SE527497C2 - Förfarande och anordning för drivning av en förbränningsmotor med en kompressor och ett ställdon för inställning av ett bör-laddningstryck - Google Patents

Description

2 huvudsak oberoende av en laddningstryckreglering realiserad medelst en förregle- ring, som vid uppmätbara förändringar av gränsvillkoren hos regiersträckan reagerar med en omedelbar förändring av regleringen av ställdonet och därmed bör-läget för ställdonet. Laddníngsttyckregleringen behöver då endast reglera ännu ej mätbara stömingar på grund av modelltolerariser. Denna för-reglering är därvid oberoende av vilket slag av aktuellt ställdon som används.

Genom de i de beroende kraven angivna åtgärderna är fördelaktiga vidareutveck- lingar och förbättringar möjliga av det i huvudkravet angivna förfarandet.

Om ur det förutbestämda värdet på utgângsstorheten ett bör-luftmasseflöde och ett bör-laddningstryck i en lufttillförsel till förbränningsmotorn fastställs och om kom- pressorns bör-effekt fastställs i beroende av lufimasseflödet, bör-laddningstrycket, en temperatur före kompressom och ett tryck före kompressorn. På detta sätt är det möjligt att modellera bör-effekten på ett särskilt enkelt sätt.

En ytterligare fördel uppnås, om kompressom drivs av en turbin i en avgasgren hos förbränningsmotorn, varvid effekten hos turbinen ställs in med hjälp av ställdonet, om i ett första steg kompressorns bör-effekt fastställs i beroende av det förutbestäm- da värdet på utgångsstorheten, om i ett andra steg ett bör-avgasmasseflöde genom turbinen fastställs, vilket erfordras för uppnående av kompressorns bör-effekt, om i ett tredje steg en avgasnyttjande grad av det totala avgasmasseflödet och bör-avgas- flödet genom turbinen fastställs och om i ett fjärde steg ställdonets bör-läge fast- ställs ur avgasnyttjandegraden. På detta sätt låter sig hos en avgasturboladdare bör- läget för ställdonet modelleras på ett effektivt sätt och med ringa beräkningskrav ur i det förutbestämda värdet för utgångsstorheten.

Vidare är det fördelaktigt om bör-avgasmasseflödet genom turbinen fastställs i be- roende av kompressoms bör-effekt, en temperatur i avgasgrenen före turbinen, ett tryck i avgasgrenen före turbinen och ett tryck i avgas grenen efier turbinen. Härige- 527 497 3 nom låter sig även bör-avgasmasseflödet genom turbinen modelleras på ett särskilt enkelt sätt.

Avgasnyttjandegraden kan på ett synnerligen enkelt sätt bildas genom bildande av differensen mellan det totala avgasmasseflödet och bör-avgasmasseflödet genom turbinen.

Det är likaså fördelaktigt om avgasnyttjandegraden norrneras. På detta sätt kan bör- läget för ställdonet mycket enkelt härledas ur avgasnyttj andegraden med hjälp av en inverterad karakteristikkurva.

Därvid är det fördelaktigt om för normeringen används ett standardtryck, en stan- dardtemperatur och en standardflödeshastighet. På detta sätt är normeringen av av- gasnyttjandegraden väsentligen oberoende av omgivningsbetingelser. Användning av den inverterade karakteristikkurvan leder därmed till ett exakt fastställande av det erforderliga bör-läget hos ställdonet.

Medelst ställdonet kan på ett fördelaktigt sätt ett öppningstvärsnitt ställas in i en förbiledning relativt turbinen hos avgasturboladdaren eller en geometri varieras hos avgasturboladdarens turbin. På detta sätt kan bör-effekten hos kompressom mycket enkelt överföras till turbinen medelst ett laddningstrycksställorgan.

Ritning Ett utföringsexempel av uppfinningen visas på ritningen och förklaras närmare i efterföljande beskrivning. Härvid visar fig. l ett blockschema av en förbränníngs- motor, fig. 2 ett logikschema för bestämning av en bör-effekt för en kompressor hos en avgasmrboladdare, fig. 3 ett logikschema för fastställande av ett bör-avgasmasse- flöde genom en turbin hos avgasturboladdaren, fig. 4 ett logikschema för fastställan- _ de av ett bör-läge för ett ställdon hos avgasmrboladdaren, fig. 5 ett blockschema av 527 497 4 en modelleringsenhet för bildande av bör-läget och fig. 6 ett andra logikschema för fastställande av bör-läget för ställdonet hos avgasmrboiaddaren.

Beskrivning av utföringsexemgigl I fig. 1 betecknar 1 en förbränningsmotor, exempelvis till ett motorfordon. Förbrän- ningsmotorn 1 omfattar en drivenhet med en förbränningsmotor 45, som exempelvis kan vara utformad som en ottomotor eller som en dieselmotor. I det följande antas som exempel att förbränningsmotom 45 är en dieselmotor. Dieselrnotom 45 tillförs frisklufi via ett lufiinlopp 15. I lufiinloppet 15 är en kompressor 5 till en avgasturbo- laddare anordnad, som komprimerar den till dieselmotorn 45 matade friskluften.

Den sålunda komprimerade frisklufien leds via en i fig. 1 ej visad inloppsventil till en likaså ej visad förbränningskamrnare hos dieselmotom 45. Via en insprutnings- ventil 50 insprutas bränsle i dieselmotorns 45 förbränningskarnmare. Insprutnings- ventilen 50 regleras därvid av en motorstyrning 35, för inställning av ett förutbe- stämt lufl-lbränsleblandningsförhállande. Genom förbränningen av lufi-/bränsle- blandningen i dieselmotoms 45 förbränningskamrnare drivs en eller flera kolvar i en eller flera cylindrar hos dieselmotom 45 på för en fackman på området känt vis.

Kolvama och cylindrama är inte heller visade i fig. 1. Kolvarna driver en likaså ej visad vevaxel. De vid förbränningen av lufi-/bränsleblandrringen bildade avgaserna stöts ut via en i fig. 1 ej visad avloppsventil ur dieselmotorns 45 förbränningskam- mare till en avgasledning25. Där driver avgasema en turbin 20 hos avgasturbolad- daren. Via en axel 55 överförs turbineffekten till kompressom 5. Enligt fig. 1 är turbinen 20 parallellkopplad med en íörbiledning 30, som leder förbi turbinen 20.

Ett öppningstvärsnitt hos förbiledningen 30 är varierbart medelst en överströmnings- ventil 10. Överströmningsventilen 10 utgör ett ställdon, med vilket laddningstrycket och därmed effekten hos kompressom 5 kan ställas in. Överströmningsventilen 10 betecknas även som Wastegate-ventil. Överströnnringsventilen 10 regleras i före- kommande fall av motorstyrenheten 35 för inställning av ett önskat öppningstvär- 527 497 snitt hos förbiledningen 30. För detta ändamål bestäms av motorstyrenheten 35 ett bör-slag hs för överströmningsventiien '10.

Strömningsrilctningen för friskluften i luftinloppet 15 och för avgaserna i avgasled- ningen 25 kännetecknas i fig. 1 med var sin pilrI fig. 1 är följande fysikaliska stor- heter för luftinloppet 15 och avgasledningen 25 angivna: ett första tryck p0l i frisk- lufiens strömningsriktning före kompressom 5, ett andra tryck p02 i frisklufterts strömningsrikming efter kompressom 5, ett tredje tryck pO3 i avgasernas ström- ningsriktning före turbinen 20 och överströmningsventilen 10, ett fjärde tryck p04 i avgasernas strömningsríkmirig efter turbinen 20 och överströmningsventilen 10, en första temperatur TvV hos den inmatade fi-iskluften i strömningsriktrtingen före kompressom 5, en andra temperatur TvT hos avgaserna i strömningsriktningen före turbinen 20, ett bör-lufimasseflöde mlsol genom kompressom 5, ett totalt avgas- masseflöde msabg, ett bör-avgasmasseflöde msturbs genom turbinen 20 och ett bör- avgasmasseflöde mswg genom överströrnrringsventilen 10. Det andra trycket p02 är därvid ett bör-laddningstryck som skall ställas in med hjälp av kompressom 5.

Det första trycket p01, det tredje trycket pO3, det fjärde trycket p04, den första tem- peraturen TvV, den andra temperaturen TvT och det totala avgasmasseflödet msabg kan vardera indikeras medelst en för ändamålet avsedd sensor och matas till motor- styrenheten 35 eller på för en fackman på området känt sätt vara modellerade i motorstyrenheten 35 ur särskilda mät- och/eller driftsparametrar för förbrännings- motorn l. I det följande förutsätts att dessa parametrar i motorstyrenheten 35 är kända.

Enligt fig. 1 är vidare en momentberäkriingserthet 140 anordnad, som avger ett momentkrav till motorstyrenheten 35. Momentberäkningsenheten 140 kan exem- pelvis härleda ett förarönskemoment ur ett gaspedalläge eller avge ett momentkrav ur en fordonsfunktion, som exempelvis ett antilåsningssystem, en drivhjulsslirregle- ring, cn farthållarreglering eller liknande till motorstyrenheten 35. För detta ändamål 105 6 kan momentberäkningsenheten på fór en fackman på omrâdet känt sätt fastställa ett resulterande momentkrav ur törarönskemomentet och momentkraven för d- övriga fordonsfunktionerna. Det moment som betraktas är här motormomentet Enligt fig. 5 är ett blockschema av en modelleringsenhet 40 åskädliggiord, som mjukvarurnässigt och/eller hårdvarurnässigt kan vara irnplementerad i motorstyr- enheten 35. Till modelleringsenheten 40 matas det resulterande momentkravet, i detta exempel förarönskernomentet FW. Vidare tillförs modelleringsenheten 40 det i första trycket p0l, det tredje trycket p03, det fjärde trycket p04, den forsta tempe- ratnuren TvV, den andra temperaturen TvT och det totala avgasmasseflödet msabg som ingångsparamenar 135. Enligt uppfinningen modellerar modelleringsenheten 40 bör-slaget hs för överströmningsventilen 10 ur det inmatade resulterande mo- mentkravet och ingàngsparametrarna 135. I stället för det resulterande moment- kravet kan generellt sett ett förutbestämt värde for en utgångsparameter hos driv- enheten, exempelvis även en utgángseffekt eller ett motormoment eller en motor- belastning eller en ur en av de nämnda storheterna härledd utgångspararneter för drivenheten, komma till användning. I det följande skall emellertid som exempel värdet för motormomentet betraktas som utgàngsparameter fór drivenheten.

På basis av ett adiabatiskt förfarande, hos vilket en temperaturförändririg motsvarar en bestämd tryckândring, beräknas en bör-effekt Pv för kompressom 5, som via kompressorn 5 skall överföras till ett måltillstând, som följer: y-l Pvmaowcjvrvtfll* (LMT -1 (1) vc P01 Därvid är 7 =- (2) 527 497 LT Ihl ,cv den kg*K cp är den speeifika värmekapaeiteten för luft vid konstant tryck i specifika värmekapaciteten fór luft vid konstant volym i och ne kompres- kg*K soms verkningsgrad. Dessa tre parametrar cp, cv, ne är i motorstyrenheten 35 kända konstanter eller konstanter som skall appliceras. Genom verkningsgraden ne beaktas att komprimeringen medelst kompressom S inte sker under ideala betingelser. I fig. 2 visas ett logikschema för bestämning av kompressorns 5 bör-effekt Pv. Detta logikschema är därvid implementerat i modelleringsenheten 40. I ett första divi- sionssteg 60 divideras bör-laddningstryeket p02 med det första trycket p0l. Den bildade kvoten matas till en första karakteristikkurva 70, som i fig. 2 även betecknas med POTFVATL. Den törsta karakteristikkurvan 70 avbildar därvid det inom klammer stående uttrycket i ekvationen (l). Utmatningen från den första karakte- ristikkurvan 70 tillförs ett första multiplikationssteg 80 och multipliceras där med den första temperaturen TvV. Produkten tillförs till ett andra multiplikationssteg 85 och multipliceras där med bör-lufirnasseflödet mlsol. Produkten matas till ett tredje multiplikationssteg 90 och multipliceras där med den specifika värmekapaeiteten cp för luft under konstant tryck. I utmatningen frân det tredje multiplikationssteget 90 föreligger då bör-effekten Pv hos kompressom 5 multiplicerad med verkningsgra- den ne. Som huvudingångsparameter i ekvationen (1) används bör-luftmasseflödet mlsol genom kompressom 5. I motorstyrenheten 35 föreligger bör-lufizmasseflödet mlsol. Det låter sig ur beräkningskedjan pâ för en fackman känt sätt, genom att ur det resulterande momentkravet, här törarönskemomentet FW, beräknas en bör- lufifyfllning i dieselmotoms 45 törbränningskammare och därur ett bör-insugnings- tryck i insugningsröret mellan kompressom 5 och dieselmotorn 45, varvid bör-in- sugningstryeket motsvarar bör-laddningstryeket p02. Bör-luftmasseflödet mlsol är produkten av motorvarvtalet, vilket exempelvis av en i fig. 1 ej visad varvtalssensor indikeras i motorstyrenheten 35, och bör-luftfyllningen.

UD to <1 .ha u) ~<| 8 Genom modelleringen av bör-slaget hs i modelleringsenheten 40 ur förarönske- momentet FW och ingångsparametrarna 135 reaiiseras en íörreglening, som möj- liggör att överströmningsventilen 10 bringas till samma position, i vilken den skall stå i insvängt tillstånd. Vid insvängning förändras även det aktuella tiyckiörhål- landet för trycket i strömningsriktningen efter kompressom 5 i Förhållande till det första trycket p0l. Den första temperaturen TvV i strömningsriktrringen för frisk- lufien före kompressorn 5 beaktas likaså av törregleringen.

Enligt uppfirmingen sätts vidare turbinefifekten Pt lika med bör-effekten Pv hos kompressorn 5 och upplöses slutligen med bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20. Turbineffekten Pt beräknas analogt med bör-effekten Pv hos kompres- som 5 som följer: Pt=msturbs*cp*TvT*17T* 04 i? (a) -l Därvid är 11T turbinens 20 verkningsgrad. Turbínens 20 verkningsgrad nT är en i motorstyrenheten 35 känd konstant eller en konstant som skall appliceras där.

Genom turbinens 20 verlminggæd 'qT beaktas, att turbinens efiekt inte genereras under ideala betingelser. Löser man under betingelsen Pv = Pt ekvationen (3) med bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20 erhålles: Li' mlsol*cp*TvV* Luz r -1 p0l msturbs = (4) f_-1 q,...,1,,,.,,g. al' _ p03 Därvid är den totala verkningsgraden 11 g produkten av verkningsgraden nT hos tur- binen 20 och verkningsgraden nc hos kompressorn 5. I fig. 3 visas ett logikschema 497 9 för bestämning av bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20. Detta logi - schema är därvid iniplementerat i moërlltafngser eken 40. I ett andra divisimssteg 65 divideras det fjärde trycket p04 med det tredje trycket p03. Den bildade kvoten tillförs en andra karakteristikkurva 75 som ingángspararneter. Den andra karakte- ristikkurvan 75 betecknas i fig. 3 även med POTFVATL. Den andra karakteristik- kurvan 75 rnodellerar uttrycket för ekvationen (3). Utmatningen fi-ån den andra karakteristikkurvan 75 tillförs ett fjärde multiplikationssteg 95 och multiplicerar där med den andra temperaturen TvT. Den bildade produkten tillförs till ett femte multi- plikationssteg 100 och multipliceras där med den specifika värmekapaciteten cp för luft under konstant tryck. Den bildade produkten tillförs till ett sjätte multiplika- tionssteg 105 och multipliceras där med den totala verkningsgraden ng. Den bildade produkten matas till ett tredje divisionssteg 110. Bör-effekten Pv hos kompressom 5 tillförs dessutom det tredje divisionssteget 110, i vilket bör-effekten Pv divideras med utmatningen fi-ån det sjätte multiplikationssteget 105. I utmatningen fitån det tredje divisionssteget 110 föreligger då bör-avgasmasseflödet msturbs genom tur- binen 20.

Den första karakteristikkurvan 70 och den andra karakteristikkurvan 75 kan vara lika utförda. De kan även realiseras genom en gemensam karakteristikkurva, som adresseras för bestämning av bör-effekten Pv med tryckförhâllandet p02/p0l och för bestämning av bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20 med tryckförhål- landet p04/p03.

Med det kända bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20 fastställs i ett efterföljande steg bör-slaget hs för överströmningsventilen 10, som är erforderligt för inställning av öppningstvärsnittet hos överströmningsventilen 10 i förhållande till omsättningen av bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20. För detta ändamål betraktas turbinen 20 som en stiypventil, med över stora områden av turbinvarvtalet konstant effektiv öppningstvärsnittsyta. Då kan bör-avgasmasse- flödet msturbs, som strömmar genom turbinen 20, beräknas som följer: 2 7 4 9 7 'ïí pos f efoß 1 msturbs=nisturbsnorm* * *gu p * (5) IVT p0 p03 Max(|,l/) där 3 .Vil V, 2.0.1 = .Eli ' _ BQÉ ' (6) p03 p03 p03 i Därvid är msturbsnorm för bör-avgasmasseflödet genom turbinen 20 under stan- dardbetingelser, d.v.s. vid standardtemperaturen TO = 273 K, standardtrycket p0 = 1013 hPa och en strömníngshastighet för avgaserna lika med ljudhastigheten. En första korrektíonsfalctor KF] för beaktande av den andra temperaturen TvT hos avgasema före turbinen 20 i relation till standardtemperaturen T0 är därvid: ro KF1= -- 7 m. ( ) En andra korrektionsfaktor KF2 för beaktande av det tredje trycket p03 hos avga- sema framför tnrbinen 20 i relation till standardtrycket p0 är därvid: El pO KF2= (s) En tredje korrektionsfaktor KF3 Rör beaktande av avgasemas strömningshastighet genom turbinen 20 i relation till ljudhastigheten är därvid: _ W “Maxo/f) (9) 527 497 11 Värdet Max(\p) uppnås ungefär vid p04/p03 = 0,52. Därvid avtar funktionen xp för värden p04/'p03 > 0,52 parrabelfonniigt, medan där-emot firr-.kticnen :p för *lär-den där p04/p03 < 0,52 i praktiken förblir ungefär lika. Detta betyder att för p04/p03 <= 0,52 motsvarar avgasemas strömningshastighet genom turbinen 20 ungefär ljud- hastigheten. Ãr-värdet för det totala avgasmasseflödet msabg, som på för en fackman känt sätt exempelvis kan modelleras ur det till dieselmotorn 45 matade luftmasseflödet och den insprutade bränslemassan, delas enligt följande ekvation vid öppen överströms- ventil 10 i en andel, som strömmar via turbinen 20 och en ytterligare andel som strömmar genom överströmningsventilen 10: msabg = msturb + mswgist (10) Därvid är msturb är-värdet för avgasmasseflödet som strömmar genom turbinen 20 och mswgist är är-värdet för det avgasmasseflöde som strömmar genom överström- ningsventilen 10.

Ur är-värdet för det totala avgasmasseflödet msabg och bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen 20 är det möjligt att ur ekvationen (10) bestärmna bör- avgasmasseflödet mswg genom överströmningsventilen 10: msabg = msturbs + mswg(hs) (11) Bör-avgasmasseflödet mswg genom överströmningsventilen 10 är därvid en funk- tion av bör-slaget hs. Eftersom såväl före turbinen 20 och före överströmnings- ventilen 10 som även efier turbinen 20 och efter överströmningsventilen 10 alltid samma tryck och samma temperatur härskar, är det möjligt att ställa upp ekvationen (11) genom division av en ekvation under standardbetingelser med de tre korrek- fionsfaktorerna KF1, KF2, KF3 som följer: 527 497 12 msnabg = rnsntiirbs + msnwgfns) (12) Därvid är msnabg det totala avgasmasseflödet (är-värde) under standardbetingelser, rnsnturbs är bör-avgasmasseflödet genom turbínen 20 under standardbetingelser och msnwg bör-avgasmasseflödet genom överströnuiingsventilen 10 under standardbe- tingelser. Standardbetingelserna är därvid temperatur TO = 273 K i avgasledningen före turbínen 20, trycket p0 = 1013 hPa i avgasledningen 25 före turbínen 20 och ljudhasfigheten som avgasernas strömningshastighet genom turbínen 20.

Bör-avgasmasseflödet msnwg genom överströnniingsventilen 10 under standardbe- tingelser är emellertid endast en funktion av bör-slaget hs. Genom att lösa ekvatio- nen ( 12) efter msnwg och invertera denna fimktion av bör-slaget hs erhåller man slutligen en ekvation för överströmningsventilens 10 bör-slag hs: hs = msnwg* (msnabg - msnturbs) (13) Fig. 4 visar ett logikschema för fastställande av bör-slaget hs. Det totala avgasmas~ seflödet msabg (är-värde) tillförs ett första nonneringssteg 115 och divideras där med de tre korrektionsfaktorerna KF1, KF 2, KF3. Resultatet är det totala avgasmas- seflödet msnabg (är-värde) under standardbetingelser. Vidare tillförs bör-avgasmas- seflödet mstmbs genom turbínen 20 till ett andra normeringssteg 120 och divideras där med de tre korrektionsfaktorerna KFI, KF2, KF3. Resultatet är bönavgasmasse- flödet msnturbs genom turbínen 20 under standardbetingelser. I ett subtraktionssteg 125 dras bör-avgasmasseflödet msnturbs genom turbínen 20 under standardbetingel- ser av från det totala avgasmasseflödet msnabg (är-värde) under standardbetingelser.

Resultatet är difïerensen WGabg, som generellt betecknas som avgasverkningsgrad eller avgasnyttjandegrad. Denna differens WGabg tillförs till en tredje karakteristik- kurva 130. Den tredje karakteristikkurvan 130 åskådliggör den inversa, exempelvis i w 527 497 13 en provbänk applicerade funktionen msnwg* och fastställer ur differensen WGabg I det här beskrivna utföringsexeniplet beräknas för turbinen 20 med överströrnnings- ventilen 10 som avgasnyttjandegrad WGabg, d.v.s. som differens mellan det totala avgasmasseflödet msnabg (är-värde) och bör-avgasmasseflödet msnturbs genom turbinen 20 under standardbetingelser, det via överströmningsventilen 10 tillförda bör-avgasmasseflödet msnwg under standardbetingelser, ur vilket sedan överström- ningsventilens 10 bör-slag hs fastställs enligt ekvation (13). För en turbin 20 med variabel geometri beräknas altemativt ur avgasnyttj andegraden ett bör-slag hs för turbinens 20 ledskovlar. Om turbinen 20 har en variabel turbingeometri, inställs ledskovlarna medelst ett speciellt, exempelvis pà tryckbasis arbetande ställdon, gentemot en optimal inställning på så sätt, att avgasmasseflödet genom turbinen 20 utnyttjas sämre och därmed en reduktion av turbinens 20 avgivna effekt åstadkom- mes. Ett relativt är-värde hos det totala avgasmasseflödet msnabg under standard- betingelser reducerar bör-avgasmasseflödet msnturbs genom turbinen 20 under standardbetingelser och därmed differensen WGabg, d.v.s. avgasnyttjandegraden, realiseras därvid genom motsvarande inställning av turbingeometrin, d.v.s inställ- ning av ledskovlarna med ett bör-slag hs enligt ekvation (13) hos det i detta fall använda ställdonet, varvid karakteristikkurvan msnwgl åskådliggör en speciell, exempelvis på en provbänk applicerad nyttj andegradkaralcteristiklciirva.

Avgasnyttjandegraden kan alternativt vara definierad som förhållandet mellan det totala avgasmasseflödet msabg och bör-avgasmasseflödet msturbs genom turbinen . Denna kvot msabg/nisturbs bildas enligt fig. 6 i ett relativt fig. 4 altemativt logikschema i ett divisionssteg 140 och tillförs en fjärde karakteristikkurva 145.

Denna fjärde karakteristikkurva 145 appliceras exempelvis på en provbänk på så sätt, att bör-slaget hs, d.v.s. bör-skovelläget för turbinen 20 förändras på så sätt, att den önskade avgasnyttj andegraden inställs i inmatningen till den fiärde karakte- ristiklcurvan 145. 527 497 14 ¶\,__ -_L___ _; uesSuLum kan de ï^tâl^ genom turbinen 20 vara normerade före kvotbildningen i divisionssteget 140 analogt med logikschemat enligt fig. 4 med hjälp av de båda normeringsstegen 115, 120 på beskrivet sätt, så att i inmatningen till den fiärde karakteristikkurvan 145 är den vid standardbetingelser erhållna avgasnyttjandegraden WGabg analog med tig. 4. På grund av kvoteringen i divisionssteget 140 avkortas emellertid normeringsuttzrycken, så att man kan bortse fi-ån normeringen och därmed erhåller logikschemat enligt lig. 6.

Medelst förfarandet och anordningen enligt uppfinningen är det möjligt att realisera en förreglering av bör-slaget hs, vilken för samtliga drifisonuåden hos en aktiv ladd- ningsn-yckregleranordning tillhandahåller ett adekvat fórregleringsvärde för uppnå- ende av laddningstryckbörvärdet. Denna fórreglerirlg kan därvid stationärt ställa in drifispunktenxa hos laddningstrycket tillräckligt noggrant och vid mätbara föränd- ringar av reglersträckan reagera med en omedelbar ställsigrralfórändring, d.v.s. fór- ändring av bör-slaget hs. Laddningstryckregleranordningen måste då endast inreg- lera ännu ej mätbara störningar, som uppträder på grund av modelltoleranser. Den beskrivna fifskaliskt baserade bräkníngsprincipen för bestämning av fórreglerings- parametrar, i detta exempel bör-slaget hs, är därmed användbar oberoende av den aktuella använda laddningsnyckställanordníngen eller ställdonet.

Claims (12)

10 20 25 30 527 497 Patentkrav

1. För-farande för drivning av en förbränningsmotor (1) med en kompressor (5) och ett ställdon (10) för inställning av ett bör-laddningstryck, varvid en bör-effekt hos kompressom (5) ställs in med hjälp av stâlldonet (10), kfinnetecknat av att inställ- ning av ett bör-läge för ställdonet (10) realiseras medelst en förreglering, varvid bör- läget för ställdonet (10) modelleras i beroende av ett förutbestämt värde på en ut- gångsparameter för en drivenhet hos förbränningsmotom (1).

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att ur det förutbestämda värdet på ut- gångspararnetem fastställs ett bör-lufimasseflöde och ett bör-laddningstryck i en lufitillförsel (15) till förbränningsmotom (1) och att kompressoms (5) bör-effekt fastställs i beroende av lufirnasseflödet, bör-laddningsuycket, en temperatur före kompressom (5) och ett tryck före kompressorn (5).

3. Förfarande enligt något av de tidigare kraven, känneteeknat av att kompressom (5) drivs av en turbin (20) i en avgasledning (25) hos förbränningsmotorn (1), varvid effekten hos turbinen (20) ställs in med hjälp av ställdonet (10), att i ett första steg fastställs kompressoms (5) bör-effekt i beroende av det förutbestämda värdet på ut- gångsparametem, att i ett andra steg fastställs ett bör-avgasmasseflöde genom turbi- nen (20), vilket erfordras för uppnående av kompressoms (5) bör-effekt, att i ett tredje steg fastställs en avgasnyttjandegrad ur det totala avgasmasseflödet och bör- avgasmasseflödet genom turbinen (20) och att i ett fiärde steg fastställs ställdonets (10) bör-läge ur avgasnyttjandegraden.

4. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av att bör-avgasmasseflödet genom tur- binen (20) fastställs i beroende av kompressoms (5) bör-effekt, en temperatur i av- gasledningen (25) före turbinen (20), ett tryck i avgasledningen (25) före turbinen (20) och ett tryck i avgasledningen (25) efter turbinen (20). 10 20 25 30 527 497 16

5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, kännetecknat av att avgasnyttjandegxaden bildas genom bildande av diffefensen mellan det ætala awgaserriasseflëdet och bör-avgas- masseflödet genom turbinen (20).

6. Förfarande enligt lcrav 3 eller 4, kännetecknat av att en avgasnyttjandegrad bil- das som kvoten av det totala avgasmasseflödet och bör-avgasmasseflödet.

7. Förfarande enligt något av kraven 3 till 6, kännetecknat av att avgasnyttjande- graden normeras.

8. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat av att för normeringen används ett stan- dardtryck, en standardtemperatm och en standardflödeshastighet.

9. Förfarande enligt något av kraven 3 till 8, kännetecknat av att medelst ställdonet (10) inställs ett öppningstvärsnitt i en förbiledning (30) relativt turbinen (20) hos avgasturboladdaxen.

10. Förfarande enligt något av kraven 3 till 8, känneteclmat av att medelst ställ- donet (10) varieras en geometri hos avgastiirboladdarens turbin (20).

11. Förfarande enligt något av kraven 3 till 10, kânnetecknat av att via en karakte- ristisk kurva (130, 145) fastställs det till den aktuella avgasnyttjandegraden hörande läget för ställdonet (10).

12. Anordning (3 5) för drivning av en förbränningsrnotor (1) med en kompressor (5) och ett ställdon (10) för inställning av ett bör-laddningstryck, varvid en bör-effekt hos kompressom (5) är instâllbar med hjälp av ställdonet (10), kännetecknad av att en modelleringsenhet (40) är anordnad, medelst vilken ett bör-läge för ställdonet (10) är modellerbart inom ramen för en förreglering, i beroende av ett förutbestämt värde på en utgångspararneter för en drivenhet hos förbränningsrnotom (1).