DE10160469A1 - Limiting combustion engine exhaust gas turbocharger revolution rate involves estimating actual charger revolution rate, comparing with threshold, limiting/reduce rate if threshold exceeded - Google Patents

Abstract

The method involves determining the air mass flow in the induction tract, the pressure upstream and downstream of a compressor in the tract and the temperature of the induction air upstream of the compressor, combining them in a computer unit using a stored script to estimate the actual charger revolution rate, comparing with a revolution rate threshold and initiating measures to limit or reduce the revolution rate if the threshold is exceeded.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Begrenzung der Drehzahl eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine. The invention relates to a method for limiting the Speed of an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine.

In der Druckschrift DE 197 30 578 A1 wird ein Verfahren zum Schutz eines Turboladers für eine Brennkraftmaschine gegen Zerstörung durch überhöhte Laderdrehzahl beschrieben. Dieses Verfahren geht von einem Kennfeld aus, welches einen Zusammenhang zwischen dem Ladedruck, der Motordrehzahl sowie einer der aktuellen Fahrpedalstellung entsprechenden Kraftstoffmengenvorgabe herstellt. Aus diesem Kennfeld kann der Ansaugluftdruck des Laders stromauf des Verdichters im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine hergeleitet werden. In Abhängigkeit von dem Ansaugluftdruck wird ein Begrenzungswert für die der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge ermittelt. Über die Reduzierung der Kraftstoffmenge wird auch die ausgestoßene Abgasmenge und dadurch auch der Abgasgegendruck im Abgasleitungsstrang zwischen den Zylinderauslässen der Brennkraftmaschine und der Abgasturbine herabgesetzt, so dass weniger antreibende Energie für den Lader zur Verfügung steht und ein Überdrehen des Laders vermieden wird. In the document DE 197 30 578 A1 discloses a method for Protection of a turbocharger for an internal combustion engine against Destruction described by excessive supercharger speed. This Method is based on a map, which has a connection between the boost pressure, the engine speed and one of the current accelerator pedal position corresponding fuel quantity specification manufactures. From this map, the intake air pressure of the Charger upstream of the compressor in the intake of the Internal combustion engine are derived. Depending on the Intake air pressure becomes a limiting value for that of the internal combustion engine determined fuel quantity determined. About the reduction the amount of fuel is also the expelled gas and thereby also the exhaust backpressure in the exhaust line between the Zylinderauslässen the internal combustion engine and the Reduced exhaust gas, so less driving energy is available for the loader and overspeeding the loader is avoided.

Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass die Laderdrehzahl nicht unmittelbar bestimmt bzw. gemessen wird, sondern vielmehr aus Kenn- bzw. Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine wie Ladedruck, Motordrehzahl und Fahrpedalstellung auf einen kritischen Laderzustand geschlossen wird, was zur Folge hat, dass eine relativ hohe Ungenauigkeit in Kauf genommen werden muss und ein Überdrehen des Laders nicht sicher verhindert werden kann. This method has the disadvantage that the supercharger speed not directly determined or measured, but rather from characteristic or operating variables of the internal combustion engine such Boost pressure, engine speed and accelerator pedal position to a critical Charger state is closed, which has the consequence that a relatively high inaccuracy must be accepted and a Overspeeding the loader can not be safely prevented.

Alternativ zu dem vorbeschriebenen, mittelbaren Schutz des Laders vor Überdrehen ist es auch bekannt, die Laderdrehzahl durch entsprechende Messeinrichtungen direkt zu bestimmen. Derartige Messeinrichtungen bedeuten jedoch einen hohen Kosten- und Montageaufwand. Alternatively to the above-described, indirect protection of Laders before overspeeding, it is also known the supercharger speed directly determined by appropriate measuring equipment. However, such measuring devices mean a high cost and assembly costs.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, überhöhte Drehzahlen in Abgasturboladern für Brennkraftmaschinen mit einfachen Maßnahmen zu vermeiden. The invention is based on the problem of excessive speeds in exhaust gas turbochargers for internal combustion engines with simple To avoid action.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. This problem is inventively with the features of Claim 1 solved. The dependent claims give appropriate Further education.

Das Verfahren zur Begrenzung der Drehzahl des Laders kommt ohne Einrichtung zur Drehzahlmessung aus, indem auf ein Laderkennfeld zurückgegriffen wird, welches den Zusammenhang zwischen Laderdrehzahl, Druckgefälle über dem Verdichter des Abgasturboladers sowie Luftmassenstrom im Ansaugtrakt wiedergibt. Der Luftmassenstrom kann beispielsweise mit Hilfe eines Luftmassenmessers, der Ladedruck stromab des Verdichters mittels eines Druckmessgliedes in einfacher Weise bestimmt werden. Der Ansaugdruck stromauf des Verdichters kann ebenfalls gemessen werden; gegebenenfalls reicht es aber aus, hierfür einen Referenzwert für den Atmosphärendruck anzunehmen. The method for limiting the speed of the charger comes without Setup for speed measurement by putting on a Charger map is used, which the relationship between Supercharger speed, pressure gradient across the compressor of the Exhaust gas turbocharger and air mass flow in the intake system reflects. Of the Air mass flow, for example, with the help of a Air mass meter, the boost pressure downstream of the compressor by means of a Pressure measuring element can be determined in a simple manner. Of the Intake pressure upstream of the compressor can also be measured become; if necessary, it is sufficient for this one Reference value for the atmospheric pressure assume.

Mit Hilfe dieser Kenngrößen kann aus dem bekannten Laderkennfeld die Laderdrehzahl bestimmt werden. Das Laderkennfeld kann an Hand von Referenzmessungen bzw. darauf aufbauenden Identifikationsverfahren anhand eines Referenzmodells für jeden Typus eines Abgasturboladers vorab bestimmt und abgespeichert werden. With the help of these parameters can from the known Loader map, the supercharger speed can be determined. The loader map can on the basis of reference measurements or based on them Identification method based on a reference model for each type an exhaust gas turbocharger be determined in advance and stored.

Die Kenntnis des Laderkennfeldes reicht grundsätzlich aus, die Laderdrehzahl zu schätzen. Messeinrichtungen zur unmittelbaren Messung der Laderdrehzahl sind nicht erforderlich. Ausgehend von der geschätzten Laderdrehzahl kann ein Vergleich mit einer vorgegebenen Laderdrehzahlgrenze durchgeführt werden. Im Falle einer Überschreitung der Drehzahlgrenze können Maßnahmen zur Begrenzung der tatsächlichen Laderdrehzahl ergriffen werden, beispielsweise Eingriffe in die Kraftstoffeinspritzung - Einspritzzeitpunkt und/oder Einspritzmenge -, Eingriffe in den Zündzeitpunkt, Eingriffe in die Drosselklappenposition und/oder Eingriffe zur Herabsetzung des Abgasgegendruckes, beispielsweise durch Ableitung von Abgas in eine Bypassleitung zur Turbine oder eine Verstellung einer variablen Turbinengeometrie in Richtung eines größeren Strömungseintrittsquerschnittes zum Turbinenrad. The knowledge of the loader map is basically sufficient, the Estimate supercharger speed. Measuring equipment for immediate Measurement of the supercharger speed is not required. outgoing from the estimated supercharger speed can be compared with a predetermined load speed limit are performed. In the event of Exceeding the speed limit can be measures for Limit the actual supercharger speed to be taken For example, intervention in fuel injection. Injection time and / or injection quantity -, interventions in the Ignition timing, intervention in the throttle position and / or Interventions to reduce the exhaust back pressure, for example, by discharging exhaust gas into a bypass line to the turbine or an adjustment of a variable turbine geometry in Direction of a larger flow inlet cross section to Turbine wheel.

Als Eingangsgröße für die Schätzung der Ist-Laderdrehzahl wird zweckmäßig ein reduzierter Luftmassenstrom aus dem tatsächlichen Luftmassenstrom im Ansaugtrakt bestimmt, wobei der reduzierte Luftmassenstrom auf Referenzbedingungen bezogen ist, insbesondere einen Referenzdruck für den Druck stromauf des Verdichters sowie eine Referenztemperatur für die Temperatur stromauf des Verdichters. Die Berücksichtigung des reduzierten Massenstromes stellt eine Normierung auf wiederholbare Bedingungen dar. Das Lader- bzw. Verdichterkennfeld ist zweckmäßig in Abhängigkeit dieses reduzierten Luftmassenstromes sowie des Druckverhältnisses über den Verdichter und die zugehörige Laderdrehzahl abgelegt. As input for the estimation of the actual supercharger speed is expedient a reduced air mass flow from the actual mass air flow in the intake tract determined, the reduced air mass flow is based on reference conditions, In particular, a reference pressure for the pressure upstream of Compressor and a reference temperature for the temperature upstream of the compressor. The consideration of the reduced Mass flow sets a standardization to repeatable Conditions. The supercharger or compressor map is appropriate depending on this reduced air mass flow and the Pressure ratio across the compressor and the associated Loader speed filed.

Die aus dem Verdichterkennfeld in Abhängigkeit der vorgenannten Eingangsgrößen geschätzte Ist-Laderdrehzahl kann noch zusätzlich gemäß einer weiteren, vorgegebenen Funktion modifiziert werden, die vorteilhaft das Übertragungsverhalten eines PDT₁- Gliedes aufweist. Diese Funktion soll die lineare Dynamik des gesamten Systems abbilden, wohingegen das Verdichterkennfeld den nichtlinearen, statischen Zusammenhang beschreibt. Das lineare dynamische Glied beschreibt den Zusammenhang zwischen einer dynamischen Veränderung des reduzierten Luftmassenstromes bei einer sprunghaften Variation des Druckverhältnisses über dem Verdichter bzw. der Laderdrehzahl. Aus einer Invertierung dieses Zusammenhanges, welcher insbesondere als Tiefpass- Verhalten bzw. als PT₁-Glied mit proportionaler und zeitverzögerter Charakteristik beschrieben werden kann, folgt das bereits genannte PDT₁-Verhalten mit differenziell-proportionaler und zeitverzögerter Charakteristik, welches einer Voreilung der Laderdrehzahl entspricht. Dies bietet den Vorteil, dass auch bei transienten Laderzuständen mit hohem dynamischen Anteil ein Überschwingen der Laderdrehzahl in einen kritischen Bereich hinein mit hoher Sicherheit vermieden werden kann. The actual supercharger speed estimated from the compressor map as a function of the aforementioned input variables can additionally be modified in accordance with a further, predetermined function which advantageously has the transmission behavior of a PDT ₁ element. This function is intended to map the linear dynamics of the entire system, whereas the compressor map describes the nonlinear, static relationship. The linear dynamic term describes the relationship between a dynamic change in the reduced mass air flow at a sudden variation of the pressure ratio across the compressor and the supercharger speed. From an inversion of this relationship, which can be described in particular as a low-pass behavior or as a PT ₁ element with proportional and time-delayed characteristics, follows the already mentioned PDT ₁ behavior with differential-proportional and time-delayed characteristic, which corresponds to an overrun of the supercharger speed , This offers the advantage that an overshoot of the supercharger speed into a critical area can be avoided with high reliability even with transient supercharger states with a high dynamic component.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further advantages and expedient designs are the further Claims, the description of the figures and the drawings remove. Show it:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm mit einzelnen Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 is a flowchart illustrating individual process steps of the method according to the invention,

Fig. 2 ein dreidimensionales Laderkennfeld mit der Laderdrehzahl, dem reduzierten Luftmassenstrom sowie dem Druckverhältnis über dem Verdichter als Kenngrößen, Fig. 2 is a three-dimensional map loader with the supercharger rotational speed, the reduced air mass flow and the pressure ratio across the compressor as parameters,

Fig. 3 ein Funktionsplan des Laderdrehzahlschätzers. Fig. 3 is a functional diagram of the supercharger speed estimator.

Das Ablaufdiagramm nach Fig. 1 repräsentiert die einzelnen Verfahrensschritte zur Begrenzung der Drehzahl eines Abgasturboladers in einem Fahrzeug mit Brennkraftmaschine. Gemäß dem Verfahrensschritt 1 wird zunächst der tatsächliche Luftmassenstrom ≙ im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine sowie der Ladedruck p₂ stromab eines Verdichters eines Abgasturboladers bestimmt, insbesondere mit Hilfe geeigneter Messeinrichtungen, gegebenenfalls aber auch durch rechnerische Bestimmung bzw. Ermittlung aus Kennfeldern in Abhängigkeit sonstiger Zustands- bzw. Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine oder zugeordneter Aggregate. Des Weiteren wird auch der Druck p₁ stromauf des Verdichters, welcher dem tatsächlichen Atmosphärendruck bzw. dem Druck nach einem üblicherweise verbauten Luftfilter, entspricht, bestimmt; gegebenenfalls kann aber auf die exakte Bestimmung des Atmosphärendruckes verzichtet werden und hierfür ein Referenz- Durchschnittswert eingesetzt werden. Weiterhin wird die Temperatur T₁ stromauf des Verdichters ermittelt; gegebenenfalls kann hierauf ebenfalls verzichtet werden und ein Durchschnittswert angenommen werden. The flowchart of FIG. 1 represents the individual process steps for limiting the rotational speed of an exhaust gas turbocharger in a vehicle with an internal combustion engine. In accordance with method step 1 , first the actual air mass flow ≙ in the intake tract of the internal combustion engine and the charge pressure p ₂ downstream of a compressor of an exhaust gas turbocharger are determined, in particular by means of suitable measuring devices, but optionally also by arithmetic determination or determination from characteristic maps as a function of other state or Operating variables of the internal combustion engine or associated units. Furthermore, the pressure p ₁ upstream of the compressor, which corresponds to the actual atmospheric pressure or the pressure according to a commonly installed air filter, determined; if necessary, however, the exact determination of the atmospheric pressure can be dispensed with and a reference average value used for this purpose. Furthermore, the temperature T _{1 is determined} upstream of the compressor; if necessary, this can also be waived and an average value can be assumed.

Im folgenden Verfahrensschritt 2 wird aus dem tatsächlichen Luftmassenstrom ≙ im Ansaugtrakt ein reduzierter Luftmassenstrom ≙_red bestimmt, welcher auf Umgebungs-Referenzbedingungen bezogen ist und gemäß der Beziehung


berechnet wird. Der reduzierte Luftmassenstrom wird in Abhängigkeit eines Referenzdruckes p_ref sowie einer Referenztemperatur T_ref bestimmt, die jeweils Referenz-Umgebungsbedingungen repräsentieren. In the following method step 2 , a reduced air mass flow ≙ _{red is} determined from the actual air mass flow ≙ in the intake tract, which is related to ambient reference conditions and according to the relationship


is calculated. The reduced air mass flow is determined as a function of a reference pressure p _ref and a reference temperature T _ref , which respectively represent reference ambient conditions.

In Kenntnis des reduzierten Luftmassenstromes ≙_red kann aus einem bekannten Laderkennfeld LKF, welches in Fig. 2 dargestellt ist, in Abhängigkeit vom Druckverhältnis p₂/p₁ über dem Verdichter eine tatsächliche Laderdrehzahl n_L,ist geschätzt werden. Die tatsächliche Laderdrehzahl n_L,ist ist aus dem Laderkennfeld LKF als Funktion gemäß dem allgemeinen Zusammenhang


darstellbar, wobei mit "Funktion" die Abhängigkeit der Laderdrehzahl vom reduzierten Luftmassenstrom sowie dem Druckverhältnis über dem Verdichter wie im Kennfeld nach Fig. 2 dargestellt bezeichnet ist. Das Laderkennfeld LKF repräsentiert einen nichtlinearen statischen Zusammenhang zwischen Laderdrehzahl n_L,ist, reduziertem Luftmassenstrom ≙_red sowie Druckverhältnis p₂/p₁. Knowing the reduced mass air flow ≙ _red , an actual supercharger speed n _{L, can be} estimated from a known supercharger map LKF, which is shown in FIG. 2, as a function of the pressure ratio p ₂ / p ₁ above the compressor. The actual supercharger speed n _{L, is} from the supercharger map LKF as a function according to the general context


can be represented, with "function" is the dependence of the supercharger speed of the reduced air mass flow and the pressure ratio across the compressor as shown in the map of FIG. 2 is shown. The loader map LKF represents a nonlinear static relationship between supercharger speed n _{L, is} , reduced air mass flow ≙ _red and pressure ratio p ₂ / p ₁ .

Im folgenden Verfahrensschritt 4 wird ein lineares, dynamisches Glied berücksichtigt, welches einer Voreilung der tatsächlichen Laderdrehzahl n_L,ist entspricht. Hierfür wird die zuvor in Verfahrensschritt 3 bestimmte tatsächliche Laderdrehzahl n_L,ist gemäß einer vorgegebenen Funktion entsprechend dem Zusammenhang

n^* _L,ist = Funktion(n_L,ist)

modifiziert, wobei mit "Funktion" zweckmäßigerweise ein proportional-differenzielles Glied mit Zeitverzögerung (PDT₁-Glied) bezeichnet ist. Auf Grund des differenziellen Anteiles in der Übertragungsfunktion reagiert die Laderdrehzahl n_L,ist besonders empfindlich auf Änderungen der Eingangswerte, so dass insbesondere starke Drehzahlanstiege rechtzeitig erfasst werden und ein Drehzahlüberschwingen vermieden werden kann. Der modifizierte Wert der Laderdrehzahl ist in Verfahrensschritt 4 mit n^* _L,ist bezeichnet. In the following method step 4 , a linear, dynamic element is taken into account which corresponds to an advance of the actual supercharger speed n _L. For this purpose, the actual supercharger speed n _L determined beforehand in method step 3 _is, according to a predetermined function, corresponding to the relationship

n ^* _{L, is} = function (n _{L, is} )

modified, wherein "function" expediently a proportional-differential element with time delay (PDT _1- member) is designated. Due to the differential component in the transfer function, the supercharger speed n _L reacts _{, is} particularly sensitive to changes in the input values, so that in particular strong speed increases are detected in good time and a speed overshoot can be avoided. The modified value of the supercharger speed is denoted by n ^* _L in step 4 .

In Fig. 5 wird die geschätzte Ist-Laderdrehzahl n^* _L,ist auf Überschreitung einer vorgegebenen Laderdrehzahlgrenze n_L,Grenz untersucht. Sofern die Laderdrehzahlgrenze n_L,Grenz noch nicht überschritten ist, wird der Nein-Verzweigung entsprechend wieder zum Verfahrensschritt 1 zurückgekehrt und das gesamte Verfahren in regelmäßigen, zyklischen Abständen wiederholt. Sofern eine Überschreitung der zulässigen Laderdrehzahlgrenze n_L,Grenz festgestellt wird, wird der Ja-Verzweigung entsprechend zum folgenden Verfahrensschritt 6 fortgefahren. In Fig. 5, the estimated actual supercharger speed n ^* _{L, is} tested for exceeding a predetermined supercharger speed limit n _{L, limit} . If the supercharger speed limit n _{L, limit} has not yet been exceeded, the no-branching is correspondingly returned to method step 1 and the entire process is repeated at regular, cyclic intervals. If an excess of the permissible supercharger speed limit n _{L, limit is} determined, the Yes branch is continued according to the following method step 6 .

Im Verfahrensschritt 6 werden daraufhin durch Beeinflussung der Motorelektronik laderdrehzahlsenkende Maßnahmen durchgeführt. Bei diesen Maßnahmen handelt es sich insbesondere um eine Reduzierung der Einspritzmenge, um die Verschiebung des Einspritzzeitpunktes, um eine Öffnung einer variablen Turbinengeometrie und/oder die Abblasung des Abgases stromauf der Abgasturbine über einen Bypass zum Turbinenrad. Gegebenenfalls können auch der Zündzeitpunkt und/oder die Drosselklappenposition beeinflusst werden. Weitere Einflussmöglichkeiten liegen in der Verstellung des Öffnungs- und Schließzeitpunktes der Einlass- und Auslassventile jedes Zylinders. In method step 6 , charging-reducing measures are then carried out by influencing the engine electronics. These measures are, in particular, a reduction of the injection quantity, the shifting of the injection time, an opening of a variable turbine geometry and / or the blowing off of the exhaust gas upstream of the exhaust gas turbine via a bypass to the turbine wheel. Optionally, the ignition timing and / or the throttle position can be influenced. Further possibilities of influence lie in the adjustment of the opening and closing time of the inlet and outlet valves of each cylinder.

Anschließend wird wieder zum Verfahrensschritt 1 zurückgekehrt und das gesamte Verfahren von Neuem durchlaufen. Subsequently, the process returns to method step 1 and the entire process is run through again.

In Fig. 2 ist ein dreidimensionales Laderkennfeld LKF dargestellt. Bestimmungsgrößen des Laderkennfeldes LKF sind die tatsächliche Laderdrehzahl n_L,ist, welche die zu schätzende Größe darstellt, sowie der reduzierte Luftmassenstrom ≙_red und das Druckverhältnis p₂/p₁ über dem Verdichter. Das Laderkennfeld LKF kann an Hand von Referenz-Abgasturboladern durch Messung und/oder durch empirische oder analytische Zusammenhänge bestimmt und in einer Recheneinheit der Brennkraftmaschine abgelegt werden. Aus dem Laderkennfeld LKF lässt sich bei Kenntnis des reduzierten Luftmassenstromes ≙_red sowie des Druckverhältnisses p₂/p₁ über dem Verdichter die Laderdrehzahl n_L,istschätzen. FIG. 2 shows a three-dimensional loader map LKF. Determining variables of the loader map LKF are the actual supercharger speed n _L, which represents the quantity to be estimated, as well as the reduced air mass flow ≙ _red and the pressure ratio p ₂ / p ₁ above the compressor. The loader map LKF can be determined on the basis of reference exhaust gas turbochargers by measurement and / or by empirical or analytical correlations and stored in a computing unit of the internal combustion engine. From the loader map LKF can be with knowledge of the reduced air mass flow ≙ _red and the pressure ratio p ₂ / p ₁ above the compressor, the supercharger speed n _{L is} estimated.

Der in Fig. 3 dargestellte Funktionsplan zur Schätzung der tatsächlichen Laderdrehzahl n^* _L,ist entspricht einer Detaildarstellung der Verfahrensschritte 2, 3 und 4 aus Fig. 1. Ausgehend von den ermittelten Größen Druck p₂ stromab des Verdichters, Druck p₁ stromauf des Verdichters, Massenstrom ≙ im Ansaugtrakt sowie Temperatur T₁ stromauf des Verdichters werden in mehreren Stufen zunächst das Druckverhältnis p₂/p₁ über dem Verdichter sowie der reduzierte Massenstrom ≙_red unter Berücksichtigung des Referenz-Umgebungsdruckes p_ref sowie der Referenz-Umgebungstemperatur T_ref berechnet. Das Druckverhältnis p₂/p₁ sowie der reduzierte Massenstrom ≙_red fließen als Eingangsgröße in das Kennfeld LKF ein, aus dem die Laderdrehzahl n_L,ist geschätzt werden kann. Dem Laderkennfeld LKF ist ein PDT₁- Glied nachgeordnet, das als Ausgangsgröße eine modifizierte Laderdrehzahl n^* _L,ist liefert. Dieser Wert der Laderdrehzahl wird anschließend gemäß Verfahrensschritt 5 in Fig. 1 zum Vergleich mit der Laderdrehzahlgrenze herangezogen. The function diagram for estimating the actual supercharger speed n ^* _L shown in FIG. 3 corresponds to a detailed representation of method steps 2 , 3 and 4 from FIG. 1. Starting from the determined variables pressure p ₂ downstream of the compressor, pressure p ₁ upstream of the compressor , Mass flow ≙ in the intake tract and temperature T ₁ upstream of the compressor, the pressure ratio p ₂ / p ₁ above the compressor and the reduced mass flow ≙ _red are calculated in several stages, taking into account the reference ambient pressure p _ref and the reference ambient temperature T _ref . The pressure ratio p ₂ / p ₁ and the reduced mass flow ≙ _red flow as an input into the map LKF, from which the supercharger speed n _{L, can be} estimated. The loader map LKF is followed by a PDT ₁ element, which supplies a modified supercharger speed n ^* _L as the output variable. This value of the supercharger speed is then used in accordance with method step 5 in FIG. 1 for comparison with the supercharger speed limit.

Sämtliche Verfahrensschritte aus Fig. 1 werden im Fahrzeug online in einer Regel- und Steuereinheit bzw. Recheneinheit durchgeführt. All method steps from FIG. 1 are carried out in the vehicle online in a control and control unit or arithmetic unit.

Claims (8)

1. Verfahren zur Begrenzung der Drehzahl eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine, bei dem der Luftmassenstrom ( ≙) im Ansaugtrakt, der Druck (p₁) stromauf und der Druck (p₂) stromab eines Verdichters des Abgasturboladers im Ansaugtrakt sowie die Temperatur (T₁) der Ansaugluft stromauf des Verdichters im Ansaugtrakt bestimmt und in einer Recheneinheit gemäß einer hinterlegten Berechnungsvorschrift zur Schätzung der Ist- Laderdrehzahl (n_L,ist) verknüpft werden, anschließend die geschätzte Ist-Laderdrehzahl (n_L,ist) mit einer vorgegebenen Laderdrehzahlgrenze (n_L,Grenz) verglichen wird und bei einer Überschreitung der Laderdrehzahlgrenze (n_L,Grenz) Maßnahmen zur Begrenzung bzw. Herabsetzung der Ist-Laderdrehzahl (n_L,ist) ergriffen werden. 1. A method for limiting the speed of an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, wherein the air mass flow (≙) in the intake, the pressure (p ₁ ) upstream and the pressure (p ₂ ) downstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger in the intake and the temperature (T ₁ ) of the intake air is determined upstream of the compressor in the intake tract and in a computing unit according to a stored calculation rule for estimating the actual supercharger speed (n _{L, is} ), then the estimated actual supercharger speed (n _{L, is} ) with a predetermined supercharger speed limit (n _{L, limit} ) is compared and when exceeding the supercharger speed limit (n _{L, limit} ) measures to limit or reduce the actual supercharger speed (n _{L, is} ) are taken. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Laderdrehzahl (n_L,ist) aus einem in der Recheneinheit hinterlegten Verdichterkennfeld in Abhängigkeit des Druckes (p₂) stromab des Verdichters sowie eines reduzierten Luftmassenstromes ( ≙_red) bestimmt wird, wobei der reduzierte Luftmassenstrom ( ≙_red) aus dem tatsächlichen Luftmassenstrom ( ≙), dem Druck (p₁) stromauf des Verdichters sowie der Temperatur (T₁) stromauf des Verdichters gemäß dem Zusammenhang


ermittelt wird und hierin die Parameter
p_ref einen Referenzdruck,
T_ref eine Referenztemperatur,
jeweils bezogen auf Referenz-Umgebungsbedingungen, bezeichnen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the actual supercharger speed (n _{L, is} ) determined from a stored in the arithmetic unit compressor map as a function of the pressure (p ₂ ) downstream of the compressor and a reduced air mass flow (≙ _red ), wherein the reduced air mass flow (≙ _red ) from the actual air mass flow (≙), the pressure (p ₁ ) upstream of the compressor and the temperature (T ₁ ) upstream of the compressor according to the context


is determined and herein the parameters
p _{ref is} a reference pressure,
T _{ref is} a reference temperature,
each refer to reference environmental conditions. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geschätzte Laderdrehzahl gemäß einer weiteren, bekannten Funktion modifiziert wird, die dem Übertragungsverhalten eines PDT₁-Gliedes entspricht. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the estimated supercharger speed is modified according to a further, known function, which corresponds to the transmission behavior of a PDT ₁ -Gliedes. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Laderdrehzahl die einzuspritzende Kraftstoffmenge begrenzt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that for limiting the supercharger speed to be injected Fuel quantity is limited. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Laderdrehzahl der Abgasgegendruck stromauf der Abgasturbine des Abgasturboladers reduziert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that for limiting the supercharger speed of the exhaust back pressure is reduced upstream of the exhaust gas turbine of the exhaust gas turbocharger. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine variable Turbinengeometrie der Abgasturbine, über die der wirksame Strömungseintrittsquerschnitt zum Turbinenrad einstellbar ist, in Richtung ihrer Offenstellung verstellt wird. 6. The method according to claim 5, characterized, that a variable turbine geometry of the exhaust gas turbine, via the the effective flow inlet cross section to the turbine wheel is adjustable, is adjusted in the direction of its open position. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abgas aus dem Abgasstrang stromauf der Abgasturbine über eine Bypassleitung um die Turbine herum geleitet wird. 7. The method according to claim 5 or 6, characterized, that exhaust gas from the exhaust line upstream of the exhaust gas turbine via a bypass line is routed around the turbine. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Laderdrehzahl eine Drosselklappe im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine in Richtung ihrer Schließstellung verstellt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized, to limit the supercharger speed, a throttle valve in the Intake tract of the internal combustion engine in the direction of her Closed position is adjusted.