DE10393908T5 - Vorrichtung und Verfahren zum Begrenzen von Turboladerdrehzahlen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Begrenzen von Turboladerdrehzahlen Download PDF

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Abstract

System zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Turboladers, wobei das System aufweist:
– ein auf ein Kraftstoffzumessungssignal ansprechendes Kraftstoffsystem, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und
– ein Steuergerät, welches einen Kraftstoffzufuhrbefehl ermittelt, der unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff (AFC/OFC)-steuerungsbegrenzt ist und ansonsten nicht AFC/OFC-limitiert ist, wobei das Steuergerät das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls erzeugt und das Steuergerät das Kraftstoffzumessungssignal gemäß einer Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze auf eine Weise begrenzt, die die Drehzahl des Turboladers auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze limitiert, wann immer der Kraftstoffzufuhrbefehl AFC/OFC-limitiert ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Turboladers, und insbesondere solche Systeme, die die Turboladerdrehzahl durch Limitieren der Kraftstoffzufuhr unter bestimmten Bedingungen begrenzen können.
  • Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
  • Bei vielen Verbrennungsmotoranwendungen, die einen Turbolader umfassen, sind Systeme zum Begrenzen der Turboladerdrehzahl bekannt, um einen vorzeitigen Turboladerschaden und/oder -verschleiß zu verhindern. Bei manchen solcher Anwendungen ist es wünschenswert, die Turboladerdrehzahl unter normalen Motorbetriebsbedingungen zu begrenzen, jedoch auch eine erhöhte Turboladerdrehzahl und eine damit einhergehende erhöhte Motorleistung zuzulassen, wenn ein berechtigtes Bedürfnis für eine erhöhte Motorleistung besteht.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst eines oder mehrere der folgenden Merkmale oder Merkmalskombinationen. Ein System zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Turboladers. Das System kann ein Kraftstoffsystem aufweisen, welches auf ein Kraftstoffzumessungssignal reagiert, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und ein Steuergerät, das einen Kraftstoffzufuhrbefehl bestimmt, der unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen Luft zu Kraftstoff- oder Sauerstoff zu Kraftstoff-Steuerungsbegrenzt ist (AFC/OFC-limitiert) und ansonsten nicht AFC/OFC-limitiert ist, wobei das Steuergerät das Kraftstoffzumessungssignal als eine Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls erzeugt und das Kraftstoffzumessungssignal auch gemäß einer Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze auf eine Weise begrenzt, die die Drehzahl des Turboladers auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze limitiert, wenn der Kraftstoffzufuhrbefehl AFC/OFC-limitiert ist. Das Steuergerät kann darüber hinaus die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal entfernen, wenn die Änderung des Motorbetriebsparameters einen Schwellenwert übersteigt und der Kraftstoffzufuhrbefehl danach nicht länger AFC/OFC-limitiert ist.
  • Der Motorbetriebsparameter kann jeder einzelne oder eine Kombination aus Motorbeschleunigung, Fahrerdrehmomentanforderung, Ladedruck des Turboladers, dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge oder ähnliches sein.
  • Das Steuergerät kann ferner einen in ihm gespeicherten Verzögerungswert aufweisen, wobei das Steuergerät die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal entfernen kann nach Ablauf einer durch den Verzögerungswert definierten Zeitdauer im Anschluss an eine den Schwellenwert übersteigende Änderung des Motorbetriebsparameters, nach der der Kraftstoffzufuhrbefehl nicht länger AFC/OFC-limitiert ist.
  • In dem Steuergerät kann ferner ein Übergangsgeschwindigkeitswert abgespeichert sein, wobei das Steuergerät die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze mit einer durch den Übergangsgeschwindigkeitswert definierten Geschwindigkeit aus dem Kraftstoffzumessungssignal entfernen kann.
  • Das Steuergerät kann ferner eine Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsstrategie umfassen, die den Kraftstoffzufuhrbefehl als Funktion einer Reihe von Motorbetriebszustandssignalen ermittelt. Die Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsstrategie kann eine AFC/OFC-Steuerungsstrategie einschließen, die einen Maximalwert des Kraftstoffzufuhrbefehls unter den bestimmten Motorbetriebszuständen limitiert und ansonsten den Maximalwert des Kraftstoffzufuhrbefehls nicht limitiert.
  • Das Steuergerät kann ferner eine endgültige Kraftstoffmengenermittlungsstrategie umfassen, die das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion zumindest des Kraftstoffzufuhrbefehls erzeugt. Das Steuergerät kann ferner eine Reihe von Kraftstoffbegrenzungsstrategien aufweisen, die jeweils der endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsstrategie einen Kraftstoffbegrenzungswert bereitstellen, wobei die endgültige Kraftstoffmengenermittlungsstrategie das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls und der Anzahl von Kraftstoffbegrenzungswerten erzeugt. Das Steuergerät kann ferner eine Turboladerdrehzahlkraftstoffbegrenzungsstrategie aufweisen, die der endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsstrategie die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze bereitstellt, wobei die endgültige Kraftstoffmengenermittlungsstrategie das Kraftstoffzumessungssignal in Übereinstimmung mit der Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze limitiert.
  • Dieses und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung illustrierender Ausführungsbeispiele besser ersichtlich werden.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 ist ein Diagramm eines illustrierenden Ausführungsbeispiels eines Systems zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Turboladers.
  • 2 ist ein Fließbild eines illustrativen Ausführungsbeispiels eines Softwarealgorithmus zum Begrenzen der Turboladerdrehzahl in dem System aus 1.
  • 3 enthält Auftragungen der Motorkraftstoffzumessung und Turboladerdrehzahl über der Zeit, welche beispielhafte Motorkraftstoffzumessungs- und Turboladerdrehzahlantworten illustrieren, die sich aus unterschiedlichen Konfigurationen des Algorithmus aus 2 ergeben.
  • Beschreibung der illustrativen Ausführungsbeispiele
  • Zum Zwecke der Förderung des Verständnisses der Prinzipien der Erfindung wird nun Bezug genommen werden auf eine Reihe von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen und es werden spezielle Begriffe zum Beschreiben derselben verwendet werden. Es versteht sich nichtsdestotrotz, dass dadurch keine Einschränkung des Schutzbereichs der Erfindung beabsichtigt ist. Bezugnehmend nunmehr auf 1 ist ein illustratives Ausführungsbeispiel eines Systems 10 zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor 12 gekoppelten Turboladers 18 gezeigt. Das System 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 12 mit einem Einlasskrümmer 14, der über eine Einlassleitung 20 fluidleitend mit einem Auslass eines Verdichters 16 eines Turboladers 18 verbunden ist, wobei der Verdichter 16 einen mit einer Einlassleitung 22 gekoppelten Verdichtereinlass aufweist, um von dort Frischluft zu empfangen. Der Turboladerverdichter 16 ist mechanisch mittels einer Antriebswelle 32 mit einer Turboladerturbine 26 gekoppelt, wobei die Turbine 26 einen Turbineneinlass aufweist, der über eine Abgasleitung 28 fluidleitend mit einem Abgaskrümmer 24 des Motors 12 verbunden ist, und ferner einen Turbinenauslass aufweist, der über eine Auslassleitung 30 fluidleitend mit der Umgebungsatmosphäre verbunden ist.
  • Das System 10 umfasst ein Motorsteuergerät 34, das mikroprozessorgestützt ist und allgemein betriebsfähig ist, den Gesamtbetrieb des Motors 12 zu steuern und zu verwalten. Das Motorsteuergerät 34 weist eine Speichereinheit sowie eine Reihe von Eingängen und Ausgängen zur Verbindung mit verschiedenen mit dem Motor 12 verbundenen Sensoren und Systemen auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Steuergerät 34 eine bekannte Steuereinheit sein, die manchmal als ein elektronisches oder Motorsteuermodul (ECM), elektronische oder Motorsteuereinheit (ECU) oder ähnlich bezeichnet wird, oder kann alternativ ein Allzweck- oder anwendungsspezifischer Steuerschaltkreis sein, der den im Folgenden beschriebenen Betrieb auszuführen vermag. In jedem Fall enthält das Motorsteuergerät 34, wie genauer im Folgenden beschrieben werden wird, einen oder mehrere Steueralgorithmen zum Begrenzen der Drehzahl des Turboladers 18.
  • Das Motorsteuergerät 34 weist eine Reihe von Eingängen zum Empfangen von Signalen von verschiedenen mit dem System 10 verbundenen Sensoren oder Erfassungssystemen auf. Beispielsweise weist der Motor 12 einen Motordrehzahlsensor 38 mit einem Ausgang auf, der über einen Signalweg 40 elektrisch mit einem Motordrehzahleingang ES des Motorsteuergeräts 34 verbunden ist. In einem Ausführungsbeispiel ist der Motordrehzahlsensor 38 ein Halleffektsensor, der das Passieren einer Reihe von auf einem Zahn- oder Resolverrad ausgebildeten Zähne zu erfassen vermag, das sich synchron mit der Motorkurbelwelle dreht (nicht dargestellt). Alternativ kann der Motordrehzahlsensor 38 jeder bekannte Sensor sein, der eine Motordrehzahl zu erfassen vermag, beispielsweise ein Sensor mit variabler Reluktanz. In jedem Fall ist der Motordrehzahlsensor 38 betriebsfähig, um ein die Drehzahl des Motors 12 angebendes Motordrehzahlsignal zu erzeugen.
  • Das System 10 umfasst ferner ein Gaspedal 42 mit einem Gaspedalstellungssensor 44, der über einen Signalweg 46 elektrisch mit einem Gaspedaleingang AP des Motorsteuergeräts 34 verbunden ist. In einem Ausführungsbeispiel weist der Sensor 44 ein Potentiometer mit einem mechanisch mit dem Gaspedal 42 gekoppelten Schleifer auf, so dass das Potentiometer zwischen dem Schleifer und einem Bezugsende des Potentiometers eine Spannung erzeugt, die als Funktion der Stellung des Gaspedals 42 in Bezug auf eine Referenzstellung variiert. Alternativ kann der Sensor 44 jeder bekannte Sensor sein, der ein eine Gaspedalstellung, eine Gaspedalauslenkung, einen auf das Gaspedal 42 ausgeübten Druck oder ähnliches angebendes Signal erzeugen kann. In jedem Fall ist der Sensor 44 betriebsfähig, um ein Gaspedalsignal zu erzeugen, das ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment bzw. eine Kraftstoffzufuhrmenge angibt, wie aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Das System 10 umfasst ferner einen Einlasskrümmerdruck- oder Ladedrucksensor 52, der in Fluidverbindung mit der Einlassleitung 20 angeordnet und über einen Signalweg 54 elektrisch mit einem Ladedruckeingang BP des Motorsteuergeräts 34 verbunden ist. Alternativ kann der Sensor 52 unmittelbar in Fluidverbindung mit dem Einlasskrümmer 14 angeordnet sein. In jedem Fall kann der Sensor 52 von bekanntem Aufbau sein und ist allgemein betriebsfähig, um ein Einlasskrümmerdruck- oder Ladedrucksignal auf einem Signalweg 62 zu erzeugen, das den Druck in der Einlassleitung 20 und dem Einlasskrümmer 14 angibt.
  • Das Motorsteuergerät 34 umfasst ferner eine Reihe von Ausgängen zum Steuern einer oder mehrerer mit dem Motor 12 und/oder dem System 10 verbundener Motorsteuermechanismen. Zum Beispiel umfasst das Motorsteuergerät 34 einen Kraftstoffmengensteuerblock 36 mit einem Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsblock 60, der auf eine Reihe von Eingangssignalen einschließlich zum Beispiel der Motordrehzahl, des vom Fahrer angeforderten Drehmoments, des Ladedrucks und eine Reihe anderer Signale 561–56N anspricht, um einen aktuellen Kraftstoffzufuhrbefehl FC auf eine aus dem Stand der Technik wohlbekannte Weise zu bestimmen. Der Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsblock 60 umfasst einen herkömmlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerblock 62, der unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen, bei denen aufgrund eines unzureichenden Einlassluftstroms gewünschte Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Verhältnisse nicht sofort erreicht werden können, den Kraftstoffzufuhrbefehl FC limitieren kann. Beispielsweise kann bei turbogeladenen Motoren ein plötzlicher Wechsel von einem niedrigen Niveau an Kraftstoffzumessung zu einem hohen Niveau an Kraftstoffzumessung einen bestimmten Einlassluftmassenstrom erfordern, um ein akzeptables Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, den der Turbolader nicht zu liefern vermag, bis der Motorabgasdruck genügend angestiegen ist, um die Turboladerturbine auf eine Weise anzutreiben, die es dem Turboladerverdichter ermöglicht, den geforderten Einlassluftmassenstrom zu liefern. Unter solchen Bedingungen sind herkömmliche Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Steuerstrategien dazu ausgelegt, die Motorkraftstoffzumessung solchermaßen zu begrenzen, dass ein akzeptables Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Verhältnis aufrechterhalten wird, bis ein ausreichender Einlassluftstrom zugeführt werden kann, um bei der erhöhten Motorkraftstoffzumessung akzeptable Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Verhältnisse aufrechtzuerhalten. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Steuerstrategie als eine Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Steuertabelle 62 implementiert, die mit Werten gefüllt ist, welche den Kraftstoffzufuhrbefehl FC als Funktion von zumindest dem Ladedruck und dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment limitieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel erhält der Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsblock ein AFC/OFC-Zustandssignal oder -bit aufrecht, welches einen den Zustand der AFC/OFC-Steuerung angebenden Wert hat. Ist zum Beispiel der Kraftstoffzufuhrbe fehl FC AFC/OFC-limitiert, z.B. aufgrund der Tabelle 62, kann das AFC/OFC-Zustandssignal auf ein logisch hohes Niveau gesetzt sein, und wenn der Kraftstoffzufuhrbefehl FC nicht AFC/OFC-limitiert ist, kann das AFC/OFC-Zustandssignal auf ein logisch niedriges Niveau gesetzt sein. Es versteht sich, dass die Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Steuerstrategie alternativ auf eine Reihe bekannter Art und Weisen in dem Motorsteuergerät 34 implementiert sein kann und dass das Motorsteuergerät 34 bei jeder dieser Implementierungen Kenntnis darüber hat, ob und wenn die Motorkraftstoffzufuhr AFC/OFC-limitiert ist. Jegliche solche alternative Implementierung einer herkömmlichen Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-Strategie soll unter den Schutz der vorliegenden Erfindung fallen.
  • Der Kraftstoffzufuhrbefehl FC wird als ein Eingang einem endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 zugeführt, der eine Reihe weiterer Eingänge aufweist, die Kraftstoffzufuhrlimitierungssignale von einer entsprechenden Zahl herkömmlicher Kraftstofflimitierungsstrategien empfangen, die in dem Kraftstoffmengensteuerblock 36 enthalten sind (aber nicht dargestellt sind). Beispiele für solche herkömmlichen Kraftstofflimitierungsstrategien schließen ein und sind jedoch nicht beschränkt auf einen Maximaldrehzahlbegrenzer und/oder einen Leerlaufdrehzahlregler und/oder einen Höhenkompensationskraftstoffbegrenzer und ähnliches. Der endgültige Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 ist betriebsfähig, den Kraftstoffzufuhrbefehl FC und die verschiedenen Kraftstoffzufuhrlimitierungssignale zu verarbeiten und ein Kraftstoffzumessungssignal F auf einem Signalweg 50 zu erzeugen. Der endgültige Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 enthält eine "Minimum gewinnt"-Strategie, die betriebsfähig ist, das Kraftstoffzumessungssignal F auf den Minimalwert des Kraftstoffzufuhrbefehls FC und jedes der verschiedenen Kraftstoffzufuhrlimitierungssignale oder -werte zu begrenzen. Mit dem Motor 12 ist ein herkömmliches Kraftstoffsystem 48 gekoppelt und reagiert auf das Kraftstoffzumessungssignal F, um dem Motor 12 Kraftstoff zuzuführen. Es versteht sich, dass das System 10, obwohl nur ein einziger Signalweg 50 in 1 dargestellt ist, eine Reihe von Signalwegen aufweisen kann, die das Motorsteuergerät 34 elektrisch mit dem Kraftstoffsystem 48 verbinden, wobei das Motorsteuergerät 34 wie aus dem Stand der Technik bekannt betriebsfähig sein kann, um eine entsprechende Anzahl unterschiedlicher Kraftstoffzumessungssignale einzelnen oder Kombinationen aus Kraftstoffabgabevorrichtungen zuzuführen.
  • Das in 1 dargestellte System 10 umfasst ferner einen Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrbegrenzerblock 66, der eine Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL dem endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsblock zuführt. Wie genauer im Folgenden beschrieben werden wird, ist der endgültige Kraftstoffmen genermittlungsblock 64 betriebsfähig, um das Kraftstoffzumessungssignal F unter bestimmten Betriebsbedingungen entsprechend der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL zu begrenzen. Die Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL hängt von dem Aufbau des Motors 12 ab und wird ausgewählt, das Kraftstoffzumessungssignal F so zu begrenzen, dass die Drehzahl des Turboladers 18 auf eine gewünschte Turboladerdrehzahlgrenze limitiert wird.
  • Bezugnehmend nunmehr auf 2 ist ein Fließbild eines illustrativen Ausführungsbeispiels eines Softwarealgorithmus 100 zum Begrenzen der Turboladerdrehzahl in dem System 10 aus 1 gezeigt. Der Algorithmus 100 ist in einer Speichereinheit (nicht dargestellt) des Motorsteuergeräts 34 gespeichert und von dem Steuergerät 34 ausführbar, um die Turboladerdrehzahl zu begrenzen. Der Algorithmus 100 beginnt mit einem Schritt 102, in dem ein Verzögerungsdauerparameter DEL auf eine gewünschte Verzögerungsdauer gesetzt wird und ein Übergangsgeschwindigkeitsparameter TRANS auf eine gewünschte Übergangsgeschwindigkeit gesetzt wird. Sowohl DEL als auch TRANS können irgendwo zwischen Null bis zu Dutzenden oder selbst Hunderten von Sekunden reichen, und typische Beispielswerte für jeden Parameter in einem Ausführungsbeispiel des Systems 10 werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 gegeben.
  • Im Anschluss an den Schritt 102 rückt der Algorithmus 100 zum Schritt 104 vor, in dem das Steuergerät 34 betriebsfähig ist, einen Motorbetriebsparameter EOP zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel des Algorithmus 100 ist der Motorbetriebsparameter EOP die Motorbeschleunigungsgeschwindigkeit und das Steuergerät 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel betriebsfähig, den Schritt 104 durch Verarbeiten des von dem Motordrehzahlsensor 38 gelieferten Motordrehzahlsignals gemäß einer wohlbekannten mathematischen Beziehung auszuführen, um daraus eine Motorbeschleunigungsgeschwindigkeitsinformation zu ermitteln. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Motorbetriebsparameter EOP eine Änderung des Ladedrucks und das Steuergerät 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel betriebsfähig, den Schritt 104 durch Überwachen einer Änderungsgeschwindigkeit des Ladedrucksignals auszuführen, welches von dem Einlasskrümmer- oder Ladedrucksensor 52 erzeugt wird. Bei einem noch anderen Ausführungsbeispiel ist der Motorbetriebsparameter EOP eine Änderung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments und das Steuergerät 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel betriebsfähig, den Schritt 104 durch Überwachen einer Änderungsgeschwindigkeit des Gaspedalsignals auszuführen, welches von dem Gaspedalsensor 44 erzeugt wird. Bei einem nochmals anderen Ausführungsbeispiel ist der Motorbetriebsparameter EOP eine Änderung der Motorlast oder des Kraftstoffzu fuhrbefehls FC, wobei die Motorlast allgemein als Funktion des momentanen Wertes des Kraftstoffzufuhrbefehls FC verstanden wird. Bei einem Ausführungsbeispiel des Systems 10 ist beispielsweise die Motorlast als ein Verhältnis des momentanen Wertes des Kraftstoffzufuhrbefehls FC und einer Differenz zwischen einem Maximal- oder "Volllast"-Kraftstoffzufuhrbefehl und einem Minimal- oder "Nulllast"-Kraftstoffzufuhrbefehl definiert. In jedem Fall ist das Steuergerät 34 in diesem Ausführungsbeispiel betriebsfähig, den Schritt 104 durch Überwachen einer Änderungsgeschwindigkeit des Kraftstoffzufuhrbefehls FC oder des von dem Steuergerät 34 als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls FC errechneten Motorlastwertes auszuführen.
  • Soweit es den Algorithmus 100 betrifft, ist der Motorbetriebsparameter EOP allgemein ein solcher, aus dem es ohne Weiteres ermittelt werden kann, ob das Ausgangsdrehmoment des Motors 12 schnell ansteigt, und in diesem Sinne kann der Motorbetriebsparameter EOP jede Kombination aus Motorbeschleunigung, Ladedruckänderung, Änderung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments, Änderung der angewiesenen Kraftstoffmenge und/oder Änderung der Motorlast umfassen. Darüber hinaus kann alternativ der Motorbetriebsparameter sein oder einschließen jeglichen oder mehrere andere oder zusätzliche Parameter, aus denen es sich ermitteln lässt, ob das Motorausgangsdrehmoment rasch zunimmt, einschließlich eines oder mehrerer "virtueller Sensor"-Algorithmen, die dazu ausgelegt sind, einen Motorbetriebsparameter als Funktion eines oder mehrerer anderer Motorbetriebsparameter zu schätzen. Beispiele für solche "virtuelle Sensor"-Algorithmen umfassen und sind nicht beschränkt auf solche, die Ladedruck, Motorausgangsdrehmoment, Turboladerdrehzahl, Motorabgastemperatur, Motorabgasdruck und/oder ähnliches schätzen.
  • Im Anschluss an den Schritt 104 rückt der Algorithmus 100 zum Schritt 106 vor, in dem das Motorsteuergerät 34 betriebsfähig ist, den im Schritt 104 ermittelten Motorbetriebsparameter EOP mit einem geeigneten Schwellenwert TH zu vergleichen. Der Schwellenwert TH ist selbstverständlich abhängig von der Art des Motorbetriebsparameters EOP und sollte in jedem Fall so gewählt sein, dass er ein rasch ansteigendes Motorausgangsdrehmoment angibt, wenn der Motorbetriebsparameter EOP TH übersteigt. Ist zum Beispiel der Motorbetriebsparameter EOP die Motorbeschleunigung, dann sollte der Schwellenwert TH eine Beschleunigungszunahmeschwelle sein, deren Überschreiten ein rasch ansteigendes Motorausgangsdrehmoment angibt. Ist als ein anderes Beispiel der Motorbetriebsparameter EOP die Änderung des vom Fahrer angeforderten Drehmomentes, dann sollte der Schwellenwert TH eine Gaspedaländerungsgeschwindigkeitsschwelle sein, deren Überschreiten ein rasch ansteigendes Motorausgangsdrehmoment angibt. Ist als ein noch anderes Beispiel der Motorbetriebsparameter EOP die Änderung des Ladedrucks, dann sollte der Schwellenwert TH eine Ladedruckänderungsgeschwindigkeitsschwelle sein, deren Überschreiten ein rasch ansteigendes Motorausgangsdrehmoment angibt. Ist als ein weiteres Beispiel der Motorbetriebsparameter EOP die Änderung der angewiesenen Kraftstoffmenge, dann sollte der Schwellenwert TH eine Kraftstoffzumessungsbefehlsänderungsgeschwindigkeitsschwelle sein, deren Überschreiten ein rasch ansteigendes Motorausgangsdrehmoment angibt. Ist als ein noch weiteres Beispiel der Motorbetriebsparameter EOP die Änderung der Motorlast, dann sollte der Schwellenwert TH eine Motorlaständerungsgeschwindigkeitsschwelle sein, deren Überschreiten ein rasch ansteigendes Motorausgangsdrehmoment angibt. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass andere geeignete Schwellenwerte für andere Motorbetriebsparameter verwendet werden können und dass solche anderen Motorbetriebsparameter und Schwellenwerte dafür in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen sollen.
  • Der Algorithmus 100 rückt vom Schritt 106 zum Schritt 108 vor, in dem das Motorsteuergerät 34 dazu betriebsfähig ist festzustellen, ob die Motorkraftstoffzumessung momentan AFC/OFC-limitiert ist. In einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 34 betriebsfähig, den Schritt 108 durch Überwachen des Status des AFC/OFC-Zustandssignals oder -bits auszuführen, welches vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben worden ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen hat das Steuergerät 34 allgemein Kenntnis davon, wann und ob die Motorkraftstoffzumessung wie vorstehend beschrieben AFC/OFC-limitiert ist und in solchen Ausführungsbeispielen kann das Steuergerät 34 dazu betriebsfähig sein, den Schritt 108 durch Überwachen der AFC/OFC-Steuerstrategie mittels einer jeglichen unterschiedlicher bekannter Verfahrensweisen auszuführen. In jedem Fall rückt, falls das Steuergerät 34 im Schritt 108 ermittelt, dass die Motorkraftstoffzumessung momentan AFC/OFC-limitiert ist, die Algorithmusausführung zum Schritt 110 vor, in dem das Steuergerät 34 betriebsfähig ist, das Kraftstoffzumessungssignal F entsprechend der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL zu begrenzen. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 34 dazu betriebsfähig, den Schritt 110 auszuführen durch sofortiges Begrenzen des Kraftstoffzumessungssignals F, mittels des endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsblocks 64, entsprechend wenigstens der vom Block 66 erzeugten Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze. Falls irgendein anderer Kraftstoffzufuhrbegrenzer, der in dem Steuergerät 34 enthalten ist, dem endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 eine niedrigere oder kleinere Kraftstoffzufuhrgrenze zuführt, dann wird das Kraftstoffzumessungssignal F durch den Block 64 auf diese niedrigere oder kleinere Kraftstoffzufuhrgrenze limitiert wer den. Jedoch wird in Fällen, in denen keine niedrigeren oder kleineren Kraftstoffzufuhrgrenzen dem Block 64 zugeführt werden, das vom Block 64 erzeugte maximale Kraftstoffzumessungssignal F entsprechend der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL begrenzt werden. Wie obenstehend beschrieben wird TSFL so ausgewählt, dass das resultierende Motorausgangsdrehmoment auf eine solche Art begrenzt wird, die in einer Limitierung der Drehzahl des Turboladers 18 auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze resultiert. Alternativ kann das Steuergerät 34 im Schritt 110 dazu betriebsfähig sein, die TSFL-Grenze allmählich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf die Motorkraftstoffzumessung wirken zu lassen, d.h. mit der durch TRANS festgelegten Übergangsgeschwindigkeit oder einer anderen geeigneten Geschwindigkeit. In jedem Fall springt der Schritt 110 zurück zum Schritt 108, in dem das Steuergerät 34 wiederum dazu betriebsfähig ist festzustellen, ob die Motorkraftstoffzumessung immer noch AFC/OFC-limitiert ist.
  • Falls/wenn das Steuergerät 34 im Schritt 108 feststellt, dass die Motorkraftstoffzumessung nicht oder nicht mehr AFC/OFC-limitiert ist, rückt die Algorithmusausführung zu den Schritten 112 und 114 vor, in denen das Steuergerät 34 betriebsfähig ist, einen momentanen Wert des Motorbetriebsparameters EOP zu ermitteln und diesen momentanen EOP-Wert mit dem EOP-Schwellenwert TH zu vergleichen. Falls im Schritt 114 EOP nicht mehr über dem Schwellenwert TH liegt, springt die Algorithmusausführung zurück zum Schritt 104. Falls jedoch das Steuergerät 34 im Schritt 114 ermittelt, dass EOP immer noch über dem Schwellenwert TH liegt, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 116 vor, in dem das Steuergerät 34 dazu betriebsfähig ist, einen Zählerwert CNT auf einen Referenzwert zu setzen, z.B. Null. Danach ist das Steuergerät 34 im Schritt 118 dazu betriebsfähig, den Zählerwert CNT mit der Verzögerungsdauer DEL zu vergleichen, und falls CNT kleiner als DEL ist, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 120 vor, in dem das Steuergerät 34 den Zählerwert CNT inkrementiert, bevor sie zum Schritt 118 zurückspringt. Falls/wenn das Steuergerät 34 im Schritt 118 feststellt, dass der Zählerwert CNT den Verzögerungsdauerwert DEL erreicht hat, wird zu den Schritten 122 und 124 vorgerückt, in denen das Steuergerät 34 betriebsfähig ist, wiederum einen momentanen Wert des Motorbetriebsparameters EOP zu ermitteln und diesen momentanen EOP-Wert mit dem EOP-Schwellenwert TH zu vergleichen. Liegt im Schritt 124 EOP nicht mehr über dem Schwellenwert TH, springt die Algorithmusausführung zurück zum Schritt 104. Stellt jedoch das Steuergerät 34 im Schritt 124 fest, dass EOP immer noch über dem Schwellenwert TH liegt, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 126 vor, in dem das Steuergerät 34 dazu betriebsfähig ist, die Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze mit der Übergangsgeschwindigkeit TRANS zu entfernen und danach eine Default-Kraftstoffzumessung zu erlauben. Bei dem in 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 34 dazu betriebsfähig, den Schritt 126 durch lineares Vergrößern, mittels des endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsblocks 64, der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze mit der Übergangsgeschwindigkeit TRANS auszuführen, bis das Kraftstoffzumessungssignal F nur durch den Kraftstoffzufuhrbefehl FC oder durch irgendeinen der anderen in dem Steuergerät 34 enthaltenen Kraftstoffzufuhrbegrenzer limitiert ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Steuergerät 34 im Schritt 126 dazu betriebsfähig sein, die Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze in nicht-linearer Art und Weise zu erhöhen. In jedem Fall wird der Begriff "Default-Kraftstoffzumessung" für die Zwecke dieses Dokuments festgelegt als eine Motorkraftstoffzumessung, zu der es ohne den Algorithmus 100 kommen würde, welche jene ist, die dazu führt, dass der Motor 12 ein Default-Motorausgangsdrehmoment abgibt. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht "Default-Kraftstoffzumessung" demgemäss dem Kraftstoffzufuhrbefehl FC limitiert durch irgendeinen oder mehrere herkömmliche Kraftstoffzufuhrbegrenzungsalgorithmen, die sich innerhalb des Steuergerätes 34 befinden, und der Motor 12 reagiert auf solche Default-Kraftstoffzumessungszustände mit der Erzeugung eines entsprechenden Default-Motorausgangsdrehmomentes. Die Algorithmusausführung springt vom Schritt 126 zurück zum Schritt 104.
  • Gleichzeitig mit der durch die Schritte 104–126 festgelegten Steuerschleife führt der Algorithmus 100 wiederholt auch die Schritte 128 und 130 aus. Im Schritt 128 ist das Motorsteuergerät 34 dazu betriebsfähig, unter Benutzung einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Verfahrensweisen zu ermitteln, ob die Motorkraftstoffzumessung momentan AFC/OFC-limitiert ist. Falls das Steuergerät 34 im Schritt 128 feststellt, dass die Motorkraftstoffzumessung momentan AFC/OFC-limitiert ist, rückt die Algorithmusausführung zum Schritt 130 vor, in dem das Steuergerät 34 betriebsfähig ist, das Kraftstoffzumessungssignal F entsprechend der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL wie vorstehend beschrieben zu begrenzen. Von dem "Nein"-Zweig des Schritts 128 und vom Schritt 130 springt die Algorithmusausführung zurück zum Eingang des Schritts 128.
  • Aus dem Vorstehenden sollte ersichtlich sein, dass der Algorithmus 100 dazu ausgeführt ist, durch Begrenzen des endgültigen Kraftstoffzumessungssignals F das Motorausgangsdrehmoment auf eine Weise zu begrenzen, die in einer Begrenzung der Turboladerdrehzahl auf eine erste maximale Turboladerdrehzahl resultiert, wann immer die Motorkraftstoffzumessung AFC/OFC-limitiert ist. Der Algorithmus 100 ist ferner dazu ausgeführt, einen oder mehrere Motorbetriebsparameter zu überwachen, um zu ermitteln, ob das Motorausgangsdrehmoment rasch auf andauernde Weise ansteigt, wozu es etwa kommen würde, wenn das den Motor 12 tragende Fahrzeug einen Berg hinauffährt oder ähnliches. Unter solchen Bedingungen, wenn ein berechtigtes Bedürfnis für ein erhöhtes Motorausgangsdrehmoment ermittelt wird, wird das Motorausgangsdrehmoment wie soeben beschrieben nur solange begrenzt, wie danach die Motorkraftstoffzumessung AFC/OFC-limitiert ist, und dann wird das Motorausgangsdrehmoment nach einer programmierbaren Verzögerungsdauer und mit einer programmierbaren Übergangsgeschwindigkeit auf seinen Default-Wert zurückgesetzt. Durch dieses Limitieren des Motorausgangsdrehmomentes außer unter Bedingungen eines raschen und andauernden Anstiegs der Motorausgangsdrehmomentanforderung kann die Turboladerdrehzahl für einen beträchtlichen Teil der Motorlebensdauer auf die erste maximale Turboladerdrehzahl begrenzt werden. Wenn ein berechtigtes Bedürfnis für ein erhöhtes Motorausgangsdrehmoment existiert, werden Turboladerdrehzahlen oberhalb der ersten maximalen Turboladerdrehzahlgrenze kurzzeitig und kontrolliert zugelassen.
  • Bezugnehmend nunmehr auf 3 sind Auftragungen von Motorkraftstoffzumessungen und Turboladerdrehzahlen über der Zeit gezeigt, die beispielhafte Motorkraftstoffzumessungen und Turboladerdrehzahlen illustrieren, die sich aus unterschiedlichen Konfigurationen des Algorithmus aus 2 ergeben. Die in 3 dargestellten Wellenformen stellen eine Reihe von Variationen des in einer spezifischen Anwendung implementierten Algorithmus 100 dar, bei der der Motor 12 von einem Bus mit Automatikgetriebe zur Personenbeförderung getragen wird. Es versteht sich, dass die Auftragungen der 3 lediglich zum Zwecke der Illustration einiger der Merkmale des Algorithmus 100 angegeben sind und nicht dazu gedacht sind, den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche in irgendeiner Weise einzuschränken. Die Wellenform 200 betrifft eine vom Fahrer angeforderte Kraftstoffzumessung und stellt das Kraftstoffzumessungssignal F dar, welches sich aus einer Fahrerbetätigung des Gaspedals 42 ohne jegliche AFC/OFC-Limitierung ergeben würde. Das Wellenformsegment 202A ist ein Teil des aktuellen Kraftstoffzumessungssignals F, das von dem endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 erzeugt wird, und stellt das vom Fahrer angeforderte Kraftstoffzumessungssignal 200 begrenzt durch den AFC/OFC-Steuerblock 62 dar. Die Wellenform 200 gibt einen raschen Anstieg der Motorausgangsdrehmomentanforderung an und das Kraftstoffzumessungssignal F wird deshalb zunächst für die Zeitdauer zwischen T0 und T1, wiedergegeben durch das Wellenformsegment 202A, AFC/OFC-limitiert. Zum Zeitpunkt T1 ist die AFC/OFC-Kraftstofflimitierung beendet und ohne den Algorithmus 100 würde das Default-Kraftstoffzumessungssignal F herkömmlicherweise linear bis zu der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzumessung 200 ansteigen, wie durch das Wellenformsegment 202B in 3 dargestellt. Unter solchen Bedingungen würde die resultierende Turboladerdrehzahl 300 auf einen Maximalwert oberhalb einer ersten festgelegten Turboladerdrehzahlgrenze TSL1 (z.B. 90.000 Umdrehungen/min) ansteigen und auch über eine zweite, höhere Turboladerdrehzahlgrenze TSL2 (z.B. 100.000 Umdrehungen/min). In diesem Beispiel entspricht TSL1 einer Bus-Turboladerdrehzahlgrenze, oberhalb derer Turboladerdrehzahlen in bestimmten Busanwendungen als unerwünscht angesehen werden, und TSL2 entspricht einer sogenannten Automobil-Turboladerdrehzahlgrenze, oberhalb derer Turboladerdrehzahlen in allgemeinen Automobilanwendungen als unerwünscht angesehen werden.
  • Bei dem in 3 dargestellten Beispiel, soweit es den Algorithmus 100 betrifft, ist die Änderung der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzumessung 200 der Motorbetriebsparameter EOP und die Änderung der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzumessungsschwelle ist auf beispielsweise 150 mm3/Hub gesetzt. Die Änderung von 40 mm3/Hub auf ungefähr 200 mm3/Hub zum Zeitpunkt T0 ist somit größer als der Schwellenwert von 150 mm3/Hub, und da die vom Fahrer angeforderte Kraftstoffzumessung 200 während der nächsten 18 Sekunden oberhalb 150 mm3/Hub bleibt, entspricht die Änderung der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzumessung einem raschen und andauernden Anstieg der Motorausgangsdrehmomentanforderung. Der Algorithmus 100 schreitet somit durch die Schritte 102–106 zum Schritt 108.
  • Eine Aktivierung der AFC/OFC-Steuerung durch den Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsblock 60 im Anschluss an den Zeitpunkt T0 bewirkt, dass das Kraftstoffzumessungssignal F durch die Schritte 108 und 100 entsprechend der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL begrenzt wird, obwohl das Kraftstoffzumessungssignal F durch die Schritte 128–130 bereits derart begrenzt sein kann. In diesem Beispiel ist die Verzögerungsdauer DEL auf 4 Sekunden gesetzt und somit ist zwischen T1 und T2 das Kraftstoffzumessungssignal F weiter entsprechend TSFL durch die Schritte 116–120 des Algorithmus 100 begrenzt, wie durch das Wellenformsegment 202C angegeben. In dem dargestellten Beispiel ist der endgültige Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 dazu betriebsfähig, das Kraftstoffzumessungssignal F gemäß der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL zu begrenzen, durch Subtrahieren von TSFL von dem durch den Block 60 erzeugten Kraftstoffzufuhrbefehl FC. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der endgültige Kraftstoffmengenermittlungsblock 64 dazu ausgeführt sein, das Kraftstoffzumessungssignal F gemäß TSFL zu begrenzen, indem der maximale Kraftstoffzufuhrbefehlswert FC auf TSFL limitiert wird. Fachleute auf diesem Gebiet werden andere bekannte Kraftstoffbegrenzungsstrategien zum Begrenzen des Kraftstoffzumessungssignals F in Übereinstimmung mit der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL kennen, und jede solche andere bekannte Kraftstoffbegrenzungsstrategie soll in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
  • Im Anschluss an die zwischen T1 und T2 definierte Verzögerungsdauer entfernt der Schritt 126 des Algorithmus die Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL mit einer durch die Übergangsgeschwindigkeit TRANS festgelegten Geschwindigkeit. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel ist TRANS auf 6 Sekunden gesetzt und das Kraftstoffzumessungssignal F geht somit zwischen T2 und T3 linear auf das vom Fahrer angeforderte Kraftstoffzumessungssignal 200 über, wie durch das Wellenformsegment 202C dargestellt. Nach T3 folgt das Kraftstoffzumessungssignal F dem vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzumessungssignal 200 und das vom Motor 12 erzeugte Ausgangsdrehmoment entspricht somit dem Default-Motorausgangsdrehmomentniveau. Falls/wenn die Motorkraftstoffzumessung danach AFC/OFC-limitiert wird (in 3 nicht dargestellt), begrenzen wiederum die Schritte 128–130 des Algorithmus das Kraftstoffzumessungssignal F gemäß der Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze TSFL.
  • Die in 3 gezeigte Turboladerdrehzahl-Wellenform 304 resultiert aus der dargestellten Kraftstoffbegrenzungsstrategie, d.h. DEL = 4 Sekunden und TRANS = 6 Sekunden, wie in 3 wiedergegeben. Mit derart festgelegten DEL und TRANS wird die resultierende Turboladerdrehzahl 304 im Wesentlichen auf die erste Turboladerdrehzahlgrenze TSL1 begrenzt. Zum Vergleich resultiert die Wellenform 302 aus einer Kraftstoffbegrenzungsstrategie ähnlich der in 3 dargestellten, jedoch mit DEL = 0 Sekunden und TRANS = 5 Sekunden. Es zeigt sich, dass mit so definierten DEL und TRANS die resultierende Turboladerdrehzahl 302 TSL1 für eine kurze Zeitdauer um T2 leicht übersteigt, ansonsten jedoch unterhalb TSL1 gehalten wird.
  • Obwohl die Erfindung in der vorstehenden Beschreibung und den Figuren detailliert erläutert und illustriert worden ist, ist selbige als illustrativ und im Charakter nicht beschränkend zu verstehen, wobei es sich versteht, dass lediglich illustrative Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind und dass alle Änderungen und Abwandlungen, die im Geiste der Erfindung vorgenommen werden, geschützt sein sollen.
  • Zusammenfassung
  • Vorrichtung und Verfahren zum Begrenzen von Turboladerdrehzahlen Die Erfindung betrifft ein System zum Begrenzen der Drehzahl eines Turboladers und umfasst Mittel zum Feststellen einer Änderung eines Motorbetriebsparameters, ein Kraftstoffzumessungssystem, welches auf ein Kraftstoffzumessungssignal reagiert, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und ein Steuergerät, welches einen Kraftstoffzufuhrbefehl ermittelt, der unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-(AFC/OFC)-steuerungslimitiert ist und ansonsten nicht AFC/OFC-limitiert ist. Das Steuergerät ist dazu betriebsfähig, das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls zu erzeugen und ferner das Kraftstoffzumessungssignal gemäß einer Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze auf eine Weise zu begrenzen, die die Drehzahl des Turboladers auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze limitiert, wann immer der Kraftstoffzufuhrbefehl AFC/OFC-limitiert ist. Das Steuergerät ist betriebsfähig, die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal zu entfernen, wenn die Änderung des Motorbetriebsparameters einen Schwellenwert übersteigt und der Kraftstoffzufuhrbefehl danach nicht mehr AFC/OFC-limitiert ist.
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Claims (22)

  1. System zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Turboladers, wobei das System aufweist: – ein auf ein Kraftstoffzumessungssignal ansprechendes Kraftstoffsystem, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und – ein Steuergerät, welches einen Kraftstoffzufuhrbefehl ermittelt, der unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff (AFC/OFC)-steuerungsbegrenzt ist und ansonsten nicht AFC/OFC-limitiert ist, wobei das Steuergerät das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls erzeugt und das Steuergerät das Kraftstoffzumessungssignal gemäß einer Turboladerdrehzahlkraftstoffzufuhrgrenze auf eine Weise begrenzt, die die Drehzahl des Turboladers auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze limitiert, wann immer der Kraftstoffzufuhrbefehl AFC/OFC-limitiert ist.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem das Steuergerät eine Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsstrategie umfasst, die betriebsfähig ist, den Kraftstoffzufuhrbefehl als Funktion einer Reihe von Motorbetriebsbedingungssignalen zu ermitteln.
  3. System nach Anspruch 2, bei dem die Kraftstoffzufuhrbefehlsermittlungsstrategie eine AFC/OFC-Steuerstrategie einschließt, die einen Maximalwert des Kraftstoffzufuhrbefehls unter den bestimmten Motorbetriebsbedingungen begrenzt und ansonsten den Maximalwert des Kraftstoffzufuhrbefehls nicht begrenzt.
  4. System nach Anspruch 3, bei dem das Steuergerät ferner eine endgültige Kraftstoffmengenermittlungsstrategie umfasst, die das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion wenigstens des Kraftstoffzufuhrbefehls erzeugt.
  5. System nach Anspruch 4, bei dem das Steuergerät ferner eine Reihe von Kraftstoffbegrenzungsstrategien einschließt, die je einen Kraftstoffbegrenzungswert der endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsstrategie zuführen, wobei die endgültige Kraftstoffmengenermittlungs strategie das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls und der Reihe von Kraftstoffbegrenzungswerten erzeugt.
  6. System nach Anspruch 5, bei dem das Steuergerät ferner eine Turboladerdrehzahlkraftstoffbegrenzungsstrategie einschließt, die eine Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze der endgültigen Kraftstoffmengenermittlungsstrategie zuführt, wobei die endgültige Kraftstoffmengenermittlungsstrategie das Kraftstoffzumessungssignal gemäß der Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze limitiert.
  7. System zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten Turboladers, wobei das System aufweist: – Mittel zum Feststellen einer Änderung eines Motorbetriebsparameters, – ein auf ein Kraftstoffzumessungssignal ansprechendes Kraftstoffzumessungssystem, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und – ein Steuergerät, welches einen Kraftstoffzufuhrbefehl ermittelt, der unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-(AFC/OFC)-steuerungsbegrenzt ist und ansonsten nicht AFC/OFC-limitiert ist, wobei das Steuergerät das Kraftstoffzumessungssignal als Funktion des Kraftstoffzufuhrbefehls erzeugt und das Kraftstoffzumessungssignal gemäß einer Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze auf eine Weise begrenzt, die die Drehzahl des Turboladers auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze limitiert, wann immer der Kraftstoffzufuhrbefehl AFC/OFC-limitiert ist, und wobei das Steuergerät die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal entfernt, wenn die Änderung des Motorbetriebsparameters einen Schwellenwert übersteigt und der Kraftstoffzufuhrbefehl danach nicht länger AFC/OFC-limitiert ist.
  8. System nach Anspruch 7, bei dem der Motorbetriebsparameter die Motorbeschleunigung ist, und bei dem die Mittel zum Feststellen einer Änderung des Motorbetriebsparameters umfassen: – einen Motordrehzahlsensor, der ein die Motordrehzahl angebendes Motordrehzahlsignal erzeugt, und – Mittel zum Feststellen einer Motorbeschleunigung als Funktion des Motordrehzahlsignals.
  9. System nach Anspruch 7, bei dem der Motorbetriebsparameter ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment ist, und bei dem die Mittel zum Feststellen einer Änderung des Motorbetriebsparameters umfassen: – einen Gaspedalsensor, der ein eine Stellung eines Gaspedals bezüglich einer Referenzstellung angebendes Gaspedalsignal erzeugt, und – Mittel zum Feststellen einer Änderung des Gaspedalsignals.
  10. System nach Anspruch 7, bei dem der Motorbetriebsparameter der Turbolader-Ladedruck ist, und bei dem die Mittel zum Feststellen einer Änderung des Motorbetriebsparameters umfassen: – einen Ladedrucksensor, der ein einen Luftdruck in einem Einlasskrümmer des Motors angebendes Ladedrucksignal erzeugt, und – Mittel zum Feststellen einer Änderung des Ladedrucksignals.
  11. System nach Anspruch 7, bei dem der Motorbetriebsparameter die Motorlast ist, und bei dem die Mittel zum Feststellen einer Änderung des Motorbetriebsparameters umfassen: – Mittel, die auf den Kraftstoffzufuhrbefehl ansprechen, um die Motorlast zu bestimmen, und – Mittel zum Feststellen einer Änderung der Motorlast.
  12. System nach Anspruch 7, bei dem der Motorbetriebsparameter der Kraftstoffzufuhrbefehl ist, und bei dem die Mittel zum Feststellen einer Änderung des Motorbetriebsparameters Mittel zum Bestimmen einer Änderung des Kraftstoffzufuhrbefehls aufweisen.
  13. System nach Anspruch 7, bei dem das Steuergerät einen darin gespeicherten Verzögerungswert aufweist, und bei dem das Steuergerät betriebsfähig ist, die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal nach Verstreichen einer durch den Verzögerungswert definierten Zeitdauer im Anschluss an eine den Schwellenwert übersteigende Änderung des Motorbetriebsparameters, wobei der Kraftstoffzufuhrbefehl danach nicht länger AFC/OFC-limitiert ist, zu entfernen.
  14. System nach Anspruch 7, bei dem das Steuergerät einen darin gespeicherten Übergangsgeschwindigkeitswert aufweist, und bei dem das Steuergerät betriebsfähig ist, die Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal mit einer durch den Übergangsgeschwindigkeitswert festgelegten Geschwindigkeit zu entfernen.
  15. Verfahren zum Begrenzen der Drehzahl eines mit einem Verbrennungsmotor, der ein auf ein Kraftstoffzumessungssignal ansprechendes Kraftstoffsystem hat, um dem Motor Kraftstoff zuzuführen, gekoppelten Turboladers, wobei das Kraftstoffzumessungssignal eine Funktion eines Kraftstoffzufuhrbefehls ist, der unter zumindest einem ersten Satz von Motorbetriebsbedingungen Luft/Kraftstoff- oder Sauerstoff/Kraftstoff-(AFC/OFC)-steuerungslimitiert ist und ansonsten nicht AFC/OFC-limitiert ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Begrenzen des Kraftstoffzumessungssignals gemäß einer Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze, wann immer der Kraftstoffzufuhrbefehl AFC/OFC-limitiert ist, um die Drehzahl des Turboladers auf eine erste Turboladerdrehzahlgrenze zu limitieren, – Feststellen einer Änderung eines Motorbetriebsparameters, und – Entfernen der Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal, wenn die Änderung des Motorbetriebsparameters einen Schwellenwert übersteigt und der Kraftstoffzufuhrbefehl danach nicht länger AFC/OFC-limitiert ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Entfernungsschritt ferner das Entfernen der Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal nach Verstreichen einer Verzögerungsdauer im Anschluss an eine den Schwellenwert übersteigende Änderung des Motorbetriebsparameters, wobei der Kraftstoffzufuhrbefehl danach nicht länger AFC/OFC-limitiert ist, umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Entfernungsschritt ferner das Entfernen der Turboladerdrehzahlkraftstoffgrenze aus dem Kraftstoffzumessungssignal mit einer vorgegebenen Übergangsgeschwindigkeit umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Motorbetriebsparameter die Motorbeschleunigung ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Motorbetriebsparameter ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Motorbetriebsparameter der Turbolader-Ladedruck ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Motorbetriebsparameter die Motorlast ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Motorbetriebsparameter der Kraftstoffzufuhrbefehl ist.
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