turbine wheel 120 , is braked. It is conceivable that it is at the maximum speed 13 by a design-related or predetermined maximum speed of the exhaust gas turbocharger 100 is, for example, a design-related speed limit. So it can by means of the braking of the turbine wheel 120 the overshoot of the speed of the turbine wheel 120 be prevented via the design-related speed limit. In other words, an operation of the exhaust gas turbocharger 100 at a speed which is higher than the maximum speed 13 , to a malfunction of the exhaust gas turbocharger 100 and / or damage and / or destruction of the exhaust gas turbocharger 100 to lead.
In 2 ist des Weiteren zu erkennen, dass bereits zum Zeitpunkt 8 die Drehzahl 1 in den eingeregelten, konstanten Zustand übergeht und diese nicht erst nach dem Zeitpunkt 10 erreicht wird. Außerdem wird bereits ab dem Zeitpunkt 8, das heißt bereits in der Zeitspanne 11, die Drehzahl 1 bzw. der Ladedruck 2 auf einem konstanten Niveau gehalten. Infolgedessen geht auch der Ladedruck 2 bereits zum Zeitpunkt 8 in den eingeregelten, konstanten Zustand über und wird auf einem konstanten Niveau gehalten. Dadurch, dass der Drehzahl-Überschwinger 12 bei diesem Verfahren vermieden wird bzw. ist, kann bei gleicher konstruktiver Auslegung des Abgasturboladers 100 ein gegenüber dem herkömmlichen Soll-Ladedruck 7 höherer Soll-Ladedruck 15 erzeugt werden, welcher auch konstant gehalten werden kann, ohne einen durch eine Überdrehzahl verursachten Schaden des Abgasturboladers 100 befürchten zu müssen. In 2 is further to recognize that already at the time 8th the speed 1 in the adjusted, constant state passes and this not only after the time 10 is reached. Besides, it will already be from the time 8th that is already in the time span 11 , the speed 1 or the boost pressure 2 kept at a constant level. As a result, the boost pressure goes 2 already at the time 8th in the adjusted, constant state and is kept at a constant level. Because of the speed overshoot 12 avoided in this method is or can, with the same structural design of the exhaust gas turbocharger 100 a versus the conventional target boost pressure 7 higher target boost pressure 15 can be generated, which can also be kept constant, without caused by an overspeed damage the exhaust gas turbocharger 100 to fear.
Bevorzugt kann mittels des Bremsens des Turbinenrads 120 dessen Drehzahl konstant bei der Maximaldrehzahl 13 gehalten werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da somit ermöglicht ist, dass der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betriebene Abgasturbolader 100 besonders nah an dessen Betriebsgrenzen betrieben werden kann und dadurch besonders effizient regelbar ist.Preferably, by means of the braking of the turbine wheel 120 its speed constant at the maximum speed 13 being held. This is particularly advantageous since it is thus made possible that the exhaust gas turbocharger operated by means of the method according to the invention 100 can be operated very close to its operating limits and thus is particularly efficient regulated.
Im Idealfall - also wenn die Dimensionierung des Turboladers und der herkömmliche Regler, der über die innere Thermodynamik des Laders dessen Drehzahl (und den Ladedruck) regelt, ideal abgestimmt sind, - wird der Zustand der Zeitspanne 14 ohne elektrischen Eingriff eingeregelt, weil dauerhafter elektrischer Eingriff gesamtenergetisch nicht optimal wäre. Mit anderen Worten: Im Idealfall wird der elektrische Bremseingriff nur während der Zeitspanne 11 benötigt, also nur zur Vermeidung des Drehzahlüberschwingers. Ein dauerhafter elektrischer Eingriff während der Zeitspanne 14 wäre, weil gesamtenergetisch nicht optimal, zwar nicht anzustreben, könnte jedoch dann nötig sein und durchgeführt werden, wenn das thermodynamisch regelnde System nicht optimal ausgelegt wäre.Ideally - that is, when the sizing of the turbocharger and the conventional governor, which regulates its speed (and boost pressure) via the internal thermodynamics of the supercharger, become the state of the time span 14 Adjusted without electrical intervention, because permanent electrical intervention would not be optimal overall energy. In other words, in the ideal case, the electrical braking intervention only during the period 11 needed, so only to avoid the speed overshoot. A permanent electrical intervention during the period 14 would be because overall energetically not optimal, although not desirable, but could then be necessary and carried out if the thermodynamically regulating system would not be optimally designed.
3 zeigt, um das Verfahren zum Betreiben des Abgasturboladers 100 zu veranschaulichen, ein Flussdiagramm, in welchem Verfahrensschritte dargestellt sind. Ein erster Verfahrensanteil 16 umfasst eine herkömmliche, indirekte Regelung 18 des Abgasturboladers 100, wobei basierend auf einer Vielzahl von aus dem Stand der Technik bekannten Eingangsgrößen 17 beispielsweise über eine klassische, aus dem Stand der Technik bekannte Regelungseinrichtung entsprechende Steuer- und/oder Regelsignale 19 als Eingangsgrößen für einen Stellschritt 20 dienen. Hierbei wird zum Beispiel über zumindest ein klassisches Stellelement (zum Beispiel Leitschaufel-Winkelversteller, schaltbare Abblaseinrichtung etc.) wenigstens eine Gegebenheit im Inneren des Abgasturboladers 100 verändert, zum Beispiel ein Winkel der Leitschaufeln verstellt, eine Abblaseinrichtung („Wastegate“) geöffnet/geschlossen etc. Entsprechend der empfangenen Signale 19 wird also während des Stellschritts 20 zumindest eine veränderte thermodynamische Größe 21 erzeugt, wodurch eine Turbinenantriebsleistung 22 beeinflusst wird, indem auf diese wenigstens eine veränderte thermodynamische Größe 21 auf das Turbinenrad 120 einwirkt. 3 shows the method for operating the exhaust gas turbocharger 100 to illustrate, a flowchart in which process steps are shown. A first part of the procedure 16 includes a conventional, indirect regulation 18 the exhaust gas turbocharger 100 wherein, based on a plurality of input variables known in the art 17 for example, via a conventional, known from the prior art control device corresponding control and / or control signals 19 as input variables for a positioning step 20 serve. In this case, for example via at least one classic control element (for example, vane angle adjuster, switchable blow-off device, etc.), at least one condition inside the exhaust gas turbocharger 100 changed, for example, an angle of the vanes adjusted, a blower ("wastegate") opened / closed, etc. According to the received signals 19 will be during the adjustment step 20 at least a changed thermodynamic size 21 generates, creating a turbine drive power 22 is affected by these at least one altered thermodynamic size 21 on the turbine wheel 120 acts.
Einfluss auf ein Drehzahlverhalten 23 des Abgasturboladers, welches insbesondere durch eine Drehzahlbeschleunigung, -verzögerung und/oder -konstanz charakterisiert werden kann, haben auch weitere Nebeneingangsgrößen 24, beispielsweise Reibleistungen, Trägheitsmomente, durch Verschleiß reduzierte Verdichterleistung etc.Influence on a speed behavior 23 the exhaust gas turbocharger, which can be characterized in particular by a speed acceleration, deceleration and / or constant, also have other side inputs 24 For example, friction losses, moments of inertia, compressor performance reduced by wear, etc.
Um nun dieses Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers 100 derart weiterzuentwickeln, dass der Abgasturbolader 100 besonders effizient geregelt wird, ist ein zweiter Verfahrensanteil 25 vorgesehen, welcher eine weitere Regelung 26 aufweist, welche basierend auf weiteren Eingangsgrößen 27 weitere Steuer- und/oder Regelsignale 28 erzeugt und einem weiteren Stellschritt 29 als Eingangsgrößen zuführt bzw. bereitstellt. Hierbei wird über die elektrische Maschine 130 verhindert, dass - wie zuvor beschrieben - ein Drehzahl-Überschwinger auftritt, wodurch der Abgasturbolader 100 beschädigt bzw. zerstört werden kann. Insbesondere kann die elektrische Maschine 130 in einem ersten Betriebsmodus die das Turbinenrad 120 und das Verdichterrad 110 verbindende Welle 140 abbremsen, beispielsweise indem eine Gegenstrombremsung an der Welle 140 ausgeführt wird. Bei der Gegenstrombremsung wird eine Energiezufuhr der elektrischen Maschine 130 so geschaltet bzw. umgeschaltet, dass diese entgegen ihrer momentanen Drehrichtung angetrieben und dadurch abgebremst wird. Entsprechend der empfangenen weiteren Signale 28 wird also während des weiteren Stellschritts 29 zumindest eine elektromagnetische Größe 30 erzeugt, wodurch eine Bremsleistung 31 beeinflusst wird, indem diese mittelbar oder unmittelbar auf die Welle 140 des Turbinenrads 120 einwirkt.To now this method for operating an exhaust gas turbocharger 100 to further develop such that the exhaust gas turbocharger 100 is regulated particularly efficiently is a second procedural proportion 25 provided, which is another scheme 26 having, which based on further input variables 27 additional control and / or control signals 28 generated and another step 29 feeds or provides as input variables. This is about the electric machine 130 prevents - as described above - a speed overshoot occurs, causing the exhaust gas turbocharger 100 damaged or destroyed. In particular, the electric machine 130 in a first mode of operation, the turbine wheel 120 and the compressor wheel 110 connecting shaft 140 slow down, for example, by a counter-current braking on the shaft 140 is performed. When countercurrent braking is an energy supply of the electric machine 130 switched or switched so that it is driven against its current direction of rotation and thereby braked. According to the received further signals 28 will be during the next step 29 at least one electromagnetic variable 30 generated, creating a braking power 31 is influenced by these directly or indirectly on the shaft 140 of the turbine wheel 120 acts.
Die Turbinenantriebsleistung 22, welche aus dem ersten Verfahrensanteil 16 hervorgeht und die Bremsleistung 31, welche aus dem zweiten Verfahrensanteil 25 hervorgeht, wirken beide gemeinsam auf die Welle 140 bzw. auf das Turbinenrad 120 und/oder auf das Verdichterrad 110, sodass schließlich beide Verfahrensanteile 16, 25 Einfluss auf das Drehzahlverhalten des Abgasturboladers 100 haben. Mit anderen Worten kann das Regeln des Abgasturboladers 100 mit dem bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, welches durch den ersten Verfahrensanteil 16 umfasst ist, erfolgen und um das erfindungsgemäße Verfahren, welches durch den zweiten Verfahrensanteil 25 umfasst ist, ergänzt werden.The turbine drive power 22 , which from the first method portion 16 shows and the braking power 31 , which from the second method portion 25 shows, both act together on the wave 140 or on the turbine wheel 120 and / or on the compressor wheel 110 so that finally both procedural parts 16 . 25 Influence on the speed behavior of the exhaust gas turbocharger 100 to have. In other words, the regulation of the exhaust gas turbocharger 100 with the previously known from the prior art method, which by the first method portion 16 is carried out, and the process of the invention, which by the second process portion 25 is to be supplemented.
4 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben des Abgasturboladers, wobei eine integrierte Regelung erfolgen kann. Dazu können in einem dritten Verfahrensanteil 32 einem Modellschritt 33 die Eingangsgrößen 17 bereitgestellt bzw. zugeführt werden. Während des Modellschritts 33 kann ein Turboladermodell, welches insbesondere in einem Steuergerät der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Kraftwagens hinterlegt sein kann, anhand der Eingangsgrößen 17 (zum Beispiel Motordrehzahl, Drehzahl 1 des Abgasturboladers 100, Drücke/Temperaturen vor und nach dem Verdichterrad 110 bzw. vor und nach dem Turbinenrad 120, Kraftstoffeinspritzmenge, momentane Stellungen der Stellelemente, Luft- und/oder Abgasmassenstrom, Abgasrückführungsraten etc.) und deren jeweiliger Veränderung antizipieren, zu welchem Zeitpunkt und in welcher Höhe die Bremsleistung 31 auf die Welle des Abgasturboladers 100 wirken muss, um den Drehzahl-Überschwinger 12 zu vermeiden. 4 shows a flowchart illustrating a further embodiment of the method for operating the exhaust gas turbocharger, wherein an integrated control can take place. This can be done in a third process section 32 a model step 33 the input variables 17 be provided or supplied. During the model step 33 a turbocharger model, which can be stored in particular in a control unit of the internal combustion engine and / or the motor vehicle, based on the input variables 17 (For example, engine speed, speed 1 the exhaust gas turbocharger 100 , Pressures / temperatures before and after the compressor wheel 110 or before and after the turbine wheel 120 , Fuel injection quantity, instantaneous positions of the adjusting elements, air and / or exhaust gas mass flow, exhaust gas recirculation rates, etc.) and their respective change anticipate, at what time and in what amount the braking power 31 on the shaft of the turbocharger 100 must work to the speed overshoot 12 to avoid.
Hierzu liefert das Turboladermodell unter anderem einen benötigten Drehzahlverlauf 34 des Abgasturboladers 100 und eine prognostizierte, zur Erreichung eines Wunsch-Ladedruckverlaufs aufzuwendende Turbinenantriebsleistung 22, welche als Eingangsgrößen für einen Auswerteschritt 35 dienen. Dieser Auswerteschritt 35 liefert als eine erste Ausgangsgröße einen abzudeckenden Bedarf 36 thermodynamischer Turbinenleistung, welcher in einem Übergabeschritt 37 an den Stellschritt 20 übergeben wird. Hierdurch geht der Bedarf 36 von dem dritten Verfahrensanteil an einen ersten Verfahrensanteil 16a über, welcher im Gegensatz zur vorherigen Ausführungsform um die herkömmliche Regelung 18 reduziert ist. An deren Stelle tritt der dritte Verfahrensanteil 32.Among other things, the turbocharger model provides a required speed curve 34 the exhaust gas turbocharger 100 and a predicted turbine drive power to be used to achieve a desired boost pressure curve 22 , which are used as input variables for an evaluation step 35 serve. This evaluation step 35 provides as a first output a need to be covered 36 Thermodynamic turbine power, which in a transfer step 37 to the positioning step 20 is handed over. This is the need 36 from the third process part to a first process part 16a over, which in contrast to the previous embodiment to the conventional control 18 is reduced. In its place, the third part of the procedure 32 ,
Außerdem liefert der Auswerteschritt 35 eine erwartete positive oder negative Differenz 38 thermodynamischer Turbinenleistung. Die Differenz 38 wird einem weiteren Übergabeschritts 39 als Eingangsgröße zugeführt bzw. bereitgestellt, um dann an einen Bremsleistungs-Berechnungsschritt 40 übergeben zu werden. In diesem Bremsleistungs-Berechnungsschritt 40 wird eine Leistungsdifferenz 41 (momentane Leistung der elektrischen Maschine 130 minus Leistungsbedarf) antizipierend ermittelt, die, wenn diese negativ ist, einen Bedarf an elektrischer Zusatzleistung ausdrückt, mittels welcher die elektrische Maschine 130 antreibbar bzw. beschleunigbar ist, und wenn diese positiv ist, einen Bedarf an elektrischer Bremsleistung ausdrückt, mittels welcher die elektrische Maschine 130 verzögerbar bzw. abbremsbar ist. Diese Leistungsdifferenz 41 fließt in die Steuerung der elektrischen Maschine 130 ein, indem diese einem Verfahrensunteranteil 25a bereitgestellt wird, wobei dieser an einer Übergangsstelle 42 direkt an einen Verfahrensunteranteil 25b angrenzt. Der Verfahrensanteil 25a umfasst den weiteren Stellschritt 29 und die Ausgabe der Bremsleistung 31 an den ersten Verfahrensanteil 16a. In addition, the evaluation step delivers 35 an expected positive or negative difference 38 thermodynamic turbine power. The difference 38 becomes another handover step 39 supplied as an input, and then to a braking power calculation step 40 to be handed over. In this braking power calculation step 40 will be a performance difference 41 (instantaneous power of the electric machine 130 minus power demand) which, when negative, expresses a need for additional electrical power by which the electric machine 130 is drivable or accelerated, and if this is positive, expresses a need for electrical braking power, by means of which the electric machine 130 can be delayed or braked. This difference in performance 41 flows into the control of the electric machine 130 by placing these in a method sub-section 25a is provided, wherein this at a crossing point 42 directly to a sub-scheme 25b borders. The procedural portion 25a includes the further adjustment step 29 and the output of the braking power 31 to the first procedural part 16a ,
Der Verfahrensunteranteil 25b weist die weitere Regelung 26 auf. An der Übergangsstelle 42, an welcher die Verfahrensunteranteile 25a, 25b direkt aneinander angrenzen, werden die Leistungsdifferenz 41 und die aus dem Verfahrensunteranteil 25b stammenden weiteren Signale 28 zu einem gemeinsamen Steuer- und/oder Regelsignal 43 zusammengefasst und an den weiteren Stellschritt 29 übergeben.The procedure sub-share 25b indicates the further regulation 26 on. At the crossing point 42 to which the subparagraphs of the procedure 25a . 25b directly adjoin one another, the power difference 41 and those from the procedure sub-section 25b derived further signals 28 to a common control and / or control signal 43 summarized and to the next step 29 to hand over.
Der Verfahrensunteranteil 25b ist mit der weiteren Regelung 26 dafür vorgesehen, einen Drehzahl-Überschwinger 12 zu vermeiden, beispielsweise, wenn dieser trotz der modellbasierten Regelung in dem Modellschritt 33 tatsächlich auftreten sollte, etwa aufgrund von einer ungenauen Modellbildung. Hierbei wird mittels der weiteren Regelung 26 dann Einfluss auf das Regel- bzw. Steuerergebnis, also die Leistungsdifferenz 41, genommen, um die Leistungsdifferenz 41 nachzuregeln, sodass ein optimiertes Regel- bzw. Steuerergebnis vorliegt und anhand daran der Abgasturbolader 100 und insbesondere die elektrische Maschine 130 gesteuert bzw. geregelt werden.The procedure sub-share 25b is with the further regulation 26 provided a speed overshoot 12 for example, if this despite the model-based control in the model step 33 should actually occur, perhaps due to inaccurate modeling. This is done by means of further regulation 26 then influence on the rule or tax result, ie the difference in performance 41 , taken to the performance difference 41 readjust, so that there is an optimized control or control result and based on the exhaust gas turbocharger 100 and in particular the electric machine 130 be controlled or regulated.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
11
-
Drehzahlnumber of revolutions
-
22
-
Ladedruckboost pressure
-
33
-
Drehzahl (herkömmlich)Speed (conventional)
-
44
-
Ladedruck (herkömmlich)Boost pressure (conventional)
-
55
-
ZeitspannePeriod of time
-
66
-
Zeitpunkttime
-
77
-
Soll-Ladedruck (herkömmlich)Target boost pressure (conventional)
-
88th
-
Zeitpunkttime
-
99
-
ZeitspannePeriod of time
-
1010
-
Zeitpunkttime
-
1111
-
ZeitspannePeriod of time
-
1212
-
DrehzahlüberschwingerSpeed overshoot
-
1313
-
MaximaldrehzahlMaximum speed
-
1414
-
ZeitspannePeriod of time
-
1515
-
Soll-LadedruckTarget boost pressure
-
1616
-
erster Verfahrensanteilfirst procedural part
-
16a16a
-
erster Verfahrensanteil
first procedural part
-
1717
-
Eingangsgrößeninput variables
-
1818
-
herkömmliche Regelungconventional regulation
-
1919
-
Steuer-/RegelsignaleControl / control signals
-
2020
-
StellschrittDeputy step
-
2121
-
thermodynamische Größenthermodynamic quantities
-
2222
-
TurbinenantriebsleistungTurbine drive power
-
2323
-
DrehzahlverhaltenSpeed behavior
-
2424
-
NebeneingangsgrößenIn addition to input variables
-
2525
-
zweiter Verfahrensanteilsecond procedural part
-
25a25a
-
VerfahrensunteranteilProcedural share
-
25b25b
-
Verfahrensunteranteil
Procedural share
-
2626
-
weitere Regelungfurther regulation
-
2727
-
weiteren Eingangsgrößenfurther input variables
-
2828
-
weitere Steuer-/Regelsignalefurther control signals
-
2929
-
weiterer Stellschrittanother step
-
3030
-
elektromagnetische Größeelectromagnetic size
-
3131
-
Bremsleistungbrake horsepower
-
3232
-
dritter Verfahrensanteilthird procedural part
-
3333
-
Modellschrittmodel step
-
3434
-
benötigter Drehzahlverlaufrequired speed curve
-
3535
-
Auswerteschrittevaluation step
-
3636
-
TurbinenleistungsbedarfTurbine power requirement
-
3737
-
ÜbergabeschrittTransfer step
-
3838
-
TurbinenleistungsdifferenzTurbine power difference
-
3939
-
weiterer Übergabeschrittanother handover step
-
4040
-
Bremsleistungs-BerechnungsschrittBraking power calculating step
-
4141
-
Leistungsdifferenzpower difference
-
4242
-
ÜbergangsstelleCheckpoint
-
4343
-
gemeinsames Steuer-/Regelsignal
common control signal
-
100100
-
Abgasturboladerturbocharger
-
110110
-
Verdichterradcompressor
-
120120
-
Turbinenradturbine
-
130130
-
elektrische Maschineelectric machine
-
140140
-
Wellewave
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102014017631 A1 [0003]DE 102014017631 A1 [0003]
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DE 3878083 T2 [0004]DE 3878083 T2 [0004]
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DE 10310221 A1 [0006]DE 10310221 A1 [0006]
