SE526009C2 - Method and apparatus for controlling the charge pressure of at least two compressors for an internal combustion engine - Google Patents
Method and apparatus for controlling the charge pressure of at least two compressors for an internal combustion engineInfo
- Publication number
- SE526009C2 SE526009C2 SE0301496A SE0301496A SE526009C2 SE 526009 C2 SE526009 C2 SE 526009C2 SE 0301496 A SE0301496 A SE 0301496A SE 0301496 A SE0301496 A SE 0301496A SE 526009 C2 SE526009 C2 SE 526009C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- setpoint
- charge pressure
- compressors
- ntus
- output quantity
- Prior art date
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
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- 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
- 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
-
- 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
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1413—Controller structures or design
- F02D2041/1418—Several control loops, either as alternatives or simultaneous
- F02D2041/1419—Several control loops, either as alternatives or simultaneous the control loops being cascaded, i.e. being placed in series or nested
-
- 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
Description
j... ft f rn w,,_ V _; o; man: . , 0 ' 0 ' ' ° ' o o \..» -_,. J s.. . :n :Og 1,' 2 2, 2 'Ä I " .- 2 Särskilt fördelaktigt är det om som utgående storhet för de åtminstone två kompres- sorna väljs ett turbinvarvtal. På detta sätt säkerställes att turbinvarvtalet hos de åt- minstone två kompressorema är väsentligen lika och att en skada på en turbin till en kompressor på grund av mycket olika turbinvarvtal hos de åtminstone två kompres- sorema kan undvikas. j ... ft f rn w ,, _ V _; O; man:. , 0 '0' '°' o o \ .. »-_ ,. J s ... : n: Og 1, '2 2, 2' Ä I ".- 2 It is particularly advantageous if a turbine speed is selected as the output quantity for the at least two compressors. In this way it is ensured that the turbine speed of the at least two compressors are substantially the same and that damage to a turbine to a compressor due to very different turbine speeds of the at least two compressors can be avoided.
Det är även fördelaktigt om börvärdet för den utgående storheten korrigeras, utgå- ende från ett modellvärde i beroende av regleringsavvikelsen. På detta sätt är det möjligt att genomföra en íörreglering av börvärdet för den utgående storheten och att höja dynamiken hos laddningstrycksregleringen.It is also advantageous if the setpoint for the outgoing quantity is corrected, based on a model value depending on the regulation deviation. In this way, it is possible to carry out an initial control of the setpoint for the output quantity and to increase the dynamics of the charge pressure control.
Särskilt fördelaktigt är det dessutom om modellvärdet anpassas i beroende av den genomförda korrigeringen. På detta sätt är det möjligt att åstadkomma en förbättring av förregleringen av börvärdet för den utgående storheten och därmed en ytterligare höjning av dynamiken hos laddningstrycksregleringen.It is also particularly advantageous if the model value is adjusted depending on the correction made. In this way it is possible to achieve an improvement of the pre-regulation of the setpoint for the output quantity and thus a further increase of the dynamics of the charge pressure control.
Ritning Ett utföringsexempel av uppfinningen visas på ritningen och förklaras närmare i ef- terfölj ande beskrivning.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description.
Fig. 1 är ett blockschema av en förbränningsmotor med två avgasturboladdare och en laddningstrycksreglering, och Fig. 2 är ett blockschema av en anordning för laddningstrycksreglering enligt upp- finningen.Fig. 1 is a block diagram of an internal combustion engine with two exhaust turbochargers and a charge pressure control, and Fig. 2 is a block diagram of a charge pressure control device according to the invention.
Beskrivning av utföringsexemplet F ig. l visas en förbränningsmotor 105 med två cylinderblock l och 2. Vartdera av dessa båda cylinderblock 1 och 2 är utrustat med varsin avgasturboladdare 3 resp. 4. o o nano 0 o 00000 o 0 ' ' . . ° . . , ' , , . o a oo Avgasturboladdaren 3 har en turbín 5 i avgaskanalen till det första cylinderblocket och en därmed hopkopplad kompressor 6 i insugningspartiet. På samma sätt är en turbin 7 till den andra avgasturboladdaren 4 anordnad i avgaskanalen till det andra cylinderblocket 2, och en därmed hopkopplad kompressor 8 är anordnad i insug- ningspartiet. Turbinerna 5 och 7 hos de båda turboladdarna 3 och 4 är på känt sätt vardera utrustad med varsin bypassventil 9 resp. 10. Via dessa bypassventiler 9 och finns det möjlighet att reglera det från vardera av avgasturboladdarna 3, 4 alstra- de laddningstrycket till ett önskat värde. Kompressorerna 6 och 8 till de båda re- spektive turboladdama 3 och 4 matar in laddningsluft till en gemensam insugnings- kanal 11, i vilken finns ett strypspjäll 12 och en lufttryckssensor 13 för mätning av ett laddningstrycksärvärde plär. I utloppet från strypspjället 12 förgrenar sig insug- ningskanalen 11 till de båda cylinderblocken 1 och 2. Den beskrivna anordningen är känd genom den redan inledningsvis nämnda DE-Cl-198 32 020. Därvid är dessut- om ett ställorgan 14 anordnat, t.ex. en taktventil, som samtidigt reglerar de båda by- passventilerna 9 och 10 till avgasturboladdarna 3 resp. 4. Laddningstrycket hos de ~ båda avgasturboladdarna 3 och 4 är i stället för med bypassventilerna 9 och 10 även reglerbara via geometrin hos turbinerna 5 resp. 6. Vid felfri funktion hos de båda av- gasturboladdama 3 och 4 är en första laddningstrycksregulator 17 förbunden med inloppet till ställorganet 14. Laddningstrycket hos de båda avgasturboladdarna 3 och 4 regleras i detta felfria fall således av en sluten reglerkrets med den första ladd- ningstrycksregulatorn 17, som exempelvis kan vara utformad som en PID-regulator.Description of the working example F ig. 1 shows an internal combustion engine 105 with two cylinder blocks 1 and 2. Each of these two cylinder blocks 1 and 2 is equipped with an exhaust turbocharger 3 and 3, respectively. 4. o o nano 0 o 00000 o 0 ''. . °. . , ',,. The exhaust turbocharger 3 has a turbine 5 in the exhaust duct to the first cylinder block and a compressor 6 connected thereto in the intake section. In the same way, a turbine 7 for the second exhaust turbocharger 4 is arranged in the exhaust duct for the second cylinder block 2, and a compressor 8 connected thereto is arranged in the intake section. The turbines 5 and 7 of the two turbochargers 3 and 4 are in a known manner each equipped with a bypass valve 9 and 9, respectively. Via these bypass valves 9 and it is possible to regulate the charging pressure generated by each of the exhaust turbochargers 3, 4 to a desired value. The compressors 6 and 8 of the two respective turbochargers 3 and 4 supply charge air to a common intake duct 11, in which there is a throttle damper 12 and an air pressure sensor 13 for measuring a charge pressure specific value. In the outlet from the throttle 12, the suction channel 11 branches off to the two cylinder blocks 1 and 2. The described device is known from the already initially mentioned DE-Cl-198 32 020. In addition, an adjusting member 14 is arranged, e.g. . a beat valve, which simultaneously regulates the two bypass valves 9 and 10 to the exhaust turbochargers 3 and 3, respectively. 4. The charge pressure of the two exhaust turbochargers 3 and 4 is instead of with the bypass valves 9 and 10 also controllable via the geometry of the turbines 5 and In the case of fault-free operation of the two exhaust turbochargers 3 and 4, a first charge pressure regulator 17 is connected to the inlet of the actuator 14. The charging pressure of the two exhaust turbochargers 3 and 4 is thus regulated in this fault-free case by a closed control circuit with the first charge pressure regulator. 17, which may, for example, be designed as a PID controller.
Den första laddningstrycksregulatom 17 erhåller som ingående signal avvikelsen mellan det laddningstrycksärvärde plär, som uppmäts av lufttryckssensorn 13 och ett laddningstrycksbörvärde plbör, som fastställs av en börvärdesgivare 18. Börvärdes- givaren 18 är en karakteristik som beror av strypspjällets läge DK eller gaspedallä- get och motorvarvtalet N. I kopplingspunkten 19 fastställs avvikelsen mellan ladd- ningstrycksärvärdet plär och laddnings-trycksbörvärdet plbör.The first charge pressure regulator 17 receives as an input signal the deviation between the charge pressure value measured by the air pressure sensor 13 and a charge pressure setpoint set by a setpoint sensor 18. The setpoint sensor 18 is a characteristic which depends on the throttle speed and the engine speed. N. At the connection point 19, the deviation between the charge pressure specific value plär and the charge pressure setpoint plbör is determined.
Genom spridning mellan de båda bypassventilema 9 och 10 och olika tryckförhål- landen hos turbinema 5 och 7 uppträder en olikfonnig belastning på turbinerna 5 r* r~ f n W.By spreading between the two bypass valves 9 and 10 and different pressure conditions of the turbines 5 and 7, a different load occurs on the turbines 5 r * r ~ f n W.
OI. Û grep J k, e, f' = :o I 0 0 OO OO 4 och 7. Detta kan få till foljd att en av turbinema uppnår ett turbinvarvtal, vid vilket den skadas.OI. Û grip J k, e, f '=: o I 0 0 OO OO 4 and 7. This can result in one of the turbines reaching a turbine speed, at which it is damaged.
Enligt fig. 2 visas nu i fonn av ett blockschema en anordning 100 enligt uppfinning- en for reglering av laddningstrycket hos de båda kompressorema 6, 8. Anordningen 100 är därvid uppdelad i ett första reglersteg 110 och ett andra reglersteg 115. I det forsta reglersteget 110 är en subtraherare 203 anordnad, som bildar en forsta diffe- rens Al ur bör-laddningstrycket plbör och är-laddningstrycket plär enligt folj ande: Al = plbör - plär.According to fi g. 2 now shows in the form of a block diagram a device 100 according to the invention for controlling the charge pressure of the two compressors 6, 8. The device 100 is then divided into a first control stage 110 and a second control stage 115. In the first control stage 110 a subtractor 203 is provided, which forms a first difference Al from the set-charge pressure plbör and the charge-pressure plär as follows: Al = plbör - plär.
Därvid fastställs bör-laddningstrycket plbör exempelvis på det föreskrivna sättet med hjälp av börvärdesgivaren 18 enligt fig. l. Är-laddningstrycket plär kan likaså mätas enligt det tidigare beskrivna sättet av lufitryckssensom 13 enligt fig. l. Den forsta differensen A1 avges till en andra laddningstrycksregulator 205. Den andra laddningstrycksregulatorn 205 alstrar ur den forsta differensen Al en korrigerings- signal dntus för turbinbörvarvtalet hos de båda avgasturboladdarna 3, 4. Korriger- ingssignalen dntus bildas därvid av den andra laddningstrycksregulatom 205 i syfte att minimera den forsta differensen Al och därmed laddningstrycksregleringsavvi- kelsen, varigenom laddningstrycksärvärdet plär kan närma sig laddningstryckbör- värdet plbör. En adderare 210 bildar ur korrigeringssignalen dntus ett turbinbör- varvtal ntus for de båda tubinernaS och 7, genom att den till korrigeringssignalen dntus adderar ett forreglerings-börvarvtal ntusvst. Turbinbörvarvtalet ntus är ett for de båda avgasturboladdama 3, 4 gemensamt börvärde for turbinvarvtalet som utgå- ende storhet hos de båda kompressorerna 6, 8. Förreglerings-börvarvtalet ntusvst utgör ett modellvärde for turbinvarvtal och beräknas i en karakteristik 208 i beroen- _ de av laddningstrycksbörvärdet plbör och andra storheter, som exempelvis ett bör- luftvolyrnflöde vlbör. Bör-luftvolymflödet vlbör kan dessutom på känt sätt beräknas ur ett temperatur- och tryckkorrigerat bör-luftmasseflöde, som beräknas av en i fig. 1 och 2 icke visad motorregulator med hjälp av ett exempelvis i beroende av forar- . o none n . . a a nu önskemål bildat utgående motorbörmoment och genom lämplig inställning av stryp- spjället 12.In this case, the setpoint loading pressure plbör is determined, for example, in the prescribed manner by means of the setpoint sensor 18 according to fi g. l. Is the charge pressure plär can also be measured according to the previously described method of lu fi pressure sensor 13 according to fi g. The first difference A1 is output to a second charge pressure regulator 205. The second charge pressure regulator 205 generates from the first difference A1 a correction signal dntus for the turbine set speed of the two exhaust turbochargers 3, 4. The correction signal dntus second charge is formed by the second charge regulator 205. purpose to minimize the first difference A1 and thus the charge pressure control deviation, whereby the charge pressure value plär can approach the charge pressure setpoint plbör. An adder 210 forms from the correction signal dntus a turbine setpoint ntus for the two tubes S and 7, in that it adds to the correction signal dntus a pre-regulation setpoint ntusvst. The turbine setpoint ntus is a common setpoint for the two exhaust turbochargers 3, 4 for the turbine speed as the output quantity of the two compressors 6, 8. The control setpoint ntusvst constitutes a model value for turbine speed and is calculated in a characteristic value of the load value. plbör and other quantities, such as a bör- air volume fl öde vlbör. Should-air volume fl The velocity should also be calculated in a known manner from a temperature and pressure-corrected should-air mass fl fate, which is calculated by an i i g. 1 and 2 by means of a motor regulator (not shown) by means of a for example depending on the driver. o none n. . a a now desired formed output motor torque and by appropriate setting of the throttle 12.
Som en ytterligare storhet för beräkning av förreglerings-börvarvtalet ntusvst kan ' avgasmasseflödet hos de båda avgasturboladdarna 3, 4 användas.As an additional quantity for calculating the pre-set setpoint speed ntusvst, the 'exhaust mass' of the two exhaust turbochargers 3, 4 can be used.
Genom förreglering medelst förreglerings-börvarvtalet ntusvst är det möjligt att på- skynda regleringsförloppet för laddningstrycksregleringen och därmed höja dynami- ken hos densamma.By pre-regulating by means of the pre-regulating setpoint speed ntusvst, it is possible to accelerate the regulating process for the charge pressure control and thereby increase the dynamics of the same.
Enligt fig. 2 omfattar det första reglersteget 110 en subtraherare 203, en karakteri- stik 208, en andra laddningstrycksregulator 205 och en adderare 210. Utgångssig- nalen från adderaren 210 är som beskrivits turbinbörvarvtalet ntus och matas till ett andra reglersteg 115. Det andra reglersteget 115 omfattar en första del 214 för den första avgasturboladdaren 3 och en andra del 215 för den andra avgasturboladdaren 4. Turbinbörvarvtalet ntus avges i den första delen 214 till en subtraherare 212 och i den andra delen 215 till en subtraherare 213. 'lill subtraheraren 212 matas dessutom ett turbinärvarvtal ntuil för den första avgasturboladdaren 3, vilket exempelvis kan fastställas medelst en i fig. 1 icke visad mätanordning. Subtraheraren 212 bildar en andra differens A2 = ntus - ntuil. Den andra differensen A2 matas till en första varvtalsregulator 216 i den första delen 214. Subtraheraren 213 tillförs dessutom ett andra turbinärvarvtal ntui2 för den andra avgasturboladdaren 4, vilket likaså kan fastställas medelst en i fig. 1 icke visad mätanordning. Subtraheraren 213 bildar en tredje differens A3 = ntus - ntui2. Den tredje differensen A3 matas till en andra varvtalsregulator 217 i den andra delen 215 hos det andra reglersteget 115. I bero- ende av den andra differensen A2 avger den första varvtalsregulatom 216 en första Ä ställsignal S1 till ett första ställorgan 220. Det första ställorganet 220 är därvid by- passventilen 9 till den första avgasturboladdaren 3, varvid den första ställsignalen S1 som ställstorhet överför bypassventilens 9 öppningsgrad. Bypassventilens 9 öpp- ningsgrad förutbestäms därvid av den första varvtalsregulatorn 216 på så sätt att den andra differensen A2 och därmed varvtalsregleringsavvikelsen hos den första avgas- turboladdaren 3 minimeras eller regleras mot noll. På detta vis är det möjligt att in- reglera turbinvarvtalet ntus för den första avgasturboladdaren 3. På motsvarande sätt avger den andra varvtalsregulatorn 217 en andra ställsignal S2 till ett andra ställor- gan 221. Det andra ställorganet 221 är därvid bypassventilen 10 hos den andra av- gasturboladdaren 4. Ställstorheten för den andra ställsignalen S2 är bypassventilens öppnjngsgrad. Denna bildas i beroende av den tredje differensen A3 i den andra varvtalsregulatom 217 med målet att den tredje differensen A3 och dänned varvtals- regleringsavvikelsen hos den andra avgasturboladdaren 4 minimeras eller regleras mot noll. På detta sätt är det även för den andra avgasturboladdaren 4 möjligt att in- reglera turbinbörvarvtalet ntus.According to fi g. 2, the first control stage 110 comprises a subtractor 203, a characteristic 208, a second charge pressure regulator 205 and an adder 210. The output signal from the adder 210 is, as described, the turbine set speed ntus and is fed to a second control stage 115. The second control stage 115 comprises a first part 214 for the first exhaust turbocharger 3 and a second part 215 for the second exhaust turbocharger 4. The turbine set speed ntus is delivered in the first part 214 to a subtractor 212 and in the second part 215 to a subtractor 213. In addition to the subtractor 212 a turbine speed is fed. ntuil for the first exhaust turbocharger 3, which can be determined, for example, by means of an i fi g. 1 measuring device not shown. The subtractor 212 forms a second difference A2 = ntus - ntuil. The second difference A2 is fed to a first speed regulator 216 in the first part 214. The subtractor 213 is also supplied with a second turbine speed ntui2 for the second exhaust turbocharger 4, which can also be determined by means of an i fi g. 1 measuring device not shown. The subtractor 213 forms a third difference A3 = ntus - ntui2. The third difference A3 is supplied to a second speed controller 217 in the second part 215 of the second control stage 115. Depending on the second difference A2, the first speed controller 216 outputs a first Ä set signal S1 to a first setting means 220. The first setting means 220 is then the bypass valve 9 to the first exhaust turbocharger 3, the first setting signal S1 as setting variable transmitting the degree of opening of the bypass valve 9. The degree of opening of the bypass valve 9 is then predetermined by the first speed controller 216 in such a way that the second difference A2 and thus the speed control deviation of the first exhaust turbocharger 3 is minimized or regulated towards zero. In this way it is possible to control the turbine speed ntus for the first exhaust turbocharger 3. Correspondingly, the second speed regulator 217 emits a second set signal S2 to a second set member 221. The second set means 221 is then the bypass valve 10 of the second of - the gas turbocharger 4. The setting variable for the second setting signal S2 is the degree of opening of the bypass valve. This is formed in dependence on the third difference A3 in the second speed regulator 217 with the goal that the third difference A3 and the speed control deviation of the second exhaust turbocharger 4 is minimized or regulated towards zero. In this way, it is also possible for the second exhaust turbocharger 4 to adjust the turbine setpoint speed ntus.
Som utgångsstorhet för det första ställorganet 220 i den forsta delen 214 av det andra reglersteget 215 erhålles med utgångspunkt från den första ställsignalen S1 och den därmed förbundna öppningsgraden hos bypassventilen 9, det första turbin- ärvarvtalet ntuil. I utgången från det andra ställorganet 221 erhålles, på grund av den medelst den andra ställsignalen S2 bildade öppningsgraden hos bypassventilen , det andra turbinärvarvtalet ntui2. Med utgångspunkt från det första turbinär- varvtalet ntuil erhålles ett första del-laddningstrycksärvärde och med utgångspunkt från det andra turbinärvarvtalet ntui2 erhålles ett andra del-laddningstrycksärvärde.As the output quantity of the first setting means 220 in the first part 214 of the second control stage 215, the first degree of opening of the bypass valve 9, the first turbine speed ntuil, is obtained on the basis of the first setting signal S1 and the associated degree of opening. At the output of the second actuator 221, due to the degree of opening of the bypass valve formed by the second actuator signal S2, the second turbine speed ntui2 is obtained. Starting from the first turbine speed ntuil, a first partial charge pressure value is obtained and starting from the second turbine speed ntui2, a second partial charge pressure value is obtained.
Omvandlingen av de båda turbinärvarvtalen ntui 1, ntui2 till de respektive del-ladd- t ningstrycksäivärdena och deras överlagring på laddningstrycksärvärdet plär visas i block 222 i tig. 2. Block 222 beskriver luftsystemet hos förbränningsmaskinen 105, i vilken, i beroende av turbinärvarvtalen ntui 1 , ntui2 hos avgasturboladdama 3, 4, del-laddningstrycksärvärdena ställs in. De via varsin axel med tillhörande turbin 5 resp. 7 förbundna kompressorerna 6 och 8 komprimerar insugen luft som samman- p förs före strypspjället 12. På detta sätt inställs ärladdningstrycket plär som summan av de båda del-laddningstrycksärvärdena.The conversion of the two turbine speeds ntui 1, ntui2 to the respective sub-charge pressure side values and their superposition on the charge pressure value is shown in block 222 in FIG. Block 222 describes the air system of the combustion engine 105, in which, depending on the turbine speeds ntui 1, ntui2 of the exhaust turbochargers 3, 4, the partial charge pressure characteristics are set. They via each shaft with associated turbine 5 resp. 7 compressors 6 and 8 compress compressed air which is brought together before the throttle damper 12. In this way, the actual charge pressure is set as the sum of the two partial charge pressure specific values.
F' M _r\ fy f\ vrM--f x. 2:. 2'._- 7 En förbättring av förfarandet enligt uppfinningen är möjlig om med korrigeringssig- nalen dntus åstadkommes en anpassning av förregleringsbörvarvtalet ntusvst, som i fig. 2 visas genom avgivning av korrigeringssignalen dntus från den andra ladd- ningstrycksregulatorn 205 till karakteristiken 208. På detta sätt är det möjligt att be- stämma förregleringsbörvarvtalet ntusvst ännu noggrarmare för att åstadkomma det erfordrade laddningstrycksbörvärdet plbör så att laddningstrycksregleringen påskyn- das ytterligare och dynamiken hos laddningstrycksregleringen kan ökas ytterligare.F 'M _r \ fy f \ vrM - f x. 2 :. 2 '._- 7 An improvement of the procedure according to the invention is possible if with the correction signal dntus an adjustment of the adjustment set speed ntusvst is achieved, as in fi g. 2 is shown by outputting the correction signal dntus from the second charge pressure regulator 205 to the characteristic 208. In this way, it is possible to determine the pre-set setpoint even more accurately to provide the required charge pressure setpoint so that the charge pressure control is applied to the charge pressure control. can be further increased.
I stället för laddningstrycksbörvärdet plbör kan karakteristiken 208 även tillföras ett börvärde för ett kompressortrycksförhållande. Kompressortrycksförhållandet är där- vid förhållandet mellan trycket i den gemensamma insugningskanalen 11 före stryp- spjället 12 och trycket i strömningsriktningen före kompressorerna 6, 8 i luftsyste- met, som i fig. l är betecknat med hänvisningssiffran 300. Därvid kan börvärdet för kompressortrycksförhållandet likaså bestämmas ur en karakteristik i beroende av strypspjällsläget DK och motorvarvtalet N.Instead of the charge pressure setpoint plbör, the characteristic 208 can also be supplied with a setpoint for a compressor pressure ratio. The compressor pressure ratio is then the ratio between the pressure in the common intake duct 11 before the throttle damper 12 and the pressure in the flow direction before the compressors 6, 8 in the air system, as in fi g. 1 is denoted by the reference numeral 300. In this case, the setpoint for the compressor pressure ratio can also be determined from a characteristic in dependence on the throttle position DK and the engine speed N.
Enligt en alternativ utföringsform är det även möjligt att utesluta karakteristiken 20.8 och utforma den andra laddningstrycksregulatorn 215 på så sätt, att den själv avger turbinbörvarvtalet ntus i beroende av den första differensen Al i syfte att minimera den första differensen A1 eller reglera densarmna mot noll och därmed låta ladd- ningstrycksärvärdet plär närma sig laddningstrycksbörvärdet plbör.According to an alternative embodiment, it is also possible to exclude the characteristic 20.8 and design the second charge pressure regulator 215 in such a way that it itself emits the turbine set speed ntus in dependence on the first difference A1 in order to minimize the first difference A1 or regulate its arms towards zero and thus let the charge pressure setpoint plär approach the charge pressure setpoint plbör.
Anordningen 100 åskådliggör en kaskadreglering, som i det första reglersteget 110 åstadkommer en för båda avgasturboladdarna 3, 4 gemensamt överordnad ladd- ningstrycksreglering och bestämmer turbinbörvarvtalet ntus som utgångsstorhet hos båda kompressorema 6, 8 för det efterföljande andra reglersteget 115 och därvaran- de varvtalsregulatorer 216, 217.The device 100 illustrates a cascade control, which in the first control stage 110 provides a common superior charge charge control for both exhaust turbochargers 3, 4 and determines the turbine setpoint ntus as output quantity of both compressors 6, 8 for the subsequent second control stage 115 and the second control stage 115. 217.
Utföringsexemplet har beskrivits med hjälp av en förbränningsmotor med två av- gasturboladdare. På motsvarande sätt kan även fler än två avgasturboladdare vara 0 coon o "Hr mn'- g c IQ . ° ' ' . ' , . . n Q o: anordnade, exempelvis om flera än tvâ cylinderblock föreligger eller avgasturbolad- dama är anordnade individuellt för varje cylinder. För varje avgasturboladdare ut- förs därvid i det andra reglersteget 115 en varvtalsreglering, som exempelvis har beskrivits med hjälp av den första delen 214 och den andra delen 215. Laddnings- trycken hos samtliga avgasturboladdare sammanförs sedan på beskrivet sätt i ström- ningsriktningen före strypspjället 12 i block 22 additivt till laddningstrycksärvärdet plär. “The exemplary embodiment has been described with the aid of an internal combustion engine with two exhaust turbochargers. Correspondingly, even more than two exhaust gas turbochargers can be 0 coon o "Hr mn'- gc IQ. ° ''. ',.. N Q o: arranged, for example if there are more than two cylinder blocks or the exhaust turbochargers are arranged individually for For each exhaust turbocharger, a speed control is performed in the second control stage 115, which has been described, for example, by means of the first part 214 and the second part 215. The charging pressures of all exhaust turbochargers are then combined in the described direction in the flow direction. before the throttle 12 in block 22 additive to the charge pressure specific value plär. "
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10224686A DE10224686A1 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-04 | Charging pressure regulation method for IC engine turbochargers, uses cascade regulation device for providing 2-stage regulation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0301496D0 SE0301496D0 (en) | 2003-05-22 |
SE0301496L SE0301496L (en) | 2003-12-05 |
SE526009C2 true SE526009C2 (en) | 2005-06-14 |
Family
ID=7714619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0301496A SE526009C2 (en) | 2002-06-04 | 2003-05-22 | Method and apparatus for controlling the charge pressure of at least two compressors for an internal combustion engine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004011639A (en) |
DE (1) | DE10224686A1 (en) |
SE (1) | SE526009C2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10320056B4 (en) * | 2003-05-06 | 2015-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling the boost pressure of an internal combustion engine |
DE10361114A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-14 | Daimlerchrysler Ag | Boost pressure control |
DE102004030259A1 (en) * | 2004-06-23 | 2005-11-24 | Audi Ag | Dual turbo charger system for IC engine with exhaust driven turbines has one turbine with variable geometry to better match the engine demands |
DE102004034314A1 (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Volkswagen Ag | Arrangement with an internal combustion engine |
FR2888884B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-09-21 | Renault Sas | METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING THE AIR SUPPLY OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A MOTOR VEHICLE |
WO2007107290A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Borgwarner Inc. | Turbocharger arrangement |
EP2006507A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | ABB Turbo Systems AG | Control of a charging system for combustion engines |
JP5605686B2 (en) * | 2010-06-18 | 2014-10-15 | 株式会社Ihi | Pressure adjustment mechanism and pressure adjustment method |
JP2014231830A (en) * | 2013-05-02 | 2014-12-11 | 株式会社電子応用 | Engine control device |
CN117307313B (en) * | 2023-11-27 | 2024-01-30 | 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 | Sequential supercharging system, control method, computer-readable medium, internal combustion engine |
-
2002
- 2002-06-04 DE DE10224686A patent/DE10224686A1/en not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-05-22 SE SE0301496A patent/SE526009C2/en unknown
- 2003-05-28 JP JP2003149993A patent/JP2004011639A/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE0301496D0 (en) | 2003-05-22 |
JP2004011639A (en) | 2004-01-15 |
SE0301496L (en) | 2003-12-05 |
DE10224686A1 (en) | 2003-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7461508B2 (en) | Method and device for regulating the charge pressure of an internal combustion engine | |
US4848086A (en) | Boost pressure control method for a supercharged internal combustion engine | |
JP5665804B2 (en) | Exhaust gas recirculation control method in compression ignition engine system with turbocharger | |
EP1678415B1 (en) | Automotive turbocharger systems | |
US8359858B2 (en) | Twin turbocharged engine with reduced compressor imbalance and surge | |
SE528175C2 (en) | Method and apparatus for operating an internal combustion engine with a compressor | |
JP2008045410A (en) | Control device of internal combustion engine with supercharger | |
CN106605055B (en) | Method and device for actuating an exhaust gas recirculation valve of a supercharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation | |
WO2008143363A1 (en) | Feedback control system | |
US9708984B2 (en) | Regulating method for a turbocharger of an internal combustion engine, and turbocharger | |
SE526009C2 (en) | Method and apparatus for controlling the charge pressure of at least two compressors for an internal combustion engine | |
US6058706A (en) | Method and apparatus for regulating the pressure in a turbocharged internal combustion engine intake duct | |
CN104632359A (en) | Method to control a wastegate valve in a turbocharged internal combustion engine | |
CN112696262A (en) | Method for controlling an electrically assisted exhaust gas turbocharger | |
CN110714844B (en) | Method for controlling a supercharging system | |
JP6344438B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
CN110382847B (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
CN101787925A (en) | Method and device for controlling the boost pressure in a motor vehicle | |
US8037866B2 (en) | Method and device for controlling a suction pressure of an internal combustion engine | |
JPH02227522A (en) | Supercharging pressure control device | |
US10578010B2 (en) | Control device for an internal combustion engine | |
JP2005055952A (en) | Feedback control device | |
US7334405B2 (en) | Method of controlling an exhaust gas turbocharger | |
CN113944556A (en) | Method for adjusting throttle, engine controller and vehicle | |
US20060042591A1 (en) | Method for regulating the filling of an internal combustion engine |