DE102019103688A1 - Model-based boost pressure control of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät und ein Verfahren zur Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors (1) mit einem Abgasturbolader (2), aufweisend die Schritte:- (S210) Ermitteln eines Sollwerts (pL,soll) für einen Ladedruck (pL) nach dem Verdichter des Abgasturboladers,- (S320) Ermitteln einer Stellgröße für einen Ladedrucksteller (18) auf einer Abgasturbinenseite des Abgasturboladers, auf Basis des ermittelten Sollwerts für den Ladedruck sowie in Abhängigkeit von einem Istwert (pL,ist) des Ladedrucks (S221) und von wenigstens einer modellierten Einflussgröße (S 222) mittels einer modellbasierten Ladedruckregelung (S 220).The invention relates to a control device and a method for regulating the boost pressure of an internal combustion engine (1) with an exhaust gas turbocharger (2), having the steps: - (S210) determining a setpoint (pL, soll) for a boost pressure (pL) downstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger, - (S320) Determination of a manipulated variable for a boost pressure regulator (18) on an exhaust gas turbine side of the exhaust gas turbocharger, on the basis of the determined setpoint value for the boost pressure and as a function of an actual value (pL, ist) of the boost pressure (S221) and of at least one modeled influencing variable ( S 222) by means of a model-based boost pressure control (S 220).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zur Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors, sowie einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Abgasturbolader und einem solchen Steuergerät. Die Erfindung ist sowohl auf Ottomotoren als auch auf Dieselmotoren anwendbar, insbesondere wenn diese eine Abgasaufladung aufweisen.The invention relates to a method and a control device for regulating the boost pressure of an internal combustion engine, as well as an internal combustion engine with at least one exhaust gas turbocharger and such a control device. The invention can be applied both to Otto engines and to diesel engines, in particular if these have exhaust gas charging.
Bei gegenwärtigen Verbrennungsmotoren kann die Ladedruckregelung während höherlastiger Beschleunigungen nicht ohne stellerseitige Begrenzungen betrieben werden, da sonst die Ladungswechselverluste zu groß werden und damit die Fahrdynamik nachteilig beeinflusst wird.In current internal combustion engines, the boost pressure control cannot be operated during higher-load accelerations without limitations on the actuator side, since otherwise the gas exchange losses would be too great and thus the driving dynamics would be adversely affected.
Die gegebenenfalls nötige Begrenzung der Stellgröße des/der Steller(s) der Ladedruckregelung - also zum Beispiel ein Tastverhältnis einer Klappe an einem Turbinen-Bypass des Abgasturboladers oder ein Stellwinkel variabel einstellbarer Leitschaufeln der Abgasturbine - erfolgt anhand betriebspunktabhängiger Kennfelder.The possibly necessary limitation of the manipulated variable of the actuator (s) of the boost pressure control - for example, a duty cycle of a flap on a turbine bypass of the exhaust gas turbocharger or a setting angle of variably adjustable guide vanes of the exhaust gas turbine - is carried out on the basis of operating point-dependent maps.
In einem solchen Kennfeld einer bekannten Ladedruckregelung kann beispielsweise für verschiedene Kombinationen von Motordrehzahl und eingespritzter Kraftstoffmenge pro Hub jeweils ein maximal erlaubter Wert der Stellgröße vorgegeben werden.In such a characteristic map of a known boost pressure control, for example, a maximum permitted value of the manipulated variable can be specified for different combinations of engine speed and injected fuel quantity per stroke.
Während hochlastiger Beschleunigungen wird dann die Ladedruck-Regelung im Prinzip deaktiviert und die Steller der Ladedruckregelung anhand der Maximum-Begrenzungen aus dem befüllten Kennfeld gesteuert betrieben.During high-load accelerations, the boost pressure regulation is then in principle deactivated and the actuators of the boost pressure regulation are operated in a controlled manner based on the maximum limits from the filled map.
Häufig ist die Applikation der Begrenzungskennfelder wesentlich für die erreichbare Fahrdynamik. Die Versuche zur Bedatung der Kennfelder sind sehr zeitintensiv und stellen hohe Anforderungen an die Startbedingungen. Zudem können mit dieser Form der Maximum-Begrenzung bezüglich der Stellgröße keine Umweltbedingungen aus dem Betrieb des Verbrennungsmotors (z.B. veränderte Luftdichte über Höhe bzw. Außentemperatur) oder nur mit deutlichem Mehraufwand, keine Bauteilstreuungen (z.B. an der Turbine des Abgasturboladers) und keine Alterungseffekte berücksichtigt werden.The application of the limiting maps is often essential for the achievable driving dynamics. The attempts to parameterize the maps are very time-consuming and place high demands on the starting conditions. In addition, with this form of maximum limitation with regard to the manipulated variable, no environmental conditions from the operation of the internal combustion engine (e.g. changed air density over altitude or outside temperature) or only with significant additional effort, no component scatter (e.g. on the turbine of the exhaust gas turbocharger) and no aging effects can be taken into account .
Daher ist eine konservative Applikation des Begrenzungskennfeldes erforderlich, um in allen Fällen eine ausreichende Begrenzung vorzuhalten, was jedoch Kompromisse zu Lasten der erreichbaren Fahrdynamik nach sich zieht.A conservative application of the limiting map is therefore necessary in order to maintain a sufficient limitation in all cases, which, however, entails compromises at the expense of the achievable driving dynamics.
Ein Beispiel für derartige Applikationen von Begrenzungskennfeldern ist in der
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors zu verbessern.Against this background, it is an object of the invention to improve a boost pressure control of an internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch ein Steuergerät zur Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen von Anspruch 10. Ein Verbrennungsmotor mit einem Abgasturbolader ist in Anspruch 12 unter Schutz gestellt. Die abhängigen Ansprüche stellen auf vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ab.This object is achieved by a method for boost pressure control of an internal combustion engine with the features of
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasturbolader bereitgestellt, aufweisend die Schritte: 1) Ermitteln eines Sollwerts für einen Ladedruck auf einer Verdichterseite des Abgasturboladers, insbesondere nach dem Verdichter. 2) Ermitteln einer Stellgröße für einen Ladedrucksteller (damit ist gemeint: Ermitteln eines Wertes eines Stellparameters, der sich insbesondere aus der Art des Ladedruckstellers ergibt) auf einer Abgasturbinenseite des Abgasturboladers, insbesondere vor der Abgasturbine, auf Basis des ermittelten Sollwerts für den Ladedruck sowie in Abhängigkeit von einem Istwert des Ladedrucks und von wenigstens einer modellierten Einflussgröße (insbesondere auf den Ladedruck und/oder eine Entwicklung des Ladedrucks) mittels einer modellbasierten Ladedruckregelung. Die modellbasierte Ladedruckregelung erfolgt zusätzlich in Abhängigkeit von einem, insbesondere vorbestimmten, Sollwert für einen Abgasgegendruck. Beispielsweise ergibt sich der Sollwert für den Abgasgegendruck aus dem aktuellen Ladedruck und einem zuvor applizierten maximalen Spülgefälle.According to one aspect of the invention, a method for boost pressure control of an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger is provided, comprising the steps: 1) Determining a setpoint value for a boost pressure on a compressor side of the exhaust gas turbocharger, in particular after the compressor. 2) Determining a manipulated variable for a boost pressure actuator (this means: determining a value of an adjusting parameter that results in particular from the type of boost pressure actuator) on an exhaust gas turbine side of the exhaust gas turbocharger, in particular upstream of the exhaust gas turbine of the determined setpoint for the boost pressure and as a function of an actual value of the boost pressure and at least one modeled influencing variable (in particular on the boost pressure and / or a development of the boost pressure) by means of a model-based boost pressure control. The model-based boost pressure control also takes place as a function of a, in particular predetermined, setpoint value for an exhaust gas back pressure. For example, the target value for the exhaust gas back pressure results from the current boost pressure and a previously applied maximum scavenging gradient.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steuergerät zur Ladedruckregelung eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasturbolader bereitgestellt, das dazu eingerichtet ist, 1) einen Sollwert für einen Ladedruck auf einer Verdichterseite des Abgasturboladers zu ermitteln, sowie 2) eine Stellgröße für einen Ladedrucksteller auf einer Abgasturbinenseite des Abgasturboladers, auf Basis des ermittelten Sollwerts für den Ladedruck sowie in Abhängigkeit von einem Istwert des Ladedrucks und von wenigstens einer modellierten Einflussgröße mittels einer modellbasierten Ladedruckregelung, zu ermitteln. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, die modellbasierte Ladedruckregelung zusätzlich in Abhängigkeit von einem Sollwert für einen Abgasgegendruck vorzunehmen. Beispielsweise ergibt sich der Sollwert für den Abgasgegendruck aus dem aktuellen Ladedruck und einem zuvor applizierten maximalen Spülgefälle. Gemäß einer Ausführung ist das Steuergerät dazu eingerichtet, ein Verfahren nach einzelnen oder beliebigen Ausführungen der Erfindung durchzuführen.According to a further aspect of the invention, a control device for boost pressure regulation of an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger is provided, which is configured to 1) determine a setpoint value for a boost pressure on a compressor side of the exhaust gas turbocharger, and 2) a manipulated variable for a boost pressure actuator on an exhaust gas turbine side of the To determine the exhaust gas turbocharger on the basis of the determined setpoint for the boost pressure and as a function of an actual value of the boost pressure and at least one modeled influencing variable by means of a model-based boost pressure control. The control unit is set up to also carry out the model-based boost pressure regulation as a function of a setpoint value for an exhaust gas back pressure. For example, the target value for the exhaust gas back pressure results from the current boost pressure and a previously applied maximum scavenging gradient. According to one embodiment, the control device is set up to carry out a method according to individual or any embodiments of the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verbrennungsmotor mit einem Abgasturbolader und einem Steuergerät nach einer Ausführung der Erfindung bereitgestellt.According to a further aspect of the invention, an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger and a control device according to an embodiment of the invention is provided.
Der Erfindung liegt unter anderem die Überlegung zugrunde, dass bei den bekannten Ladedruckregelungen, die im instationären Hochlastbetrieb mit absoluten Stellwerten begrenzt sind, die Auswirkungen von Umweltbedingungen, Bauteilstreuungen und Alterung auf die Ladedruckregelung nicht gut abbildbar sind. Dies erschwert einen umweltbedingungs- und fahrdynamikoptimierten Betrieb des Verbrennungsmotors. Den Erfindern fiel auf, dass es vor diesem Hintergrund nicht sinnvoll sein kann, die modellbasierte Ladedruckregelung für gewisse Betriebsfälle - insbesondere den instationären, höheren Lastbetrieb - einem absolut begrenzten Kennwert-Betrieb unterzuordnen, wie das bei gängigen Ladedruckregelungen der Fall ist.The invention is based, inter alia, on the consideration that with the known boost pressure controls, which are limited with absolute control values in transient high-load operation, the effects of environmental conditions, component scatter and aging on the boost pressure control cannot be mapped well. This makes it more difficult to operate the internal combustion engine that is optimized for environmental conditions and driving dynamics. The inventors noticed that, against this background, it could not make sense to subordinate the model-based boost pressure control for certain operating cases - in particular the transient, higher load operation - to an absolutely limited characteristic value operation, as is the case with common boost pressure controls.
Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, in Abhängigkeit von einem Motorbetriebspunkt eine thermodynamisch motivierte Größe des Motors wie das Spülgefälle vorzugeben und dieses als geeignete Größe direkt in die modellbasierte Ladedruckregelung einzubringen, anstatt diese Größe lediglich methodisch für die Bedatung eines Kennfeldes heranzuziehen, welches für jeden Motorbetriebspunkt einen Absolutwert für eine Stellwert-Beschränkung vorgibt.The invention is based, among other things, on the idea of specifying a thermodynamically motivated engine variable such as the scavenging gradient as a function of an engine operating point and introducing this as a suitable variable directly into the model-based boost pressure control, instead of simply using this variable methodically for the data on a characteristic map specifies an absolute value for a manipulated variable restriction for each engine operating point.
Die modellbasierte Ladedruckregelung bestimmt dann aus der aus dem Spülgefälle ermittelten Größe und aus weiteren Parametern, z.B. dem Abgasgegendrucksensor, selbsttätig das maximale Tastverhältnis, die minimale Turbinenfläche bzw. minimale Bypassfläche. Im Sinne der Erfindung wird die Stellgröße schon unter Berücksichtigung des maximal zulässigen Spülgefälles als integraler Bestandteil des Modells im Regler berechnet.The model-based boost pressure control then determines from the variable determined from the flushing gradient and from other parameters, e.g. the exhaust gas back pressure sensor, automatically the maximum pulse duty factor, the minimum turbine area or the minimum bypass area. In the context of the invention, the manipulated variable is calculated as an integral part of the model in the controller, taking into account the maximum permissible flushing gradient.
Bei bekannten Ladedruckregelungen - beispielweise gemäß der
Durch die Ladedruckregelung gemäß Ausführungen der Erfindung wird sichergestellt, dass die Ladedruckregelung bzw. die Begrenzung des Spülgefälles unabhängig von Umweltbedingungen, Bauteilstreuungen, Alterungen, Verschleiß, etc. ist. Ferner kann gemäß einer Ausführung das maximal zulässige Spülgefälle exakt erreicht werden, wohingegen bei bekannten Lösungen diese Robustheit nicht gegeben ist.The boost pressure control according to embodiments of the invention ensures that the boost pressure control or the limitation of the flushing gradient is independent of environmental conditions, component variations, aging, wear, etc. Furthermore, according to one embodiment, the maximum permissible flushing gradient can be achieved exactly, whereas this robustness is not given in known solutions.
Des Weiteren kann dadurch die beispielsweise in der
Zudem können die eingangs beschriebenen, aufwändig zu applizierenden Begrenzungskennfelder entfallen. Die Applizierung eines Spülgefälle-Kennfeldes, in welchem beispielsweise ein maximaler Druckwert für das Spülgefälle für verschiedene Kombinationen einer Motordrehzahl und einer Kraftstoffmenge pro Hub festgehalten wird, erfordert nennenswert weniger Aufwand. Ein solches Kennfeld kann gegebenenfalls, zumindest in erster Näherung, aus Daten ermittelt werden, die ohnehin im digitalen Betriebsmodell des Motors bereits vorliegen.In addition, the limitation maps described at the beginning, which are complex to apply, can be dispensed with. The application of a scavenging gradient characteristic map in which, for example, a maximum pressure value for the scavenging gradient is recorded for various combinations of an engine speed and a fuel quantity per stroke, requires significantly less effort. Such a characteristic map can possibly, at least as a first approximation, be determined from data that are already present in the digital operating model of the engine.
Gemäß einer Ausführung erfolgt eine Festlegung einer maximal zulässigen, betriebspunktabhängigen Druckdifferenz zwischen Motoreinlass und -auslass. Insbesondere in hochdynamischen Vorgängen kann diese betriebspunktabhängige Druckdifferenz gemäß einer Ausführung über den Gradienten der tatsächlichen Druckdifferenz noch korrigiert werden.According to one embodiment, a maximum permissible, operating point-dependent pressure difference between the engine inlet and outlet is specified. In particular in highly dynamic processes, this operating point-dependent pressure difference can still be corrected according to one embodiment using the gradient of the actual pressure difference.
Aus einer Addition von Ladedruck und vorgegebenem Spülgefälle und/oder einer anderen geeigneten Beziehung dieser Größen zueinander kann beispielsweise der maximal zulässige Abgasgegendruck ermittelt werden. Ein maximal zulässiger Abgasgegendruck kann in der Ladedruckregelung der gängigen Systemhersteller berücksichtigt werden, sodass der maximal zulässige Differenzdruck des vorgegebenen Spülgefälles eingehalten wird.The maximum permissible exhaust gas back pressure can be determined, for example, from adding the boost pressure and the specified flushing gradient and / or another suitable relationship between these variables. A maximum permissible exhaust back pressure can be taken into account in the boost pressure control of the common system manufacturers so that the maximum permissible differential pressure of the specified flushing gradient is maintained.
Dabei kann dann die modellbasierte Ladedruckregelung auch während hochlastiger Beschleunigungen aktiv bleiben. Die Fahrdynamik kann anhand einer thermodynamisch motivierten Größe appliziert werden. Versuche am Motorprüfstand der Anmelderin bzw. in Versuchsträgern zeigen die wesentlich einfachere Applizierbarkeit des im Sinne der Erfindung bereitgestellten Verfahrens. Abweichende Auswirkungen von Umweltbedingungen, Bauteilstreuungen und Alterung können mit einer Ladedruckregelung nach einer Ausführung der Erfindung nahezu ausgeschlossen werden, da die Ladedruckregelung aktiv bleibt. Zudem können Störeinflüsse auf die Luftmassen- und AGR-Raten-Regelung verringert werden.The model-based boost pressure control can then remain active even during high-load accelerations. The driving dynamics can be based on a thermodynamically motivated variable be applied. Tests on the applicant's engine test bench or in test vehicles show that the method provided within the meaning of the invention can be applied much more easily. Deviating effects of environmental conditions, component variations and aging can almost be ruled out with a boost pressure control according to one embodiment of the invention, since the boost pressure control remains active. In addition, disruptive influences on the air mass and EGR rate regulation can be reduced.
Um eine Ladedruckregelung in verschiedenen denkbaren Betriebssituationen des Verbrennungsmotors zu unterstützen, hängt gemäß einer Ausführung der Sollwert für einen Abgasgegendruck seinerseits von einem Motorbetriebspunkt ab.In order to support boost pressure regulation in various conceivable operating situations of the internal combustion engine, according to one embodiment, the setpoint value for an exhaust gas back pressure in turn depends on an engine operating point.
Um eine negative Auswirkung der Ladedruckregelung auf das Beschleunigungsverhalten des Verbrennungsmotors zu verringern oder auszuschließen, bezieht sich gemäß einer Ausführung der Sollwert für den Abgasgegendruck auf einen maximal zulässigen Abgasgegendruck. Von diesem Abgasgegendruck hängt ab, welche Kompressionsarbeit der zugehörige Kolben beim Ausschieben der Abgase leisten muss. Je höher diese Kompressionsarbeit ist, desto weniger Drehmoment kann der Kolben an die Kurbelwelle als Beschleunigungsarbeit abgeben. Folglich ist es sinnvoll, bei einer hochlastigen Beschleunigung ein Maximum für den Abgasgegendruck festzulegen, bei welchem die durch den Kolben zu leistende Ausschiebearbeit noch in einem nicht störenden Bereich liegt.In order to reduce or exclude a negative effect of the boost pressure regulation on the acceleration behavior of the internal combustion engine, according to one embodiment the setpoint for the exhaust gas back pressure relates to a maximum permissible exhaust gas back pressure. This exhaust gas back pressure determines what compression work the associated piston has to perform when the exhaust gases are pushed out. The higher this compression work, the less torque the piston can deliver to the crankshaft as acceleration work. Consequently, it makes sense to define a maximum for the exhaust gas back pressure in the case of high-load acceleration, at which the pushing-out work to be performed by the piston is still in a non-disruptive range.
Weil das Beschleunigungsverhalten des Verbrennungsmotors nicht ausschließlich vom Abgasgegendruck abhängt, wird gemäß einer Ausführung der Sollwert für den Abgasgegendruck auf Basis eines vorbestimmten maximal zulässigen Spülgefälles ermittelt, sodass die relevanten Einflüsse in die Ermittlung des Sollwerts für den Abgasgegendruck einfließen.Because the acceleration behavior of the internal combustion engine does not depend exclusively on the exhaust back pressure, according to one embodiment the setpoint for the exhaust backpressure is determined on the basis of a predetermined maximum permissible scavenging gradient, so that the relevant influences are included in the determination of the setpoint for the exhaust backpressure.
Um die Ladedruckregelung im gesamten Betriebsspektrum des Verbrennungsmotors unterstützen zu können, wird gemäß einer Ausführung der Sollwert für den Abgasgegendruck, insbesondere das maximal zulässige Spülgefälle, in Abhängigkeit von einem Motorbetriebspunkt ermittelt, insbesondere vorbestimmt. Ein entsprechendes Spülgefälle-Kennfeld kann beispielsweise einen maximalen Druckwert für verschiedene Kombinationen einer Motordrehzahl und einer Kraftstoffmenge pro Hub festhalten.In order to be able to support the boost pressure regulation in the entire operating spectrum of the internal combustion engine, according to one embodiment the setpoint value for the exhaust gas back pressure, in particular the maximum permissible scavenging gradient, is determined, in particular predetermined, as a function of an engine operating point. A corresponding scavenging gradient map can, for example, record a maximum pressure value for various combinations of an engine speed and a fuel quantity per stroke.
Um die Ladedruckregelung gegebenenfalls an reale Abweichungen von einem digitalen Betriebsmodell des Motors (und dort hinterlegten Betriebsmodellen für die beteiligten Parameter) anpassen zu können, erfolgt gemäß einer Ausführung die modellbasierte Ladedruckregelung, insbesondere zusätzlich, in Abhängigkeit von einem Istwert des Spülgefälles. Um dabei instationäre Betriebsfälle des Verbrennungsmotors besser regeln zu können, erfolgt gemäß einer Ausführung die modellbasierte Ladedruckregelung, insbesondere zusätzlich, in Abhängigkeit von einem Gradienten des Istwerts und/oder des Sollwerts des Spülgefälles.In order to be able to adapt the boost pressure control to real deviations from a digital operating model of the engine (and the operating models stored there for the parameters involved), according to one embodiment, the model-based boost pressure control is carried out, in particular additionally, depending on an actual value of the flushing gradient. In order to be able to better regulate transient operating cases of the internal combustion engine, according to one embodiment the model-based boost pressure regulation takes place, in particular additionally, as a function of a gradient of the actual value and / or the setpoint of the scavenging gradient.
Um die Effekte einer Betriebspunkt-abhängigen Abgasrückführung berücksichtigen zu können, erfolgt gemäß einer Ausführung die modellbasierte Ladedruckregelung, insbesondere zusätzlich, in Abhängigkeit von einer AGR-Rate.In order to be able to take into account the effects of an operating point-dependent exhaust gas recirculation, according to one embodiment the model-based boost pressure regulation takes place, in particular additionally, as a function of an EGR rate.
Der Ladedruck kann in bekannten Verbrennungsmotoren durch einen oder mehrere, jedenfalls aber durch unterschiedliche Steller geregelt werden. Gemäß unterschiedlichen Ausführungen kann daher als Ladedrucksteller eine Verschlussklappe eines Abgas-Bypasses und/oder eine Verschlussklappe einer Abgasrückführung und/oder eine Leitschaufel der Abgasturbine vorgesehen sein.In known internal combustion engines, the boost pressure can be regulated by one or more, but in any case by different actuators. According to different embodiments, a closure flap of an exhaust gas bypass and / or a closure flap of an exhaust gas recirculation and / or a guide vane of the exhaust gas turbine can therefore be provided as the charge pressure regulator.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.
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1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor mit einem Abgasturbolader und einem Steuergerät nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung. -
2 zeigt einen vereinfachten Regelkreis eines bekannten Verfahrens zur Ladedruckregelung des Verbrennungsmotors aus1 . -
3 zeigt einen vereinfachten Regelkreis eines Verfahrens zur Ladedruckregelung des Verbrennungsmotors aus1 nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung.
-
1 shows schematically an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger and a control device according to an exemplary embodiment of the invention. -
2 FIG. 11 shows a simplified control loop of a known method for regulating the boost pressure of theinternal combustion engine 1 . -
3 shows a simplified control loop of a method for regulating the boost pressure of theinternal combustion engine 1 according to an exemplary embodiment of the invention.
In
Der Verbrennungsmotor
Ein Wechsel von Füllungen des Brennraums
Bei geöffnetem Einlassventil
Die Brennraumfüllung kann beispielsweise aus einem Signal eines nicht dargestellten Füllungssensors und/oder mittels Auslesen aus einem Betriebsmodell bestimmt werden.The combustion chamber filling can be determined, for example, from a signal from a filling sensor (not shown) and / or by reading from an operating model.
Der Kraftstoff wird entweder in das Ansaugsystem
Restgase der verbrannten Füllung des Brennraums
Der Turbolader-Bypass
Der in der
Wenn beispielsweise bei hochlastigen Beschleunigungsvorgängen eine große Abgasmenge pro Zeit bei einer hohen Temperatur aus dem Brennraum
Im Ausführungsbeispiel weist der Verbrennungsmotor
Drehmomentanforderungen eines Fahrers werden durch einen Fahrerwunschgeber
Der Frischlufteinlass in das Ansaugsystem
Natürlich werden zur Steuerung und/oder Regelung des Verbrennungsmotors
Die
Dabei ist in
Bei dem bekannten Verfahren zur Ladedruckregelung gemäß
In Schritt S
In Schritt S
Der Sollwert pL,soll fließt zusammen mit dem in Schritt S
In dem Schritt S
Um dem entgegenzuwirken, wird bei dem bekannten Verfahren gemäß
Für einen bestimmten Motorbetriebspunkt greift die Stellwertbegrenzung gemäß Schritt S
In jedem Fall werden die Stellgrößen mittels einer in Schritt S
Aus dem Verbrennungsmotor
Mit dieser „Überschreibung“ der eigentlichen, modellbasierten Ladedruckregelung aus Schritt S
In
Von den bekannten Verfahren gemäß
Stattdessen findet gemäß Schritt S
Dieses Kennfeld gemäß Schritt S
Im Ausführungsbeispiel wird für den vorliegenden Motorbetriebspunkt in Schritt S
Auf diese Weise kann in die modellbasierte Ladedruckregelung nach Schritt S
Aus dem Verbrennungsmotor
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Steller-Begrenzungskennfeld wie in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- 22
- AbgasturboladerExhaust gas turbocharger
- 44th
- BrennraumCombustion chamber
- 66th
- Kolbenpiston
- 88th
- EinlassventileInlet valves
- 1010
- AuslassventileExhaust valves
- 1212
- AnsaugsystemSuction system
- 1313
- AbgasrückführungExhaust gas recirculation
- 1414th
- AbgasführungExhaust system
- 1616
- Turbolader-BypassTurbocharger bypass
- 1818th
- LadedruckstellerBoost pressure actuator
- 1919th
- AGR-VentilAGR valve
- 2020th
- Turbolader-TurbineTurbocharger turbine
- 2222nd
- Turbolader-VerdichterTurbocharger Compressor
- 2424
- DrucksensorPressure sensor
- 2626th
- FahrerwunschgeberDriver request generator
- 2828
- DrucksensorPressure sensor
- 3030th
- AbgasnachbehandlungExhaust aftertreatment
- 3232
- Betriebsmodell Operating model
- 5050
- bekanntes Steuergerätknown control unit
- 100100
- Steuergerät nach einer Ausführung der Erfindung Control device according to one embodiment of the invention
- pLpL
- LadedruckBoost pressure
- pAGpAG
- Abgasgegendruck Exhaust back pressure
- S210 - S240S210 - S240
- an sich bekannte Verfahrensschritteprocess steps known per se
- S320 - S324S320 - S324
- Verfahrensschritte nach einer Ausführung der ErfindungMethod steps according to one embodiment of the invention
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102006009864 A1 [0008, 0017, 0019, 0045]DE 102006009864 A1 [0008, 0017, 0019, 0045]
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019103688.7A DE102019103688A1 (en) | 2019-02-14 | 2019-02-14 | Model-based boost pressure control of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019103688.7A DE102019103688A1 (en) | 2019-02-14 | 2019-02-14 | Model-based boost pressure control of an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019103688A1 true DE102019103688A1 (en) | 2020-08-20 |
Family
ID=71843590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019103688.7A Pending DE102019103688A1 (en) | 2019-02-14 | 2019-02-14 | Model-based boost pressure control of an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019103688A1 (en) |
Citations (3)
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US9909490B2 (en) * | 2016-03-24 | 2018-03-06 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for boost control |
-
2019
- 2019-02-14 DE DE102019103688.7A patent/DE102019103688A1/en active Pending
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