DE19827627A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE19827627A1 DE19827627A1 DE19827627A DE19827627A DE19827627A1 DE 19827627 A1 DE19827627 A1 DE 19827627A1 DE 19827627 A DE19827627 A DE 19827627A DE 19827627 A DE19827627 A DE 19827627A DE 19827627 A1 DE19827627 A1 DE 19827627A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- internal combustion
- combustion engine
- cylinders
- variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
- F02M26/43—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which exhaust from only one cylinder or only a group of cylinders is directed to the intake of the engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Bei einem Verfahren zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, die zwei Zylinderreihen aufweist, denen jeweils ein Abgasturbolader zugeordnet ist, wird in einer Regeleinheit unter Berücksichtigung von den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Zustandsgrößen ein Stellsignal zur Einstellung mindestens eines Abgasturboladers erzeugt. DOLLAR A Um eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen und jeweils einem Abgasturbolader pro Zylinderreihe gleichmäßig mit Verbrennungsluft zu versorgen, wird zur Regelung der Brennkraftmaschine eine Zustandsgröße im Bereich der Verdichter der Abgasturbolader gemessen und aus der Zustandsgröße gemäß einem gegebenen Regelgesetz eine Regelgröße gebildet, die als Stellsignal einem den wirksamen Turbinenquerschnitt beeinflussenden Stellglied zugeführt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine nach dem Oberbe
griff des Anspruches 1 bzw. 10.
Aus der US 50 90 204 ist eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
mit zwei parallel angeordneten Abgasturboladern bekannt. Die
symmetrisch aufgebaute Brennkraftmaschine besteht aus zwei Zy
linderbänken, denen jeweils ein Abgasturbolader zugeordnet ist.
Die Turbinen werden von den Abgasen im Abgasstrang jeweils ei
ner Zylinderbank angetrieben; der da zugehörige Verdichter sitzt
in dem dieser Zylinderbank zugeordneten Ansaugkanal.
Um den Ladedruck in den Ansaugkanälen beider Zylinder auf glei
chem Niveau zu halten ist eine Regeleinheit vorgesehen, die ei
nen Differenzdruck zwischen den Ladedrücken in den Ansaugkanä
len stromab der Verdichter ausgleicht. Bei einer festgestellten
Abweichung wird ein Regelsignal erzeugt wird, das zur Einstel
lung einer Drossel herangezogen wird, welche in einer Bypass
leitung zur jeweiligen Turbine angeordnet ist. Hierdurch kann
die Turbinenleistung und folglich auch die Verdichterleistung
beeinflußt werden, woraufhin sich ein angepaßter Ladedruck im
Ansaugtrakt einstellt.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß sich aufgrund der Eigen
dynamik des aus Turbinen, Verdichtern und Drosseln bestehenden
zu regelnden Systems der gewünschte Ladedruckausgleich zwischen
den beiden Ansaugkanälen erst mit zeitlicher Verzögerung ein
stellt. Der Regeleingriff an der Drossel im Bypass zur Turbine
bewirkt zunächst eine Änderung des Abgasgegendrucks stromauf
der Turbine, der zu einer geänderten Turbinenleistung führt,
die sich wiederum zeitverzögert auf den Ladedruck auswirkt.
Insbesondere im instationären Betrieb der Brennkraftmaschine
kann sich aufgrund der zeitverzögerten Umsetzung des Regelein
griffs zeitweise eine unerwünschte Ladedruckdifferenz zwischen
den Ansaugkanälen der beiden Zylinderreihen einstellen, woraus
eine ungleichmäßige Beladung der Zylinder beider Zylinderreihen
mit Verbrennungsluft resultieren kann.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine aufgeladene
Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen und jeweils einem
Abgasturbolader pro Zylinderreihe gleichmäßig, insbesondere
über alle Betriebspunkte und im instationären Betrieb, mit Ver
brennungsluft zu versorgen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An
spruches 1 bzw. 10 gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Zustandsgröße des
Motors unmittelbar im Verdichter oder im Bereich eines Verdich
ters gemessen, insbesondere eine Zustandsgröße, die proportio
nal zum Luftmassenstrom durch den Verdichter ist. Es wird da
durch der Regelung eine Zustandsgröße zugrunde gelegt, die ein
Maß für die Beschickung der Zylinderreihen mit Verbrennungsluft
darstellt. Zweckmäßig wird eine Zustandsgröße im Bereich des
Verdichtereintritts gemessen.
Das erzeugte Stellsignal wird einem Stellglied zugeführt, das
unmittelbar den wirksamen Turbinenquerschnitt beeinflußt.
Zweckmäßig sind die Turbinen beider Abgasturbolader mit varia
bel einstellbarer Turbinengeometrie versehen. Über das Stell
glied kann der wirksame Turbinenquerschnitt eingestellt werden,
wobei dem Stellglied ein in der Regeleinheit gemäß der verwen
deten Regelvorschrift erzeugtes Stellsignal zugeführt wird. Je
nach verwendeter Regelstrategie kann die Zustandsgröße über die
Einstellung einer oder beider variabler Turbinengeometrien ein
geregelt werden.
Insbesondere das instationäre Verhalten der Brennkraftmaschine
verbessert sich, weil Regelabweichungen direkt erfaßt und
schneller ausgeglichen werden können. Durch beide Verdichter
wird der gleiche Luftmassenstrom durchgesetzt, etwaige Unter
schiede, die sich beispielsweise aus Fertigungstoleranzen erge
ben können, werden ausgeglichen, was verbesserte Bedingungen
hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und niedrigen Abgasemissionen
zur Folge hat. Die Regelstrecke wird auf Größen und Motorkompo
nenten beschränkt, die einen unmittelbaren Einfluß auf den
durchgesetzten Luftmassenstrom haben.
Als besonders einfacher und schnell durchzuführender Regelungs
typ kann eine Differenz-Regelung eingesetzt werden, bei der
vorteilhaft die Differenz von zwei veränderlichen, physikali
schen Motor-Zustandsgrößen im Bereich des Verdichtereintritts
gemessen wird. Als Zustandsgrößen kommen bevorzugt der Luft
massenstrom am Verdichtereintritt, die Drehzahl des Abgasturbo
laders oder der Diffusordruck in Betracht, welcher im Ein
trittsbereich der Verdichterdiffusoren der Turbolader abgegrif
fen wird. Von diesen Zustandsgrößen wird die Differenz zwischen
den beiden Abgasturboladern gemessen, zweckmäßig mit Hilfe ei
nes Differenzen-Sensors, und der Regelung zugrunde gelegt. Bei
der Differenz-Regelung wird in vorteilhafter Weise der Diffe
renzwert auf einen Referenzwert eingeregelt, der zweckmäßig
Null ist, so daß die Zustandsgrößen im Bereich beider Verdich
tereintritte den gleichen Sollwert einnehmen.
Gemäß einer anderen Regelung wird die Zustandsgröße nur eines
Abgasturboladers mit einer Sollgröße verglichen, ein Differenz
wert aus der Differenz der Zustandsgrößen des ersten und des
zweiten Abgasturboladers gebildet, die Zustandsgröße des ersten
Abgasturboladers und der Differenzwert addiert und zumindest
eine der beiden Zustandsgrößen soweit variiert, bis der Diffe
renzwert einen Referenzwert, insbesondere Null, einnimmt. In
dieser Ausführung übernimmt der Abgasturbolader, dessen Zu
standsgröße mit der Sollgröße verglichen wird, die Aufgabe ei
nes Führungselements; die Zustandsgröße dieses Turboladers wird
zunächst auf den Sollwert geregelt. Der andere Abgasturbolader
wird dem führenden Abgasturbolader nachgeführt, indem die Dif
ferenz der Zustandsgröße dieses Turboladers zur Zustandsgröße
des führenden Turboladers auf Null geregelt wird, so daß die
Zustandsgrößen beider Turbolader den gleichen Wert einnehmen.
Die Aufteilung in führenden und nachfolgenden Turbolader hat
den Vorteil, daß nur der absolute Sollwert für die Zustandsgrö
ße des führenden Turboladers vorgegeben werden muß, wohingegen
die Zustandsgröße des nachfolgenden Turboladers über die ein
fach durchzuführende und regelungstechnisch robuste Differenz
regelung eingestellt wird.
Die Sollgröße kann aus einem in der Regeleinheit abgespeicher
ten Verdichterkennfeld ausgelesen werden, das bei unterschied
lichen Turbolader-Drehzahlen den Zusammenhang zwischen Massen
durchsatz und Totaldruckverhältnis darstellt. In dem Kennfeld
können eine Vielzahl von Motor-Betriebslinien für bestimmte Po
sitionen der variablen Turbinengeometrie und bestimmte Motor
drehzahlen für verschiedene Motorlasten und Motorbetriebsarten
wie befeuerter Betrieb oder Motorbremsbetrieb abgelegt werden.
Gegebenenfalls kann auch eine Abgasrückführungs-Einrichtung
vorgesehen werden, die eine Rückführungsleitung und ein ein
stellbares, insbesondere regelbares Sperrventil umfaßt. In die
sem Fall können im Verdichterkennfeld auch Zustandsgrößen für
den Abgasrückführbetrieb abgelegt werden.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den
weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnun
gen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschi
ne mit zwei Zylinderreihen und einem Abgasturbolader
pro Zylinderreihe,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Verdichter eines Abgastur
boladers.
Die in Fig. 1 dargestellte Brennkraftmaschine 1 eines Kraft
fahrzeugs weist zwei Zylinderreihen 2, 3 mit jeweils mehreren
Zylindern auf. Um den Zylindern verdichtete Verbrennungsluft
zuzuführen, ist jeder Zylinderreihe 2, 3 jeweils ein Abgastur
bolader 4, 7 zugeordnet. Der der Zylinderreihe 2 zugeordnete
Abgasturbolader 4 besteht aus einer Turbine 5 in einer ersten
Abgasleitung 14, die von der ersten Zylinderreihe 2 abzweigt,
und einem über eine Welle mit der Turbine 5 verbundenen Ver
dichter 6 in einer ersten Ansaugleitung 10. Der der zweiten Zy
linderreihe 3 zugeordnete Abgasturbolader 7 ist spiegelbildlich
zum ersten Abgasturbolader 4 angeordnet; der zweite Abgasturbo
lader 7 besteht aus einer Turbine 8 in einer zweiten Abgaslei
tung 15, die von der zweiten Zylinderreihe 3 abzweigt, und ei
nem über eine Welle mit der Turbine 8 verbundenen Verdichter 9
in einer zweiten Ansaugleitung 11.
Die beiden Ansaugleitungen 10, 11 münden stromab der Verdichter
6, 9 in einen gemeinsamen Ansaugleitungsstrang 12, über den die
verdichtete Frischluft mit dem für beide Zylinderreihen 2, 3
einheitlichen Ladedruck p2S dem Motor zugeführt wird. Vor dem
Eintritt in ein Sammelrohr des Motors wird die verdichtete Luft
in eine Ladeluftkühler 13 gekühlt.
Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, die Ansaugleitungen für
beide Zylinderreihen getrennt auszuführen, so daß keine Druck
durchmischung zwischen den beiden Ansaugleitungen möglich ist
und jede Zylinderreihe mit dem von dem zugehörigen Verdichter
gelieferten Ladedruck beschickt wird.
Die Abgasleitungen 14, 15 sind für die beiden Zylinderreihen 2,
3 getrennt ausgeführt, so daß jede Turbine 5, 8 mit einem sepa
raten Abgasgegendruck p3 beaufschlagt wird. Auch hier kann es
gegebenenfalls zweckmäßig sein, eine Verbindung zwischen den
beiden Abgasleitungen 14, 15 zu schaffen, um einen Druckaus
gleich herzustellen.
Beide Abgasturbolader 4, 7 sind mit einer variabel einstellba
ren Turbinengeometrie ausgestattet, die es ermöglicht, den
wirksamen Turbinenquerschnitt zu erweitern bzw. zu reduzieren.
Die variable Turbinengeometrie ist im Ausführungsbeispiel als
verstellbares Leitgitter 16 an der ersten Turbine 5 bzw. 17 an
der zweiten Turbine 8 realisiert, das über Stellglieder 18, 19
in die gewünschte Position verstellt werden kann. Die Stell
glieder 18, 19 werden von Energiequellen 20, 21 mit Stellener
gie - je nach Typ des Stellglieds Druck oder Spannung - ver
sorgt. Zur Einstellung der Leitgitter 16, 17 sind die Stell
glieder 18, 19 über Signalleitungen 22, 23 mit einer Regel
einheit 24 verbunden, in der Stellsignale St1, St2 erzeugt wer
den, wobei die Stellsignale St1, St2 für die Stellglieder 18,
19 in Modulatoren 25, 26 in ein den Energiequellen 20, 21 phy
sikalisch entsprechendes Signal umgewandelt werden.
Die Stellglieder 18, 19 können über eine Kommunikationsleitung
36 unmittelbar miteinander verbunden sein. Über die Kommunika
tionsleitung 36 wird zweckmäßig ein Signalaustausch vorgenom
men, um beide Turbinen auf den gleichen wirksamen Turbinenquer
schnitt einzustellen. Es kann angezeigt sein, den ersten Turbo
laders 4 als Führungs-Turbolader auszubilden, der auf eine ge
wünschte Sollgröße eingeregelt wird, und den zweiten Turbolader
7 dem ersten Turbolader 4 nachfolgen zu lassen. Über die Kommu
nikationsleitung 36 kann ein erster, ungeregelter Abgleich zwi
schen den Turbinen 5, 8 beider Turbolader vorgenommen werden.
Weiterhin ist eine Abgasrückführungs-Einrichtung 27 vorgesehen,
die Rückführleitungen 28, 29 mit Sperrventilen 31, 32 umfaßt,
wobei die erste Rückführleitung 28 Abgas der ersten Zylinder
reihe 2 zum gemeinsamen Ansaugleitungsstrang 12 und entspre
chend die zweite Rückführleitung 29 Abgas der zweiten Zylinder
reihe 3 ebenfalls zum gemeinsamen Ansaugleitungsstrang 12 rück
führt. Die Sperrventile 30, 31 werden von Stellsignalen gesteu
ert, die über Signalleitungen 32, 33 von der Regeleinheit 24
übertragen werden.
Um beide Zylinderreihen 2, 3 gleichmäßig mit Verbrennungsluft
zu versorgen, werden die Turbinen 5, 8 beider Abgasturbolader
4, 7 über ihre Stellglieder 18, 19 mit Hilfe der Stellsignale
St1, St2 der Regeleinheit 24 so geregelt, daß sich eine ge
wünschte Turbinenleistung für die beiden Turbinen 5, 8 und dar
aus resultierend eine gewünschte Luftbeschickung jeder Zylin
derreihe 2, 3 einstellt. Zur Regelung werden Zustandsgrößen Z1,
Z2 im Eintrittsbereich der Verdichter 6, 9 gemessen und diese
einem Bauteil 34 zugeführt, das als Differenzenbilder ausge
führt ist, in dem als resultierende Zustandsgröße Z die Diffe
renz der beiden Zustandsgrößen Z1, Z2 ermittelt wird. In dieser
Ausführung bildet das Bauteil 34 einen Teil der Regeleinheit
24.
Alternativ kann das Bauteil 34 als Differenz-Meßglied ausgebil
det sein, mit dem unmittelbar die Differenz der die Zustands
größen Z1, Z2 repräsentierenden Meßwerte aufgenommen werden
kann. Die Differenz wird anschließend als Zustandsgröße Z der
Regeleinheit 24 über die Signalleitung 35 zugeleitet.
Als Zustandsgrößen können der Luftmassenstrom am Verdichterein
tritt, die Drehzahl des Abgasturboladers oder der Druck, der im
Eintritt eines Diffusors der Turbine anliegt, gemessen werden.
In der Regeleinheit 24 wird die Zustandsgröße z zur Erzeugung
der Stellsignale St1, St2 aufbereitet. Die Regeleinheit 24 kom
muniziert mit einem Speicher 37, in dem ein Verdichterkennfeld
abgelegt ist. Aus dem Verdichterkennfeld kann in Abhängigkeit
des Betriebszustands der Brennkraftmaschine die Sollgröße aus
gelesen und in der Regeleinheit 24 zum Vergleich mit der Zu
standsgröße Z verarbeitet werden. Insbesondere durch einen ein
fachen Vergleich der Zustandsgröße mit der Sollgröße, insbeson
dere mit Sollgröße Null, können Stellsignale St1, St2 für die
Stellglieder 18, 19 der variablen Turbinengeometrien erzeugt
werden.
Als zusätzliche zu berücksichtigende Größe kann der Regelein
heit über die Signalleitung 38 der Ladedruck p2S zugeführt wer
den.
In der Regeleinheit 24 können vorgegebene Verdichter-
Betriebsgrenzen berücksichtigt werden, um unzulässig hohe Bela
stungen zu vermeiden. Durch die Beachtung der Verdichter-
Betriebsgrenzen kann außerdem verhindert werden, daß die Posi
tionen der Turbinenleitgitter der beiden Turbinen zu weit aus
einanderdriften. Bei einer Differenzregelung kann der nachge
führte Abgasturbolader 7 so vorgesteuert werden, daß ein maxi
mal zulässiger Abstand der Betriebspunkte beider Verdichter
eingehalten wird.
Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Verdichter 6,
der ein Verdichterrad 39 und einen Diffusor 40 aufweist, wel
cher dazu dient, die vom Verdichterrad beschleunigte Luft mög
lichst ohne Verluste zu verlangsamen, wodurch Druck und Tempe
ratur der Luft ansteigen. Im Bereich des Diffusoreintritts 41
ist in einer Gehäusebohrung ein Drucksensor 43 zur Aufnahme des
Diffusordrucks angeordnet. Der Diffusordruck wird als Zustands
größe dem Differenzenbilder zugeführt, in dem durch Differenz
bildung der Diffusordrücke der beiden Verdichter die Zustands
größe Z gebildet wird.
Die verdichtete und erwärmte Luft verläßt den Verdichter 6 über
den Diffusoraustritt 42.
Das Verfahren und die Vorrichtung können sowohl für den befeu
erten Betrieb als auch für den Motorbremsbetrieb eingesetzt
werden.
Claims (17)
1. Verfahren zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschi
ne, die zwei Zylinderreihen (2, 3) aufweist, wobei jeder Zylin
derreihe (2, 3) ein Abgasturbolader (4, 7) zugeordnet ist, und
mit einer Regeleinheit (24), in der unter Berücksichtigung von
den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Zu
standsgrößen (Z, Z1, Z2) ein Stellsignal (St1, St2) zur Einstel
lung mindestens eines Abgasturboladers (4, 7) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Regelung der Brennkraftmaschine (1) eine Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) im Bereich der Verdichter (6, 9) der Abgasturbola der (4, 7) gemessen wird,
daß aus der Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) gemäß einem gegebenen Re gelgesetz eine Regelgröße gebildet wird,
die als Stellsignal (St1, St2) einem den wirksamen Turbinen querschnitt beeinflussenden Stellglied (18, 19) zugeführt wird.
daß zur Regelung der Brennkraftmaschine (1) eine Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) im Bereich der Verdichter (6, 9) der Abgasturbola der (4, 7) gemessen wird,
daß aus der Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) gemäß einem gegebenen Re gelgesetz eine Regelgröße gebildet wird,
die als Stellsignal (St1, St2) einem den wirksamen Turbinen querschnitt beeinflussenden Stellglied (18, 19) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelgröße aus dem Differenzwert von zwei Zustandsgrö
ßen (Z1, Z2) des ersten und des zweiten Abgasturboladers (4, 7)
gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Differenzwert auf einen Referenzwert geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Referenzwert gleich Null ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zum Luftmassenstrom durch den Verdichter (6, 9) pro
portionale Zustandsgröße (Z1, Z2) gemessen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) der Luftmassenstrom am Ver
dichtereintritt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) die Drehzahl des Abgasturbo
laders ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zustandsgröße (Z, Z1, Z2) der Diffusordruck im Bereich
des Eintritts des Diffusors ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine mit der Regelgröße zu vergleichende Sollgröße aus ei
nem in der Regeleinheit (24, 27) abgespeicherten Verdichter
kennfeld ausgelesen wird.
10. Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftma
schine, insbesondere Vorrichtung zur Durchführung des Verfah
rens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die zwei Zylinderreihen
(2, 3) aufweist, wobei jeder Zylinderreihe (2, 3) ein Abgastur
bolader (4, 7) zugeordnet ist, und mit einer Regeleinheit (24),
in der unter Berücksichtigung von den Betriebszustand der
Brennkraftmaschine kennzeichnenden Zustandsgrößen (Z, Z1, Z2)
ein Stellsignal (St1, St2) zur Einstellung mindestens eines Ab
gasturboladers (4, 7) erzeugbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Verdichter (6, 9) Sensoren (43) zur Erzeu gung von Meßsignalen angeordnet sind, wobei die Meßsignale die Zustandsgrößen (Z, Z1, Z2) der Brennkraftmaschine repräsentie ren,
daß die Meßsignale der Regeleinheit (24) zuführbar sind und daß die Meßsignale in der Regeleinheit (24) mit einer Soll größe zur Erzeugung des Stellsignals (St1, St2) vergleichbar sind,
das einem den wirksamen Turbinenquerschnitt beeinflussenden Stellglied (18, 19) zuführbar ist.
daß im Bereich der Verdichter (6, 9) Sensoren (43) zur Erzeu gung von Meßsignalen angeordnet sind, wobei die Meßsignale die Zustandsgrößen (Z, Z1, Z2) der Brennkraftmaschine repräsentie ren,
daß die Meßsignale der Regeleinheit (24) zuführbar sind und daß die Meßsignale in der Regeleinheit (24) mit einer Soll größe zur Erzeugung des Stellsignals (St1, St2) vergleichbar sind,
das einem den wirksamen Turbinenquerschnitt beeinflussenden Stellglied (18, 19) zuführbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Turbinen (5, 8) beider Abgasturbolader (4, 7) mit va
riabel einstellbarer Turbinengeometrie ausgestattet sind und
das Stellsignal (St1, St2) einem Stellglied (18, 19) zur verän
derlichen Einstellung der Turbinengeometrie zuführbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des Eintritts (41) eines Diffusors (40) des Ver
dichters (6, 9) ein Drucksensor (43) zur Aufnahme des Diffusor
drucks vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Abgasrückführungs-Einrichtung (27) vorgesehen ist,
über die Abgas aus dem Abgasstrang dem Ansaugtrakt der Brenn
kraftmaschine (1) zuführbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Rückführleitung (28, 29) der Abgasrückführungs-
Einrichtung (27) ein Sperrventil (30, 31) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansaugleitungen (10, 11) des Ansaugtrakts stromab der
beiden Verdichter (6, 9) der Abgasturbolader (4, 7) in einen
gemeinsamen Ansaugleitungsstrang (12) münden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem gemeinsamen Ansaugleitungsstrang (12) ein Ladeluft
kühler (13) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abgasleitungen (14, 15) der beiden Zylinderreihen (2,
3) der Brennkraftmaschine (1) miteinander verbunden sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19827627A DE19827627C2 (de) | 1998-06-20 | 1998-06-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
SE9902083A SE517494C2 (sv) | 1998-06-20 | 1999-06-04 | Förfarande och anordning för reglering av en överladdad förbränningsmotor |
IT1999RM000398A IT1306865B1 (it) | 1998-06-20 | 1999-06-18 | Procedimento e dispositivo per la regolazione di un motore acombustione interna sovralimentato. |
US09/336,720 US6202414B1 (en) | 1998-06-20 | 1999-06-21 | Method and apparatus for regulating a supercharged internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19827627A DE19827627C2 (de) | 1998-06-20 | 1998-06-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19827627A1 true DE19827627A1 (de) | 1999-12-23 |
DE19827627C2 DE19827627C2 (de) | 2000-06-15 |
Family
ID=7871573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19827627A Expired - Fee Related DE19827627C2 (de) | 1998-06-20 | 1998-06-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6202414B1 (de) |
DE (1) | DE19827627C2 (de) |
IT (1) | IT1306865B1 (de) |
SE (1) | SE517494C2 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2792966A1 (fr) * | 1999-01-14 | 2000-11-03 | Daimler Chrysler Ag | Moteur a combustion interne equipe d'une unite pilotable de reglage du debit de refoulement d'air d'alimentation |
EP1302646A3 (de) * | 2001-10-15 | 2005-06-08 | Nissan Motor Company, Limited | Regelung von luftverdichtenden Brennkraftmaschinen mit Abgasrückführung und mehreren Turboladern |
FR2865770A1 (fr) * | 2004-01-29 | 2005-08-05 | Bosch Gmbh Robert | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne ayant au moins deux turbocompresseurs de gaz d'echappement |
EP2006507A1 (de) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | ABB Turbo Systems AG | Regelung eines Aufladesystems für Brennkraftmaschinen |
DE10320056B4 (de) * | 2003-05-06 | 2015-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Ladedruckes einer Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19858293C1 (de) * | 1998-12-17 | 2000-03-09 | Daimler Chrysler Ag | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie |
US6360541B2 (en) * | 2000-03-03 | 2002-03-26 | Honeywell International, Inc. | Intelligent electric actuator for control of a turbocharger with an integrated exhaust gas recirculation valve |
US6357234B1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-03-19 | Caterpillar Inc. | Turbocharger system with turbines having independently controlled variable nozzles |
US6484499B2 (en) * | 2001-01-05 | 2002-11-26 | Caterpillar, Inc | Twin variable nozzle turbine exhaust gas recirculation system |
US6484500B1 (en) * | 2001-08-27 | 2002-11-26 | Caterpillar, Inc | Two turbocharger engine emission control system |
US6550247B1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-04-22 | Caterpillar Inc | Multiple parallel turbocharger control with discrete step nozzles |
JP4168809B2 (ja) * | 2003-04-03 | 2008-10-22 | いすゞ自動車株式会社 | Egr付き排気過給エンジン |
EP1640595A1 (de) * | 2004-09-22 | 2006-03-29 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Aufgeladene Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
JP4300364B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2009-07-22 | 日産自動車株式会社 | 可変過給システムの過給圧調整装置 |
DE102006009295A1 (de) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Daimlerchrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
US8209109B2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-06-26 | Ford Global Technologies, Llc | Method for compensating an operating imbalance between different banks of a turbocharged engine |
US7801665B2 (en) | 2007-07-13 | 2010-09-21 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling cylinder mixture and turbocharger operation |
US7770393B2 (en) * | 2007-07-13 | 2010-08-10 | Ford Global Technologies, Llc | Control of turbocharger imbalance |
US7640794B2 (en) * | 2007-09-06 | 2010-01-05 | Ford Global Technologies, Llc | Airflow balance for a twin turbocharged engine system |
DE102008048681B4 (de) * | 2008-09-24 | 2019-08-08 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit zwei Ladern und Verfahren zum Betreiben derselben |
US8096124B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-01-17 | Caterpillar Inc. | Exhaust system having parallel asymmetric turbochargers and EGR |
GB2487250B (en) * | 2011-01-25 | 2017-04-26 | Cummins Ltd | Compressor |
US8726658B2 (en) * | 2011-07-22 | 2014-05-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for exhaust gas recirculation |
US9574489B2 (en) | 2012-06-07 | 2017-02-21 | Boise State University | Multi-stage turbo with continuous feedback control |
FR3008957B1 (fr) * | 2013-07-23 | 2015-08-14 | Eurocopter France | Installation motrice trimoteur regulee pour un aeronef a voilure tournante |
US9631629B2 (en) * | 2013-09-11 | 2017-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for low-pressure exhaust gas recirculation |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4660382A (en) * | 1984-02-29 | 1987-04-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Device for controlling the supercharging pressure of a turbocharger |
DE3832965A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur ladedruckregelung |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4416572C1 (de) * | 1994-05-11 | 1995-04-27 | Daimler Benz Ag | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
DE19615033A1 (de) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zum Erkennen von Drehzahlabweichungen zwischen zwei Abgasturboladern |
-
1998
- 1998-06-20 DE DE19827627A patent/DE19827627C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-04 SE SE9902083A patent/SE517494C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1999-06-18 IT IT1999RM000398A patent/IT1306865B1/it active
- 1999-06-21 US US09/336,720 patent/US6202414B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4660382A (en) * | 1984-02-29 | 1987-04-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Device for controlling the supercharging pressure of a turbocharger |
DE3832965A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur ladedruckregelung |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2792966A1 (fr) * | 1999-01-14 | 2000-11-03 | Daimler Chrysler Ag | Moteur a combustion interne equipe d'une unite pilotable de reglage du debit de refoulement d'air d'alimentation |
US6314737B1 (en) | 1999-01-14 | 2001-11-13 | Daimler Chrysler Ag | Internal combustion engine having an activatable boost air delivery capacity adjusting |
EP1302646A3 (de) * | 2001-10-15 | 2005-06-08 | Nissan Motor Company, Limited | Regelung von luftverdichtenden Brennkraftmaschinen mit Abgasrückführung und mehreren Turboladern |
DE10320056B4 (de) * | 2003-05-06 | 2015-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Ladedruckes einer Brennkraftmaschine |
FR2865770A1 (fr) * | 2004-01-29 | 2005-08-05 | Bosch Gmbh Robert | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne ayant au moins deux turbocompresseurs de gaz d'echappement |
EP2006507A1 (de) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | ABB Turbo Systems AG | Regelung eines Aufladesystems für Brennkraftmaschinen |
WO2009000807A1 (de) | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Abb Turbo Systems Ag | Regelung eines aufladesystems für brennkraftmaschinen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9902083D0 (sv) | 1999-06-04 |
US6202414B1 (en) | 2001-03-20 |
ITRM990398A0 (it) | 1999-06-18 |
SE9902083L (sv) | 1999-12-21 |
DE19827627C2 (de) | 2000-06-15 |
ITRM990398A1 (it) | 2000-12-18 |
SE517494C2 (sv) | 2002-06-11 |
IT1306865B1 (it) | 2001-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19827627C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine | |
EP0084037B2 (de) | Einrichtung zum steueren des ladedrucks bei einer mit aufladung betriebenen brennkraftmaschine | |
DE102014216251B4 (de) | Lernen der übertragungsfunktion des hubs des agr-ventils und der strömung des agr-ventils | |
DE102004004490B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Abgasturboladern | |
DE102014204232A1 (de) | Verfahren und systeme zur aufladungsregelung | |
DE10152803A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einer Abgasrückführungsvorrichtung | |
DE10320056B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Ladedruckes einer Brennkraftmaschine | |
DE102008031941A1 (de) | Luftstromausgleich für ein Motorsystem mit Twin-Turboladung | |
DE102005015609A1 (de) | Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine | |
DE102004056894A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Ladedrucks einer Brennkraftmaschine | |
DE102017009583B3 (de) | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine | |
DE102012220309A1 (de) | Kompressordurchflusssteuerung | |
DE102014217591B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Abgasrückführventils einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung | |
DE102016120164A1 (de) | Verfahren und Systeme für offene Schleifen- und geschlossene Schleifensteuerung eines Abgasrückführungssystems | |
DE102010043897B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors | |
EP2923073B1 (de) | Verfahren zum betrieb einer fremdgezündeten brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader | |
DE102015216105A1 (de) | Verfahren zur Regelung des Ladedrucks einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Verdichtern und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens | |
DE102015216261A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Stellgröße für einen Ladersteller einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung | |
DE10241884B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE102010038326B4 (de) | Erhöhung des Abgasrückführstroms oder der Abgasrückführrate bei bereits offenem Abgasrückführventil | |
DE102015120910A1 (de) | Rückstandserfassung und Ausgleich für das stufenlos variable Verdichterrückführungsventil | |
DE102020208938A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines zweistufigen Aufladungssystems, Steuergerät und ein Kraftfahrzeug | |
DE102005023260A1 (de) | Verfahren zur Regelung eines Abgasturboladers | |
DE10224686A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Ladedrucks mindestens zweier Verdichter einer Brennkraftmaschine | |
DE19728352C1 (de) | Verfahren zur Regelung der Aufladung einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit verstellbarer Turbinengeometrie |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140101 |