DE102005012946A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (15) vorgeschlagen, die eine Überwachung einer Verdichterdrehzahlerfassung ermöglichen. Die Brennkraftmaschine (15) umfasst einen Verdichter (1) zur Verdichtung der der Brennkraftmaschine (15) zugeführten Luft, wobei eine charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters (1) von einem Sensor (5, 10) erfasst wird. Die charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters (1) wird aus mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (10) modelliert. Ein vom Sensor (5, 10) erfasster Wert für die charakteristische Größe wird mit einem modellierten Wert für die charakteristische Größe verglichen. Abhängig vom Vergleichsergebnis wird auf einen Fehler geschlossen.

Description

  • Die Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
  • Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Verdichter zur Verdichtung der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft sind bereits bekannt. Dabei wird eine Drehzahl des Verdichters von einem Sensor erfasst.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters aus mindestens einer Größe der Brennkraftmaschine modelliert wird und dass ein abhängig von einem vom Sensor erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert mit einem abhängig von einem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeten Wert verglichen wird und dass abhängig vom Vergleichsergebnis auf einen Fehler geschlossen wird. Auf diese Weise ist eine Überwachung der Funktionsfähigkeit des Sensors zur Erfassung der charakteristischen Größe für die Drehzahl des Verdichters möglich. Auf diese Weise lässt sich die Zuverlässigkeit der Funktion des Sensors erhöhen. Entsprechend ist auf diese Weise auch eine Überwachung von Komponenten zur Aufladung der Brennkraftmaschine sowie eine Überwachung der Erfassung von Betriebsgrö ßen der Brennkraftmaschine möglich und auch eine Überwachung auf Leckagen in der Luftzufuhr oder einem Saugrohr der Brennkraftmaschine.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
  • Eine einfache Realisierung der Überwachungsfunktion besteht dabei darin, dass für den Fall, dass der abhängig von dem vom Sensor erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildete Wert um mehr als einen vorgegebenen Betrag vom abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeten Wert abweicht, ein Fehler bei der Erfassung der charakteristischen Größe durch den Sensor erkannt wird.
  • Die Aussagekraft und die Zuverlässigkeit der beschriebenen Überwachung wird erhöht, wenn als Betriebsgröße der Brennkraftmaschine zur Modellierung der charakteristischen Größe mindestens eine Größe gewählt wird, die das Verhalten des Verdichters beeinflusst, bspw. ein Ladedruck, ein Luftmassenstrom und/oder eine Ansteuergröße für die Verdichtung.
  • Als Ansteuergröße für die Verdichtung eignet sich besonders eine Stellgröße einer Steuerung oder Regelung der Verdichtung, insbesondere eine Stellgröße zur Ansteuerung eines Bypassventils oder zur Verstellung einer Turbinengeometrie bei Verwendung eines Abgasturboladers mit variabler Turbinengeometrie.
  • Die Zuverlässigkeit der Überwachung wird erhöht, wenn als Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine zur Modellierung der charakteristischen Größe zusätzlich eine Motordrehzahl, ein Saugrohrdruck und/oder eine Drosselklappenstellung gewählt werden.
  • Die Modellierung der charakteristischen Größe aus der mindestens einen Betriebsgröße kann besonders einfach unter Verwendung mindestens eines Kennfeldes und/oder mindestens einer Kennlinie erfolgen.
  • Entsprechendes gilt für die Verwendung eines physikalischen Modells zur Modellierung der charakteristischen Größe aus der mindestens einen Betriebsgröße.
  • Die Zuverlässigkeit der Überwachung kann weiter dadurch erhöht werden, dass auf den Fehler nur dann geschlossen wird, wenn der abhängig von dem vom Sensor erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildete Wert vom abhängig von dem modellieren Wert für die charakteristische Größe gebildeten Wert um mehr als den vorgegebenen Betrag für mindestens eine vorgegebene Zeit abweicht.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, wenn nach erkanntem Fehler der Verdichter in einem Fehlerbetriebsmodus betrieben wird. Auf diese Weise können Beschädigungen des Verdichters oder der Brennkraftmaschine bei erkanntem Fehler der Erfassung der charakteristischen Größe für die Drehzahl des Verdichters vermieden werden.
  • Eine besonders einfache Realisierung der Erfindung ergibt sich, wenn als abhängig von dem vom Sensor erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert der vom Sensor erfasste Wert für die charakteristische Größe und als abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert der modellierte Wert für die charakteristische Größe gewählt werden.
  • Eine im Hinblick auf eine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine möglichst neutrale Realisierung der Erfindung ist möglich, wenn als abhängig von dem vom Sensor erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert eine Änderung des vom Sensor erfassten Wertes für die charakteristische Größe und als abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert eine Änderung des modellierten Wert für die charakteristische Größe gewählt werden.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine,
  • 2 eine Luftseite eines typischen Abgasturboladers mit den Schaufeln eines Verdichters und
  • 3 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In 1 kennzeichnet 15 eine Brennkraftmaschine, die bspw. ein Fahrzeug antreiben kann. Die Brennkraftmaschine 15 ist bspw. als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass die Brennkraftmaschine 15 als Ottomotor ausgebildet ist. Über eine Luftzufuhr 55 wird einem oder mehreren Zylindern eines Motorblocks 85 Frischluft zugeführt. In der Luftzufuhr 55 ist dabei ein Luftmassenmesser 65, bspw. in Form eines Heißfilm-Luftmassenmessers angeordnet, der den Luftmassenstrom ml zum Motorblock 85 misst und das Messergebnis an eine Motorsteuerung 105 weiterleitet. Die Strömungsrichtung der Frischluft in der Luftzufuhr 55 ist in 1 durch Pfeile gekennzeichnet. Stromab des Luftmassenmessers 65 ist in der Luftzufuhr 55 ein Verdichter 1 angeordnet, der die dem Motorblock 85 zugeführte Luft verdichtet. Im Beispiel nach 1 ist der Verdichter 1 über eine Welle 25 von einer Turbine 20 in einem Abgasstrang 95 der Brennkraftmaschine 15 angetrieben. Verdichter 1, Turbine 20 und Welle 25 bilden dabei einen Abgasturbolader. Der Verdichter 1 könnte alternativ auch durch einen Elektromotor oder als Kompressor vom Motorblock 85 selbst über eine Kurbelwelle des Motorblocks 85 in dem Fachmann bekannter Weise angetrieben werden. Ein Sensorelement 10 im Bereich des Verdichters 1 erfasst eine charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters 1, bspw. die Drehzahl nVmess des Verdichters 1 selbst und leitet den Messwert an die Motorsteuerung 105 weiter. Als charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters 1 kann im Falle der Verwendung des Abgasturboladers gemäß 1 auch die Drehzahl der Welle 25 oder die Drehzahl der Turbine 20 durch einen geeigneten Drehzahlsensor gemessen und das Messergebnis an die Steuerung 105 weitergeleitet werden. Im Folgenden soll jedoch beispielhaft und wie in 1 dargestellt angenommen werden, dass als charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters 1 die Drehzahl nVmess des Verdichters 1 selbst vom Sensorelement 10 gemessen und an die Steuerung 105 weitergeleitet wird. Stromab des Verdichters 1 ist in der Luftzufuhr 55 ein Ladedrucksensor 70 angeordnet, der den Ladedruck pl stromab des Verdichters 1 misst und den Messwert an die Steuerung 105 weiterleitet. Stromab des Ladedrucksensors 70 ist gemäß 1 eine Drosselklappe 80 in der Luftzufuhr 55 angeordnet, deren Öffnungsgrad von der Motorsteuerung 105 eingestellt wird. Ein Sensor im Bereich der Drosselklappe 80, bspw. in Form eines Potentiometers, misst den Öffnungsgrad α der Drosselklappe 80 und leitet diesen Messwert an die Motorsteue rung 105 weiter. Der Sensor für die Erfassung der Stellung bzw. des Öffnungsgrades der Drosselklappe 80 ist in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Teil der Luftzufuhr 55 stromab der Drosselklappe 80 wird auch als Saugrohr bezeichnet und ist in 1 mit dem Bezugszeichen 60 gekennzeichnet. Stromab der Drosselklappe 80 ist im Saugrohr 60 ein Saugrohrdrucksensor 75 angeordnet, der den Druck im Saugrohr 60, mit anderen Worten den Saugrohrdruck ps misst und den Messwert an die Steuerung 105 weiterleitet. Im Bereich des Motorblocks 85 ist ein Drehzahlsensor 90 angeordnet, der in dem Fachmann bekannter Weise die Motordrehzahl n der Brennkraftmaschine 5 ermittelt und an die Motorsteuerung 105 weiterleitet. Das bei der Verbrennung im Motorblock 85 entstehende Abgas wird in den Abgasstrang 95 ausgestoßen und treibt dort die Turbine 20 an. Zur Steuerung oder Regelung des Ladedruckes pl kann wie in 1 dargestellt der Öffnungsgrad eines Bypassventils 30 in einem Bypass 100 um die Turbine 20 im Abgasstrang 95 durch ein geeignetes Ansteuersignal AS von der Motorsteuerung 105 in dem Fachmann bekannter Weise eingestellt bzw. verändert werden. Weist die Turbine 20 eine variable Turbinengeometrie auf, so kann der Ladedruck pl auch dadurch geregelt oder gesteuert werden, dass mittels eines zweiten Ansteuersignals AS' die Turbinengeometrie der Turbine 20 in dem Fachmann bekannter Weise geeignet eingestellt bzw. verändert wird. Dies ist in 1 durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt. Die Steuerung oder Regelung des Ladedruckes pl kann in dem Fachmann bekannter Weise auch durch Ansteuerung eines Bypassventils 1000, auch als Schubumluftventil bezeichnet, in einem Bypass 1100 um den Verdichter 1 in der Luftzufuhr 55 erfolgen, wobei diese Ansteuerung wiederum von der Motorsteuerung 105 durchgeführt wird. Die Strömungsrichtung der Luft im Bypass 1100, sofern dieser je nach Öffnungsgrad des Schubumluftventils 1000 zumindest teilweise geöffnet ist, ist in 1 durch Pfeile gekennzeichnet.
  • Aufgabe des Abgasturboladers ist es, die Luftfüllung des Motorblocks mit einem gewünschten Überdruck bereitzustellen. Dazu wird der Ladedruck pl durch den Ladedrucksensor 70 gemessen und bspw. in einem geschlossenen Regelkreis gesteuert. Der geschlossene Regelkreis ist dabei software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung 105 implementiert. Der Abgasturbolader und das durch die Luftzufuhr 55 und das Saugrohr 60 gebildete Luftsystem besitzen eine ausgeprägte Zeitkonstante, die die Regelung des Ladedruckes pl erschwert. Vorteilhaft wäre es daher, eine Zustandsgröße des zu regelnden Systems zu erfassen. Besonders geeignet dafür ist die Drehzahl des Verdichters 1 bzw. allgemein eine charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters 1. Die Drehzahl nVmess des Verdichters 1 wird wie beschrieben vom Sensorelement 10 erfasst und an die Motorsteuerung 105 weitergeleitet. Vorteile ergeben sich dann auch für die Überwachung des Abgasturboladers, die ein Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Drehzahl des Verdichters sicher verhindern muss.
  • Eine technische Ausführung für die Erfassung der Drehzahl des Verdichters 1 zeigt 2. 2 zeigt die Luftseite eines typischen Abgasturboladers, mit anderen Worten den Verdichter 1 des Abgasturboladers. Erkennbar sind dabei in 2 die Schaufeln 110 des Verdichters 1. Die Erfassung der Drehzahl des Verdichters 1 durch das Sensorelement 10 hat gegenüber der Erfassung der Drehzahl der Turbine 20 den Vorteil, dass die Temperaturen auf der Luftseite des Abgasturboladers, also sprich im Bereich der Luftzufuhr 55 im Vergleich zu den Temperaturen im Abgasstrang 95 niedriger sind und in einem Bereich liegen, der auch für Halbleiterschaltungen geeignet ist. Der zur Erfassung der Drehzahl des Verdichters 1 verwendete Drehzahlsensor besteht bspw. aus zwei Sensorelementen. Ein erstes Sensorelement 5 ist ein Dauermagnet, der sich auf einer Welle 115 des Verdichters befindet. Das kann vorzugsweise das Ende der Welle 115 sein. Dieser Dauermagnet 5 ist mit mindestens einem Polpaar magnetisiert. Ein zweites Sensorelement, das bereits zuvor eingeführte Sensorelement 10, ist der eigentliche Geber und enthält ein Messelement auf der Basis bspw. des GMR-Effekts (Giant Magneto Resistance), ein magneto-resistiver Effekt, bei dem sich der elektrische Widerstand spezieller Schichten des Messelements mit der Richtung eines einwirkenden Magnetfeldes, hier des Dauermagneten 5, ändert.
  • Weiterhin bekannt ist alternativ die Verwendung des Wirbelstromprinzips. In diesem Fall enthält das zweite Sensorelement 10 bspw. einen elektrischen Schwingkreis aus Spule und Kondensator. Die metallischen Schaufeln 110 des Verdichters 1 bedämpfen periodisch diesen Schwingkreis abhängig von der Drehzahl der Verdichters 1. Durch entsprechende Auswertung der Schwingkreisspannung lässt sich somit die Drehzahl des Verdichters 1 ermitteln. Ein Magnet und damit das erste Sensorelement 5 ist dann nicht erforderlich.
  • In allen beschriebenen Fällen sitzt das zweite Sensorelement 10 bspw. an der in 2 dargestellten Stelle im Bereich der Außenwand der Luftzufuhr 55 auf gleicher Ebene wie das erste Sensorelement 5 bzw. bei Ausnutzung des Wirbelstromprinzips auf gleicher Ebene wie die metallischen Schaufeln 110.
  • Erfindungsgemäß geht es um die Überwachung der Funktionsfähigkeit des Drehzahlsensors, der bei Verwendung des GMR-Effektes die beiden Sensorelemente 5, 10 umfasst und der bei Verwendung des Wirbelstromprinzips lediglich das zweite Sensorelement 10 umfasst, das dann den elektrischen Schwingkreis umfasst und kein Messelement zur Ermittlung der GMR-Effektes aufweisen muss. Der Einfachheit halber wird daher im Folgenden stellvertretend für den Drehzahlsensor zur Erfassung der Verdichterdrehzahl das zweite Sensorelement 10 als Drehzahlgeber betrachtet. Erfindungsgemäß geht es somit im Folgenden um die Überwachung der Funktionsfähigkeit des Drehzahlgebers 10. Dabei wird erfindungsgemäß die charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters 1, in diesem Ausführungsbeispiel die Drehzahl des Verdichters 1 selbst, aus mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 15 modelliert. Ein vom Drehzahlgeber 10 erfasster Wert für die charakteristische Größe, hier die Drehzahl des Verdichters 1, wird mit einem modellierten Wert für die charakteristische Größe, hier die Drehzahl des Verdichters 1 selbst, verglichen. Abhängig vom Vergleichsergebnis wird auf einen Fehler geschlossen. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel soll also die Überwachung der Funktionsfähigkeit des Drehzahlgebers 10 durch Vergleich der gemessenen Drehzahl nVmess des Verdichters 1 aus dem Ausgangssignal des Drehzahlgebers 10 mit einer modellierten Drehzahl nVmod des Verdichters 1 erfolgen. Die Modellierung der Drehzahl des Verdichters 1 erfolgt dabei unter Berücksichtigung des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine 15. Dieser Betriebspunkt wird durch die mindestens eine Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 15 repräsentiert. Als Betriebsgröße der Brennkraftmaschine 15 zur Modellierung der charakteristischen Größe, in diesem Beispiel der Drehzahl des Verdichters 1, wird dabei vorteilhafterweise mindestens eine Größe gewählt, die das Verhalten des Verdichters 1 beeinflusst. Dabei kann es sich bspw. um den Ladedruck pl, den Luftmassenstrom ml und/oder eine Ansteuergröße für die Verdichtung handeln. Als Ansteuergröße für die Verdichtung kann dabei eine Stellgröße der Steuerung oder Regelung der Verdichtung verwendet werden, in diesem Beispiel eine Stellgröße für die Steuerung bzw. Regelung des Ladedruckes pl. Bei dieser Stellgröße kann es sich bspw. um eine Stellgröße zur Ansteuerung des Bypassventils 30, oder wie in 1 gestrichelt dargestellt zur Verstellung der Turbinengeometrie für den Fall handeln, dass die Turbine 22 eine variable Turbinengeometrie aufweist. Als Stellgröße für die Steuerung oder Regelung der Verdichtung kann auch eine Stellgröße zur Ansteuerung eines in 1 nicht dargestellten Bypassventils eines in 1 ebenfalls nicht dargestellten Bypasses um den Verdichter 1 in der Luftzufuhr 55 verwendet werden. Im Folgenden soll bspw. angenommen werden, dass als Stellgröße das Ansteuersignal AS zur Ansteuerung des Bypassventils 30 gewählt wird. Um die Modellierung der Drehzahl des Verdichters 1 und damit die Überwachung der Funktionsfähigkeit des Drehzahlgebers 10 zuverlässiger zu machen, kann es weiterhin vorgesehen sein, dass als Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 15 zur Modellierung der charakteristischen Größe, in diesem Ausführungsbeispiel der Drehzahl der Verdichters 1 selbst, zusätzlich die Motordrehzahl n, der Saugrohrdruck ps und/oder die Drosselklappenstellung α gewählt werden.
  • In 3 ist ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Funktionsdiagramm ist dabei mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichnet und stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung dar. Es kann software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung 105 implementiert sein. Einer Modellierungseinheit 35 sind vom Ladedrucksensor 70 der gemessene Ladedruck pl, vom Luftmassenmesser 65 der gemessene Luftmassenstrom ml und von der Ladedruckregelung der Motorsteuerung 105 das Ansteuersignal AS zugeführt. Optional und wie in 3 gestrichelt dargestellt kann der Modellierungseinheit 35 noch die Motordrehzahl n vom Drehzahlsensor 90, die Drosselklappenstellung α von dem in 1 nicht dargestellten Potentiometer der Drosselklappe 80 und/oder vom Saugrohrdrucksensor 75 der Saugrohrdruck ps zugeführt werden. Mindestens eine der genannten Betriebsgrößen pl, ml, n, α und ps kann auch statt von einem Sensor gemessen auch in dem Fachmann bekannter Weise aus anderen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 15 modelliert werden. Die Modellierungseinheit 35 modelliert aus den zugeführten Eingangsgrößen einen Wert nVmod für die Drehzahl des Verdichters 1.
  • Die Modellierungseinheit 35 kann gemäß einer ersten Alternative ein Kennfeld oder eine Verknüpfung mehrerer Kennfelder umfassen, die die modellierte Drehzahl nVmod des Verdichters 1 abhängig von den genannten Eingangsgrößen ausgibt. Dabei sind verschiedene Werte für die modellierte Drehzahl nVmod des Verdichters 1 für verschiedene Betriebspunkte der Brennkraftmaschine 15 abhängig von den genannten Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 in dem Kennfeld oder in der Verknüpfung der Kennfelder gespeichert. Das Kennfeld bzw. die Kennfelder selbst können bspw. auf einem Motoren prüfstand appliziert werden. Das Kennfeld bzw. die Verknüpfung der Kennfelder wird dabei so eingestellt, dass für den jeweils zugeordneten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 15 die vom Drehzahlgeber 10 gemessene Drehzahl nVmess des Verdichters 1 mit der vom Kennfeld bzw. der Verknüpfung der Kennfelder ausgegebenen modellierten Drehzahl nVmod des Verdichters 1 übereinstimmt. Der Begriff Kennfeld umfasst hier auch die Kennlinie als eindimensionales Kennfeld sowie Kennfelder mit zwei und mehr Eingangsgrößen.
  • Gemäß einer zweiten Alternative wird die Modellierungseinheit 35 als physikalisches Modell der Verdichterdrehzahl in der Motorsteuerung 105 gespeichert. In diesem Fall wird die Verdichterdrehzahl aus den genannten Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 berechnet, wobei die berechnete Verdichterdrehzahl am Ausgang der Modellierungseinheit 35 dann die modellierte Drehzahl nVmod ist.
  • Wird die modellierte Drehzahl nVmod durch die Modellierungseinheit 35 lediglich aus einer einzigen Eingangsgröße der Modellierungseinheit 35 gewonnen, bspw. aus dem Ansteuersignal AS oder dem Ladedruck pl oder dem Luftmassenstrom ml, so kann die Modellierungseinheit 35 auch als Kennlinie ausgebildet sein oder wie beschrieben auch als physikalisches Modell mit einer einzigen Eingangsgröße. Bei Verwendung der Kennlinie kann diese ebenfalls auf einem Motorenprüfstand geeignet appliziert werden, und zwar so, dass für verschiedene Werte der Eingangsgröße der Kennlinie die Ausgangsgröße der Kennlinie, also die modellierte Drehzahl nVmod des Verdichters 1, der vom Drehzahlgeber 10 gemessenen Drehzahl nVmess des Verdichters 1 entspricht.
  • Der vom Drehzahlgeber 10 gemessene Wert nVmess für die Drehzahl des Verdichters 1 und der von der Modellierungseinheit 35 modellierte Wert nVmod für die Drehzahl des Verdichters 1 werden gemäß dem Funktionsdiagramm nach 3 einer Vergleichseinheit 45 zugeführt. Die Vergleichseinheit 45 vergleicht die gemessene Drehzahl nVmess mit der modellierten Drehzahl nVmod des Verdichters 1 bspw. durch Differenzbildung. Die Vergleichseinheit 45 gibt somit die Differenz Δ = nVmess – nVmod an eine Fehlerdetektionseinheit 50 ab. Die Fehlerdetektionseinheit 50 vergleicht den Betrag der Differenz Δ mit einem vorgegebenen Betrag. Überschreitet der Betrag der Differenz Δ den vorgegebenen Betrag, so wird ein Fehler bei der Erfassung der charakteristischen Größe, hier der Drehzahl der Verdichters 1 selbst, durch den Drehzahlgeber 10 erkannt. Dieser Fehler kann dabei sowohl im zweiten Sensorelement 10 als auch im ersten Sensorelement 5 liegen, sofern das erste Sensorelement 5 verwendet wird, bspw. bei Ausnutzung des GMR-Effektes für die Drehzahlmessung. Der vorgegebene Betrag kann dabei so gewählt werden, dass ein Überschreiten des vorgegebenen Betrages durch den Betrag der Differenz Δ nur durch einen Fehler bei der Erfassung der Drehzahl des Verdichters 1 resultieren kann und nicht durch Messungenauigkeiten oder Einbautoleranzen der Sensorelemente 5, 10. Die Zuverlässigkeit der Überwachung der Drehzahlmessung wird dabei erhöht, wenn der Fehler von der Fehlerdetektionseinheit 50 nur dann erkannt wird, wenn der vom Drehzahlgeber 10 erfasste Wert nVmess für die charakteristische Größe, hier die Drehzahl des Verdichters 1 selbst, um mehr als den vorgegebenen Betrag vom modellierten Wert nVmod für die charakteristische Größe, hier die Drehzahl des Verdichters 1 selbst, für mindestens eine vorgegebene Zeit abweicht. Der Betrag für die Differenz Δ muss also den vorgegebenen Betrag um mindestens die vorgegebene Zeit überschreiten, damit ein Fehler bei der Erfassung der Verdichterdrehzahl erkannt wird. Die vorgegebene Zeit kann dabei so geeignet gewählt werden, dass kurzfristige Überschreitungen des vorgegebenen Betrages durch den Betrag der Differenz Δ bspw. aufgrund von sich überlagernden kurzfristigen Störsignalen noch nicht zur Detektion eines Fehler bei der Erfassung der Verdichterdrehzahl führen.
  • Der vorgegebene Betrag sollte allerdings auch nicht zu groß gewählt werden, um sicherzustellen, dass eine fehlerhafte Verdichterdrehzahlerfassung auch tatsächlich erkannt werden kann. Wird der vorgegebene Betrag zu groß gewählt, dann kann ein unter diesem vorgegebenen Betrag liegender Betrag der Differenz Δ, der sich aufgrund einer fehlerhaften Verdichterdrehzahlerfassung ergibt, fälschlicherweise von der Fehlerdetektionseinheit 50 nicht erkannt werden. Gleiches gilt für die Wahl der vorgegebenen Zeit. Wird diese zu groß gewählt, dann kann eine temporäre Überschreitung des vorgegebenen Betrages durch den Betrag der Differenz Δ aufgrund einer fehlerhaften Verdichterdrehzahlerfassung unentdeckt bleiben.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass nach erkanntem Fehler bei der Verdichterdrehzahlerfassung der Verdichter 1 anschließend in einem Fehlerbetriebsmodus betrieben wird. In einem solchen Fehlerbetriebsmodus kann das Ansteuersignal AS bzw. AS' bspw. so gewählt werden, dass die Verdichterdrehzahl auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt wird, bei dem sichergestellt ist, dass es nicht zu einer Beschädigung des Ver dichters 1 oder der Brennkraftmaschine 15 kommen kann. Eine fehlerhafte Messung der Verdichterdrehzahl hätte in diesem Fall keine schädigenden Auswirkungen auf den Verdichter 1 oder sonstige Komponenten der Brennkraftmaschine 15.
  • Für die beschriebene Detektion einer fehlerhaften Verdichterdrehzahlerfassung ist es erforderlich, dass die Erfassung der Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 als fehlerfrei vorausgesetzt werden kann. Ebenfalls muss die Ansteuerung des Bypassventils 30 mittels des Ansteuersignals AS als fehlerfrei vorausgesetzt werden. Eine solche Fehlerfreiheit bei der Signalerfassung der Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 bzw. bei der Ansteuerung des Bypassventils 30 kann beispielsweise aufgrund dem Fachmann bekannter Plausibilisierungsverfahren festgestellt werden.
  • Dies bedeutet aber im Umkehrschluss, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei vorausgesetzter Fehlerfreiheit der Verdichterdrehzahlerfassung auch zur Ermittlung eines Fehlers bei der Erfassung der Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 inklusive der Ansteuerung des Bypassventils 30 in entsprechender Weise verwendet werden kann. Bis auf die zu überprüfende Größe müssen alle übrigen Größen dabei als fehlerfrei vorausgesetzt werden können.
  • Für den Fall einer bekannten korrekten Verdichterdrehzahlerfassung kann das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung in der beschriebenen Weise also beispielsweise auch dazu verwandt werden, die Ansteuerung des Bypassventils 30 auf Fehler zu überprüfen. Für eine bestimmte vorgegebene Ansteuerung des Bypassventils 30 mittels des Ansteuersignals AS ermittelt die Modellierungseinheit 35 unter Berücksichtigung der übrigen als fehlerfrei vorausgesetzten verwendeten Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 wie zuvor beschrieben die modellierte Drehzahl nVmod des Verdichters 1. Erkennt nun die Fehlerdetektionseinheit 50 in der zuvor beschriebenen Weise einen Fehler, so ist dieser auf eine fehlerhafte Ansteuerung des Bypassventils 30 zurückzuführen. Als Fehler- oder Notlaufmaßnahme kann dann beispielsweise die Steuerung oder Regelung des Abgasturboladers in einen geeigneten Betriebsmodus umgeschaltet werden, beispielsweise mit einer Verdichterdrehzahlbegrenzung. In letzter Konsequenz kann die Brennkraftmaschine auch abgeschaltet werden.
  • Wird als Stellgröße für die Steuerung bzw. Regelung des Ladedruckes eine Stellgröße zur Verstellung der Turbinengeometrie oder eine Stellgröße zur Ansteuerung des Schubumluftventils 1000 im optional vorgesehenen Bypass 1100 um den Verdichter 1 gewählt, so kann in ganz entsprechender Weise ein Fehler bei der Ansteuerung der Turbinengeometrie bzw. bei der Ansteuerung des Schubumluftventils 1000 im Bypass 1100 um den Verdichter 1 erkannt werden. Die Verwendung des Schubumluftventils 1000 ermöglicht beim Schließen der Drosselklappe 80 der Luft eine Öffnung des Bypasses 1100 zum Verdichter 1 und verhindert somit unerwünschtes Verdichterpumpen.
  • Basierend auf dem beschriebenen Verfahren zur Erkennung einer fehlerhaften Ansteuerung des Bypassventils 30 lässt sich eine Erweiterung dieses Verfahrens dadurch realisieren, dass durch eine Änderung des Ansteuersignals AS zur Ansteuerung des Bypassventils 30 und gleichzeitige Überwachung der Drehzahl des Verdichters 1 in der zuvor beschriebenen Weise auf eine fehlerhafte oder fehlerfreie Ansteuerung des Bypassventils 30 geschlossen werden kann. Für das Bypassventil 30 wird das Ansteuersignal AS aus dem Ladedruckregelkreis für eine vorgegebene Zeit um einen vorgegebenen Betrag verändert. Zweckmäßigerweise wird der Ladedruckregelkreis dabei abgeschaltet. Da jede Änderung des Querschnitts des Bypasses 100 mit großer Dynamik und damit sehr schnell im Vergleich zur Zeitkonstante des Ladedruckregelkreises in eine entsprechende Änderung der Drehzahl des Verdichters 1 umgesetzt wird, kann der vorgegebene Betrag möglichst gering bzw. auch eine möglichst kurze Zeit der veränderten Ansteuerung des Bypassventils 30 gewählt werden. Somit ist die Auswirkung dieser Änderung der Ansteuerung des Bypassventils 30 auf das von der Brennkraftmaschine 15 abgegebene Drehmoment vernachlässigbar. Der vorgegebene Betrag und die vorgegebene Zeit sollten andererseits wiederum genügend groß gewählt werden, um überhaupt einen Effekt bei der Drehzahl des Verdichters 1 messen zu können. Der vorgegebene Betrag und die vorgegebene Zeit können beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet zur Erfüllung der genannten Anforderungen gewählt werden. Entsprechendes lässt sich analog auch für das ggf. vorhandene Schubumluftventil 1000 im ggfs. vorhandenen Bypass 1100 um den Verdichter 1 realisieren.
  • Das von der Brennkraftmaschine 15 abgegebene Drehmoment kann beispielsweise bei der Änderung des Ansteuersignals AS konstant gehalten werden, indem eine geeignete andere Stellgröße der Brennkraftmaschine, z.B. der Zündwinkel oder die Menge des ein gespritzten Kraftstoffes, durch die Motorsteuerung 105 synchron zur Änderung des Ansteuersignals AS beeinflusst wird. Eine Erhöhung des von der Brennkraftmaschine 15 abgegebenen Drehmoments durch eine Änderung des Ansteuersignals AS zur Betätigung des Bypassventils 30 in Schließrichtung und damit zur Verringerung des Öffnungsquerschnittes des Bypasses 100 kann beispielsweise durch eine Zündwinkelspätverstellung und/oder durch Drosselung der Kraftstoffzufuhr seitens der Motorsteuerung 105 in dem Fachmann bekannter Weise kompensiert werden. Somit lässt sich die Erfindung im Hinblick auf eine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 15, hier des Drehmoments, möglichst neutral realisieren.
  • Während der Veränderung des Ansteuersignals AS wird die Änderung der Drehzahl des Verdichters 1 durch die Motorsteuerung 105 vom Sensorelement 10 anhand des Signals nVmess erfasst. Wird z.B. das Ansteuersignal AS zur Vergrößerung des Öffnungsquerschnitts des Bypasses 100 verändert, so nimmt die Drehzahl des Verdichters 1 um einen entsprechenden Betrag ab. Die Änderung der Drehzahl des Verdichters 1 wird dabei von der Vergleichseinheit 45 zum einen aus dem Signal nVmess des Sensorelementes 10 als ein gemessener Änderungswert und zum anderen aus dem Signal nVmod der Modellierungseinheit 35 als ein modellierter Änderungswert bestimmt, wobei die Vergleichseinheit 45 den gemessenen Änderungswert mit dem modellierten Änderungswert vergleicht. Die Differenz zwischen der gemessenen und der modellierten Änderung ist in 3 als δ gekennzeichnet und wird an die Fehlerdetektionseinheit 50 weitergeleitet. Die Fehlerdetektionseinheit 50 wertet dann zur Fehlererkennung die Differenz δ in der zuvor zur Differenz Δ beschriebenen Weise aus. Erkennt also beispielsweise die Fehlerdetektionseinheit 50, dass der gemessene Änderungswert vom modellierten Änderungswert um mehr als einen geeignet applizierten Toleranzbetrag und/oder über mehr als eine geeignet applizierte Toleranzzeit abweicht, so wird die Ansteuerung des Bypassventils 30 als fehlerhaft erkannt. Der Toleranzbetrag und/oder die Toleranzzeit können beispielsweise auf einem Prüfstand so geeignet appliziert werden, dass auf der einen Seite Mess- und Modellungenauigkeiten noch nicht zur Fehlerdetektion führen, auf der anderen Seite aber Fehler in der Ansteuerung des Bypassventils 30 sicher erkannt werden.
  • Fehler bei der Ansteuerung des Bypassventils 30 können sich dabei insbesondere durch ein fehlerhaftes Ansteuersignal AS oder durch eine fehlerhafte Aktuatorik zur Umsetzung des Ansteuersignals AS in einen entsprechenden Ventilöffnungsgrad des Bypassventils 30 ergeben.
  • Im von der Fehlerdetektionseinheit 50 erkannten Fehlerfall werden dann beispielsweise wieder die beschriebenen Fehler- oder Notlaufmaßnahmen eingeleitet.
  • Basierend auf dem beschriebenen Verfahren zur Erkennung einer fehlerhaften Ansteuerung des Bypassventils 30 lässt sich eine Erweiterung dieses Verfahrens dadurch realisieren, dass durch eine Änderung des Ansteuersignals AS zur Ansteuerung des Bypassventils 30 und gleichzeitige Überwachung der Drehzahl des Verdichters 1 in der zuvor beschriebenen Weise auf eine fehlerhafte oder fehlerfreie Ansteuerung des Bypassventils 30 geschlossen werden kann. Für das Bypassventil 30 wird das Ansteuersignal AS für eine vorgegebene Zeit um einen vorgegebenen Betrag verändert. Üblich ist das Öffnen des Bypassventils 30 bei Reduzierung der Motorlast. Da jede Änderung des Querschnitts des Bypasses 100 mit großer Dynamik und damit sehr schnell im Vergleich zur Zeitkonstante des Ladedruckregelkreises in eine entsprechende Änderung der Drehzahl des Verdichters 1 umgesetzt wird, kann der vorgegebene Betrag möglichst gering bzw. auch eine möglichst kurze Zeit der veränderten Ansteuerung des Bypassventils 30 gewählt werden. Der vorgegebene Betrag und die vorgegebene Zeit sollten andererseits wiederum genügend groß gewählt werden, um überhaupt einen Effekt bei der Drehzahl des Verdichters 1 messen zu können. Der vorgegebene Betrag und die vorgegebene Zeit können beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet zur Erfüllung der genannten Anforderungen gewählt werden.
  • Während der Veränderung des Ansteuersignals AS wird die Änderung der Drehzahl des Verdichters 1 durch die Motorsteuerung 105 vom Sensorelement 10 anhand des Signals nVmess erfasst. Wird z.B. das Ansteuersignal AS zur Vergrößerung des Öffnungsquerschnitts des Bypasses 100 verändert, so nimmt die Drehzahl des Verdichters 1 um einen entsprechenden Betrag ab. Die Änderung der Drehzahl des Verdichters 1 wird dabei von der Vergleichseinheit 45 zum einen aus dem Signal nVmess des Sensorelementes 10 als ein gemessener Änderungswert und zum anderen aus dem Signal nVmod der Modellierungseinheit 35 als ein modellierter Änderungswert bestimmt, wobei die Vergleichseinheit 45 den gemessenen Änderungswert mit dem modellierten Änderungswert vergleicht. Die Differenz zwischen der gemessenen und der modellierten Änderung ist in 3 als δ gekennzeichnet und wird an die Fehlerdetektionseinheit 50 weitergeleitet. Die Fehlerdetektionseinheit 50 wertet dann zur Fehlererkennung die Differenz δ in der zuvor zur Differenz Δ beschriebenen Weise aus. Erkennt also beispielsweise die Fehlerdetektionseinheit 50, dass der gemessene Änderungswert vom modellierten Änderungswert um mehr als einen geeignet applizierten Toleranzbetrag und/oder über mehr als eine geeignet applizierte Toleranzzeit abweicht, so wird die Ansteuerung des Bypassventils 30 als fehlerhaft erkannt. Der Toleranzbetrag und/oder die Toleranzzeit können beispielsweise auf einem Prüfstand so geeignet appliziert werden, dass auf der einen Seite Mess- und Modellungenauigkeiten noch nicht zur Fehlerdetektion führen, auf der anderen Seite aber Fehler in der Ansteuerung des Bypassventils 30 sicher erkannt werden.
  • Fehler bei der Ansteuerung des Bypassventils 30 können sich dabei insbesondere durch ein fehlerhaftes Ansteuersignal AS oder durch eine fehlerhafte Aktuatorik zur Umsetzung des Ansteuersignals AS in einen entsprechenden Ventilöffnungsgrad des Bypassventils 30 ergeben.
  • Im von der Fehlerdetektionseinheit 50 erkannten Fehlerfall werden dann beispielsweise wieder die beschriebenen Fehler- oder Notlaufmaßnahmen eingeleitet.
  • Das beschriebene Verfahren zur Auswertung der Differenz δ zwischen gemessenem und modelliertem Änderungswert kann wiederum in entsprechender Weise zur Detektion von Fehlern bei der Verdichterdrehzahlerfassung oder bei der Erfassung der Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 verwendet werden, unter der Voraussetzung der angenommenen oder geprüften Fehlerfreiheit derjenigen zur Fehlerdetektion benötigten Größen, die gerade nicht Gegenstand der Überwachung durch die Fehlerdetektionseinheit 50 sind.
  • In einer Erweiterung der Erfindung kann auch auf eine Leckage in der Luftzufuhr 55 oder im Saugrohr 60 stromab des Verdichters 1 geschlossen werden.
  • Bei vergleichsweise kleinen Luftmassenstrom ml und/oder kleinem Ladedruck pl kann der geforderte einzustellende Sollladedruck durch die Ladedruckregelung eingestellt werden und die gemessene Drehzahl nVmess des Verdichters 1 entspricht bei Fehlerfreiheit der Verdichterdrehzahlerfassung, der Ansteuerung des Bypassventils 30 und der Erfassung der übrigen verwendeten Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 der model lierten Drehzahl nVmod des Verdichters 1, so dass Δ = 0, bzw. der gemessene Änderungswert entspricht bei Fehlerfreiheit der Verdichterdrehzahlerfassung, der Ansteuerung des Bypassventils 30 und der Erfassung der übrigen verwendeten Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 dem modellierten Änderungswert, so dass δ = 0.
  • Wird dann ein vergleichsweise großer Luftmassenstrom ml und/oder ein vergleichsweise hoher Ladedruck pl von der Motorsteuerung 105 eingestellt und steigt die gemessene Drehzahl nVmess des Verdichters 1 über die modellierte Drehzahl nVmod des Verdichters 1 um mehr als den dafür vorgegebenen Betrag an, so kann die Fehlerdetektionseinheit 50 als Fehler auf eine Leckage in der Luftzufuhr 55 oder im Saugrohr 60 stromab des Verdichters 1 schließen. Entsprechendes gilt, wenn die Fehlerdetektionseinheit 50 einen gemessenen Änderungswert detektiert, der den modellierten Änderungswert um mehr als den dafür vorgegebenen Toleranzbetrag überschreitet.
  • Die obigen Betrachtungen geltend entsprechend für die Verwendung der Stellgröße zur Verstellung der Turbinengeometrie, sofern verstellbar, bzw. für die Verwendung der Stellgröße zur Ansteuerung des ggfs. vorhandenen Schubumluftventils 1000 in dem ggfs. vorhandenen Bypass 1100 um den Verdichter 1.
  • Entsprechend ist durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Überwachung von Komponenten zur Aufladung der Brennkraftmaschine 15, insbesondere der Ansteuerung und Aktuatorik des Bypassventils 30, die Ansteuerung und Aktuatorik einer Verstellung der ggfs. verstellbaren Turbinengeometrie und/oder die Ansteuerung und Aktuatorik des ggfs. vorhandenen Schubumluftventils 1000 in dem ggfs. vorhandenen Bypass 1100 um den Verdichter 1, sowie eine Überwachung der Erfassung von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine, die als Eingangsgrößen der Modellierungseinheit 35 vorgesehen sind, möglich und auch eine Überwachung auf Leckagen in der Luftzufuhr 55 oder dem Saugrohr 60 der Brennkraftmaschine 15.
  • Die beschriebene Aktuatorik kann in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise elektro-pneumatisch oder aber rein elektrisch gesteuert werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (15) mit einem Verdichter (1) zur Verdichtung der der Brennkraftmaschine (15) zugeführten Luft, wobei eine charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters (1) von einem Sensor (5, 10) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters (1) aus mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (15) modelliert wird und dass ein abhängig von einem vom Sensor (5, 10) erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert mit einem abhängig von einem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeten Wert verglichen wird und dass abhängig vom Vergleichsergebnis auf einen Fehler geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der abhängig von dem vom Sensor (5, 10) erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildete Wert um mehr als einen vorgegebenen Betrag vom abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeten Wert abweicht, ein Fehler bei der Erfassung der charakteristischen Größe durch den Sensor (5, 10) erkannt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (15) zur Modellierung der charakteristischen Größe mindestens eine Größe gewählt wird, die das Verhalten des Verdichters (1) beeinflusst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (15) zur Modellierung der charakteristischen Größe ein Ladedruck, ein Luftmassenstrom und/oder eine Ansteuergröße für die Verdichtung gewählt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Ansteuergröße für die Verdichtung eine Stellgröße einer Steuerung oder Regelung der Verdichtung, insbesondere eine Stellgröße zur Ansteuerung eines Bypassventils (30) oder zur Verstellung einer Turbinengeometrie bei Verwendung eines Abgasturboladers (1, 20, 25) mit variabler Turbinengeometrie, gewählt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine (15) zur Modellierung der charakteristischen Größe zusätzlich eine Motordrehzahl, ein Saugrohrdruck und/oder eine Drosselklappenstellung gewählt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Größe mittels mindestens eines Kennfeldes (35) und/oder mindestens einer Kennlinie aus der mindestens einen Betriebsgröße modelliert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Größe mittels eines physikalischen Modells (35) aus der mindestens einen Betriebsgröße modelliert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Fehler nur dann geschlossen wird, wenn der abhängig von dem vom Sensor (5, 10) erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildete Wert vom abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeten Wert um mehr als den vorgegebenen Betrag für mindestens eine vorgegebene Zeit abweicht.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach erkanntem Fehler der Verdichter (1) in einem Fehlerbetriebsmodus betrieben wird.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als abhängig von dem vom Sensor (5, 10) erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert der vom Sensor (5, 10) erfasste Wert für die charakteristische Größe und als abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert der modellierte Wert für die charakteristische Größe gewählt werden.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als abhängig von dem vom Sensor (5, 10) erfassten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert eine Änderung des vom Sensor (5, 10) erfassten Wertes für die charakteristische Größe und als abhängig von dem modellierten Wert für die charakteristische Größe gebildeter Wert eine Änderung des modellierten Wertes für die charakteristische Größe gewählt werden.
  13. Vorrichtung (40) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (15) mit einem Verdichter (1) zur Verdichtung der der Brennkraftmaschine (15) zugeführten Luft, mit einem Sensor (5, 10), der eine charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters (1) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass Modellierungsmittel (35) vorgesehen sind, die die charakteristische Größe für die Drehzahl des Verdichters (1) aus mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (15) modellieren und dass Vergleichsmittel (45) vorgesehen sind, die einen vom Sensor (5, 10) erfassten Wert für die charakteristische Größe mit einem modellieren Wert für die charakteristische Größe vergleichen und dass Fehlerdetektionsmittel (50) vorgesehen sind, die abhängig vom Vergleichsergebnis auf einen Fehler schließen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008142058A2 (de) * 2007-05-21 2008-11-27 Continental Automotive Gmbh Diagnoseverfahren und vorrichtung zum diagnostizieren eines ansaugtrakts einer brennkraftmaschine
DE102008051453A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Woco Industrietechnik Gmbh Schubumluftventil und Verfahren zur Steuerung eines Schubumluftventils
US8393852B2 (en) 2007-04-16 2013-03-12 Continental Automotive Gmbh Turbocharger having a device for detecting a malfunction of the turbocharger and a method for detecting such a malfunction
EP3910182A1 (de) * 2020-05-13 2021-11-17 Volkswagen Ag Verfahren zur regelung und begrenzung einer drehzahl eines turboladers
FR3118647A1 (fr) * 2021-01-07 2022-07-08 Renault S.A.S Procédé de détection d’une fuite de gaz dans un circuit d’admission d’un dispositif de motorisation

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007017823B4 (de) * 2007-04-16 2019-10-02 Continental Automotive Gmbh Turbolader mit einer Einrichtung zum Feststellen einer Fehlfunktion des Turboladers und ein Verfahren zum Feststellen einer solchen Fehlfunktion
US8393852B2 (en) 2007-04-16 2013-03-12 Continental Automotive Gmbh Turbocharger having a device for detecting a malfunction of the turbocharger and a method for detecting such a malfunction
DE102007023559B3 (de) * 2007-05-21 2008-12-04 Continental Automotive Gmbh Diagnoseverfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Ansaugtrakts einer Brennkraftmaschine
WO2008142058A3 (de) * 2007-05-21 2009-01-22 Continental Automotive Gmbh Diagnoseverfahren und vorrichtung zum diagnostizieren eines ansaugtrakts einer brennkraftmaschine
WO2008142058A2 (de) * 2007-05-21 2008-11-27 Continental Automotive Gmbh Diagnoseverfahren und vorrichtung zum diagnostizieren eines ansaugtrakts einer brennkraftmaschine
US8353198B2 (en) 2007-05-21 2013-01-15 Continental Automotive Gmbh Diagnostic method and device for diagnosing an intake system of an internal combustion engine
CN101680382B (zh) * 2007-05-21 2013-03-27 欧陆汽车有限责任公司 用于对内燃机的进气***进行诊断的诊断方法和装置
DE102008051453A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Woco Industrietechnik Gmbh Schubumluftventil und Verfahren zur Steuerung eines Schubumluftventils
EP3910182A1 (de) * 2020-05-13 2021-11-17 Volkswagen Ag Verfahren zur regelung und begrenzung einer drehzahl eines turboladers
DE102020205991A1 (de) 2020-05-13 2021-11-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung und Begrenzung einer Drehzahl eines Turboladers
CN113669153A (zh) * 2020-05-13 2021-11-19 大众汽车股份公司 用于调节和限制涡轮增压器的转速的方法
US11486264B2 (en) 2020-05-13 2022-11-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for controlling and limiting a speed of a turbocharger
FR3118647A1 (fr) * 2021-01-07 2022-07-08 Renault S.A.S Procédé de détection d’une fuite de gaz dans un circuit d’admission d’un dispositif de motorisation

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